Agnes Pockels

Quote: “Regarding your question about my personal circumstances I am really a lady.”

(From a letter of response to the famous English physicist Lord Rayleigh)

Why did I choose this woman?

Even though Agnes Pockels was in a situation where she didn’t have the chance to study the sciences, as she had to take care of her sick parents, she followed an admiring enthusiasm to gain new perceptions and find solutions to scientific problems. Thus she developed to become a scientific researcher by self-education, which is admiring.

During her daily dishwashing duties as a simple housewife she observed extraordinary phenomena in the dishwater. At the end of her life she received an honorary doctorate for her observations and results. However, until several years ago she was a forgotten scientist on whose research even a Nobel Prize winner based his results.

Family

Agnes was born in Venice as the daughter of an officer of the Austrian Army, stationed in northern Italy. The spread of malaria at that time weakened the health of the whole family Pockels. Her three years younger brother Fritz was still born in Vicenza.  After that her father asked for an early retirement and in 1871 the family moved to Brunswick.

Agnes went to a public girls’ school at Brunswick, but it was impossible for a girl in the nineteenth century to attend a high school or a university. Furthermore, she was urgently needed to care of her sick family.

Fritz finished high school and started to study physics. Agnes developed an insatiable curiosity during her activities as a housewife.

Research

At the age of nineteen years during her daily dishwashing she discovered the variability of the surface tension of water on immersion of solids. She also watched filming on the surface of liquids.

And she thought that it could be possible to measure this film thickness and the surface tension of pure water. In her diary she wrote in 1891, “I have discovered the anomaly of the water surface.”

From simple means in her household Agnes developed a device in her kitchen, which later on in science was called ”Pockelscher Trog” (Pockels trough). A clean water surface could be produced with the device. Using a slider she could increase or decrease the water surface and thereby measure the exact surface tension of water.

Through her brother she had access to scientific literature in physics and therefore she could study by herself. Her observations with dishwashing water lead her to rigorous scientific research, but she did not get the slightest contact with relevant research institutions. As a woman she was not taken seriously.

Leonardo da Vinci and later Benjamin Franklin had already made corresponding observations. When a small quantity of oil was spilled on a pond, the water surface was smoothed. Unfortunately, exact measurements were not made.

By chance, Agnes read in a scientific journal edited in Brunswick, an article about the research results of the famous English scientist Lord John William Rayleigh, who succeeded in measuring the surface tension of oil contaminated water. Agnes wrote a long letter to the Lord describing her own research. Miraculously, she received an answer. Her letter in German language was translated into English by the wife of Lord Rayleigh. The English researcher was open-minded towards her and very interested in her observations and results.

The first contact developed into an intensive exchange of letters between Agnes and Lord Rayleigh. Through his recommendations, her work was published even under her own name in the renowned journal “Nature” on the 12 of March 1891.

Acknowledgments

About thirty years after her first scientific discovery, the scientific public got to know about a further development of the measurements of Agnes Pockels through Irving Langmuir. His research was based on the work of Agnes Pockels and later on in 1931 he was an elected Nobel Laureate. Thus today, the device to measure the surface tension of water is called the Langmuir scale in the technical literature. Only a few authors use the term Langmuir-Pockels-scale to measure the film on the water surface. These days, there should really be more acknowledgment to this dedicated and successful researcher Agnes Pockels.

On occasion of her 70^th birthday in 1932, three years before she died, her hometown remembered the outstanding achievements of its citizen Agnes Pockels. She was awarded the honorary doctorate of the technical University Brunswick as the first and till now the only woman.

The Agnes-Pockels-Pupil Laboratory celebrated its tenth anniversary at the Technical University Brunswick last year. The Laboratory invites children and young pupils to do scientific experiments and is a reminiscent to the long road of equality.

References

• “Anniversary publication in occasion of the 150^th birthday of Agnes Pockels”, “10^th anniversary of Agnes-Pockels-Pupil-Laboratory”, Technical University Brunswick, 8^th of March 2012
• “Data collection” Liane Biermann on behalf of the Press and Public Relations of the Technical Universitiy Brunswick
• “Agnes Pockels”, Klaus Beneke, Universität Kiel, July 2005

Links

• http://www.uni-kiel.de/anorg/lagaly/group/klausSchiver/pockels.pdf

• http://de.wikipedia.org/wiki/Agnes_Pockels

• https://www.tu-braunschweig.de/presse/veranstaltungen/kinderuni/pioniere/agnes-pockels/physik
• http://www.agnespockelslabor.de/en/agnes.html

Photo Source: Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Agnes_Pockels.jpg

Zitat

„Bezüglich Ihrer Frage nach meinen persönlichen Umständen bin ich in der Tat eine Dame“ (Quelle: aus einem Antwortbrief an den berühmten englischen Physiker Lord Rayleigh)

Warum habe ich die Frau gewählt?

Agnes Pockels folgte in ihrer chancenlosen Situation als familienpflegende Tochter einem bewundernswerten inneren Antrieb, neue Erkenntnisse zu erwerben und Lösungen zu finden, und entwickelte sich autodidaktisch zur wissenschaftlichen Forscherin.

Als einfache  Hausfrau beobachtete sie beim täglichen Abwasch im Spülwasser außergewöhnliche Phänomene. Am Ende ihres Lebens erlangte sie dafür eine  Ehrendoktorwürde. Aber bis vor wenigen Jahren war sie eine vergessene Wissenschaftlerin, auf deren Forschungsergebnisse  sich  selbst ein Nobelpreisträger stützte.

Familie

Agnes wurde als Tochter eines in Oberitalien stationierten Offiziers der österreichischen Armee in Venedig geboren. Die damals dort verbreitete Malaria zehrte an der Gesundheit der ganzen Familie Pockels. Ihr drei Jahre jüngerer Bruder Fritz wurde noch in Vincenza geboren. Danach ließ sich  der Vater in Vorruhestand versetzen und 1871 zog die Familie nach Braunschweig.

Agnes besuchte in Braunschweig eine Mädchenschule, aber Gymnasium oder gar ein Studium war für ein Mädchen im 19. Jahrhundert undenkbar. Sie wurde außerdem dringend gebraucht, um die kränkelnde Familie zu versorgen.

Fritz machte Abitur und begann ein Studium der Physik. Agnes entwickelte bei ihren häuslichen Tätigkeiten eine unbändige Neugier.  

Forschung

Im Alter von 19 Jahren entdeckte sie beim täglichen Geschirrspülen die Veränderlichkeit der Oberflächenspannung von Wasser beim Eintauchen von festen Körpern. Sie beobachtete auch Filmbildung von verschiedenen Flüssigkeiten auf dem Wasser und dachte,  dass es möglich sein sollte, diese Filmdicke und die Oberflächenspannung von reinem Wasser zu messen. In ihrem Tagebuch schrieb sie 1891: „habe die Anomalie der Wasseroberfläche entdeckt.“  Aus einfachen Mitteln ihres Haushalts entwickelte Agnes in ihrer Küche ein Gerät, das später in der Wissenschaft „Pockelscher Trog“ genannt wurde, mit dem sie eine reine Wasseroberfläche herstellen konnte. Durch einen Schieber konnte sie die Wasseroberfläche vergrößern und verkleinern  und dadurch  die Änderung  der Oberflächenspannung präzise messen.

Über ihren Bruder hatte sie Zugang zu Fachliteratur in Physik und konnte sich autodidaktisch fortbilden. Ihre Beobachtungen im Spülwasser veranlassten sie zu konsequenten wissenschaftlichen Forschungen ohne jedoch den geringsten Kontakt zu entsprechenden Forschungseinrichtungen zu bekommen.  Sie wurde als Frau nicht ernst genommen.

Entsprechende Beobachtungen machten  bereits Leonardo da Vinci und später Benjamin Franklin, als eine geringe Ölmenge, auf einen Teich ausgeschüttet, die Wasseroberfläche glättete. Genaue Messungen dazu konnten aber bislang nie durchgeführt werden.

Durch Zufall las Agnes in der in Braunschweig editierten wissenschaftlichen Zeitschrift „Wissenschaftliche Rundschau“ einen Artikel über die Forschungsergebnisse des damals berühmten englischen Wissenschaftlers Lord John William Rayleigh, dem es gelungen war die Oberflächenspannung des durch Öl verunreinigten Wassers zu messen.  Agnes schrieb einen langen Brief mit Schilderungen ihrer eigenen Forschung an den Lord. Wie durch ein Wunder erhielt sie Antwort. Ihren deutschen Text übersetzte die Frau des Lords ins Englische. Der englische Forscher war der Braunschweigerin gegenüber sehr aufgeschlossen und äußerst interessiert an ihren Beobachtungen und Ergebnissen.

Es entwickelte sich ein intensiver Briefaustausch zwischen Agnes und Lord Rayleigh. Durch seine Empfehlung wurde ihre Arbeit sogar unter ihrem Namen in der renommierten Zeitschrift „Nature“ vom 12. März 1891 veröffentlicht.

Würdigung

Dreißig Jahre nach ihren ersten Entdeckungen erfuhr die wissenschaftliche Öffentlichkeit von einer Weiterentwicklung der Messungen von Agnes Pockels durch den später im Jahre 1931 gekürten Nobelpreisträger Irving Langmuir, der seine Forschungen auf die Grundlagen von Agnes gestützt hatte. Das Gerät zur Messung der Oberflächenspannung wird heute in der Fachliteratur lediglich Langmuirwaage benannt.  Nur wenige Autoren benutzen die Bezeichnung Langmuir-Pockels-Filmwaage. Für die engagierte und erfolgreiche Wissenschaftlerin  wäre heutzutage mehr Würdigung und Anerkennung angebracht.

Zu ihrem 70. Geburtstag 1932, drei Jahre vor ihrem Tod, erinnerte sich ihre Heimatstadt an die außergewöhnlichen Leistungen ihrer Bürgerin. Sie erhielt als erste und bis heute einzige Frau an einer Technischen Hochschule in Deutschland die Ehrendoktorwürde verliehen.

10 Jährigen Geburtstag feierte letztes Jahr ein der Technischen Hochschule Braunschweig angeschlossenes Agnes-Pockels-SchülerInnen-Labor,  das Kinder und Jugendliche zu naturwissenschaftlichen  Experimenten einlädt, und das an den langen Weg zur Chancengleichheit erinnern soll.

Literatur  

• „Jubiläumsschrift zum 150. Geburtstag von Agnes Pockels“, „10 Jahre Agnes-Pockels-SchülerInnen-Labor“ Technische Universität Braunschweig, 8. März 2012
• „Datensammlung“ Liane Biermann im Auftrag der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der Technischen Universität Braunschweig
• „Agnes Pockels“, Klaus Beneke, Universität Kiel, Juli 2005
• http://www.uni-kiel.de/anorg/lagaly/group/klausSchiver/pockels.pdf
• http://de.wikipedia.org/wiki/Agnes_Pockels
• https://www.tu-braunschweig.de/presse/veranstaltungen/kinderuni/pioniere/agnes-pockels/physik
• http://www.agnespockelslabor.de/en/agnes.html

Foto: Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Agnes_Pockels.jpg