Sir Samuel Morland (Moreland), geboren um 1625 zu Sulshamstead (Berkshire), gestorben zu Hammersmith bei London am 30. Dezember 1695; er war der Sohn eines Geistlichen und nahm an der Revolution unter Cromwell Theil, der ihn zu verschiedenen politischen Missionen verwendete. Später wurde er Royalist und leistete dem König Karl II. einen sehr wesentlichen Dienst, da er ihm eine, gegen dessen Leben geplante, Verschwörung verrieth. Von dieser Zeit an war er in der Gunst dieses Monarchen, der ihn auch in den Freiherrnstand erhob und ihn zum „master of mechanics" in seinem physikalischen Laboratorium, das er sich im St. James Park bauen liess, ernannte. In dieser Eigenschaft erbaute er einige Maschinen, Wasserhebewerke und Wasserkünste und ging zu diesem Behufe eigens nach Frankreich, um die Wasserwerke zu Marly zu studiren. Man hat ihn unter die Erfinder der Dampfmaschine gereiht, jedoch ohne Grund. Von seinen Schriften erwähnen wir bloss die folgenden: Description of the Tuba Stentorophonica or speaking trumpet, an instrument of excellent use, as well at sea at as land, invented and variously experimented in the year 1670, fol. Lond. 1671. Élevation des eaux par toute sorte de machines, reduite à la mesure, au poids, à la balance, par le moyen d'un nouveau piston et corps de pompe et d'un nouveau mouvement cycloelliptique etc. 4o, Paris 1685. Hydrostatics or instructions concerning water-works, 12°, Lond. 1697. Moreland wird auch die Erfindung des schiefabgekröpften Barometers (Diagonalbarometer) zugeschrieben. Die Wärmelehre. Mit der Erfindung des Thermometers war die Bahn eröffnet für die verschiedensten Untersuchungen über die Wärme. In diesem Zeitraume bildet sich die Theorie eines Wärmefluidums aus. Die zahlreichen Versuche, welche von Boyle, Guericke, den Florentiner Akade mikern und den vielen andern Forschern ausgeführt werden, beschäf tigen sich sehr häufig mit der Wärme, und zwar mit der durch dieselbe verursachten Ausdehnung der Körper, mit den Aenderungen der Aggregatsform und den damit in Verbindung stehenden mechanischen Wirkungen, mit den Quellen und der Fortpflanzung der Wärme. Selbst der Begriff der Wärmemenge, welche einem Körper zugeführt werden muss, um seine Temperatur um ein gewisses zu heben, kommt schon in dieser Zeit vor. Die Akademiker der „Cimento" gebrauchen schon den Titel: Wärmecapacität. Die Hauptfortschritte der Wärmelehre in diesem Zeitraum beziehen sich auf die Vervollkommnung des Thermometers und die Versuche über die Spannkraft des Wasserdampfes, d. h. die Erfindung der Dampfmaschine. Verbesserung des Thermometers. Die Erfindung des Florentiner Thermometers hatte diesem Apparate eine solche Form gegeben, welche es zu wissenschaftlichen Untersuchungen tauglich machte. Die wichtigsten Verbesserungen in unserem Zeitraume sind die Ersetzung des Alkohols durch das Quecksilber und die Annahme des Gefrier- und Siedepunktes des Wassers als die beiden Fixpunkte der Thermometerscala. Nebst diesen beiden, heute noch gültigen Fixpunkten wurden anfänglich auch die Temperatur tiefer Keller und die Blutwärme gesunder Menschen als Fixpunkte angenommen und es entstand nun eine ungezählte Anzahl von Thermometerskalen, welche heute fast sämmtlich vergessen sind *). Wesentliche Verdienste um die Festsetzung der zwei Ausgangspunkte der Eintheilung des Thermometers hat sich Carlo Renaldini **) erworben, der unsere heutigen Fixpunkte vorschlägt. Die Beständigkeit des Siedepunktes für Wasser und Weingeist hat Halley nachgewiesen, als er die Ausdehnung der Flüssigkeiten durch die Wärme studirte ***). Da sich ihm das Quecksilber zu wenig auszudehnen schien, so schlug er die Luft als thermometrische Substanz vor. Er machte auch schon die Bemerkung, dass man bei barometrischen Messungen die Temperatur des Quecksilbers berücksichtigen müsse. Als zweiten Fixpunkt der Eintheilung empfiehlt er, wie La Hire, die Temperatur sehr tiefer Keller. Der letztere verwendete seit 1670 bei einem Florentiner Thermometer, dessen einer Fixpunkt nach Lambert (als Nullpunkt) die Temperatur des gesalzenen Schnees war, als hundertsten Grad die Temperatur des gerinnenden Talges. Newton wendete, wie ebenfalls schon erwähnt wurde, ein Leinölthermometer an. Er fand, dass seine thermometrische Flüssigkeit, welche im schmelzenden Schnee 10,000 Raumtheile betrug, bei der Temperatur des menschlichen Körpers 10,256, im siedenden Wasser (beim Beginn des Siedens) 10,705, in wallend kochendem Wasser 10,725, in erstarrendem Zinn 11,516 Raumtheile einnehme. Für höhere Temperatur wendete er rothglühendes Eisen an, aus dessen, für die Abkühlung erforderlichen Zeit er auf die Temperatur schliesst. Wirkliche Luftthermometer hat Amontons †) construirt, bei welchen das Volumen der eingeschlossenen Luft constant gehalten wurde und die Höhe der in einer aufrechtstehenden Röhre drückenden Quecksilbersäule als Mass der Temperatur galt. In einer *) Nachrichten darüber finden sich in folgenden Schriften: Martine: Essais sur la Construction et la compar. des Thermomètres. (Aus dem Englischen.) Paris 1751. Grischow: Thermometria comparata acuratius. Miscell. Berol. 1740. VI. Cotte: Traité de Météorologie. Paris 1774. Van Swinden: Dissert. sur la comp. des therm. Amst. 1778. De Luc: Recherches sur la modif. de l'atmosph. Genève 1772. Lambert: Pyro metrie. Berlin 1779. u. a. **) Siehe oben pag. 238. ***) An Account of several Experiments made to examine the nature of the expansion and contraction of fluids, by heat and cold, in order to ascertain the divisions of the thermometer etc. (Phil. Tr. 1693). †) Siehe oben pag. 179. kleinen Schrift: Traittez des baromètres, thermomètres et notiomètres (Amsterd. 1688), schlägt der französische Gelehrte Dalencé ebenfalls den Gebrauch zweier Fixpunkte vor, allerdings sind diese Punkte nicht eben zweckmässig gewählt (schmelzende Butter, Lufttemperatur beim Anfange des Gefrierens u. s. f.). Als sein Verdienst ist es hingegen anzuführen, dass er klar das Prinzip der Eintheilung der Thermometer ausspricht *). Viel bedeutender sind die Verdienste, die sich Fahrenheit um die Verbesserung der Thermometer erworben hat. Daniel Gabriel Fahrenheit, geboren am 14. Mai 1686 zu Danzig, gestorben in Holland am 16. September 1736, war der Sohn eines Kaufmanns und war ebenfalls für diesen Beruf bestimmt. Er hatte jedoch eine sehr grosse Neigung zu den Naturwissenschaften und wendete sich bald ausschliesslich der Beschäftigung mit denselben zu. Besonders berühmt wurde er durch seine Geschicklichkeit in der Verfertigung von Thermometern, welche die ersten völlig vergleichbaren waren, wie dies Christian von Wolf **), Kanzler und Professor der Universität Halle in seiner Relatio de novo barometrorum et thermometrorum concordantium genere (Acta erudit. 1713) mit grosser Befriedigung hervorhebt. Fabrenheit hat sich nicht von Anfang an seiner bekannten, noch jetzt in England und Nord-Amerika gebrauchten Eintheilung bedient. Nach einigen Angaben ist es sogar wahrscheinlich, dass er zu dieser Eintheilung von Römer veranlasst worden sei. In den Philos. Transactions von 1724 gibt Fahrenheit drei fixe Temperaturen an: als Nullpunkt die Temperatur einer Kältemischung (zugleich die stärkste Winterkälte von 1709), die Temperatur des beginnenden Gefrierens: der 32ste Grad, endlich die Temperatur in der Mundhöhle, oder die Bluttemperatur, welche Borelli zuerst als constante Temperatur erklärte, d. i. sein 96ster Grad. Die Siedetemperatur der Wasser benützte er nicht bei der Bestimmung der Eintheilung. Die ersten Thermometer Fahrenheit's waren mit Weingeist gefüllt, erst später, wahrscheinlich über Vorschlag Wolf's wendete er Quecksilber als thermometrische Substanz an. Fahrenheit hat sich um die Physik vielfach verdient gemacht. Er hat die Ueberkühlung oder Gefrierverzögerung des Wassers entdeckt und studirt (1721), er ist der Erfinder des ersten gebrauchbaren Gewichtsaräometers und des Thermobarometers. Von seinen Schriften erwähnen wir: Experiments concerning the degrees of heat of boiling liquors (Phil. Transact 1724). Experiments and observations on the freezing of water The description and use of a new areometer (ib. Von seinen Instrumenten führt Gerland ***) zwei Quecksilber in vacuo (ib. id.). id.). *) Dalencé hat auch eine Hygrometervorrichtung ausgeführt. **) Siehe oben pag. 320. ***) Beitr. zur Gesch. der Physik, pag. 7. thermometer an, welche er im physikalischen Cabinet zu Leyden entdeckte und für sehr schön gearbeitet erklärt. Eigenthümliche thermometrische Apparate stammen von Sturm und Helmont, nämlich eine Art Differentialthermometer *). Der letztere Gelehrte benützte auch ein Wasserthermometer **). Geschichte der Dampfmaschine. Die Spannkraft des aus kochendem Wasser sich entwickelnden Dampfes ist eine derart in die Augen springende Erscheinung, dass sie unmöglich lange Zeit dem beobachtenden Sinne verborgen bleiben konnte. So sehen wir denn schon im Alterthum den Gedanken aufkeimen, die Expansion des in ein Gefäss verschlossenen Dampfes als Kraftquelle zu benützen, wenn auch vor der Hand nur in der Absicht, um an leblosen Dingen überraschende, als wunderbar erscheinende Bewegungen hervorzubringen. In ähnlicher Weise wurde auch die durch Erhitzung gesteigerte Expansion der atmosphärischen Luft verwendet. Es war noch ein weiter Weg zurückzulegen, um zur Erkenntniss zu kommen, in welch' segensreicher Weise sich die im erhitzten Wasserdampfe verborgene Kraft verwerthen lasse, um die menschliche Kraft zu vertausendfachen, um Werke von bisher ungeahnter Mächtigkeit zu schaffen. Und als sich diese Ueberzeugung langsam immer mehr den Weg bahnte, da dauerte es noch lange, bis man diejenige Vorrichtung zu construiren lernte, mittelst welcher sich die im Dampfe schlummernde Arbeitskraft in zweckmässiger Weise zu den verschiedensten Verrichtungen anwenden liesse. Von Zeit zu Zeit taucht wohl die Idee der Arbeit leistenden Dampfkraft auf, um jedoch gleich wieder vergessen zu werden. William von Malmesbury erzählt im Jahre 1125, dass sich zu jener Zeit in einer Kirche zu Rheims eine Dampforgel befunden habe, welche angeblich durch den Bischof Gerbert, den späteren Pabst Sylvester II. construirt worden wäre. Wir übergehen hier die vielen Bemerkungen, die wir bezüglich der durch ausströmenden Dampf, Rauch, heisse Luft u. s. f. getriebenen kleinen Mechanismen vorfinden und heben nur noch kurz die Vorrichtungen des Porta, Salomon des Caus und Branca hervor, mit welchen jene ersten Versuche zur Construktion der Dampfmaschine abschliessen. In den „Pneumaticorum libri III" von Porta findet sich eine Vorrichtung beschrieben, mittelst welcher er bestimmen. *) Siehe oben pag. 147. **) Ausführlicher über diesen Gegenstand siehe: Fritz Burckhardt, Erfindung des Thermometers und seine Gestaltung im 17. Jahrhundert, Basel 1867; ferner von demselben: Die wichtigsten Thermometer des 18. Jahrhunderts, Basel 1871. E. Wohlwill: Zur Geschichte der Erfindung des Thermometers, Pogg. Ann., Bd. 124, pag. 163, und Burckhardt: Historische Notizen, ib. Bd. 133, pag. 680. will, in wie viele Theile Luft sich ein Theil Wasser während des Kochens verflüchtige. Im Grunde genommen ist die ganze Vorrichtung ein zur Hälfte mit Wasser gefüllter Windkessel, in welchen aus einem Gefässe, in dem Wasser kocht, Dampf geleitet wird. Der Druck des Dampfes schleudert das Wasser aus dem Rohre, so dass das Ganze als Spritze benützt werden könnte. Eine ähnliche Einrichtung trifft Salomon de Caus. Salomon de Caus (Caux, Cauls, Caulx), geboren 1576 in der Normandie (nach einer nicht ganz sicheren Quelle), gestorben um 1630 in derselben Provinz, musste als Protestant sein Vaterland verlassen. Als geschickter Ingenieur fand er bei dem Kurfürsten von der Pfalz, Friedrich V., Beschäftigung zu Heidelberg, wo er die Terrassen im Schlossgarten baute. Später kehrte er in sein Vaterland zurück. Von seinen Schriften erwähnen wir: La perspective avec la raison des ombres et miroirs, Lond. u. Frankf. 1612. Les raisons des forces mouvantes avec diverses machines tant utiles que plaisantes auxquelles sont adjoints plusieurs desseings des grottes et fontaines, Francfort 1615. Dasselbe existirt auch in deutscher Uebersetzung aus jener Zeit. De Caus hat auch eine Thermometervorrichtung beschrieben, welche dem Luftthermometer Guericke's sehr ähnlich ist *). Giovanni Branca, geboren 1571 zu Pesaro **), Baumeister, Erbauer der Kirche zu St. Loretto, schrieb ein Werk unter dem folgenden Titel: Le macchine artefiziosi tanto spirituali, quanto animali di molto artefizio per produrre effetti maravigliosi, Roma 1629. Im dritten Abschnitte dieser Schrift schlägt der Verfasser vor, den Dampfstrahl einer Aeolipyle gegen ein Schaufelrad wirken zu lassen, das einen Mechanismus triebe. Die erste Periode der Erfindung einer durch Wasserdampf getriebenen Maschine hat Vorrichtungen sehr verschiedener Einrichtung hervorge bracht, die Dampfmaschine des zweiten Zeitraumes hingegen näherte sich schon mehr der gegenwärtigen Form dieser Maschine. Der Dampf wirkt noch nicht auf einen beweglichen Stempel, sondern unmittelbar auf die Oberfläche des Wassers, welches die Maschine zu heben bestimmt ist. Die Erfindung dieser Dampfpumpen ist an die Namen zweier Männer geknüpft, von denen wir hier zu sprechen haben werden. Es sind dies der Marquis of Worcester und Thomas Savery. Edward Somerset Marquis of Worcester, später Graf von Glamorgan, auch Lord Herbert of Raglan, geboren (wahrscheinlich) 1601, gestorben am 3. April 1667 zu London, stammte aus einer der angesehensten und reichsten Familien Englands. Als eifriger Royalist nahm er mit seinem Vater an den politischen Wirren und bürgerlichen Unruhen seiner Zeit Theil, sie unterstützten König Karl I. mit Geld *) Les raisons des forces mouvantes, pag. 18. **) Zeit und Ort des Todes unbekannt. |