Das naturwissenschaftliche Weltbild zu Zeiten Wilhelm Ostwalds

In den letzten zwei bis drei Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts und bis in die 30er Jahre des 20. gab es unter­schied­liche Vor­stel­lun­gen über die Theorie der chemischen Stoffumwandlungen. Die "Affinität" ist definiert als die Triebkraft für che­mi­sche Stoffumwandlungen. Es gibt prinzipiell zwei Möglichkeiten der Betrachtung: eine ato­mi­sti­sche und eine en­er­ge­tische. Heute wissen wir, die beiden sind gleichwertig. Die Vereinigung der beiden Wurzeln sind die Einsteinsche Äqui­va­lenz­prin­zip von Energie E und Masse m: E = m · c² (Spezielle Relativitätstheorie 1905) und die statistische Mechanik (Boltzmann, Gibbs, Bose und Einstein).

Um heute zu verstehen, welche bahnbrechenden Untersuchungen und Gesetze Wilhelm Ostwald erforscht hat, muss man ein wenig in die Geisteswelt seiner Zeit einsteigen — das Ende des 19. Jahrhunderts. Ostwald forschte etwa von 1880 (Privatdozent in Dorpat) bis 1906 (Abschied vom Lehrstuhl für physikalische Chemie in Leipzig). Nach seinem Ab­schied von der Universität widmete er sich auf seinem Landgut "Energie" (bei Grimma, ca. 30 km östlich Leipzigs) als Privatgelehrter seiner Energetik.

Beginnen wir am Anfang der Theorien über den Aufbau der Materie. Bis zu Einsteins Interprätation der Brown­schen Bewegung im Jahr 1906 gab es zwei widerstreitende Ansichten: die Materie ist aus Atomen (und Mole­kü­len) aufgebaut, bzw. die Materie ist "homogen". Trotz des späten Beweises für eine atomistische Struktur, konnten viele beobachtbare, heute noch gültige, Gesetzmäßigkeiten erkannt werden.

Eine detailierte, wenn auch etwas schwierig zu lesende (und nicht nur wegen der Rechtschreibung!), Darstellung habe ich in Ludwig Gmelin's "Lehrbuch der theoretischen Chemie" von 1817 gefunden. Das erste Kapitel über Af­fin­ität habe ich ge­scannt. Eine kritische Zusammenfassung der damals aktuellen Theorien findet sich im im Ab­schnitt Allgemeine Gesetze. Noch etwas früher hat Johann Samuel Traugott Gehler in seinem Physikalisches Wörterbuch oder Versuch einer Erklärung der vornehmsten Begriffe und Kunstwörter der Naturlehre (4 Bände, Leipzig 1787 - 1791) die Naturphilosophie der Materie zusammengefasst.

Atomisten

Die Atomtheorien der alten Griechen sind die ältere Wurzel der modernen Chemie. Leukippos (ca. 430 v.Chr.) und sein Schüler Democrit postulierten den Aufbau der Materie aus unsichtbar kleinen, un­ver­än­der­lichen, ewigen, un­durch­dring­lich harten und einheitlichen Teilchen, genannt "Atome", die sich in ihren geometrischen und me­cha­ni­schen Ei­gens­chaf­ten unterschieden, und die sich im leeren Raum ohne Trägheit bewegten. Die sichtbare Welt entstand duch Zu­sam­men­stöße und Zusammenballungen dieser Atome. Diese Vorstellung wurde auch von Epikur und seinen Schülern vertreten. Aber der große Plato und Aristoteles verwarfen die Idee von an­triebs­losen Körpern, die sich im Nichts bewegten. Ihre Materie bestand aus nicht weiter teilbaren Teichen (minima naturalis analog zu den "Molekülen" des 19. Jahrhunderts). Der ara­bi­sche Forscher Averroës vermutete in diesen Teilchen die Ursache chemischer Reaktionen.

Unangenehmerweise adaptierte die Kirche die Aristotelessche Lehre und bekämpfte jede andere Ansicht während des gesamten Mittelalters. Als erstes kamen modernere Weltbilder unter Kritik (Nikolaus Kopernicus, Galileo Galilei); das geo­zen­tri­sche Weltbild wurde erst mit Keplers Planetengesetzen (1619 in Harmonice mundi veröffentlicht) auf­ge­ge­ben. Die Atomtheorie lebte deutlich länger…

Im Jahre 1417 wurde die Democritschen Atome wiederentdeckt. Da sie als unchristlich galten, wurden sie nur von we­ni­gen Philosophen in der Argumentation verwendet. Erst Robert Boyle versuchte, chemische Um­wand­lungen mit Atomen zu erklären. Er führte dazu Anziehungs- und Abstoßungskräfte ein. Isaac Newton verstärkte die atomistische Argumentation (er versuchte Gravitationskräfte als Triebkraft für chemische Reaktionen, was aber mislang). John Dalton verschmolz den antiken Begriff minima mit Lavoisiers Elementbegriff und dem Konzept von "Verbindungen", den Proust geprägt hatte. Die beobachtete Gesetzmßigkeit, dass Elemente in bestimmten, konstanten Gewichtsverhältnissen Verbindungen bildeten, führte zum Begriff des Äquivalentgewichts (1808). William Hyde Wollaston stellte 1813 ein Berechnungshilfsmittel vor (Scale of Equivalents), das der umstrittenen Theorie faktisch zum Durchbruch verhalf.

Dalton veröffentlichte im Jahr 1803 als erster eine Tabelle relativer Atomgewichte. Seine Vorstellungen wurden von T. Thomson und Berzelius aufgegriffen und erweitert. Allerdings gab es unterschiedliche Bezugsgrößen für die Atom­ge­wichte. Auf dem Ersten Internationalen Weltkongress der Chemiker im Jahr 1860 in Karlsruhe de­fi­nier­te man dann eine einheitliche Bezugsbasis und standardisierte Bestimmungsmethoden.

Ludwig Boltzmann arbeitete zu Ostwalds Zeit über die statistische Thermodynamik, deren Grundlage die Bewegung der Atome ist. Konsequenterweise waren beide erbitterte Gegner.

Energetiker

Der Begriff "Energie" wurde wohl schon im Mittelalter eingeführt. Aber erst Gottfried Wilhelm Leibniz ent­wickel­te das Konzept "ki­ne­ti­sche" und "potentielle" Energie in der "Monadentheorie". Er erkannte auch die "Wärme" als Energieform. Die ge­gen­sei­tige Umwandlung der Energieformen in einander konnte Robert Mayer 1842 nach­wei­sen: das Rühren von Wasser führt zu dessen Erwärmung. Kinetische Energie wird also in Wärme umgewandelt. Immanuel Kant entwickelte in seiner Abhandlung "Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft" eine dynamische Naturphilosophie auf der Basis der Mechanik Newtons.

Im 18. Jahrhundert wurde der "Äther" als universelles Medium für Wärme, Licht, Elektizität und Magnetismus ein­ge­führt. (Die Äthertheorie wurde erst durch die Messungen (ab 1877/78 bis ca. 1926) von Albert Abraham Michelson widerlegt, der die Richtungsunabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit nachwies.) Die Endeckung der Batterie durch Volta (elek­tro­chemi­sche Zelle) im Jahr 1800 demonstriert, dass (chemische) Affinität in elek­tri­schen Strom um­ge­wan­delt wird, und der Strom konnte Wärme und Licht erzeugen. Im Jahr 1820 zeigte Ørsted, dass Strom auch Mag­ne­tis­mus induzieren konnte. Die enge Beziehung zwischen Wärme und Licht zeigten Herschel und Melloni, und Justus von Liebig bewies die gegenseitige Umwandlung von chemischer Affinität, Muskelkraft und Wärme. Bis 1840 hatten einige Wissenschaftler bereits die völlige Äquivalenz aller Formen von Energie postuliert.

Die Dampfmaschine des James Watt war im 18. Jh. ein allgegenwärtiges Beispiel für die Umwandlung von che­mi­scher Affinität (Holz, Kohle) in Wärme und schließlich in mechanische Arbeit. Sadi Carnots Untersuchungen dieser Um­wand­lun­gen auf der Annahme eines Äthers von 1824 standen in Konflikt mit den Experimenten von James Joule zum Wirkungsgrad des Elektromotors. Dieser Widerspruch wurde durch zwei "Prinzipien" gelöst: die Erhaltung der Ener­gie und ihre Verteilung. Im Jahr 1855 erklärten William Thomson und William Rankine das "Zeitalter der Ther­mo­dy­na­mik". Diese beiden, Hermann von Helmhotz und James Clerk Maxwell schrieben die Hauptgebiete der Physik neu und sie definierten "Arbeit", "ki­ne­ti­sche und potentielle Energie", "Kraft" und "En­tro­pie". In dieser Zeit hat Wilhelm Ostwald studiert. Um 1890 trat er für den Ersatz von "Kinetik" und "Atomismus" durch "Energie" als Grundlage der gesamten Physik ein. Der Ärger, den er sich damit einhandelte wurde erst durch Einsteins Spezielle Realtivitätstheorie relativiert (sic!). Allerdings erkannte Ostwald die Existenz von Atomen erst an, als Einstein 1907 die spezifische Wärme von Feststoffen mit der Bewegung der Atome im Fest­kör­per mit einiger Genauigkeit berechnete.

Nach der Einstein Biografie von Albrecht Fölsing stellen sich die Kontakte der beiden etwas anders dar. Einstein be­warb sich 1900 als Theoretischer Physiker um eine Stelle bei Ostwald, allerdings erfolglos. Der Be­wer­bung legte Einstein einen Sonderduck seiner ersten Publikation zur Kapilarität bei. Ostwald schlug Einstein bereits 1910 zum ersten Mal dem Nobelpreis-Kommitee vor. Und 1920 trafen sie sich zur gemeinsamen Ver­lei­hung der Ehren­doktor­würde durch die Uni­ver­si­tät Genf.

Wie mag Ostwald die Welt gesehen haben?

Im Grunde stellt sich die Frage nach den wissenschaftsphilosophischen Vorstellungen Wilhelm Ostwalds. Sein Vortrag "Die Überwindung des wissenschaftlichen Materialismus" (1895) löste die "Lübecker Kontroverse" aus. Der Begriff "Ma­te­ria­lis­mus" soll ein Hinweis sein — das Gegenteil wäre der "Idealismus". Einen Hinweis darauf gibt Ostwalds Hul­di­gung der Arbeiten von Jeremias Benjamin Richter im "Buch der grossen Chemiker". Er beendet den Beitrag mit den Wor­ten:

"Dieser Weg aber blieb auch in der Folge vereinsamt. Nur Franz Wald (geboren 1861) und Wilhelm Ostwald haben ihn hundert Jahre später betreten und sind auf ihm etwas fortgeschritten. Weggenossen haben sie aber nicht gefunden."

Schauen wir uns Jeremias Benjamin Richter, den Ostwald da würdigt einmal näher an. Richter war Auto­di­dakt der Chemie und ging 1785 nach Königsberg, wo er bei Immanuel Kant studierte und 1789 promivierte. Kant war seit 1770 Lehrer für Logik und Metaphysik. Er beschäftigte sich mit den "Metaphysischen Anfangsgründen der Na­tur­wis­sen­schaft", die 1786 erschienen. In seiner "Vorrede" zu dem Werk definiert Kant die Voraussetzungen für eine Naturwissenschaft. Dazu gehört vorallem eine mathematische Formulierung der Naturgesetze. Damit schei­det für Kant die Chemie als "Na­tur­wis­sen­schaft" aus:

Wenn aber diese Gründe oder Principien in ihr, wie z. B. in der Chymie, doch zuletzt bloß empirisch sind, und die Gesetze, aus denen die gegebenen Facta durch die Vernunft er­klärt werden, bloß Erfahrungsgesetze sind, so führen sie kein Bewußtseyn ihrer Nothwendigkeit bey sich (und sind nicht apodictisch-gewiß) und alsdenn verdient das Ganze in strengerem Sinne nicht den Namen einer Wissenschaft, und Chymie sollte daher eher systematische Kunst, als Wissenschaft heissen.

Kant hing zu der Zeit noch der "Phlogiston-Theorie" Stahls an (s. seine Magisterarbeit De Igne aus dem Jahr 1755), und änderte seine Ansicht erst nach Lavoisiers Sau­er­stoff­ent­deckung 1793. Übrigens findet man bei Kant auch die Monaden Leibniz′s: in seiner Dissertation Mo­na­do­lo­giae Phy­si­cae (1756) versucht er eine Synthese mit Newtons Physik.

Der junge Chemiker Richter wird dies alles rezipiert haben. Es liegt nahe, dass es versuchen wollte, die Che­mie zu einer Wissenschaft im Kantschen Sinne zu entwickeln. Jedenfalls unterscheidet er zu Beginn seiner Ein­lei­tung in die reine Stöchyometrie zwischen Chemie als Wissenschaft und als Kunst. Er schließt sich damit der Auf­fas­sung seines Lehrers an, der in seiner Schrift "Metahphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft" eben das in der Einleitung postu­lierte.

Die wissenschaftlichen Arbeiten Ostwalds

Ostwald studierte in Dorpat bei Arthur von Oettingen, einem Thermodynamiker (Energetiker), der Mess­ver­fah­ren ent­wickelte, besonders thermische und elektrische. Er war mit Immanuel Kants Arbeiten wohlvertraut ( Fußnot in Otto Buek: Kants "Schriften zur Naturphilosophie", S. 64). Ihn interessierte das Thema der Zeit: die Affinität. Seine Ex­pe­ri­men­te bau­ten auf Julius Thomsens themochemischen Untersuchungen der Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen auf und un­ter­such­te die Stärke von Säuren. Diese Untersuchungen ergab keine schlüssige Theorie; er erkannte das, als Jusiah Willard Gibbs 1874 seine beiden Arbeiten On the Equilibrium of Hete­ro­ge­neous Substances veröffentlicht hatte: in Ostwalds Gleichungen fehlte der nicht messbare Term der Entropie. Im Jahre 1888 veröffentlichte er den nach ihm "Ost­waldsches Ver­dün­nungs­ge­setz" genannten Zu­sam­men­hang.

Die Arbeiten hierzu begannen mit seiner Magister- und seiner Doktordissertation in Dorpat. Er verwendete zu­nächst Dichtemessungen (Pyknometer) statt der thermischen Messungen Thomsens. Außerdem entwickelte er optische Mess­metho­den (Lichtbrechung und -streuung), die er bei Arbeiten über Kolloide einsetzte und so die "Ostwaldsche Reifung" entdeckte (publiziert 1897).

Seine Arbeiten zur Katalyse, besonders zur katalytischen Verbrennung des Ammoniak zu Salpetersäure (Ostwald-­Verfahren), brachten ihm 1909 den Nobelpreis für Chemie ein. Er formulierte die heute noch gültige Definition der "Ka­ta­lyse" und des "Katalysators":

1. "Katalyse ist die Beschleunigung eines langsam verlaufenden chemischen Vorgangs durch die Gegenwart eines fremden Stoffes."
2. "Ein Katalysator ist jeder Stoff, der, ohne im Endprodukt einer chemischen Reaktion zu er­scheinen, ihre Ge­schwin­dig­keit verändert."

Ostwald wurde zu den Energetikern gezählt. Begründet wird das mit seinem Vortrag auf der Tagung der Ge­sell­schaft der Naturforscher und Ärzte 1895 in Lübeck. Da dieser Vortrag auch ganz anders gelesen werden kann — vor dem Hintergrund der Relativitätstheorie Einsteins — biete ich ihn hier als Volltext an. Könnte es sein, dass Ostwald bereits 1895 etwas ahnte, was 20 Jahre später erst publiziert worden ist?

In seinem Lübecker Vortrag weist er darauf hin, dass der (Newtonsche) Begriff "Energie", der sich ableitet von Kräf­ten zwischen Materieteilchen, nicht alle Phenomene widerspruchsfrei erklären kann (die Albert Einstein dann in der "All­ge­mei­nen Relativitätstheorie" auflöste):

Somit ist die Materie nichts, als eine räumlich zusammengeordnete Gruppe ver­schie­de­ner E­ner­gien, und alles, was wir von ihr aussagen wollen, sagen wir nur von diesen Ener­gien aus.

David Hilbert, der mit Albert Einstein im Jahre 1915 über die allgemeine Relativitätstheorie diskutierte (und sich dabei angeblich [1] einen Wettlauf um die Gravitationsfeldgleichung mit Einstein lieferte), schreibt in seinem Beitrag "Die Grund­lagen der Physik" (Math. Ann., 92, 1 (1924)):

Das mechanistische Einheitsideal in der Physik, wie es von den großen Forschern der vor­an­ge­gan­genen Generation geschaffen und noch während der Herrschaft der klas­si­schen Elektrodynamik festgehalten worden war, muß heute endgültig aufgegeben werden. Durch die Aufstellung und Entwickelung des Feldbegriffes bildete sich allmählich eine neue Möglichkeit für die Auffassung der physikalischen Welt aus.

Damit verabschiedet sich Hilbert vom Newtonschen Axiom des absoluten Raumes und der absoluten Zeit — wie es Ostwald schon 1895 gefordert hatte.

Aber Wilhelm Ostwald war vom Streit über seine Vision zermürbt und widmete sich ab 1911 vorwiegend eher phi­lo­sophi­schen und systematisierenden Fragestellungen.

Fußnoten

1. Am 19. Mai 2010 berichtete die Süddeutsche Zeitung David Hilbert habe 5 Tage vor Einstein die Feldgleichung der Gravitation gefunden, der zentralen Formel der allgemeinen Relativitätstheorie. Es wird auf das Buch von Da­niela Wuensch "Zwei wirkliche Kerle" Bezug genommen, das mit den Worten beworben wird: Neues zur Ent­dec­kung der Gravitationsgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie durch David Hilbert und Albert Einstein.
   Kernpunkt der Argumentation der Autorin ist eine im Nachlass Hilberts aufgefundene verstümmelte Bo­gen­kor­rek­tur seiner Publikation " Die Grundlagen der Physik, Erste Mitteilung" (Nachr. von der Ges. der Wiss. zu Göt­tin­gen, Mathematisch-Physikalische Klasse. 20.11.1915). Um die abgeschnittene Stelle auf Seite 7 und 8 der Kor­rek­tur (Abbildungen der Seiten: auf der Termessos-Website und bei der Max-Planck-Gesellschaft) rankt die Au­to­rin nun einen "Kriminalfall der Wissenschaftgeschichte".
   Ein bereits oberflächlicher Vergleich der Korrekturseiten mit dem publizierten Beitrag offenbart jedoch: die Fah­nen und der Beitrag passen nicht zusammen: im Beitrag werden die Formeln bis Nr. 27 nummeriert (Seite 406), in den Fahnen gegen sie bis Nr. 32 (Seite 12).
   Hilbert muss also den Beitrag nach dem Lesen der Korrekturfahnen und vor der endgültigen Publikation we­sent­lich überarbeitet haben. Ich vermute^*, er hat auf Seite 7 (oder 8) beim Korrekturlesen einen schweren (und tri­via­len?) Fehler entdeckt, und die Fehlerstelle ausgeschnitten und vernichtet.
   
   * Als Verleger von Wissenschaftlern kann ich mit Überzeugung sagen, das ist ein typisches Verhalten: eigene Fehler finden Autoren nur in den Korrekturabzügen!
   
   Kein Grund, eine Fälschung von Quellen anzunehmen, um Beweise für Hilberts Priorität im intellektuellen Wett­lauf mir dem Nobelpreisträger Einstein zu vernichten.
   Weitere Quellen zu dem Disput:
   1. Leo Corry, Jürgen Renn, John Stachel: Belated Decision in the Hilbert-Einstein Priority Dispute. Schience, 278, 1270 (1997).
   2. Friedwardt Winterberg, On "Belated Decision in the Hilbert-Einstein Priority Dispute", published by L. Corry, J. Renn, and J. Stachel. Z. Naturforsch. 59a, 715-719 (2004).

Biografische Hinweise

Aristoteles

griech., Philosoph in Athen, * 384 in Stagira (Makedonien), † 322 v.Chr. in Chalkis (Euböa). Erzieher Alexander d. Großen, Schüler Plato, von dem er sich durch stärkere Hinwendung zum Erfahrungswissen zunehmend entfernte. Seine Logik, Metaphysik, Physik, Ethik, Politik und Poetik waren von tiefgreifender Wirkung auf das Abendland. [zurück]

Ibn Ruschd Averroës

arab. Philospoh, * 1126, † 1198; kommentierte Aristoteles in 11 Bänden. [zurück]

Jöns Jakob Freiherr von Berzelius

schwed. Chemiker, * 1779, † 1884; Atomgewichtsbestimmungen, begründete die Elementaranalyse, führte die chemische Zei­chen­spra­che ein und entdeckte mehrere Elemente. [zurück]

Ludwig Eduard Boltzmann

österr. Physiker, * 1844, † 1906; wendete die Gesetze der Statistik auf die Moleküle eines Gases an, entdeckte die Beziehung von En­tro­pie und Wahrscheinlichkeit. [zurück]

Satyendra Nath Bose

ind. Physiker, *01.01.1894 in Kalkutta, † 04.02.1974 ebenda; bedeutende Arbeiten zur statistischen Thermodynamik, Superfluiditär und Su­pra­lei­tung; 1924 stellte er für Lichtquanten die dann von A. Einstein auf materielle Teilchen (Bosonen) ausgedehnte Quantenstatistik auf (Bose-Einstein-Statistik). [zurück]

Robert Boyle

brit. Physiker und Chemiker, * 1627, † 1691; Mitbegründer des modernen Elementbegriffs, förderte die Chemie durch Einführen ana­ly­ti­schen Ver­fah­rens in seinem Buch "The Sceptical Chymist". Das nach ihm und E. Mariotte benannte "Boyle-Mariottesche-Gesetz" las R. Townley aus Boyles Versuchsergebnissen ab. [zurück]

Robert Brown

brit. Botaniker, * 21.12.1773 in Montrose, † 10.06.1858 in London; entdeckte 1827 die "brownsche (Molekular-) Bewegung", erkannte 1831 die Bedeutung des Zellkerns. [zurück]

Nicolas Léonard Sadi Carnot

franz. Ingenieur und Physiker, * 01.06.1796 in Paris, † 24.08.1832 ebenda; Seine Arbeiten über den Wirkungsgrad und die Theorie der Wärmekraftmaschine (1824) sind die Grundlage der Thermodynamik; vertrat später die Auffassung, Wärme resultiert aus der Bewegung kleinster Teilchen; berechnete vor J. R. Mayer das mechanische Wärmeäquivalent (diese Überlegungen wurden erst 1850 von R. Clausius in die mit dem Energieprinzip verträgliche Form gebracht). [zurück]

John Dalton

engl. Physiker und Chemiker; * 1766, † 1844; entdeckte das Gesetz der multiplen Proportionen und führte die Atomtheorie in die Chemie ein. [zurück]

Demokrit

griech. Philosoph, * um 460 v.Chr.; begründete die Lehre von den Atomen und gilt damit als Vorläufer des Materialismus. [zurück]

Albert Einstein

Physiker, * 1879 in Ulm, † 1955 in Princeton, NJ; Spezielle (1905) und Allgemeine Relativitätstheorie (1914/15); Hy­po­the­se der Licht­quan­ten (1905); Nobelpreis für Physik 1921. [zurück]

Epikur

griech. Philosoph, * 341 v. Chr. auf Samos, † 271 v. Chr. in Athen; seine Lehre ist bestimmt von dem Ziel des Glücks durch ein Leben der Freude und der Lust sowie der Freiheit von Schmerz und Unruhe; Anhänger des Atomismus. [zurück]

Galileo Galilei

ital. Mathematiker und Philosoph; * 1564. † 1642. begründete durch seine Untersuchung der Fall- und Wurfbewegung die moderne Ki­ne­ma­tik, betrieb mit einem selbstgebauten Fernrohr (galileische F.) astronomische Forschungen; Verteidigte das kopernikanische Weltbild gegenüber der Kirche ("Und sie bewegt sich doch!"). [zurück]

Josiah Willard Gibbs

amer. Mathematiker und Physikochemiker, * 11.02.1839 in New Haven, CT, † 28.04.1903 ebenda; begründete die chemische Gleichgewichtslehre und die statistische Mechanik; schuf den Begriff der "Phase" und stellte die Gibbssche Phasenregel auf. Führte Vektoren ein und entwickelte die Vektoralgebra. [zurück]

Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz (seit 1882 von H.)

dt. Naturforscher, * 31.08.1821 in Potsdam, † 08.09.1894 in Charlottenburg; seit 1871 Professor für Physik in Berlin, ab 1888 erster Prä­si­dent der physikalisch-technischen Reichsanstalt (heute: PTB); entdeckte die Nervenfasern und maß 1850 als erster die Reiz­fort­pflan­zungs­ge­schwin­dig­keit; Begründer der Theorie der musik-akustischen Forschung; formulierte (unabhängig von J. R. Mayer und J. P. Joule das Prin­zip von der Erhaltung der Energie; behandelte die Wirbelbewegung der Hydrodynamik (1858), wurde mit Untersuchungen über Elek­tro­dyna­mik 1870 zum Vorkämpfer der maxwellschen Theorie; Prinzip der kleinsten Wirkung; führte 1881 den Begriff der "freien Energie" ein und den Elementarquant der Elektrizität. [zurück]

Friedrich Wilhelm (William) Herschel

brit. Astronom, * 15.11.1738 in Hannover, † 25.08.1822 in Slough; entdeckte die Eigenbewegung des Sonnensystems (1805) und das In­fra­rot­licht (1801). [zurück]

James Prescott Joule

brit. Physiker, * 24.12.1818 in Salford, † 11.10.1889 in Sale; untersuchte die Wärmeentwicklung des elektrischen Stroms, stellte 1841 das joulesche Prinzip aus und 1843 das Energieprinzip (unabhängig von Robert Mayer); bestimmte 1850 der Wert des mechanischen Wär­me­äqui­valents; Versuche zur inneren Energie von Gasen, entdeckte mit William Thomson den Joule-Thomson-Effekt; einer der Be­grün­der der Wärmelehre. [zurück]

Immanuel Kant

dt. Philosoph, * 22.4.1724 in Königsberg, † 12.2.1804 ebenda; studierte Mathematik und Philosophie in Königsberg, ab 1755 Privatdozent für u. a. Mathematik, Physik, Mechanik ebenda, publiziert 1785 " Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaft"; seine Schriften "Kritik der reinen Vernunft", zur Erkenntnistheorie und zur Moralphilosophie haben großne Einfluß auf die Philosophie der westlichen Welt.

Johannes Kepler

Astronom, * 1571, † 1630; kaiserlicher Hofastonom in Prag; erfand das astronomische Fernrohr und leitete die Keplerschen Gesetze ab. Zu den Gesetzen und deren Berechnungen Keplers siehe diese Website. [zurück]

Nikolaus Kopernicus

Astronom, * 1473, † 1543; von 1516 bis 1521 Verwalter des Domstifts Allenstein, ab 1523 Bistumsverweser von Ermland. Begründer der kopernikanischen Weltsystem (De revolutionibus orbium coelestium), in dem sich die Planeten um die Sonne bewegen (im Gegensatz zum Ptolemäischen, geozentrischen Weltbild). [zurück]

Antoine Laurent de Lavosier

frz. Chemiker, *1743, † 1794 (hingerichtet); begründete die neuzeitliche organische Chemie, führte die Waage in die analytische Chemie ein, deutete die Oxidation als Sauerstoffaufnahme. [zurück]

Gottfried Wilhelm Leibniz

dt. Mathematiker und Philosoph, * 01.07.1646 in Leipzig, † 14.11.1716 in Hannover; nach Jura-Studium in Leipzig (1661-1663) und Jena (1663-1667) Promotion in Altdorf (b. Nürnberg); wandte sich in Paris (1672-1676) der Mathematik und den Naturwissenschaften zu; ab 1676 technischer Berater in Hannover, ab 1691 Bibliothekar in Wolfenbüttel. Entwickelte die Infinitesimalrechnung (parallel zu I. Newton); publizierte 1714 die "Monadologie". [zurück]

Justus Liebig (Freiherr von seit 1845)

dt. Chemiker, * 12.05.1803 in Darmstadt, † 18.04.1873 in München; Arbeiten zur technischen, analytischen und organischen Chemie, Er[zurück]fin[zurück]der der Düngelehre und der Agrikulturchemie. [zurück]

Leukippos

griech. Philosoph, 5. Jh. v. Chr., wohl aus Milet; Lehrer Demokrits und Mitbegründer des Atomismus; ü,ber sein Leben ist wenig bekannt. Ihm wird die Annahme zugeschrieben, die Wirklichkeit bestehe aus Materie und dem Leeren, die Materie aus unendlich vielen, unteilbaren und unveränderlichen Teilchen von vielerlei Gestalt. [zurück]

Julius Robert von Mayer

deutscher Arzt und Physiker, * 25.11.1814 in Heilbronn † 20.03.1878 ebenda; war Arzt in Württemberg, wies die Umwandlung von ki­ne­ti­scher Energie in Wärme nach und formulierte den "Ersten Hauptsatz der Thermodynamik" (In einem geschlossenen System ist die Sum­me der Ener­gie in allen Formen konstant.). [zurück]

James Clerk Maxwell

brit. Physiker, * 13.06.1831 in Edinburg, † 05.11.1879 in Cambridge; seit 1871 Professor in Cambridge, wo er das Cavendish Laboratory gründete; Beiträge zur Physik auf den Gebieten: Theorie des Elektromagnetismus, kinetische Gastheorie (Maxwellsche Ge­schwin­dig­keits­ver­tei­lung), physiologische Farbenlehre. Aus den 4 Maxwellsche Gleichungen (vier Grundgleichungen der Elektrodynamik) ergeben sich elektromagnetische Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten => Licht ist elek­tro­mag­ne­tische Strahlung. [zurück]

Macedonio Melloni

ital. Physiker, * 11.04.1798 in Parma, † 11.08.1854 in Portici; Professor in Parma, lebte 1931 - 1839 in Paris, arbeitete über Wär­me­strah­lung und entwickelte einen Thermomultiplier, Magnetismus, elektrostatische Induktion und Daguerrotypie; Mitglied u. a. der Preußischen Akademie der Wissenschaften (korrespondierens). [zurück]

Albert Abraham Michelson

amerikan. Physiker, * 19.12.1852 in Strelno (Provinz Posen); † 09.05.1931 in Pasadena (Kalifornien); Nobelpreis für Physik 1907 (als erster Amerikaner). Entwickelte das Michelson Interferrometer und maß die Unabhängigkeit der Lichtgeschwindigkeit von der Erd­be­we­gung.  [zurück]

Isaac Newton (seit 1703 Sir)

engl. Physiker und Mathematiker; * 1643, † 1727; Professor in Cambridge, fand die drei Bewegungsgesetze der klassischen Mechanik (Newtonsche Axiome); erklärte die Planetenbewegung und die Gezeiten mit der Gravitation, begründete die Infinitesimalrechnung, wies die spektrale Zusammensetzung des weißen Lichtes nach. [zurück]

Hans Christian Ørsted

dän. Chemiker und Physiker, * 14.08.1777 in Rudkøbing, † 09.03.1851 in Kopenhagen; seit 1806 Professor in Kopenhagen, entdeckte das Piperidin im Pfeffer, beschäftigte sich mit der Kompressibilität von Gasen und Flüssigkeiten, konstruierte mit Fourier eine Ther­mo­säu­le; ent­deckte die Ablenkung der Kompassnadel durch elektrische Ströme (1820), was zur Entwicklung einer Theorie des Elek­tro­mag­netis­mus durch A. M. Ampère führte. [zurück]

Arthur von Oettingen

deutsch-baltischer Physiker, * 16./23. März 1836 bei Dorpat, † 5. September 1920 in Bensheim; studierte 1853 bis 1855 in Dorpat Ast­ro­no­mie und Physik, Diplom 1859, danach Physik Studium in Paris (bei Becquerel und Regnault) und ab 1860 in Berlin (u. a. bei Pog­gen­dorff); hing der "Synthetischen (axiomatischen) Geometrie" an; Pri­vat­do­zent in Dorpat ab 1862, ordentlicher Professor dort ab 1868; Emeritierung 1888, 1893 Umzug nach Leipzig (zu Ostwald) als Pri­vat­do­zent (bis 1919). Widmete sich der Thermodynamik und bereitete den Ideen J. W. Gibbs (US-amerikanischer Physiker, 1839 - 1903) den Weg. Oettingen hatte 1865 in Dorpat mit der Arbeit "Ueber die Correction der Themometer" promoviert. Die Genauigkeit der Tem­pe­ra­tur­mes­sung nutzte Ostwald für seine Messungen der Neutralisationswärme (Umwandlung chemischer Energie ("Affinität") in Wärme). [zurück]

Wilhelm Ostwald

dt. Physikochemiker und Philosoph, * 02.09.1853 in Riga, † 04.04.1932 in Großbothen (bei Leipzig). Professor für Chemie in Riga (1883 - 1887), Inhaber der ersten Lehrstuhls für physikalische Chemie in Leipzig (1887 – 1906); entdeckte 1888 das Ostwaldsche Ver­dün­nungs­gesetz für organische Säuren; Nobelpreis 1909 für Katalyseforschung (Ostwaldsches Verfahren zur Ammoniakverbrennung). [zurück]

Plato

griech. Philosoph, * 427 v. Chr., † 347 v. Chr.; gründete 387 in Athen die Akademie. Platos Gedanken finden sich bei Descartes und Leibniz, im 19. Jhrdt. im deutschen Idealismus. [zurück]

Joseph Louis Proust

franz. Chemiker, * 26.09.1754 in Angers, † 05.07.1826 ebenda; formulierte 1797 das Gesetz der konstanten Proportionen, entwickelte die chemische Analyse, entdeckte 1799 die Glukose. [zurück]

William John Macquorn Rankine

brit. Ingenieur und Physiker, * 05.07.1820 in Edinburgh, † 24.12.1872 in Glasgow; ab 1855 Professor in Glasgow; einer der Begründer der Thermodynamik und der Theorie der Wärme (1859), führte 1854 die als Entropie bekannte thermodynamische Funktion ein; begründete 1855 die "Energetik" als Lehre von den Gesetzmäßigkeiten der Energie und ihrer Umwandlungen. [zurück]

Jeremias Benjamin Richter

Dt. Chemiker (Privatgelehrter), * 10.03.1762 in Hirschberg (Jelenia Góra), † 04.05.1807 in Breslau (Wrocław). Studierte bei Kant Philosophie und promovierte 1789 in Königsberg im Fach Mathematik mit dem Thema: De Usu Matheseos in Chymia (Über die Anwendung mathematischer [Methoden] in der Chemie); 1792 veröffentlichte er sein wichtigstes Werk über chemische Stöchiometrie. [zurück]

Carl Ernst Heinrich Schmidt

russ. Chemiker und Arzt deutsch-baltischer Abstammung, *13.06.1822 in Mitau (heute Jelgava in Lettland) † 11.03.1894 in Dorpat (heute Tartu). Seit 1850 Prof. für Pharmazie in Dorpat; Doktorvater Wilhelm Ostwalds.

Georg Ernst Stahl

dt. Chemiker, * 22.10.1659 in Ansbach, † 14.05.1734 in Berlin; tritt in seinem Werk Fundamenta chymiae dogmaticae et experimentalis (1723) für eine Trennung einer experimentellen und einer erklärenden Chemie ein; formulierte mit Johann Joachim Becher (1635 - 1682) die Phlogiston Theorie ein, die auf Aristoteles Naturphilosophie basierte und erst von Antoine Laurent de Lavoisier (1743 - 1794) mit der Entdeckung des Sauerstoffs in der Luft (1773) widerlegt wurde. [zurück]

Thomas Thomson

schott. Chemiker und Mineraloge, * 12.4.1773 in Crieff, † 2.7.1852 in Argyleshire; Professor in Glasgow; entdeckte das Mineral Zeolith; unterstützte Daltons Atomtheorie in seiner Schrift "The Elements of Chemistry" Edinburgh 1810; benannte das Element Silicium (Si). [zurück]

Hans Peter Jørgen Julius Thomsen

dän. Chemiker, * 16.02.1826 in Kopenhagen, † 13.02.1909. Untersuchte die Reaktionswärmen und war Mitbegründer der Thermochemie; maß viele Reaktionsenthalpien; entwarf 1895 ein Periodensystem der Elemente in Langform. [zurück]

William Thomson, Lord Kelvin of Largs (Sir seit 1866)

brit. Physiker, *26.06.1824 in Belfast, † 17.12.1907 in Largs; ab 1846 Professor für theoretische Physik in Glasgow. Haupt­for­schungs­ge­biete: Elektrophysik und Thermodynamik, bedeutsame Beiträge zur Elastizitätslehre, Hydrodynamik, Geophysik, Elektrotechnik (Un­ter­was­ser­te­le­gra­fie). 1848 gab Thomson ausgehend vom Carnot-Prozess eine von der thermometrischen Substanz (i.d.R. Quecksilber) unabhängige Temperaturdefinition; Joule-Thomson-Effekt. [zurück]

Alessandro Guiseppe Antonio Anastasio Volta (seit 1810 Graf des napoleonischen Königreiches Italien)

ital. Physiker, * 18.02.1745 in Como, † 05.03.1827 ebenda; leistete grundlegende Arbeiten zur Elektrophysik, untersuchte Zu­sam­men­setzung und Ausdehnung von Gasen, erfand den Elektrophor (1775) und entwickelte den Plattenkondensator, zeigte, dass die Kon­den­sa­tor­plat­ten­la­dungs­zu­nahme proportional zur angelegten Spannung ist; erstellte eine kontaktelektrische Spannungreihe der Metalle, erfand um 1800 die Volta-Säule. [zurück]

Franz (František) Wilhelm Wald

tschech. Chemiker, * 9.1.1861 in Brandis (Brandýsek), † 19.10.1930 in Ostrau (Moravská Ostrava); studierte technische Chemie in Prag, war 1882 - 1908 Chemiker beim Eisenwerk in Kladno; ab 1908 Professor an der Tschechischen Technischen Universität in Prag; war wie Ostwald Energetiker und unterstützte diesen im Bemühen um eine geschlossene Theorie. (ausführliche Biographie) [zurück]

James Watt

brit. Ingenieur und Erfinder, * 19.01.1736 in Greenock, † 19.08.1819 in Heathfield; entwickelte bis 1765 die atmosphärische Dampf­ma­schine von T. Newcomen die erste direkt wirkende Niederdruckdampfmaschine (Patent erteilt 1769); die von ihm entwickelte erste uni­ver­sell ein­setz­bare Maschine leitete die industrielle Revolution ein. Watt hatte Anteil an der Forschung über die Zusammensetzung des Was­sers, führte die "Pferdestärke" als Maßeinheit der Arbeit pro Stunde (Leistung) ein. [zurück]

William Hyde Wollaston

englischer Arzt und Chemiker, * 6.08.1766 in East Dereham (Norfolk), † 22.12.1828 in London; Entdecker der Elemente Palladium und Rhodium; entwickelte u. a. die Scale of Equivalents. [zurück]

Quellen

1. Dictionary of the History of Science, W.F. Bynum, E.J. Browne, R. Porter (Eds.); Macmillan Press (1981).
2. Brockhaus Enzyklopädie, Millenium Ausgabe.
3. Albrecht Fölsing: Albert Einstein - Eine Biographie, Suhrkamp 1995.
4. Einstein, Albert. 'Folgerungen aus den Capillaritaetserscheinungen'. Annalen der Physik, 4 3 (1901).
5. Wilhelm Ostwald: Die Überwindung des wissenschaftlichen Materialismus. Vortrag, gehalten auf der 67. Versammlung der Ges. Dt. Naturforscher und Ärzte zu Lübeck, 16.-20.9.1895. Erschienen in: Verhandlungen der Ges. Dt. Naturforscher und Ärzte, 67. Versammlung, 1895, Teil 1, Allg. Sitzung. Verlag F. C. W. Vogel, Leipzig 1895.
6. Wilhelm Ostwald: J. B. Richter in: Das Buch der Grossen Chemiker, Erster Band, (Günther Bugge, Herausg.), 1929.
7. G. H. Hess: åber J. B. Richter′s Arbeiten. Journal für praktische Chemie, 24, 420, 1841.
8. Wilhelm Ostwald: Lebenslinien II Leipzig 1887 - 1906. Berlin 1927.
9. Paul Walden: Wilhelm Ostwald. Leipzig 1904.
10. C. S. Mirbt: Kant und seine Nachfolger, Erster Band. Jena 1841.
11. Kant′s Philosophy of Science, Stanford Encyclopedia of Philosophy (2014).
12. Immanuel Kant: Metaphysicae cum Geometria iunctae Usus in Philosophia Naturali, cuius Specimen I. Continet Monadologiam Physicam. 1756. (in: Immanuel Kant′ Werke, Gesamtausgabe in zehn Bänden. Achter Band, S. 405; Leipzig 1838.

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