7) Und einander Deckendes ist gleich.

Euklid sagt: χοιναι εννοιαι. Allen Vernünftigen gemeinsame Einsicht.

Proklos sagt: Axiome eigentlich »Meinungen«, aber nach dem

Sprachgebrauch des Aristoteles allgemein angenommene logische Sätze,

die man nicht beweisen kann, weil sie die logischen Grundlagen des

Beweises sind. Proklos hat nur die 5 angeführt, richtig 8 vor 7, da

7 nicht rein logisch ist, sondern von dem Zusammenfallen in der

Anschauung ausgeht um daraus den logischen Schluss der Gleichheit zu

ziehen.

Das Axiom 7 ist von ¨Schopenhauer¨ »die Welt als Wille und Vorstellung«

T. 2 S. 144 angegriffen, weil es entweder eine Tautologie ist oder eine

Bewegung voraussetzt. Es ist von ¨Bolzano¨ und ¨Grassmann¨ (¨Leibniz¨)

durch das Prinzip ersetzt worden: »Dinge, deren bestimmende Stücke

gleich sind, sind gleich« (eine andere Fassung für »gleiche Ursachen

gleiche Wirkungen«).

Schopenhauer hat Euklid gar nicht verstanden; Euklid braucht

Axiom 7 zuerst beim Beweis des ersten Theorems, Satz 4, der

erste Kongruenzsatz, und dort im Grunde nur als Axiom von der

Gleichförmigkeit des Raumes, bezw. in dem Sinne Bolzanos und

Grassmanns. Ich halte es für einen Fehler, dass Euklid nicht den 1. und

3. Kongruenzsatz in die Forderungen aufgenommen hat.

[Sidenote: Technologie der Elemente.]

Es folgen nun die 48 »Protasis« (Propositionen d. i. Sätze) des ersten

Buches. Die Sätze zerfallen in »Probleme«, Aufgaben, die zur Erzeugung

eines Gebildes führen und »Theoreme« Lehrsätze. Den Unterschied

definiert Proklos S. 201, wo er, um mit P. Tannery (Géométrie

grecque S. 87) zu sprechen, von der Technologie der Elemente handelt

wie folgt: Bei den Problemen handelt es sich darum sich Fehlendes

zu beschaffen, anschaulich hinzustellen und mit den Kunstmitteln

(Lineal und Zirkel) zu erzeugen. Im »Theorem« nimmt man sich vor das

Vorhandensein einer Eigenschaft bezw. das Nichtvorhandensein zu sehen,

zu erkennen, zu beweisen. Jedes Problem aber und jedes Theorem, das

aus seinen vollständigen Teilen zusammengesetzt ist, muss folgendes

in sich enthalten: 1) ¨Vorlage¨ (προτασις). 2) Feststellung des

Gegebenen (εκθεσις.) Voraussetzung. 3) ¨Feststellung des Geforderten¨

(διορισμός.) Behauptung. 4) Konstruktion (κατασκευη.). 5) Beweis

(απόδειξις.) 6) Schluss (συμπέρασμα).

Die Protasis sagt aus, was gegeben und was gefordert wird; denn die

vollständige Protasis besteht aus beiden.

Die Ekthesis setzt das Gegebene an und für sich, (d. h. ohne Rücksicht

auf das Geforderte) genau auseinander und arbeitet dadurch der

Untersuchung vor.

Der Diorismos aber macht das Gesuchte, es sei, was es sei, an und

für sich deutlich. Der Ausdruck Diorismos wird hier bei Proklos

anders gebraucht als bei Pappos; Peyrard hat Prodiorismos: Bei Pappos

bezeichnet Diorismos genau das, was wir heute Determination nennen,

d. h. die Angabe derjenigen Einschränkungen in bezug auf die gegebenen

Stücke, welche zur Ausführbarkeit der Konstruktion nötig sind.

Die Kataskeuē fügt das hinzu, was dem Gegebenen zur Erlangung des

Gesuchten mangelt. Proklos sagt zur »Jagd« θηραν und braucht das Bild

wiederholt, so alt ist das Bewusstsein des Kampfes des Mathematikers

mit seinem Problem.

Die Apodeixis leitet das Vorliegende logisch von dem, was bereits

feststeht, ab.

Das Symperasma aber kehrt wieder zur Vorlage zurück, indem es den

bewiesenen Satz klar und deutlich ausspricht. Und dies sind alle Teile

sowohl der Probleme als der Theoreme.

1) πρότασις.

[Sidenote: Technologie, Beispiel.]

Ich gebe ein Beispiel (S. 5): Im gleichschenkligen Dreieck sind die

Winkel an der Basis einander gleich, und werden die gleichen Schenkel

verlängert, so sind die Winkel unterhalb der Basis einander gleich.

[Illustration]

2) εκθεσις.

ΑΒΓ sei das gleichschenklige Dreieck mit ΑΒ gleich ΑΓ und es mögen auf

ihrer Geraden ΑΒ und ΑΓ verlängert werden um ΒΔ und ΓΕ.

3) διορισμός.

Ich behaupte etc.

4) κατασκευή.

Man nehme auf ΒΔ einen beliebigen Punkt Ζ an, von ΑΕ nehme man ΑΗ

gleich ΑΖ weg und ziehe ΖΓ und ΗΒ. (Fig.)

5) αποδειξις.

Dann ist ◁ΑΖΓ ≅ ΑΗΒ (Satz 4), folglich ◁ΑΓΖ = ΑΒΗ und ∢ΑΖΓ = ΑΗΒ,

und da ΑΖ = ΑΗ und ihr Teil ΑΒ und ΑΓ auch gleich, so ist (Ax. 3) ΒΖ

= ΓΗ; und, da bereits bewiesen, dass ΖΓ = ΒΗ und ∢ΒΖΓ = ΒΗΓ, so ist

(4) Dreieck ΒΖΓ ≅ ΒΗΓ, folglich ∢ΖΒΓ = ΗΓΒ, und ΒΓΖ = ΓΒΗ. Da nun

der ganze Winkel ΑΒΗ = dem ganzen Winkel ΑΓΖ erwiesen wurde, und die

Teile ΓΒΗ und ΒΓΖ gleich, so ist (Ax. 3) ∢ΑΒΓ = ΑΓΒ und dies sind die

Basiswinkel. Die Gleichheit aber von ΖΒΓ und ΗΓΒ wurde schon gezeigt

und sie liegen unterhalb der Basis.

6) συμπέρασμα.

Also sind im gleichschenkligen Dreieck etc.

M. H.! ich habe dies Beispiel absichtlich gewählt, weil es zeigt, wie

turmhoch Euklid über den Beweisen unserer geometrischen Lehrbücher

steht, und weil aus Heibergs zitierter Arbeit über die Mathematik

bei Aristoteles folgt, dass hier ein bedeutender Fortschritt des

¨Eukleides¨ über den ¨Theudios¨ vorliegt. Es fällt Euklid gar nicht

ein den Satz zu benutzen: wenn die Winkel gleich sind, so sind ihre

Nebenwinkel gleich.

¨Proklos¨ fährt fort: Am notwendigsten aber und in allem vorhanden

sind die Vorlage, der Beweis und der Schluss. Denn man muss a)

vorher wissen, was zu suchen ist und b) es durch eine Kette von

Schlüssen beweisen und c) das Resultat einsammeln. Die andern Teile

fehlen mitunter wie Diorismos und Ekthesis bei dem Problem: Ein

gleichschenkliges Dreieck zu konstruieren, worin jeder Basiswinkel

das Doppelte des Winkels an der Spitze. Dies Fehlen tritt ein, sagt

Proklos, wenn die Vorlage kein Gegebenes enthält (d. h. wenn es

ausgelassen ist) wie in dem zitierten Beispiel die Basis des Dreiecks

wie in B. X S. 20 eine 4. Wurzel zu konstruieren (nämlich bei gegebener

aber nicht erwähnter Einheitsstrecke).

[Sidenote: Technologie der Elemente, Lemma, Porisma.]

Die Konstruktion aber fehlt in weitaus den meisten Theoremen, da

die Ekthesis hinreicht um ohne einen Zusatz (nämlich von Zeichnung)

das Vorgesetzte (d. i. die Figur, um die es sich handelt) sichtbar

zu machen. Hin und wieder findet sich ein Hilfssatz, Lemma, (von

λαμβάνω) und Zugaben, Porisma. Lemma ist eigentlich in der Geometrie

ein Satz, der noch des Beweises bedarf, den wir für eine Konstruktion

oder einen Beweis einstweilen annehmen vorbehaltlich des Beweises,

und der sich durch diesen Vorbehalt von den Axiomen und Forderungen

unterscheidet, welche wir ohne dass sie bewiesen, zur Rechtfertigung

anderer Sätze herbeiziehen. Porisma ist ein Zusatz, der sich beim

Beweis eines anderen als eine »Gottesgabe« ungewollt von selbst ergibt,

im wesentlichen also eine andere Fassung des bewiesenen Satzes.

Übrigens sind die meisten, ich möchte sagen alle Lemmata und vielleicht

auch die Porismata verdächtig, so fehlt z. B. das Porisma zu I, 15:

(Scheitelwinkel sind gleich) »Wenn zwei Gerade einander schneiden, so

sind die vier Winkel vier Rechten gleich«, obwohl es sich bei Proklos

findet in den besten Handschriften.

Zu bemerken ist, dass in den guten Handschriften sich weder

Überschriften noch Bezeichnungen der einzelnen Teile finden. Die

Sätze sind numeriert und dies ist sicher nicht original, da Euklid

nicht auf die betreffende Nummer verweist, sondern den einschlagenden

Satz vollständig angibt. Dies Schleppende der Darstellung veranlasste

vermutlich die Bezifferung und zwang zu Abkürzungen. Übrigens erklärt

sich die Breite, wenn man sich vergegenwärtigt, dass das Original zu

mündlichem Vortrag im Kolleg vor Studenten der Universität Alexandria

bestimmt war. Und dies ist ein Umstand, der bei der Klage über Euklid

und Euklids Methode viel zu wenig berücksichtigt ist; das Buch war für

reife Männer bestimmt nur die Torheit der Scholarchen hat aus einem der

tiefsinnigsten Werke aller Zeiten ein Buch für Schulknaben gemacht.

[Sidenote: Euklids Elemente, Buch 1 bis 5.]

Die Inhaltsangabe sei ganz kurz als Schluss angefügt. Buch 1, das

bedeutendste, zerfällt in drei der Ausdehnung nach sehr ungleiche

Teile. Satz 1-26 die wichtigsten Sätze über Dreiecke und Winkel mit

den drei Kongruenzsätzen und unabhängig vom Parallelenaxiom; Satz

27-33 Parallelentheorie mit Satz 32 Winkelsumme; Satz 34-48 die

Flächenvergleichung, (47 Pythagoras, 48 seine Umkehrung).

Das 2. Buch ist längst als geometrische Algebra erkannt, in

Ausführung des Pythagoras wird das Rechnen mit Flächen gelehrt, z. B.

√(a^2 + b^2), √(a^2 - b^2), dann die Multiplikation von Aggregaten,

es geht bis zur Auflösung quadratischer Gleichungen in geometrischer

Einkleidung, zunächst nur im speziellen Fall und endet mit dem

geometrischen Existenzbeweis der Quadratwurzel durch die Verwandlung

des Rechtecks in ein Quadrat.

Das 3. Buch handelt vom Kreis, aber die Kreisberechnung wird nicht

gelehrt.

Buch 4 handelt von den dem Kreis ein- und umgeschriebenen Figuren,

speziell von der Kreisteilung; es geht bis zur Konstruktion des

regulären 15Ecks (ebenso wie wir: 2/15 = 1/3 - 1/5) S. 16; der dadurch

merkwürdig ist, dass sogar die Analyse in die Konstruktion verwebt ist.

Das 4. Buch hat seine Fortsetzung im Anfang des 12. Buches, wo in Satz

2: »Kreise verhalten sich wie die Quadrate ihrer Durchmesser«, alles

steht, was bei Euklid über die Quadratur des Zirkels vorkommt.

[Sidenote: Euklids Elemente, Buch 5 und 6.]

Das 5. Buch enthält die Lehre vom Verhältnis und der Gleichheit der

Verhältnisse (Proportionen) gleichartigen Grössen in vollständiger

Allgemeinheit. Es ist mit grösster Wahrscheinlichkeit ein Werk des

¨Eudoxos¨ und scheint nur wenig von Euklid überarbeitet zu sein, da

wo statt λέγεται steht καλεισθω. Auf sein höheres Alter deutet noch

das Ringen mit dem Ausdruck und die oft schwer verständliche Fassung

der Sätze hin. Es fehlt die Definition des Begriffes »kontinuierliche

Grösse«, sie war aber durch ¨Aristoteles¨ gegeben, vermutlich auch

von Eudoxos. Clavius (Ausgabe von 1607 p. 436) hebt wie Campanus

S. 3 hervor, dass dem 5. Buch ein Axiom zugrunde liegt, welches

Clavius formuliert: Quam proportionem habet magnitudo aliqua ad aliam,

eandem habet quaevis magnitudo proposita ad aliquam aliam, et eandem

habebit quaepiam alia magnitudo ad quamvis magnitudinem propositam.

-- »Das Verhältnis, das irgend eine Grösse zu einer andern hat, das

wird jede beliebige ¨gegebene¨ Grösse zu irgend einer andern haben

und eben dasselbe wird irgend eine Grösse zu jeder gegebenen Grösse

haben«. Es ist das Axiom im Grunde nichts anderes als die Umkehrung

des Weierstrass'schen Axioms: Zu jedem Punkt in der Zahlenreihe gibt

es eine Zahl. ¨Es wird zwar immer behauptet, die Hellenen hätten in

der Irrationalzahl keine Zahl gesehen, aber aus dem 5. Buch geht

unwiderleglich hervor, dass sie den Zahlbegriff in voller, fast

wörtlich mit der Weierstrass'schen Auffassung sich deckender Schärfe

besassen und dass Euklid wie Eudoxos im Verhältnis zweier gleichartiger

Grössen nichts anderes sahen als eine Zahl.¨ Und das erhellt schon aus

dem Kunstausdruck »λόγος« für Verhältnis; denn Logik ist die Rechnung,

Logistik die Rechenkunst und Logos heisst im Grunde nichts anderes als

Masszahl einer Grösse in bezug auf eine andere.

6. Buch: Ähnlichkeitslehre. Mit dem 6. Buch schliessen die eigentlichen

planimetrischen Bücher; wohl kommen noch einzelne planimetrische

Sätze in den stereometrischen Büchern vor, wie z. B. die auf die

stetige Teilung bezüglichen Sätze XIII, 1-12 und besonders der Satz

XII, 1 und 2, aber sie werden doch nur zum Zweck ihrer Verwendung für

stereometrische Konstruktionen und Satze gegeben.

Nachdem so die Planimetrie zu einem gewissen Abschluss gekommen war,

sind die Bücher 7, 8, 9 der Arithmetik oder eigentlich besser der

Zahlentheorie gewidmet.

Das 7. Buch knüpft geistig an die Lehre von den Verhältnissen an und

lehrt den Algorithmus des Aufsuchens des grössten gemeinsamen Teilers,

auf dem unsere ganze Zahlentheorie ruht, gerade so wie wir noch heute,

durch die Kette von Teilungen.

[Sidenote: Euklid, Elemente, Buch 8 bis 12.]

Buch 8 behandelt die Proportionen noch ausführlicher, d. h. die Lehre

von den Gleichungen ersten Grades.

Das 9. Buch beschäftigt sich besonders mit den Primzahlen und

enthält den Satz, der der ganzen Entwicklung nach für Eigentum

des Euklid gehalten werden muss, den einfachen Beweis, dass die

Menge der Primzahlen unendlich: Entweder 1 · 2 · 3 · ... p + 1

ist keine Primzahl, dann ist sie durch eine Primzahl > p teilbar

oder sie ist prim. Die erste Zahl die keine Primzahl ist, gibt

2 · 3 · 5 · 7 · 11 · 13 + 1 = 30031, die zweite das Produkt der

Primzahlen von 2 bis 17 + 1, welche schon durch 19 teilbar ist.

Das 10. Buch zum Teil von Theätet herrührend, handelt ausführlich

von den Irrationalzahlen, welche mit Zirkel und Lineal konstruierbar

sind, d. h. im Grunde von den Gleichungen 4. Grades, welche sich auf

quadratische reduzieren, dabei kommt auch die allgemeine Lösung des

Pythagoras gleichzeitig vor durch die Formeln: αβγ; (αβ^2 - αγ^2)/2;

(αβ^2 + αγ^2)/2. Der letzte Satz gibt dann den geometrischen Beweis von

der Inkommensurabilität von Seite und Diagonale des Quadrats.

Das 11., 12., 13. Buch sind dann die stereometrischen Bücher. 11. Buch

die Anfangsgründe, der granitne Satz vom Lote auf der Ebene, dann die

dreiseitige Ecke, das Parallelepipedon, das Prisma.

Das 12. Buch enthält im wesentlichen Körperberechnung, d. h. es gibt

nicht die wirklichen Formeln, sondern beweist nur, dass Pyramide bezw.

Kegel 1/3 vom Prisma bezw. Cylinder sind, beweist als Lemma mittelst

des Exhaustionsbeweis, den er Buch 10 formuliert hat: »Sind zwei

ungleiche Grössen gegeben und nimmt man von der grösseren die Hälfte

weg und so fort, so kommt man zu einem Reste, welcher kleiner ist als

die gegebene kleinere Grösse« dass Kreise sich wie die Quadrate ihrer

Durchmesser verhalten und damit dass Kugeln sich wie die Kuben ihrer

Durchmesser verhalten.

[Sidenote: Euklid, Elemente Buch 13.]

Buch 13 behandelt die platonischen Körper und gibt einleitend 12 Sätze,

die das Thema von Buch 6, die Kreisteilung oder die Konstruktion

regulärer Polygone, noch einmal aufnehmen und geht dann auf die

regulären Körper ein; es schliesst mit dem schon hervorgehobenen Beweis

der Nichtexistenz eines sechsten regulären Körpers. Wir könnten auf

Euklid denselben Schlusssatz wie bei Platon anwenden, Euklid hat das

unscheinbare aber unerschütterliche Fundament geschaffen, auf dem

sich der stolze Bau des Archimedes erheben konnte, dem wir uns jetzt

zuwenden.

[Sidenote: Archimedes (vita).]

An Euklid, dem »Stoicheiotes«, schliesst sich ¨Archimedes¨ an, der

Erzdenker, wie ich seinen Namen übersetze, der princeps matheseos des

Altertums und vielleicht aller Zeiten, der nur an Galilei, Gauss,

Newton und Fermat seines Gleichen hat. Gleich gross als Mathematiker,

Physiker, Mechaniker und Astronom. Auch von ¨seinem¨ Leben wissen wir

wenig, eine Biographie seines Zeitgenossen Herakleides, welche dem

Eutokios noch vorlag, ist völlig verloren. Das Todesjahr steht fest, er

fiel bei der Einnahme seiner Vaterstadt Syrakus durch. Marcellus der

Roheit eines Soldaten zum Opfer; also 212, und zwar hochbetagt; zum

Schmerz des Marcellus, der ausdrücklich befohlen hatte des Archimedes

zu schonen. ¨Tzetzes¨ sagt, (chiliad. II, 36, 105) im Alter von 75

Jahren, dann war er 287 geboren, jedenfalls hochbetagt. Sein Vater soll

der Astronom Pheidias gewesen sein und dann wäre auch Archimedes gleich

wie Aristoteles auf die exakten Wissenschaften erblich hingewiesen.

¨Plutarch¨ erzählt im Leben des Marcellus, dass er dem Könige Hiero II.

dem trefflichsten Regenten, den Syrakus besessen, nahe verwandt gewesen

und jedenfalls war er ihm und seinem Sohne Gelon eng befreundet. Eine

andere Version lässt ihn durch Missverständnis einer Stelle bei Cicero

in den Tusculanen V, 23 aus armer Familie und von niedriger Geburt

sein. Der »humilis homunculus« bezieht sich nur auf das traurige Ende

des Archimedes. Diese andere Version ist so gut wie ausgeschlossen, wir

wissen, dass er jede gewinnbringende Tätigkeit geringschätzte, ja sogar

jede praktische, und nur auf Bitten des Hiero und schliesslich bei

der Verteidigung seiner Vaterstadt sein technisches Genie betätigte.

In den tiefsten rein wissenschaftlichen Spekulationen fand er seine

Befriedigung und im ganzen späteren Altertum wurde ein schwieriges

Problem Archimedeon problema genannt vergl. ¨Cicero¨ ep. ad Atticum 12,

4; 13, 28 etc. (¨Bunte¨, Progr. Leer 1877, ¨Heiberg¨, Quaest. Archim.

1879). Und auch sein Tod soll nach mehrfach beglaubigter Angabe eine

Folge seiner Vertiefung in die Wissenschaft gewesen sein. Jedenfalls

war er nach dem schmucklosen und glaubhaften Bericht des ¨Livius¨ so

tief in Gedanken versunken, dass er die Einnahme von Syrakus nicht

bemerkt hat. Das »Noli turbare circulos meos« (Störe ja nicht meine

Kreise) geht auf Tzetzes zurück oder richtiger auf Diodor., die andere

Version, die G. Valla nach Zonaras berichtet, lautet: παρα ταν κεφαλάν

και μα παρα ταν γραμμάν (Verletze den Kopf, aber nicht meine Linie).

Niemals ist das Wesen des Archimedes treffender verkündet worden, als

es Schiller, Dichter und Prophet im Horazischen Sinne, mit dem Epigramm

»Archimedes und der Schüler« vermocht hat.

Zu Archimedes kam ein wissbegieriger Jüngling,

Weihe mich, sprach er zu ihm, ein in die göttliche Kunst

Die so herrliche Frucht dem Vaterlande getragen

Und die Mauern der Stadt vor der Sambuca beschützt.

Göttlich nennst du die Kunst? Sie ist's, versetzte der Weise,

Aber das war sie, mein Sohn, eh' sie dem Staat noch gedient.

Willst du nur Früchte von ihr, die kann auch die Sterbliche zeugen,

Wer um die Göttin freit, suche in ihr nicht das Weib.

Die Sambuca war eine von Marcellus mit grossen Kosten erbaute gewaltige

Maschine, durch welche die Mauern der Achradina, der Seefestung von

Syrakus, in der vermutlich Archimedes selbst wohnte, zertrümmert werden

sollte. Archimedes zerstörte die Sambuca durch drei hintereinander

folgende Würfe. Seine Maschinen (organa), Wurfmaschinen -- Katapulte

und Ballisten --, und eiserne Krane, die mit ihrem Arm die Schiffe der

Römer ergriffen, hochhoben und mit furchtbarer Gewalt fallen liessen,

wirkten derart, dass die Römer, sobald nur ein Seil sichtbar wurde,

davonliefen. Plutarch lässt Marcellus sagen: Sollten wir nicht aufhören

gegen den mathematischen Briareus, den hundertarmigen Giganten zu

kämpfen. Und er hob tatsächlich die Belagerung auf und schloss die

Stadt nur ein, welche erst durch Verrat und Überrumpelung in seine

Hände fiel.

Aus dem Leben des Archimedes steht soviel fest, dass er, vermutlich

im Mannesalter, in Alexandria war, und dort wenn auch nicht unter

Euklid selbst aber unter Schülern des Euklid studierte. Es ist nicht

unwahrscheinlich, dass er bei dem ausgezeichneten Mathematiker und

Astronom ¨Konon¨ aus Samos hörte, mit dem er befreundet war und dem

er später seine Entdeckungen zusandte, wie er selbst berichtet. Nach

Pappos (Collect. I p. 234) ist ¨Konon¨, von dessen Schriften nichts

erhalten ist, der Entdecker der ¨Archimedischen Spirale¨ gewesen

(s. u.). Auch mit ¨Eratosthenes¨ muss Archimedes dort verkehrt haben,

das berühmte »Rinderproblem« ist an jenen gerichtet, und wenn auch die

Verse des Epigramm nicht echt sein mögen, das Problem selbst und die

Sendung an den Alexandriner zu bezweifeln liegt kein Grund vor. Seit

Sommer 1906 ist der Verkehr zwischen beiden Mathematikern durch das

von ¨J. L. Heiberg¨ entdeckte »Ephodion« (s. u.), erwiesen. Dort in

Alexandria hat er die berühmte Schraube erfunden, die κοχλιας, nach

der Schnecke mit gewundenem Gehäuse, der Purpurschnecke Kochlos, aber

auch Helix genannt wurde, mit der das Wasser aus dem Nil auf die Felder

gehoben wurde.

Zurückgekehrt beschäftigte er sich mit den subtilsten mathematischen

Untersuchungen, insbesondere mit Ausbildung der infinitesimalen

Methoden und nur zu seiner Erholung mit praktischer Mechanik. Berühmt

sind die von Cicero in de republica beschriebenen Globen, von denen

namentlich die Hohlkugel, ein gewaltiges, mit Wasserkraft getriebenes

Planetarium für ein Wunderwerk galt. Es war das einzige Beutestück, das

Marcellus aus Syrakus für sich nahm. Auch die einzige Schrift, welche

Archimedes über Technik verfasst hat, ist nach dem Zeugnis des Plutarch

die Schrift über Anfertigung von Globen, περι σφαιροποιαν.

Von Archimedes werden zwei Züge autoritär berichtet und besonders der

erste so gut beglaubigt, dass er wahr erscheint. König Hiero liess

unter Leitung des Archimedes ein prächtig ausgerüstetes Riesenschiff

bauen, etwa unsern Salondampfern vergleichbar, das Athenaios (2 Jahrh.

nach Chr., Alexandriner, der uns Auszüge aus sehr vielen verlorenen

Werken in seinen Deipnosophistae-Gastmahle Gelehrter -- erhalten

hat; siehe Details über das Schiff bei ¨Bunte¨ l. c.) ausführlich

beschreibt. Hiero bezweifelte ob man das Riesenschiff vom Stapel lassen

könne, da zog Archimedes mit dem von ihm erfundenen ¨Flaschenzug¨

allein ein beladenes Schiff, Proklos sagt sogar ¨das¨ Schiff, ans Ufer

indem er sagte: δός μοι πᾷ στῶ καὶ τὰν γᾶν κινήσω. (Gib mir einen

festen Punkt, und ich will die Erde bewegen.) Proklos (Friedlein p. 63)

berichtet weiter: »Απο ταυτης, εφη, της ἡμερας περι παντος Αρχιμηδει

λεγοντι πιστευτεον«. Und der erstaunte Hiero sagte: Von heute ab mag

Archimedes behaupten was es sei, man muss ihm Glauben schenken. Das

¨Hebelgesetz¨, die Grundlagen der Statik hat unbezweifelt Archimedes

bewiesen vergl. Pappos VIII, 19.

Die andere Anekdote knüpft an seine Auffindung des Hydrostatischen

Grundgesetzes von der gleichmässigen Fortpflanzung des Druckes in

Flüssigkeiten an, des Archimedischen Prinzip: »Der Auftrieb ist gleich

dem Gewicht der verdrängten Wassermasse«. Sie wird uns von ¨Vitruv¨,

dem bedeutendsten Römischen Baumeister, dem Lehrmeister unserer

Architekten und Ingenieure, in de Architectura IX mitgeteilt. Es ist

die bekannte in jeder Aufgabensammlung stehende Gleichung von der Krone

des Hiero, Proklos nennt l. c. ¨Gelon¨, doch hat ¨H. Heiberg¨ höchst

wahrscheinlich recht, dass richtiger Hieron zu lesen ist, da Proklos zu

Gelon nichts hinzusetzt. Der König glaubte sich von seinem Goldschmied

betrogen, der Silber unter das Gold gemischt, und stellte die Aufgabe,

ohne die Krone aufzulösen, herauszubringen, wieviel Gold und wie viel

Silber die Krone enthalte. Archimedes habe sich im Bade mit dem Problem

beschäftigt und als er das Steigen des Wassers in der Wanne beobachtet,

sei er mit dem Ausruf, εύρηκα, εύρηκα, ich hab's (gefunden) ich hab's,

nackt aus dem Bade gesprungen. Die ganze Badegeschichte fehlt bei

Proklos, der nur angibt, dass jener die ihm gestellte Aufgabe gelöst

habe.

Sicher steht dagegen die Tatsache, dass Archimedes den Wunsch

ausgesprochen, man möge ihm auf sein Grab eine von einem Cylinder

umschlossene Kugel setzen, mit der Angabe des Verhältnis der Volumina

2 : 3, denn auf diese Entdeckung legte er den grössten Wert, (man

denke an ¨Newton¨ und den Binom). Marcellus hat den Wunsch erfüllt,

Cicero berichtet l. c. dass er, der 75 v. Chr. als Quästor auf Sicilien

seines Amtes waltete, an dieser Inschrift das verfallene Grabmal des

Archimedes erkannt und das Grab wieder in Stand gesetzt habe.

[Sidenote: Archimedes' Werke.]

Und nun zu dem, was unsterblich an Archimedes ist, seine Leistungen

und Schriften. Die grosse Bedeutung seiner Entdeckungen für die reine

und angewandte Mathematik haben bewirkt, dass nur ein verhältnismässig

kleiner Bruchteil wirklich verloren gegangen ist, wenn uns auch die

Originalfassungen vielfach fehlen. Archimedes sprach und schrieb im

dorischen Dialekt und seine Schriften sind erst später attisiert. Einen

Teil kennen wir aus arabischen Quellen und lateinischen Übersetzungen.

Archimedes verdankte seine Leistungen der so seltenen Verbindung

des höchsten experimentellen mit höchstem spekulativen Scharfsinn.

Schon in der Einleitung habe ich das Citat aus ¨Herons¨ Metrika

angeführt und die Auffindung des Kugelvolums, und ebenso ruht, wenn

nicht die Einführung, doch sicher die Benutzung des Schwerpunktes

auf experimenteller Grundlage. Aber was er auf dem Wege des

Experimentes gefunden, das vermochte er zu beweisen mit Hilfe von

Infinitesimalbetrachtungen, die er sehr früh mit vorbildlicher Klarheit

und Schärfe ausgebildet haben muss. Es scheint mir ganz sicher zu

sein, dass sein erster rein mathematischer Vorwurf das Problem der

Bogenteilung und Quadratur des Zirkels, welche ja schon ¨Dinostratos¨

zusammengezogen hatte, gewesen ist, wenn auch die Kreismessung später

redigiert ist. Dies geht daraus hervor, dass die an ¨Konon¨ gesandten

Sätze über die »Archimedische Spirale« zeitlich so ziemlich das Erste

sind, was er veröffentlicht hat. Die Spirale selbst soll ja Pappos

zufolge Konon und nicht Archimedes gefunden haben, die Benutzung

derselben zur Winkelteilung und Kreismessung und die Auffindung

ihrer Eigenschaften sind sein Eigentum. Die Beweise der Sätze fand

er mit Hilfe des Infinitesimalen, auf Differentialrechnung beruht

seine Konstruktion der Tangente an die Spirale, die nichts anderes

ist als die ¨Roberval-Torricelli¨'sche Methode, auf Integration die

Flächen- und Volumenbestimmung. Freilich sah auch er sich durch die

Rücksicht auf seine Leser genötigt, die Differentialrechnung hinter dem

sogenannten ¨Archimedischen Prinzipe¨ (s. u.) zu verstecken, wie wir

das schon bei ¨Eudoxos¨ konstatierten, sind doch m. E. die Schriften

des ¨Demokrit¨ nur deswegen verloren gegangen, weil sie mangels

Konzessionen an die Beschränktheit nicht verstanden wurden. Eine

der frühesten Anwendung muss der Hauptsatz der κύκλου μέτρησις, der

Kreismessung, gewesen sein, und die Auffassung des Kreises als Grenze

der regulären Polygone.

[Sidenote: Archimedes' Werke (Ephodion).]

Wie klar sich Archimedes über die Tragweite der Infinitesimalrechnung

gewesen und wie scharf er den Grenzbegriff erfasst hat, ist jetzt

durch die Wiederauffindung des bis 1907 verloren geglaubten Ephodion

(εφοδιον) erwiesen. ¨J. L. Heiberg¨ hat durch die Entzifferung

des Palimpsest [publiziert in deutscher Übersetzung Eneström Folge

III, 7, 1907 S. 31 ff. und griechisch ¨Hermes¨ 42 Heft 2] auf den

ihn ¨H. Schoene¨, der Auffinder der Metrika des Heron hingewiesen

hatte, seinen ohnehin schon überreichen Verdiensten um die Geschichte

Hellenischer Wissenschaft die Krone aufgesetzt. Er hatte dabei die

Freude die Vermutung die er in dem Quaestiones Archimedeae über den

Inhalt des εφοδιον.εφοδιον 1879 ausgesprochen hatte, 1907 vollbestätigt

zu sehen. Es heisst da: Potius crediderim, εφοδιον esse librum methodi

mathematicae scientiam complectentem ...; εφοδος enim post Aristotelem

significat methodum.

Die Schrift mag »druckfertig« gemacht sein wann sie will, ihr

wesentlicher Inhalt fällt nicht nur vor Kugel und Cylinder, sondern

bildete mit dem Begriffe des ¨statischen Moments¨ den Ausgangspunkt,

gewissermassen das Leitmotiv seiner ganzen wissenschaftlichen

Tätigkeit, wenigstens soweit Mechanik und Geometrie in Betracht kommen.

In einem Vortrag zu Frankfurt auf der Naturforscherversammlung 1893

sagte ich schon, dass ¨Galilei¨ so genau an Archimedes anknüpfe, als

habe er bei ihm gehört. Das Ephodion zeigt, dass selbst die Form

Galileis und noch mehr ¨Cavalieris¨, seines Schülers, merkwürdig mit

Archimedes übereinstimmt. Die Renaissance besass gewiss ein ganz

Teil Originaltexte die inzwischen verloren gingen, wie das von der

Sammlung ¨Regiomontans¨ feststeht und von des Archimedes-Schrift

περι οχουμενων., von der übrigens ein grosses Stück sich im selben

Palimpsest vorgefunden hat und es scheint mir wahrscheinlich, dass

ein Exemplar des εφοδιον Galilei und Cavalieri vorgelegen hat. So

ist der Kunstausdruck für das Integral, den auch Leibniz zuerst von

Cavalieri entnommen, »omnia«, eine Übersetzung des »παντα« aus dem

Ephodion, so die Stelle Hermes S. 250 Z. 15-19 von και bis τμημα. und

254, 21 von συμπληχθεντος bis κώνου., welche den Archimedes, der doch

seinen Aristoteles genau genug kannte, wie seiner Zeit Cavalieri dem

Verdacht aussetzten die Fläche als Summe von Linien, den Körper als

Summe von Flächen anzusehen. Die Identität der Exhaustionsmethode

mit der Differentialrechnung hat kein Geringerer als Wallis zuerst

hervorgehoben; ich verweise hierfür auf die 2. Auflage meiner Didaktik

und Methodik, Baumeisters Handbuch IX pg. 168 (1907).

[Sidenote: Archimedes' Werke (Ausgabe).]

Archimedes' gesammelte Werke sind griechisch und lateinisch zuerst

1544 bei Herwagen in Basel, der auch in Strassburg eine Druckerei

besass, gedruckt worden, der Herausgeber Thomas Grechauff nennt sich

auf dem Titelblatt nicht. Der lateinische Text ist weit besser als

der griechische, Heiberg macht es wahrscheinlich, dass wir es hier

mit den Verbesserungen Regiomontans zu tun haben und ausserdem hat

noch der von Nürnberg aus 1529 nach Strassburg berufene ¨Christian

Herlin¨ wesentlichen Anteil. Das Exemplar, welches nach mannigfachen

Schicksalen jetzt die Bibliothek des Lyceums ziert, kann sehr wohl

Herlins eigenes Exemplar gewesen sein, der ursprünglich als Städtischer

Rechenmeister, dann als erster Mathematiker des ¨Sturmschen¨ (jetzigen

Protestantischen) Gymnasium bis 1562 in Strassburg wirkte. Die nächste

Gesamtausgabe griechisch und lateinisch ist die Oxforder Ausgabe in

Riesenformat des Giuseppe Torelli von 1792, sie wäre ein Meisterstück

geworden, wenn nicht der 1781 im 61. Lebensjahr erfolgte Tod des

hervorragenden Gelehrten die endgültige Ausgabe in die Hand des

Engländers Abraham Robertson gelegt hätte, der sie vergl. ¨Heiberg¨,

Quaest. Arch. p. 110 und ¨E. Nizze¨ p. IX verdorben hat. Heiberg

erwähnt noch wenig rühmend die Ausgabe des Rivaltus Paris 1615 fol.,

sie ist aber durch gute Figuren bemerkenswert. ¨Torelli¨ hat das

Verdienst, durch Benutzung der ¨Begleitbriefe¨ mit denen Archimedes die

meisten Werke in die Welt gesandt, und der eignen Zitate die Schriften

in chronologisch richtigere Reihenfolge gebracht zu haben, als sie

der ¨Codex Florentinus¨, der wichtigste aller, da der »Archetyp« der

Codex des ¨Georg Valla¨ (Heib. Praef.) seit 1544 noch nicht wieder zum

Vorschein gekommen ist, und mit ihm die andern enthalten.

Es folgt als letzte und beste die Ausgabe von ¨I. L. Heiberg¨ Teubner

1880-81, ebenfalls mit dem Kommentar des Eutokios, griechisch und

lateinisch, Heiberg bereitet auf Grund des von ihm entzifferten

Palimpsest (s. o.) eine zweite Auflage vor.

[Sidenote: Archimedes' Werke (Übersetzungen, Kommentare).]

Von Übersetzungen hebe ich hervor die lateinische des Federico

Commandino Venedig 15., der schon als Euklidübersetzer gerühmt werden

musste; die deutsche des Altdorfer Professor ¨Chr. Sturm¨, den ich in

der Didaktik und Methodik so vielfach erwähnen musste, den Verfasser

der Mathesis juvenilis, die ¨französische¨ von ¨F. Peyrard¨ 1807 mit

einem Anhang ¨Delambres¨ über griechisches Zahlenrechnen (Logistik) und

die vortreffliche des Stralsunder ¨Ernst Nizze¨ von 1824 mit wichtigen

kritischen Anmerkungen, in denen auch der Kommentar des Eutokios

»des einzigen, der aus dem Altertum selbst rührt« (Nizze p. VII)

berücksichtigt ist. Über ihn sagt die Florentinus (Heiberg, Quaest. p.

113):

Ευτοκιου πινυτου γλυκερος πονος, ὁν ποτ' εκεινος

γραψεν, τοις φθονεροις πολλακι μεμψαμενος.

Treffliche Arbeit des weisen Eutokios, einstens geschrieben,

Welche die Neider des Manns öfter [mit Unrecht] geschmäht.

Ich wage es übrigens zu sagen, dass die einleitenden Worte Heib. B. 3,

p. 2 zu frei übersetzt sind, ich würde »η δια την δυσκολιαν οκνησας«

wiedergeben: »obwohl die Schwierigkeit mich zaudern liess«, den

Superlativ »verisimillimum« als Übersetzung von πανυ εικος mit »nicht

unwahrscheinlich« und das reizende »ει τι και παρα μελος δια νεοτητα

φθενξομαι.« »und wenn ich auch meiner Jugend wegen ab und an falsch

singen würde« etc. Leider hat ¨Eutokios¨ nur No. 1, 3, 4 der Schriften

kommentiert.

[Sidenote: Archimedes' Werke (Reihenfolge).]

Die jetzt festgehaltene Reihenfolge der Schriften ist:

1) επιπεδων ισορῥοπιων α, Buch I vom Gleichgewicht der Ebenen

(Flächen).

Geschichte der Mathematik im Altertum in Verbindung mit antiker Kulturgeschichte · 第 38 / 49 题