8. Der Ausbau der Physik der flüssigen und der gasförmigen Körper.

Der erste, der sich nach dem Wiederaufleben der Wissenschaften

eingehender mit der Mechanik der Flüssigkeiten beschäftigte, war der

Niederländer *Stevin*.

*Simon Stevin* (*Stevens*) wurde 1548 in Brügge geboren und bekleidete

die Stelle eines Oberaufsehers der Land- und Wasserbauten in

Holland. Er starb 1620 in Leyden. *Stevin* und *Galilei* haben ihre

Untersuchungen unabhängig voneinander ausgeführt. Fast zur selben

Zeit, als *Galilei* die Grundlagen der Mechanik schuf, »feierte die

archimedische, rein statische Methode ihren letzten Triumph«[346] durch

*Stevin*. Letzterer machte seine Methoden und Entdeckungen in einer

Schrift bekannt, die er »Prinzipien des Gleichgewichts« betitelte und

1586 veröffentlichte[347]. Nach seinem Tode wurde eine Sammlung seiner

Schriften in französischer Sprache herausgegeben[348].

*Stevin* hat sich sowohl um die Statik der festen wie der flüssigen

Körper hervorragend verdient gemacht und das Prinzip der virtuellen

Verschiebungen gekannt, allerdings, ohne es wie *Galilei* auf die

flüssigen Körper auszudehnen. *Stevin* verwendet das Prinzip bei

der Untersuchung der Rollen und Rollenverbindungen (lose Rolle,

Flaschenzug, Potenzflaschenzug) und findet, daß an ihnen Gleichgewicht

herrscht, wenn die Produkte aus den Gewichten und den entsprechenden

Wegen oder, was auf dasselbe hinausläuft, Geschwindigkeiten auf beiden

Seiten gleich sind.

Durch eine originelle Betrachtung gelangt *Stevin* dann zu den

Gleichgewichtsbedingungen, die für die schiefe Ebene gelten, und zum

Satz vom Parallelogramm der Kräfte. Seine Betrachtung, die weniger

einen Beweis als eine intuitive Art des Erkennens bedeutet, läuft

auf folgendes hinaus: *Stevin* denkt sich um das Dreieck ABC,

dessen Grundlinie wagerecht verläuft, eine Kette geschlungen,

die aus gleichschweren Gliedern besteht (Abb. 56) und ohne jede

Reibung um das Dreieck bewegt werden kann. Eine solche Kette muß

im Gleichgewicht sein, da sie sich sonst ja unaufhörlich bewegen

würde. Das Gleichgewicht kann auch keine Störung erleiden, wenn man

die beiden gleichschweren, symmetrischen Teile SL und VK, die

sich unter der Basis des Dreiecks befinden, ganz fort läßt. Somit

vermag das kürzere Kettenstück über BC dem längeren über AB das

Gleichgewicht zu halten. Die Gewichte der Kettenstücke verhalten sich

aber, da ihre Glieder gleiche Abstände besitzen und gleich schwer sind,

wie die Seiten AB und BC. Es folgt also aus dieser Betrachtung

der Satz, daß zwei Gewichte auf den schiefen Ebenen AB und BC im

Gleichgewichte stehen, wenn sie sich wie die Längen dieser Ebenen

verhalten.

[Illustration: Abb. 56. Stevins Ableitung der Gleichgewichtsbedingung

für die schiefe Ebene.]

Steht BC senkrecht zu AB, so haben wir das einfachere Gesetz für

die schiefe Ebene, daß sich die Kraft zur Last wie die Höhe zur Länge

verhält.

Indem *Stevin* das Gewicht auf der schiefen Ebene in einen zur schiefen

Ebene parallelen und einen dazu senkrechten Teil zerlegte, gelangte

er zu dem Satz vom Parallelogramm der Kräfte, allerdings in seiner

Beschränkung auf statische Verhältnisse. Er selbst war von dem Ergebnis

seines Nachdenkens und seiner Versuche so überrascht, daß er in den Ruf

ausbrach: »Hier ist ein Wunder und doch kein Wunder«[349]!

Die Begründung der Hydrostatik.

Das größte Verdienst hat sich *Stevin* dadurch erworben, daß er die

wichtigsten Sätze der Hydrostatik auffand. So rührt von ihm der

Nachweis des hydrostatischen Paradoxons her[350], d. h. des Satzes, daß

der Bodendruck einzig von der Größe der gedrückten Fläche und der Höhe

der Flüssigkeitssäule und nicht von der Gestalt des Gefäßes abhängt.

*Stevin* führte diesen Nachweis durch einen Versuch (Abb. 57), den er

mit folgenden Worten schildert: ABCD ist ein mit Wasser gefülltes

Gefäß, in dessen Boden sich eine runde Öffnung EF befindet, die mit

einer hölzernen Scheibe GH bedeckt ist. IRL ist ein zweites Gefäß

von derselben Höhe wie das vorige und mit einer gleichgroßen Öffnung

im Boden. Diese Öffnung sei gleichfalls durch eine Holzscheibe OP

von demselben Gewicht wie die vorige geschlossen. Man findet dann

durch den Versuch, daß die Scheiben nicht emporsteigen, sondern gegen

die Öffnungen gepreßt werden; und zwar werden sie denselben Druck

empfangen. Dies läßt sich nachweisen, indem man die gleichen Gewichte

T und S anbringt, die ebenso schwer sind wie die über der Scheibe GH

befindliche Wassersäule ERQF[351].

[Illustration: Abb. 57. Stevins Nachweis des hydrostatischen

Paradoxons.]

[Illustration: Abb. 58. Stevins Nachweis des aufwärts gerichteten

Druckes.]

Auf diese Weise, bemerkt *Stevin*, könne 1 Pfund Wasser in einer engen

Röhre gegen einen Verschluß in einem weiten Gefäß wohl einen Druck von

100000 Pfund ausüben. Damit war ein Gedanke ausgesprochen, auf den die

spätere Erfindung der hydraulischen Presse zurückzuführen ist.

Den aufwärts gerichteten Druck in Flüssigkeiten wies *Stevin* nach,

indem er eine Metallplatte G (siehe Abbildung 58) gegen die beiderseits

offene Röhre EF legte und das von der Platte verschlossene Ende in

das Wasser hinabsenkte. Es zeigte sich, daß die Platte nicht abfällt,

sondern durch den aufwärts gerichteten Druck der Flüssigkeit gegen die

Röhre gepreßt wird[352].

Handelt es sich bei *Stevin* um die Bestimmung des Druckes, den ein

Stück der Seitenwand eines mit Wasser gefüllten Gefäßes auszuhalten

hat[353], so zerlegt *Stevin* dieses Stück durch horizontal verlaufende

Linien in eine Summe von kleinen Rechtecken. Das oberste Stück

(Abb. 59) empfängt einen Druck, der größer ist als der Druck eines

Wasserprismas von der Grundfläche g und der Höhe h, indes geringer

als der Druck eines Prismas von der gleichen Grundfläche und der Höhe

h_{1}. Dieselbe Betrachtung ergibt sich für alle übrigen Rechtecke.

*Stevin* erhält dann durch Summierung einen Gesamtdruck, der zu groß,

und durch eine zweite Summierung einen Gesamtdruck, der zu klein ist.

Beide Summen nähern sich, wenn man die Streifen immer schmäler nimmt,

dem gleichen Grenzwert.

[Illustration: Abb. 59. Stevins Ableitung des Seitendruckes.]

Endlich untersuchte *Stevin* noch die Gleichgewichtsbedingungen

schwimmender Körper. Er fand, daß bei solchen ihr Schwerpunkt und der

Schwerpunkt der verdrängten Wassermasse in einer Vertikalen liegen.

Auch schwimmt ein Körper nach *Stevin* nur dann stabil, wenn sein

Schwerpunkt unter dem Schwerpunkt der verdrängten Wassermasse liegt.

Und zwar schwimme er um so stabiler, je tiefer der Schwerpunkt des

Körpers sich unter dem Schwerpunkt der verdrängten Flüssigkeit befinde.

Die Anfänge einer Dynamik der Flüssigkeiten.

Auch *Galileis* Schüler dehnten ihre Untersuchungen auf die Mechanik

der Flüssigkeiten und der Gase aus. Vor allem ist hier *Galileis*

hervorragendster Schüler *Torricelli* zu nennen.

*Evangelista Torricelli* wurde 1608 als Sproß eines vornehmen

Geschlechtes in Faenza geboren. Im Alter von 20 Jahren kam er nach

Rom, wo er Schüler des Mathematikers *Castelli* wurde. *Castelli*

hatte vorher in Pisa gelehrt und war seitdem *Galileis* eifriger

Anhänger und Freund, der seine eigenen Schüler mit dem Geiste und

dem Streben des großen Begründers der neueren Naturforschung zu

erfüllen suchte. Auf besonders fruchtbaren Boden gelangten die neuen

Gedanken bei *Torricelli*. Nach dem Erscheinen der »Unterredungen«,

des grundlegenden Werkes über die Mechanik[354] verfaßte *Torricelli*

eine Schrift über den gleichen Gegenstand, in der er einige der von

*Galilei* gefundenen Bewegungsgesetze auf eine eigene Art zu beweisen

suchte. Diese Schrift gelangte einige Jahre später in die Hände des

großen, mittlerweile völlig erblindeten Meisters und rief in ihm den

Wunsch hervor, die junge bedeutende Kraft, die sich ihm offenbart

hatte, an sich zu fesseln. So kam denn *Torricelli* nach Florenz

und verfaßte dort unter der Leitung *Galileis* eine Fortsetzung der

»Unterredungen«, die später durch *Viviani* veröffentlicht wurde[355].

Die gemeinsame Arbeit *Galileis* und *Torricellis* dauerte indessen

nur wenige Monate. Dann wurde ihr durch den Tod des Meisters ein Ziel

gesetzt. *Torricelli* wirkte in Florenz im Geiste *Galileis* weiter,

bekleidet mit den Ämtern und Würden des Meisters, bis ihn im Jahre 1647

ein früher Tod ereilte.

Die wichtigste wissenschaftliche Tat *Torricellis* bestand darin, daß

er neben der von *Galilei* begründeten Dynamik der festen Körper eine

Dynamik der flüssigen Körper schuf. Dies geschah in einer im Jahre

1644 erschienenen Abhandlung über ausströmende Flüssigkeiten[356], die

für das Gebiet der Hydrodynamik grundlegend geworden ist. *Torricelli*

wies nach, daß ein Strahl, der aus einem mit Flüssigkeit gefüllten

Behälter seitlich heraustritt, die Form einer Parabel annimmt. Ferner

zeigte er, daß die Geschwindigkeit der Flüssigkeit, und mithin auch

die ausfließende Menge, zu der Höhe der über der Ausflußöffnung

befindlichen Säule in einem bestimmten Verhältnis steht. Für die

vierfache Höhe ergab sich die doppelte, für die neunfache dagegen die

dreifache Geschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeiten verhalten sich

wie die Quadratwurzeln aus den Druckhöhen[357].

Da den Geschwindigkeiten die Ausflußzeiten entsprechen, so folgt aus

dem erwähnten Gesetz, daß die Zeiten, in denen gleiche Gefäße durch

gleich große Öffnungen sich leeren, sich wie die Quadratwurzeln aus den

Höhen der über den Öffnungen befindlichen Flüssigkeitsmengen verhalten.

Befindet sich die Ausflußöffnung in dem horizontalen Boden des Gefäßes,

so ergibt sich nach *Torricelli*, daß die Ausflußmengen für gleiche

Zeiten wie die ungeraden Zahlen abnehmen. Beträgt z. B. die für das

Ausfließen erforderliche Gesamtzeit 6 Sekunden, und setzt man die

in der letzten Sekunde ausfließende Menge gleich 1, so betragen die

Ausflußmengen in der 5., 4., 3.... Sekunde 3, 5, 7 ...

Auch die Dynamik der festen Körper wurde durch *Torricelli* weiter

ausgebaut. So hat er sich mit der Wurfbewegung beschäftigt und gezeigt,

daß die Wurfweite für den Neigungswinkel 45° + α gleich derjenigen für

den Winkel 45° - α ist.

Die Erfindung des Quecksilberbarometers.

Am bekanntesten ist *Torricelli* durch die Erfindung des

Quecksilberbarometers geworden. Anknüpfend an die von *Galilei*

erwähnte Beobachtung[358], daß Wasser dem Kolben einer Pumpe nur

bis zu einer gewissen Höhe (10 m) folgt, untersuchte *Torricelli*,

wie weit wohl Quecksilber, das etwa 14mal so schwer wie Wasser ist,

von dem vermeintlichen Horror vacui emporgehoben wird. Der auf

*Torricellis* Veranlassung von *Viviani* angestellte Versuch zeigte,

wie *Torricelli* vorausgesagt, daß die Steighöhe des Quecksilbers in

demselben Verhältnis geringer ist, wie sein spezifisches Gewicht größer

als dasjenige des Wassers ist. Beide Forscher führten im Jahre 1643

den Versuch in der in Abb. 60 dargestellten Weise aus. Sie nahmen ein

Rohr von zwei Ellen Länge, füllten es mit Quecksilber und kehrten es

in einem mit Quecksilber gefüllten Behälter um, indem sie das offene

Ende des Rohres verschlossen. Nachdem der Verschluß aufgehoben war,

sank das Quecksilber bis zu einer Höhe von 1½ Ellen herab und blieb

dort in der Schwebe. Das Vakuum, das sich hierbei über dem Quecksilber

bildet, wurde in der Folge als die Torricellische Leere bezeichnet.

Der Apparat selbst ist ein Barometer, da die Höhe der Quecksilbersäule

der Größe des Luftdruckes entspricht. Die Schwankungen, die man an

diesem Instrument beobachtet, erklärte *Torricelli* aus den Änderungen

des Luftdrucks. Die Lehre vom Horror vacui war jedoch dermaßen

eingewurzelt, daß erst die überzeugende Kraft, die den Versuchen

*Pascals* und *Guerickes* innewohnte, jenes unrichtige Prinzip aus der

Physik verschwinden ließ.

Über die Versuche, welche die Accademia del Cimento mit dem Barometer,

sowie über Vorgänge im Vakuum anstellte, wurde schon an früherer Stelle

berichtet[359].

Erst dem Franzosen *Pascal*, einem scharfsinnigen Kopf, der sich auch

durch seine gegen die Jesuiten gerichteten »Lettres provinciales« einen

Namen in der französischen Literatur erworben hat, gelang es, die

Frage, ob ein Horror vacui oder der Luftdruck die Flüssigkeiten in der

Schwebe hält, durch einen entscheidenden Versuch zu lösen.

[Illustration: Abb. 60. Torricellis Versuch[360].]

*Pascal* wurde 1623 in Clermont geboren. Sein Vater zog bald darauf

nach Paris und verkehrte dort mit bedeutenden Gelehrten wie *Roberval*

und *Mersenne*. Dadurch fand das in dem jungen *Pascal* frühzeitig sich

regende mathematische Talent die erste Nahrung. Es wird erzählt, daß

*Pascal*, bevor er mathematischen Unterricht genossen, den Satz von

der Winkelsumme im Dreieck fand und als Zehnjähriger eine Abhandlung

über den Klang verfaßte. Dazu soll ihn die Beobachtung veranlaßt haben,

daß ein zum Tönen gebrachtes Trinkglas bei der Berührung verstummt.

Gewiß ist, daß *Pascal* mit 16 Jahren ein Buch von wissenschaftlichem

Wert über die Kegelschnitte schrieb und dadurch die Aufmerksamkeit von

*Descartes* auf sich lenkte.

*Pascals* Verdienste sind besonders auf dem Gebiete der Mathematik

zu suchen. Allzu angestrengte Tätigkeit untergrub seine wenig

feste Gesundheit schon im jugendlichen Alter. Er wurde schließlich

religiös-schwermütig und starb 1662 im Alter von 39 Jahren.

Die Kunde von *Torricellis* Versuch gelangte durch *Mersennes*

ausgedehnten Briefwechsel nach Frankreich[361]. *Pascal* wiederholte

den Versuch mit Quecksilber und mit Wasser, das er in 40 Fuß lange

Röhren einschloß, hielt aber zunächst an der Lehre vom Horror vacui

fest. Als jedoch *Torricellis* Erklärung in Frankreich bekannt

wurde, stimmte er ihr lebhaft zu, erkannte aber, daß es noch eines

entscheidenden Versuches bedürfe. Dieser Versuch *Pascals*[362]

bestand darin, das *Torricellische* Vakuum mehrere Male an einem Tage

in derselben Röhre und mit demselben Quecksilber hervorzurufen, und

zwar das eine Mal am Fuße, das andere Mal auf dem Gipfel eines Berges,

um zu prüfen, ob die Höhe des in der Röhre schwebenden Quecksilbers

in beiden Fällen dieselbe oder verschieden sei[363]. War nämlich die

Quecksilbersäule auf dem Gipfel kürzer als am Fuße des Berges, so

mußte daraus geschlossen werden, daß der Luftdruck es ist, der das

Quecksilber in der Schwebe hält. »Es ist leicht ersichtlich«, sagt

*Pascal*, »daß am Fuße des Berges eine größere Luftmenge einen Druck

ausübt als auf dem Gipfel, während kein Grund vorliegt, daß die Natur

in der unteren Region einen größeren Abscheu vor der Leere empfinden

sollte als in der oberen.«

Der Versuch, den *Pascal* nicht selbst anstellte, sondern durch seinen

Schwager *Périer* auf dem Gipfel des 4300 Pariser Fuß hohen Puy de Dôme

ausführen ließ, entsprach ganz dieser Erwartung. *Périer* stellte am

Fuße des Berges in Clermont in zwei Gefäßen das Vakuum her. Es zeigte

sich, daß das Quecksilber in beiden Röhren dieselbe Höhe von 26 Zoll

3½ Linien hatte. Darauf ließ er eine Röhre in ihrem Gefäße, ohne

den Versuch zu unterbrechen; er merkte die Höhe der Quecksilbersäule

auf dem Glase an und bat jemanden, sorgfältig und unausgesetzt während

des ganzen Tages darauf zu achten, ob eine Änderung einträte. Mit dem

zweiten Apparat begab er sich in Begleitung mehrerer Personen auf den

Gipfel des Puy-de-Dôme und stellte dort, 500 Toisen oberhalb des ersten

Ortes, in der gleichen Art denselben Versuch an, den er vorher am

Fuße gemacht hatte. Es zeigte sich, daß die Höhe der Quecksilbersäule

jetzt nur noch 23 Zoll und 2 Linien betrug, während sie in Clermont

gleichzeitig in der gleichen Röhre 26 Zoll 3½ Linien betragen hatte,

so daß der Unterschied bei diesen Versuchen sich auf 3 Zoll 1½

Linien belief. Dies erfüllte alle mit Bewunderung und Erstaunen.

Später stellte *Périer* beim Abstieg denselben Versuch mit den gleichen

Apparaten an und zwar 150 Toisen oberhalb Clermonts. Dort fand er, daß

die Höhe der Quecksilbersäule 25 Zoll betrug. »Dies verschaffte uns«,

schrieb *Périer*, »keine geringe Genugtuung, da wir sahen, daß die Höhe

der Quecksilbersäule sich mit der Höhe des Ortes verminderte.«

Nach Clermont zurückgekehrt, fand er dort an dem Apparat, den er

unverändert zurückgelassen, denselben Stand der Quecksilbersäule wie

bei seinem Aufbruch, nämlich 26 Zoll 3½ Linien. Die Person, die zur

Beobachtung zurückgeblieben war, berichtete, daß während der ganzen

Zeit darin keine Änderung eingetreten sei.

Am folgenden Tage wurde *Périer* der Vorschlag gemacht, denselben

Versuch am Fuße und auf der Spitze des höchsten Turmes Clermonts

zu wiederholen, um zu erproben, ob in diesem Falle ein Unterschied

bemerkbar sei. Auch dieses Mal fand er einen Unterschied in der Höhe

der Quecksilbersäule, der sich allerdings nur auf wenige Linien belief.

[Illustration: Abb. 61. Pascals Abänderung des Torricellischen

Versuches.]

Außer seinem Bergexperiment ersann *Pascal* noch einen zweiten Versuch,

um den Luftdruck als die Ursache des *Torricelli*schen Phänomens

nachzuweisen. Er verband mit der beiderseits offenen Röhre *ab* die

U-förmig gebogene Röhre *cd*. Die Stücke *ab* und *cd* hatten jedes die

Länge der für den *Torricelli*schen Versuch gebräuchlichen Röhre, d.h.

sie waren jedes etwa einen Meter lang, und das Ganze stellte sich als

ein Übereinander zweier *Torricelli*schen Röhren dar. Die verbundenen

Röhren wurden darauf ganz mit Quecksilber gefüllt und mit dem Ende a in

Quecksilber getaucht, während man a und b mit den Fingern geschlossen

hielt. Öffnete *Pascal* darauf a allein, so fiel das Quecksilber in

*cd* ganz in den unteren Teil der oberen U-Röhre, bis es in beiden

Schenkeln im gleichen Niveau stand. Gleichzeitig sank das Quecksilber

in der Röhre *ab* bis zum herrschenden Barometerstande, und der Finger

bei b wurde durch den äußeren Luftdruck fest gegen die Öffnung gepreßt.

Es war also damit dasselbe erreicht, als ob man für das obere Barometer

den Druck der äußeren Luft gänzlich entfernt hätte. Öffnete man nämlich

jetzt b, so stieg das Quecksilber im oberen Barometer *cd* auf den

gewöhnlichen Stand, gleichzeitig aber sank es in *ab* ganz herab.

[Illustration: Abb. 62. Pascals durch den Druck des Wassers in

Tätigkeit gesetzter Heber.]

*Pascal* unternahm es darauf, die Statik der gasförmig-flüssigen

und der, hinsichtlich des Druckes ähnlichen Gesetzen folgenden

tropfbar-flüssigen Körper, in einer Abhandlung darzustellen. Sie

nimmt infolge ihrer klaren Fassung und ihrer überzeugenden Versuche

einen hervorragenden Platz unter den physikalischen Schriften des

17. Jahrhunderts ein und führt den Titel[364] »Abhandlung über das

Gleichgewicht der Flüssigkeiten«. Sie erläutert zunächst, welche

Fülle alltäglicher Erscheinungen als Wirkungen des Luftdruckes

aufzufassen sind. So wird das Saugen, Schröpfen, Pumpen, Heben usw.,

irrtümlicherweise aber auch die Adhäsion geschliffener Platten auf ihn

zurückgeführt. Der bedeutendste Schritt, den *Pascal* tat, ist die

Erkenntnis, daß die durch den Luftdruck und die durch den Druck einer

tropfbaren Flüssigkeit hervorgerufenen Erscheinungen einander völlig

entsprechen. Als Beispiel für die Art, wie *Pascal* den experimentellen

Nachweis führte, wählen wir seinen Versuch, das Fließen des Hebers

durch den Wasserdruck hervorzurufen. Er tauchte die gabelförmig

gestaltete, an allen drei Enden offene Röhre *abc* mit den Schenkeln

a und b in Quecksilbergefäße, die sich unter Wasser befanden (Abb.

62). War das Wassergefäß, in das die ganze Vorrichtung hinabgesenkt

wurde, hinreichend tief, so stieg das Quecksilber, bis sich die Säulen

vereinigten; und von diesem Augenblicke an floß es von dem höher

gelegenen Gefäße d infolge des vorhandenen Druckunterschiedes nach dem

tieferen Gefäße e.

Für die Hydrostatik hatten zwar *Galilei* und ganz besonders *Stevin*

neue Grundlagen geschaffen, doch hat *Pascal* denselben Gegenstand

unabhängig von jenen mit großer Klarheit und unter Hervorkehrung

wesentlich neuer Gesichtspunkte behandelt. *Pascal* gründet seine

hydrostatischen Untersuchungen auf den Satz, daß sich der Druck in

Flüssigkeiten nach allen Seiten gleichmäßig fortpflanzt. Ferner

wendet er nach dem Vorgange *Galileis* das Prinzip der virtuellen

Geschwindigkeiten oder Verschiebungen auf die Hydrostatik an; doch

bekundet *Pascals* Auffassung einen wesentlichen Fortschritt. Er

betrachtet jede Flüssigkeit, die von festen Körpern begrenzt wird, als

eine Maschine, an der die Kräfte, wie an dem Hebel und den anderen

einfachen Maschinen, nach bestimmten Verhältnissen ins Gleichgewicht

gesetzt werden. Betrachten wir z. B. mit *Pascal* zwei kommunizierende,

durch Kolben abgeschlossene Gefäße. Die Kolben seien durch Gewichte

belastet, die den Oberflächen proportional sind. In diesem Falle

ist Gleichgewicht vorhanden. Es sind nämlich bei jeder Verschiebung

dieses Systems die nach den entgegengesetzten Richtungen geleisteten

Arbeiten einander gleich. Oder, um die Beziehung zur Mechanik der

festen Körper hervortreten zu lassen, für die das Prinzip der

virtuellen Geschwindigkeiten zuerst entwickelt wurde: die geschilderte

hydrostatische Vorrichtung entspricht in ihrer Wirkungsweise

vollkommen einem Hebel mit zwei ungleichen Armen. »Man muß«, sagte

*Pascal*, »bewundern, daß sich in dieser neuen Maschine«, nämlich

in der von einem Gefäß und zwei verschiebbaren Kolben begrenzten

Flüssigkeit, »jene beständige Ordnung wieder findet, die für den

Hebel, die Rolle usw. gilt, daß sich nämlich die Wege umgekehrt wie

die Kräfte verhalten. Dies kann man sogar als die wahre Ursache jener

Wirkung betrachten. Denn offenbar ist es dasselbe, ob man 100 Pfund

Wasser einen Zoll Weges oder ein Pfund Wasser einen Weg von 100 Zoll

zurücklegen läßt«[365].

Erwähnt sei noch, daß *Pascal* im Anschluß an sein Bergexperiment das

Barometer als Instrument zum Messen von Höhen in Vorschlag brachte und

das Gewicht der gesamten Atmosphäre auf 8 Trillionen Pfund berechnete.

Auch die atmosphärischen Bewegungen wurden, nachdem der Luftdruck als

die Ursache zahlreicher physikalischer Erscheinungen erkannt war, auf

Gleichgewichtsstörungen dieses Druckes zurückgeführt. *Torricelli* war

der erste, der aus diesem physikalischen Prinzip die Luftströmungen zu

erklären suchte[366]. Er nahm an, daß zwischen Gegenden verdünnter und

solchen dichterer Luft ein Ausgleich durch eine Strömung stattfinde,

die sich uns als Wind bemerkbar mache. Als ein Beispiel hierfür galt

ihm die besonders in Italien auffallende Erscheinung, daß an warmen

Frühlingstagen ein kühler Wind aus den Pforten größerer Kirchen

hervorbricht. »Die Luft«, so lautet seine Erklärung, »ist in großen

Gebäuden um diese Zeit bedeutend kühler und schwerer, als die Luft in

ihrer Umgebung. Daher fließt sie an der Pforte heraus, wie Wasser es

tun würde, wenn man es in das Gebäude eingeschlossen hätte und dann

plötzlich eine seitliche Öffnung herstellte.«

Die Erfindung der Luftpumpe.

Die bedeutendste Förderung empfing die Physik der Gase durch die

Versuche, die *Guericke* mit Hilfe der von ihm erfundenen Luftpumpe

anstellte. Die neuere, das Experiment in den Vordergrund stellende

Richtung der Naturwissenschaft hatte in Deutschland vor *Guericke*

wenig Beachtung gefunden. Ein Mann wie *Kepler* gelangte nicht einmal

dazu, die Ergebnisse seines Nachdenkens, sofern sie das Bild auf der

Netzhaut und die Konstruktion des astronomischen Fernrohrs betrafen,

durch den Versuch nachzuprüfen. In *Guericke* tritt uns dagegen ein

Experimentator ersten Ranges entgegen. Als solchen haben wir ihn zu

würdigen, nicht nach seiner Begabung zur Entwicklung theoretischer

und philosophischer Vorstellungen. In dieser Hinsicht mag sogar das

Urteil eines *Leibniz*, daß *Guericke* kein Naturforscher ersten

Ranges sei, berechtigt sein. Andererseits übertraf *Guericke* durch

folgerichtiges Denken die Mehrzahl seiner Zeitgenossen. Indem sie an

die Stelle verschwommener Vorstellungen die scharfe Logik der neueren

Naturwissenschaft setzten, haben *Guericke* und geistesverwandte

Männer, die in den nördlichen Ländern Europas bald in größerer Zahl

erstanden, der wahren, auf die Ergebnisse der exakten Forschung sich

gründenden Philosophie erst die Wege geebnet. In Anbetracht dieser

Bedeutung *Guerickes* wird es sich rechtfertigen, wenn wir zunächst

bei seinem Leben verweilen, dessen Schilderung, wie die Biographien

*Galileis* und *Keplers*, zugleich einen Schluß auf die Zustände des

17. Jahrhunderts gestattet.

*Otto von Guericke*[367] wurde am 20. November 1602 in Magdeburg

als Sprößling einer Patrizierfamilie geboren[368]. Er studierte

zunächst Rechtsgelehrsamkeit. Später befaßte er sich mit Mathematik,

Mechanik und Befestigungslehre. An seine Studienjahre schloß sich

eine Reise nach Frankreich und England an. Nach dieser Vorbereitung

trat *Guericke* in das Ratskollegium seiner Vaterstadt ein. Durch

das Unglück, das der dreißigjährige Krieg über Magdeburg brachte,

wurde auch *Guericke* schwer betroffen. Als die Horden *Tillys* im

Jahre 1631 plündernd und mordend in die Stadt eindrangen, vermochte

*Guericke* kaum das nackte Leben zu retten. Durch seine Kenntnisse

in den Ingenieurwissenschaften gelang es ihm, sich eine neue

Existenz zu gründen. So war er nach der Zerstörung Magdeburgs in

verschiedenen Städten Deutschlands mit der Anlage von Befestigungen

betraut, einer Tätigkeit, in der jene Zeit die wichtigste Aufgabe

der Technik erblickte. Diese Arbeit hatte das Gute im Gefolge,

daß *Guericke* dazu überging, die Mittel der Ingenieurmechanik

auf die Lösung wissenschaftlicher Aufgaben anzuwenden. Leider ist

wenig über die allmähliche Ausreifung und Durchführung seiner

Experimentaluntersuchungen bekannt geworden. Selbst über die Zeit

der Erfindung der Luftpumpe konnten genauere Daten nicht ermittelt

werden[369]. Als endgültige Form der von *Guericke* erfundenen

Luftpumpe ist diejenige zu betrachten, die er in seinem Werke

beschreibt und abbildet. Die Abbildung ist auf S. 205 dies. Bds.

wiedergegeben.

Später kehrte *Guericke* nach Magdeburg zurück, um sich am Wiederaufbau

der Stadt zu beteiligen. Unter seiner Leitung wurden die Festungswerke

und die von den Kaiserlichen zerstörte Elbbrücke wieder hergestellt.

Für *Guericke* folgte dann zunächst eine ruhige Zeit, während er später

nach seiner Ernennung zum Bürgermeister mit Geschäften überhäuft war.

So finden wir ihn als Vertreter Magdeburgs auf dem Friedenskongreß

in Osnabrück, dann wieder am Hofe in Wien oder auf dem Reichstage zu

Regensburg. Dort zeigte er dem Kaiser und den versammelten Ständen im

Jahre 1654 seine Luftpumpe und den so berühmt gewordenen Versuch mit

den Magdeburger Halbkugeln.

In Anbetracht des Umstandes, daß *Guerickes* Versuche jahrelange Mühen

und bedeutende Kosten erforderten -- sein Sohn hat sie auf 20000 Taler

beziffert -- hat die Annahme etwas für sich, daß diese Versuche in das

Jahrzehnt von 1635-1645 fallen.

Die erste Veröffentlichung über die Luftpumpe und die von *Guericke*

angestellten Versuche rührt von dem Würzburger Professor *Kaspar

Schott* her. Dieser befaßte sich im Auftrage seines Landesherrn mit der

Wiederholung jener Versuche, ohne sich jedoch von der durch *Guericke*

mit Nachdruck bekämpften Lehre vom Horror vacui freimachen zu können.

*Kaspar Schott* wurde 1608 in der Nähe von Würzburg geboren und starb

dort 1666 als Professor der Physik und Mathematik. Er gehörte der

alten, damals in Deutschland herrschenden Schule von Physikern an, die

noch in einem Wust philologischer und philosophischer Gelehrsamkeit

steckten und außerstande waren, den von *Galilei* eingeschlagenen Weg

der induktiven Naturforschung zu beschreiten. Dazu kam bei *Schott* und

seinen Geistesverwandten eine große Abhängigkeit von religiösen Dogmen.

In jeder neuen Entdeckung witterten sie Gefahr für die herrschende

Philosophie und die Kirche. Auch *Schott* eifert gegen die Vertreter

der neueren Naturwissenschaft, die er spöttisch als »neotericos

philosophastros«[370] bezeichnet und denen er vorwirft, sie wollten aus

dem sogenannten leeren Raum vieles schließen, was vom Standpunkte der

Philosophie töricht und in bezug auf den orthodoxen Glauben gefährlich

sei. Trotzdem hat sich *Schott* ein gewisses Verdienst um die Belebung

der naturwissenschaftlichen Forschung in Deutschland, erworben, weil

er, ähnlich wie *Mersenne* in Frankreich, mit zahlreichen Forschern

in schriftlichem Verkehr stand und dadurch zur raschen Verbreitung

neuer Beobachtungen und Entdeckungen beitrug, Probleme aufwarf und

Streitfragen in Fluß hielt. So war er auch der erste, durch den die

Gelehrten von *Guerickes* Erfindungen und Entdeckungen ausführlichere

Kenntnis erhielten. Dies geschah durch *Schotts* Mechanik der

Flüssigkeiten und der Gase (Mechanica hydraulico-pneumatica) vom

Jahre 1657. *Schott* wurde zu seiner Veröffentlichung über die

Magdeburgischen Versuche durch den Kurfürsten *Johann Philipp* von

Mainz, der zugleich Bischof von Würzburg war und *Guerickes* Versuche

1654 in Regensburg gesehen hatte, veranlaßt. Welches Staunen die

neuen, heute als etwas Alltägliches erscheinenden Vorgänge bei den

Zeitgenossen verursachten, geht aus *Schotts* Vorrede zu seinen einige

Jahre später erschienenen »Technischen Merkwürdigkeiten« (Technica

curiosa 1664) hervor. *Schott* sagt dort über die Magdeburger

Wunderdinge: »Ich trage kein Bedenken zu bekennen, daß ich auf diesem

Gebiete nichts Bewunderungswürdigeres gesehen habe. Auch meine ich, daß

die Sonne niemals Ähnliches, geschweige denn Wunderbareres seit der

Erschaffung der Welt beschien.«

Ursprünglich hatte *Guericke* nicht die Absicht, über seine Erfindungen

und Entdeckungen zu schreiben, doch zwang ihm der Widerspruch, den

er fand, endlich die Feder in die Hand. So entstand das im Jahre

1663 vollendete, indes erst 1672 erschienene umfangreiche Werk

»Über den leeren Raum«[371]. Der weitaus wichtigste Teil desselben

ist das dritte, »Über eigene Versuche« betitelte Buch. Es ist eine

der wichtigsten und lehrreichsten älteren Monographien über einen

physikalischen Gegenstand[372].

Infolge philosophischer Streitigkeiten über den leeren Raum war in

*Guericke* der Wunsch entstanden, die Frage, ob ein Vakuum möglich sei,

durch Versuche zu beantworten. Denn die Gewandtheit im Disputieren

gelte nichts auf dem Gebiete der Naturwissenschaften[373]. Wir erfahren

aus der von ihm gegebenen Darstellung zunächst von seinen Bemühungen,

ein Faß zu evakuieren[374]. Es wurde mit Wasser gefüllt und wohl

verpicht, so daß die Luft nicht einzudringen vermochte. Am unteren

Teile des Fasses wurde eine Messingspritze als Pumpe angebracht, mit

deren Hilfe man das Wasser herausziehen konnte. Letzteres, schloß

*Guericke*, müsse vermöge seiner Schwere herabsinken und über sich

einen leeren Raum zurücklassen. An der Spritze hatte *Guericke* zwei

Ventile angebracht, von denen das eine den Eintritt des Wassers aus

dem Faß in die Spritze, das andere den Abfluß nach außen vermittelte.

Die Bemühungen, das so hergerichtete Faß luftleer zu machen,

scheiterten jedoch an der Porosität des Holzes. Selbst als *Guericke*

das Faß, um das Eindringen der Luft zu verhindern, in einen größeren,

mit Wasser gefüllten Behälter einschloß, mißlang der Versuch, Das

Wasser wurde zwar aus dem kleineren Faß herausgezogen, trotzdem fand

sich letzteres nach einiger Zeit zum Erstaunen aller Zuschauer zum Teil

mit Wasser, zum Teil mit Luft gefüllt. Diese Stoffe waren durch die

Poren des Holzes eingedrungen.

Nachdem die Porosität des Holzes als die Ursache des Mißerfolges

erkannt war, wählte *Guericke* für sein Vorhaben eine kupferne Kugel.

Er verband sie mit einer Spritze, wie er sie bei den vorhergehenden

Versuchen benutzt hatte. Anfangs ließ sich der Stempel leicht bewegen;

bald wurde dies aber immer schwieriger. Als nun *Guericke* glaubte, es

sei nahezu alle Luft herausgeschafft, wurde die Metallkugel plötzlich

mit lautem Knall und zu aller Schrecken zerknittert. *Guericke* schrieb

diesen Vorfall dem Umstände zu, daß sich an der Kugel wahrscheinlich

eine flache Stelle befunden hatte, die den Druck der umgebenden Luft

nicht auszuhalten vermochte. Als der Metallarbeiter eine vollkommen

runde Kugel hergestellt hatte, gelang der Versuch. Zum Beweise, daß die

Kugel vollständig evakuiert war, diente der Umstand, daß aus dem nach

außen führenden Ventil der Spritze endlich keine herausgezogene Luft

mehr entwich.

Öffnete man dann den Hahn der Kugel, so drang die Luft mit großer

Gewalt in sie ein. Brachte man dabei das Gesicht an den Hahn, so wurde

einem der Atem benommen, ja man konnte die Hand nicht über den Hahn

halten, ohne daß sie mit Heftigkeit angezogen wurde.

Nach diesem so glänzend gelungenen Versuch baute *Guericke* eine

verbesserte Luftpumpe, die folgende Einrichtung aufwies (siehe Abb.

63)[375]. Ein Dreifuß wurde mit Schrauben am Boden befestigt.

Zwischen seinen Füßen wurde in passender Höhe der Stiefel der Pumpe

angebracht, deren Kolben durch den Hebel *wu* bewegt wurde. Der obere,

deckelförmige Teil der Luftpumpe ist in Fig. IV abgebildet. Er trägt

eine Röhre n, in welche der Hahn des Rezipienten gesteckt wird.

Unter dieser Röhre befindet sich ein Lederventil, das sich bei der

Abwärtsbewegung des Kolbens öffnet und die Luft aus dem Rezipienten in

den Stiefel treten läßt. Durch das äußere Ventil z (Fig. IV) entweicht

die Luft beim Aufwärtsbewegen des Kolbens. Das trichterförmige Gefäß

*xx* wird nach der Verbindung und dem Abdichten aller Teile mit

Wasser gefüllt, um das Wiedereindringen von Luft nach Möglichkeit zu

verhindern. Aus demselben Grunde wird das untere Ende des Stiefels in

einen Wasserbehälter (Fig. VI) getaucht.

[Illustration: Abb. 63. Guerickes Luftpumpe.

(Wiedergabe der 6. Tafel der »Magdeburgischen Versuche«.)]

*Guericke* erkannte bald, daß die Luft nicht etwa infolge ihrer

Schwere aus dem Rezipienten in den Kolben gelangt, wie er anfänglich

voraussetzte, sondern infolge ihrer Expansivkraft. Da letztere gegen

das Ende der Evakuierung indessen nicht mehr groß genug war, um das

unter der Röhre n befindliche Ventil zu bewegen, brachte er noch ein

Röhrchen m mit einem kleinen Stempel an, der die Bewegung des Ventils

unabhängig von der Elastizität der Luft gestattete.

Die Erfindung des Wasserbarometers.

Als *Guericke* eines Tages in den entleerten Rezipienten vermittelst

einer Röhre Wasser aus einem Kübel steigen ließ, der am Boden des

Zimmers stand, kam er auf den Gedanken, zu untersuchen, wie weit wohl

bei diesem Versuch der Rezipient von dem Kübel entfernt sein könne.

Er verlängerte daher die Röhre, so daß sie aus dem zweiten Stockwerk

seines Hauses durch das Fenster bis auf den Boden des Hofes reichte.

Nachdem dann ein Gefäß mit Wasser darunter gesetzt war, öffnete er

den Rezipienten. Das Wasser stieg darauf, seiner Schwere entgegen,

nichtsdestoweniger in das entleerte Gefäß empor. Bei einer Wiederholung

des Versuches unter Anwendung einer längeren Röhre stieg das Wasser

sogar bis in das dritte Stockwerk. Erst nachdem *Guericke* sich mit

seinem Rezipienten in den vierten Stock begeben hatte, nahm er wahr,

daß kein Wasser mehr in das Gefäß gelangte, sondern daß es in der Röhre

in der Schwebe blieb.

Abb. 64, welche eine Wiedergabe der X. Tafel des *Guericke*schen Werkes

ist, enthält auf der rechten Seite das Wasserbarometer. *mm* ist der

Kübel, i der Rezipient, *bg* die aus vier Stücken zusammengesetzte

Röhre. Jedes Stück besaß am oberen Ende eine napfförmige Erweiterung,

in die nach dem Zusammenfügen zum besseren Abdichten Wasser gegossen

wurde. Die Rohrstücke bestanden aus Messing, so daß sich die Steighöhe

nicht genau ermitteln ließ. Es war daher nötig, an der Stelle, wo sich

das in der Schwebe befindliche Wasser vermuten ließ, eine Glasröhre

vermittelst Kitt gut schließend einzuschalten und den Versuch von neuem

anzustellen. Als jetzt der Hahn des Rezipienten geöffnet wurde, sah

*Guericke* das Wasser eindringen, einige Male in der Glasröhre auf

und niederschwanken, endlich aber zur Ruhe kommen. Jetzt ließ sich

die Stelle, bis zu der das Wasser gestiegen war, genau feststellen.

*Guericke* merkte diese Stelle an und ließ von hier ein Lot bis zum

Boden des Hofes hinab. Die Länge des Lotes fand er gleich etwa 19

Magdeburger Ellen.

[Illustration: Abb. 64. Guerickes Wasserbarometer.

(Wiedergabe der 10. Tafel der »Magdeburgischen Versuche«.)]

Fortgesetzte Beobachtungen an diesem Apparat ließen *Guericke* alsbald

Schwankungen in der Höhe der Wassersäule entdecken. Das Wasser stand

nämlich mitunter um mehrere Handbreit höher und dann wieder um soviel

tiefer. Um diese Schwankungen besser zu verfolgen, brachte *Guericke*

eine aus Holz geschnitzte Figur in die Röhre, die mit dem Wasser auf-

und niederstieg und dabei auf eine an der Röhre angebrachte Skala wies

(Fig. 10, IV). Aus diesen Schwankungen, von denen *Pascal* nachwies,

daß sie in viel beträchtlicherem Maße beim Durchschreiten verschiedener

Niveaus der Atmosphäre eintreten (s. S. 197), schlossen beide

Forscher, daß nicht der Horror vacui, sondern eine äußere Ursache, der

Luftdruck nämlich, das Steigen der Flüssigkeiten hervorruft. »Wenn das

Emporsteigen infolge des Abscheus vor dem leeren Raum geschähe,« meint

*Guericke*, »so müßte das Wasser entweder bis zu einer beliebigen Höhe

dem Vakuum folgen oder immer in ein- und derselben Höhe stehen bleiben.

Daß aber die Höhe sich ändert, ist das sicherste Zeichen dafür, daß

nicht nur das Emporsteigen, sondern auch die Schwankungen des Wassers

von einer äußeren Ursache herrühren. Seine Höhe hängt also nicht

von dem Abscheu der Natur vor dem leeren Raume ab, sondern von dem

Gleichgewicht zwischen dem Druck der Wassersäule und dem Luftdruck.«

Ferner entging es *Guericke* nicht, daß zwischen den von ihm entdeckten

Schwankungen der Wassersäule und den Witterungserscheinungen ein

gewisser Zusammenhang besteht. Über eine Wettervorhersage berichtet er

mit folgenden Worten: »Ich habe mit Bestimmtheit, als im vergangenen

Jahre jener ungeheure Sturm stattfand, eine besondere, außerordentliche

Veränderung der Luft wahrgenommen. Sie war so leicht im Vergleich zu

sonst geworden, daß der Finger des Männchens bis unter den äußersten,

an der Glasröhre angebrachten Punkt herabstieg. Als ich dies sah,

teilte ich den Umstehenden mit, es sei ohne Zweifel irgendwo ein großes

Unwetter ausgebrochen. Und kaum waren zwei Stunden verflossen, als der

Orkan in unsere Gegend einbrach.«

Wägung der Luft und Versuche im Vakuum.

Das Nächstliegende war, daß *Guericke* eine abgeschlossene Luftmenge

wog, indem er den Gewichtsunterschied zwischen dem mit Luft

gefüllten und dem luftleeren Rezipienten feststellte[376]. Von einem

hervorragenden Beobachtungsvermögen zeugt es, daß ihm die geringen,

durch die Änderungen des aërostatischen Auftriebs veranlaßten

Schwankungen im Gewichte des evakuierten Rezipienten nicht entgingen.

Die 3. Abbildung seiner X. Kupfertafel[377] erläutert den betreffenden

Versuch. Der leergepumpte Rezipient L wurde mit einem an Rauminhalt

viel kleineren Metallkörper ins Gleichgewicht gebracht. Als *Guericke*

diese Vorrichtung längere Zeit beobachtete, fand er, daß der Rezipient

bald höher, bald tiefer stand. Er bemerkt hierzu ganz richtig, daß

beim Eintauchen des ganzen Apparates in Wasser der Rezipient in diesem

dichteren Medium viel leichter erscheinen und erheblich in die Höhe

steigen müsse. Sein Apparat lieferte also den Nachweis, daß das unter

dem Namen des Auftriebs bekannte und schon von *Archimedes* erforschte

Verhalten auch für gasförmige Medien gilt.

Auf Grund der von ihm gefundenen Tatsache, daß die Luft denselben Druck

ausübt wie eine 19 Magdeburger Ellen (10 m) hohe Wassersäule, zeigt

*Guericke*[378], wie man den Druck eines beliebigen Luftzylinders

berechnen kann. In dem Fall, daß der Durchmesser des Zylinders 2/3

Ellen beträgt, findet er für ihn einen Druck von 2687 Pfund. Um

diesen außerordentlichen Druck recht augenfällig zu zeigen, verfuhr

er folgendermaßen: Er ließ zwei Halbkugeln aus Kupfer von etwa 2/3

Magdeburger Ellen Durchmesser so herrichten, daß sie gut aufeinander

paßten. Die eine Halbkugel wurde mit einem Ventil versehen, mit dessen

Hilfe die im Innern der Kugel befindliche Luft herausgezogen werden

konnte. Die Schalen besaßen ferner eiserne Ringe, um Pferde daran zu

spannen. Ferner ließ *Guericke* einen Ring aus Leder herstellen, der

gut mit Wachs und Öl durchtränkt war, so daß er keine Luft durchließ.

Die Schalen wurden, nachdem der Lederring zwischen sie gebracht war,

aufeinander gelegt und darauf die Luft schnell herausgepumpt. Die

beiden Schalen wurden dadurch von dem Drucke der äußeren Luft so fest

zusammengepreßt, daß sechzehn Pferde sie nur mit Mühe voneinander

reißen konnten. Ließ man jedoch durch Öffnen des Hahnes die Luft wieder

eintreten, so konnten die Halbkugeln schon mit den Händen getrennt

werden.

Fast alle Luftpumpenversuche, die im heutigen Physikunterrichte

gezeigt werden, rühren von *Guericke* her. So wies er nach, daß der

Schall sich im Vakuum nicht fortpflanzt, während das Licht ungehindert

hindurchgeht. Tiere starben in seinem entleerten Rezipienten nach

kurzer Zeit. Fische mit allseitig geschlossener Schwimmblase schwollen

darin infolge der Expansion der Luft stark an, während bei solchen

Fischen, deren Schwimmblase einen Ausführungsgang nach dem Schlunde

besitzt, die eingeschlossene Luft infolge der gleichen Ursache zum Teil

entwich. *Guericke* zeigte ferner, daß das Feuer im Vakuum erlischt. Er

bestätigte auch die Beobachtung, daß bei der Verbrennung Luft verzehrt

wird. Eine Kerze, die in einem geschlossenen Rezipienten brannte,

erlosch nämlich, sobald ein Teil der Luft verbraucht war[379]. Bei der

Erörterung dieses Versuches zeigt *Guericke*, wie klar er urteilt.

Zunächst wirft er die Frage auf, warum das Erlöschen eintritt, bevor

die ganze Luftmenge aufgezehrt ist. Als Grund dafür gibt er an, daß die

Luft durch die Produkte der Verbrennung verunreinigt werde. Die weitere

Frage, ob das Feuer die Luft in der Weise verzehrt, daß es letztere

vernichtet, oder ob es die Luft in einen anderen Stoff verwandelt,

entscheidet *Guericke* in letzterem Sinne. Doch sei der Stoff so fein,

daß man ihn nicht wahrnehmen könne.

Über die Ursache des Luftdrucks äußert sich *Guericke* mit folgenden

Worten: »Einige verlegen die Ursache in die von allen Seiten kommenden

Strahlen der Sterne. Wäre dies der Fall, so müßte indessen auch die

Erdkugel diesen Druck empfangen und ihm Widerstand leisten. Wenn aber

zwei Körper einander drücken, so wird ein zwischen ihnen befindlicher

Gegenstand von beiden Seiten denselben Druck erleiden. Daraus würde

notwendig folgen, daß die oberen Teile der Luft in gleichem Maße

gedrückt werden, wie die unteren, was aber durch die Versuche widerlegt

wird.«

»Da die untere Luft stärker zusammengedrückt ist als die obere, und

man dies nicht erst auf hohen Bergen, sondern schon auf Türmen

wahrnimmt[380], so folgt daraus, daß die Luft sich nicht weit von der

Oberfläche der Erde erstreckt, sondern daß ihre Höhe, verglichen mit

der großen Entfernung der Sterne, nur gering ist.«

Um die Fortpflanzung des Schalles im Vakuum zu prüfen, hatte *Berti*

in Rom im Jahre 1647 einen Apparat ersonnen, der große Ähnlichkeit

mit *Guerickes* Wasserbarometer besaß. *Berti* errichtete an seinem

Hause eine Röhre von 100 Fuß Länge. An ihrem oberen Ende verband er

sie luftdicht mit einem Gefäß, in dem sich ein Schlagwerk befand. Der

ganze Apparat wurde durch eine obere Öffnung mit Wasser gefüllt. Diese

Öffnung wurde dann luftdicht geschlossen, worauf das untere Ende der

Röhre, das in Wasser tauchte, geöffnet wurde. Das Wasser sank und

in dem Gefäß entstand ein leerer Raum. Trotzdem gab das Schlagwerk,

das vermittelst eines Magneten in Bewegung gesetzt wurde, einen Ton.

Hieraus leiteten *Berti* und *Schott*, der über den geschilderten

Versuch berichtete, einen Einwurf gegen die Möglichkeit des Vakuums

her. *Guericke* und nach ihm *Boyle* zeigten jedoch, daß, bei

Vermeidung aller Fehler, Gefäße derart evakuiert werden können, daß der

Schall sich in ihnen nicht oder kaum noch fortpflanzt[381]. So hing

*Guericke* das Schlagwerk an einem Faden auf, um die Fortpflanzung des

Schalles durch die feste Materie des Rezipienten nach Möglichkeit zu

verhindern.

Mit dem von *Torricelli* erfundenen Verfahren, ein Vakuum über

Quecksilber herzustellen, wurde *Guericke* erst 1654 auf dem Reichstage

zu Regensburg[382] bekannt. -- Auch um die Elektrizitäts-, die

Wärmelehre und die Mechanik hat sich *Guericke* Verdienste erworben.

Doch ist davon an anderer Stelle die Rede.

Die Entdeckung des Boyle-Mariotte'schen Gesetzes.

Als die Kunde von der Erfindung *Guerickes* nach England gelangt war,

machte sich dort *Boyle* an die Herstellung einer Luftpumpe, die in

mehrfacher Hinsicht diejenige *Guerickes* übertraf. Im Jahre 1660

veröffentlichte *Boyle* seine »Neuen Versuche«[383], die sich zum Teil

mit den »magdeburgischen« deckten, zum Teil aber wirklich »neu« waren.

Erwähnt sei die Beobachtung, daß erwärmtes Wasser im Vakuum kocht,

womit die Abhängigkeit des Siedepunktes von dem auf der Flüssigkeit

lastenden Druck erwiesen war.

*Boyle* war auch der erste, der die einfache Beziehung erkannte,

die zwischen dem Druck und dem Volumen eines Gases besteht. Er

schloß 12 Kubikzoll Luft durch Quecksilber in dem kürzeren Schenkel

einer U-förmig gebogenen Röhre ab (siehe Abb. 65). In dem Maße, in

dem Quecksilber in den längeren offenen Schenkel gegossen wurde,

verringerte sich das Volumen der abgesperrten Luft. Bei einem Drucke

von zwei Atmosphären nahm sie nur noch sechs Kubikzoll, bei drei

Atmosphären vier Kubikzoll (ein Drittel des ursprünglichen Volumens)

ein, oder, wie *Boyle* es aussprach, die Luft verdichtete sich im

Verhältnis der zusammendrückenden Kräfte.

[Illustration: Abb. 65. Boyles Versuch, eine Beziehung zwischen dem

Druck und dem Volumen eines Gases zu finden[384].]

Dieses Grundgesetz der Aëromechanik[385] wurde geraume Zeit später

durch den Franzosen *Mariotte* (1620-1684) selbständig aufgefunden und

klarer ausgesprochen als von *Boyle*. Eine vortreffliche Darstellung

seiner Entdeckung gab *Mariotte* in der »Abhandlung über die Natur der

Luft«[386]. *Mariotte* tauchte ein Barometer in hinreichend tiefes,

klares Wasser, und bemerkte, daß eine Wassersäule von 14 Zoll Höhe ein

Steigen des Quecksilbers um einen Zoll bewirkt. »Offenbar rührt dies«,

sagt *Mariotte*, »daher, daß das spezifische Gewicht des Quecksilbers

14mal größer ist als dasjenige des Wassers.« Wenn das Quecksilber

im Barometer 28 Zoll hoch stehe, so gehe daraus hervor, daß diese

Quecksilbersäule gerade so viel wiege wie eine Luftsäule von gleicher

Grundfläche, die sich von der Oberfläche des in dem Gefäße befindlichen

Quecksilbers bis zur Grenze der Atmosphäre erstrecke.

Eine zweite Eigenschaft der Luft bestehe darin, daß sie außerordentlich

verdichtet und ausgedehnt werden könne, dabei aber immerfort einen

Druck ausübe, wodurch die Luft die Körper, die sie einschließen,

zurückstoße oder zurückzustoßen strebe. Während die meisten anderen

Spannkräfte allmählich abnehmen, bemerke man nie, daß dies bezüglich

der Spannung der Luft der Fall sei. So komme es vor, daß lange Zeit

geladene Windbüchsen dasselbe leisteten, als ob sie soeben geladen

wären. Daß die Luft im Verhältnis zur Steigerung des Druckes, der auf

ihr lastet, verdichtet wird, zeigte *Mariotte* wie *Boyle* vermittelst

einer U-förmig gebogenen Röhre. Er wies auch darauf hin, daß der

kürzere Schenkel dieser Röhre, wenn der Beweis gelingen soll, überall

gleich weit sein müsse, während dies für den längeren Schenkel nicht

erforderlich sei.

Daß das Volumen der Luft dem Drucke auch dann umgekehrt proportional

ist, wenn wir den Druck vermindern, bewies *Mariotte* auf folgende

Weise. Er schloß in einem Barometerrohr Quecksilber und Luft ab und

machte den *Torricelli*schen Versuch. Das Quecksilber sank dann.

»Indem es fällt«, sagt *Mariotte*, »dehnt die im Innern der Röhre

befindliche Luft sich aus. Infolgedessen ist ihre Spannung geringer.

Ein Teil des Quecksilbers bleibt in der Röhre. Und zwar wird die

Höhe der Quecksilbersäule von der Dichte der eingeschlossenen Luft

abhängen. Das Quecksilber, das in der Röhre schweben bleibt, hebt

den Rest des Luftdrucks auf, so daß sich ein Gleichgewichtszustand

bildet zwischen dem Drucke der Atmosphäre einerseits und dem Drucke

der Quecksilbersäule, vermehrt um die Spannung der eingeschlossenen

Luft andererseits.« Wenn die Luft im Verhältnis des Druckes, der auf

ihr lastet, ihr Volumen verändert, so muß, schloß *Mariotte* richtig

bei einem Versuche, bei dem das Quecksilber in der Röhre 14 Zoll hoch

steht, die eingeschlossene Luft die doppelte Ausdehnung besitzen wie

vorher, vorausgesetzt, daß zur selben Zeit ein Barometer ohne Luft eine

Quecksilberhöhe von 28 Zoll anzeigt.

Um zu zeigen, daß es sich so verhält, machte *Mariotte* folgende Probe.

Er bediente sich einer Röhre von 40 Zoll Länge und füllte 27½ Zoll

Quecksilber hinein, so daß sich 12½ Zoll Luft darin befanden.

Nachdem die Röhre umgedreht und 1 Zoll tief in das Quecksilber des

Gefäßes getaucht war, fiel das Quecksilber beim Fortnehmen des Fingers

und blieb nach einigen Schwankungen in einer Höhe von 14 Zoll stehen.

Die eingeschlossene Luft nahm jetzt 25 Zoll[387] ein, hatte also ihr

Volumen verdoppelt, da sich vor dem Versuche nur 12½ Zoll Luft in

der Röhre befanden. War also der Druck auf die Hälfte vermindert, so

hatte sich das Volumen der Luft verdoppelt.

Die Idee des Aneroidbarometers begegnet uns zuerst bei *Leibniz*.

Er schreibt: »Ich glaube, daß man ein Barometer ohne Quecksilber

nach Art eines wohl verschlossenen Blasebalgs oder nach Art einer

Pumpe herstellen kann«[388]. In einem Briefe an *Johann Bernoulli*

finden sich folgende Ausführungen über diesen Gegenstand: »Ich habe

zuweilen an ein tragbares Barometer gedacht, das in einen, einer Uhr

ähnlichen, kleinen Behälter eingeschlossen werden könnte. Quecksilber

soll dabei nicht zur Verwendung kommen, sondern eine Art Blasebalg,

den das Gewicht der Luft zusammenzudrücken sucht, während er durch

die Kraft einer elastischen Feder Widerstand leistet.« Zu einer

brauchbaren Ausführung dieses Gedankens kam es erst um die Mitte des

19. Jahrhunderts[389].

9. Die weitere Entwicklung der Iatrochemie und die Begründung der

wissenschaftlichen Chemie durch Boyle.

Von einem Zeitalter, das sich mit solcher Energie und mit solchem

Erfolge der experimentellen Forschung zuwandte, wie das 17.

Jahrhundert, ließ sich erwarten, daß auch die Chemie um manche wichtige

Entdeckung bereichert würde, wenn auch diese Wissenschaft erst weit

später diejenige Stufe einnahm, auf die ihre ältere Schwester, die

Physik, durch *Galilei* und seine Zeitgenossen gelangt war.

Neue Ziele der Chemie.

Wir verließen die Chemie an einem Punkte ihrer Entwicklung, an dem eine

wesentliche Änderung ihrer ganzen Richtung eintrat. Ihr bisheriges

Ziel, den Stein der Weisen und mit dessen Hilfe Gold zu bereiten, trat

nämlich im Verlauf des 16. Jahrhunderts immer mehr gegen dasjenige

zurück, Präparate zur Heilung von Krankheiten herzustellen. Diese

unter dem Namen der Iatrochemie bekannte Richtung der Chemie erreichte

ihren Höhepunkt in *van Helmont*. Begründet war die Iatrochemie durch

*Paracelsus*, mit dessen Leben und Wirken wir schon bekannt geworden

sind[390]. *Paracelsus* pries in übertriebenem Maße die Heilwirkung

anorganischer Verbindungen, während *Libavius*, der uns wie *van

Helmont* in diesem Abschnitt beschäftigen wird, eine vermittelnde

Stellung einnahm. Alle drei standen, obgleich sie der Chemie neue Ziele

wiesen, noch mit einem Fuße im alchemistischen Zeitalter.

*Johann Baptist van Helmont* entstammte einem vornehmen

niederländischen Geschlecht. Er wurde 1577 in Brüssel geboren[391] und

widmete sich zunächst der Theologie. Da diese ihn nicht befriedigte,

wandte er sich der Heilkunde zu. Auch hier geriet er mit den

hergebrachten, *Galen* entstammenden Dogmen in einen Widerspruch, aus

dem ihn erst die neue, auf chemischer Grundlage errichtete Lehre des

*Paracelsus* befreite. *Van Helmont* verzichtete auf eine glänzende

Laufbahn, die sich ihm durch äußere Verhältnisse wohl eröffnet hätte.

Er zog es vor, sich in der Stille seines Laboratoriums ganz der

Forschung zu widmen.

Als besonderes Verdienst hat man es *van Helmont* angerechnet, daß

er zum ersten Male die Verschiedenartigkeit der luftförmigen Körper

hervorgehoben, sowie den Begriff und die Bezeichnung »Gas« eingeführt

habe[392]. Vor ihm hatte man trotz ihrer großen Unterschiede

Wasserstoff, Schwefeldioxyd, Kohlendioxyd und atmosphärische Luft für

wesentlich ein und dasselbe gehalten. Am genauesten hat *van Helmont*

das Kohlendioxyd untersucht. Er zeigte, daß dieses Gas sich aus

Kalkstein, sowie aus Pottasche durch Übergießen mit Säuren entwickeln

läßt und daß es mit dem Verbrennungsprodukt der Kohle identisch ist.

Auch daß sich Kohlendioxyd in Mineralwässern findet und bei der Gärung

entsteht, war ihm bekannt[393].

Die Erkenntnis, daß es in der Chemie kein eigentliches Entstehen und

Vergehen gibt, regte sich gleichfalls schon bei *van Helmont*. So

lehrte er, daß Kupfer, das aus dem blauen Vitriol durch Zusatz von

Eisen abgeschieden wird, nicht etwa neu entstanden sei. Auch das Silber

läßt er in seinen Salzen fortbestehen. Trotz alledem beschäftigte ihn

das alchemistische Problem; ja, dieses gewann infolge des Ansehens, das

*van Helmont* genoß, sogar erhöhte Beachtung.

Um den Stein der Weisen, die Materia prima, zu gewinnen, schmolzen,

kochten und mischten die Alchemisten alle Stoffe, auf die man nur

verfallen konnte. »Durchprobiert«, sagt ein hervorragender Schilderer

der alchemistischen Bestrebungen[394], »wurde, was auf der Erde

vorkommt, was sie in ihren Tiefen birgt und was auf sie herabfällt.«

Man untersuchte auch Pflanzensäfte und Tiersekrete, wie Milch und

Speichel, Fäces und Harn. Auf diese Weise wurde zwar nicht die

Materia prima gefunden, aber manche wertvolle Beobachtung gemacht,

vor allem wurde die Beschäftigung mit der Natur in den Mittelpunkt

des menschlichen Tuns und Denkens gerückt. War man doch bis dahin in

mystischen und religiösen Vorstellungen nicht selten so befangen,

daß jede Beschäftigung mit natürlichen Vorgängen als sündhaft,

mindestens aber als niedrig betrachtet wurde. Wenn es auch der

experimentellen Forschungsweise an Mitteln und den richtigen Methoden

noch sehr gebrach, so wurde doch der Boden für eine höhere, eigentlich

wissenschaftliche Tätigkeit auf solche Weise vorbereitet und manche

wichtige, wenn auch mehr zufällige Entdeckung gemacht. So führte das

von den Alchemisten geübte Kochen, Glühen und Destillieren aller

möglichen Stoffe, welche die zur Darstellung des Goldes notwendige

Materia prima geben sollten, im 17. Jahrhundert zur Entdeckung des

Phosphors durch den Hamburger Kaufmann *Brand*[395]. Dieser ließ sich

bei seinen Versuchen von dem Gedanken leiten, daß die im Organismus

tätige Lebenskraft, die so Wunderbares bewirke, imstande sein müsse,

die Metalle zu verwandeln. Er unterwarf daher den beim Eindampfen von

Harn erhaltenen Rückstand der trockenen Destillation. Dabei wurden die

phosphorhaltigen Verbindungen des Harns durch den in der organischen

Materie enthaltenen Kohlenstoff reduziert. Das auf solche Weise[396]

im Jahre 1669 erhaltene Element Phosphor erregte wegen seiner

überraschenden Eigenschaften das größte Aufsehen.

Von Interesse sind auch die Beziehungen des Philosophen *Leibniz*,

der über die Erfindung des Phosphors ausführlich berichtete, zu den

alchemistischen Bestrebungen seiner Zeit[397]. *Leibniz* war, als er in

Altdorf studierte, Mitglied der Nürnberger hermetischen Gesellschaft.

Die Stellung, die er jedoch den Übertreibungen der Alchemisten

gegenüber einnahm, geht aus folgenden, für das Gelehrtendeutsch jener

Zeit charakteristischen Worten des großen Philosophen hervor:

»Die Laboranten, Charlatans, Marktschreier, Alchymisten und andere

Vaganten und Grillenfänger sind gemeiniglich Leute von großem Ingenio,

bisweilen auch Experienz, nur daß die disproportio ingenii et indicii,

oder auch bisweilen die Wollust, die sie haben, sich in ihren eitelen

Hoffnungen zu unterhalten, sie ruiniert und in Verderben und in

Verachtung bringet. Gewißlich, es weiß bisweilen ein solcher Mensch

mehr aus der Erfahrung und Natur gewonnene Realitäten, als mancher in

der Welt hochangesehene Gelehrte, der seine aus den Büchern zusammen

gelesene Wissenschaft mit Eloquenz, Adresse und anderen politischen

Streichen zu schmücken und zu Markt zu bringen weiß, dahingegen der

andere mit seiner Extravaganz sich verhaßt oder verächtlich macht.

Daran sich aber verständige Regenten in einer wohlbestellten Republique

nicht kehren, sondern sich solcher Menschen bedienen, ihnen gewisse

regulierte Employ und Arbeit geben und dadurch sowohl ihr als ihrer

Talente Verderben verhüten können.« (*Klopp*, die Werke von Leibniz.

Bd. I. S. 143.)

Auch König Friedrich I. von Preußen hatte seinen Goldmacher, den Grafen

*Cajetan*, einen Italiener, der ihm versprach, in wenigen Wochen für

sechs Millionen Taler Gold zu machen. Als sich die Hoffnung des Königs

nicht erfüllte, ließ er den »Grafen« aufknüpfen. Vorher hatte dieser

dem Kurfürsten von Bayern und dem Kaiser große Summen durch ähnliche

Versprechungen abzuschwindeln verstanden.

Im 17. Jahrhundert begegnet uns auch die Umkehrung der bisherigen

Aufgabe der Alchemie. Anstatt Gold zu schaffen, wollte man gegebenes

Gold zerstören oder, wie man sich ausdrückte, »aus seinem Wesen

setzen«. Es erschien eine Schrift unter dem Titel »Sol sine veste oder

dreißig Experimente, dem Gold seinen Purpur auszuziehen«[398]. Als eine

solche Zerstörung des Goldes wurde z. B. die eigentümliche feinste

Verteilung des Goldes im Glasfluß aufgefaßt. Selbst *Kunkel* glaubte,

das Gold, das die Farbe des Rubinglases bewirkt, sei aus seinem Wesen

gesetzt, d. h. nicht mehr als Gold vorhanden.

Bei den Stoffverwandlungen spielte auch die Lehre, daß das Wasser

der Hauptbestandteil aller Stoffe sei, eine Rolle. Diese Ansicht war

bei *van Helmont* jedoch kein bloßes Philosophem wie bei *Thales*.

Sie stützte sich vielmehr auf, wenn auch irrtümlich gedeutete,

Beobachtungen und Versuche. *Van Helmont* hatte z. B. 200 Pfund Erde in

einem irdenen Gefäße abgewogen und in dieses eine 5 Pfund schwere Weide

gepflanzt. Letztere wurde nur mit Regenwasser begossen. Nach Verlauf

von 5 Jahren wog die Weide 170 Pfund, während das Gewicht der Erde nur

um wenige Unzen abgenommen hatte. Die Gewichtszunahme der Weide schrieb

*van Helmont*, da er die Rolle des atmosphärischen Kohlenstoffs noch

nicht kannte, allein dem Wasser zu.

Im Zeitalter der Iatrochemie sind sehr wahrscheinlich auch die

Schriften entstanden, die früher *Basilius Valentinus* (er sollte um

1450 gelebt haben) zugeschrieben wurden. Zu Beginn des 17. Jahrhunderts

gab nämlich *Thölde*, Ratskämmerer zu Frankenhausen, eine Anzahl

alchemistischer Schriften heraus. Die Titel der wichtigeren lauten:

»Triumphwagen Antimonii« und »Vom großen Stein der uralten Weisen«.

Diese Schriften gaben den alchemistischen Bestrebungen, die ihren

Höhepunkt damals schon überschritten hatten, wieder Anregung. Nach

neueren Untersuchungen beruhen sie indessen auf einer literarischen

Fälschung ganz eigener Art. Sind auch die Einzelumstände dieser

Fälschung noch nicht genügend aufgeklärt, so ist doch so viel gewiß,

daß die unter dem Namen des *Basilius Valentinus* gehenden Schriften

nicht von einem im 15. Jahrhundert lebenden Mönche dieses Namens

herrühren, sondern erst gegen das Ende des 16. oder zu Beginn des 17.

Jahrhunderts verfaßt wurden.

Die Aufnahme zahlreicher anorganischer Verbindungen unter die

Heilmittel rief anfangs manchen und gewiß sehr oft berechtigten

Widerstand hervor. In Heidelberg z. B. ließ die medizinische Fakultät

noch bis zur Mitte des 17. Jahrhunderts diejenigen, denen sie die

Doktorwürde verlieh, schwören, daß sie niemals von Antimon- und

Quecksilberpräparaten in ihrer ärztlichen Praxis Gebrauch machen

wollten. Ein ähnliches Verbot bestand auch in Paris.

Zwischen den Paracelsisten und den Anhängern der älteren Heilkunde

suchte besonders *Libavius* zu vermitteln. *Andreas Libavius*

wurde in Halle geboren[399]. Er studierte Medizin, Geschichte und

Sprachwissenschaften und starb im Jahre 1616 als Direktor des

Gymnasiums zu Coburg. *Libavius* war der namhafteste deutsche Chemiker

seiner Zeit. Wir verdanken ihm das erste Lehrbuch der Chemie, seine

1595 erschienene Alchymia, mit dem wir uns etwas näher befassen

wollen. Wie schon der Titel sagt und wie die ersten Sätze des Buches

lehren, war *Libavius* ein erklärter Anhänger der Alchemie. Sie

ist für ihn die Kunst, die Magisterien, d. h. die Stoffe, die zur

Metallverwandlung dienen, zu erzeugen und die reinen Grundbestandteile

aus ihren Mischungen abzuscheiden[400]. Als Grundbestandteile oder

Prinzipien unterscheidet auch er Mercurius, Sal und Sulphur. Der zweite

Teil der »Alchymia« des *Libavius* ist das eigentliche Lehrbuch der

Chemie, da sich darin im wesentlichen eine Darstellung der zu seiner

Zeit bekannten chemischen Tatsachen und die Grundzüge einer Dokimasie

(Probierkunst) finden. Die Überschriften der einzelnen Abschnitte

lauten:

Von der Natur der Metalle.

Vom Golde.

Vom Silber.

Von den unvollkommenen Metallen.

Vom Eisen.

Von den Stoffen, die mit den Metallen verwandt sind.

Als solche werden aufgezählt: Quecksilber, Wismut, Antimon, Schwefel

und Arsen.

*Libavius* untersuchte die schon lange vor ihm bekannten Bleisalze,

Bleizucker und Bleiessig, genauer und brachte sie als Heilmittel in

Vorschlag. Er vereinfachte die Darstellung der Schwefelsäure und wies

nach, das die aus Alaun, Vitriol oder Schwefel erzeugte Säure ein und

dieselbe Substanz ist.

Wie der gleichzeitig lebende *Agricola* bemühte sich *Libavius* auch,

Mittel und Wege anzugeben, um in den Erzen und den metallischen

Präparaten den Metallgehalt nachzuweisen. Beide begründeten die, durch

hüttenmännische Erfahrungen allerdings seit alters vorbereitete,

metallurgische Probierkunst (Dokimasie). So legte sich *Libavius* die

Frage vor, wieviel Gold anderen Metallen, wie dem Silber, dem Blei oder

dem Quecksilber beigemengt sei, wie man den Silbergehalt der Bleiglätte

ermitteln könne usw. Von besonderem Werte ist das Buch des *Libavius*

noch dadurch, daß es eine genaue Beschreibung der gegen den Ausgang

des 16. Jahrhunderts üblichen chemischen Apparate und Vorrichtungen

enthält. Neben der Wärme suchte man z. B. auch das Licht als chemisches

Agens zu verwerten, wovon uns die Abbildungen des *Libavius* eine

Vorstellung geben.

Der Einfluß der Chemie auf die Gewerbe.

Eine große Förderung erfuhr die Chemie in Deutschland durch das

Emporblühen der Gewerbe. Als der wichtigste Vertreter der infolgedessen

als besonderer Wissenszweig aufkommenden angewandten Chemie begegnet

uns *Glauber*. *Johann Rudolf Glauber* (1604-1668) bereicherte die

anorganische Chemie um eine Reihe von Entdeckungen, die zumeist die

Chlorverbindungen betreffen. Auf dieses Gebiet wurde *Glauber* dadurch

geführt, daß er die Darstellung der Salzsäure durch Einwirkung von

Schwefelsäure auf Kochsalz kennen lernte. Ganz entsprechend stellte er

auch die Salpetersäure aus Salpeter und Schwefelsäure her. Das dabei

auftretende Natriumsalz der Schwefelsäure ist nach ihm Glaubersalz

genannt worden[401]. Das Chlor soll *Glauber* gleichfalls schon

gekannt haben. Vor *Glauber* hatte man die Chloride aus den Metallen

hergestellt, indem man letztere mit Sublimat (Quecksilberchlorid)

erhitzte. Infolgedessen war man zu der irrtümlichen Annahme gelangt,

daß in den Chlorverbindungen der Metalle Quecksilber enthalten sei.

*Glauber* lehrte dagegen, sie seien Verbindungen der Metalle mit

Salzsäure. Er traf damit zwar auch noch nicht das Richtige, da es

sich nur um den einen Bestandteil der Salzsäure, das Chlor, handelt,

dessen Reindarstellung erst *Scheele* gelang. Die Chloride, die

*Glauber* untersucht und beschrieben, zum Teil auch als erster reiner

dargestellt hat, sind Zinn- und Zinkchlorid, Eisenchlorid, Chlorblei,

Arsen- und Kupferchlorür. Auch das Chlorsilber und seine Entstehung

aus Silberlösung durch Zusatz von Salzsäure wurde damals bekannt.

Ferner gelang *Glauber* die Darstellung des als vulkanisches Produkt

schon lange bekannten Salmiaks durch die Einwirkung der Salzsäure

auf das unter dem Namen »flüchtiges Laugensalz« bekannte kohlensaure

Ammoniak. Letzteres hatten die Alchemisten früherer Jahrhunderte durch

Destillation von gefaultem Harn gewonnen.

Man kann sich denken, welche Umwälzung, aber auch welchen Mißbrauch,

all diese Präparate, die in der übertriebensten Weise und mit der

größten Geheimnistuerei angepriesen wurden, auf dem Gebiete der

Heilkunde hervorriefen. Insbesondere war man bemüht, neue Arsen-,

Antimon- und Quecksilberpräparate herzustellen und für Heilzwecke

zu benutzen. So lernte man antimonsaures Kalium und einige weinsaure

Salze kennen. Die Einwirkung von Antimonoxyd auf Weinstein lieferte den

Brechweinstein, der gleichfalls für den Arzneischatz sofort die größte

Bedeutung erlangte. Es ist begreiflich, daß das wissenschaftliche

Interesse an den beobachteten Vorgängen und Verbindungen der

medizinischen Bedeutung gegenüber immer mehr überwog, so daß das Ziel

der Chemie verschoben wurde. Aus einem bloßen Zweige der Heilkunde

erwuchs auf diese Weise, ganz ähnlich, wie es der Zoologie und der

Botanik ergangen war, die reine Wissenschaft, die ihren Gegenstand,

losgelöst von allen Nützlichkeitsbestrebungen, um seiner selbst willen

zu erforschen bemüht ist.

Ein wissenschaftliches Ergebnis der experimentellen Arbeiten *Glaubers*

war z. B. das klarere Hervortreten des Begriffes der chemischen

Verwandtschaft. So braucht *Glauber*, wenn er von der Befreiung des

Ammoniaks aus Salmiak durch die Einwirkung von Kalk handelt[402],

den Ausdruck, der eine Bestandteil des Salmiaks »liebe den Kalk mehr

als der andere und werde auch von dem Kalke mehr geliebt«. Auch die

doppelte Verwandtschaft ist ein Begriff, der in seinen Anfängen bis

auf *Glauber* zurückgeht. So führte er aus, daß aus Quecksilberchlorid

und Schwefelantimon durch wechselseitigen Austausch der Bestandteile

Schwefelquecksilber und Antimonchlorid hervorgehen. Um eine Probe

der damals herrschenden Ausdrucksweise zu geben, sei hier diese

Umsetzung in *Glaubers* Sprache unter Hinzufügung der heutigen Formeln

beschrieben: »Wenn der Mercurius sublimatus (HgCl_{2}) mit Antimonio

(Sb_{2}S_{3}) vermischt die Hitze empfindet, so greifen die Spiritus

(Cl), die bei dem Mercurio sublimato sein, den Antimonium (Sb_{2}S_{3})

lieber an und lassen den Mercurium (Hg) wieder fallen, und geht

also ein dick Oleum (SbCl_{3}) über. Der Sulphur antimonii (S) aber

konjugiert sich mit dem Mercurio vivo (Hg) und gibt einen Zinnober

(HgS), der im Halse der Retorte bleibt«[403].

Die ursprüngliche Vorstellung, daß ähnliche Stoffe mit einander

verwandt seien, wich der richtigen Erkenntnis, daß gerade die

verschiedenartigsten Stoffe das größte Vereinigungsbestreben haben. Am

deutlichsten sprach es *Hermann Boerhaave* (1668-1738) aus, daß gerade

nicht verwandte Stoffe die Kraft besitzen, die man als chemische

Verwandtschaft oder Affinität bezeichnet, ein Wort, das uns schon bei

*Albertus Magnus* begegnet.

Als überzeugter Anhänger der Alchemie kann *Glauber* nicht mehr gelten.

Er sagt von ihr: »Wer Zeit und Gelegenheit haben mag, solche Arbeiten

im großen anzustellen, dem ist es nicht gewehrt, zu versuchen, ob

Nutzen damit zu erlangen ist«. Auch bekennt er, daß er selbst nicht den

geringsten Erfolg »in Verbesserung der Metalle« gehabt habe.

[Illustration: Abb. 66. Glaubers Destillierofen.]

*Glaubers* Hauptwerk führt den Titel »Novi furni philosophici«.

Es erschien zuerst im Jahre 1648 unter der deutschen Bezeichnung

»Beschreibung einer Destillierkunst«. Über *Glaubers* Verfahren sei auf

Grund seiner dort gegebenen Darstellung noch einiges mitgeteilt. Das

Kapitel, das von der Salzsäure handelt, überschreibt er: »Wie man einen

Spiritus salis destillieren soll«. Die Vorschrift lautet: »Man nimmt

gewöhnliches Kochsalz und mischt Vitriol oder Alaun darunter. Diese

Mischung bringt man über glühende Kohlen. Der davon ausgehende Spiritus

wird in einem Rezipienten verdichtet (siehe Abb. 66). Nun könnte jemand

sagen, daß dieser Spiritus salis nicht rein sei, denn der Spiritus des

Vitriols oder des Alauns gehe auch mit über. Darauf antworte ich, daß

dies nicht der Fall ist. Ich habe nämlich häufiger Vitriol oder Alaun

für sich in den Ofen gebracht. Dann ist gar kein Spiritus gekommen. Die

Ursache ist die, daß der Spiritus des Vitriols oder des Alauns nicht

emporsteigt, sondern im Ofen verbrennt.« Die Abbildung seines Ofens

erläutert *Glauber*, wie folgt: A ist der Ofen mit seinem eingemauerten

eisernen Destilliergefäß, daran ein Rezipient akkommodiert ist. C

zeigt die Gestalt des Destilliergefäßes, und D läßt erkennen, wie »es

inwendig anzusehen ist«.

Der nächste Abschnitt handelt von der Verwendung der Salzsäure (De

usu Spiritus salis). *Glauber* preist sie als »eine herrliche Medizin

für den innerlichen und den äußerlichen Gebrauch«, als Lösungsmittel

für alle Mineralien und Metalle »excepta Luna« d. h. mit Ausnahme

des Silbers. Im Haushalt soll die Salzsäure an die Stelle von Essig

treten, da Fleisch, Geflügel und anderes mit Salzsäure zubereitet »viel

lieblicher schmecke«.

Die weiteren Vorschriften *Glaubers* beziehen sich auf die Darstellung

von Schwefelsäure, Salpetersäure und Königswasser, sowie deren

Verwendung. Durch Destillation von Vitriol erhält er die Schwefelsäure

als »ein schweres Oleum, das man mit starkem Feuer vertreiben und

rektifizieren kann, wodurch es klar wird«. Mit diesem »korossiven Oleum

Vitrioli« könne man auch etliche Metalle solvieren und in ihre Vitriole

umwandeln, so Eisen und Zink. Man müsse jedoch Wasser hinzufügen, da

das Oleum sonst nicht angreife.

Die Verwendung zu Heilzwecken spielt auch hier eine Rolle, so soll die

Wärme, die sich bei der Einwirkung der Säure auf Eisen entwickelt,

Krankheiten zu heilen vermögen.

Vom Spiritus Nitri (Salpetersäure) heißt es, er werde zwar in fast

allen Apotheken gefunden, aber in der Heilkunde nicht viel gebraucht.

Aqua regis (Königswasser) endlich bereitet *Glauber*, indem er in

gläsernen Retorten Kochsalz in Salpetersäure auflöst.

In einem zweiten, »Teutschlands Wohlfahrt« betitelten Werke suchte

*Glauber* die Bedeutung der Chemie für die Volkswirtschaft darzutun.

»Dieses Werk«, sagt er in seiner Einleitung, »mit dem ich meinem

Vaterlande zu dienen mir vorgenommen, besteht in Offenbarung der in

Deutschland verborgenen großen Schätze, die zwar bisher auch sind

gewonnen worden, aber nicht, wie es wohl hätte sein sollen und können.

Z. B. läßt sich das Holz, so doch liegt und verdirbt, zu Salpeter

machen, um den Feinden damit die Spitze zu bieten. In künftigen großen

Landsterben werden sich ferner durch Konzentrieren der Mineralien und

Metalle gute Medikamente bereiten lassen.«

Die Begründung der Chemie als Wissenschaft.

Sehr gefördert wurde die Chemie während des 17. Jahrhunderts durch

die Arbeiten *Boyles*. *Robert Boyle* wurde im Jahre 1626 geboren. Er

studierte in Oxford und in Genf und lebte von 1668 an in London, wo er

mit *Newton*, *Hooke* und anderen hervorragenden Gelehrten die Royal

Society gründete. Der gemeinsame Grundzug dieser Männer war der, daß

sie sich bei ihren, im Geiste echter Forschung ausgeführten Arbeiten

lediglich von dem Streben nach Naturerkenntnis und von keinerlei

Nebenabsichten leiten ließen. *Boyle* war der erste, der die wahre

Aufgabe der Chemie in der Erkenntnis der Zusammensetzung der Körper

erblickte. »Die Chemiker« sagt er[404], »haben sich bisher durch enge

Prinzipien, die der höheren Gesichtspunkte entbehrten, leiten lassen.

Sie erblickten ihre Aufgabe in der Bereitung von Heilmitteln und in

der Verwandlung der Metalle. Ich habe versucht, die Chemie von einem

ganz anderen Gesichtspunkte aus zu behandeln, nicht als Arzt, noch als

Alchemist, sondern als Naturphilosoph«. Er habe, fährt er fort, den

Plan für eine chemische Philosophie gezeichnet, die er durch seine

Versuche und Beobachtungen zu vervollständigen hoffe. Den Menschen

müsse der Fortschritt der Wissenschaft mehr am Herzen liegen als ihre

engeren Interessen. Der Welt würde dadurch der größte Dienst geleistet,

daß man Versuche anstelle, Beobachtungen sammle und keine Theorie

aufstelle, ohne zuvor die in Betracht kommenden Erscheinungen geprüft

zu haben.

Mit der Aufstellung dieser Gesichtspunkte begann für die Chemie ein

neues Zeitalter. Indem *Boyle* als letzte Bestandteile, als Elemente

im Sinne der heutigen Wissenschaft, diejenigen Stoffe ansprach,

die keiner weiteren Zerlegung fähig sind, war das Schicksal der

aristotelischen Elemente (Feuer, Erde, Luft und Wasser), sowie der

Prinzipien der Alchemisten (Salz, Schwefel und Quecksilber) besiegelt.

Auch der Unterschied zwischen mechanischer Mischung und chemischer

Verbindung wurde von *Boyle* zum ersten Male scharf hervorgehoben. Als

charakteristisch für die Verbindungen stellte er das Verschwinden der

Eigenschaften der Bestandteile bin.

Anknüpfend an *van Helmont* destillierte *Boyle* Regenwasser aus

Glasgefäßen. Er fand stets einen Rückstand und glaubte damit

gleichfalls bewiesen zu haben, daß sich das Wasser in erdige

Bestandteile verwandeln lasse. Erst durch *Lavoisier* und *Scheele*

wurde der wahre Sachverhalt aufgeklärt und die Ansicht, daß das Wasser

eine derartige Umwandlung erfahren könne, als unhaltbar nachgewiesen.

Ein zweiter wichtiger Versuch, an den *Lavoisier* bei der Begründung

der neueren Chemie anknüpfte, betrifft die Verkalkung (Oxydation)

der Metalle beim Erhitzen an der Luft. *Boyle* schmolz Zinn und Blei

und wies nach, daß der erhaltene Metallkalk schwerer ist als das

Metall[405]. Um dies zu erklären, nahm er aber an, daß ein aus dem

Feuer stammender Stoff das Gefäß, in dem die Schmelzung vor sich

geht, durchdringe und sich mit dem Metall verbinde. Ein ähnlicher

hypothetischer, von *Lavoisier* später als unhaltbar erkannter Stoff,

das Phlogiston, das bei der Verbrennung entweichen sollte, erhielt

bei den auf *Boyle* folgenden Chemikern eine solche Bedeutung, daß

das von *Boyle* bis *Lavoisier* reichende Zeitalter der Chemie das

phlogistische genannt wird.

Durch die Forschungen *Boyles*, dem seine Landsleute den Beinamen

des großen Experimentators gegeben haben, wurde auch die analytische

Chemie begründet. Bisher hatte man sich bei qualitativen Untersuchungen

wesentlich auf das sogenannte trockene Verfahren beschränkt, das heute

noch bei der Vorprüfung, sowie bei der Bestimmung von Mineralien

Anwendung findet. *Boyle* lehrte die in Lösung gebrachte Substanz mit

Hilfe flüssiger Reagentien untersuchen, indem er aus der Entstehung

und der Beschaffenheit von Niederschlägen auf die Zusammensetzung

des zu untersuchenden Stoffes schloß. So wies er Salzsäure mittelst

Silberlösung und Schwefelsäure durch Kalksalze nach. Er fällte Eisen

durch Galläpfeltinktur[406] und bediente sich zum Nachweise der Säuren

mit Pflanzensäften gefärbter Papiere, alles Verfahrungsarten, die auch

heute noch im Gebrauch sind.

In das Zeitalter *Boyles* fällt auch eine Vorwegnahme der

antiphlogistischen Lehre durch den englischen Arzt *John Mayow*,

dessen Verhältnis zu *Lavoisier* etwa dasselbe ist wie auf

astronomischen Gebiete dasjenige *Aristarchs* zu *Koppernikus*.

*John Mayow* wurde im Jahre 1643 in London geboren. Er widmete sich

der Heilkunst, die er in dem kleinen Badeorte Bath ausübte. Zur

Beschäftigung mit der Chemie wurde er dadurch geführt, daß er die

Heilquelle von Bath untersuchte. Später wurde *Mayow* Mitglied der

Royal Society. Bald darauf (1679) starb er in noch jugendlichem Alter

in London. *Mayow* war gleich vielen Forschern seines Zeitalters ein

eifriger Anhänger der Philosophie des *Descartes*, dessen Werke ihn

zur mechanistischen Erklärung der Naturvorgänge angeregt hatten. Seine

wichtigsten Untersuchungen und Betrachtungen legte *Mayow* in seinem

»Tractatus quinque« genannten Werke nieder. Den für die Entwicklung

der Chemie bedeutendsten Abschnitt dieser Schrift bilden die in

deutscher Übersetzung erschienenen »Untersuchungen über den Salpeter

und den salpetrigen Luftgeist, das Brennen und das Atmen«[407]. Leider

fanden die Arbeiten *Mayows* nicht die verdiente Beachtung. Sie

gerieten infolgedessen schließlich in Vergessenheit. Es erging ihnen

ähnlich wie später den botanischen Arbeiten *Sprengels*, die trotz

ihrer außerordentlichen Bedeutung gleichfalls ein Jahrhundert ruhten.

Erst nach der Entdeckung des Sauerstoffs und nach der Begründung der

antiphlogistischen Theorie durch *Lavoisier* wurde von deutscher und

englischer Seite darauf hingewiesen, daß schon *Mayow* das wahre

Wesen der Verbrennung und der Atmung erkannt habe. Hätte *Mayow*

größere Beachtung gefunden und länger gelebt, um seine Lehre fester

zu begründen, so wäre die chemische Wissenschaft schwerlich ein

Jahrhundert in der irrigen Phlogistontheorie befangen geblieben. Man

muß nämlich erwägen, daß die Gewichtszunahme, welche die Metalle beim

Erhitzen an der Luft erfahren, im 17. Jahrhundert schon von mehreren

Seiten, wie von *Hooke*, *Boyle* und *Rey*, festgestellt worden war.

*Rey* war es auch, der diese Erscheinung auf den Zutritt der Luft zu

den Metallen zurückführte. Und *Hooke*, der so oft mit seinen knappen

Bemerkungen das Richtige traf und ja auch die Gravitationstheorie

vorwegnahm, gab in seiner Mikrographie (1665) eine Verbrennungstheorie,

die gleichfalls schon den Keim der antiphlogistischen Lehre enthielt.

*Hooke* nahm nämlich an, daß in der Luft und im Salpeter ein Stoff

enthalten sei, der auf die brennbaren Körper wirke.

Von der Untersuchung des Salpeters geht auch *Mayow* aus. Dieser

wunderbare Stoff, meinte er, sei berufen, in der Wissenschaft

ebensoviel Lärm wie im Kriege zu verursachen. Als Bestandteile des

Salpeters lehre seine Entstehung und seine Zerlegung einen sauren

Salpetergeist (wie er die Salpetersäure nannte) und eine alkalische

Substanz kennen. Gieße man nämlich die durch Destillation aus dem

Salpeter erhaltene Säure auf ein geeignetes alkalisches Salz, so

bilde sich der Salpeter mit all seinen bekannten Eigenschaften von

neuem. Auch der natürliche Salpeter entstehe durch die Einwirkung

von Salpetergeist auf alkalische Salze des Bodens; doch dürfe man

nicht annehmen, daß der Salpetergeist, d. h. die Salpetersäure, als

solcher in der Luft enthalten sei. Vielmehr sei in der Luft nur ein

Teil dieses Geistes enthalten, nämlich die salpetrige Luftsubstanz.

Letztere unterhalte die Verbrennung und die Atmung. Sie ist also mit

dem Sauerstoff der Antiphlogistiker völlig identisch.

Es verdiene auch Erwähnung, bemerkt *Mayow*, daß Antimon durch

Verkalkung an Gewicht zunehme[408]. Es sei schwer einzusehen, woher

diese Gewichtszunahme rühre, wenn nicht von den mit dem Metall sich

verbindenden Luftteilchen. »Ich weiß sehr wohl«, fügt er hinzu, »daß

nach der gewöhnlichen Meinung die Verkalkung des Antimons in der

Entfernung seines Schwefels bestehen soll. Trotzdem bin ich geneigt zu

glauben, daß diese Ansicht kaum die Wahrheit trifft«.

Der Hauptzweck der Atmung besteht nach *Mayow* darin, gewisse, dem

tierischen Leben unentbehrliche Teilchen aus der Luft den Lungen

zuzuführen und sie mit dem Blute auf das innigste zu vermischen. Er

habe, sagt *Mayow*, Versuche angegeben, welche zeigten, daß die von

den Lungen ausgeatmete Luft gewisser Teilchen beraubt sei, wobei sie

gleichzeitig eine Volumverminderung erfahren habe. Letztere werde

dadurch hervorgerufen, daß der Luft die salpetrigen Luftteilchen (d. h.

der Sauerstoff) entzogen wurden.

*Mayow* legt sich sodann die Frage vor, welche Aufgabe der in das Blut

gelangende Sauerstoff im Organismus zu erfüllen habe und findet auch

hierauf eine im ganzen richtige Antwort. »Ich huldige der Ansicht«

bemerkt er, »daß sowohl bei den Tieren als auch bei den Pflanzen der

salpetrige Luftgeist die Hauptquelle des Lebens und der Bewegung ist«.

Auch die Körperwärme könne man nicht etwa auf eine in den Gelenken

stattfindende Reibung zurückführen. Sie rühre vielmehr gleichfalls

von der Wirkung des Sauerstoffes auf das Blut her, in dem brennbare

Stoffe in Menge vorhanden seien. Daß das Blut bei seinem Eintritt in

die Lunge dunkelrot, und beim Verlassen hellrot ist, war eine *Mayow*

bekannte, durch die Erfahrung längst ermittelte Tatsache. Daß es sich

hierbei um eine chemische Einwirkung der Luft auf das Blut handelt,

geht ihm daraus hervor, daß venöses, der Luft ausgesetztes Blut an

der Oberfläche hellrot wird, während die unteren Schichten dunkelrot

bleiben.

Im Lichte der von *Mayow* entwickelten Theorie der Atmung gewannen

also auch verwandte Gebiete der Physiologie, wie die Tätigkeit und das

Zusammenwirken der Atmungs- und der Kreislauforgane, an Klarheit. Auch

darauf wies *Mayow* hin, daß beim Fötus an die Stelle der Atmung die

Versorgung mit Sauerstoff durch das arterielle, an Sauerstoff so reiche

Blut der Mutter tritt.

[Illustration: Abb. 67. Mayows Analyse der Luft.]

Die von *Mayow* ausgesprochenen Ansichten waren nicht etwa lediglich

glückliche Einfälle, sondern das Ergebnis oft sehr sinnreich

ausgedachter Versuche. Eins der schönsten Beispiele, und wohl eine der

ersten gasometrischen Untersuchungen, ist folgendes: Man bringe einen

Stab in der Weise, wie es die Abbildung 67 zeigt, in einem Glasgefäße

an. An diesen Stab hänge man einen glasierten, mit Salpetersäure

(Salpetergeist nennt sie *Mayow*) gefüllten Topf. Dicht über den Topf

wird an einem Faden ein Bündel von Eisenstückchen befestigt. Der Faden

wird zunächst über den Stab und dann unter den Rand des Gefäßes hinaus

geführt (siehe Abb. 67), so daß man das Eisenbündel in die Säure

tauchen und wieder herausziehen kann. »Nachdem«, fährt *Mayow* fort,

»die durch Berührung mit den Händen erwärmte Luft sich abgekühlt hat

und die Höhe des inneren Wasserspiegels angemerkt worden ist, lasse

man die Eisenstücke in die Säure gleiten«. Es entstand eine lebhafte

Einwirkung, und das innere Niveau wurde durch die entwickelten

Dämpfe zunächst herunter gedrückt. Nachdem die Reaktion einige Zeit

gedauert, zog *Mayow* das Eisen wieder empor. Jetzt stieg das Wasser

über den ursprünglichen Stand hinaus, wobei »ein Viertel des von

der Luft ursprünglich erfüllten Raumes von dem Wasser eingenommen

wurde«. Diese Raumverminderung wird ganz richtig auf die Fortnahme

des Sauerstoffes oder, wie *Mayow* sagt, der salpetrigen Luftteilchen

zurückgeführt[409]. »In der Tat«, sagt er, »erfährt hier die Luft

eine Verminderung auf ganz dieselbe Weise wie bei der Verbrennung«.

Das ein Jahrhundert später erfundene Eudiometer beruht auf derselben

Wechselwirkung zwischen den aus der Salpetersäure entstehenden Gasen

und dem Sauerstoff der Luft[410].

10. Der Ausbau der Botanik und der Zoologie nach dem Wiederaufleben der

Wissenschaften.

Wir haben in einem früheren Abschnitt die ersten Ansätze zur

Neubegründung der organischen Wissenschaften kennen gelernt.

Das wichtigste Ergebnis auf dem Gebiete der Botanik waren die

Entstehung der Kräuterbücher (*Bock* und *Brunfels*), die Anlage

der ersten botanischen Gärten und Herbarien, sowie die Ausdehnung

der Florenkenntnis auf die neuentdeckten außereuropäischen Länder.

Gleichzeitig erfolgte die Neubegründung der Zoologie durch die

umfassenden Werke eines *Gesner* und eines *Aldrovandi*. *Wotton*

verbesserte die Systematik, während *Vesal* die Grundlagen der neueren

Anatomie errichtete.

Fortschritte der Botanik.

In der Pflege der Botanik zeichneten sich neben den Deutschen besonders

die Niederländer aus. War doch die Anregung, welche diesem Volksstamm

durch den Handel und die Entdeckungsreisen auf naturhistorischem

Gebiete zuteil wurde, nicht gering. Auch standen schon damals der

Gartenbau und die Blumenzucht in den Niederlanden in hoher Blüte. Als

der größte Botaniker des 16. Jahrhunderts gilt *Carolus Clusius* in

Antwerpen (1525-1609). Er war eine Zeitlang mit der Verwaltung der

kaiserlichen Gärten in Wien betraut und fand dadurch Gelegenheit, auch

Ungarn naturhistorisch zu durchforschen. *Clusius* starb als Professor

der Naturgeschichte in Leyden im Jahre 1609, nachdem er die Botanik

um eine derartige Fülle neuer Arten bereichert hatte, wie niemand vor

und nach ihm. Die Frucht seines Aufenthalts in Österreich-Ungarn war

eine Flora von Osteuropa[411]. Von Augsburg hatte er mit Angehörigen

des Hauses *Fugger* eine Reise durch Frankreich, Spanien und Portugal

unternommen. Das Ergebnis dieser Reise war ein floristisches Werk über

die pyrenäische Halbinsel[412]. Außerdem hat *Clusius* als einer der

ersten die Pflanzen Indiens und der Levante beschrieben[413]. Er hat

die neuen Arten auch vortrefflich abgebildet.

*Clusius* konnte sein Vorhaben nur mit Unterstützung von zahlreichen

Forschern und Reisenden vollbringen. Unter seinen Mitarbeitern ist vor

allem der Niederländer *Lobelius* zu nennen. Er wurde 1538 geboren und

starb 1616 in England, wo er die königlichen Gärten verwaltete.

Bei *Lobelius* tritt das Gefühl für die natürliche Verwandtschaft

schon sehr deutlich hervor. So bilden die Gräser, die Liliaceen, die

Orchideen, die Kreuzblüter, die Doldengewächse, die Schmetterlings- und

die Lippenblüter bei ihm schon deutlich erkennbare Gruppen.

Während man sich im 16. Jahrhundert in Mitteleuropa vorzugsweise der

umgebenden Pflanzenwelt zuwandte, bemühten sich die Italiener um

diese Zeit in erster Linie um die Erklärung der alten botanischen

Schriften. Da sie aber merkten, daß bei *Dioskurides* und *Plinius* nur

ein geringer Bruchteil der in Italien vorkommenden Pflanzen erwähnt

wird, wandten auch sie sich zumal in Norditalien der Erforschung der

heimatlichen Flora zu. Hier waren es besonders die südlichen Kalkalpen,

die durch ihren außergewöhnlichen Pflanzenreichtum die Aufmerksamkeit

von Apothekern, Ärzten und anderen der Botanik obliegenden Männern auf

sich zogen. So entstanden mehrere Monographien, die sich ausschließlich

mit der Flora des an Pflanzen so reichen Monte Baldo, eines östlich vom

Gardasee gelegenen Kalkgebirges, beschäftigten.

Einer der hervorragendsten unter den italienischen Botanikern des 16.

Jahrhunderts war *Mattioli* (1501-1577). Er wußte wie kein anderer den

*Dioskurides* zu kommentieren und »mit seltener Spürkraft die Pflanzen

der Alten zu erraten«[414]. *Mattioli* war auch ein scharfer Beobachter

und eifriger Sammler, der die Wissenschaft um die Kenntnis zahlreicher

neuer Arten bereicherte.

Das Bestreben, an die Stelle der anfangs üblichen alphabetischen eine

natürliche Anordnung zu setzen, fand eine Fortsetzung bei *Bauhin*, in

dem die erste Periode der neueren Botanik ihren Gipfel erreichte.

*Kaspar Bauhin* wurde 1550 als Sohn eines Arztes in Basel geboren. Er

verbrachte einen Teil seiner Studienzeit in Padua und durchforschte die

Flora von Deutschland, Italien und Frankreich. Ganz davon abgesehen,

daß *Bauhin* zahlreiche neue Arten entdeckte, besteht sein großes

Verdienst in der Durchführung der erschöpfenden Artdiagnose, der

Einführung der binären Nomenklatur, der Anordnung der Pflanzen nach

ihrer Ähnlichkeit, und endlich der Entwirrung der zahllosen Synonyme.

Wir beginnen mit dem letzten Punkte. Seit dem Wiederaufleben

der Botanik waren in allen Teilen Europas und in den entdeckten

außereuropäischen Ländern neue Pflanzen bekannt geworden, die an

Zahl die von den Alten beschriebenen Pflanzen bei weitem übertrafen.

Die Benennung dieser neuen Pflanzen war aber ohne einheitliche

Gesichtspunkte und zum Teil unter ganz willkürlicher Verwertung

der alten Pflanzennamen erfolgt. Ja, derselben Art waren von den

verschiedenen Schriftstellern häufig auch verschiedene Namen beigelegt,

und die gleichen Namen für verschiedene Arten gebraucht worden. Die

Verwirrung war also eine schlimme und drohte jeden gesunden Fortschritt

der Wissenschaft, für die der Name keineswegs »Schall und Rauch« ist,

zu untergraben. Diesem unhaltbaren Zustande machte *Bauhin* durch

sein in vierzigjähriger, mühevoller Arbeit entstandenes Werk über die

Pflanzensynonyme ein Ende[415]. In ihm wies er für alle ihm bekannten,

etwa 6000 Arten die von den verschiedenen Botanikern gebrauchten Namen

nach und schuf damit für die botanische Literatur das vollständigste

Synonymenwerk, das noch heute für den Systematiker wichtig ist. »Gewiß

kein kleines Lob, das einem Buche nach 250 Jahren noch gespendet werden

kann«[416].

Auf solche Weise brachte *Bauhin* nicht nur Ordnung in die gelehrten

Arbeiten seiner Vorgänger, sondern er beugte auch durch die

vorbildliche Art, wie er selbst die Pflanzen benannte und beschrieb,

dem Einreißen einer neuen Verwirrung vor. Die Beschreibung der Pflanzen

wurde nämlich von ihm zu der Kunst ausgebildet, in wenigen Zeilen

erschöpfende, die Wiedererkennung leicht ermöglichende Diagnosen zu

geben. Jede von ihnen berücksichtigte in aller Kürze sämtliche Teile

der Pflanze. Die Form, die Größe, die Verzweigung der Wurzel und des

Stengels, die Gestalt der Blätter, die Beschaffenheit der Blüte, der

Frucht und des Samens: alles wurde in knappen, treffenden Worten

aufgeführt, ohne den Raum von etwa 20 Zeilen zu überschreiten. Ferner

wurden Arten und Gattungen bei ihm scharf und bewußt unterschieden.

Jede Art erhielt eine meist aus zwei Wörtern bestehende Benennung,

die als Gattungs- und als Speziesnamen gelten können. Die binäre

Nomenklatur, um deren Durchführung sich später *Linné* so große

Verdienste erworben hat, ist also auf *Bauhin* zurückzuführen.

Anfänge der natürlichen und der künstlichen Systematik.

Endlich tritt bei *Bauhin* in seinem Synonymenwerk die Anordnung nach

der Ähnlichkeit in den gesamten Merkmalen, nach natürlichen Familien

würden wir heute sagen, noch mehr wie bei *Lobelius* hervor, ohne daß

jedoch die so erhaltenen Gruppen benannt oder deutlich voneinander

getrennt worden wären. Auch *Bauhin* beginnt mit den Gräsern, die er

für die einfachsten Blütenpflanzen hielt. Es folgen die Liliengewächse,

die wichtigsten Familien der krautartigen Pflanzen und endlich die

Bäume. Die Sonderstellung der Farnkräuter vermochte *Bauhin* so wenig

wie *Lobelius* zu erkennen. Auch fehlt es nicht an Zusammenstellungen,

die uns heute als große Irrtümer erscheinen. So bringt *Bauhin* z. B.

die phanerogamen Wasserlinsen mit den Moosen, und die Schwämme mit den

Meeresalgen in Verbindung. Andererseits dürfen wir ihm solche Fehler

nicht zu sehr anrechnen, weil das Verhältnis der Kryptogamen zu den

Phanerogamen erst Jahrhunderte nach *Bauhin* seine Aufklärung gefunden

hat und die Natur der Pflanzentiere erst im 18. Jahrhundert durch

*Trembley* enthüllt wurde.

Während das induktive Verfahren, dessen Ansätze uns in den

Kräuterbüchern begegnen, zu einer wenn auch noch mangelhaften

natürlichen Systematik führte, ging man in Italien bei der

Neubegründung der Botanik vielfach noch in aristotelischer Weise von

vorher getroffenen Einteilungsprinzipien aus. Hier suchte *Caesalpin*

den immer mehr anschwellenden Artenreichtum zu bewältigen, indem er

seiner Anordnung insbesondere die Beschaffenheit der Früchte zugrunde

legte. Diese Richtung der einseitig künstlichen Systematik wurde in

der Folge zunächst zur herrschenden, weil sie dem Bedürfnis der Praxis

besser entsprach als die noch unvollkommene natürliche Gruppierung,

die für die Wissenschaft jedoch einen höheren Wert besitzt. Wir werden

später *Linné* als denjenigen kennen lernen, dem das von *Caesalpin*

erstrebte Werk gelang. *Linné* erwies diesem seinem Vorgänger auch

alle Anerkennung, indem er ihn als den ersten wahren Systematiker

bezeichnete.

Das botanische Hauptwerk des *Andrea Caesalpino*[417] erschien

1583 unter dem Titel: De plantis libri XVI. *Caesalpin* liefert

darin zwar auch Beschreibungen einzelner Pflanzen, er geht aber

nach zwei Richtungen über die Verfasser der Kräuterbücher hinaus.

Einmal beschränkt er sich nicht wie jene auf die Schilderung des

allgemeinen Habitus einer Pflanze, sondern er untersucht die

einzelnen Pflanzenteile genau und berücksichtigt dabei besonders die

Fruktifikationsorgane. Zweitens begegnet uns bei *Caesalpin* eine

denkende, philosophische Betrachtung der Pflanze im allgemeinen und

ihrer Natur. Die Grundzüge der theoretischen Botanik, zu denen er

auf diese Weise in der Einleitung zum ersten Buche seines Werkes

gelangte, sind indessen in überwiegend aristotelischem Sinne abgefaßt.

Da die Pflanze ausschließlich jene Art von Seele besitze, durch

welche die Ernährung, das Wachstum und die Fortpflanzung erfolge,

so begnüge sie sich mit viel einfacheren Werkzeugen als das Tier,

dem außerdem noch Bewegung und Empfindung zukomme. Die Tätigkeit der

Pflanzenseele bestehe darin, durch die Ernährung das Einzelwesen und

durch die Fortpflanzung die Art zu erhalten. Daher seien der Pflanze

zwei Teile verliehen, die Wurzel, durch die sie die Nahrung aufnehme,

und der Stengel, der die Frucht erzeuge. Für die niederen Pflanzen,

wie die Pilze und die Flechten, an denen *Caesalpin* noch keine

Fortpflanzungsorgane wahrzunehmen vermochte, nimmt er mit *Aristoteles*

die Urzeugung (Generatio spontanea) an. Sie entständen durch Fäulnis

und brauchten sich daher nur zu ernähren und zu wachsen. Sie seien

Mitteldinge zwischen der unorganischen Natur und den vollkommenen

Pflanzen, wie es ja auch Übergangsstufen zwischen den letzteren und den

Tieren gebe.

Der Einfluß, den *Caesalpin* auf die Entwicklung der Botanik im 17.

und 18. Jahrhundert ausgeübt hat, ist nicht zu unterschätzen. Das von

ihm begründete Lehrgebäude wurde durch *Linné* vollendet und damit die

Entwicklung der künstlichen Systematik im wesentlichen zum Abschluß

gebracht.

Die Begründung einer Morphologie der Pflanzen.

In das 17. Jahrhundert fallen auch die ersten Schritte zur

Begründung einer wissenschaftlichen Morphologie der Pflanzen. Als

ihr Hauptvertreter ist der Deutsche *Joachim Jungius* zu nennen.

Von dem Lebensgange dieses Mannes (1587-1657) und seiner Bedeutung

für die allgemeine Geisteskultur seines Zeitalters wird an späterer

Stelle noch gehandelt werden. Sein Bestreben, Besseres an die Stelle

des scholastischen Wortkrams zu setzen, der im 17. Jahrhundert sich

in Deutschland breit machte, war besonders auf botanischem Gebiete

von Erfolg begleitet. Ein gewaltiger handschriftlicher Nachlaß[418]

zeugt davon, daß sich die Reformbestrebungen des *Jungius* auf das

gesamte Gebiet der Naturlehre erstreckten. Mit logischer Klarheit,

gestützt auf *Demokrits* Atomistik und ausgestattet mit einem scharfen

Beobachtungsvermögen, hat *Jungius* erfolgreich an der Erneuerung

der Wissenschaften gearbeitet. Sein Einfluß hätte noch größer sein

können, wenn er sich nicht auf Vorträge, Diktate und schriftliche

Aufzeichnungen beschränkt hätte. Zum Glück erging es ihm nicht wie ein

Jahrhundert vorher *Lionardo da Vinci*, der auch fast nichts von seinen

wertvollen Aufzeichnungen veröffentlicht und infolgedessen auf die

Entwicklung der Wissenschaften einen viel zu geringen Einfluß ausgeübt

hat. Während die Manuskripte *Lionardos* erst gegen das Ende des 18.

Jahrhunderts zugänglich gemacht wurden, kamen wichtige botanische

Schriften des *Jungius* bald nach seinem Tode durch Vermittlung seiner

Schüler an das Licht der Öffentlichkeit. Sie fanden nicht nur in der

Heimat, sondern auch in England durch *Ray* und in Schweden durch

*Linné* die ihnen gebührende Beachtung.

Durch sein botanisches Hauptwerk[419] wirkte *Jungius* nach zwei

Richtungen. Zunächst schuf er eine wissenschaftliche Terminologie,

die so geeignet war, daß sie zum Teil sich bis auf den heutigen Tag

erhalten hat. So sind, um ein Beispiel zu erwähnen, die noch heute

für die verschiedenen Blütenstände gebräuchlichen Ausdrücke wie

spica, panicula, umbella, corymbus, sowie ihre genauere Definition

auf *Jungius* zurückzuführen. Auch *Linné* hat sich hinsichtlich der

Nomenklatur an *Jungius* angeschlossen. *Jungius* war es ferner,

der zuerst auf die Formwandlungen hinwies, welche die Blätter eines

Stengels mit ihrer Entfernung vom Erdboden erfahren. Auch die einfachen

und die vorher oft mit Zweigen verwechselten zusammengesetzten Blätter

wurden von ihm deutlich unterschieden und benannt.

Sehr ausführlich hat *Jungius* auch die Gestalt der Blüte behandelt,

obgleich ihm das Wesen der Sexualität noch verborgen blieb. Die

Klarstellung der morphologischen Grundbegriffe bedingte auch eine

bessere Anordnung der Pflanzen. Geruch, Geschmack, medizinische

Wirkungen, Farbe und andere nebensächliche Charaktere wurden von

*Jungius* als wertlos für die Anordnung erachtet. Auch die bis dahin

immer noch anzutreffende Einteilung in Bäume, Sträucher und Kräuter

wurde von ihm als nichtig zurückgewiesen.

Im einzelnen gestaltete *Jungius* das Pflanzensystem übersichtlicher,

indem er für zahlreiche, früher getrennt aufgeführte Pflanzen die

Zusammengehörigkeit nach ihrem gesamten Habitus nachwies und Regeln für

die Benennung der Pflanzen aufstellte.

Die von *Bauhin* und *Jungius* entwickelten Grundsätze fanden zunächst

in England fruchtbaren Boden, wo sie *Morisons* und *Rays* Bemühungen

um den Ausbau der systematischen Botanik förderten[420].

*Morison* unterzog das System *Bauhins*, wie dieser es in seinem

»Pinax« niedergelegt hatte, einer gründlichen Durchsicht und zeigte,

welche Pflanzen dort einen unrichtigen Platz einnahmen. Ferner war

er der erste Botaniker, der eine größere Pflanzengruppe, und zwar

die Umbelliferen, einer eingehenden, monographischen Bearbeitung

unterwarf[421]. Die Doldengewächse wurden in dieser Arbeit nach der

Beschaffenheit der Früchte in eine Reihe von Unterabteilungen zerlegt.

In *Morisons* Fußstapfen trat der auch als Zoologe bekannt gewordene

*John Ray*[422]. Er stellte in einem umfangreichen Werke[423]

ähnlich wie *Bauhin* den gesamten, bis dahin geschaffenen Inhalt

der botanischen Wissenschaft zusammen. Die morphologischen Teile

behandelte er im engsten Anschluß an *Jungius*. In seinem System kommen

zum ersten Male die großen natürlichen Gruppen des Pflanzenreichs zum

Ausdruck. Er beginnt mit den unvollkommenen Pflanzen (Imperfectae), den

Pilzen, Moosen, Farnkräutern und unterseeischen Pflanzen. Zu letzteren

werden neben den Tangen auch die Pflanzentiere gerechnet. Die blühenden

Pflanzen teilt *Ray* in die zweisamenlappigen (Dikotyledonen) und die

einsamenlappigen Gewächse (Monokotyledonen). Von letzteren werden

die Gräser mit besonderer Ausführlichkeit behandelt und nach ihrem

Gesamteindruck systematisch weiter gegliedert.

Den Monokotylen werden auch die Palmen, die Liliengewächse und die

Orchideen zugewiesen. Die natürlichen Gruppen der Labiaten und der

Schmetterlingsblüter hatte man schon früher erkannt. Mehr oder

minder deutlich treten jetzt auch die Kreuzblüter, die Rubiaceen,

die Rauhblätterigen, die Korbblüter und andere, dem natürlichen

System entsprechende Gruppen zutage. Die Einteilung im einzelnen

blieb indessen recht mangelhaft, da es noch zu sehr an leitenden

Gesichtspunkten fehlte.

Hatten *Morison* und nach ihm *Ray* in der Beschaffenheit der Früchte

ein systematisches Merkmal von hervorragender Wichtigkeit erblickt, so

legte der Deutsche *Rivinus*[424] den größten Wert auf die Zahl und den

Zusammenhang der Kronenblätter. Bei *Rivinus* begegnet uns auch schon

der von *Linné* später durchgeführte Grundsatz, den Gattungsnamen bei

jeder Art zu wiederholen und letztere durch ein hinzugefügtes Adjektiv

auszudrücken.

In Frankreich fand in diesem, *Linné* vorhergehenden Stadium der

Botanik diese Wissenschaft ihren hervorragendsten Vertreter in

*Tournefort*[425]. Sein System bedeutete insofern einen Rückschritt,

als es die von *Ray* erkannten, großen, natürlichen Gruppen der

Kryptogamen, Monokotylen und Dikotylen nicht zum Ausdruck brachte.

Für die Einteilung der Blütenpflanzen war, wie bei *Rivinus*, die

Beschaffenheit der Blumenkrone maßgebend. Danach wurden blumenblattlose

(apetale) und petaloide Pflanzen unterschieden. Letztere zerfielen in

einblätterige (monopetale) und vielblätterige (polypetale) Pflanzen.

Zu den monopetalen rechneten z. B. die Glockenblumengewächse und die

Lippenblüter mit ihren aus einem Stück bestehenden Kronen, zu den

Polypetalen dagegen Kreuzblüter, Rosengewächse, Schmetterlingsblüter

usw.

Die 22 Klassen, zu denen *Tournefort* unter gleichzeitiger Verwertung

der so unbestimmten Begriffe Bäume, Sträucher und Kräuter gelangte,

zerfielen in Gruppen. Soweit es sich um petaloide Pflanzen handelte,

wurden diese Gruppen nach der Beschaffenheit der Kronen gebildet.

So wurden bei den Lippenblütern solche mit gerader, helmartiger und

löffelförmiger Oberlippe unterschieden. An diese reihten sich die

Lippenblüter ohne Oberlippe. *Tournefort* schuf also ein künstliches

System, d. h. ein solches, das auf der Beschaffenheit eines willkürlich

herausgegriffenen Organs, und zwar der Krone, beruhte. Es blieb während

der ersten Jahrzehnte des 18. Jahrhunderts das herrschende. Dann wurde

es durch *Linnés* künstliches System, das sich auf die Beschaffenheit

der Staubgefäße gründete, abgelöst. *Tournefort* selbst hatte den

Staubgefäßen nur geringe Bedeutung beigelegt, indem er sie als bloße

Absonderungsorgane betrachtete.

Man hat *Tournefort* wohl das Verdienst zugeschrieben, daß er den

Begriff der Gattung festgestellt habe. Gattungs- und Artbegriff

haben sich indessen seit dem Wiederaufblühen der Botanik durch

Einzelbeschreibung und Vergleich ganz allmählich herausgebildet.

*Bauhin* trug diesen Begriffen ferner schon lange vor *Tournefort*

durch seine Art der Namengebung Rechnung. Beide Begriffe nahmen

allerdings an Bestimmtheit zu, je mehr man die wesentlichen von den

unwesentlichen Merkmalen unterscheiden lernte und erkannte, daß die

Zusammengehörigkeit zu einer Gattung nicht durch die Übereinstimmung

eines einzigen, sondern der Mehrzahl der wesentlichsten Teile bestimmt

ist. Als solche wurden immer mehr die Fortpflanzungsorgane erkannt.

Weniger fest stand der Artbegriff, weil man bei seiner Aufstellung

mitunter allzu veränderliche Abwandlungen berücksichtigte und

Spielarten von echten Arten noch nicht zu unterscheiden wußte. Zu

dieser Frage äußerte sich auch *Leibniz*, indem er dem einseitig

systematischen Standpunkte einzelner Botaniker eine recht zutreffende,

im Einklang mit dem natürlichen Systeme stehende Bemerkung

entgegenhielt. Anlaß dazu gab ihm die Äußerung eines deutschen

Botanikers, die für das System verwertbaren Merkmale seien nicht den

Blüten, sondern den Wurzeln zu entnehmen. *Leibniz* bemerkte dazu[426],

man müsse die Merkmale *aller* Teile berücksichtigen. Dabei sei

aber zu beachten, daß der Zweck des Pflanzenlebens die Erhaltung des

Einzelwesens und der Art sei. Deshalb müsse man beim Aufbau des Systems

denjenigen Teilen den Vorzug geben, die zu diesen Zwecken in engster

Beziehung ständen.

Verfehlt wäre es jedoch in diesem und in anderen, ähnlichen Fällen

solchen gelegentlichen treffenden Äußerungen einen für den Gang der

Wissenschaft entscheidenden Wert beizulegen und *Leibniz* z. B., wie

es wohl geschehen ist, zu den Mitbegründern der Sexualtheorie und des

darauf begründeten Systems zu zählen.

Fortschritte der Zoologie.

Eine ähnliche Entwicklung, wie sie die Botanik nach dem Wiederaufleben

der Wissenschaften erfuhr, begegnet uns auf dem Gebiete der Zoologie.

Auch hier knüpfte man zunächst an die Alten an; darauf begab man sich

an die Beobachtung und die Beschreibung der zugänglichen Tierformen,

und schließlich erwuchsen aus den Einzelbeschreibungen umfangreiche

zoographische Sammelwerke. Als Repräsentanten dieser Richtung haben

wir besonders *Gesner* und *Aldrovandi* kennen gelernt. Wie die

Pflanzenkenntnis so wurde auch die Kenntnis der Tierformen durch die

geographischen Entdeckungen außerordentlich erweitert. Um die Mitte

des 17. Jahrhunderts begegnen uns z. B. schon besondere Werke über die

Faunen Brasiliens und Ostindiens.

Auf die Periode des Sammelns folgte diejenige des Ordnens. Auch in

dieser Hinsicht läuft die Entwicklung der Zoologie derjenigen der

Botanik parallel. Ja, es sind zum Teil dieselben Männer, die im 17.

Jahrhundert sich der Systematik des Tier- und Pflanzenreiches widmen.

Dies gilt auch von dem größten Systematiker auf dem Gebiete der

Zoologie des 17. Jahrhunderts, dem Engländer *Ray*.

*John Ray* wurde 1628 in Essex geboren. Er durchforschte die Tier-

und Pflanzenwelt Großbritanniens, Deutschlands, Frankreichs und

Italiens, war Mitglied der Royal-Society und starb im Jahre 1705.

Nach der Herausgabe mehrerer botanischer Werke[427] schuf er ein für

die systematische Zoologie grundlegendes Werk in seiner Synopsis vom

Jahre 1693. *Ray* teilt darin die Tierwelt in Wirbeltiere und in

Wirbellose ein, wie es schon *Aristoteles* getan. Er bedient sich

sogar der aristotelischen Bezeichnungen »Bluttiere« und »Blutlose«.

Die Wirbeltiere zerfallen nach *Ray* in Lungenatmer und Kiemenatmer

(Fische). Die Lungenatmer werden in Lebendiggebärende und Eierlegende

(Vögel) eingeteilt. Auch der Bau des Gefäßsystems wird verwertet,

indem die eierlegenden Lungenatmer mit nur einem Herzventrikel zu

einer besonderen Gruppe zusammengefaßt werden. Für die Bildung von

Unterabteilungen werden der Bau des Gebisses und die Beschaffenheit

der Gliedmaßen verwertet. So begegnen uns Nagetiere (Hasenartige),

Krallentiere, die Ein-, Zwei- und Vierhufer (Nashorn und Nilpferd).

Nach ähnlichen Gesichtspunkten werden die Vögel gruppiert, sodaß auch

hier die Grundlagen der späteren Einteilung geschaffen wurden. Die

Wirbellosen zerfallen bei *Ray* in Weichtiere, Krustentiere (Krebse),

Schaltiere (Muscheln und Schnecken) und Insekten. Letztere hat er am

eingehendsten bearbeitet. Er begreift darunter alle mit Einschnitten

versehenen Tiere.

Was *Ray* auf dem Gebiete der zoologischen Systematik geschaffen,

bildete die unmittelbare Grundlage des *Linné*schen Systems, das uns an

späterer Stelle beschäftigen wird. Auch in der scharfen Erfassung des

Artbegriffs war *Ray* ein Vorläufer *Linnés*. »Formen, die der Species

nach verschieden sind«, heißt es bei *Ray*[428], »behalten diese ihre

spezifische Natur beständig, und es entsteht die eine nicht aus dem

Samen einer anderen.« *Ray* huldigte indessen noch keineswegs der

starren Auffassung des Artbegriffes, der uns bei den Systematikern des

18. Jahrhunderts begegnet. Denn er fügt seiner Erklärung[429] folgende

Einschränkung hinzu: »Nun ist aber dieses Zeichen der spezifischen

Übereinstimmung, obschon ziemlich konstant, doch nicht beständig und

untrüglich«.

Das 17. Jahrhundert war indessen für die Zoologie und die Botanik

nicht etwa ein Zeitalter der bloßen Systematik. Es kam vielmehr als

zweites, besonders wichtiges Moment hinzu, daß die beschreibenden

Naturwissenschaften unter den Einfluß der seit *Galilei* emporblühenden

exakten physikalischen Forschung gerieten. Dies führte zur Anwendung

besonderer Hilfsmittel, z. B. des Mikroskops, auf die Erforschung der

Lebewesen. Die Blicke der Zoologen und der Botaniker wurden dadurch

mehr als bisher auf den inneren Bau der Organismen und die kleinsten

Lebewesen gelenkt. Ja, es erschloß sich den erstaunten Blicken eine

neue Welt, die bis dahin, der Kleinheit ihrer Formen wegen, den Sinnen

ganz verborgen geblieben war. Die Berührung mit der physikalischen

Forschung führte aber nicht nur zur Benutzung technischer Hilfsmittel,

sondern es wurde auch die Methode der neueren physikalischen Forschung,

der messende Versuch, auf die Erscheinungen der Tier- und Pflanzenwelt

angewandt. Von Einfluß war in dieser Hinsicht auch der Hauptzug der

neueren, mit *Descartes* anhebenden Philosophie, die alles Geschehen

auf die Grundgesetze der Mechanik zurückzuführen suchte und selbst die

Organismen nach der körperlichen Seite als bloße Maschinen betrachtete.

So entstand im 17. Jahrhundert die biomechanische Richtung, als

deren Hauptvertreter wir *Borelli* kennen lernen werden. Die hier

nur angedeuteten, auf den Einfluß der Physik zurückzuführenden

Fortschritte der biologischen Wissenschaften sollen in besonderen

Abschnitten behandelt werden, nachdem wir zunächst das Emporblühen

der anorganischen Wissenschaften während der auf *Galileis* Zeitalter

folgenden *Newton-Huygens*-Periode kennen gelernt haben.