Ludwig Boltzmann in prva študentka fizike in matematike slovenskega rodu

Življenje in delo Dunajčana Ludwiga Eduarda Boltzmanna (1844-1906), ki je objavil skoraj sto pomembnejših razprav o teoriji toplote in še toliko o drugih področjih fizike, je bilo tesno povezano s številnimi življenjskimi sopotniki slovenskega rodu. Njegove prve korake v fiziko je usmeril Korošec Stefan. Boltzmannova žena je bila na pol Slovenka. Njegov najboljši študent je bil Dolenjec Klemenčič. Boltzmannov poglavitni filozofski nasprotnik, a tudi osebni prijatelj, je bil Mach, katerega starši so živeli na Dolenjskem. Pomemben raziskovalec Boltzmannove transportne enačbe je bil Ivan Kuščer (1920-2000), ki se je rodil na Dunaju 14 let po Boltzmannovi smrti. (Slika levo: Boltzmann in njegova zaročenka leta 1876.)

Boltzmann je študiral pri Stefanu na Dunaju. Po Stefanovem priporočilu je postal predstojnik katedre za matematično fiziko na univerzi v Gradcu. Stefan se je prav posebno potrudil zanj, saj je pisal ministru za “uk in bogočastje”:

“… zato z veseljem izkoriščam priložnost, da obrnem pozornost visokega ministrstva na mladega moža, privatnega docenta in asistenta na c. k. Fizikalnem inštitutu, dr. L. Boltzmanna. On je v kratkem času objavil vrsto matematično-fizikalnih del, ki s svojo bistroumnostjo in z matematično-fizikalnim znanjem dajejo prepričljivo spričevalo, da lahko človeku s takšnim izrednim občudovanja vrednim talentom ponudimo primerno priložnost.”

Med letoma 1866 in 1872 je Boltzmann raziskoval predvsem Maxwellovo porazdelitev energije v molekulah in atomih. Na njegovi katedri v Gradcu je poučeval tudi kritik Boltzmannove statistične mehanike, Poljanec Simon Šubic.

Po štirih letih v Gradcu je Boltzmann dve leti predaval matematiko in mehansko teorijo toplote na Dunaju. Objavljal je meritve velikosti dielektrične konstante in drugih lastnosti trdne snovi. Vendar ga je srce vleklo nazaj v Gradec. Zaročenkine zveze v visokih krogih so mu pomagale, da je lahko zamenjal Augusta Toeplerja (1836-1912) na katedri za splošno in eksperimentalno fiziko v Gradcu in tam ostal poldrugo desetletje. Boltzmannov študent Klemenčič je na univerzi v Gradcu med letoma 1881 in 1895 nadaljeval Boltzmannovo eksperimentalno raziskovanje dielektrične konstante. V letu 1890/91 se je Klemenčič ob Boltzmannovi podpori potegoval za njegovega naslednika na katedri za eksperimentalno fiziko. Čeprav se je zanj pri svetovalcu ministra za univerze zavzel sam Boltzmann, se Klemenčičeva kandidatura ni posrečila tudi zaradi slovenskega rodu in mišljenja.

Kmalu po drugi preselitvi v Gradec se je Boltzmann 17.7.1876 poročil. Njegova poročna priča je bil Toepler. Nevesta, zgovorna modrooka Jetti, je bila rojena v Stainzu pri Gradcu. Njen ded je bil Slovenec Andrej Fišer iz Črnič v Vipavski dolini. Od tam se je najprej preselil v Gradec, nato pa v Gorico, kjer se je poročil z Magdaleno, hčerjo bogatega trgovca z železnino Ivana Tominca, ki je sodeloval tudi s slovenskimi literarnimi krogi. Magdalena je kljub slovenskemu poreklu v domači hiši govorila le laško oziroma furlansko. Pozneje je živela pri družini svoje hčere Enrike Fišer, kjer je govorila v mešanici nemščine in slovenščine.

Enrika se je v Prvačini blizu Gorice leta 1851 poročila z uradnikom goriškega sodišča, pravnikom Hugonom Konstantinom pl. Aigentlerjem (1819-1864), sinom apelacijskega svetnika v Gradcu Josipa. Mladoporočenca sta med seboj govorila italjansko, saj Enrika sprva ni znala nemščine. Vseskozi so živeli v nemškem delu Štajerske, sprva v Stainzu, od leta 1856 v Leobnu in po letu 1862 v Gradcu, kjer je Hugon delal pri deželnem sodišču.

Med študijem fizike v Gradcu je v hiši Aigentlerjevih stanoval tudi štajerski Slovenec Anton Šantel (1845-1920), poznejši mož najstarejše hčere Avguste (Gusti) (1852-1934). Gusti, njeni otroci Henrika (1874-1940), Avgusta (1876-1968) in Saša Šantel (1883-1945) ter materin stric Jožef Jakob Tominc (1790-1866) so bili pomembni slovenski slikarji. Goriška družina Šantel in njihovi svaki Boltzmanni so pogosto hodili skupaj na počitnice. Saša Šantel je kot študent na Dunaju med letoma 1901 in 1905 obiskoval svojega strica Boltzmanna ob nedeljskih kosilih.

Jettina starejša sestra Wilhelmina (Mina, 1853-1873) je bila poročena s slovenskim gimnazijskim profesorjem slovenščine in nemščine Francom Plochlom, rojenim pri Sv. Andražu na Štajerskem leta 1840. Umrla je zaradi tifusa po rojstvu prvega sina.

Pri desetih letih je Jetti ostala brez očeta, pri devetnajstih pa ji je umrla tudi mati. Zato je živela pri vplivnih sorodnikih v hiši graškega župana Wilhelma Kienzla, ki so pozneje pomagali Boltzmannu pri menjavanju profesorskih mest.

Po maturi na dekliškem učiteljišču je sedemnajstletna Jetti poučevala na dekliški šoli v Mariahilf. Naslednje leto je opravila prvi izpit in leto pozneje še izpit za učiteljico matematike in fizike na meščanskih šolah. Na šolskem izletu in v domači hiši je spoznala desetletje starejšega Boltzmanna in se z njim zaročila.

Jetti ni posebno marala za učiteljski poklic, zato se je v zimskem semestru 1872/73 odločila za izredni študij matematike in fizike na univerzi. V tem času so prvim študentkam v Evropi dopustili poslušanje univerzitetnih predavanj, kar je še nekaj časa burilo duhove. Ni znano, da bi Boltzmann tej novosti nasprotoval tako kot J. J. Thomson v Cambridgeu. J. J. je prav tako kot Boltzmann pozneje poročil eno svojih študentk, medtem pa je seveda povsem spremenil mnenje o upravičenosti lepšega spola do študija na univerzi.

Leta 1873 je Jetti zaprosila in kot prva ženska dobila dovoljenje za obiskovanje predavanj na univerzi v Gradcu. K dovoljenje za študij ji je pripomogel njen zaročenec Boltzmann, predvsem pa njene vplivne zveze, med njimi nekdanji očetov sodelavec, minister za šolstvo Karl Anton Edler von Stremayr (1823-1904). Pri začetkih Jettinega študija na univerzi v Gradcu ji je veliko pomagal Machov naslednik Johann Frischauf (1837-1924), izredni in med letoma 1767-1906 redni profesor matematike na graški univerzi. Frischauf je bil vnet obiskovalec slovenskih gora, podpornik slovenskih planincev in od leta 1893 častni član Slovenskega planinskega društva.

Jetti je redno poročala Boltzmannu na Dunaj o svojem študiju. 2.3.1874, kmalu po smrti matere in sestre, je zapisala:

“… Svoje študije bom nadaljevala, to je zdaj edino, kar mi preostane. Iz Močnika sem že najvažnejše postorila; algebro in ravninsko trigonometrijo sem se naučila že konec oktobra. Pri kombinacijskem računu je bil gospod profesor Frischauf tako prijazen, da me je novembra zasebno poučeval…”

Jetti je bila prva študentka slovenskega rodu. Študij je zaključila s poletnim semestrom leta 1876. Po poroki se ni več poklicno ukvarjala s fiziko, podobno kot žena J.J. Thomsona.

Boltzmann nikakor ni bil nepraktičen profesor, saj je ženi sestavil enega prvih tedanjih šivalnih strojev. Imel je seveda tudi svoje muhe. Tako je nekoč z graške tržnice čez celo mesto prignal domov kravo, da bi izboljšal prehrano svoje družine.

Boltzmannova sta imela dva sina in tri hčere. Mož Boltzmannove najmlajše hčere Else (1891-1965) je bil Boltzmannov študent fizik Ludwig Flamm (1885-1964). Boltzmannov vnuk Dieter Flamm, rojen leta 1936 na Dunaju, je od leta 1973 profesor teorijske fizike na Dunajski univerzi in se ukvarja tudi z zgodovino fizike.

Po letu 1878 Boltzmann ni več veliko pisal o teoriji toplote. Ni objavljal novih idej, zato pa si je zelo prizadeval za priznanje statističnega opisa entropije. Trdno je zaupal v obstoj atomov v nasprotju z Machom, ki je atomiste rad dražil z retoričnim vprašanjem: “Ali ste videli kakšnega?” Čeprav je bil Boltzmann tudi duhovit človek, posebno pri opisih svojih popotovanj v ZDA, je spore glede atomov jemal preveč resno in osebno. Ni zmogel angleškega humorja s katerim je Rutherford zabelil svoj vzklik po Eddingtonovi izjavi na družabni večerji, da so elektroni morda le zamišljeni koncepti in ne obstajajo zares: “Ne obstajajo, ne obstajajo – zakaj lahko vidim majhne revčke tu pred mano tako jasno kot tole žlico!”

Leta 1890 se je Boltzmann za štiri leta preselil na univerzo v München, kjer je imel kot predstojnik katedre za teorijsko fiziko večje možnosti za delo in boljše študente. Po Stefanovi smrti se je vrnil v domovino in prevzel njegovo katedro za teorijsko fiziko na Dunaju.

Leta 1894 je Jetti pisala matematiku Leu Königsbergerju (1837-1921) v Heidelberg o moževi bolezni in pomanjkanju prijateljev znanstvenikov. Tudi na Dunaju Boltzmann ni bil srečen. Leta 1899 je prvič odplul v ZDA v spremstvu žene, ki mu je s spremembo okolja skušala olajšati življenje. Zato je pisala Boltzmannovemu prijatelju Ostwaldu in zgladila pot po kateri je Boltzmann naslednje leto prevzel katedro za teorijsko fiziko v Leipzigu.

Sredi devetdesetih let zapovrstjo pomrli fiziki, ki so bili Boltzmannu znanstveno in osebno najbliže: Stefan, Herman von Helmholtz (1821-1894) in Josef Loschmidt (1821-1895). Vedno bolj se je zapletal v spore s svojimi kritiki. Zelo uspešen je bil v javni razpravi proti zagovornikom središčne vloge energije pri opisu narave, katerih vodja Wilhelm Ostwald (1853-1932) je ostal Boltzmannov osebni prijatelj. Sledila je burna izmenjava mnenj z nasledniki Maxwellovih idej v Britaniji in končno prepir z berlinskim krogom Maxa Plancka (1858-1947) in Ernsta Zermella (1871-1953). Zaradi spora s Planckom se Boltzmann pozneje ni povsem zavedal zmagoslavja svojih idej v kvantni mehaniki. Albert Einstein (1879-1955) mu je iz Švice večkrat pisal in pošiljal svoja pozneje znamenita dela, vendar je Boltzmann v tem času že izgubljal stik z novimi odkritji.

Boltzmannov spor z nasprotniki atomov je bil pomemben del njegovega raziskovanja. Zato je leta 1902 poleg katedre za teorijsko fiziko na dunajski univerzi sprejel tudi predavanja o zgodovini in teoriji induktivnih znanosti na dunajski univerzi, ki jih je zaradi bolezni opustil Mach. Boltzmann je predaval o zgodovini in teoriji induktivnih znanosti na Dunaju le kratek čas ob pogostih težavah z nezadostnim številom študentov.

Boltzmann je bil hudo kratkoviden mož močne postave. V starejših letih mu je pri branju pomagala žena Jetti. V zadnjih letih življenja ga je mučil tudi strah pred predavanji, kar je najhujša težava, ki lahko doleti profesorja. Svoje življenje je prostovoljno končal med septembrskimi družinskimi počitnicami ob gradu Devin (Duino) tik onstran zahodne meje sodobne Slovenije.

Boltzmann je bil osrednja osebnost zgodnje statistične mehanike. Kljub temu njegova polemična dela o teoriji plinov danes beremo bolj v zgodovinske namene, medtem ko se zdi statistična mehanika Američana Josiaha Willarda Gibbsa (1839-1903) sodobnejša. Že Maxwell je težko bral izredno dolga Boltzmannova dela, čeprav jih je upošteval in spoštoval. Podobne težave je imel Boltzmann pri branju jedrnatih Maxwellovih razprav.

Kot fizik in pozneje filozof je Boltzmann raziskoval v duhovno močno razgibanem Dunaju ob koncu stoletja, kjer so ideje vrele na vseh področjih znanosti in umetnosti, od Sigmunda Freuda (1856-1939) do Stefana Zweiga (1881-1942). Boltzmannovo preseganje jezikovnega in idejnega prepada med humanističnimi in naravoslovnimi znanostmi se zdi danes še posebno pomembno ob “Sokalovi aferi”, ki buri duhove na obeh straneh.

Stanislav Južnič: Ludwig Boltzmann in prva študentka fizike in matematike slovenskega rodu
kvarkadabra.net – številka 12 (december 2001)

-