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Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange Dritter Band_ Das Emporblühen der modernen Naturwissenschaften bis zur Entdeckung des Energieprinzipes

Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange
Dritter Band_ Das Emporblühen der modernen
Naturwissenschaften bis zur Entdeckung des Energieprinzipes
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Title: Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange Dritter Band_ Das Emporblühen der modernen Naturwissenschaften bis zur Entdeckung des Energieprinzipes
Release Date: 2018-09-22
Type book: Text
Copyright Status: Public domain in the USA.
Date added: 27 March 2019
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DIE NATURWISSENSCHAFTEN
IN IHRER ENTWICKLUNG UNDIN IHREM ZUSAMMENHANGE

DARGESTELLT VON
FRIEDRICH DANNEMANN

DRITTER BAND:

DAS EMPORBLÜHEN DER MODERNEN NATURWISSENSCHAFTEN
BIS ZUR ENTDECKUNGDES ENERGIEPRINZIPES

MIT 60 ABBILDUNGEN IM TEXTUND EINEM BILDNIS VON GAUSS

Verlag von Wilhelm Engelmann in Leipzig · 1911

C. F. Gauß

C. F. Gauß

(Nach einer Büste von G. Eberlein.)

[Pg i]

Copyright 1911 by Wilhelm Engelmann, Leipzig.
Druck der Königl. Universitätsdruckerei H. Stürtz A. G., Würzburg.

[Pg iii]

Vorwort.

Der zweite Band schilderte das Entstehen der neueren Naturwissenschaft.Er umfaßt den Zeitraum vom Anfang des 17. biszur Mitte des 18. Jahrhunderts. Mit dem Ende dieses Abschnittsbeginnt die neueste Phase in der Entwicklung der Naturwissenschaften.Diese Phase bis zu den Aufgaben der Gegenwart in denGrundzügen darzustellen, ist das Ziel des 3. und des 4. Bandesdes vorliegenden Werkes. Da es sich nicht um eine bloße Aufzählungder Geschehnisse, sondern um den Nachweis ihrer innerenVerknüpfung handelt, so ist bei dem Ineinandergreifen der verschiedenenGebiete eine scharfe Gliederung nach chronologischenGesichtspunkten nicht möglich. Will man eine Schranke ziehen,so würde sie etwa mit dem Zeitpunkt der Entdeckung des Energieprinzipszusammenfallen. In der Hauptsache schildert der vorliegendedritte Band den großen Umschwung, den die Naturwissenschaftendurch die Begründung der neueren Chemie, der Elektrizitätslehre,den Ausbau der übrigen Teile der Physik, sowie die Ausdehnungder experimentellen Forschungsweise auf die Wissenschaftvom Leben erfuhren. Dem vierten und letzten Bande bleibt esvorbehalten, den großartigen Aufschwung zu schildern, den dieNaturwissenschaften im weiteren Verlauf des 19. und im Beginndes gegenwärtigen Jahrhunderts genommen haben.

Auch in dem vorliegenden Bande war es das Bestreben desVerfassers, die Schilderung im Rahmen der Gesamtentwicklung zuhalten, die Beziehungen der Naturwissenschaften zu den Nachbargebietenaufzuweisen und vor allem nur dasjenige zu bringen, waszum tieferen Verständnis des heutigen Wissenschaftsgebäudes beiträgt.

Friedrich Dannemann.

Inhalt.

    Seite
1. Wissenschaft und Weltgeschichte 1
2. Das 18. Jahrhundert errichtet die Fundamente der Elektrizitätslehre 6
3. Praktische und theoretische Fortschritte auf dem Gebiete der Wärmelehre 33
4. Die Naturbeschreibung unter der Herrschaft des künstlichen Systems 60
5. Die Ausdehnung der physikalischen Methoden auf das Gebiet der Pflanzenphysiologie 69
6. Der Ausbau der im 17. Jahrhundert begründeten Sexualtheorie 80
7. Fortschritte der Zoologie im 18. Jahrhundert 99
8. Die neuere Mathematik und ihre Beziehungen zu den Naturwissenschaften 116
9. Die wissenschaftliche Chemie von ihrer Begründung durch Boyle bis zu ihrer Erneuerung durch Lavoisier 138
10. Der Eintritt der Chemie in das Zeitalter der quantitativen Untersuchungsweise 155
11. Die Aufstellung der atomistischen Hypothese und ihre experimentelle Begründung 175
12. Die Entdeckung der galvanischen Elektrizität 189
13. Die Begründung der Elektrochemie 211
14. Die Erforschung der elektromagnetischen und der elektrodynamischen Grunderscheinungen 223
15. Die Entdeckung der Thermoelektrizität 237
16. Der insbesondere durch Laplace und Herschel bewirkte Aufschwung der Astronomie 241
17. Die Grundlagen der mechanischen Wärmetheorie 264
18. Fortschritte der Optik und Sieg der Wellentheorie 272
19. Die Chemie und die Physik treten in engere Wechselbeziehungen 282
20. Fortschritte in der Anwendung der Mathematik auf die Naturwissenschaften 296
21. Die Begründung der physikalischen Erdkunde 319
22. Die Mineralogie unter dem Einfluß der chemisch-physikalischen Forschung 340
23. Die Aufstellung eines natürlichen Pflanzensystems 350
24. Die Physiologie der Pflanzen unter dem Einfluß der neueren chemisch-physikalischen Forschung 360
25. Die Verschmelzung der Zoologie mit der vergleichenden Anatomie und das natürliche System der Tiere 376
26. Geologie und Paläontologie unter der Herrschaft der Katastrophenlehre 385
27. Fortschritte in der Begründung der Ontogenie (Entwicklungslehre) 390

[Pg 1]

1. Wissenschaft und Weltgeschichte.

Die bisherige Darstellung reicht bis etwa zur Mitte des 18. Jahrhunderts.Ein kurzer Rückblick im Rahmen der Weltgeschichtemöge die Entwicklung vergegenwärtigen, welche die Naturwissenschaftenbis zu jenem Zeitpunkt genommen. Die Grundlagen, aufdenen sich die Wissenschaft wie die gesamte Kultur des Altertumserhoben, entstammten dem Orient. Dort wurde lange vor dem Beginnder griechischen Geschichte eine gewaltige, auf die Mathematik,die Astronomie, die Heilkunde und die drei Naturreiche sich beziehendeSumme von Tatsachen bekannt. Den Griechen blieb esvorbehalten, die Einzelkenntnisse zu wissenschaftlichen Systemenzusammenzufassen und die Philosophie ins Leben zu rufen. Philosophieund Wissenschaft sahen wir seit der Blütezeit des griechischenLebens die gleiche Aufgabe verfolgen. Sie lautet Welterklärung.Bei gleichem Ziele waren die Ausgangspunkte undfolglich auch die Wege verschieden. Die Philosophie stellte dasdenkende Subjekt, die Wissenschaft die Summe der von außenherantretenden Erfahrungen in den Mittelpunkt der Betrachtung.Die philosophierende und die forschende Tätigkeit gingen währenddes Altertums Hand in Hand. Wir sahen sie sogar oft in derselbenPerson vereinigt. Das galt von Plato nicht minder als vonAristoteles, dem Schöpfer des größten philosophischen und naturwissenschaftlichenSystems, welches das Altertum hervorgebracht hat.

Es war ein Mangel des Altertums, daß genaues Beobachtenund überlegtes Experimentieren noch nicht genügend als dieGrundlagen des Erkennens gewürdigt wurden. Dies führte zu Vorstellungen,die ihre Wurzel mehr in der Phantasie, als in derErfahrung hatten. Beispiele hierfür bot uns insbesondere dasLehrgebäude des Aristoteles. Doch fehlte es auch nicht anMännern, die wie Archimedes im Sinne des modernen Forschersihre Lehren auf Versuche und auf die Verknüpfung der Mathematikmit der Naturwissenschaft aufbauten. Auch die alexandrinischen [Pg 2]Gelehrten haben durch ihre mehr auf die Gegenständeals auf das Allgemeine gerichtete Forschung Großes in der Astronomie,der Erdbeschreibung und der Physik geleistet. Eine wichtigeFörderung der Naturkenntnis erwuchs dem Altertum aus derTechnik. Auf diesem Gebiete sahen wir auch die mehr praktischenals wissenschaftlichen Zielen zugewandten Römer tätig.

Das Ende der römischen Herrschaft bedeutet einen tiefenEinschnitt nicht nur in der Weltgeschichte, sondern auch in derEntwicklung der Naturwissenschaften. Sie fanden innerhalb derchristlich-germanischen Kultur zunächst nicht den ihnen gebührendenPlatz. Daß die Schöpfungen der Alten bis in die neuereZeit erhalten blieben, ist das Hauptverdienst des arabischen Zeitalters.Erst im 13. Jahrhundert, nach der Berührung des Abendlandesmit dem Orient, lebten die Wissenschaften in Italien undin West- und Mitteleuropa wieder auf. Aus dem Studium des vonden Arabern bearbeiteten astronomischen Hauptwerks des Altertumserwächst die neuere Astronomie. Durch ihre Verbindungmit der Nautik werden die Entdeckungsreisen ermöglicht. DieAusdehnung des geographischen Gesichtskreises über den ganzenErdball und die Befreiung von den Formen des mittelalterlichenDenkens und Fühlens bedingen einen Einschnitt von gleicherWichtigkeit wie ein Jahrtausend vorher der Untergang der altenWelt. Als ein anderer, ein neuer, tritt der Mensch an die Naturheran. Er lernt die Fesseln der Autorität abstreifen und dieAugen öffnen. Infolgedessen entstehen die ersten Ansätze zurNeubegründung der beschreibenden und der experimentellen Naturwissenschaften.Wie auf dem astronomischen Gebiete, so bildenauch hier die nach dem Fall Konstantinopels in größerer Zahlnach Westeuropa gelangenden Schriften der Alten den Stütz- undAusgangspunkt für die Bestrebungen der Neuzeit. Eine weitereStütze erwächst der neueren Wissenschaft in der Erfindung desBuchdrucks, dem Emporblühen des Städtewesens und der Umwandlungder mittelalterlichen Feudalherrschaft in den geordnetenStaat.

Ihren Höhepunkt erreicht diese Bewegung im 17. Jahrhundert.Die wohlhabenden italienischen Städte und die größeren europäischenStaaten, vor allem Frankreich und England, beginnen, diePflege der Wissenschaft als eine ihrer Aufgaben zu erkennen. DieHochschulen werden zu Stätten freierer Forschung. WissenschaftlicheAkademien treten ins Leben. Daß der Sieg des Neuen trotzdemkein leichter war, lehrte uns die Lebensgeschichte Galileis.[Pg 3]Gestützt auf die Gunst der Mediceer und des venetianischen Senatsvermochte es Galilei, die aristotelische Physik zu stürzen und aufihren Trümmern die neuere Mechanik zu begründen. Was er begonnen,setzten in Italien zahlreiche Schüler fort. Sie riefen unterdem Namen der Akademie des Versuches eine Vereinigung insLeben, die indessen bald infolge der in Italien herrschendenhierarchischen Strömung wieder aufgelöst wurde. Der Gegensatzzwischen Wissen und Glauben trat im 17. Jahrhundert, im Zeitalterder großen Religionskriege, in allen Ländern mit besondererSchärfe hervor. Die protestantischen Teile Europas machten indieser Hinsicht nicht etwa eine Ausnahme. Dieser Gegensatz warnicht nur das Verhängnis eines Giordano Bruno und einesGalilei, er griff gleich unheilvoll in das Leben Keplers ein.

Jede Betätigung und jedes Bedürfnis zahlreicher einzelnerfindet seine Stütze in dem Staat, der ja nichts weiter ist als derZusammenschluß der einzelnen. Zu den allgemeinsten Betätigungengehören das Wissen und der Glauben. Für das, was sie hervorbringen,für die Wissenschaft und für die Religion, hatte der Staatseit alters in den Schulen und in der Kirche seine besonderenVeranstaltungen geschaffen. Das Mittel, durch welches Schule undKirche bis zum 17. Jahrhundert sich vorzugsweise betätigt hatten,war die Lehre durch Schrift und Wort. Daher das Übergewichtder Autorität während dieses Zeitraums und der Mangel an inneremWachstum. Ein solches konnte nur die von den Fesseln derAutorität befreite Forschung verleihen. Sie regte sich zuerst auf demGebiete der dem Wirklichen zugewandten Wissenschaft. Hier zeigtes sich, daß eine neue, auf den Versuch und eigene Beobachtungsich gründende Methode allein die Sicherheit bietet, das Richtigevom Unrichtigen, Wahrheit von Irrtum zu unterscheiden. Daherdie überwältigende Macht, mit der die neuere Wissenschaft alleHindernisse hinwegräumt und rasch die größten Erfolge erringt,während die dem Jenseits zugewandte Religion und ihre Institution,die Kirche, da es ihr an einem ähnlichen Mittel gebricht, an derAutorität festhält, ja, diese Autorität um so mehr hervorkehrt, jemehr die Wissenschaft sich ihrer zu entledigen sucht.

Für die Naturwissenschaften kam noch der fördernde Umstandhinzu, daß man aus ihrer Pflege einen unmittelbaren Nutzenzu erzielen wußte. An der Pflege der Botanik und der Zoologiehatte die Heilkunde das größte Interesse. Die Ergebnisse derPhysik, der Chemie und der Mineralogie kamen vielen Gewerbenzugute. Die Astronomen hatten der Kartographie, der Zeitbestimmung [Pg 4]und in neuerer Zeit vor allem der Nautik jedermann in dieAugen springende Dienste erwiesen. Die Leistungen all dieserZweige wurden seit der Erneuerung der Naturwissenschaften inhohem Maße gefördert durch die Erfindung zahlreicher Instrumenteund durch die ausgedehnte Anwendung der Mathematik. Die Bewaffnungdes Auges mit dem Fernrohr und mit dem Mikroskop,die Erfindung des Thermometers, der Luftpumpe, des Barometersund mancher anderen für die Forschung und für das Leben gleichwichtigen Instrumente ermöglichten die Schöpfung eines Weltbildes,das sich von dem mittelalterlichen in fast allen Teilen unterschied.In der Neugestaltung und der Verknüpfung der Mathematik mitden Naturwissenschaften leistete die Newton-Huygens-Periodedas Hervorragendste. Ihr wertvollstes Ergebnis bestand in derVerknüpfung der Mechanik mit der Astronomie durch NewtonsWeltgesetz. Die wichtigsten Pflegestätten der Wissenschaften warenin jenem Zeitalter England und die Niederlande. Hier genoß dasIndividuum zuerst diejenige Befreiung von staatlicher und kirchlicherBevormundung, die als das Lebenselement der Wissenschaft betrachtetwerden muß. In Frankreich dagegen war die Autoritätdes Staates und der Kirche damals so mächtig, daß ihr selbst dergroße Huygens das Feld räumte, nachdem er lange eine Zierde derPariser Akademie gewesen. Deutschland litt unter den Folgendes dreißigjährigen Krieges. Und wenn auch einzelne Großesleisteten, vermochte dennoch hier die Wissenschaft als Ganzesnicht mit der geistigen Entwicklung der politisch erstarkten Ländergleichen Schritt zu halten.

Seit der Mitte des 18. Jahrhunderts machte sich auf allenGebieten des geistigen, sowie des sozialen Lebens ein Umschwungbemerkbar, der für die gesamte Kulturentwicklung den Beginneiner neuen Phase bedeutete. In der Staatengeschichte erreichtedieser Vorgang seinen Höhepunkt in der französischen Revolution,mit welcher der Historiker die neueste Zeit beginnen läßt. DieGeschichte der Wissenschaften verzeichnet zwar gleichfalls einenmit der sozialen und politischen Entwicklung Schritt haltendenWechsel; ihren Geschehnissen ist aber das scheinbar Unvermitteltebei weitem nicht in solchem Maße eigen wie den politischenBegebenheiten.

Die Naturwissenschaften waren auf dem Punkte angelangt,daß zahlreiche Kräfte sich zu ihrem weiteren Ausbau die Handreichen mußten, während in den vorhergehenden Perioden dereinzelne noch einen überwiegenden Einfluß ausgeübt hatte. Das[Pg 5]neueste Zeitalter in der Entwicklung der Wissenschaften, demunsere weitere Darstellung gilt, wird dementsprechend auch nichtdurch eine hervorragend wichtige Entdeckung oder durch das Auftreteneines bedeutenden Forschers eingeleitet. Während für dieChemie eine neue Epoche beginnt, wandeln die Astronomie unddie Mechanik in den eingeschlagenen Bahnen weiter. Die Prinzipiender letzteren werden in immer höherem Maße auf dieübrigen Teile der Physik angewandt, welcher sich mit der Entdeckungder galvanischen Elektrizität ein neues, wichtiges Gebieterschließt. Auch die Zoologie und die Botanik werden von einemWechsel betroffen. Auf das Vorherrschen der Systematik folgteine Richtung, in der morphologische und bald darauf auch physiologischeFragen an

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