Dem gewaltigen Aufschwung, der sich auf dem Gebiete der
Naturwissenschaften seit dem Beginn des 19. Jahrhunderts vollzog,
entsprach neben der wachsenden Einsicht in den Zusammenhang der
Erscheinungen ein sich stetig vergrößernder Einfluß auf den gesamten
Kulturzustand unseres Zeitalters. Auf die Frage: »Wozu nützt das?«
lautete *Faradays* Antwort: »Bemüht Euch, es nutzbringend zu machen!«
Den aus einer rein wissenschaftlichen Tätigkeit entspringenden
Entdeckungen des Forschers sind die Erfindungen meist auf dem Fuße
gefolgt. So entwickelte sich auf dem Boden der Naturlehre die moderne
Technik. Wohlstand und Behaglichkeit erzeugend, schuf sie wiederum
die Mittel zur Förderung exakter Arbeiten und zur Verbreitung
einer in immer tiefere Schichten der Bevölkerung eindringenden
naturwissenschaftlichen Bildung. Auch diese Seite, die uns die
Entwicklung der Naturwissenschaften zeigt, läßt sich nicht annähernd
in ihrem ganzen Umfange, sondern nur in einigen besonders wichtigen
Erscheinungen betrachten.
In den Anfang des 19. Jahrhunderts fallen die ersten Schritte zur
Begründung des chemischen Großgewerbes. Sein Haupterzeugnis, die
Schwefelsäure, welche den technischen Ausgangspunkt für viele
Industriezweige bildet, stellte man schon seit der Mitte des 18.
Jahrhunderts in größerem Maße her. Ein zweckmäßiges Verfahren konnte
jedoch erst Platz greifen, nachdem *Gay-Lussac* und *Glover* die nach
ihnen benannten, zur Wiedergewinnung der niederen Oxyde des Stickstoffs
dienenden Türme eingeführt hatten. Durch die fabrikmäßige Darstellung
der Schwefelsäure wurde auch die lange angestrebte Gewinnung der Soda
aus Kochsalz ermöglicht. Im Jahre 1791 gründete der Franzose *Leblanc*
die erste Sodafabrik und rief damit eine neue Industrie ins Leben,
die besonders in England emporblühte und als wichtiges Nebenprodukt
die Salzsäure lieferte[582]. Die Verbilligung der zuletzt genannten
Säure hatte wiederum zur Folge, daß sich das Gebiet der so wichtigen
Chlorpräparate erschloß, von denen das Kaliumchlorat den Anlaß zur
Erfindung des ersten chemischen Feuerzeuges bot. Letzteres bestand
darin, daß Holzstücke, die mit einem Gemisch von Kaliumchlorat und
Schwefel versehen waren, durch Eintauchen in Schwefelsäure zur
Entzündung gebracht wurden. Die Erforschung des Platins und seiner
Verbindungen führte zu einer zweiten Zündvorrichtung, über welche
*Döbereiner* mit folgenden Worten berichtet[583]: »Läßt man Wasserstoff
durch ein Röhrchen auf staubförmiges Platin strömen, so daß der Strom
des Gases sich vor der Berührung des Platins mit atmosphärischer Luft
mischt, so wird der Staub fast augenblicklich glühend und bleibt dies,
so lange der Wasserstoff ausströmt. Ist der Gasstrom stark, so wird der
Wasserstoff entzündet. Dieser Versuch ist höchst überraschend und setzt
jeden in Erstaunen. Ich habe diese Beobachtung bereits zur Darstellung
eines neuen Feuerzeuges benutzt und werde sie noch zu weit wichtigeren
Zwecken verwenden.« So interessant diese Arten der Feuererzeugung
selbst noch heute sind, sie vermochten doch den um 1830 aufkommenden
Zündhölzchen gegenüber nicht Stand zu halten. Für die letzteren
bildeten der nach dem Verfahren von *Scheele* dargestellte gewöhnliche
Phosphor, sowie die ungiftige, von *Schrötter* bereitete rote Abart
dieses Elementes den technischen Ausgangspunkt[584].
Neben der Schwefelsäure und der Salzsäure kam nach der Erschließung
der Salpeterlager Südamerikas auch die Salpetersäure in immer größeren
Mengen in den Handel. Das Studium dieser Säure in ihrem Verhalten zu
den organischen Verbindungen führte um die Mitte des 19. Jahrhunderts
zur Erfindung der heutigen Explosivstoffe. So stellte *Schönbein*, der
sich besonders durch die Erforschung des Ozons einen Namen gemacht
hat[585], im Jahre 1846 die Schießbaumwolle her. Bald darauf erhielt
man durch die Einwirkung der Salpetersäure auf das von *Scheele* aus
den Fetten abgeschiedene Glyzerin das furchtbarste Sprengmittel, das
Nitroglyzerin[586], dessen Gefährlichkeit später *Nobel* dadurch
herabminderte, daß er es durch Zumischen von Kieselgur in Dynamit
umwandelte.
Als im Beginn des 19. Jahrhunderts der Dampf zu einem allgemeinen
Betriebsmittel wurde, begann gleichfalls von England aus die
Leuchtgasindustrie sich zu verbreiten[587]. Diese Industrie erfüllte
nicht nur ihre eigentliche Aufgabe, indem sie Wohnungen und Straßen mit
einem Licht versah, das alle bisherigen Beleuchtungsarten übertraf,
sondern sie rief auch durch die Fülle ihrer Nebenerzeugnisse neue
Gewerbe, ja sogar einen neuen Zweig der chemischen Wissenschaft ins
Leben. In dem wässerigen Produkt der Destillation der Steinkohle
erhielt man nämlich eine Quelle für das Ammoniak und die Ammonsalze,
während aus dem Studium der zahllosen, in dem Teer befindlichen Stoffe
die Chemie der aromatischen Verbindungen erwuchs. Das wichtigste
Glied in der Reihe dieser Verbindungen war durch einen sonderbaren
Zufall in die Hände *Faradays* gelangt, der sich im Beginn seiner
wissenschaftlichen Laufbahn vorzugsweise mit chemischen Untersuchungen
beschäftigte. Während der zwanziger Jahre des 19. Jahrhunderts gab
es noch keine ausgedehnten Leitungen, sondern das Gas wurde den
Verbrauchern in verdichtetem Zustande in die Wohnungen geliefert.
Dabei stellte sich heraus, daß die Leuchtkraft schnell abnahm. Als
*Faraday* mit der Untersuchung dieser Erscheinung betraut wurde, fand
er, daß sich aus dem Gase ein flüssiger Körper abscheidet, dessen Dampf
die Leuchtkraft bedingt. Dieselbe, aus Kohlenstoff und Wasserstoff
bestehende Substanz wurde einige Jahre später aus der Benzoësäure
dargestellt[588] und Benzol genannt.
Mit der Tatsache, daß sich aus Steinkohlen ein brennbares Gas
entwickeln läßt, waren schon *Hales*[589] und *Becher*[590] bekannt.
Auf den Gedanken, diese Entdeckung praktisch zu verwerten, kam zuerst
der Engländer *William Murdoch*. Er war es, der 1792 den ersten
dahin zielenden Versuch in einer Fabrik in Staffordshire machte.
Erst im Jahre 1808 hat *Murdoch* über die Erfahrungen, die er mit
der Gasbeleuchtung gemacht hatte, in den Philosophical Transactions
berichtet: »An account of the application of the gas from coal to
economical purposes«.
Wie sich auf den geschilderten Grundlagen in steter Verbindung mit
der Wissenschaft die chemische Industrie zu ihrer heutigen Bedeutung
entwickelte, kann hier nur in einigen Strichen angedeutet werden.
Dasjenige Erzeugnis der chemischen Industrie, das zu weiterer
Verarbeitung in allen ihren Zweigen Verwendung findet, ist die
Schwefelsäure. Die Weltproduktion an diesem Material beläuft sich heute
auf mehr als 5 Millionen Tonnen[591]. Bis vor wenigen Jahrzehnten
erfolgte die Gewinnung der Schwefelsäure ausschließlich durch den von
*John Roebuck* im Jahre 1746 erfundenen Bleikammerprozeß[592]. Zu
diesem Verfahren gesellte sich der 1875 von *Clemens Winkler* erfundene
Kontaktprozeß. Er beruht auf dem Verhalten des fein verteilten Platins,
das wir bei der Erwähnung der *Döbereiner*schen Zündvorrichtung[593]
mit den Worten des Erfinders ausführlicher geschildert haben. *Winkler*
leitete ein Gemenge von Schwefeldioxyd und Luft über erhitztes
feinverteiltes Platin. Durch die katalytische oder Kontaktwirkung des
letzteren vereinigt sich das Schwefeldioxyd mit dem Sauerstoff der Luft
zu Schwefeltrioxyd (Schwefelsäureanhydrid), das sich mit Wasser zu
Schwefelsäure (H_{2}SO_{4}) verbindet.
Mit Hilfe des Kontaktverfahrens hat man auch die Gewinnung des Chlors
aus der Salzsäure vereinfacht. Als Katalysatoren dienen Salze, die sich
an dem chemischen Umsatz ebensowenig beteiligen wie das feinverteilte
Platin. Theoretisch läßt sich daher mit Hilfe derartiger Kontaktkörper
eine unbegrenzte Menge der mit ihnen in Berührung kommenden Substanzen
umsetzen. Um nach der von *Deacon* seit 1870 eingeführten Methode
das Chlor aus der Salzsäure zu gewinnen, leitet man ein Gemisch von
Salzsäuregas und Luft über poröse mit Kupfersalzen getränkte Massen,
die nahezu auf Rotglut erhitzt werden. Der Umsatz erfolgt nach der
Gleichung 2HCl + O = H_{2}O + 2Cl. Dem *Deacon*prozeß trat neuerdings
die elektrolytische Gewinnung von Chlor als ebenbürtig an die Seite.
Das Chlor, das nicht nur zum Bleichen, sondern auch zur Herstellung
vieler Chlorverbindungen, in immer größerem Maße Verwendung findet,
wird elektrolytisch aus den Lösungen von Chlornatrium oder Chlorkalium
dargestellt. Bei diesem Vorgang entwickelt sich das Chlor an der
positiven Elektrode, während man an der Kathode Natronlauge oder
Kalilauge und eine dem Chlor äquivalente Menge Wasserstoff erhält. Daß
hier Wasserstoff als billiges Nebenprodukt abfällt, hat wesentlich
zu einer weitgehenden Verwendung dieses durch Leichtigkeit und hohen
Heizwert ausgezeichneten Gases beigetragen.
Auch das älteste, zur fabrikmäßigen Darstellung der Soda ins Leben
gerufene Verfahren *Leblancs* ist in der Neuzeit nahezu durch den
*Solvay*prozeß verdrängt worden[594]. *Leblanc* setzte Kochsalz mit
Schwefelsäure in Salzsäure und Natriumsulfat um. Das gewonnene Sulfat
ergab beim Zusammenschmelzen mit Kalkstein und Kohle Soda[595].
Die Schwefelsäure ging bei diesem Prozeß völlig verloren. Die
Bemühungen waren deshalb zunächst darauf gerichtet, den Schwefel
aus den Rückständen der *Leblanc*fabriken als solchen oder in Form
von Verbindungen zurückzugewinnen. Soda ohne die Verwendung von
Schwefelsäure herzustellen, gelang zuerst um 1840. Man leitete
Kohlendioxyd und Ammoniak in eine Kochsalzlösung und verwandelte das
so entstandene, primäre Natriumkarbonat durch Erhitzen in sekundäres
Salz (Soda)[596]. Technisch brauchbar wurde das Ammoniaksodaverfahren
erst, als es *Solvay* (1863) gelang, das an der Bildung des Salmiaks
beteiligte Ammoniak, sowie das beim Erhitzen des primären Salzes
freiwerdende Kohlendioxyd stets wieder in den Prozeß einzuführen.
Ein Teil der im Großbetriebe erzeugten anorganischen Verbindungen
wird von der in den letzten Jahrzehnten zu ungeahnter Blüte gelangten
organisch-chemischen Industrie aufgenommen und weiter verarbeitet.
Neben den anorganischen Verbindungen, vor allem den Mineralsäuren,
besteht ihr Rohmaterial aus dem zuerst kaum der Beachtung gewürdigten
Teer der Gasfabriken und Kokereien. Es war im Jahre 1856, als es
*Perkin*, einem Schüler des damals in England wirkenden *A. W.
Hofmann*[597] gelang, aus dem Teer den ersten Farbstoff darzustellen.
Heute liefert der Teer der chemischen Industrie vier ihrer wichtigsten
technischen Ausgangspunkte. Es sind dies das Benzol, das Naphthalin,
das Anthrazen und die Karbolsäure. Sie sind neben vielen anderen
Gemengteilen in dem Teer enthalten und werden durch fraktionierte
Destillation daraus gewonnen.
Die erste Reihe technisch wertvoller Produkte entwickelte sich aus
dem Benzol (C_{6}H_{6}) als Muttersubstanz. Durch die Einwirkung
von Salpetersäure wurde es in Nitrobenzol (C_{6}H_{5}NO_{2})
übergeführt. Bei der Reduktion entstand aus dem Nitrobenzol das
Anilin (C_{6}H_{5}NH_{2}). Aus dem Anilin hatte *Perkin* den ersten
Teerfarbstoff hergestellt. Einige Jahre später (1859) wurde aus
Anilin ein besonderes Aufsehen erregender, roter Farbstoff gewonnen,
den man als Fuchsin bezeichnete. Daran reihte sich das Anilinviolett
(*Hofmann*, 1863), das Methylgrün, das Anilinblau, das schon gelbe
Auramin usw.
Wohl auf keinem anderen Gebiete ist der technische Fortschritt so eng
mit der wissenschaftlichen Forschung verknüpft gewesen wie auf dem
Gebiete der organisch-technischen Chemie. Die neueren Theorien von der
atomistischen Konstitution der chemischen Verbindungen leiteten nicht
nur den Forscher bei seinen rein wissenschaftlichen Experimenten,
sie waren für den nach neuen Fabrikationsweisen suchenden Chemiker
nicht minder wichtig. Ein Leitstern ist vor allem die von *Kekulé*
aufgestellte Theorie über die Konstitution des Benzols gewesen. Wir
haben sie, sowie ihre Ausdehnung auf das Naphthalin und ähnliche
organische Verbindungen an anderer Stelle schon besprochen[598]. Den
ersten Teerfarbstoffen hafteten noch viele Mängel an. Ihr größter war,
daß sie sehr rasch im Lichte verblaßten. Auf der Suche nach lichtechten
Farbstoffen wandte man sich als Ausgangspunkt dem Naphthalin zu. Aus
diesem in dem Teer in größter Menge enthaltenen Rohmaterial gelang es
*Grieß* im Jahre 1869 den ersten Azofarbstoff herzustellen und damit
ein neues, wichtiges Gebiet der Teerfarbenfabrikation zu erschließen.
Nach den geschilderten Erfolgen steckte sich die organisch-technische
Chemie die Aufgabe, die natürlichen, dem Tier- und Pflanzenreiche
entstammenden Farbstoffe herzustellen. Die erste Synthese eines
natürlichen Farbstoffs gelang im Jahre 1869 den Deutschen *Liebermann*
und *Graebe*. Vom Anthrazen ausgehend, stellten sie das Alizarin, den
wirksamen Bestandteil der Krapppflanze, synthetisch dar, und zwar viel
reiner und billiger als ihn die Pflanze liefert. Die Folge war, daß der
in vielen Gegenden blühende Krappbau binnen kurzem ganz einging und
die bisher für ihn benutzten Flächen anderen Kulturzwecken dienstbar
gemacht werden konnten.
An die Darstellung des Alizarins reihte sich diejenige des Indigos. Die
Geschichte dieses »Königs der Farbstoffe« ist von einem ganz besonderen
Interesse. Schon im Altertum war der Indigo wegen der schönen,
lichtechten, blauen Farbe, die er der Wolle und den Pflanzenfasern
verleiht, sehr geschätzt. Er war lange eins der wichtigsten Erzeugnisse
Indiens, wo man ihn aus einigen Indigoferaarten darstellte. Eine
Zeitlang wurde er auch aus der in Europa wachsenden Waidpflanze
(Isatis tinctoria) gewonnen. Die synthetische Darstellung des Indigos
gelang *Baeyer* gegen Ende der siebziger Jahre des 19. Jahrhunderts.
Es dauerte noch etwa 20 Jahre, bis man nach vieler Mühe und nach
Aufwendung von Summen, die sich auf Millionen beziffern, den Indigo
zu einem Preise darstellen konnte, der ihn zum Wettbewerb mit dem
Naturprodukt befähigte (1897). Wie groß die wirtschaftlichen Folgen
dieser einen Synthese waren, läßt sich aus folgenden Daten ermessen.
Der Handel mit natürlichem Indigo, dessen Wert sich gegen 1890 auf
nahezu 100 Millionen Mark im Jahre bezifferte, hörte nach und nach
fast auf. Während Deutschland 1890 etwa 12000 Doppelzentner Indigo
vom Ausland beziehen mußte, exportierte es im Jahre 1910 für mehr als
40 Millionen Mark an diesem einen, von seiner Industrie erzeugten
Farbstoff. Selbst in den asiatischen Ländern wird heute mit dem in
Deutschland erzeugten, künstlichen Indigo gefärbt.
Auch auf dem Gebiete der pharmazeutischen Produkte und der Riechstoffe
hat die organische Chemie bedeutende Erfolge aufzuweisen. Zu den
ersten Heilmitteln, die man synthetisch, und zwar von der Karbolsäure
aus, darstellen lernte, gehört die Salizylsäure[599]. Unter ihren
Derivaten wird die Azetylsalizylsäure (Aspirin) als Heilmittel
besonders geschätzt. In hohem Grade gefördert wurde die Fabrikation
pharmazeutischer Produkte, nachdem es der Wissenschaft gelungen war,
in den Bau der unter dem Namen der Alkaloide bekannten Pflanzengifte
einzudringen und sie durch Synthese darzustellen[600].
Selbst des jüngsten Zweiges der wissenschaftlichen Chemie, der
Kolloidchemie, hat sich die Technik unserer Tage bemächtigt. Der
bemerkenswerteste Erfolg auf dem Gebiete der Kolloidchemie ist die
Synthese des Kautschuks. Vergegenwärtigt man sich, daß es zwei
Jahrzehnte dauerte, bis der synthetische Indigo den natürlichen
aus dem Felde geschlagen hatte, so darf man hoffen, daß auch dem
synthetischen Kautschuk ein ähnlicher Erfolg beschieden sein wird. In
wirtschaftlicher Hinsicht würde dieser Erfolg ganz ohne Beispiel sein,
da der Marktwert des heutigen Weltbedarfs an Kautschuk sich auf etwa
eine Milliarde Mark beziffert.
Wie auf chemischer so entwickelten sich auch auf physikalischer
Grundlage wichtige Zweige der modernen Technik. Schon in den ersten
Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts zeigte es sich, daß die aus rein
theoretischem Interesse unternommenen Forschungen auf dem Gebiete der
Elektrizitätslehre eine Fülle von nützlichen Anwendungen im Gefolge
haben sollten. So knüpft sich an die Namen *Gauß* und *Weber* die
Erinnerung an den ersten elektromagnetischen Telegraphen. »Ich weiß
nicht«, schrieb *Gauß* am 8. November des Jahres 1833 an den Astronomen
*Olbers*, »ob ich Ihnen schon über eine großartige Vorrichtung
berichtete, die wir gemacht haben. Wir haben eine galvanische Kette
zwischen der Sternwarte und dem physikalischen Kabinett über die Häuser
hinweggezogen. Die ganze Drahtlänge wird etwa 8000 Fuß betragen. An
den beiden Enden ist sie mit einem Multiplikator verbunden. Ich habe
eine einfache Vorrichtung ausgedacht, wodurch ich augenblicklich den
Weg des Stromes umkehren kann; ich nenne sie Kommutator. Wir haben sie
bereits zu telegraphischen Versuchen benutzt, die mit ganzen Worten
und einfachen Sätzen sehr gut gelungen sind. Ich bin überzeugt, daß
auf diese Weise auf einen Schlag von Göttingen nach Hannover oder von
Hannover nach Bremen telegraphiert werden kann.«
[Illustration: Abb. 66. Der von *Reis* konstruierte Empfänger.]
[Illustration: Abb. 67. Der Sprecher (Resonanzboden) des von *Reis*
konstruierten Telephons.]
Die erste Beobachtung, die einen Zusammenhang zwischen elektrischen
und akustischen Erscheinungen erkennen ließ, wurde im Jahre 1837
gemacht. Man bemerkte, daß das Verschwinden und Entstehen des Stromes
einen Eisenstab, der von dem Strom in einer Spirale umflossen wird,
zum Tönen bringt. Die Erscheinung wurde als »galvanische Musik«
bezeichnet[601]. Ihre Entdeckung regte zu Versuchen an, Töne durch den
Strom auf größere Entfernung zu übertragen. Die ersten Erfolge erzielte
*Reis*[602]. Er verband eine Membran, gegen die gesprochen wurde,
mit einem Platinblech. Auf diese Weise wurde durch die Schwingungen
eine Batterie abwechselnd geöffnet und geschlossen. Die so erzeugten
elektrischen Impulse wirkten auf einen Eisenstab, der sich im Innern
eines aus dünnem, umsponnenen Kupferdrahte gebildeten Solenoids
befand. Die Abbildung 66 stellt diesen Empfänger dar, während Abb.
67 eine Vorstellung von der Einrichtung des Sprechers gibt[603].
*Reis* kam es bei seiner Erfindung in erster Linie auf die Übertragung
musikalischer Töne an. Doch erkannte man sofort nach der Erfindung, daß
die elektrische Übermittlung der menschlichen Sprache in den Bereich
der Möglichkeit gerückt war[604].
Die chemische Wirkung der Elektrizität erfuhr die erste wichtige
Anwendung, als *Jacobi*[605] ein Verfahren entdeckte, das er mit dem
Namen Galvanoplastik belegte. Die für dieses Gebiet grundlegende
Beobachtung machte *Jacobi* bei der Elektrolyse von Kupfersulfat.
Er erhielt bei diesem Vorgange das Metall als eine zusammenhängende
Masse, die sich von der Kathode leicht ablösen und die Form der
Kathode als negativen Abdruck erkennen ließ. Um statt der umgekehrten
eine wirkliche Kopie des Gegenstandes zu erhalten, stellte *Jacobi*
zunächst einen Abdruck in Gips oder in Wachs her. Auf diesen negativen
Abdruck, dessen Oberfläche man durch Graphitpulver leitend gemacht
hatte, wurde das Metall durch den elektrischen Strom niedergeschlagen.
Das galvanoplastische Verfahren ist in seinen Grundzügen bekanntlich
noch heute das gleiche. Es hat die mannigfachsten technischen und
kunstgewerblichen Anwendungen gefunden. Erinnert sei nur an die
Bedeutung, welche die Galvanoplastik für das Illustrationswesen
gewonnen hat.
Auch die ersten Bemühungen, die Elektrizität als Triebkraft zu
verwenden, gingen von *Jacobi* aus. Sie hatten den Erfolg, daß
ihm die Herstellung eines elektromagnetischen Bootes gelang, das
mit dreiviertel Pferdekraft auf der Neva fuhr. Der großartige
Aufschwung der Elektrotechnik, den unser Zeitalter erlebte, knüpfte
an *Faradays* Erforschung der Induktionserscheinungen an. Welche
Rolle die Elektrizität bei der Entwicklung des Verkehrs und des
Beleuchtungswesens[606] gespielt hat, kann hier jedoch nur angedeutet
werden.
Der Gedanke, die Elektrizität zur Erzeugung von Licht zu verwenden,
beschäftigte schon die Elektriker des 18. Jahrhunderts. Indessen erst,
nachdem an die Stelle der raschen Entladungen die andauernde Wirkung
der galvanischen Batterien getreten war, kam jener, anfangs ganz
utopistisch erscheinende Gedanke der Verwirklichung näher. Daß sich
zwischen zwei Kohlenspitzen eine geradezu blendendes, elektrisches
Licht erzeugen ließ, hatten *de la Rive* und *Davy* (1820 und 1821)
dargetan[607]. Der praktischen Verwertung des Bogenlichtes standen
lange Zeit die außerordentlich hohen Kosten, die es verursachte, und
manche technischen Unvollkommenheiten im Wege. Erst nachdem *Daniell*
und *Bunsen* kräftigere Elemente geschaffen und man die Koks- oder
Holzkohlenstücke durch eine besonders präparierte Kohle[608] ersetzt
hatte, erregte das Bogenlicht mehr als das rein wissenschaftliche
Interesse. Um die neue Lichtquelle für Beleuchtungszwecke verwerten zu
können, war es nur noch nötig, das stete Nachschieben der abbrennenden
Kohlenspitzen durch eine automatisch wirkende Einrichtung zu
bewerkstelligen. *Jablochkoff* erreichte dies (1876) in der einfachsten
Weise, indem er die Kohlenstifte nicht einander gegenüberstellte,
sondern sie parallel anordnete. Um den Lichtbogen hervorzurufen, wurden
die Enden der Stifte durch einen Kohlenfaden verbunden. Ferner trennte
man die Stifte durch eine isolierende Masse, die in dem Maße abschmolz,
in dem die Stifte abbrannten. Die genialste Lösung des Problems bot
*Werner Siemens* in seiner Differentiallampe. Bei dieser Erfindung
besorgt der Strom durch die Wirkung eines Solenoids auf einen Eisenkern
ganz automatisch, daß die Kohle in dem Maße nachgeschoben wird, wie sie
abbrennt.
Die ersten Versuche, den galvanischen Strom zur Erzeugung von Glühlicht
zu benutzen, gehen in die vierziger Jahre des 19. Jahrhunderts zurück.
Man wandte Platin und dünne, aus Retortenkohle hergestellte Stäbe an,
die man in evakuierte Glaskolben einschloß. Im Prinzip besaß man also
schon um 1840 die beiden Formen der Glühlampe, die wir heute benutzen.
Man verwendet heute nur an Stelle des bei 1750° bis 1800° schmelzenden
Platins das erst bei 2500° schmelzende Osmium, das bei 2300°
schmelzende Tantal oder eine Legierung aus Osmium und Wolfram[609].
Den aus Retortenkohle verfertigten Stab des evakuierten Kolbens
ersetzte *Edison* im Jahre 1879 durch einen aus Zellulose hergestellten
Kohlefaden.
Die außerordentliche Ausdehnung, welche die elektrische Beleuchtung
gewonnen hat, war nur dadurch möglich, daß man durch *Faradays*
Entdeckung der Induktion zu einer neuen, die früheren an Wohlfeilheit
weit übertreffenden Elektrizitätsquelle gelangt war. Die erste auf
dem Prinzip der Magnetinduktion beruhende Strommaschine konstruierte
*Pixii* 1832, sofort nachdem *Faraday* seine Versuche über
Magnetinduktion bekannt gegeben hatte. *Pixii* versetzte den Magneten,
den *Faraday* mit der Hand in der Nähe eines Stromleiters hin und her
bewegte, in rasche Rotation. Um dadurch eine Annäherung und Entfernung
zwischen dem Magneten und der Drahtspirale hervorzurufen, gab er dem
Magneten sowie dem Eisenstück, um das er den Induktionsdraht wickelte,
die Form eines Hufeisens[610]. Der nächste Fortschritt bestand darin,
daß man den Magneten ruhen ließ und den Eisenkern mit der Drahtspule
in rasche Umdrehung versetzte. In diesen Maschinen wurde lediglich
durch Aufwand von mechanischer Energie elektrische Energie erzeugt. Als
man den Stahlmagneten durch einen Elektromagneten ersetzte, erhielt
man zwar kräftigere Wirkungen, doch benötigte man zum Betriebe einer
derartigen Maschine neben der mechanischen Energie einer zur Erregung
des Elektromagneten erforderlichen Batterie von galvanischen Elementen.
Das Problem, lediglich durch mechanische Mittel kräftige elektrische
Ströme zu erzeugen, löste *Werner Siemens*. Er benutzte den Umstand,
daß ein Elektromagnet, nach dem Aufhören des Stromes einen geringen
Grad von Magnetismus behält. Die Spur von remanentem Magnetismus
erzeugt in der rotierenden Drahtspule einen schwachen Induktionsstrom.
Wird dieser Strom nicht sogleich von der Maschine über *K_{2}WK_{1}*
als Hauptstrom hinausgeleitet, sondern zunächst in vielen Windungen
(Abb. 68) um den Magneten geführt, so verstärkt er den Magnetismus.
Infolgedessen nimmt auch die induzierende Wirkung des Magneten zu.
Diese Wechselwirkung steigert sich solange, bis der Magnet seine größte
Stärke und damit die Maschine das Höchstmaß ihrer Leistungsfähigkeit
erlangt hat.
Auf dieses dynamoelektrische Prinzip ist *Siemens* durch die
Untersuchung an elektromagnetischen Maschinen gekommen. *Siemens*
beobachtete an einer solchen, mit einem Elektromagneten an Stelle
des gewöhnlichen Stahlmagneten versehenen Induktionsmaschine
folgendes[611]. Wurde die Maschine durch eine äußere Kraft gedreht,
so wurde der Strom der Kette, wenn die induzierten Ströme ihm
gleichgerichtet waren, verstärkt. Da diese Verstärkung des Stromes
auch eine Verstärkung des Magnetismus des Elektromagnets, mithin auch
eine Verstärkung des folgenden induzierten Stromes hervorbrachte, so
wuchs der Strom der Kette bis zu einer solchen Stärke, daß man sie
selbst ganz ausschalten konnte, ohne eine Verminderung des Stromes
wahrzunehmen. Unterbrach man jetzt das Drehen, so verschwand natürlich
auch der Strom, und der feststehende Elektromagnet verlor seinen
Magnetismus. »Der geringe Grad von Magnetismus, der auch im weichsten
Eisen stets zurückbleibt, genügt aber, um bei wieder eintretender
Drehung das progressive Anwachsen des Stromes im Schließungskreise von
neuem einzuleiten. Es bedarf daher nur des einmaligen, kurzen Stromes
einer galvanischen Kette durch die Windungen eines Elektromagneten, um
den Apparat für alle Zeiten leistungsfähig zu machen.« In diesen Worten
sprach *Siemens* ein Prinzip aus, das für die weitere Entwicklung der
Elektrotechnik von der allergrößten Bedeutung werden sollte. *Siemens*
war sich der Tragweite seiner Entdeckung voll bewußt. Der Technik seien
jetzt, so sagt er am Schlusse seiner Abhandlung, die Mittel gegeben,
elektrische Ströme von unbegrenzter Stärke auf billige und bequeme
Weise überall da zu erzeugen, wo billige Arbeitskraft zu Gebote stehe.
[Illustration: Abb. 68. Zur Erläuterung des dynamo-elektrischen
Prinzips.]
Die erste, für größere Betriebe geeignete Dynamomaschine konstruierte
*Gramme* 1869, indem er das von *Siemens* aufgefundene Prinzip mit
einer schon im Jahre 1861 gelungenen Erfindung *Pacinottis* verband.
*Pacinottis* Erfindung bestand darin, daß er die Induktionsspirale
auf einen Eisenring wickelte. *Gramme* gab dem Ring die Einrichtung,
daß er nicht aus einer einzigen Eisenmasse, sondern aus zahlreichen
Drähten bestand. Wie dieser *Pacinotti-Gramme*sche Ring R zwischen den
induzierenden Magnetpolen angebracht wurde, erläutert gleichzeitig Abb.
68. Bewegt sich bei dieser Einrichtung der Ring, so läßt sich in a und
b durch Schleifkontakte ein ununterbrochener Gleichstrom abnehmen. Eine
wesentliche Verbesserung erfuhr diese Maschine, als *Hefner-Alteneck*
1873 an Stelle des Ringes den sogenannten Trommelanker einführte, indem
er den Eisenkern des Ringes durch einen Hohlzylinder ersetzte.
Die Übertragung der Elektrizität auf große Entfernungen wurde dadurch
gefördert, daß man 1887 die mehrphasigen Wechselstrommaschinen und ein
Jahr später die gleichfalls wechselstromliefernden Drehstrommotore
erfand. Das erste Beispiel einer Übertragung der Energie auf eine große
Entfernung wurde 1891 in Frankfurt ausgeführt. Man setzte in Lauffen am
Neckar einen Drehstrommotor durch Wasserkraft in Bewegung. Der erzeugte
Strom wurde auf eine Spannung von 20000 Volt gebracht, in dem 175 km
entfernten Frankfurt auf 100 Volt Spannung zurücktransformiert und dort
zur Beleuchtung, sowie zum Betriebe von Motoren benutzt. Der Verlust an
Energie belief sich bei dieser Übertragung auf etwa 25%.
Auch die Elektrochemie trat durch die Erfindung der Dynamomaschine in
eine neue Phase. Die infolge dieser Erfindung eintretende Verbilligung
der elektrischen Energie kam zunächst dem Hüttenwesen zu gute, weil
die Abscheidung eines Metalles aus seinen Salzen zu den einfacheren
elektrolytischen Vorgängen gehört und oft ein nahezu chemisch reines
Erzeugnis liefert. Die elektrolytische Gewinnung des Kupfers förderte
ihrerseits der hohen Leitfähigkeit des reinen Metalles wegen wiederum
in erster Linie die Elektrotechnik. Die Ausdehnung der Elektrolyse
auf den gesamten chemischen Großbetrieb scheint, soweit es sich um
anorganische Prozesse handelt, nur eine Frage der Zeit zu sein. Selbst
die organisch-chemischen Gewerbe beginnen sich in jüngster Zeit des
neuen Mittels zu bedienen, so daß das 20. Jahrhundert auf diesen
Gebieten sich einer Fülle neuer Aufgaben gegenüber gestellt sieht.
Auch die bessere Verwertung des in den fossilen Brennstoffen
vorhandenen, leider nur begrenzten Energievorrats gehört zu den Zielen,
welche die moderne Elektrochemie zu erreichen verspricht. An die Stelle
der Dampferzeugung, die nur einen geringen Nutzeffekt der in der Kohle
enthaltenen Energie liefert, würde dann die sofortige Umwandlung der
chemischen Spannkraft in elektrischen Strom treten.
Zu den großartigsten Erfolgen, welche die Elektrochemie nach der
Erfindung der Dynamomaschine geleistet hat, gehört die technische
Gewinnung von Salpetersäure und salpetersauren Salzen aus dem
Stickstoff der Luft. Das Verfahren geht in letzter Linie auf
*Cavendish* zurück. *Cavendish* entdeckte 1787, daß sich die
Gemengteile der Luft unter der Einwirkung elektrischer Entladungen zu
Salpetersäure verbinden[612]. Heute stellt man nach der technischen
Ausgestaltung dieses Verfahrens mit Hilfe einer Flammenbogenscheibe von
etwa zwei Metern Durchmesser (Ofen von *Birkeland-Eyde*) oder eines
gestreckten Flammenbogens von acht Metern Länge (*Schönherr*ofen) einen
Salpeter her, der im Marktpreise dem natürlichen Salpeter gleichkommt.
Durch die künstliche Gewinnung des Salpeters hat man ein Problem
gelöst, das wirtschaftlich in doppelter Hinsicht von der größten
Bedeutung zu werden verspricht. Einmal ist der Weltbedarf an Salpeter,
der heute zu den wichtigsten Düngemitteln zählt, derart gestiegen[613],
daß sich eine Erschöpfung der Salpeterlager *Chiles* in absehbarer
Zeit erwarten läßt. Voraussichtlich werden dann technisch hergestellte
Ersatzmittel, unter denen neben dem Luftsalpeter das in den Kokereien
gewonnene Ammonsulfat in erster Linie zu nennen ist, an die Stelle des
natürlichen Salpeters treten.
Das zweite wirtschaftliche Moment besteht darin, daß die Gewinnung
des Salpeters aus der Luft ein Beispiel dafür bietet, wie sich die
ungeheuren Energiemengen verwerten lassen, welche dem Menschen in
der Kraft des sich abwärts bewegenden Wassers zu Gebote stehen. Der
Rukanfall in Telemarken, den man zur Erzeugung von Salpeter nach dem
*Schönherr*schen Verfahren nutzbar macht, entwickelt z. B. bei seinem
Sturz aus einer Höhe von 250 Metern die gewaltige Energie von einer
Viertel Millionen Pferdestärken. Etwa die Hälfte dieser Energie findet
zum Betriebe der an seinem Fuße entstandenen Luftsalpeterfabrik
Verwendung. Ähnliche Energiemengen können die gewaltigen Wasserfälle
und Stromschnellen des nördlichen Skandinaviens, Südamerikas und
Innerafrikas liefern. Ihre Ausnutzung wird ohne Zweifel in nicht allzu
ferner Zeit erfolgen und ganz außerordentliche volkswirtschaftliche
Veränderungen hervorrufen. Ist doch die immer enger werdende
Verknüpfung volkswirtschaftlicher Aufgaben mit technischen und
wissenschaftlichen Fortschritten eines der hervorstechendsten
Kennzeichen unserer modernen, auf die Beherrschung der Naturkräfte
abzielenden Kultur. Diese Verknüpfung war um die Mitte des 19.
Jahrhunderts schon eine so innige, daß es die größte Bestürzung
hervorrief, als damals englische Geologen eine baldige Erschöpfung der
Eisenerzlager und der Kohlenflöze voraussagten. Sind doch Eisen und
Kohle solch wichtige Mittel der heutigen Technik, daß ihr Versiegen,
wie das der übrigen Mineralschätze unseres Planeten die Menschheit vor
eins der schwierigsten Probleme stellen würde. Zum Glück haben die
geologischen Aufschlüsse der neuesten Zeit diese Schwierigkeiten viel
weiter hinausgeschoben, als man anfangs annahm[614].
Nicht minder wie die chemischen und wie die physikalischen Forschungen,
wenn auch weniger in die Augen springend, haben die biologischen
Wissenschaften durch ihre zahllosen, praktischen Anwendungen fördernd
und umgestaltend auf die moderne Kultur gewirkt. So entstand z. B. seit
dem 18. Jahrhundert, als sich die Wälder durch die bis dahin geübte
rücksichtslose Ausnutzung zu lichten begannen, als besonderer Zweig der
angewandten Botanik die Forstwirtschaftslehre. Einen wissenschaftlichen
Grundzug empfing dieser Zweig erst im 19. Jahrhundert, während die für
die weitere Entwicklung unserer Technik hochwichtige Lehre von der
Kultur der tropischen Wälder noch in ihren ersten Anfängen steckt[615].
Hand in Hand mit dem Emporblühen der Gewerbe hat sich ferner als
ein besonderer Zweig die Lehre von den Rohstoffen entwickelt. Die
ersten Anfänge einer wissenschaftlich gearteten Rohstofflehre reichen
gleichfalls nur bis in den Anfang des 19. Jahrhunderts zurück. Welche
Bedeutung der Wettbewerb zwischen den auf verschiedenen Wegen erzeugten
Stoffen auch in volkswirtschaftlicher Beziehung haben kann, zeigt uns
die Verdrängung des Krapps durch das Alizarin und in neuester Zeit der
Kampf zwischen dem natürlichen und dem künstlichen Indigo[616].
Auch des Emporblühens der Rübenzuckerindustrie ist hier zu gedenken.
Die ersten Bemühungen, aus einheimischen Pflanzen Zucker zu gewinnen,
reichen bis in die Mitte des 18. Jahrhunderts zurück. Sie sind eng
mit dem Namen *Marggraf* verknüpft[617]. Die ersten Erfolge hatte
*Marggrafs* Schüler *Achard*[618] zu verzeichnen. *Achard* rief im
Jahre 1799 mit staatlicher Unterstützung in Schlesien eine Zuckerfabrik
ins Leben. Während der Kontinentalsperre gewann der neue Industriezweig
rasch an Bedeutung, um ebenso schnell wieder zurückzugehen, nachdem
sich die politischen Verhältnisse geändert hatten. Ein ununterbrochenes
Aufblühen der Rübenzuckerindustrie fand erst seit 1825 etwa statt.
Zahlreiche, auf chemischer und auf physikalischer Grundlage beruhende
Verbesserungen haben dabei mitgewirkt. Zu nennen sind vor allem die
Methoden zur Bestimmung des Zuckergehaltes, die Anwendung der Osmose,
die Filtration durch Knochenkohle, das Eindampfen in Vakuumpfannen,
das Strontianverfahren und vieles andere. Auch die Einführung der
Bodenanalyse, die Anwendung künstlicher Düngemittel, die Tiefkultur mit
Hilfe des Dampfpfluges: alles das sind Fortschritte, welche mit der
Entwicklung des Zuckerrübenbaues zusammenhängen und der Landwirtschaft
erst den Grundzug eines von rationellen Gesichtspunkten aus betriebenen
Gewerbes verliehen haben.
Aus den Errungenschaften der Naturforschung erwuchs aber nicht nur die
materielle Kultur unseres Zeitalters. Diese Errungenschaften waren von
nicht geringerem Einfluß auf das gesamte geistige Leben unserer Zeit.
Keine unter den übrigen Wissenschaften hat sich dem entziehen können.
Das gesamte Weltbild hat sich unter diesem Einfluß umgestaltet. Am
tiefsten und nachhaltigsten haben die Naturwissenschaften ohne Zweifel
auf die Philosophie gewirkt. Schon die Anfänge der neueren Philosophie
hängen mit der Begründung der modernen Naturwissenschaft aufs engste
zusammen. Der eine Zweig der neueren Philosophie, der Realismus,
wurde durch *Bacon* eingeleitet. Wie sich dieser das Verhältnis von
Philosophie und Naturwissenschaft dachte, haben wir an früherer Stelle
erfahren. Aber auch *Descartes*, der Begründer des anderen Hauptzweiges
der neueren Philosophie, war von der naturwissenschaftlichen
Denkweise seines Jahrhunderts beherrscht und zählte sogar zu ihren
hervorragendsten Vertretern.
In der Welt der Körper herrschen nach *Descartes* nur die Gesetze
der Mechanik. Alle materiellen Vorgänge lassen sich aus Bewegungen
erklären. Das Seelische findet sich nur im Menschen, dessen Leib jedoch
gleichfalls als bloßer Mechanismus erscheint. Die Bemühungen, den
Dualismus zu überwinden, der sich in den Begriffen Geist und Materie,
Seele und Leib wiederspiegelt, müssen hier übergegangen werden.
Die neuere Philosophie war zunächst in der Hauptsache Metaphysik.
Erst unter dem Einfluß der Naturwissenschaften erblickte sie ihre
wichtigste Aufgabe in der Untersuchung des Erkenntnisvermögens. Die
ersten Schritte auf diesem neuen Boden erfolgten durch *Locke* und
durch *Hume*. Sie zeigten, wie unter der Einwirkung der Außenwelt
unsere Begriffe zustande kommen. Ihre weitere Ausbildung empfing die
Erkenntnistheorie vor allem durch *Kant*. An seinen transzendentalen
Idealismus knüpfen alle modernen Bestrebungen an, die sich mit
der Frage befassen, wie sich unsere Erkenntnis zur Wirklichkeit
verhält. Für die Philosophie und für die Naturwissenschaft ist das
Erkenntnisproblem gleich bedeutsam. Allerdings vermögen sie das Problem
nicht etwa endgültig zu lösen, sondern nur dazu Stellung zu nehmen.
Diese Stellungnahme läuft weder auf einen naiven Realismus, noch auf
völligen Skeptizismus, sondern immer deutlicher darauf hinaus, daß
in jeder Erkenntnis subjektive und objektive Elemente unterschieden
werden müssen. Das Objekt läßt sich, wie schon *Helmholtz* im Anschluß
an *Kant* ausführte[619], niemals losgelöst von dem forschenden
Subjekt betrachten. Jede Erkenntnis und damit auch die Wissenschaft
von der Natur ist in gewissem Sinne anthropomorph. Oder wir können,
wie es *Hertz*, *Poincaré* und andere wohl ausgedrückt haben, über
eine Abbildung der Wirklichkeit nicht hinausgelangen[620]. Es hat
deshalb auch keine Berechtigung, das Ziel der Naturwissenschaft in
der vollständigen Loslösung des Weltbildes von der Individualität
des bildenden Geistes zu erblicken, wie es ein moderner Physiker
(*M. Planck*) getan hat. Dem realistischen Standpunkte *Plancks*
gerade entgegengesetzt ist derjenige von *E. Mach*. Man kann *Machs*
Standpunkt als den phänomenologischen bezeichnen. Nach ihm sind das
Tatsächliche nur die Empfindungen. Das wissenschaftliche Weltbild kann
dann selbstverständlich nur, wie *Mach* sich ausdrückt, eine zwar
ökonomische d. h. für unsere Orientierung brauchbare, im übrigen aber
willkürliche Ordnung sein. Nach der entgegengesetzten, von *Planck*
verteidigten Auffassung gibt es nur eine richtige Verallgemeinerung
unserer Erfahrungen. Je mehr wir das Subjektive abstreifen, was sich
durch mathematische Formulierung erreichen läßt, um so deutlicher
erkennen wir die Wirklichkeit.
Aus einer innigen Durchdringung naturwissenschaftlichen Forschens
und philosophischer Betrachtungsweise erwuchs eins der modernsten
Teilgebiete der Philosophie, die Psychophysik. Sie wurde durch Männer
begründet, die wie *Fechner*, *Wundt* und *Helmholtz* durch ihre
naturwissenschaftliche und durch ihre philosophische Bedeutung zu
einer Verschmelzung der Psychologie mit der Physik besonders befähigt
waren[621]. Ihren frühesten Ausdruck fand diese Verschmelzung in den
Elementen der Psychologie von *G. Fechner* (1860). Anknüpfend an *E.
H. Webers* Theorie der Reize formulierte *Fechner* das psychophysische
Grundgesetz dahin, daß die Empfindung dem Logarithmus des Reizes
proportional sei[622]. Da die Psychophysik das gesamte Rüstzeug der
naturwissenschaftlichen Forschung in ihren Dienst zu stellen suchte,
entstanden besondere, der psychophysischen Forschung gewidmete
Institute, unter denen als das älteste (1875) das Leipziger zu nennen
ist.
Daß selbst ein so abstrakter und, wie es früher schien, in alten
Formen erstarrter Zweig der Philosophie, wie es die Logik ist, durch
eine Durchdringung mit naturwissenschaftlichem Geiste zu neuem Leben
erweckt werden kann, hat der Engländer J. St. *Mill* durch sein im
Jahre 1843 erschienenes Werk über deduktive und induktive Logik
bewiesen. Die von *Mill* aufgedeckten Beziehungen gewähren einen solch
klaren Einblick, daß ihre Kenntnis bei der Vornahme wissenschaftlicher
Untersuchungen nur von Nutzen sein konnte, wie es z. B. *Liebig* für
seine Person besonders anerkannt hat[623].
Nicht minder fruchtbar wie für die Philosophie ist die Entwicklung des
naturwissenschaftlichen Denkens für die übrigen Geisteswissenschaften
gewesen, wenn auch die wechselseitige Einwirkung nicht immer eine
solch innige war, wie sie sich zwischen der Philosophie und der
Naturwissenschaft herausgebildet hat. Zu den ersten Versuchen, die
naturwissenschaftliche Methode auf die Geschichtswissenschaft zu
übertragen, gehört *Buckles* im Jahre 1857 erschienene »Geschichte
der Zivilisation in England«. *Buckle* und die Vertreter der
materialistischen Geschichtsauffassung bemühten sich, in der
historischen Entwicklung der Menschheit gesetzmäßige Zusammenhänge
nachzuweisen. Aus dem Bestreben, historische Gesetze zu finden, die
man mit den Naturgesetzen in Parallele stellen wollte, erwuchsen zwar
manche Übertreibungen und Einseitigkeiten. Trotzdem erwies sich eine
von naturwissenschaftlichem Geiste beeinflußte Geschichtsschreibung als
das rechte Mittel, um die früher übliche, ebenso einseitige, heroische
Geschichtsauffassung, die der Einzelpersönlichkeit eine zu große
Bedeutung beigelegt hatte, auf das richtige Maß zurückzuführen.
In weit höherem Maße als die Staatengeschichte haben sich jüngere
Wissenszweige wie die Nationalökonomie und die Völkerkunde im
Zusammenhange mit der naturwissenschaftlichen Forschung entwickelt.
Und zwar handelt es sich hier um eine lebendige Wechselwirkung und
nicht bloß um eine Hineinbeziehung einer abseits liegenden Domäne in
das Gebiet der Naturwissenschaften. Daß letztere nicht nur gaben,
sondern auch empfingen, erkennt man beispielsweise daraus, daß
*Darwin* den Grundgedanken seiner Lehre an das Bevölkerungsprinzip des
Nationalökonomen *Malthus* anknüpfte.
Es würde viel zu weit führen, wenn wir auf den mehr oder minder engen
Zusammenhang zwischen den Naturwissenschaften und der gesamten
geistigen Kultur näher eingehen wollten. Kein Gebiet macht eine
Ausnahme, mögen wir unseren Blick auf irgend eine wissenschaftliche
oder künstlerische Betätigung richten. Für die Musik ist in der
physikalischen und physiologischen Akustik, für die Malerei in der
Farbenlehre, für die Bildhauerei in der Anatomie eine Grundlage
gegeben, die zum wenigsten der ausübende Künstler nicht mehr entbehren
kann, ebensowenig wie die Sprachforschung unserer Tage ohne eine
Kenntnis der Lautphysiologie denkbar ist, ganz abgesehen von den
Bemühungen, die Sprache als einen von bestimmten Entwicklungsgesetzen
abhängigen Organismus zu deuten. Selbst die Moral und die Religion
können sich dem mächtigen Einfluß der immer tiefer in den Zusammenhang
der Dinge eindringenden naturwissenschaftlichen Erkenntnis nicht
entziehen. Richtig angewandt wird diese Erkenntnis die Sitten freier
und gesunder zu gestalten und die religiösen Vorstellungen zu läutern
vermögen.
Aus dem Gesagten erkennen wir, ein wie mächtiger Kulturfaktor die
Wissenschaft dadurch wird, daß sie zu allen geistigen und materiellen
Interessen in Beziehung tritt. Die Wissenschaft wird dadurch nicht
herabgewürdigt, sondern geadelt. Die Zeiten liegen nicht weit hinter
uns, als man mit besonderer Vorliebe von reiner Wissenschaft sprach
und mit einer gewissen Geringschätzung der Anwendungen gedachte. Gewiß
soll die Wissenschaft sich nicht ausschließlich von dem Gesichtspunkte
der Nützlichkeit leiten lassen. Sie soll sich indessen auch stets ihrer
kulturellen Aufgabe bewußt bleiben[624].
Wir haben im Verlaufe dieser Darstellung eine gewaltige Spanne in
der geistigen Entwicklung der Menschheit durchmessen. Welch ein
Abstand zwischen den frühesten und den heutigen Vorstellungen! An
die Stelle der vom Ozean umflossenen und vom Sternenhimmel wie von
einem Gewölbe überdachten Erdscheibe dehnt sich vor dem geistigen
Auge der unendliche Weltraum aus. Gegenüber den Millionen im Teleskop
erscheinender Sonnen schrumpft die Erde zu einem Stäubchen zusammen.
Nicht minder groß erscheint der Abstand zwischen der ältesten und
der heutigen Vorstellung, wenn nach der Ursache des Weltgeschehens
gefragt wird. Innerhalb der Enge der Welt, wie sie sich die Alten
dachten, führten die Götter nicht nur den Menschen, sondern auch
die Natur am Gängelbande. Heute dagegen waltet überall das an keine
Willkür gebundene Naturgesetz. Es schafft das Kleinste und regelt das
Geschehen im Kosmos mit solcher Pünktlichkeit, daß sich das Eintreten
von Mond- und Sonnenfinsternissen auf die Minute vorherbestimmen läßt.
Es scheint also, als ob die ältesten und die neuesten Vorstellungen
nichts miteinander gemein hätten. Und dennoch sind das Weltbild
der Alten und dasjenige der Jetztzeit nur die Glieder in einer
ununterbrochenen, allmählichen Entwicklung, deren Verlauf wir nicht
abzusehen vermögen. Wer allerdings gewohnt ist, die Wissenschaft als
etwas im großen und ganzen Fertiges zu betrachten, der kann leicht in
den Irrtum verfallen, die Welt sei schon aus der Mechanik der Atome
erklärt. Jede Naturerklärung ist die Anpassung unserer Vorstellungen
an die Summe unserer Erfahrungen. Als ein solcher Anpassungsversuch
hat die Auffassung des Naturgeschehens aus einer Mechanik der Atome
heraus ihre Berechtigung. Sie hat mit religiösen und sittlichen
Begriffen nichts zu schaffen. Deshalb war es stets ein Unrecht, die
Forschung, die sich jeder vorgefaßten Meinung zu enthalten strebt,
in der Anpassung ihrer Vorstellungen an die Ergebnisse einzuengen.
Will man verhindern, daß solche Vorstellungen Unheil stiften, so ist
die Erziehung zum naturwissenschaftlichen Denken das einzige Mittel
dazu. Es führt zu jener Selbstbescheidung, wie sie sich in den Worten
*Newtons* ausspricht: »Ich weiß nicht, wie ich der Welt erscheine.
Mir selbst aber komme ich vor wie jemand, der am Meeresufer hin
und wieder einen glatten Kiesel oder eine schöne Muschel aufhebt,
während der große Ozean der Wahrheit noch unerforscht vor mir liegt.«
Zweihundert Jahre sind seit diesem Ausspruch verflossen. In diesen
zwei Jahrhunderten sind dem Naturerkennen mehr Ergebnisse zugeführt
worden, als in den zwei Jahrtausenden, die vor *Newton* liegen. Und
doch dehnt sich das Unerforschte noch heute wie ein Ozean vor uns aus.
Ist es dann nicht natürlich, daß auch das Weltbild in dem Maße, wie
die Forschung mit neuen Tatsachen und Beziehungen bekannt wird, ein
anderes werden muß? Was hat nicht schon die eine, ganz zufällig am
Uranpecherz gemachte Entdeckung der dunklen Strahlen für einen Wandel
in den Anschauungen über die Natur der Grundstoffe hervorgerufen!
Das ganze große Gebiet der Radiumforschung ist im Verlaufe eines
Jahrzehnts im Anschluß an jene Entdeckung ins Leben getreten. Und
darf denn Welterklärung das seelische Gebiet ausschließen? Lassen
sich Empfindungen, Wollen, Denken ausschließlich aus der Bewegung
von Atomen oder dem Wechsel von Energieformen erklären? Dies ist der
wunde Punkt der atomistischen, sowie der energetischen Vorstellung.
Das erfuhren schon die ersten Atomisten, als man ihnen in der naiven
Weise des Altertums entgegenhielt, ob denn die Menschenatome lachen
oder weinen könnten. Wenn uns heute der Mensch als die höchste Stufe im
Reiche der Organismen, als letztes Glied in der Kette einer lückenlosen
Entwicklung erscheint, so ist die Beseelung in allen Abstufungen,
die jene Entwicklung aufweist, zum wenigsten eine Eigenschaft des
Organischen.
Für den Kosmos, der unendlich im Raume und ewig in der Zeit ist, kann
es aber weder eine Entwicklung noch ein Ziel geben. Wenn Sonnen aus
Nebelflecken entstehen, so müssen sich an anderen Orten Sonnen wieder
in Nebel auflösen. Die Welt als Ganzes wird stets so gewesen sein, wie
sie heute ist. Eine andere Auffassung ist mit der Vorstellung, daß sie
seit Ewigkeit besteht, unvereinbar.
So wenig, wie wir von einer Entwicklung des Ganzen im absoluten Sinne
sprechen können, ebensowenig können wir es von Ort, Bewegung, Raum und
Zeit. Diese zwar nicht neue, aber neuerdings infolge der Fortschritte,
die sich auf den Gebieten der Optik und der Elektrodynamik vollzogen
haben, zu größerer Klarheit durchgedrungene Erkenntnis hat zur
Aufstellung des Relativitätsprinzips geführt. Es besagt, daß weder
räumliche Größen noch die Zeit absolut, d. h. nach ihrem wahren Werte,
meßbar sind. Von Bedeutung ist das Relativitätsprinzip zunächst nur für
die mathematische Physik, deren Gleichungen eine neue Form annehmen.
In diesen neuen Gleichungen sind die Raum- und die Zeitkoordinaten
gleichwertig, und die raumzeitlichen Beziehungen erscheinen als
geometrische Sätze in einem vierdimensionalen Raum. Zwischen der
bisherigen und der neuen mathematischen Physik besteht ein ähnliches
Verhältnis, wie zwischen der euklidischen und der Pangeometrie. Das
eine erscheint als ein besonderer Fall des anderen, allgemeineren. Wie
die euklidische Geometrie so wird daher auch die ältere »klassische
Mechanik *Galileis* und *Newtons*« trotz der theoretisch wertvollen
Erweiterung unserer Einsicht ihren Wert behalten.