Julius Robert von Mayer (* 25. November 1814 in Heilbronn; † 20. März 1878 ebenda) war ein deutscher Arzt und Physiker. Er formuliert als einer der ersten den „Ersten Hauptsatz der Thermodynamik“.
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Mayer wuchs in Heilbronn als Sohn eines Apothekers auf. Er stammt aus einer angesehenen Heilbronner Familie und ist mit Philipp Melanchthon und Johannes Reuchlin verwandt.
Mayer studierte nach dem Abitur an der Universität Tübingen von 1832 bis 1837 Medizin, wo er sich dem Corps Guestphalia anschloss und 1838 promovierte sowie das Staatsexamen machte. Zwischen 1837 und 1838 war er wegen der Teilnahme an einer unerlaubten unpolitischen Studentenverbindung und „unbefugten Besuchs eines Museumsballs in unschicklicher Kleidung“ ein Jahr von der Universität suspendiert worden. Nach einem Aufenthalt in Paris (1839/40) ließ er sich 1840 als Schiffsarzt auf einem holländischen Dreimaster mit dem Namen Java für eine Reise nach Batavia anheuern. Obwohl er sich bis zum Antritt dieser Reise kaum für physikalische Erscheinungen interessiert hatte, regten ihn nun die Beobachtungen (etwa, dass sturmgepeitschte Wogen wärmer sind als die ruhige See) zum tiefen Nachdenken über die Gesetze der Natur an, insbesondere über das physikalische Phänomen Wärme und die Frage, „ob die direkt entwickelte Wärme (Verbrennungswärme) allein oder ob die Summe der auf direktem und indirektem Wege entwickelten Wärmemengen auf Rechnung des Verbrennungsprozesses geht“. Nach seiner Rückkehr im Februar 1841 widmete Mayer alle seine Kräfte der Lösung dieser Aufgabe.
1841 ließ er sich in Heilbronn nieder, wurde zum Oberamtswundarzt gewählt und heiratete im Jahr darauf. Er schickte an Johann Christian Poggendorffs Annalen der Physik eine Abhandlung, in der er einen Erhaltungssatz der Kraft (gemeint war Energie) postulierte. Da sie fundamentale physikalische Irrtümer enthielt, wurde sie zunächst nicht publiziert. Erst 1842 erschien der Aufsatz Bemerkungen über die Kräfte der unbelebten Natur. Unbeirrt verfolgte Mayer die Idee weiter und setzte sich mit dem Tübinger Physikprofessor Nörremberg auseinander, der seine Hypothese zwar ablehnte, ihm aber eine wertvolle Anregung gab, wie er sie experimentell überprüfen könnte.
Wenn Bewegungsenergie sich in Wärmeenergie verwandelt, müsste Wasser durch Schütteln zu erwärmen sein. Mayer konnte nicht nur diesen Nachweis führen, sondern bestimmte auch den quantitativen Faktor der Umwandlung, das Mechanische Wärmeäquivalent. Das Ergebnis seiner Untersuchungen veröffentlichte er 1842 im Maiheft von Justus von Liebigs Annalen der Chemie und Pharmacie. In seinem Büchlein Die organische Bewegung im Zusammenhang mit dem Stoffwechsel (1845) konnte er den Zahlenwert des Wärmeäquivalents noch präzisieren (anfangs mit 365 kpm = 1 kcal, später auf 425 kpm verbessert – die genaue Zahl ist 427 kpm). Diese Relation besagt, dass Arbeit und Wärme einander äquivalent sind und als verschiedene Energieformen in dem oben genannten, immer gleichen Verhältnis, ineinander übergeführt werden können. Dieser Satz wird als Erster Hauptsatz der Wärmelehre bezeichnet und war der Vorreiter des allgemeinen Energieerhaltungssatzes, den Hermann von Helmholtz 1847 formulierte.
Mayer war sich der großen Bedeutung seiner Entdeckung bewusst, aber sein Unvermögen, sich wissenschaftlich auszudrücken, sein Hang zu Spekulationen und seine bekennerhafte Religiosität brachten ihm nicht den gewünschten Ruf als Wissenschafter ein. Die zeitgenössischen Physiker lehnten seinen Energieerhaltungssatz ab. Sogar von den großen Physikern Hermann von Helmholtz und James Prescott Joule erfuhr er unwürdige Anfeindungen. Man bezweifelte Mayers Qualifikation in physikalischen Fragen und verleumdete ihn.
Nachdem 1848 zwei seiner Kinder kurz hintereinander starben, waren seine Nerven vollends zerrüttet. Er machte am 18. Mai 1850 einen Suizidversuch und wurde in ein Sanatorium, die Kennenburg in Esslingen, gebracht. Nach seiner Entlassung war er ein gebrochener Mann und wagte sich erst 1860 zaghaft wieder an die Öffentlichkeit. Jedoch war in der Zwischenzeit sein wissenschaftlicher Ruhm gewachsen. So erhielt er eine späte Würdigung seiner Leistung, wenngleich er sich ihrer nicht mehr recht erfreuen konnte. Sein Schaffensdrang war dahin. Im Jahre 1871 erhielt er die Copley-Medaille der Royal Society. Er blieb im häuslichen Bereich, widmete seine letzten Jahre dem Arztberuf und starb 1878 im Alter von 63 Jahren.
Das Robert-Mayer-Gymnasium in Heilbronn mit der Robert-Mayer-Volks- und Schulsternwarte Heilbronn trägt seinen Namen. Außerdem wurde eine international nicht akzeptierte Maßeinheit der Wärmekapazität, das Mayer nach ihm benannt.
| Personendaten | |
|---|---|
| NAME | Mayer, Julius Robert von |
| KURZBESCHREIBUNG | deutscher Arzt und Physiker |
| GEBURTSDATUM | 25. November 1814 |
| GEBURTSORT | Heilbronn |
| STERBEDATUM | 20. März 1878 |
| STERBEORT | Heilbronn |
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