STEFAN, Jožef

S.s Kindheit war geprägt von Armut, schwerer körperlicher Arbeit und der Zugehörigkeit zur slowenischen Minderheit. Der ausgezeichnete Schüler des Klagenfurter Gymnasiums und spätere Mathematik- und Physikstudent an der Wiener Universität (1853-1858) betätigte sich auch intensiv literarisch, dichtete in slowenischer Sprache und schrieb Beiträge für mehrere Zeitungen.
Nach Rigorosum und Habilitation entschied er sich für die wissenschaftliche Arbeit und trat eine Stellung am Physikalischen Institut an. Seitdem lebte er in Wien und widmete sich der Forschung sowie der Lehrtätigkeit und der wissenschaftlich-organisatorischen Arbeit. 1860 wählte ihn die österreichische Akademie der Wissenschaften zum korrespondierenden, 1866 zum ordentlichen Mitglied. Seit 1863 war er der jüngste Universitätsprofessor Österreichs.
Als Direktor des Physikalischen Instituts (seit 1866) arbeitete S. zu allen Bereichen der damaligen Physik: Mechanik, Optik, Akustik, Magnetismus und Elektrizität. In der Mechanik arbeitete er mit K. Ludwig beim Studium von Flüssigkeiten zusammen und erforschte die Schwingungen elastischer Stäbe und Saiten. Er befasste sich mit der Diffusion von Flüssigkeiten und Gasen, widersprach den Thesen von Ernst →Mach und verteidigte im Gegensatz zu ihm den atomaren Aufbau der Materie. In der Akustik erfand er eine Methode zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Gasen und Festkörpern. 1885 führte er als Vizepräsident der Akademie der Wissenschaften den Vorsitz bei der internationalen Stimmtonkonferenz. In der Optik interessierte ihn vor allem die Polarisierung des Lichts, Interferenzen und die Entwicklung einer Methode zur Messung der Lichtwellenlänge.
Seine bedeutendsten Beiträge lieferte S. zur Wärmelehre: Er erforschte die Wärmeleitfähigkeit von Gasen und entwickelte eine Vorrichtung zu ihrer experimentellen Bestimmung. Das lenkte seine Aufmerksamkeit auf den Bereich der Wärmestrahlung. 1879 entdeckte er das nach ihm benannte Strahlungsgesetz, wonach die Gesamtstrahlung des schwarzen Körpers der vierten Potenz der absoluten Temperatur proportional ist. Die Konstante aus der mathematischen Formel dieses Gesetzes heißt S.sche Konstante. Er errechnete mit Hilfe dieses Gesetzes als erster die richtige Temperatur der Sonnenoberfläche mit etwa 6.000 Grad. Da Ludwig →Boltzmann 1884 das Gesetz seines Lehrers und Vorgängers theoretisch begründete, wird es oft nach beiden Wissenschaftlern S.-Boltzmann’sches Gesetz genannt. Nach S. und →Boltzmann regte das Studium der Wärmestrahlung auch Max Planck und Albert Einstein zu weiteren Entdeckungen an.
S. widmete sich in seinen späteren Jahren vorwiegend der Elektrizität und dem Magnetismus. Er leistete wichtige Beiträge zur Thermodynamik und bestätigte als einer der ersten in Europa die Maxwell’sche Theorie. In der Diskussion über elektrische Leiter entwickelte er eine noch heute nach ihm benannte Gleichung für den Skineffekt.
Neben seiner wissenschaftstheoretischen Arbeit betätigte sich S. auch als Erfinder thermoelektrischer Motoren und der Bestimmung der Leistungsspitze von Elektromagneten sowie als Organisator. 1883 engagierte sich S. als Mitbegründer des Elektrotechnischen Vereins in Wien und bis 1886 als Vorsitzender. Der Verein verleiht bis heute für die herausragenden Leistungen in Theorie und Praxis der Elektrotechnik die „S.-Medaille“. Ebenfalls 1883 leitete er als Vorsitzender die wissenschaftliche Kommission der Internationalen Elektrischen Ausstellung in Wien.
Damals stand er an der Universität Wien einem der bestausgestatteten Physik-Labors der Welt mit einem internationalen Team angesehener Wissenschafter vor, die u.a. die moderne elektrotechnische Messtechnik entwickelten. S.s letzte Arbeit befasste sich mit dem Studium elektromagnetischer Wellen. Er zählt zur letzten Generation von Wissenschaftern, die noch alle Teilgebiete ihres Fachs beherrschten. S. gilt als Begründer der österreichischen Physiker-Schule, die in allen Nachfolgestaaten Österreich-Ungarns von Bedeutung war. Nach ihm ist das bedeutendste slowenische Physikinstitut in Laibach/Ljubljana benannt.