Techniklexikon

Mach

(Mach-Zahl, Machsche Zahl): Nach dem österr. Physiker Ernst Mach (1838-1916) benannte dimensionslose Verhältniszahl aus Strömungsgeschwindigkeit dividiert durch die Schallgeschwindigkeit. Die M. -Zahl ist eine charakteristische Größe für schnellfliegende Flugzeuge. Mach entspricht Schallgeschwindigkeit, Mach 2 doppelte Schalig. Dabei ist zu beachten, daß sich die Schalig. mit der Temperatur der Luft ändert und deshalb auch höhenabhängig ist, denn die Temperatur nimmt in der Troposphäre (untere Schicht der Atmosphäre, die bis in etwa 11 km Höhe reicht), stetig ab. In Meereshöhe beträgt die Schallg. (lt. DIN) 341, 2 m/s, in 11 km Höhe 295, 8 m/s. In größeren Höhen erreichen Flugzeuge Mach 1 folglich bei geringerer Geschwindigkeit als in Bodennähe. Bei Geschwindigk. unterhalb Mach 1 spricht man von Unterschall-, bei darüberliegenden von Überschallgeschwindigkeit. Bei Überschreiten von Mach 5 wird »HyperSchallgeschwindigkeit« erreicht. Biographien, Ernst, österreichischer Physiker, Sinnesphysiologe, Philosoph; *18.2.1838 Chirlitz-Turas (bei Brünn, Mähren), †19.2.1916 Vaterstetten (bei München). Studium der Physik an der Wiener Universität, wo er 1860 promovierte und bis 1864 als Dozent wirkte; 1864 Ruf als Professor der Mathematik (seit 1866 der Physik) an die Universität Graz; 1867 Direktor des Physikalischen Instituts der Universität Prag; 1895 kehrte er als Professor der Philosophie an die Universität Wien zurück; 1901 aus Krankheitsgründen frühzeitige Emeritierung.

Forschungen in drei Hauptkomplexen: Physik, Sinnesphysiologie, Philosophie/Erkenntnistheorie. Monographien zur Mechanik, Wärmelehre und Optik. 1861 experimenteller Nachweis des akustischen Doppler-Effektes, und der Vorschlag, diesen zur spektroskopischen Bestimmung der Relativgeschwindigkeit von Fixsternen zu nutzen; bedeutsame Untersuchungen schnellfliegender Projektile: 1866 erste photographische Momentaufnahmen von Überschallgeschossen und dem von ihnen mitgeführten Verdichtungskegel in der Luft (Machscher Kegel, Mach-Zahl; Geschossknall). Sie begründeten Machs Ruf als eines Pioniers der modernen Aerodynamik. In der Sinnesphysiologie u.a. Entdeckung der sog. Mach-Bänder (1865) und Lokalisierung eines speziellen Sinnesorgans für beschleunigte Drehbewegungen in den Bogengängen des Innenohres (1875).

Als konsequenter Sensualist setzte er sich mit den metaphysischen Begriffen in der Physik (z.B. absoluter Raum, absolute Zeit, Atom) auseinander; vor allem unterzog er die Newtonsche Physik (I. Newton) einer konsequenten Kritik und wies auf die Grenzen einer mechanistischen Beschreibung physikalischer Phänomene hin. Er beeinflusste damit A. Einstein, der das sog. Machsche Prinzip bei der Erarbeitung seiner Allgemeinen Relativitätstheorie direkt aufgriff.
Literatur: Biographien: G. Wolters: Mach I, Mach II. Einstein und die Relativitätstheorie, Berlin 1987;
D. Hoffmann, H. Laitko (Hrsg.): Ernst Mach - Studien und Dokumente zu Leben und Werk, Berlin 1991;

Mach, Ernst