Emmy Noether – die Meisterin des Abstrakten

Vor 140 Jahren, im März 1882, wurde die deutsche Mathematikerin Emmy Noether in Erlangen geboren. Die Begabung für diese hehre Wissenschaft schien in der Familie zu liegen: Emmys Vater war Mathematikprofessor an der Universität Erlangen, und auch ihr jüngerer Bruder Fritz ist später Mathematiker geworden.

Bildung auf Umwegen

Nun war es aber trotz familiärer Förderung für eine junge Frau im 19. Jahrhundert nicht ganz einfach, ihr Bildungsstreben in die Praxis umzusetzen. Da zu dieser Zeit Mädchen in Bayern kein Gymnasium besuchen durften, musste Emmy die Höhere Töchterschule in Erlangen besuchen, auf der sie nur rudimentäre Kenntnisse der Naturwissenschaften und der Mathematik erwerben konnte. Erst nach einigen Umwegen konnte sie im Jahr 1903 am Realgymnasium in Nürnberg als externe Schülerin ihr Abitur ablegen.

Nach einem einsemestrigen Aufenthalt in Göttingen schrieb sich Emmy Noether schließlich für ein Studium der Mathematik an der Universität in ihrer Heimatstadt Erlangen ein – das Studium an bayerischen Universitäten war Frauen seit 1903 erlaubt –, das sie 1907 mit einer Promotion zur Invariantentheorie abschloss, ein Thema, das großen Einfluss auf die theoretische Physik ausüben sollte.

Dank ihrer herausragenden Arbeiten wurden die Mathematiker Felix Klein und David Hilbert auf Emmy Noether aufmerksam, die sie an die Universität Göttingen einluden, seinerzeit ein mathematisches Exzellenzzentrum von Weltruhm. Sie ermutigten Emmy Noether, einen Antrag auf Habilitation an der Universität Göttingen einzureichen. Dem Stand jedoch ein königlich-preußischer Erlass entgegen, der die Habilitation von Frauen untersagte. Trotz unbestrittener Leistungen und des offiziellen Ersuchens der Universität beim preußischen Kultusminister um eine Ausnahmegenehmigung blieb Emmy Noether der Weg zur Habilitation vorerst verwehrt; erst nach dem Ende des Ersten Weltkriegs konnte sie sich 1919 als erste Frau in Deutschland habilitieren. Eine ordentliche Professur erhielt sie nie.

Prekäre Verhältnisse und früher Tod

Emmy Noethers Arbeitsverhältnisse waren stets prekär und bescheiden bezahlt. Ihrer regen Forschungs- und Lehrtätigkeit tat dies keinen Abbruch. Sie gilt als die Begründerin der modernen Algebra, einer hochabstrakten mathematischen Disziplin, die auch heute noch Gegenstand aktueller Forschung ist. Zahlreiche mathematische Sätze sind nach ihr benannt, am bekanntesten dürfte das Noether-Theorem sein, das auf ihrer Arbeit Invariante Variationsprobleme von 1918 beruht (Nachrichten der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse, Seiten 235–257). Die Kernaussage ist, dass jede kontinuierliche Symmetrie in einem physikalischen System mit einer Erhaltungsgröße korrespondiert. So lassen sich beispielsweise die bekanntesten Erhaltungssätze der klassischen Mechanik, nämlich Energieerhaltung, Impulserhaltung und Drehimpulserhaltung, aus Symmetrien von Zeit und Raum herleiten, denen physikalische Gesetze unterliegen.

Im Jahr 1933 verlor Emmy Noether aufgrund der nationalsozialistischen Gesetzgebung ihre Stellung als Dozentin an der Universität Göttingen und musste Deutschland verlassen. Sie fand eine Anstellung an einem Frauencollege in Pennsylvania und hielt ab 1934 auch Vorträge in Princeton. Emmy Noether starb 1935.

Mehr über das Noether-Theorem in der Physik erfahren Sie zum Beispiel in Abschnitt 6.6 des Buches „Mechanik. Theoretische Physik I“ von Peter Reineker, Michael Schulz, Beatrix Schulz, Reinhold Walser, Wiley-VCH, 2021, ISBN 9783527413904.