Margules, Max#

* 23. 4. 1856, Brody (Ukraine)

† 4. 10. 1920, Perchtoldsdorf, Niederösterreich

Meteorologe

Max Margules wurde am 23. April 1856 in Brody in Galizien geboren.

Er studierte an der Universität Wien Mathematik und Physik (u.a. bei Boltzmann und Loschmidt).

Nach einem Volontariat (1877–79) bei der Zentralanstalt für Meteorologie in Wien setzte er seine Studien 1879/80 in Berlin fort. Es erhielt eine Privatdozentur für Physik in Wien, die er jedoch bald aufgab, um 1882 an die Zentralanstalt für Meteorologie zurückzukehren, der er bis 1906 angehörte. Dann legte dann aber aus unbekannten Gründen die Dozentur zurück, trat 1906 in den Ruhestand, wandte sich wieder chemisch-physikalischen Fragen zu und lebte sehr zurückgezogen.

Margules gilt zu Recht als einer der Begründer der theoretischen Meteorologie: er erforschte die atmosphärischen Gezeiten und formulierte eine Theorie zur Polarfront und über Luftdruckwellen. 1901 erschien seine Abhandlung "Über den Arbeitswert einer Luftdruckverteilung und die Erhaltung der Druckunterschiede", 1903 veröffentlichte er eines der klassischen Werke der Meteorologie: "Über die Energie der Stürme".

Die modernen Zyklonentheorien und die aktuellen Untersuchungen über die Energetik der Allgemeinzirkulation basieren zu einem guten Teil auf seinen Ansätzen.

Max Margules starb am 4. Oktober 1920 in Perchtoldsdorf.

Text aus dem Manuskript "Materialien zur Entwicklung der Physik und ihrer 'Randfächer' Astronomie und Meteorologie an den österreichischen Universitäten 1752-1938" von Prof. Dr. Walter Höflechner#

Margules wurde am 23. April 1856 in Brody in Galizien geboren. Er erhielt zuerst Privatunterricht, besuchte dann die israelitische Volksschule in Brody, das Gymnasium in Rzeszow und in Wien Leopoldstadt, wo er die 6. und 7. Klasse absolvierte. Die Matura legte er in Krakau mit Auszeichnung ab.

Im Oktober 1872 ging er an er die Universität Wien, wo er vor allem theoretische Physik hörte und die Lektüre wesentlicher französischer Autoren vom Anfang des 19. Jahrhunderts auf diesem Gebiet betrieb. Die Lehramtsprüfung schloss er im März 1876 ab, im Juli 1876 wurde er (als Zwanzigjähriger!) zum Doktor der Philosophie promoviert, nachdem er seine Dissertation "Über Ellipsen als Niveaulinien bei konstanten Strömungen der Elektrizität in einer Platte" vorgelegt hatte.

In der Folge unterrichtete Margules als Supplikant am Gymnasium im IX. Wiener Gemeindebezirk, bis er im August 1877 zum Assistenten an der Zentralanstalt für Meteorologie bestellt wurde; ein Amt, das er bis April 1879 versah. In dieser Zeit hat er als Schüler Stefans das Studium der Elektrizitätslehre nebenbei betrieben; Stefan verschaffte ihm ein ministerielles Stipendium für einen Berlin-Aufenthalt in den Jahren 1879-80 für mathematisch-physikalische Studien.
Im Dezember 1879 suchte Margules an der Universität Wien von Berlin aus um die Zulassung zur Habilitation "für mathematische Physik" an, worauf eine Kommission (Stefan, Königsberger, Lang) unter dem Vorsitz von Dekan Lieben durch ihren Referenten Stefan das Gesuch im Jänner 1880 positiv bewertete, sodass im März 1880 Kolloquium und Probevorlesung zum Thema "Die Wechselwirkung von Stromelementen kann nicht aus dem Potential hergeleitet werden" stattfinden konnten.
Am 6. März 1880 fasste die Fakultät einstimmig den Beschluss auf Verteilung der Venia Legendi für mathematische Physik, der vom Ministerium unter dem 16. März 1880 bestätigt wurde. Margules plante Vorlesungen über Mechanik, Elastizität und Theorie der elektromagnetischen Erscheinungen, hat solche jedoch nur bis 1882 gehalten, in welchem Jahr er seine Venia niederlegte.

Margules übernahm nach seinem Rückzug von der Universität bald wieder die Assistentenstelle an der Zentralanstalt für Meteorologie und Erdmagnetismus, an der er 1890-91 zum Adjunkten und 1900-01 zum Sekretär ernannt wurde; in seiner Freizeit beschäftigte er sich aber auch mit physikalischen und physikalisch-chemischen Problemen.

Bereits 1906, also im Alter von nur 50 Jahren, trat der sehr zurückgezogene und einzelgängerische und vor allem in früheren Jahren hochgradig verbitterte Margules mit einer nur geringen Pension in den Ruhestand und zog sich nach Perchtoldsdorf zurück, wo aber sein Leben nach dem Ersten Weltkrieg auf Grund des Verfalls seiner Pension und der Ablehnung jeglicher Hilfe – als man ihm 1919 die Hann-Medaille in Verbindung mit einer Ehrengabe überreichte, nahm er nur die Medaille an – "immer armseliger" wurde, sodass er schließlich "mit vollem Bewusstsein den Hungertod starb, da er anderen nicht akut zur Last fallen und nichts annehmen wollte, worauf er nicht juridischen Anspruch habe" (F. M. Exner).

Max Margules starb am 4. Oktober 1920 in Perchtoldsdorf.

Margules war nach Hann einer bedeutendsten Meteorologen des beginnenden 20. Jahrhunderts und einer der größten theoretischen Meteorologen überhaupt. In bis dahin unbekannter Weise hat er schon in seinen Anfängen mit Fragen der Elektrodynamik und mit der Bewegung von und mit Schwingungen in Flüssigkeiten und dann auch in der Luft sowie mit der spezifischen Wärme und der Mischungswärme von komprimierten Gasen und von Lösungen befasst. Dabei fand er 1895 unabhängig von Gibbs und Duhem die Formel für die Beziehung zwischen dem partiellen Dampfdruck und der Zusammensetzung einer aus zwei Flüssigkeiten bestehenden Mischung, die heute als "Duhem-Margules-Gleichung" bezeichnet wird.
Mitte der 1880er Jahre ging Margules mehr und mehr von der theoretischen Physik zu meteorologischen Themen über; später teilte er seine Arbeitszeit exakt zwischen den beiden Bereichen auf, war also am Vormittag "Halbtags-Meteorologe", am Nachmittag Physiker oder Chemiker. 1906 gab er die Meteorologie überhaupt auf. Dabei interessierte er sich für die grundlegenden physikalischen Vorgänge, insbesondere die Thermodynamik, die der Mechanik der Erdatmosphäre zugrundeliegt.

Zwischen 1890 und 1893 verfasste eine Reihe von Arbeiten, die im Anschluss an Arbeiten Hanns die Oszillation der Erdatmosphäre im Zusammenspiel von Sonne und Luftdruck thematisierten, bezüglich welcher Kelvin eine Vorstellung aufgestellt hatte, die Margules nun theoretisch untermauerte: Auf Grundlage der Laplaceschen Gezeitentheorie berechnete er die Schwankungen in der Atmosphäre und eröffnete überhaupt das Verständnis für die Eigenschwingungen der Atmosphäre; er suchte verschiedene Modelle für eine periodisch erwärmte Atmosphäre zu berechnen und eine Klassifikation der daraus resultierenden Luftbewegungen zu geben.

1890 erschien sein in der Folge mehrfach abgedruckter und wie viele seiner Arbeiten auch ins Englische übersetzter Aufsatz "Über die Schwingungen periodisch erwärmter Luft", 1892-1893 in drei Teilen die Arbeit "Luftbewegung in einer rotierenden Sphäroidschale". In der Folge unternahm es Margules in völlig neuartiger Weise, die Kinetik von Stürme zu berechnen bzw. festzustellen, woher die bei Stürmen, aber auch bei anderen meteorologischen Erscheinungen auftretenden Energien rührten, zumal er feststellte, dass das bis dahin zugrunde gelegte Modell, wonach die Luftdruckdifferenzen als Ursache für die Luftbewegung angenommen wurden, bei weitem nicht ausreichte, sondern dass der Luftdruck lediglich ein Rädchen in der Maschinerie des Sturmes sei; in Zusammenhang mit diesen Arbeiten stellte er 1897-1901 im Umkreis von 60 km von Wien systematische Messungen an.

Margules postulierte und berechnete, dass die im Sturm umgesetzte Energie als Differenz zwischen der zuvor und nach dem Ereignis gegebenen potentiellen und inneren Energie eines Systems von warmen und kalten Luftmassen zu verstehen sei. Diese Ideen führte er in seinen Aufsätzen „Über die Energie der Stürme“ (1903), "Änderung des vertikalen Temperatur-Gefälles durch Zusammendrückung oder Ausbreitung einer Luftmasse" (1906) und "Zur Sturmtheorie" (1906) aus. Mit diesen Arbeiten schuf Margules wesentliche Grundlagen für die Arbeiten von F. H. Bigelow und für das später von V. Bjerknes und seinen Mitarbeitern erstellte Fronten-Modell und beeinflusste die Arbeiten von F. M. Exner, A. Refsdal und vieler anderer maßgeblich. Margules hat die Atmosphäre als eine "thermodynamische Maschine" interpretiert.
Die Wetterprognose hatte Margules als "unmoralisch und charakterschädigend für einen Meteorologen" abgelehnt. Margules, der die Meteorologie 1906 aufgab, ist, wohl auch auf Grund seiner Zurückgezogenheit, ohne äußere Anerkennung geblieben, was wiederum seine Verbitterung und Zurückgezogenheit verstärkt haben dürfte. Welchen Stellenwert man ihm in der Fachwelt beimass, erhellt die von Bittner gemachte Mitteilung, wonach noch 1947 ehrenhaft vom damaligen Präsidenten der Meteorologischen Gesellschaft in London nach Margules gefragt worden sei, der in diesem Zusammenhang von Seiten der Briten als der größte Meteorologe seiner Zeit bezeichnet wurde.

Der biografische Text beruht großteils auf dem 1992 - 2002 erstellten, nicht publizierten Manuskript "Materialien zur Entwicklung der Physik und ihrer 'Randfächer' Astronomie und Meteorologie an den österreichischen Universitäten 1752-1938" von Prof. Dr. Walter Höflechner, das vom Autor dankenswerterweise zur weiteren Auswertung im Internet verfügbar gemacht wurde.

Werke (Auswahl)#

• Über die Schwingungen periodisch erwärmter Luft, in: Sbb. Wien, math. nat. Kl., Bd. 99, Abt. 2a, 1890
  
• Luftbewegungen in einer rotierenden Sphäroidschale bei zonaler Druckverteilung, ebenda, Bd. 101/02, Abt. 2a, 1892-93
  
• Vergleichung der Barogramme von einigen Orten rings um Wien, in: Meteorolog. Z., Bd. 14, 1897
  
• Material zum Studium der Druckverteilung und des Windes in NÖ, in: Jhb. der k. k. Centralanstalt für Meteorol. und Erdmagnetismus in Wien, NF, Bd. 35, 1900; Bd. 37, 1902
  
• Temperaturstufen in NÖ im Winter 1898/99, ebenda, Bd. 36, 1901
  
• Über den Arbeitswert einer Luftdruckverteilung und die Erhaltung der Druckunterschiede, in: Denkschriften Wien, math.-nat. Kl., Bd. 73, 1901
  
• Über rasche Erwärmungen, in: Meteorolog. Z., Bd. 20, 1903
  
• Über Temperaturschwankungen auf hohen Bergen, ebenda, Bd. 20, 1903
  
• Über die Energie der Stürme, in: Jhb. der k. k. Centralanstalt für Meteorol. und Erdmagnetismus in Wien, NF, Bd. 42, 1905
  
• Über Temperaturschichtung in stationär bewegter und in ruhender Luft, in: Meteorolog. Z., Hann-Bd., 1906
  
• Über die Änderung des vertikalen Temperaturgefälles durch Zusammendrückung oder Ausbreitung einer Luftmasse, ebenda, Bd. 23, 1906
  
• Zur Sturmtheorie, ebenda, Bd. 23, 1906

Literatur#

• Österreichisches Biographisches Lexikon ÖBL, S. 84f
  
• Neue Deutsche Biographie
• Exner, W., Max Margules. In: Meteorologische Zeitschrift 37, 1920
  
• Gold, E., Dr. Max Margules. In: Nature, Vol. 106, Issue 2661, S. 286-287 (1920)
  
• In honor contribution of Max Margules to thermodynamics. Journal of Phase Equilibria and Diffusion, Vol. 17, Nr. 1 / Jan. 1996. Springer, Boston

Quellen#

• Margules' dynamische Modelle / PennState College of Earth and Engineering Sciences
  
• Margules' Tendency Equation and Richardson's Forecast
  
• Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik Wien
  
• W. Höflehner, Materialien zur Entwicklung der Physik