Ernst Waldfried Josef Wenzel Mach

östreichischer Physiker und Philosoph

geboren: 18. Febr. 1838 Turany bei Brno
gestorben: 19. Febr. 1916 Haar bei München

Professor der Physik in Graz (1864), Prag (1867);
Professor der Philosophie in Wien (1895 - 1901)

Ernst Mach; Aufnahme um 1900

Mach studierte ab Herbst 1855 Mathematik und Naturwissenschaften an der Universität Wien und schloss 1860 mit einer Dissertation mit dem Titel Über elektrische Ladungen und Induktion ab. 1861 habilitierte Mach und wirkte dann als Privatdozent.

Schüler bei Christian Doppler.

Als Physiker bekannt durch seine Arbeiten über Srömungs- und Wärmelehre, führte kritische Untersuchungen über die Grundlagen der Mechanik durch.
Mach unterrichtete Mathematik und Physik an den Universitäten im Graz und Prag, von 1895 bis 1901 Professor für Philosophie an der Wiener Universität.
In der Erkenntnistheorie erneuerte er die Anschauungen von Berkley und Hume.
Er vertrat als idealistischer Philosoph den Empiriokritizismus oder Mechanismus, der die Existenz der objektiven Realität leugnet und nur die Empfindungen und Ideen als wahrhaftige und positive Elemente der Welt anerkennt.

Wissenschaftliche Leistungen

Dopplereffekt

Bereits direkt nach seinem Studium bestätigte Mach den Dopplereffekt experimentell und beendete damit die Debatte um die Richtigkeit der Theorie. In diesem Zusammenhang schlug er Kirchhoff vor, auch die Relativbewegung von Fixsternen spektroskopisch zu bestimmen. Allerdings versickerten diese Bemühungen und wurden erst Jahrzehnte später von Pickering und Vogel umgesetzt.

Kritik an der Newtonschen Mechanik

Mach hinterfragte intensiv vom positivistischen und empiristischen Standpunkt aus die Grundlagen der Newtonschen Mechanik und stieß dabei auf Fragen, die er mittels des Machschen Prinzips zu lösen versuchte. Im Zuge dessen entstanden viele bekannte Bücher, u. a. das wohl bekannteste Buch „Die Mechanik in ihrer Entwicklung“ (1883). Hier spricht er, entgegen dem Zeitgeist, der Mechanik ihre universelle Gültigkeit ab und versucht, die Mechanik konsequent auf Beobachtungen zurückzuführen. So formulierte er das Trägheitsgesetz in seinem Machschen Prinzip um:

„Statt nun einen bewegten Körper K auf den Raum (auf ein Koordinatensystem) zu beziehen, wollen wir direkt sein Verhalten zu den Körpern des Weltraumes betrachten, durch welches jenes Koordinatensystem allein bestimmt werden kann. Voneinander sehr entfernte Körper, welche in bezug auf andere ferne festliegende Körper sich mit konstanter Richtung und Geschwindigkeit bewegen, ändern ihre gegenseitige Entfernung der Zeit proportional […] Die eben angestellten Betrachtungen zeigen, daß wir nicht nötig haben, das Trägheitsgesetz auf einen besonderen absoluten Raum zu beziehen. Vielmehr erkennen wir, daß sowohl jene Massen, welche nach der gewöhnlichen Ausdrucksweise Kräfte aufeinander ausüben, als auch jene, welche keine ausüben, zueinander in ganz gleichartigen Beschleunigungsbeziehungen stehen, und zwar kann man alle Massen als untereinander in Beziehung stehend betrachten. […] Wenngleich auch ich erwarte, daß astronomische Beobachtungen zunächst nur sehr unscheinbare Korrektionen notwendig machen werden, so halte ich es doch für möglich, daß der Trägheitssatz in seiner einfachen Newtonschen Form für uns Menschen nur örtliche und zeitliche Bedeutung hat.“
Die Mechanik in ihrer Entwicklung. F. A. Brockhaus, 1921, S. 227–235

Arbeiten über Erscheinungen an fliegenden Projektilen

Im Sommer 1886 gelang es Mach erstmals, mittels der von Toepler entwickelten Schlierenfotografie und Momentografie Verdichtungskegel aus Luft vor Projektilen sichtbar zu machen. Damit bestätigte Mach experimentell Theorien des Ballistikers Louis Melsens. Er experimentierte im Anschluss auch mit größeren Kalibern, dies allerdings nicht mehr in seinem Institut, sondern auf dem Schießplatz der Firma Krupp und in der kaiserlichen und königlichen Marineakademie von Fiume. Zur Verbesserung der Messung entwickelte er zusammen mit seinem Sohn Ludwig Mach, der ihm als Assistent diente, das Mach-Zehnder-Interferometer. Aus den damit gewonnenen Daten konnte Mach zeigen, dass die Stoßwelle um das bis zu 50-fache verdichtet wird. Auch belegte er die Existenz einer Schwanzwelle hinter dem Projektil neben der Kopfwelle vor dem Projektil. Spätestens mit der „Umkehrung“ des Versuchs im Jahre 1889/90, d. h. durch die Idee, Luft auf ein stillstehendes Projektil zu blasen, schuf Mach so die Grundlagen der Gasdynamik, welche dann von Ludwig Prandtl weiterentwickelt wurde. Die Bedeutung dieser Forschungsergebnisse zeigt sich nicht zuletzt in den noch heute gebräuchlichen Worten Machscher Kegel, Mach-Zahl, Machmeter und Machwelle. Die militärischen Aspekte dieser Forschung beunruhigten Mach, worauf er in vielen Vorträgen hinwies.

Im Jahr 1919 wurde in Wien Leopoldstadt (2. Bezirk) der Machplatz nach ihm benannt; 1960 wurde die Verkehrsfläche in Machstraße umbenannt.
Im Jahre 1970 wurde ein Mondkrater nach Ernst Mach benannt (Krater Mach).

vergl.: Lenin: Materialismus und Empiriokritizismus