Die Wissenschaft der Zusammenarbeit

Die Wissenschaft der Zusammenarbeit

Name: Tatyana Ehrenfest-Afanasyeva
Nationalität: Russisch/Niederländisch
Lebte: 1876-1964
Fachgebiete: Mathematik, Physik und Pädagogik
Berühmtheit: Wesentliche Beiträge zu den Grundlagen der statistischen Mechanik und der statistischen Thermodynamik

Kurz vor der Wende zum 20. Jahrhundert zog die junge russische Studentin Tatjana Afanasyeva (1876-1964) nach Deutschland und lernte den Physiker Paul Ehrenfest kennen. Er sollte ihr Mitarbeiter und Ehemann werden, und die beiden begannen eine Karriere mit faszinierenden wissenschaftlichen Entdeckungen.

Ein Treffen der Geister

Tatjana Alexejewna Afanasjewa wurde in Kiew geboren, damals Teil des russischen Reiches. Als ihr Vater starb, wurde die junge Tatyana von einem Onkel und einer Tante in St. Petersburg aufgezogen. In der kaiserlichen Hauptstadt, wie im gesamten russischen Territorium, war es Frauen nicht erlaubt, Universitäten oder andere prestigeträchtige Einrichtungen zu besuchen. Stattdessen absolvierte Tatyana ihre Ausbildung an einer Frauenschule, wo sie zur Lehrerin ausgebildet wurde und einige naturwissenschaftliche Kurse belegte.
Mit Mitte 20 beschloss sie, Russland zu verlassen und ihr Studium in Göttingen fortzusetzen, das zu dieser Zeit ein bedeutendes Zentrum für Mathematik und Physik war. Dort lernte Afanasyeva den österreichischen Physiker und Mathematiker Paul Ehrenfest kennen. Paul wunderte sich, warum Tatyana nicht zu den Treffen des Mathematikclubs kam, und als er herausfand, dass es daran lag, dass Frauen nicht teilnehmen durften, kämpfte er dafür, dass diese Regel geändert wurde. Die Freundschaft, die sich zwischen Tatyana und Paul entwickelte, führte zu ihrer Heirat im Jahr 1904. Im Laufe der Jahre ermöglichte die Partnerschaft die Entfaltung der wissenschaftlichen Talente der beiden.

Kein Glaube mehr

1907 kehrte das Paar nach St. Petersburg zurück, wo nach russischem Recht eine Verbindung zwischen zwei Menschen unterschiedlicher religiöser Überzeugung nicht sanktioniert werden konnte. Als Jude konnte Ehrenfest nicht mit seiner Frau, die russisch-orthodox war, zusammenleben, es sei denn, die beiden erklärten, keiner Religion zugehörig zu sein. Beide sagten sich offiziell von ihrer Religion los, damit sie in Tatjanas Heimat leben konnten. Während dieser Zeit begann Tatyana, einen neuen Ansatz für den Unterricht in Geometrie und Mathematik zu entwickeln.
Im Jahr 1912 erhielt Ehrenfest eine Professur an der Universität Leiden in den Niederlanden, und das Paar zog erneut um. Von dort aus hätten sie nach Prag gehen können, wo Albert Einstein Ehrenfest als seinen Nachfolger als Professor für Theoretische Physik einlud, aber zu dieser Zeit war es nicht möglich, dass Professoren ohne religiösen Glauben an Universitäten in Österreich-Ungarn berufen werden konnten. Die beiden blieben während ihrer gesamten Karriere in den Niederlanden.

Die Erklärung der Grundlagen

Nach dem frühen Tod des Physikers Ludwig Boltzmann im Jahr 1906 bat der Herausgeber der Enzyklopädie der mathematischen Wissenschaften Ehrenfest, eine Übersicht über die statistische Mechanik auf der Grundlage von Boltzmanns Arbeiten zu schreiben. Boltzmann war einer der wichtigsten Befürworter der Atomtheorie gewesen (damals ein umstrittenes Thema); die Bedeutung seiner Arbeit wäre ohne die Bemühungen von Tatyana und ihrem Mann vielleicht übersehen worden. Gemeinsam verbrachte das Duo mehrere Jahre mit dem Schreiben des Werks und vollendete 1911 seine klassische Übersichtsarbeit, The conceptual foundations of the statistical approach in mechanics.
Die Ehrenfest-Afanasyeva-Review beschreibt die Arbeit des österreichischen Physikers und seiner Schule, erklärt die statistische Thermodynamik und Irreversibilität und hebt einige grundlegende Beiträge zur statistischen Mechanik hervor. Dieser Bereich der Physik nutzt die Wahrscheinlichkeit, um das Verhalten eines komplexen Systems vorherzusagen. Die statistische Mechanik ebnete den Weg für die Entwicklung von mathematischen Modellen, die heute verwendet werden, um das Verhalten komplexer Systeme zu verstehen.
Die Übersichtsarbeit hat Boltzmanns ursprüngliche Arbeit erheblich aufgewertet und wurde für ihren klaren Stil weithin gelobt. Tatyana und ihr Mann erklärten die Prinzipien der statistischen Mechanik anhand gut gewählter Beispiele und kombinierten eine logische Analyse der wichtigsten Theorien mit einer vollständigen Aufschlüsselung der ungelösten Probleme. Die Fähigkeit des Ehepaars, diese komplexen Ideen so prägnant zu vermitteln, machte die Informationen für Wissenschaftler zugänglicher und trug nicht unwesentlich zu Fortschritten auf diesem Gebiet bei.

Einfluss an der Heimatfront und darüber hinaus

Ehrenfest-Afanasyeva hatte eine einzigartige und rigorose Herangehensweise an die Untersuchung grundlegender Fragen und war vor allem an Fragen der Entropie und des Zufalls interessiert. Kenntnisreich, schnell denkend und mit einem kritischen Verstand setzte sich Tatyana leidenschaftlich für die Reformierung der mathematischen Pädagogik ein. Sie organisierte eine Reihe von Workshops für Lehrer und veröffentlichte 1924 eine ausgefeilte didaktische Methode für den Geometrieunterricht, die große Beachtung fand. Zwischen 1926 und 1933 entwarf sie ein Programm für den Geometrie- und Mathematikunterricht in Russland.
Die Ergebnisse von Tatjanas gemeinsamer Arbeit mit Paul waren größtenteils das Verdienst ihres Mannes, dessen Beiträge zur Wissenschaft sehr bekannt sind. Das Paar hatte zwei Söhne, von denen einer, Wassik, das Down-Syndrom hatte, und zwei Töchter. Tragischerweise beendete Paul 1933 sein Leben, indem er zuerst den gemeinsamen Sohn Wassik erschoss, bevor er die Waffe auf sich selbst richtete.
Zwei der Kinder traten in die wissenschaftlichen Fußstapfen ihrer Eltern: Sohn Pawlik wurde Physiker und Tochter Tatjana schlug eine Karriere in der Mathematik ein. Die jüngere Tatyana studierte sowohl in Leiden als auch in Göttingen und wurde 1931 an der Universität Leiden promoviert; ihr werden bedeutende Beiträge zur Mathematik zugeschrieben.

Wissenschaftliche Leistungen

Tatyana Ehrenfest-Afanasyeva arbeitete eng mit ihrem Mann, Paul Ehrenfest, zusammen, um die berühmte Rezension der Arbeit des österreichischen Physikers Ludwig Boltzmann und seiner Schule zu schreiben. Sie führte auch weitreichende Forschungen über die Wissenschaft der Lehre, des Zufalls und der Entropie durch und beeinflusste die Arbeit ihres Mannes während seiner gesamten produktiven Karriere wesentlich. Ehrenfest-Afanasjewas Beitrag zur Wissenschaft ist in Monographien und Artikeln dokumentiert, die sie auf Russisch, Niederländisch und Deutsch veröffentlichte. Ihre Arbeit in der mathematischen Pädagogik, die ursprünglich auf viel Kritik stieß, legte den Grundstein für die weltbekannte Reform des Mathematikunterrichts, die in den 1970er Jahren an Popularität gewann.

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