Leserartikel-Blog

Pionier der CHAOS-Forschung: Prof. Dr. Dr. h.c. Siegfried Großmann feiert 80. Geburtstag

Am 28. Februar begeht Prof. Großmann seinen achtzigsten Geburtstag. Der Mathematiker und Physiker erhielt vor 46 Jahren den Ruf auf die Professur für Theoretische Physik an der Philipps-Universität Marburg. Trotz vieler bedeutender Rufe bis zu seiner Emeritierung im Jahre 1998 blieb Prof. Dr. Dr. h.c. Siegfried Großmann - Wegbereiter der Nichtlinearen Dynamik, führender Turbulenzforscher und einflussreiches Mitglied vieler Lenkungs- und Selbstverwaltungsgremien der Wissenschaft – „seiner Universität“ Marburg treu.

„In Marburg begeisterte er Generationen von Studierenden durch seine groß(mann)artigen Vorlesungen; hier prägte er seine zahlreichen Schüler durch die ihm eigene Verbindung von Gründlichkeit und Scharfsinn“, sagt Prof. Dr. Bruno Eckhardt. „Wer mit Siegfried Großmann eine physikalische Fragestellung diskutiert - am liebsten mit einem Stück Kreide in der Hand an der Tafel stehend -, wird beeindruckt sein von der Sicherheit, mit der es ihm immer wieder gelingt, Unwesentliches gleichsam abzuschälen und zum eigentlichen Kern der Dinge vorzustoßen, und die Freude spüren, die es ihm bereitet, einen Zusammenhang wirklich zu durchdringen - eine Freude, die sich auf viele seiner Mitarbeiter übertragen hat und immer noch überträgt“, so Eckhardt – selbst Physikprofessor an der Universität Marburg. (1)

Für Eckhardt steht fest: Die Großmannsche Meisterschaft der klaren Gedankenführung und des sprachlichen Ausdrucks sei auf allen Ebenen spürbar - in seinen einzigartigen Fachvorträgen ebenso wie in seinen vielen, stets wegweisenden und oft bahnbrechenden Veröffentlichungen über verschiedene Teilgebiete der Statistischen Physik, über Nichtlineare Dynamik und insbesondere über die Turbulenztheorie; aber ebenso auch in seinen stets mit größter Sorgfalt formulierten Übungsaufgaben und natürlich in seinem berühmten "Mathematischen Einführungskurs für die Physik". Der liegt mittlerweile in der 10. Auflage vor. Vielleicht finde sich hier ein Teil des Erfolgsgeheimnisses des „großen Mannes, der Forschung und Lehre in selbstverständlicher Weise zu vereinen weiß“ liest man in einer Presserklärung.

Wer Anerkennung und Respekt als fachliche Autorität erworben hat, der bleibe von "höheren" Aufgaben nicht verschont, betont die Pressestelle der Marburger Uni: Siegfried Großmann wurden zahlreiche solcher Aufgaben übertragen; es hätten viele Gremien und Kommissionen auf „seine ruhige, ausgleichende Art und sein sicheres, festes Urteil“ bauen können.

Großmann war von 1990 bis 1992 Vorsitzender der Kommission Grundlagenforschung des Bundesministeriums für Forschung und Technologie, die kurz als "Großmann-Kommission" bekannt wurde. Er arbeitete als Fachgutachter und Stellvertretender Vorsitzender des Fachausschusses Physik sowie als Ombudsmann für die Deutsche Forschungsgemeinschaft und war Mitglied das Senats der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. Zudem Vorsitzender des Senatsausschusses für den Strategiefond und Vorsitzender der Strukturkommission des Senats.

Daneben fungierte er als Herausgeber der damaligen Zeitschrift für Physik B, setzte sich für die Überführung in The European Physical Journal B ein, begleitete die Physikalischen Blätter und das Physik Journal, und agiert - bis heute! – als Herausgeber der Zeitschrift für Naturforschung A. Zu lesen ist: „Ein solches Arbeitspensum konnte nur durch ein Höchstmaß an Disziplin bewältigt werden - auch das ein Wesenszug von ‚SGn’“, schätzt Eckhardt.
Die Verdienste von Siegfried Großmann seien „vielfach gewürdigt“ worden, heißt es: Großmann ist ordentliches Mitglied der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, gewähltes Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina, Träger der Max-Planck-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, des Großen Verdienstkreuzes des Verdienstordens der Bundesrepublik Deutschland sowie des Karl-Küpfmüller-Ringes der Technischen Universität Darmstadt; die Universität Duisburg-Essen verlieh ihm für seine hervorragenden wissenschaftlichen Leistungen insbesondere in der Theorie der Turbulenz und in der nichtlinearen Dynamik die Ehrendoktorwürde.

Der Marburger Fachbereich Physik „ist sich einig“ erklärt die Uni-Pressestelle: „Die gesamte Großmannschaft wünscht dem herausragenden Lehrer und Lenker beste Gesundheit und weiterhin viel Freude beim Aufdecken, Verstehen und Vermitteln physikalischer Zusammenhänge!“

Diesen Worten schließe ich mich an: GRATULATION!

Herrn Prof. Großmann verdanken meine EST-Forschungsarbeiten viel: Nach dem Erscheinen meines Symmetriebuches - 1989 (2) - suchte ich Kontakt zu dem freundlichen Forscher (vgl. Foto-Galerie). Ich besuchte ihn im Institut in Marburg. Großmanns Forschungs-Arbeiten zum Thema „Chaostheorie“ waren mir bei meinen Untersuchungen zu einer „Evolutionären Symmetrietheorie“ (EST) aufgefallen. In (2) enthält das Sachregister zu „Chaos“ 19 Seiten-Hinweise (S. 315). Auch im Zusammenhang mit der „Mandelbrotmenge“ (S. 232) wurde ich auf chaotisches Verhalten hingewiesen, das auf eleganten geometrischen Strukturen beruht.

Herr Großmann hat sich mit dem Verhältnis von Ordnung und Chaos intensiv auseinandergesetzt. Dies zeigte mir auch ein fachübergreifender interessanter NDR-Fernsehbeitrag von 1988 zum Thema Chaosforschung, in dem Herr Großmann mehrfach zu Wort kam; vgl. a&s-SS-Bilder aus der Dokumentation. Hier wurden auch die Professoren Friedrich Cramer und Otto E. Rössler vorgestellt, die später in Frankfurt auf dem Symmetriesymposium 1993 referiert haben. In der Anthologie zur EST (2) sind beide Autoren mit Artikeln vertreten (Cramer S. 107-119, Rössler S.133-144). Die (vergriffene) EST-Anthologie von 1996 mit 19 Beiträgen sowie das Frankfurter Symmetrie-Symposium (Städelschule 1993) verdanken wir letztlich auch Prof. Großmann, der zur Anthologie eine Rezension geschrieben hat; siehe weiter unten.

Mein EST-Forschungsprogramm fußte auf einer von mir 1991 in die Wege geleiteten „Aktion/Initiative EST“. In der Anthologie schreibe ich auf S. 258 in meinem Beitrag zum Buch, dass der Physiker Siegfried Großmann 1990 nach dem Erscheinen meines Symmetriebuches meine Hypothese, Symmetrie als umgreifendes Element der Evolution, als die Idee hinter Natur und Kultur zu verstehen, in den Physikalischen Blättern mit einer Rezension gewürdigt habe und er gleichzeitig eine „Fortsetzung und Steigerung“ des Projektes angeregt hat (3). Prof. Großmann konstatierte in der Rezension, dass die Vertiefung und Weiterentwicklung der Idee, dass Symmetrie „Ursache, Quelle und Triebkraft evolutionärer Dynamik“ verstanden werden kann, könnte „wohl nur in der engen Zusammenarbeit verschiedener Fachrichtungen liegen“! (Hierzu den Artikel mit Bildern auf meiner Homepage art-and-science.de: Link PDF EST im Internet auf meiner HP art-and-science.de; Rezension ebenda.

Im Marburger Gespräch bestätigte mir Herr Großmann, dass alle Arten von Chaos mathematische Gemeinsamkeiten zeigen. Feigenbaum fand das Prinzip der sog. „periodischen Vedrdopplung“, das Symmetrien offenbart. Zum Thema Chaos-Muster und Chaostheorie äußerte ich mich 1989 nur auf einer Seite des Buches, in Abb. 613 veröffentlichte ich 2 Fotos von „Sekundärapfelmännchen“ und einen „Clown“ als computerexperimentelles Resultat: Mandelbrotmenge, in Bremen „Apfelmännchen“ getauft. Mit der „Fraktalen Geometrie“ setzte ich mich später intensiver auseinander; siehe meine Äußerungen in der EST-Anthologie. Symmetrologie und Chaosforschung seien unter den „Oberbegriffen Evolution und Selbstorganisation“ durch „Brücken“-Bildung zu vernetzen. (S. 259). Zur Attraktorhypothese, Selbstähnlichkeit, Periodenverdopplung (Wasserhahn-Tropfen), Apfelmännchenfraktal, Bifurkationsgeometrien (fraktal und evolutionär) ebenda mehr (S. 260/261). Eine Evolutionäre Chaostheorie müsse noch entwickelt werden, schrieb ich.

In Herrn Professor Großmann sehe ich einen Naturforscher, der den Dialog der Kulturen beispielhaft-vorbildlich, nachahmenswert erheblich gefördert hat. Die von mir im Internet mehrfach geforderte dritte „Brücken-Kultur“ konnte durch die von Großmann geförderte Initiative EST wirklich stattfinden: Beweis Symmetrie-Symposium & Anthologie
Dem Glauben im Satz von Uwe Justus Wenzel in der NZZ, dass der vielbeschworene «Dialog der Kulturen» gar „nicht wirklich stattfinden“ könnte - «Kulturen» seien „keine dialogfähigen Subjekte oder Personen“ – habe ich widersprochen:

Heute gilt es, den Graben zwischen den beiden KULTUREN (C. P. SNOW, 1959) - NATURwissenschaften (Sciences) und GEISTeswissenschaften (Humanities) - zu schließen. Zur Überbrückung der „beiden KULTUREN“ (SNOW, 1963: „Third Culture“) erhoffte sich SNOW eine 3. KULTUR als BRÜCKEN-KULTUR zum kulturellen Spaltungs-Irresein, die einen nicht spalthirnigen DIALOG fördern könnte. Die Isolation - Absonderung, Vereinzelung, Vereinsamung - von z.B. abgeschotteter Philosophie (! – es gibt auch nicht-abgeschottete Philosophen) ist nicht irreparabel. Die Devise „Raus aus dem Elfenbeinturm“ gilt für alle Wissenschaften und die KUNST! (Internet-Kommentar in http://www.nzz.ch/nachric... )

Der Marburger Physikprofessor erhielt beispielsweise die hohe Auszeichnung „Karl-Küpfmüller-Ring“ der Technischen Uni Darmstadt: Sie wird Wissenschaftlern verliehen, die die wissenschaftliche Kenntnisnahme auch außerhalb des Fachgebiets gefördert und die wissenschaftliche Entwicklung maßgeblich beeinflusst haben. Großmann hat dies mit bahnbrechenden Arbeiten über „nichtlineare Dynamik“ getan. Seine Arbeit hat zu weitreichenden Erkenntnissen über die Entstehung raum-zeitlicher Strukturen geführt. Mit raum-zeitlichen Strukturen (evolutionär gesehen) habe ich mich ebenfalls befasst, so dass ich dankbar bin, dass Chaosforscher Großmann die Symmetrologie-Vernetzung (s.o.) gefördert hat. Großmanns geschätztes Urteilsvermögen und Sachkompetenz stützt die EST.

Herr Großmann wurde 1930 in Königsberg-Quednau geboren. Aufgewachsen ist er in Berlin, o er zunächst für das Lehramt studierte. Danach nahm er das wissenschaftliche Studium der Physik und der Mathematik auf. Ab 1959 war er Assistent am Institut für Theoretische Physik der FU Berlin. Zu TH München wechselte er nach der Promotion(1960) und der Habilitation (1962). Später kam Großmann an die Uni Marburg, wo er seit 1967 Ordentlicher Professor für Theoretische Physik war. (4)
Bei wikipedia heißt es über die Arbeiten des bedeutenden Chaosforschers.

Siegfried Großmann gilt als Mitbegründer der Chaostheorie. Er lieferte Beiträge zur Beschreibung eines Lasers mit Hilfe der nichtlinearen Dynamik, weiterhin publizierte er 1977 erstmals einen Zahlenwert für die Feigenbaum-Konstante, eine der wichtigsten Konstanten der Chaostheorie. Großmanns Arbeiten über die Turbulenz zählen mittlerweile zu den Klassikern der Literatur dieses Gebietes. Weiterhin lieferte er Arbeiten auf dem Gebiet der statistischen Physik, insbesondere realer Gase und Fluide, Nichtgleichgewichts-Statistik, Strukturbildungsprozesse fern vom Gleichgewicht, Transportprozesse, Stochastische Prozesse und Mathematische Physik, insbesondere in Verbindung mit der Funktionsanalysis.

Professor Großmann konnte sich am Symposium und der Anthologie leider nicht beteiligen. Am 26.6.92 schrieb mir der Physiker und Mathematiker der Philipps-Universität-Marburg in einem Brief: „(...) Ich freue mich, dass das ‚Projekt Evolutionäre Symmetrietheorie’ Fortschritte macht. Wie Sie wissen, unterstütze ich es sehr. (...) Beste Wünsche für ein gutes Gelingen.“

In einem mir beim Besuch in Marburg überreichten Sonderdruck „Ordnung und Chaos in der unbelebten und belebten Natur“ schreibt der Mitbegründer der Chaostheorie: Dem Determinismus sei durch das sogenannte „Chaos“ ein Alternativprinzip erwachsen, dass man das „Prinzip der Selbstähnlichkeit“ oder „Skalenprinzip“ bezeichnen könne. Auch werde es „Affinprinzip“ oder „hierarchisches Prinzip“ benannt. Chaos und Skalenprinzip beherrschen die nichtlineare Natur. „Fraktale“ sind in der nichtlinearen Natur die „natürlichen“ Bewohner und „gestalten sie zu einer phantastischen Welt voller Überraschungen und eigener Ästhetik“, vermerkt Großmann. (5) Zusammenfassend formuliert der Autor (S.121), dass die Forschung vor allem daran „rätselt (…) am bis auf Ausnahmen mysteriösen Zusammenhang zwischen aktuellem Naturgesetz und daraus folgendem Skalengesetz“. (Siehe Bildergalerie-Fotos.)

Prof. Dr. Siegfried Grossmann rezensierte die EST-Anthologie in den Physikalischen Blättern, 53. Jahrgang. Heft 12 Dezember 1997, S. 1228; ebenso in: Zeitschrift Physik Journal, September 2003; vgl. auch im Internet: http://www.pro-physik.de ):
„(...) Dieser Band wendet sich wohl weniger an die Insider; sie finden überwiegend Bekanntes, viele vertraute Bilder, Aussagen und Methoden. Für den Newcomer bietet sich eine interessante, bunt gemischte Einführung und Zusammenfassung. Ihm wird eines der wohl zentralen Anliegen dieses Bandes klar: Symmetrie wird nicht mehr eher als statischer Begriff gesehen, mathematisch durch eine Gruppe von Transformationen dargestellt, sondern als Rahmen, Leitbild, Verursacher von Dynamik, von Geschehen, von Entwicklung, Selbstorganisation und Komplexität. Bifurkation und Symmetriebrechung, auch Chaos in der Entwicklung von Systemen sind es, durch additive und geometrische Symmetrien charakterisiert, was evolutionäre Symmetrietheorie meint.“

Anmerkung:

Wenn man Siegfried Großmann und Werner Hahn zusammen googelt, stößt man auf mehrere Artikel, in denen ich zu Großmann Bezug nehme: z.B. in ZEIT ONLINE:
a) http://community.zeit.de/...
b) http://community.zeit.de/...
c) http://community.zeit.de/...
d) http://community.zeit.de/...

LITERATUR & Anmerkungen

(1) Pressestelle der Philipps-Universität. Zu Großmann auch: http://de.wikipedia.org/w...

(2) HAHN, Werner (1989): Symmetrie als Entwicklungsprinzip in Natur und Kunst. Königstein. Gladenbach: Art & Science, 1995.
(HAHN, Werner (1998): Symmetry as a developmental principle in nature and art. Singapore. (Übersetzung des Originalwerkes von 1989, ergänzt durch ein 13. Kapitel mit erweitertem Sach- und Personenregister sowie Literatur- und Abbildungsverzeichnis.)
HAHN, Werner / WEIBEL, Peter (Hrsg.) (1996): Evolutionäre Symmetrietheorie: Selbstorganisation und dynamische Systeme. Stuttgart. (Anthologie mit Beiträgen von 19 Autoren.) (Kurz: EST.)

(3) Physikalische Blätter: 46. Jg., 12/1990, S. 498 (Prof. Dr. Siegfried Großmann, Physiker, Pionier der „Chaosforschung“ - Rezension) – Siehe auch Bilderserie zum Artikel und Rezension in Link „Symmetrie als Entwicklungsprinzip“ - http://www.wernerhahn-gla.... / http://www.art-and-scienc...

(4) DREISIGACKER, E.: Siegfried Großmann – Herausgeber der Physikalischen Blätter. Phys. Bl. 51 (1995) Nr.1 S. 25.
Siehe auch zur Preisverleihung der Max-Planck-Medaille an Großmann: Phys. Bl. 51 (1995) Nr. 3, S. 197. Ebenda eine ausführliche Würdigung des Preisträgers – Darstellung der Arbeitgebiete.

(5) SCHNEEFLOCKEN wurden zu einem exemplarischen Vorzeige-Beispiel der sog. FRAKTALEN GEOMETRIE. Die sog. Koch-Kurve ist in Form der kochschen Schneeflocke Fachleuten bekannt, die durch geeignete Kombination dreier Koch-Kurven entsteht. Mehr hierzu (Konstruktion, Abbildungen) in: http://wapedia.mobi/de/Ko... . Die Koch-Kurve ist nach ihrer Konstruktions-Vorschrift streng selbstähnlich. Das heißt, es erscheinen bei beliebiger Vergrößerung immer wieder die gleichen Strukturen.

Zur Fraktalen Geometrie - CHAOS-Theorie - und Symmetrie in Evolutionärer Geometrie

Der ungeheure Formen-Reichtum der sog. MANDELBROT-Menge erschließt sich aus ihrem Bezug zu Julia-Mengen (Fraktale). Die Mandelbrot-Menge (Formel z(n 1) := z(n)² c, mit z(0) := 0), im allgemeinen Sprachgebrauch oft auch Apfel-Männchen genannt, ist ein Fraktal, das in der CHAOS-Theorie eine bedeutende Rolle spielt. Die Bezeichnung Apfelmännchen korrespondiert mit der geometrischen Grobform einer um 90 Grad im Uhrzeigersinn gedrehten Mandelbrotmenge. Vor allem durch den hohen ästhetischen Reiz von Computergraphiken ist das Apfel-Männchen (kurz AM) bekannt, das durch bewusste Farbgestaltung des Außenbereichs, der nicht zur Menge gehört, noch erhöht wird. Die Mandelbrot-Menge wird als das formenreichste geometrische Gebilde bezeichnet lesen wir im Artikel über die Mandelbrot-Menge bei WIKIPEDIA. (http://de.wikipedia.org/w... )

Zur dynamischen Apfelmännchen-Struktur (Zooms) siehe You Tube Videos: z.B.
http://www.youtube.com/wa...
http://www.youtube.com/wa...

Zur Chaosforschung siehe auch ein SPIEGEL-Interview mit dem Mathematiker Heinz-Otto Peitgen:
http://www.spiegel.de/wis......

Das AM wurde 1980 von Benoît Mandelbrot erstmals computergrafisch dargestellt und untersucht. Der Formenreichtum des AM zeigt sich an stark vergrößerten Ausschnitten des Randes, die überdies Beispiele für das Konzept der Selbstähnlichkeit bei Fraktalen liefern. Trotz der hohen inneren Ordnung mit Symmetrien wurde die Mandelbrot-Menge zum Symbol für das mathematische Chaos.

Siehe mehr in meinem bebilderten Artikel in
http://www.myheimat.de/gl...

PS: BILDERGALERIE zum Artikel in
http://www.myheimat.de/gl...