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Über das Universum

14^t Vorles.

Die Weltansicht, als Product der menschlichen Intelligenz, hat nicht in allen Perioden gleich schnelle Fortschritte gemacht, indem wir bald eine Tendenz zur speculativen Philosophie, bald zum dichterischen Schaffen vorhersehend finden. Die Hauptentwickelung derselben gehört ganz unstreitig der neuesten Zeit an. Bei den Alten fand die Entwickelung der Kultur fast nur um das Mittelmeer herum statt, wogegen später die Civilisation sich räumlich weiter ausgebreitet hat. Wenn aber von den Neueren alle Zweige der Wissenschaft mehr gleichzeitig kultivirt wurden, so kann man doch darum die Fortschritte nicht gleichmäßig nennen, die vielmehr in den meisten Wissenschaften mehr stoßweise erfolgten. Einzelne Zweige des Wissens, z. B. die Beobachtungen der magnetischen Erscheinungen, scheinen oft lange gewissermaßen zu ruhen, um dann mit einem male um so größere und bedeutendere Fortschritte zu machen. So berechtigte die große Entdeckung der Contacts Elektricität, im letzten Jahrzehend des vorigen Jahrhunderts zu bedeutenden Hoffnungen die durch die Fortschritte in der Wissenschaft vollkommen erfüllt sind. – Im Jahre 1791 entdeckte Aloys Galvani, ein Arzt in Bologna, zufällig, daß der abgeschnittene u. von der Haut entblöste Schenkel eines Frosches in dem Augenblick Zuckungen bekam, wo man zwei Metalle, wovon das eine einen Nerv, das andere einen Muskel berührte, unter sich in Berührung brachte. Volta's Scharfsinn erkannte den Grund dieser Erscheinung in einer schwachen entgegengesetzten Elektricität welche durch die Berührung zweier Metalle erregt wurde. Nicht Zufall, sondern Nachdenken leitete ihn auf die Entdeckung des Mittels, wodurch diese Art der Elektricität auf eine bewunderungswürdige Weise verstärkt werden kann, und führte ihn auf die Construction der Voltaschen Säule. So kam diese Entdeckung auf die man früher für die Phisiologie große aber nicht erfüllte Hoffnungen gegründet hatte, der Physik und Chemie zu Gute u. wurde das Mittel diese Wissenschaft auf eine zuvor nicht geahndete Höhe zu fördern. Berzelius, noch vor Davy, benutzte die Wirksamkeit dieser Säule, welche sich so unglaublich steigern läßt, zur Zerlegung verschiedener Stoffe, welche man bisher für einfach gehalten hatte. Auf demselben Wege entdeckte Humphry Davy 1807 das metallische Radikal des Kali, dem bald das der übrigen Alkalien und der meisten Erden folgte, in denen man sämtlich Metalle erkannte, die sich in einem oxidirten Zustande befinden, aus dem sie sich regulinisch darstellen lassen. So lernten wir im Calium, (Potassium) ein Metall von ausgezeichneten Eigenschaften kennen, das leichter als Wasser, bei 55°R völlig fließend unter dem Wasser entzündbar ist. Die nähere Bekanntschaft mit diesen neu entdeckten Metalloiden, läßt uns für die Folge Aufklärung noch manches neuentdeckten Phänomens hoffen; insbesondere scheinen diese Stoffe, die höchst wahrscheinlich in unoxidirtem, ungesäuerten Zustande, in großen Massen im Innern der Erde sich befinden mit den Vulkanischen Erscheinungen zusammen zu hängen, deren Veranlaßung man vielleicht zum Theil in denselben zu finden hat.

Von merkwürdigem Umfang, und einflußreicher Wirkung sind insbesondere die Entdeckungen welche seit 15–20 Jahren in der Optik gemacht worden. Einige, diese Untersuchungen betreffenden Erscheinungen, waren der Beachtung früherer Naturforscher gänzlich entgangen; wie dies insbesondere mit der Polarisation des Lichtes der Fall war, welche Erweiterung der Wissenschaft wir dem früh verstorbenen Malus verdanken. – Das hauptsächlichste dieser Entdeckung besteht darin, daß ein unter gewissen Winkeln reflecktirtes Licht, der Zurückwerfung von einem 2^ten, in anderer Richtung sich befindenden Spiegel entgehen kann.

Schon längst kannte man an dem kristallisirten Kalkspath, (dem sogenannten Isländischen Doppelspath) die Eigenschaft jeden Lichtstrahl der in denselben eindringt, in zwei Strahlen zu spalten. Der eine Theil des gebrochenen Strahls befolgt das allgemeine Brechungsgesetz, und diesen nennt man den gewöhnlich gebrochenen od. schlechthin den gewöhnlichen Strahl; der andere Theil, der ungewöhnliche Strahl folgt einem verwickelteren Gesetz und erscheint aus der Richtung des gewöhnlichen Strahls ein wenig abwärts getrieben. – Diese eigenthümliche Art der Brechung erklärt die Entstehung der doppelten Bilder, welche der Kalkspath in gewissen Richtungen erscheinen läßt.

Neuere Beobachtungen haben gelehrt, daß die meisten natürlichen und künstlichen Kristallisationen, mehr oder weniger dieselbe Eigenschaft der doppelten Strahlenbrechung besitzen.

Arago hat die Verschiedenheit des, von glühenden, festen, oder flüssigen Körpern, und das von verbrennenden Gasarten ausgehenden Lichtes untersucht, und gefunden, daß im ersteren Falle das Licht theilweise durch Refraction polarisirt wird, während dagegen die Strahlen des letzteren unter denselben Umständen kein Zeichen davon geben. – Diese Beobachtung ist wichtig für die Kenntniß des Zustandes der Weltkörper, und eine Bereicherung der physischen Astronomie da sie uns erkennen lehrt, ob das ausstrahlende Licht von einem gasförmigen od. festen Körper herrührt. Das Sonnenlicht erweist sich, wie das einer Lampe von Wasserstoffgas nicht polarisirt, und berechtigt uns zu der Annahme, daß es aus einer gasförmigen Umhüllung des festen, dunkeln Sonnenkörpers seinen Ursprung nehme.

So erkennen wir an der Erscheinung der farbigen od. unfarbigen Polarisation, ob ein leuchtender Körper im Lichtproceß begriffen, oder ob sein Licht ein reflectirtes sey, welches die Komplementarfarben giebt. Die kolorirte Polarisation des Kometenlichtes lehrt uns, daß diese Körper kein eignes Licht ausstrahlen, sondern wie die Planeten ein reflectirtes Licht verbreiten.

Rochon hat bei seinem Micrometer von der doppelten Brechung der Kristalle eine Anwendung auf die Messung kleiner Winkel gemacht, die für Astronomie und Physik von großem Nutzen ist. Zur Messung des scheinbaren Durchmessers der Himmelskörper wird das System der beiden Prismen, von Bergkristal od. Doppelspath, in ein astronomisches Fernrohr eingesetzt. Dasselbe Instrument findet eine wichtige Anwendung als Distanzmesser, bei militairischen Operationen. So auch läßt sich damit auf dem Meere die Entfernung eines Schiffes schätzen, und auf Stunden Weite entscheiden, ob es herannaht, oder sich entfernt, indem im letztern Falle der Winkel unter dem das Bild zweier Masten erscheint, stets größer und größer wird.

Die letztverflossenen 5–6 Jahre sind für die Wissenschaft merkwürdig geworden, durch die wichtigsten Entdeckungen über den Magnetismus, dessen Identität mit der Elektricität die berühmten Versuche des Prof. Oerstaedt zu Coppenhagen wahrscheinlich gemacht haben. Wenn ich zuvor die physiologischen und chemischen Wirkungen anführte, welche ein stetiger Strom von Elektricität in dem Voltaschen Apparate hervorbringt, indem er durch lebende Körper od. leitende Flüssigkeiten hindurchgeht, welche trennbare Grundstoffe enthalten, so hat Oerstaedt an diesen Strömen noch ein anderes Vermögen entdeckt. Wenn er nämlich Metalle, welcher Art sie auch seyn mögen, durchläuft, so ertheilt er ihnen momentan die magnetische Kraft, und macht sie fähig weiches, unmagnetisches Eisen anzuziehen. – Wenn man den Voltaschen Kreis durch einen Metalldrath schließt, so entsteht in diesem Drath der nun die elektrische Berührung zwischen beiden Metallen bewirkt, eine elektrische Spannung. Der Drath wird dabei magnetisch, und verändert die Lage einer in seine Nähe gebrachten Magnetnadel. Aber diese Veränderung in der Richtung der Magnet Nadel ist oberhalb und unterhalb des Drathes verschieden. Die magnetische Polarität ist der Art, daß wenn sie kräftig genug ist, die Wirkung des Erdmagnetismus auf die Nadel zu überwinden, diese in eine Stellung versetzt wird, daß sie mit dem Drathe rechte Winkel bildet, so daß die nach Nord und Süd gerichtete Nadel unterhalb des Draths nach West, oberhalb desselben nach Ost abweicht.

Ampère hat dieser Beobachtung noch hinzugesetzt: daß 2 Dräthe welche galvanische Paare entladen, in welchen die E. nach derselben Richtung strömt, einander anziehen, aber einander abstoßen, wenn die E. entgegengesetzter Richtung strömt. Der ausladende Drath wird von einem ihm genäherten Magnet auf der einen Seite angezogen, auf der andern abgestoßen. Nadeln, rechtwinklich gegen den Drath gelegt, werden magnetisch, und dies in höherm Grade wenn der Drath spiralförmig um eine Glasröhre gewunden wird, in welcher eine Nadel sich befindet, wobei die Pole der Nadel eine verschiedene Richtung bekommen, wenn die Spirale rechts od. links gewunden wird.

Man mögte annehmen, daß in Folge einer Beobachtung ein Schiff, das durch Zufall seiner Magnetnadel beraubt worden, im Stande wäre, diesen Verlust zu ersetzen. Kupfer und etwas nasse Pappe, od. feuchtes Leder würde einen Apparat bilden, um einen leidlichen Compaß herzustellen.

Im Verfolg dieser interessanten Versuche und Beobachtungen, machte Arago endlich die große Entdeckung, daß alle Körper transitorisch von magnetischen Kräften sollicitirt werden können. – Der ältesten Annahme gemäß glaubte man, daß der Magnetismus dem Eisen, und den Eisenerzen allein angehöre; später bemerkte man, daß Stahl, (eine Legierung von Eisen mit einer kleinen Menge von Kohle) länger magnetisch bleibe, weshalb man sich desselben ausschließend zum Compaß bediente. Neuerdings fand man, daß Kobalt u. Nickel, so wie die Meteorsteine, in denen Eisen sich oft mit obigen beiden Metallen vereinigt findet, ebenfalls geeignet sind, die Körper magnetisch zu machen.

Schon Coulomb hatte durch Versuche mit seiner Drehwage gefunden, daß alle Körper auf die Magnetnadel wirken; die Resultate welche er erhielt waren jedoch keineswegs entscheidend, und Arago wird mit Recht die Entdeckung des transitorischen Magnetismus zugeschrieben. – Zufällig bin ich bei dem Versuche gegenwärtig gewesen, welcher zu dieser Entdeckung Veranlaßung gab. Ich befand mich mit H. Arago auf einem Hügel bei Greenwich, um mit ihm Beobachtungen über die Intensität der magnetischen Kräfte zu machen, die vom Pol gegen den Aequator zunehmend, in der Entfernung von Paris und London, schon bemerkbar wachsen. Arago ließ eine Magnetnadel, die früher in Paris frei geschwungen, in einem hölzernen Kasten schwingen, und zählte. Er bemerkte, daß die Schwingungen stark retardirten, und bald ganz aufhörten, wodurch der Gedanke erweckt wurde, daß der hölzerne Kasten attractorisch wirke; was sich vollkommen bestätigte.

Im Verfolg dieser Beobachtung entdeckte er, daß die Nähe irgend eines Körpers einen hemmenden Einfluß auf die Nadel äußert, was man so erklären kann, daß dieselbe temporär in jedem Körper einen Pol erzeugt, der auf sie hemmend zurückwirkt, wenn sie in Bewegung ist.

Ein von Schweigger angegebner sinnreicher Apparat um die Wirkung eines electrischen Stromes zu verstärken hat den passenden Namen des electromagnetischen Multiplicators erhalten. Dies Instrument gewährt den Vortheil die Entwickelung der beiden Electricitäten unter einer unendlichen Menge von Umständen sichtbar und meßbar zu machen.

Bequerel hat mit Hülfe desselben die Electricitäts Entwickelung dargethan, welche bei jeder chemischen Thätigkeit Statt findet. Seine Versuche beweisen, daß z. B. bei jeder Auflösung Electricität frei werde, und er war im Stand durch die Magnetnadel so kleine Quantitäten von Säuren zu entdecken, als man durch Reagenzien nie würde haben auffinden können.

Diese Wirkungen sind gleichsam wie ein kleines magnetisch-electrisches Gewitter zu betrachten, da hier, eben so wie im Großen, die verschiedenartig electrische Spannung sich in ein Gleichgewicht zu setzen sucht.

Schon vor mehreren Jahren war es dem Profeßor Morechini in Rom gelungen, durch den violetten Strahl im prismatischen Farbenbilde Stahl Nadeln zu magnetisiren, welche Entdeckung bald bestritten, bald bestätigt worden. Neuere ausführliche Untersuchungen haben aber dies Verhalten außer Zweifel gesetzt, so wie auch Morichini's Versuche durch eine sehr interressante Wiederholung derselben von Mistriss Sommerville in London vollkommen bestätigt wurden.

Wie groß und folgenreich auch die Entdeckungen seyn mögen, wodurch in neuern Zeiten alle Zweige der Naturwissenschaft im Allgemeinen gefördert worden, so sind doch die Fortschritte in der Kenntniß des Himmels von allen die Bedeutendsten. Diese vorzügliche Ausbildung des astronomischen Wissens ist wohl hauptsächlich dem glücklichen Umstande zuzuschreiben, daß eine Reihe großer, für die Wissenschaft bedeutender Männer, in ununterbrochener Folge die Zeitepoche ausfüllt, von der Entdeckung von Amerika bis auf Friedrich II.

Nicolaus Copernicus, geb. 1473 – + 1543
Tycho de Brahe, geb. 1546 – + 1601
Keppler, geb. 1571 – + 1630
Galilei, geb. 1564 – + 1642
Isaac Newton, geb. 1642 – + 1727

Diese 5 großen Männer haben zum Vortheil der Wissenschaft, fast alle ein ziemlich hohes Alter erreicht, und man könnte sagen einander abgelöst, da der Folgende beim Tode des Vorangehenden immer schon geboren war. – Wenn Copernicus als der Schöpfer einer richtigeren Ansicht des Weltsystems betrachtet werden muß, so hat sich Tycho de Brahe um die beobachtende Astronomie bedeutende Verdienste erworben. Galilei danken wir insbesondere ein treffliches Werk über die Gesetze der Bewegung, die sowohl für Astronomie als Physik eine gleich wichtige Anwendung finden. – Von Keppler dem bedeutendsten dieser Männer kann mit Recht gesagt werden, daß er den Grund gelegt habe, zu der Höhe welche die Astronomie als Wissenschaft auszeichnet. Zu Wiel im Wirtembergischen geboren, Sohn eines Gastwirths, hatte er sein ganzes Leben hindurch mit Armuth und Dürftigkeit zu kämpfen. Obgleich ausübender Astronom zu Prag, Profeßor zu Grätz, und Astronom des Herzogs v. Wallenstein, wurde ihm doch während der unruhigen Zeit des 30jährigen Krieges keine seiner Besoldungen ausgezahlt, und er starb im Mangel zu Regensburg, wohin er gegangen war, um eine geringe Pension zu erbitten. Seine unsterblichen Verdienste um die Astronomie fanden erst bei der dankbaren Nachwelt ihre gerechte Verehrung. Die von ihm entdeckten Gesetze des Planetenlaufes, (die sogenannten 3 Kepplerschen Regeln, gaben Newton die nähere Veranlaßung zu seinen Entdeckungen.