Henri Poincare

Der Wert der Wissenschaft

Jules Henri Poincaré (* 29. April 1854 in Nancy; † 17. Juli 1912 in Paris)

war ein bedeutender französischer Mathematiker, theoretischer Physiker, theoretischer Astronom und Philosoph. Er galt in seiner Wirkungszeit ab 1880 bis zu seinem Tod und auch danach als einer der bedeutendsten Mathematiker, worin ihm zu seiner Zeit nur in Deutschland David Hilbert Konkurrenz machte, und zusätzlich noch als führender theoretischer Physiker und Astronom.


Er galt in seiner Wirkungszeit ab 1880 bis zu seinem Tod und auch danach als einer der bedeutendsten Mathematiker, worin ihm zu seiner Zeit nur in Deutschland David Hilbert Konkurrenz machte,
und zusätzlich noch als führender theoretischer Physiker und Astronom.

Poincaré wurde als Sohn von Léon Poincaré (1828–1892), einem Professor für Medizin an der Universität Nancy, und dessen Frau Eugénie Launois (1830–1897) geboren,
die aus einer wohlhabenden Familie in Arrancy-sur-Crusne an der Grenze zu Luxemburg stammte, wo die Familie ein großes Landgut hatte (heute Château Reny)
und Poincaré häufig mit vielen Verwandten seine Ferien als Kind verbrachte. Zentrum des Haushalts dort war die Großmutter Lanois, die den Ruf hatte,
beim Rechnen und im Kartenspiel unschlagbar zu sein. Sein Großvater väterlicherseits, Jacques-Nicolas (1794–1865), kam aus Lothringen, hatte eine Apotheke in Nancy und ein großes,
noch heute existierendes Stadthaus an der Ecke der heutigen Rue de Guise (Hôtel de Martigny), in dem Henri Poincaré aufwuchs. Der Großvater befasste sich auch mit Botanik,
die er seinen Enkeln näherbrachte. Poincaré hatte eine Schwester Aline (1856–1919), mit der er zeitlebens eng verbunden war.
Sie heiratete später den Philosophen Émile Boutroux. Die Familie Poincaré (mit verschiedenen Schreibweisen,
Poincaré bevorzugte die Aussprache nach der Namensform Pontcarré) war in Lothringen verbreitet und einflussreich,
ein älterer Cousin von Poincaré war der spätere französische Präsident Raymond Poincaré, und er war Cousin des ebenfalls Physikers und
Generalinspekteurs der höheren Schulen Lucien Poincaré (1862–1920). Beide waren Söhne von Poincarés Onkel Antoni Poincaré (1829–1911),
der Absolvent der Ecole Polytechnique und Bauingenieur war (Inspekteur der Brücken in Bar-le-Duc).
Aus der mütterlichen Familie stammte unter anderem der Chemiker Albin Haller, ein Cousin und enger Freund von Poincaré. Die Familie Poincaré war katholisch.
1859 erkrankte er lebensbedrohlich an Diphtherie. Er war danach einige Zeit gelähmt und hatte noch länger Probleme mit dem Sprechen.
Poincaré wurde zuerst privat erzogen und ging ab 1862 auf die Schule. Poincaré war ein herausragender Schüler und hatte ein photographisches Gedächtnis.
Er brauchte ein Buch nur einmal gelesen zu haben, um den Inhalt auf die Seitenzahl genau exakt wiedergeben zu können. 1865 reiste er mit seinen Eltern in die Vogesen,
nach Köln und Frankfurt, zur Weltausstellung 1867 nach Paris, 1869 nach London und auf die Isle of Wight. Mit 14 Jahren fiel den Lehrern sein außergewöhnliches mathematisches Talent auf;
er selbst wusste aber noch nicht, welchen Weg er einschlagen sollte. Er hatte weitgespannte Interessen, nicht nur in den Naturwissenschaften. Er hatte als Schüler ein Theaterstück über die Jungfrau von Orleans geschrieben, das er mit Schwester und Cousins aufführte, er lernte auch Klavier (mit wenig Erfolg) und war ein begeisterter Tänzer.
Im Deutsch-Französischen Krieg unterhielt der Vater eine Ambulanz in Nancy, in der ihm Henri Poincaré assistierte. Während der deutschen Besatzung war ein hoher Offizier in ihrem Haus einquartiert, was Poincaré zur Verbesserung seiner Deutschkenntnisse nutzte, die er auch nutzte, um sich politisch besser zu informieren. Der Krieg brachte viel Leid und Verbitterung in die Familie von Poincaré, insbesondere den Zweig in Arrancy. In Lothringen fürchtete man lange Zeit die Annexion durch das Deutsche Reich. Zu den Flüchtlingen, die in Nancy Unterschlupf suchten, gehörte auch der Elsässer Paul Appell, der mit Poincaré die Schule besuchte und ein enger Freund wurde. Während des Krieges bereitete er sich auf dem Lyzeum in Nancy auf den Abschluss des Bakkalaureats der Künste vor, die er im August 1871 mit guten Noten (in lateinischem Aufsatz sogar mit sehr gut) abschloss. Lobende Aufnahme fand ein Aufsatz von Poincaré über den Wiederaufstieg von Staaten, ein Thema, das damals viele Franzosen nach der Niederlage im Krieg von 1870/71 beschäftigte.
In seinem Bakkalaureat in den Naturwissenschaften und Mathematik im November bestand er nur knapp, da er sich nicht ausreichend vorbereitet hatte.
Danach begann er sich für das Eingangsexamen (Concours général) der Elitehochschulen in Paris vorzubereiten, wozu er ernsthaft mit dem Mathematikstudium begann.
Er lernte aus den Analysis-Lehrbüchern von Jean Duhamel und denen der Geometrie von Michel Chasles. 1872 machte er noch in der Vorbereitungsklasse
auf sich aufmerksam, als er eine schwere Mathematikaufgabe aus dem Eingangsexamen der Elitehochschule École polytechnique dieses Jahres lösen konnte.
Das Ergebnis der Prüfungen für die École normale supérieure war nicht gut (er wurde Fünfter, sein Freund Appell Dritter), die für die Ecole Polytechnique liefen
dagegen sowohl im Schriftlichen als auch im Mündlichen sehr gut, er erhielt einen ersten Platz. Am Tag seiner schriftlichen Prüfung herrschte Jubel in Nancy,
da man von da an sicher wusste, dass keine Annexion stattfinden würde.
Poincaré war seit dem 20. April 1881 mit Louise Poulain d’Andecy (1857–1934) verheiratet, mit der er drei Töchter und einen Sohn hatte.
Poincaré studierte ab 1873 Mathematik an der Elitehochschule École polytechnique, wo Charles Hermite, Edmond Laguerre, Pierre-Ossian Bonnet und Georges Henri Halphen,
in der darstellenden Geometrie Amédée Mannheim, in der Mechanik Jean Résal, in der Chemie Edmond Frémy und in der Physik Alfred Cornu zu seinen Lehrern zählten.
Er erzielte weiter gute Noten (außer in Darstellender Geometrie[3], da er schlecht zeichnete) und schloss 1875 als Zweitbester ab.
Noch als Student veröffentlichte er 1874 seinen ersten wissenschaftlichen Aufsatz über Geometrie. Er setzte seine Studien an der École des Mines fort.
Der Direktor, ein entfernter Verwandter, bestand darauf, dass er sich während des Studiums nicht mit Mathematik befasste,
Poincaré hatte aber die Unterstützung von Bonnet und Jean-Claude Bouquet, so dass er 1876 auch die Mathematikprüfungen an der Sorbonne bestand.
Während des Studiums an der Bergbauschule besuchte er 1876 Bergwerke und metallurgische Betriebe in Österreich und Ungarn und 1878 in Schweden und Norwegen.
Beim Examen 1878 wurde er Dritter und arbeitete ab dem März 1879 zunächst als Bergbau-Ingenieur in Vesoul nicht weit von Nancy. Die Tätigkeit war gefährlich,
und Poincaré untersuchte mit kriminalistischer Präzision die Ursachen eines Bergwerksunglücks in Magny-Danigon (Kohleminen von Ronchamp) am 1. September 1879,
bei dem über zwanzig Bergleute starben. Noch während der Rettungsarbeiten untersuchte Poincaré die Grube. Er kam zu dem Schluss,
dass ein Arbeiter unabsichtlich eine Grubenlampe mit einer Picke beschädigt hatte, was später die Explosion des Grubengases auslöste.
Seine Zeit als aktiver Bergbauingenieur war nur kurz. Formal blieb er aber Mitglied des Corps des Mines, wurde 1893 Chefingenieur und wurde sogar 1910 Generalinspekteur,
was aber wahrscheinlich nur ein Ehrentitel war[7]. Im Dezember 1879 wurde er Dozent für Mathematik an der Universität Caen (damals Faculté des Sciences).
Er reichte 1878 seine Dissertation[8] an der Sorbonne über ein Thema aus der Theorie partieller Differentialgleichungen ein,
das auf den Arbeiten von Charles Briot und Jean-Claude Bouquet aufbaute. Gutachter waren Laguerre, Bonnet und Darboux, und die Promotion erfolgte 1879.
Die Arbeit enthielt viel neues Material, das er später in einem großen Aufsatz über die qualitative Theorie der Differentialgleichungen
von 1881 und über die von ihm (zum Ärger Felix Kleins) Fuchssche Funktionen genannten automorphen Funktionen ausbaute.
Bereits zwei Jahre später wurde Poincaré 1881 zum Maître de conférences für mathematische Physik an die Sorbonne in Paris berufen.
Zusätzlich war er 1883 bis 1897 Tutor an der Ecole Polytechnique. Im März 1885 wurde er Professor für Mechanik an der Sorbonne, wozu auch experimentelle Vorlesungen gehörten,
was ihm weniger lag, da er nicht sehr geschickt bei der Vorführung der Experimente war. 1886 wurde er als Nachfolger von Gabriel Lippmann Professor für mathematische
Physik und Wahrscheinlichkeit (Lippmann selbst wechselte zur experimentellen Physik). Das Vorlesungsthema wechselte er jährlich meist nach seiner aktuellen Forschungsrichtung,
und viele der Vorlesungen wurden von seinen Studenten herausgegeben. Zu seinen Studenten zählten René Baire, Émile Borel, Louis Bachelier, Mihailo Petrović,
Dimitrie Pompeiu und Jules Drach. 1896 wurde er als Nachfolger von Félix Tisserand Professor für mathematische Astronomie und Himmelsmechanik.
Er hatte den Lehrstuhl bis zu seinem Tod 1912 inne.
Zusätzlich zu seiner Professur an der Sorbonne war er ab 1904 Professor für allgemeine Astronomie an der Ecole Polytechnique.
Er war seit 1893 Mitglied und ab 1899 Chef des Bureau des Longitudes in Paris.
1887 wurde er Mitglied der Académie des sciences als Nachfolger von Laguerre. Am 5. März 1908 wurde er Mitglied der Académie française gewählt.
Er nahm im französischen Wissenschaftsbetrieb eine herausragende Stellung ein und galt international als einer der führenden Mathematiker in den 1890er Jahren und zu Beginn des 20. Jahrhunderts.
1886 und 1900 war er Präsident der Société Mathématique de France. Er hatte zahlreiche Ehrendoktortitel und war Mitglied vieler ausländischer Akademien.
Poincaré reiste gern, wobei ihn vor allem Sehenswürdigkeiten interessierten, die er noch nicht besucht hatte, und nahm an vielen internationalen Konferenzen teil.
1897 wurde er zu einem Vortrag auf dem ersten Internationalen Mathematikerkongress in Zürich eingeladen,
konnte aber nicht teilnehmen (sein Vortrag war über die Verflechtung von Mathematik und theoretischer Physik).
1900 war er der Organisator des Internationalen Mathematikerkongresses in Paris. Sein Vortrag dort war über Intuition und Logik in der Mathematik.
Ebenfalls 1900 erhielt er in London die Goldmedaille der Royal Astronomical Society. 1904 war er auf der Weltausstellung in
St. Louis, wobei er die Gelegenheit nutzte und George William Hill besuchte, dessen Arbeiten über Himmelsmechanik ihn beeinflusste.
1908 reiste er zum Internationalen Mathematikerkongress nach Rom, erkrankte dort aber an der Prostata, so dass Gaston Darboux seinen
Vortrag über die Zukunft der Mathematik halten musste (mit Abänderungen und starken Kürzungen enthalten in Science et Methode).
In der Folge trank er nur Wasser und mied Bankette. 1905 reiste er nach Budapest, um den Bolyai-Preis entgegenzunehmen, und 1910 nochmals,
um die Laudatio auf David Hilbert zu halten, der in diesem Jahr den Preis empfing. Im April 1909 hielt er Gastvorlesungen in Göttingen mit Mitteln
des Wolfskehl-Preiskomitees und traf dort Felix Klein und Hilbert. Die Vorlesungen hielt er teilweise in Deutsch, die Vorlesung über „neue Mechanik“ (Relativitätstheorie)
hielt er in Französisch. 1911 war er beim ersten Solvay-Kongress in Brüssel, wo er auch das erste und einzige Mal Albert Einstein traf (Thema des Kongresses war allerdings die Quantentheorie).
Einen besonders engen Kontakt hatte er mit Gösta Mittag-Leffler, mit dem er von 1881 bis 1911 in Briefwechsel stand.
Mittag-Leffler war Herausgeber der Acta Mathematica (in denen Poincaré viel veröffentlichte),
hatte sowohl zu deutschen wie zu französischen Mathematikern gute Beziehungen und vermittelte auch im Wissensaustausch zwischen beiden Ländern.
Sie trafen sich zuerst 1882, als Mittag-Leffler auf Hochzeitsreise in Paris war, und auch die Ehefrauen verstanden sich gut.
Poincaré besuchte Mittag-Leffler mehrfach in Schweden (so 1905). Mittag-Leffler unterstützte Poincaré beim Erhalt der Preisschrift von 1889 (siehe unten) und versuchte später,
Poincaré den Nobelpreis zu sichern; man war dort aber anfangs gegenüber Theoretikern abweisend.
Poincaré arbeitete vornehmlich allein und hatte relativ wenig Forschungsstudenten, an die er zudem hohe Ansprüche stellte.
Er konnte mitten in einem Gespräch oder auf einer Gesellschaft in Geistesabwesenheit verfallen und über mathematische Probleme nachdenken,
und eine Unterhaltung mit ihm konnte sprunghaft sein. Schon als Student äußerte er sich häufig nur knapp, notierte in den Vorlesungen wenig und bevorzugte es wie auch beim Literaturstudium,
die Ergebnisse selbst zu rekonstruieren. Meist durchdachte er ein Problem im Kopf, bevor er es niederschrieb (wobei ihn häufig mehrere Probleme zur selben Zeit beschäftigten),
und mochte die mühsamen Korrekturarbeiten an einem Aufsatz nicht. War er seiner Meinung nach zu einer konzeptionellen Lösung gekommen, machte er sich häufig nicht die Mühe,
Details auszuarbeiten, sondern ging ungeduldig zum nächsten Problem über. Er war in Konflikten nicht nachtragend und im Allgemeinen wohlmeinend,
konnte aber durchaus konsequent seinen Standpunkt vertreten, wie der Briefwechsel mit Felix Klein zeigt, in dem dieser seine Sicht der Benennungen mathematischer Objekte durchsetzen wollte.
In politischen Fragen war er Patriot, verschrieb sich aber keiner Partei, vertrat einen unabhängigen Standpunkt und setzte sich für Toleranz und gegen Vorurteile ein,
so in einer Rede drei Wochen vor seinem Tod vor der französischen Gesellschaft für moralische Erziehung, in der er sich gegen Hass zwischen sozialen Gruppen einsetzte.
Er konnte ironisch sein, doch nicht in wissenschaftlichen Fragen.
Seine Publikationstätigkeit umfasst mehr als 30 Bücher und viele wissenschaftliche Schriften.
Er veröffentlichte auch populärwissenschaftliche Artikel, die in mehreren Bänden gesammelt wurden.
Poincaré war mit Darboux und Appell Mitglied einer wissenschaftlichen Kommission der Academie des Sciences,
die die Beweise in der Dreyfuß-Affäre vom wissenschaftlichen Standpunkt beurteilte (insbesondere die Handschriftenanalyse von Alphonse Bertillon,
die Poincaré als unwissenschaftlich bezeichnete).