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Sechs Originalarbeiten Lichtenbergs über die elektrischen Figuren

GEORG CHRISTOPH LICHTENBERG

4 Aus: Commentationes Societatis Regiae Scientiarum Gottingensis, Classis mathematicae, tomus I, ad annum 1778, p. 65-79. Gottingae, apud Joann. Christian. Dieterich, 1779.
GEORG CHRISTOPH LICHTENBERGS
Zweite Abhandlung
Über eine neue Methode, die Natur und die Bewegung der elektrischen Materie zu erforschen
Eingereicht am 19. Dezember 1778.

"Ich hatte Ihnen, verehrte Mitglieder, einige neue Experimente über die Figuren, die die Elektrizität auf idioelektrischen Körpern hervorbringt, zur Beurteilung vorgelegt, und es hatte mich tief berührt, daß diese Experimente Ihren Beifall gefunden hatten. Inzwischen habe ich mich nun bemüht, die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten in Bezug auf die Form dieser Figuren kennen zu lernen, die Art ihrer Entstehung zu entdecken, ihren Nutzen zur Erforschung der Natur der elektrischen Materie an Beispielen aufzuzeigen, und endlich das Verfahren selbst zu verbessern. In dieser Absicht habe ich eine große Anzahl von Versuchen angestellt. Aber ich müßte mich schämen, wollte ich eine Beschreibung der weniger klaren und der gelegentlich gemachten Versuche geben; denn dadurch wäre Ihre und auch meine Geduld bald erschöpft. Außerdem sind die meisten Versuche so beschaffen, daß sie ohne eine größere Zahl mühsamer Zeichnungen kaum verstanden werden können; und das ist durchaus nicht der Sinn dieser Abhandlung. Ich gab daher den anfangs gefaßten Plan auf, Ihnen die gesamte Reihe der Versuche vorzulegen und damit gewissermaßen die Geschichte dieser Versuche darzustellen; denn ich sehe ein, daß eine solche Aufzählung höchst langweilig wäre und auch unnötig ist. Es ist jetzt nicht meine Absicht, im einzelnen auseinanderzusetzen, ob meine Methode geeignet wäre, die verschiedensten Ansichten der Physiker über die elektrische Materie zu bestätigen oder zu widerlegen; noch viel weniger denke ich daran, eine neue Theorie dieser Erscheinungen zu geben. Ich glaube daher, mein Versprechen zu halten, wenn ich an einigen wenigen, aber besonders hervorstechenden Beispielen zeigen werde, wie ich die von mir angegebene Methode verbessert habe. Weiterhin werde ich die Richtigkeit meiner Methode unter Beweis stellen, um die gemachten Einwürfe zu entkräften, und schließlich werde ich ihren Nutzen zur Erforschung und Entdeckung neuer Eigenschaften der elektrischen Materie aufzeigen.

Bevor ich jedoch damit beginne, muß das vorausgeschickt werden, was ich über die Tauglichkeit der idioelektrischen Körper, auf denen die Figuren erzeugt werden, und über das Pulver, durch das die Figuren hervorgebracht werden, beobachtet habe. Nicht alle idioelektrischen Körper nehmen die Elektrizität gleich leicht an, und nicht alle Pulver werden von der Elektrizität gleich stark angezogen. Im allgemeinen geraten die Figuren etwas besser und breiten sich über eine größere Fläche aus, wenn auf den Scheiben die ursprüngliche Elektrizität erregt wird, und ihnen dann Elektrizität entgegengesetzten Vorzeichens zugeführt wird. Aber die Figuren gelingen auch, wenn die Scheiben aller ihrer Elektrizität beraubt sind, ja, sogar auch dann, wenn beide Elektrizitäten gleiche Vorzeichen haben. Aber wenn auch das alles als gleichwertig hingestellt wird, so geben doch die Verschiedenheiten des Materials der Scheiben und des Pulvers zu Unterschieden in den Figuren Anlaß. Die folgende Tabelle idioelektrischer Körper zeigt, was mich mehrfach wiederholte Versuche hierüber gelehrt haben. Die Reihenfolge der Körper ist nämlich die folgende: je geeigneter ein Körper für die Versuche ist, umso näher steht er am Anfang der Reihe.

I Körper, auf denen die Figuren entstehen:

1) reinstes Gummilack

2) reinstes burgundisches Harz

3) gewöhnliches Harz

4) rotes Siegellack

5) Tropfschwefel aus Goslar

6) derselbe mit Zinnober gefärbt

7) gewöhnlicher Schwefel

8) Zucker

9) gewöhnliches grünliches sehr dünnes Glas

10) gut getrocknetes Tannenholz

11) sehr trockene Spielkarten

12) sehr trockenes gewöhnliches weißes Schreibpapier

13) bläuliches etwas dickeres Glas

14) grünliches etwas dickeres Glas

15) elastisches Gummi

16) weißes Glas aus Münden

II. Pulver, die zur Erzeugung der Figuren geeignet sind:

1) feinstes Pulver von burgundischem Harz

2) Pulver von reinstem Schwefel

3) Pulver von Bernstein

4) Pulver von Gummilack

5) Pulver von Schwefel, der mit Zinnober gefärbt ist

6) Lycopodium

7) Zinnober

8) Pulverzucker

9) feinstes Pulver von weißem Glas

10) Pulver von Braunschweiger Grün

11) Pulver von Kugellack

12) Schmirgel

13) Stärkemehl

14) gewöhnliches Mehl

15) ganz feine Messing-Feilspäne

16) ganz feine Eisen-Feilspäne.

Dies wäre das wichtigste, was ich über die verschiedenen Materialien in Bezug auf ihre Tauglichkeit zur Erzeugung der Figuren beobachtet habe. Ich gestehe gern, daß diese Tabelle leicht vermehrt werden könnte, und daß noch viele nützliche Experimente auf diesem Gebiet auszuführen sind. Da die mehr oder weniger gute Ausführung der Figuren gewissermaßen als ein Maß für die wechselseitige Beeinflussung der idioelektrischen Körper und der Pulver angesehen werden kann, scheint da nicht die Ausführung von der spezifischen Schwere der Materie, aus der das Pulver besteht, oder gar von der Feinheit des Pulvers allein abzuhängen? Dies bezieht sich jedoch auf die Anwendung und den Nutzen der Methode. Und da ich die Tabellen nur in der Absicht angefügt habe, um zu zeigen, in welchem Verhältnis die unter den Pulvern und Körpern angeführten Stoffe zueinander stehen, so will ich nichts weiter hinzufügen.

Für meine Versuche habe ich fast immer Harz und Schwefelpulver genommen, da sie mir unter den angeführten Pulvern am geeignetsten erschienen. Weiterhin habe ich anstatt der aus einfachem Gummilack gegossenen Scheiben immer von Blechtafeln Gebrauch gemacht, die beiderseits mit verschieden dicken Harzschichten überzogen waren. Wie durch Versuche festgestellt wurde, haben sie vor allen anderen den Vorteil, bei Beschädigung leicht ausgewechselt werden zu können. Wird das Harz so dünn wie der Firnis aufgetragen, so scheinen sie für die schwächste Elektrizität empfänglich zu sein und lassen dazu, wie ich es schon an-gegeben habe, beiderlei Elektrizität erkennen: die positive nämlich auf der einen Seite, die negative auf der anderen.

Da ich die Ausdrücke positive und negative Elektrizität des öfteren gebrauchen werde, wird es nicht unnütz sein, etwas über ihre Bedeutung und den Begriff, den man damit verbindet, vorauszuschicken; denn niemand soll behaupten, ich hätte das für gewiß und unbezweifelt gehalten, was mir doch noch unsicher zu sein scheint und vielleicht erst durch diese Methode widerlegt oder bestätigt werden kann. Ich sehe, daß einige neuere Naturforscher die Ausdrücke positiv und negativ in dieser Lehre verwerfen und dafür die Ausdrücke Phlogiston und Säure gebrauchen. Allein ich fürchte, daß durch diese Abänderungen die Elektrizitätslehre noch weiter von den mathematischen Wissenschaften entfernt wird, während doch die Naturforscher alles daran setzen sollten, sie der Mathematik näher zu bringen. Es ist nämlich wenigstens zweifelhaft, ob das, was FRANKLIN positive Elektrizität genannt hat, das Phlogiston, und das, was er als negative Elektrizität bezeichnet hat, die Säure ist. Ich brauche aber nicht erst zu beweisen, daß Irrtümer durch Ausdrücke, die auf schwankende Theorien gegründet sind, nur bestehen bleiben und in vielen Fällen den Fortgang weiterer Untersuchungen gänzlich hemmen oder doch wenigstens ziemlich aufhalten. Daß es aber zwei Elektrizitäten oder zwei verschiedene Modifikationen einer einzigen Materie gibt, die sich gegenseitig nach den Regeln positiver und negativer Größen aufheben, glaube ich, ist außer jedem Zweifel. Und ich bin der Überzeugung, daß dieser Satz unter den wenigen Sätzen, die in dieser Lehre zu einer mathematischen Gewißheit erhoben sind, die erste Stelle einnimmt. Warum wollen wir also eine Benennung aufgeben, die aus einer wohl begründeten Idee hergeleitet ist? Diese Idee benötigt keine Theorie, aber eine Theorie kann ohne sie nicht gedacht werden; sie paßt in gleicher Weise zu den FRANKLINschen Vorstellungen einer einzigen Materie, wie zu den SYMMERschen zweier Materien. Die Naturforscher dieser oder jener Richtung können daher von ihr Gebrauch machen, ohne daß die Gefahr eines Schadens oder eines Streits entsteht. Der Idee des Positiven und des Negativen verdankt die Elektrizitätslehre schon sehr viele und sehr große Bereicherungen, dagegen dem Phlogiston und der Säure gar nichts oder nur sehr wenig. Und es erscheint mir als sehr wahrscheinlich, daß die Physiker in Zukunft eine Erweiterung dieser Lehre zu erwarten haben, wenn man sich mehr an die Zeichengebung der Mathematiker als an die der Apotheker hält. Mit SYMMER und KRATZENSTEIN stimme ich voll und ganz darin überein, daß es sehr wahrscheinlich ist -aber auch nur wahrscheinlich ist -, daß es zwei elektrische Materien gibt, und daß man allen Argumenten, die von Seiten der Physiker, besonders den Engländern, dagegen vorgebracht wird, vielleicht noch stärkere oder doch ebenso starke entgegensetzen kann. Das hindert aber nicht, daß wir die Ausdrücke positiv und negativ als die geeignetsten gebrauchen werden. Ich nenne diejenige Elektrizität positiv, die, durch blankes Glas erregt, auf leitende Körper geleitet wird; die entgegengesetzte nenne ich negativ. Durch den einen Ausdruck will ich nicht einen Mangel, durch den anderen einen Überfluß der Materie andeuten, vielmehr will ich nur die Bezeichnungen + und - rechtfertigen. Aber nun werde ich wieder zum Gegenstand zurückkehren.

Einige sehr erfahrene Physiker, die von meinen Experimenten gehört haben, haben die Ansicht vertreten, die elektrischen Figuren können nicht dadurch entstanden sein, daß die elektrische Materie aus den Scheiben hervorbreche oder auch nur Spuren auf ihnen einzeichne; die elektrischen Figuren müssen vielmehr Systeme der kleinsten Stäubchen sein, die, durch das Schütteln und Reiben elektrisiert, sich gegenseitig anziehen und abstoßen. Ich glaube aber, es wird solange ein Zweifel darüber bestehen, solange die Physiker von den Figuren nur gehört haben, sie die Versuche nicht selbst wiederholt und die Figuren nicht mit eigenen Augen gesehen haben. Dafür führe ich folgende Gründe an: erstens sehe ich nämlich nicht ein, daß Eisen-Feilspäne, Schmirgel und verschiedene Farbstoffe, in Leinwand eingeschlossen und geschüttelt, durch bloßes Reiben solche beträchtlichen Elektrizitätsmengen erzeugen sollen; weiterhin können die Figuren auf die verschiedenste Weise erzeugt werden, z. B. indem man auf eine Harzscheibe eine dünne Schicht Pulver streut, ja, oft bringt der Staub, der nach dem Kehren der Stuben niederfällt, die schönsten Figuren hervor. Doch das übergehe ich jetzt. Nehmen aber nicht die Figuren, sowohl der positiven wie der negativen Elektrizität, jederzeit wieder dieselbe Gestalt an, sobald man die Scheiben vorsichtig abwischt, so daß so zu sagen auch nicht das geringste Ästchen daran fehlt? Diese Erscheinung zeigt ganz klar, daß die Formen der Figuren nicht nur von der Elektrizität der Stäubchen abhängen; daß sie aber zum Teil davon abhängen können, darüber werde ich nun berichten. Die Stäubchen erhalten nun nicht ihre Elektrizität während des Schüttelns und Durchsiebens, sondern sie erlangen sie in der Atmosphäre der Harzscheibe selbst, von der sie angezogen werden. Es erscheint mir sehr wahrscheinlich, daß die Stäubchen, während sie in die elektrische Atmosphäre der Harzscheibe gelangen, eine Trennung ihres natürlichen Anteils an elektrischer Materie (Fluidum) erfahren, und zwar so, daß - nach bekannten Gesetzen dieser Trennung - die -E der Stäubchen der +E der positiv elektrisierten Scheibe, und umgekehrt die +E der Stäubchen der -E der negativ elektrisierten Scheibe zugekehrt ist, wodurch die gegenseitige Anziehung zwischen den elektrisierten Stellen der Scheibe und den Stäubchen noch stärker wird. Um dies etwas verständlicher zu machen, will ich die Beschreibung eines Versuchs geben, die zugleich das beleuchten wird, was ich gegen die Einwände gewisser Physiker vorgebracht habe.

Man stellt eine Leidener Flasche auf eine mit Harz überzogene Scheibe, die mit einer dünnen Lage eines Harzpulvers oder irgend eines anderen feinen Pulvers bestreut ist. Lädt man die äußere Belegung der Flasche mit +E auf, so wird die aus ihr in die Scheibe übergehende +E einen Teil des Pulvers + elektrisch machen; und da dieser Teil des Pulvers nun die gleiche Elektrizität wie die Scheibe hat, so wird es von ihr gegen die - elektrische Belegung gestoßen und bildet auf den leeren Stellen der Scheibe die schönsten Ästchen. Streut man nunmehr Schwefelpulver, das mit Zinnober gefärbt ist, auf die Scheibe, so sieht man, daß die eben noch farblosen Ästchen die rote Farbe an sich ziehen und nicht mehr zu der Belegung der Flasche streben. Stellt man anstatt der Leidener Flasche ein metallenes, außen mit Harz überzogenes Gefäß auf die Scheibe, so entstehen auf ihr wieder solche Ästchen; aber das Pulver bildet, von dem harzigen Überzug angezogen, neue Figuren, die ein geübtes Auge als negative Figuren erkennt. Wie ich es schon oben gesagt habe, ist es leicht, diese Figuren an die bereits bekannten anzuschließen, und es bedarf daher keiner weiteren Erklärung.

Wenn aber auch die Einwände gegen diese Methode die größte Entscheidungskraft besäßen, die es jemals gegeben hat, so läßt sich dennoch die Tatsache nicht beseitigen, daß diese Figuren dazu geeignet sind, neue Eigenschaften der elektrischen Materie kennen zu lernen. Diese Einwände sind ohne Zweifel deswegen erhoben worden, weil ich eine Anspielung auf die magnetischen Figuren des Eisen-Feilstaubs gemacht hatte. Wir wollen nämlich annehmen, die Ästchen, Strahlen und Kreise seien nicht die wahren Wege der elektrischen Materie. Dann wird ein aufmerksamer Beobachter nicht leugnen können, daß die Wege gewissermaßen Funktionen dieser Erscheinungen sind, und die Funktionen erfahren Veränderungen, sobald sich die Erscheinungen ändern, so daß die positive Elektrizität andere Figuren erzeugt als die negative, und beide Elektrizitäten andere Figuren im luftleeren Raum als in der Luft geben. Übrigens kann ich nicht leugnen, daß mir die Erklärung, wie die Figuren, besonders die negativen, entstanden sein können, Schwierigkeiten bereitet, die ich bisher noch nicht ganz habe beseitigen können. Denn die Vermutungen, die ich über die Entstehung der positiven Figuren geäußert habe, können nicht durch eine bloße Vorzeichenänderung auf die negativen übertragen werden. Die wunderbare Entstehung dieser negativen Figuren scheint einen wesentlichen Unterschied zwischen der positiven und negativen Elektrizität anzuzeigen, der vor allem darin besteht, daß sie sich gegenseitig stören. Unsere Untersuchungen sind dadurch erschwert, daß uns ein Elektroskop fehlt, mit dem wir die Art der Elektrizität, die Summe ihrer Anteile an der Reibung und an der Überleitung der Elektrizität und schließlich auch ihre Einzelanteile feststellen könnten. Wenn wir ein solches besäßen, so zweifle ich nicht, daß wir durch Vergleich der leeren mit den bestäubten Stellen der Figuren noch bisher unbekannte Eigenschaften entdecken könnten; dies betrifft den Ursprung der Elektrizität auf den Körpern, aber auch die Überleitung der Elektrizität auf andere Körper. Weiter unten werde ich darlegen, welches Elektroskops ich mich bedient habe, und welchen Erfolg ich dabei gehabt habe. Ich komme nunmehr darauf zu sprechen, welcher Gebrauch von diesen Versuchen zu machen ist.

Es ist bekannt, daß die Elektroskope oder, wie man sie gewöhnlich nennt, die Elektrometer, die Art der Elektrizität nur mittelbar anzeigen. Außer den Büscheln und Sternchen, die sich an den Spitzen elektrisierter Körper zeigen und die die sichersten Kennzeichen für die +E und -E sind, gibt es, soweit ich mich erinnere, kein Instrument und kein Verfahren, das unter den Physikern üblich ist, um die Art der auf Körpern befindliche Elektrizität unmittelbar und mit Sicherheit anzugeben. Daß aber diese Figuren eine solche Methode an die Hand geben, glaube ich, in Betracht ziehen zu dürfen; denn sie ist den eben genannten weit überlegen, sobald man nur im Dunkeln davon Gebrauch macht. Am 19. Juli des letzten Sommers habe ich selbst erfahren, wie bequem sie besonders für die Erforschung der Luftelektrizität unter Verwendung eines Drachens ist. Der Wind war nicht sehr heftig, aber immerhin so stark, daß es schwierig gewesen wäre, ein gewöhnliches Elektroskop im Freien vor dem Wind zu schützen, ich befestigte nun eine Scheibe aus Gummilack, die mit Harzpulver bestreut war, mit einem Eisendraht am Drachen. Bei heiterem Himmel gab sie die deutlichsten Anzeichen positiver Elektrizität wieder. Als ich später GIACOMO BATTISTA BECCARIAs Briefe 5 aufschlug, da sah ich, daß er einen großen und mühsam herzustellenden Apparat benutzt hatte, um die oben erwähnten Büschel und Sternchen mit dem elektrischen Drachen bei Tage zu erkennen. Ich begann nun, eine Maschine zu ersinnen, mit der ich die Elektrizität des Drachens, die sich bei wolkigem Himmel sehr oft ändert und bald +E, bald -E zeigt, vor allem ohne Gefahr beobachten könnte. Mit der Konstruktion habe ich begonnen; sie ist jedoch noch nicht ausgeführt worden. Da ich aber an ihrer Brauchbarkeit nicht den geringsten Zweifel habe, so will ich sie kurz beschreiben.

So Gott will, werde ich Ihnen, verehrte Mitglieder, im nächsten Sommer eine Nachricht über ihre Wirkung zukommen lassen.

Man stelle sich aus Blech einen Zylinder oder eine Trommel her, einen Fuß im Durchmesser, vier oder fünf Zoll hoch, und überziehe sie, etwa so dick wie das Pergament, außen mit Harz. Diese Maschine bringt man z. B. mit einer hölzernen Uhr oder auch mit einem selbsttätigen Bratenspieß so in Verbindung, daß sie sich in einer bekannten Zeit um ihre horizontale oder vertikale Achse dreht. Wir nehmen nun weiter an, wir schlössen diese Maschine in ein Kästchen ein und stellten sie so auf, daß ein isolierter Stift, der mit dem Eisendraht des Drachens verbunden ist, die mit Harz überzogene Fläche des Zylinders gerade so berührt, daß er nicht kratzt. Wenn nun die Harzfläche mit Pulver bestreut ist, und wenn der Zylinder nun Umdrehungen ausführt, so werden alle Veränderungen der Luftelektrizität sehr deutlich angezeigt, und zwar ohne die geringste Gefahr für den Beobachter. Mehr will ich hierüber nicht sagen; denn das übrige wird jeder, der etwas von diesen Dingen kennt, leicht verstehen.

Das zweite Experiment, das ich Ihnen jetzt vorlegen werde, wird Ihrer Aufmerksamkeit nicht weniger wert sein, wenn auch die Art der Wirkung dieses Versuches bisher noch zweifelhaft ist. Als ich einmal über die bekannte Wirkung elektrischer Atmosphären auf Körper, die in sie hineingebracht werden, nachdachte, fiel mir ein, ob nicht vielleicht die +E eines Körpers, z. B. eines Fingers, den man in den Mittelpunkt einer stark geriebenen Harzscheibe hält, so sehr von der -E der ganzen Scheibe angezogen werden könnte, daß nach einem Funkenübergang der Mittelpunkt der Scheibe, Anzeichen positiver Elektrizität geben könnte; denn die +E des Fingers, die ihrem Abstand entsprechend von allen Seiten der Scheibe angezogen wird, wird wegen der schlechten Leitfähigkeit des Harzes nach dem Funkenüberschlag ungefähr um den Mittelpunkt herum angesammelt werden, und zwar so, wie etwa ein Stein, der von einem Turm geworfen wird, seine Geschwindigkeit und seine Wucht nicht allein der Stelle, auf die er fällt, sondern der ganzen Erdkugel verdankt. Um dies auszuprobieren, hielt ich mit der Hand eine Nadel in die Mitte einer Scheibe aus Gummilack, die ich mit einem Hasenfell so stark gerieben hatte, daß sie aus einer Entfernung von drei bis vier Zoll ein Goldblättchen zurück-stieß, das an einem seidenen Faden hing und mit -E geladen war. Streute ich Pulver auf die Harzscheibe, so kamen positive Figuren zum Vorschein; nahm ich aber den Finger fort, so wurden noch schönere Figuren erzeugt, die das negativ geladene Goldblättchen des Elektroskops anzogen, das positiv geladene aber abstießen. Ebenso brachte der Finger auf einer + elektrisierten Scheibe negative Figuren hervor.

Ich habe auf die verschiedenste Art und Weise Versuche angestellt, um mich zu vergewissern, ob das, was ich einer Zurückstoßung zuschrieb, von einer Anziehung der benachbarten Teile herrührte, und umgekehrt, ob das, was ich einer Anziehung zuschrieb, der Zurückstoßung der benachbarten Teile oder einem gänzlichen Fehlen von +E oder -E zuzuschreiben wäre, oder ob die Ästchen wirklich eigene Elektrizität besitzen. Vielleicht erscheint es Ihnen sonderbar, daß ich mit einer Sache, die auf der Grundlage der Theorie ohne große Schwierigkeiten erklärt werden könnte, soviel Umstände gemacht habe. Es liegt ja klar auf der Hand, daß die Figuren jene Stellen sind, die ihrer -E beraubt sind, oder, um mit FRANKLIN zu reden, denen vorher ihr natürlicher Anteil an elektrischer Materie entzogen worden ist, und die nun wieder damit versehen worden sind; auf diese Stellen ziehen die benachbarten Teile das Pulver, das sie selbst zurückstoßen, nach bekannten Gesetzen wieder hin. Ich kann nicht leugnen, daß diese Deutungen wahrscheinlich zu Recht bestehen. Da diese Lehre bisher voller Erscheinungen ist, die die Physiker verdrehen, und da die Ursache dieser Erscheinungen uns noch verborgen geblieben ist, so glaube ich, werden Sie meine vielleicht allzu große Aufmerksamkeit, die ich diesen einzigartigen Erscheinungen gewidmet habe, entschuldigen und den Gegenstand nicht zu den elektrischen Spielereien rechnen. Denn da ich die strahlenden Figuren immer mit positiver Elektrizität behaftet gesehen habe, warum sollte ich da nicht glauben, daß die eben genannten Figuren ein Kennzeichen positiver Elektrizität sind? Die Ursachen für dieses Verhalten suchte ich auf folgende Art zu erforschen: ich fertigte mir ein höchst einfaches Elektroskop an, das zu diesen und ähnlichen Versuchen sehr geeignet ist. Zwei oder drei Fäserchen einer Flaumfeder klebte ich mit Wachs an die Spitze einer Schreibfeder und erteilte ihnen entweder +E oder -E. Hält man die Fäserchen, deren Elektrizität immer als bekannt angenommen werden kann, ungefähr in einem Abstand von einer Linie gegen die Teile der Harzscheibe, deren Elektrizität man untersuchen will, so zeigen sie durch ihre vor- bzw. rückwärts gebogenen Spitzen an, mit welcher Elektrizität man es zu tun hat. Es kommt mitunter zwar vor, daß sich die Elektrizität der Fäserchen ändert, und sie von einer Stelle der Scheibe erst angezogen, dann abgestoßen werden; aber das kann einen vorsichtigen Experimentator nicht irreführen. Lud ich die Fäserchen mit -E auf, so sah ich, daß sie immer von den eben erwähnten Figuren angezogen wurden; waren die Fäserchen positiv, so wurden sie zurückgestoßen. Dies geschah auch, wenn ich die Elektrizität der benachbarten Teile, so gut ich es konnte, dadurch zerstörte, daß ich sie mit nasser Leinwand oder nassem Papier bedeckte. Ja, ich zerstörte auf die verschiedenartigste Weise die Elektrizität solcher Teile, die zwischen den elektrisierten lagen. Sowohl das Pulver als auch die Fäserchen des Elektroskops wurden von diesen Stellen bei weitem nicht so stark angezogen wie von den Figuren. Aber wenn auch diese Figuren das Vorzeichen +E gaben, so wird es doch sehr schwer sein, allen Zweifel darüber zu beseitigen, ob diese Stellen wirklich positive Elektrizität besitzen oder nicht; denn das elektrische Null, d. h. die Mitte zwischen +E und -E, verhält sich gegen beide Elektrizitäten gleich, und eine größten Teils negativ geladene Scheibe kann daher den Anschein erwecken, als sei sie positiv geladen, und umgekehrt. Jedoch könnte man folgenden Einwand dagegen erheben: wenn zwei Figuren positiv wären, und ich der elektrisierten Harzscheibe dennoch die entgegengesetzte Elektrizität erteilen könnte, so ist das nicht so bedeutend als es sich anhört; denn es könnte zwar die gesamte Wirkung der erregten Scheibe allmählich zerstört werden und dem Nichts gleich gemacht werden, aber dennoch könnten die einzelnen Teile Anzeichen positiver und negativer Elektrizität geben. Bei den Elektrophoren habe ich oft ähnliches beobachtet. Aber übergehen wir das jetzt. Ich füge nur noch eine weitere Bemerkung an, wodurch die Richtigkeit dieser Methode bewiesen wird: durch die strahlenden Figuren wird immer ein Übergang von +E angezeigt, gleichgültig, ob nachher ein Überfluß an Materie vorhanden ist oder nicht.

Der dritte Versuch, der die Ausbreitung der elektrischen Materie im GUERICKEschen leeren Raum und einen Vergleich mit der Wirkung in der Luft betrifft, wird Ihnen den Nutzen dieser Methode, neue Eigenschaften der elektrischen Materie zu entdecken, noch weiter vor Augen führen. Dieser Versuch lehrt aber auch etwas, was ohne Mikroskop kaum hätte entdeckt werden können; es ist nur schade, daß das Mikroskop so wenig dazu benutzt werden kann, unsere Kenntnis von der Elektrizitätslehre zu erweitern. Die Kupferstiche, die ich dieser Schilderung beigefügt habe, zeigen die vorzüglichsten Figuren, die ich erhalten habe. Die

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Abbildung 4.1

Abb 4.1 enthält vier Figuren, zwei positive, die mit +E, und zwei negative, die mit -E bezeichnet sind. Die beiden kleineren sind in der freien Luft, die beiden größeren im Vakuum hergestellt worden. So weit es mir möglich war, habe ich das Herstellungsverfahren beider Figurenpaare gleich zu machen gesucht, damit man umso deutlicher sehen kann, was auf Kosten der verdünnten Luft allein geht. Beide Figurenpaare sind unter der Glocke erzeugt worden, das größere aber, worauf ich schon hingewiesen hatte, erst nach dem Auspumpen der Luft; ferner wurden zu beiden dieselben Spitzen gebraucht: die eine war gegen die obere, die andere gegen die untere Seite der Scheibe gerichtet; beide Figurenpaare sind endlich durch einen Funken und, soweit es mir möglich war, durch die gleiche Menge positiver Elektrizität hervorgebracht worden, was ich leichter dadurch erreichen konnte, daß ich den in der vorigen Abhandlung beschriebenen Elektrophor benutzte, und nicht etwa von einer Glasröhre oder einer Elektrisiermaschine Gebrauch machte.

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Abbildung 4.2

Abb. 4.2 enthält auch eine im Vakuum erzeugte negative Figur; es wurde aber nicht, wie man sieht, eine Spitze, sondern eine Röhre benutzt. Die positive durch denselben Funken erzeugte Figur - die ja eine doppelte Rolle spielt - habe ich weggelassen, teils weil ihre Strahlen wenig von den Strahlen der positiven Figur aus Abb. 4.1 verschieden waren, teils weil ein Teil sich - aus mir unbekannten Ursachen - nicht vollkommen ausgebildet hatte.

Man erkennt an diesen im Vakuum erzeugten Figuren nicht nur eine bemerkenswerte Ausdehnung im Ganzen, sondern auch eine Ausbreitung der einzelnen Teile, die man auf Grund einer bloßen Erweiterung der Peripherie nicht erwarten sollte. Die Ausdehnung ist jedoch bei den negativen Figuren geringer als bei den positiven. In den weißen Strahlen der positiven Figur zeigt sich noch deutlich eine schwarze Linie, in den schwarzen der negativen Figur aber eine weiße Linie, so daß sich die positive Figur der Form der in Luft erzeugten negativen, die negative Figur aber sich der Art der positiven anzugleichen scheint. Man möchte fast glauben, daß, so wie elektrische Körper in Luft um sich herum konzentrische positive und negative Atmosphären schaffen, auch die feinen Strahlen der Büschel nach der Art der Stengel einer Zwiebel gebildet wären. Aber ich muß mich jetzt aller Mutmaßungen über diese Erscheinungen enthalten, da es mir nicht geglückt ist, - was ich vor elf Monaten noch glaubte -, hierin Fortschritte zu erzielen und Gewißheiten zu erlangen. Das ist auch der Grund, warum ich nicht mehr Versuche beschreiben werde; denn je näher ich an die wahre Ursache dieser Erscheinungen herankomme, desto kürzer kann ich in der Beschreibung sein. Dennoch muß ich noch einiges Weniges derer wegen anführen, die diese Versuche weiter verfolgen wollen.

1) Zu den meisten Versuchen können verschiedene gefärbte Pulver, z. B. reiner und mit Zinnober gefärbter Schwefel, bequem Verwendung finden, vor allem, um die verschiedenen Wirkungen der verschiedenen Elektrizitäten oder die verschiedenen Vorgänge während des Versuches kennen zu lernen.

2) Isolierte Spitzen bringen je nach ihrer verschiedenen Entfernung von der ebenen Harzscheibe die zierlichsten Kreise hervor.

3) Wenn man einen Würfel aus Blech außen mit Harz überzieht, fünf Seiten mit einer leitenden Röhre in Verbindung bringt und die sechste mit +E versieht, so zeigen sich fünf negative und eine positive Figur. Dasselbe habe ich an einem aus Harz gegossenen Würfel gesehen; die negativen Figuren waren hier aber sehr schwach.

4) Bevor man Pulver aufgestreut hat, elektrisiert man eine negative Figur mit einer gleichen Menge +E; sie wird dann nicht völlig zerstört, und es bleiben Spuren der Elektrizität beider Vorzeichen zurück.

5) Die Durchkreuzungen der Figuren entgegengesetzter Elektrizität verdienen volle Aufmerksamkeit.

6) Wenn es zwei verschiedene Materien gäbe, könnte man da nicht eine Methode ersinnen, mit der man von einem Körper die eine Elektrizität absondern und somit eine dritte Art der Elektrizität: die wahre negative Elektrizität erhalten könnte?

7) Alle Formen des Nordlichts, das strahlende, ruhige, zitternde Licht und die dunklen Bogen fand ich bei diesen Figuren nachgeahmt; darüber werde ich zu einer anderen Zeit mehr sagen. Trotzdem will ich, so kurz ich es kann, einige, wenn auch noch nicht ausgereifte Gedanken über diese Erscheinung vortragen, die, wie ich glaube, der Aufmerksamkeit der Physiker wert ist. Es ist bekannt, daß WILHELM [richtig: JOHN] CANTON am Turmalin sowohl das positiv- wie auch das negativ-elektrische Licht gesehen hat. Könnte nicht also auch die Erdkugel ein großer Turmalin sein, dessen Pole mit denen der Welt ungefähr zusammenfallen: der positive mit dem nördlichen, der negative mit dem südlichen? Da aber dies manchem zu verwegen erscheinen könnte, so will ich noch einiges anführen, was ich unter dem Turmalin verstehe. Unter dem Turmalin verstehe ich nicht einen in der Erde verborgenen Edelstein ungeheurer Größe, sondern die Summe aller auf der Erde zerstreuten Körper, eingeschlossen die Luft, die, durch die Wärme des Erdbodens oder der Sonne elektrisiert, ihre Elektrizität nunmehr an alle Körper abgeben können. So leitet EULER den Magnetismus der Erde aus der Summe aller auf der Erde zerstreuten magnetischen Körper her. Es kann nicht geleugnet werden, daß es außer dem Turmalin noch andere Körper gibt, die durch Wärme elektrisiert werden können. Und eine Elektrizität, die sich bei kleineren Körpern kaum bemerkbar macht, kann bei großen und bei der ganzen Erdkugel eine beträchtliche Wirkung ergeben. So zeigt der Deckel meines Elektrophors oft eine ziemlich große Elektrizität, während die einzelnen Teile des Kuchens kaum etwas zu haben scheinen. Ich nehme an, der mittlere positive Pol dieses Turmalins sei auf den Mittelpunkt des dunklen Bogens des Nordlichts gerichtet, wie auch der mittlere magnetische Nordpol der Erde in derselben Richtung liegt. Vielleicht wird man später noch entdecken, daß Turmalin und Magnet dieselben Körper sind; denn so wie das Eisen durch Reiben magnetisch wird, so wird Glas durch Reiben elektrisch oder "turmalinisch". Ferner scheinen die Nordlichter zur Zeit der Tag- und Nachtgleichen am häufigsten aufzutreten. Wer sieht dann nicht, daß zu dieser Zeit die gesamte Erdkugel innerhalb 24 Stunden von der Sonne beschienen und erwärmt wird, folglich höchst geeignet ist, Elektrizität zu erregen, da ja die Wirkung des unterirdischen Feuers besonders hervortreten kann? Daß dazu eine große und intensive Wärme nicht notwendig ist, ja, daß sie im Gegenteil die Elektrizität hindert und elektrische Körper unelektrisch macht, ist allzu bekannt. Über Südlichter liegen uns wenige Beobachtungen vor, sogar weniger, als man aus der Zahl der unternommenen Seefahrten zur südlichen Halbkugel erwarten Sollte. Da aber der Südpol gegen den negativen Pol des Turmalins gerichtet ist, dessen Strahlen viel kleiner sind als die des positiven Nordpols, so ist dieser Umstand für meine Theorie eher vorteilhaft als nachteilig. Ferner sehen wir, daß auf der nördlichen Halbkugel alle Vegetation in den Breiten gedeiht, in denen auf der südlichen Halbkugel fast alles infolge beständigen Frostes erstarrt ist, und das Land entweder ganz unbewohnt ist oder nur von Menschen ohne Verstand bewohnt wird. Es ist allen Physikern bekannt, daß die positive Elektrizität die Entwicklung organischer Körper fördert, während die negative Elektrizität sie hemmt und ganz unterbindet. Weiterhin ist bei uns die Luftelektrizität bei heiterem Himmel immer positiv gefunden worden, und wenn wir Beobachtungen von der südlichen Halbkugel hätten, so würde sie vielleicht dort negativ sein. Wenn das so wäre, so würde ich nicht zweifeln, daß diese Theorie einen hohen Grad der Wahrscheinlichkeit erhielte. Doch nun genug vom Spiel der Hypothesen!"


Fußnoten:

5Lettere dell'Elettricismo (Bologna 1758) S. 107.


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Mailto: Olaf Skibbe
Last modified: Mon Jul 10 22:43:19 CEST 2006