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Über das Universum

6^t Vorl.

Wir gehen nunmehr zu einem andern Theile des Naturgemäldes über, zur Betrachtung der flüssigen Hüllen des Erdkörpers, der Luft und des Meeres. – Zuvörderst bemerke ich, daß derjenige Zustand der Körper den man mit fest, flüssig, tropfbar oder gasförmig zu bezeichnen pflegt, nur einen relativen Begriff ausdrückt, indem ein und derselbe Körper alle diese Zustände zu durchgehen fähig ist. So kennen wir den Schwefel als einen festen Körper, welcher, der Wärme ausgesetzt, schmilzt, und bei noch größerer Hitze sich verflüssigt. Das flüssige Quecksilber wird durch das Feuer sublimirt, und gefriert zum harten Körper bei einer Temperatur von -32° Reaum. (So blieb auf der Reise des Capt. Parry gegen den Nordpol, während seines Aufenthalts auf Melville Island, 4–5 Monate lang ununterbrochen das Quecksilber gefroren, da das Thermometer stets 0/32° zeigte. Dennoch fehlt es in jenen Gegenden nicht an Thieren, welche im Stande sind dieser Kälte zu widerstehen. Es leben dort Rennthiere, Hasen, und eine Art Ochsen, von dem Geruche ihrer Häute, Muskusochsen genannt.)

Die Metalle insbesondere sind geeignet diesen 3 fachen Zustand anzunehmen, und die Metalloide der Alkalien erscheinen flüssig, selbst bei einer sehr mäßigen Temperatur. So kennen wir das Wasser flüssig als Wassergas, und als Eis in so starrem Zustande, daß es am Nordpol, und auf hohen Bergen einen Theil der Gebirgsmassen des festen Erdkörpers auszumachen scheint. – Bei dem jedesmaligen Uebergange aus einem Zustande in den andern, wird Wärme frei, die zuvor gebunden (latent) die Form bestimmt hat, unter der ein Körper uns erscheint. Hierauf gründet sich die Entdeckung des Profeßor Leslie zu Edinburgh, welche das Mittel an die Hand giebt, mitten in der Tropenhitze Eis herbeizuschaffen, wenn auch keine hohen Berge in der Nähe sind. Unter dem Recipienten der Luftpumpe macht er das Wasser bei jeder Temperatur, durch seine Verdünnstung, in wenig Minuten gefrieren, indem er den entstandenen Wasserdampf, durch zugleich unter die Glocke gebrachte concentrirte Schwefelsäure absorbiren läßt, und dadurch den leeren Raum immer wieder herstellt, so daß die Verdünstung ununterbrochen schnell fortgehen kann. – Sehr viele dieser Maschinen sind seitdem von England aus, nach Ost und Westindien versendet worden, und es ist nur zu bedauern, daß die Erzeugung dieses Erfrischungsmittels im Großen doch immer etwas theuer zu stehen kommt.

Gay-Lussac hat gezeigt, daß die Wärmestrahlung des Bodens durch trockne Luft gegen einen wolkenfreien Himmel, die eigentliche Ursach des sonderbaren Erkältungs Prozesses ist, der den Dr. Oudney vor Kälte sterben ließ, mitten in Afrika, an der Grenze von Bornu, unter dem 13^ten Grade der Breite, zu Ende Decembers, in einem Lande, das, nach Barometer Messungen nicht 1200 Fuß über dem Meeresspiegel erhaben ist. – So verursacht trockne warme Luft gegen die befeuchtete Kugel eines Thermometers geblasen, ein augenblickliches und bedeutendes Fallen des Quecksilbers.

Dem englischen Chemiker Faraday ist es gelungen mehrere früher als permanent gasförmig betrachtete Körper zu condensiren und in flüssigem Zustande darzustellen. Bei 0° und 36 Atmosphären Pression erhielt er die Kohlensäure liquid, die farblos, dünnfließend und leicht erscheint. – Auch das Schwefelwasserstoffgas wurde in eine farblose, sehr leicht bewegliche Flüssigkeit verwandelt, und zwar bei 10°R. durch den Druck von 17 Atmosphären. Doch ist es noch nicht gelungen, weder die atmosphärische Luft, noch das Wasser = Sauer od. Stickstoff-Gas zu condensiren, wahrscheinlich weil diese Stoffe noch einen größern Druck erfordern. – Wäre der Plan von Maupertuis ausgeführt, welcher vorschlug in der Nähe unserer Stadt ein tiefes Loch, einen mehrere Meilen tiefen Schacht graben zu lassen, so würde dies Problem gewiß mit großer Leichtigkeit zu lösen seyn, da sich berechnen läßt, daß bei einer Tiefe von 11 Meilen die Luft einen so comprimirten Körper bilden muß, daß Platina darauf schwimmen würde.

Die Frage von der Höhe unseres Luftkreises läßt keine absolute Beantwortung zu. Eine Berechnung, auf den Winkel von 18° begründet, unter dem die Sonne bei der Dämmerung sichtbar wird, würde eine Höhe von beinahe 8 Meilen ergeben. Die Verdünnung der Luft in dieser Höhe müßte größer seyn, als wir sie unter der besten Luftpumpe hervorzubringen im Stande sind, und da sie nur ¹/₁₀₆ Linie betragen könnte, so wäre dieser Raum wohl luftleer zu nennen. Dagegen verändert sich der Druck der Luft, auf den größten Höhen die wir in Luftbällen, und auf hohen Bergen erreicht haben, nur bis auf 13–14 Zoll, gegen den Barometerstand von 28 Zoll in der Ebne. – Verschiedene Meteore in der Atmosphäre (Sternschnuppen, Aerolithen pp.) scheinen jedoch unzweideutig anzuzeigen, daß in Höhen von 30–40 Meilen, selbst 100 Meilen, der Luftkreis seine Gränze noch nicht erreicht haben mögte.

Der Druck der uns umgebenden Atmosphäre erleidet theils regelmäßig wiederkehrende, theils unregelmäßige Veränderungen, und in dem dadurch gestörten Gleichgewichte erkennen wir die Veranlaßung der strömenden Bewegungen ganzer Massen von Luft, die als Winde uns theils Wärme bringen, theils nehmen. Mäßige Winde legen in einer Sekunde 10–15 Fuß zurück. Stürme durchlaufen in derselben Zeit 40 Fuß und mehr Fuß. Man will selbst Orkane mit 124 Fuß Geschwindigkeit in 1 Sek. beobachtet haben. – In England hat man Beispiele, daß die Schnelligkeit der Rennpferde im eigentlichen Verstande, der des Windes gleichkommt. Das berühmte Rennpferd Eclipse legte 58 Fuß in 1 Sek. zurück, was schon einem starken Sturme vergleichbar ist. – Dagegen ergibt das Resultat der Versuche welche ich im Jahre 1823 in Gemeinschaft mit den Herrn Arago, Bouvard, Gay-Lussac und Prony, zwischen Ville-Juif und Montthery bei Paris, über die Geschwindigkeit des Schalles angestellt habe, daß derselbe 1058 Fuß in der Sek. durchläuft. Eine Kanonenkugel braucht 1 Sek. um 1500 Fuß zurückzulegen, wogegen in derselben Zeit der Lichtstrahl 40,000 Meilen durchmißt.

Sehr merkwürdig sind die schon vorlängst beobachteten periodischen Veränderungen im Barometerstande, die abgesehen von der Verschiedenheit desselben im Großen, mit unverkennbarer Regelmäßigkeit stündlich wiederkehren. Der höchste Stand ist von 9–9½ Uhr früh, worauf das Quecksilber sinkt bis 4 Uhr, und um 11 Uhr Abends den Standpunkt des Morgens wieder erreicht. Es finden also 2 maxima und 2 minima statt, eine Ebbe und Fluth die mit so großer Regelmäßigkeit zurückkehrt, daß man am Barometer sehen kann was die Uhr ist. Die ganze Oszillation beträgt nur etwa 1½ Linien, und unter den Tropen reicht ein Tag und eine Nacht hin, um den ganzen Cyclus zu beobachten. In Deutschland bedurfte es 20 Tage, um die Mittelzahl der Stunden zu finden. Diese periodische Oszillation wird weder durch Stürme noch Gewitter, noch Erdbeben unterbrochen; sie findet statt in der Höhe von 15,000 Fuß, wie auf der Ebene; weder Wärme noch Kälte übt einen Einfluß, noch steht sie, wie die Meeresfluth mit dem Monde in Verbindung, der so wenig in den Syzygien als in den Quadraturen im geringsten sichtbar auf diese Veränderung zu wirken scheint.

Die Atmosphäre welche unsern Erdball umgiebt, besteht aus einem Gemenge von Sauerstoff, Stickstoff, und einem unbedeutenden Theile Kohlenstoff (¹/₅ Sauerstoff, ⁴/₅ Stickstoff, ¹/₁₀₀₀ Kohlensäure). Merkwürdig ist es, daß nach vielfältigen Versuchen, die der atmosphärischen Luft beigemengte Quantität von Sauerstoff, auf allen Höhen, und unter allen Umständen dieselbe zu seyn scheint. Man hatte früher in der Vegetation, das große Mittel gesucht und zu finden geglaubt, um den ungeheuren Verbrauch von Sauerstoff durch Athmen und Verbrennen einigermaßen durch diesen Ersatz zu erklären. Nach den Versuchen des jüngeren de Saussure mögte diese Hypothese wohl als unhaltbar zu verlassen seyn.

Der Einfluß einer, durch den verminderten Luftdruck verdünnten Luft, auf unsere Organisation, ist auch von den roheren Völkern nicht unbemerkt geblieben. Die Indier pflegen sogar die Luft auf sehr hohen Bergen, mit dem Ausdruck giftig zu bezeichnen. Der geringere Druck bewirkt eine Ausdehnung der Gefäße, welche die feineren oft zerreißen macht, so daß Blut der Nase, den Augen und den Ohren entfließt. Bei jüngeren Personen findet diese Erscheinung früher und häufiger statt, und ich erinnere mich, daß unter meinen Begleitern auf die Höhen der Anden, fast ein jeder die bestimmte Barometerhöhe kannte, unter der für ihn diese lästige Ergießung statt fand. Man gewöhnt sich jedoch an diese Erscheinung, die nicht so bedenklicher Art ist, als man glauben mögte.

Auf dem Gipfel des Antisana, 1200 Fuß höher als der Pic von Teneriffa, waiden Tausende von Stieren, auf die mit Hunden Jagd gemacht zu werden pflegt. Sehr häufig ist, daß den geängsteten Rindern ein Blutstrom aus dem Maule entstürzt, als Folge des Andrangs, den die Muskelbewegung in der dünnen Luft so sehr vermehrt.

Eine andere Empfindung, welche auf diesen Höhen erregt wird, hat Aehnlichkeit mit den Gefühlen welche das Meer hervorzubringen pflegt, und Uebelkeit, so wie Erbrechen mit sich führt. – Auf den Hochebenen von Quito und Peru, wo selbst Frauen zu Pferde oft Reisen über Höhen unternehmen, welche die des Montblanc weit übertreffen, kennt man das Uebel unter dem Namen: mal de montagnas, wie man ein mal de mer hat. Es ist aber keinesweges Mangel an Lebensluft, wodurch diese Erscheinung hervorgebracht wird, sondern allein Folge der Verdünnung der Luft, von der bei jedem Einathmen eine geringere Menge den Lungen zugeführt wird. – Auffallend ist aber die Art der Einwirkung auf das gastrische System.

Da der Luftkreis überall in Berührung mit Wasser und Wasserhaltigen Körpern ist, die Verdunstung aber bei keiner Temperatur aufhört, so muß jederzeit in der Luft Wasserdunst enthalten seyn, und wir erkennen daher das Wassergas als einen 4^ten Gemengtheil der uns umgebenden Luft. Wie groß nun die Quantität der beigemengten Feuchtigkeit sey, ist offenbar ein Gegenstand von großer Wichtigkeit, hauptsächlich für die Meteorologie, und die Naturforscher haben schon längst auf Mittel gedacht diesen Wassergehalt zu erforschen. Man hat zu diesem Zwecke vielerlei Instrumente erdacht, die man Hygroscope oder Hygrometer nennt. Man bedient sich Behufs dieser Werkzeuge solcher Körper, welche eine ausgezeichnete Verwandschaft zur Feuchtigkeit haben, und durch Veränderung ihres Gewichts, ihres Volumens, oder ihrer Gestalt diese Feuchtigkeit anzeigen. Hierzu gehören besonders die trocknen Stoffe, die aus der organischen Natur abstammen, z. B. trocknes Holz, Grannen der Gräser, Haut, Haare, Fischbein u. s. w. – Die ältern Werkzeuge der Art sind aber nichts, als sehr mangelhafte Hygroscope, und überhaupt sind die Hygrometer sehr unvollkomne Instrumente, wenn man von ihnen die Angabe der absoluten oder relativen Menge des in der Atmosphäre enthaltenen Wassers erwartet. – In neuerer Zeit hat Dalton, ein sehr sinnreiches Mittel zu Bestimmung des Wassergehalts der Luft angegeben, und den geringen Punkt als Norm vorgeschlagen, in dem ein kalter Körper in der Luft sich mit einem Thau von Wasser zu überziehen, (anzulaufen, zu beschlagen) anfängt. Zur bequemeren Ausführung dieser Idee, hat ein anderer englischer Naturforscher Daniell 1818 ein eignes zweckmäßig eingerichtetes Instrument erdacht, welches in höherem Grade als die früher erfundenen, den Namen eines Hygrometers verdient, und zu genauern Messungen sehr geeignet ist.

Mit diesen Betrachtungen stehen in Verbindung die Beobachtungen, welche man gemacht hat, über die Quantität des Regens, welcher in den verschiedenen Zonen fällt. Man hat berechnet, daß unter den Tropen jährlich 120 Zoll Regen fallen; bei uns nur 15 Zoll, und im südlichen England wo es im Verhältniß viel regnet 30–35 Zoll.