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Die Entstehungsgeschichte des bekannten Aufrufs Alexander von Humboldts von 1836, der zur weltweiten Errichtung geomagnetischer Beobachtungsstationen geführt hat, erfährt hier an Hand teilweise unveröffentlichter Briefe Humboldts an Astronomen insofern eine neue Beleuchtung, als gezeigt wird, daß seine endgültige Gestaltung zu einer ernsten Belastungsprobe des Verhältnisses Humboldts zu C. F. Gauß geführt hat. Zugleich werden neue Eindrücke von der Denk- und Arbeitsweise der beiden großen Forscher vermittelt.
Alexander von Humboldt und Carl Friedrich Gauß als Wegbereiter der neuen Disziplin Erdmagnetismus
(2011)
Alexander von Humboldt hatte sich bereits in Freiberg mit dem Erdmagnetismus beschäftigt; jedoch erst in Frankreich lernte er die entsprechenden Beobachtungsmethoden kennen. Auf allen seinen Reisen machte er erdmagnetische Messungen. Seine Zusammenarbeit mit Arago in Paris war besonders fruchtbar, hier wurde das erste magnetische Observatorium gebaut. Humboldt beschäftigte sich vor allem mit Intensitätsmessungen; sein wichtigster Beitrag war die Feststellung, dass die magnetische Intensität vom magnetischen Äquator bis hin zu den Polen zunimmt. Carl Friedrich Gauß interessierte sich seit mindestens 1803 für den Erdmagnetismus; vor allem trachtete er danach, die Humboldtschen Messergebnisse zu bekommen. Als im Jahre 1831 Wilhelm Weber als Professor der Physik nach Göttingen berufen worden war, war dies ein Wendepunkt für Gauß. Bereits 1833 war Göttingen zum Zentrum für erdmagnetische Forschungen geworden; eine neue Ära begann, welche allerdings nur bis 1843 währte. Gauß’ wichtigste Beiträge waren theoretischer Natur; zunächst stellte er Humboldts relative Intensitätsmessungen auf absolute Messungen um, die unabhängig von der jeweils gebrauchten Magnetnadel waren. Mit Gauß’ Publikation „Allgemeine Theorie des Erdmagnetismus“ (1839) begann eine neue Epoche. Der springende Punkt war der neu definierte Terminus „Potential“. Gauß präsentierte erstmals das Bild der Erdoberfläche mit Äquipotentiallinien.
Während der im September 1837 in Göttingen stattfindenden Universitätsfeierlichkeiten initiierten Alexander von Humboldt und Carl Friedrich Gauß gemeinsam ein Projekt; es ging dabei um die Frage, ob Sternschnuppen die erdmagnetischen Erscheinungen beeinflussen würden, dem Nordlicht vergleichbar. Dies sollte im folgenden November, anlässlich des zu erwartenden großen Sternschnuppenschauers, überprüft werden. Im Zentrum dieser Untersuchung steht der Brief von Alexander von Humboldt an Gauß vom 30. November 1837 (Briefwechsel Humboldt-Gauß, S. 63–65); in diesem wurden zwei Beilagen bzw. Anlagen angesprochen, die zwar noch existieren, die aber bei der Ausgabe des Humboldt-Gaußschen Briefwechsels fast ganz unberücksichtigt blieben. Es handelt sich erstens um einen Brief von dem in Breslau wirkenden Astronomen Boguslawski an Humboldt vom 15. November 1837, den Humboldt, versehen mit eigenen Anmerkungen, Gauß zukommen ließ, und zweitens um ein Dokument, enthaltend die von Humboldt und Herter in Berlin während der Zeit vom 12. bis 21. November angestellten erdmagnetischen Beobachtungen. Diese Dokumente sollen hier erstmals in den historischen Kontext eingebettet, vorgestellt werden, zusammen mit dem Bericht über die in Marburg gemachten Sternschnuppenbeobachtungen vom 12. bis 14. November, die Gerling veranlasst hatte.
Hans Christian Ørsted gehörte zu den bedeutendsten Physikern seiner Zeit, er und Michael Faraday waren die Schöpfer des Elektromagnetismus. Ein erstes Treffen zwischen Alexander von Humboldt und Oersted fand im Frühjahr 1823 in Paris statt. Weitere Treffen folgten in Altona bzw. Hamburg im Jahr 1827, in Berlin 1828, in Berlin und Potsdam 1843 sowie in Kopenhagen 1845. Die erhaltenen Briefe – zwei Briefe von Humboldt an Ørsted sowie zwei Briefentwürfe von Oersted an Humboldt – gewähren weitere Einblicke in das gute Verhältnis, das diese beiden Wissenschaftler miteinander pflegten. Obwohl Ørsted eines der treuesten Mitglieder des Göttinger Magnetischen Vereins war und beste Beziehungen zu Gauß und Weber unterhielt, spielten im „Kosmos“ Ørsteds Beiträge zum Erdmagnetismus keine Rolle, hier wurden nur Ørsteds Beiträge zum Elektromagnetismus gewürdigt.
Ulrich Päßler konnte im September 2019 den verschollen geglaubten Brief von Carl Friedrich Gauß an Alexander von Humboldt vom 17. August 1832 wiederfinden. Dieser Brief stammt aus der Anfangsphase von Gauß’ erdmagnetischen Forschungen. Gauß gibt an, sich erst vor einem halben Jahr in dieses Gebiet gewagt zu haben, das bislang Humboldt vorbehalten war. Die wichtigsten Themen des Briefes sind der Einfluss der Temperatur auf die magnetischen Eigenschaften sowie die Methoden der Magnetisierung von Nadeln und Stäben. Der Brief füllt eine wichtige Lücke in der Korrespondenz zwischen Gauß und Humboldt und ergänzt unsere Kenntnisse über bisher kaum wahrgenommene Forschungsfelder von Gauß. Es wird eine kritische kommentierte Edition des Briefes vorgestellt.
Wegen seiner riesigen Ausdehnung hat Russland bei der wissenschaftlichen Erforschung des Erdmagnetismus bereits im 18. Jahrhundert und erst recht im 19. Jahrhundert eine herausragende Rolle gespielt. Alexander von Humboldts Engagement auf dem Gebiet des Erdmagnetismus, sein organisatorisches und diplomatisches Geschick verhalfen dazu, dass man sich international und vielerorts dem Phänomen des Erdmagnetismus zuwandte. Carl Friedrich Gauß stellte dessen Erforschung in der relativ kurzen Zeit zwischen 1833 und 1839 auf ein ganz neues wissenschaftliches Fundament. Die Pläne Humboldts, die Erde möglichst global physikalisch zu erforschen, und die Pläne von Gauß, die erdmagnetischen Forschungen zentral zu koordinieren, gipfelten 1849 in der Gründung des Physikalischen Hauptobservatoriums in St. Petersburg, das zu jener Zeit eine absolut neuartige Institution darstellte – es war der Erforschung der neuen Disziplin Geophysik gewidmet. An der Spitze dieser Institution stand der russische Physiker Adolph Theodor Kupffer, Mitarbeiter und Kollege sowohl von Humboldt als auch von Gauß.