Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange, III. Band / Das Emporblühen der modernen Naturwissenschaften bis zur Entdeckung des Energieprinzipes

by Friedrich Dannemann

16. Der insbesondere durch Laplace und Herschel bewirkte Aufschwung der Astronomie.

Eine so weitgehende Umgestaltung, beziehungsweise Erschließung neuer Gebiete, wie sie die Chemie und die Physik erfuhren, hat die Astronomie um die Wende des 18. zum 19. Jahrhundert nicht aufzuweisen. Ihr Lehrgebäude war durch die Arbeiten des 17. und des 18. Jahrhunderts so festbegründet, daß es sich im wesentlichen nur noch um den Ausbau im einzelnen und späterhin um eine Anwendung der physikalischen und chemischen Forschungsergebnisse auf kosmische Erscheinungen handeln konnte.

Die Hauptvertreter der Astronomie waren gegen das Ende des 18. und zu Beginn des 19. Jahrhunderts Laplace und Herschel. Während der erstere seine Untersuchungen vorwiegend auf unser Planetensystem beschränkte und hier das Erbe Newtons vervielfältigte, hat Herschel, wie Humboldt sich einmal ausdrückt[395], das Senkblei zuerst in die Tiefen des Himmels geworfen. Wir werden ihn als den eigentlichen Begründer der Astronomie der Fixsterne kennen lernen.

Pierre Simon Laplace wurde am 28. März 1749 in einer kleinen Stadt der Normandie[396] als der Sohn eines armen Landmannes geboren. Die außerordentliche Begabung, die Laplace auszeichnete, leuchtet schon daraus hervor, daß er von seinem 18. bis zur Vollendung des 20. Lebensjahres mehrere Abhandlungen aus dem Gebiete der Integralrechnung veröffentlichte, die ihm den Ruf eines bedeutenden Mathematikers eintrugen.

Laplace wurde infolgedessen zum Lehrer der Mathematik ernannt. Als solcher wirkte er zunächst in seiner Vaterstadt; bald darauf berief man ihn an die Militärschule zu Paris. Seit dieser Zeit stellte Laplace seine außerordentliche mathematische Befähigung vorzugsweise in den Dienst der theoretischen Astronomie, die erst durch seine Untersuchungen in den Stand gesetzt wurde, eine befriedigende Erklärung der in unserem Planetensystem auftretenden säkularen Änderungen zu geben. Während manche Astronomen schon geneigt waren, gewisser, bei der Bewegung der Planeten in die Erscheinung tretender Umstände wegen eine nur annähernde Gültigkeit des Newtonschen Gravitationsgesetzes anzunehmen, lieferte Laplace, der sich dabei auf die Vorarbeiten Eulers stützen konnte, den Nachweis, daß, unter dem Gesichtspunkte des Problems von den drei Körpern, jene scheinbaren Abweichungen von der Regel letztere erst vollauf bestätigen. Newton selbst hatte nämlich nur die Bewegung eines Planeten um seinen Zentralkörper untersucht und gezeigt, daß sie in einem Kegelschnitte erfolgen muß. Das Problem der drei Körper war damit gegeben, daß bei dem Umlauf des Mondes um die Erde der Einfluß der Sonne in Rechnung zu stellen ist, um zu einer Übereinstimmung zwischen Theorie und Beobachtung zu gelangen. Diese Untersuchung hatte schon Euler beschäftigt und ihn zu Ergebnissen geführt, die später den von Tobias Mayer entworfenen Mondtafeln als Unterlage dienten[397]. Das Hauptverdienst von Laplace bestand darin, daß er das Problem von den drei Körpern auch auf die Planeten und die Kometen ausdehnte und eine Theorie der Störungen, d. h. der Abweichungen, welche diese Himmelskörper durch ihre wechselseitige Anziehung erfahren, lieferte. Die strenge Lösung des Problems der drei Körper, die auch heute noch die Kräfte der höheren Analysis übersteigt, vermochte Laplace jedoch nicht zu geben.

Eine seiner frühesten Abhandlungen aus dem Bereich der theoretischen Astronomie lieferte den wichtigen Nachweis, daß die mittlere Entfernung der Planeten von der Sonne zwar Änderungen erleidet, im Mittel jedoch konstant ist. Bald darauf wurde Laplace, kaum 24 Jahre alt, zum Mitglied der Akademie der Wissenschaften gewählt. Nachdem er ein Lehramt an der École normale erhalten, sehen wir ihn an den großen Aufgaben, mit denen sich damals die französische Nation trotz der politischen Gärung beschäftigte, den hervorragendsten Anteil nehmen. So gehörte Laplace der aus dem Schoße der Akademie gewählten Kommission für Maß und Gewicht an. Diese erhielt von der Nationalversammlung im Jahre 1790 den Auftrag, eine unveränderliche Grundlage für ein neues Maß- und Gewichtssystem in Vorschlag zu bringen. Die Bemühungen, das schon von Huygens hierfür in Aussicht genommene Sekundenpendel zu wählen, wurden durch Laplace gekreuzt. Letzterer, der offenbar eine neue Gradmessung wünschte, bestimmte die Kommission, von dem Meridianquadranten auszugehen. Die Akademie brachte daher im Jahre 1791 den zehnmillionsten Teil dieses Quadranten als Meter in Vorschlag.

Unter dem Vorsitz von Laplace wurde die École polytechnique, eine der hervorragendsten Pflanzstätten der Wissenschaft und Technik umgestaltet. Napoleon übertrug Laplace, den er sehr schätzte, sogar das Ministerium des Innern und erhob ihn in den Grafenstand. Auch nach der Restauration wurde Laplace mit Ehren überhäuft. Er schied am 5. März des Jahres 1827 mit den Worten aus dem Leben: »Was wir wissen, ist wenig, aber was wir nicht wissen, ist ungeheuer viel.«

Von den Schriften dieses größten Astronomen, den Frankreich hervorgebracht, wurde später auf öffentliche Kosten eine Ausgabe veranstaltet[398]. Die ersten fünf Bände enthalten das von 1799 bis 1825 erschienene Hauptwerk von Laplace, die »Mécanique céleste«. Ein hervorragender Geschichtsschreiber der Astronomie[399] bezeichnet es als »eine unendlich ausgedehnte und bereicherte Ausgabe von Newtons Prinzipien«. Nach einer Ableitung der aus dem Gravitationsgesetze folgenden allgemeinen Gleichungen für die Bewegung der Himmelskörper entwickelte Laplace in diesem Werke seine schon erwähnte Theorie der Störungen. Hierbei boten ihm die Beobachtungen an den großen Planeten Saturn und Jupiter, deren Ungleichheiten er auf den Einfluß, den diese Himmelskörper aufeinander ausüben, zurückführte, sowie die Beobachtungen an den Jupitermonden die willkommenste Unterlage für seine theoretischen Erwägungen.

Da die Jupitertrabanten mit ihrem Zentralkörper ein Ganzes ausmachen, das dem Planetensystem sehr ähnlich ist, die Umläufe hier aber in verhältnismäßig kurzer Zeit erfolgen, so ließen diese Laplace in einem kurzen Zeitraume alle jene großen Veränderungen erkennen, die sich im Planetensystem im Verlaufe von Jahrhunderten abspielen. War Newton noch geneigt, die trotz aller gegenseitigen Störungen im Sonnensystem offenbar vorhandene Stabilität auf übernatürliche Einflüsse zurückzuführen, so gelang es Laplace, diese Stabilität als eine Notwendigkeit nachzuweisen und damit die der Gravitationsmechanik gestellte Aufgabe erst endgültig zu lösen[400].

Auch das Problem der Gezeiten, für das Newton die erste, indes in mancher Hinsicht mit den Tatsachen noch nicht im Einklang stehende theoretische Ableitung gegeben hatte, wurde durch Laplace zu einem gewissen Abschluß gebracht. Dabei stand ihm in den über mehrere Jahre sich erstreckenden täglichen Beobachtungen, die auf Veranlassung der Akademie der Wissenschaften in den französischen Häfen, insbesondere in Brest, stattgefunden hatten, ein vortreffliches Material zur Verfügung, das er unter Anwendung der zur Zeit Newtons noch nicht entwickelten Prinzipien der Hydrodynamik bearbeitete. Es gelang ihm, Linien gleicher Flutzeit, die sogenannten Isorachien, zu ermitteln. Eine befriedigende Theorie der Gezeiten vermochte jedoch erst die vereinte Arbeit zahlreicher Beobachter und Theoretiker der neueren Zeit zu geben.

Einige Jahre vor dem Erscheinen der Mécanique céleste suchte Laplace die Ergebnisse der astronomischen Forschung in allgemein verständlicher Weise weiteren Kreisen zugänglich zu machen. So entstand seine »Darstellung des Weltsystems«, ein Buch, in dem er unter anderem seine Ansichten von der Bildung der Welt aus einem chaotischen Urnebel entwickelte. Zunächst setzt Laplace auseinander, daß die Glieder des Planetensystems, obgleich sie selbständig sind, dennoch sehr merkwürdige Beziehungen zu einander aufweisen, die uns über den Ursprung des Systems aufklären können. Man bemerke nämlich, daß sämtliche Planeten fast in derselben Ebene von West nach Ost um die Sonne kreisen. Die Monde bewegten sich ferner um die Planeten im gleichen Sinne und fast in derselben Ebene wie die letzteren. Endlich drehten sich Sonne, Planeten und Monde sämtlich in einerlei Richtung um ihre Achse, und zwar geschehe dies fast in der Ebene ihrer Umlaufsbewegungen. Eine solch außergewöhnliche Erscheinung könne kein Spiel des Zufalls sein; sie deute auf eine gemeinsame Ursache hin. Buffon hatte zur Erklärung dieser merkwürdigen Gesetzmäßigkeiten angenommen, daß ein Komet in seinem Falle auf die Sonne einen Strom Materie von dieser losgerissen habe, der sich dann zu größeren und kleineren, von der Sonne verschieden weit abstehenden Kugeln zusammengeballt hätte. Diese Hypothese erklärt nach Laplace indessen nur eine der erwähnten Erscheinungen. Denn es sei einleuchtend, daß alle auf solche Weise entstandenen Körper sich ungefähr in derjenigen Ebene bewegen müßten, welche durch den Mittelpunkt der Sonne und den Weg des materiellen Stromes gehe, der jene Körper erzeugt habe. Die anderen Erscheinungen können, wie Laplace ausführt, aus der Hypothese Buffons nicht erklärt werden. Ja, die geringe Exzentrizität der Planetenbahnen spricht geradezu gegen diese Hypothese. Denn nach der Theorie der Zentralkräfte wird ein Körper, der sich um die Sonne bewegt und dabei ihre Oberfläche streift, bei jedem seiner Umläufe dahin zurückkehren müssen. Wären also die Planeten ursprünglich von der Sonne losgerissen worden, so würden sie die Sonne nach jedem Umlauf berühren. Ihre Bahnen wären also nicht nahezu kreisförmig, sondern stark exzentrisch.

Eine Ursache, welche die Bewegungen der Planeten und der Monde veranlaßte, mußte sich, welches auch ihre Natur war, auf alle diese Körper erstrecken. In Anbetracht der gewaltigen Zwischenräume, welche die Planeten trennen, kann diese Ursache, so führt Laplace aus, nur in einem Fluidum von ungeheurer Ausdehnung bestanden haben. Sollte dieses Fluidum den Planeten fast kreisförmige, gleich gerichtete Bewegungen um die Sonne verleihen, so mußte es die Sonne wie eine Atmosphäre umgeben. Durch diese Überlegungen wurde Laplace zu der Annahme geführt, daß die Sonnenatmosphäre sich uranfänglich über sämtliche Planetenbahnen hinaus erstreckt habe und allmählich bis auf ihren jetzigen Umfang zusammengeschrumpft sei.

Die große Exzentrizität der Kometenbahnen führte Laplace zu demselben Ergebnis. Die Kometen sind nach ihm Weltkörper, die sich zu jener Zeit, als die Bildung der Planeten vor sich ging, außerhalb jenes Fluidums befanden. Die Bahnen der Kometen sind so verschieden, als wären diese Körper aufs Geratewohl geschleudert worden, weil eben die Sonnenatmosphäre keinen Einfluß auf ihre Bewegungen haben konnte. Um zu erklären, wie die Sonnenatmosphäre den Umlauf und die Rotation der Planeten hervorrief, nahm Laplace an, daß die Planeten an den aufeinander folgenden Grenzen jener Atmosphäre durch die Verdichtung derjenigen Zonen entstanden seien, die sich in der Äquatorebene infolge von Abkühlung und Zusammenziehung bilden mußten. Die Monde sollten auf ähnliche Weise aus der Atmosphäre der Planeten hervorgegangen sein. Die beobachteten Erscheinungen erklärten sich also sämtlich ungezwungen aus dieser Annahme, welche durch die Saturnringe eine weitere Stütze erhielt.

Ein Versuch, auf deduktivem Wege zu einer Vorstellung von dem Weltbildungsprozesse, insbesondere der Entstehung unseres Planetensystems zu gelangen, wurde schon mehrere Jahrzehnte vor Laplace in Deutschland durch Immanuel Kant (1724-1804) gemacht. In seiner »allgemeinen Naturgeschichte und Theorie des Himmels[401]«, vom Jahre 1755 nimmt Kant als Urzustand die feinste Verteilung der Materie durch den ganzen Weltraum an, weshalb man seine Ansicht auch als Nebularhypothese bezeichnet hat. Infolge der Gravitation bildeten sich dann Zentralkörper. Die benachbarte Materie verdichtete sich gleichfalls um besondere Bildungsmittelpunkte und näherte sich, durch die allgemeine Anziehung getrieben, dem Zentrum. Gäbe es nur Anziehung, so müßte eine Vereinigung des Zentralkörpers mit den um besondere Punkte sich anhäufenden Massen stattgefunden haben. Unter dem Einfluß einer der Materie gleichfalls innewohnenden abstoßenden Kraft wurden die herabsinkenden Massen indessen abgelenkt. Der Fall schlug in eine Wirbelbewegung um, woraus nach Kant die Tatsache ihre Erklärung findet, daß sämtliche Planeten in nahezu einer Ebene und in derselben Richtung um die Sonne kreisen.

In Wahrheit ist die erste Ursache der Rotation durch Kants Annahme nicht erklärt. Laplace gesteht die Unzulänglichkeit seiner Hypothese in diesem Punkte zu. Er gibt für das Zustandekommen der Rotation keine Erklärung, sondern geht von einem in Drehung begriffenen Gasball aus, gelangt aber, wie wir sahen, im wesentlichen zu demselben Ergebnis wie Kant.

Kant selbst war zu seinen Spekulationen durch die Schrift des Engländers Wright angeregt worden[402]. Auf diesen ist wohl die Beobachtung zurückzuführen, daß die Fixsterne nicht ohne Gesetz zerstreut, sondern auf eine Ebene zu beziehen sind. Wright sagt nämlich: »Die Sterne stehen um so dichter, je mehr wir uns der Milchstraße nähern, so daß von den 2000 Sternen, die das unbewaffnete Auge wahrnimmt, der größte Teil in einer nicht gar breiten Zone, deren Mitte die Milchstraße bildet, angetroffen wird.« Auch Lambert hat, wie wir an anderer Stelle schon erwähnten, diesen Gedanken weiter ausgeführt und begründet[403]. Eine wertvolle Stütze erhielt Kants Theorie dadurch, daß gewisse Ableitungen, die Kant anstellte, durch spätere Beobachtungen bestätigt wurden. Das schönste Beispiel ist Kants Berechnung der Rotation der Saturnringe[404]. Kant nahm an, daß die Materie dieser Ringe sich von dem Äquator des Planeten losgelöst habe und infolgedessen auch eine rotierende Bewegung besitze. Seine Berechnung ergab für den inneren Rand des Ringes eine Rotationsdauer von »etwa zehn Stunden«. Nach den Beobachtungen Herschels, die 34 Jahre später angestellt wurden, ergab sich für die Rotationszeit der Wert von 10½ Stunden. Die Ansicht Kants, daß die Ringe des Saturn aus einer Häufung einzelner Teilchen bestehen, haben gleichfalls spätere teils analytische, teils photometrische Untersuchungen bestätigt. Auch die Vorstellung, daß das Zodiakallicht auf einen die Sonne umgebenden und von ihr erleuchteten Ring von kosmischem Staub zurückzuführen sei, hat Kant in Anlehnung an seine Betrachtungen über den Saturnring entwickelt[405].

Kant erörtert auch die Frage, ob die Achsendrehung der Weltkörper durch irgend welche Umstände vermindert oder ganz aufgezehrt werden könne. Sollte z. B., meint er, der Mond sich nicht früher schneller um seine Achse gedreht haben und durch irgend welche Ursachen seine Bewegung auf das jetzige Maß herabgemindert worden sein[406]. Eine nähere Untersuchung dieses Problems hat Kant zu der Annahme geführt, daß die Flutwelle eine solche hemmende Wirkung ausübe. Kant ist auch darin bahnbrechend und glücklich gewesen. Er zeigte, daß die Rotation der Erde eine Verlangsamung erfahren müsse, weil sich unser Planet unter den durch Mond und Sonne erzeugten Flutwellen wie in einem Friktionshemmschuh bewege. Die Rotation des Mondes sei so sehr vermindert und habe sich schließlich dem Umlauf dieses Weltkörpers um die Erde vollkommen angepaßt, weil die Erdwirkung, die auf dem Monde eine Flut erzeugte, 3600 mal so groß sei als diejenige, welche der Mond auf die Gewässer der Erde ausübt. Diese Annahmen Kants sind durch spätere, streng mathematische Ableitungen bestätigt worden[407]. So stellte sich denn Kants Hypothese als ein zwar kühner, aber doch glücklicher Griff dar, weil sich nach allen Seiten Wechselbeziehungen und Bestätigungen ergaben[408].

Am Schlusse seiner Abhandlung wendet sich Kant noch gegen die religiösen Bedenken, die vielleicht gegen seine Ansichten geltend gemacht werden könnten. Seien doch viele der Meinung, es heiße Gott die Regierung der Welt streitig machen, wenn man den Ursprung des Geschehens in den Naturkräften suche. Wenn die Ordnung der Welt, so betont demgegenüber Kant, aus allgemeinen Naturgesetzen herfließen konnte, so ist die ganze Natur notwendig eine Wirkung der höchsten Weisheit. Kant zieht indessen aus seiner Lehre nicht die letzten Folgerungen. Er beschränkt nämlich die mechanische Naturerklärung auf die Vorgänge der unorganischen Welt und hält sie für die Erklärung auch des einfachsten Organismus nicht für ausreichend. Die Ausdehnung der mechanischen Naturerklärung auf das gesamte Geschehen wurde besonders im 19. Jahrhundert versucht, ohne jedoch in das Verhältnis der Psyche zur Materie einen befriedigenden Einblick vermitteln zu können.

Mit dem Ausbau der Theorie ging eine beträchtliche Erweiterung der Kenntnis des Planetensystems Hand in Hand. Schon Kepler hatte auf den verhältnismäßig großen Abstand hingewiesen, der sich zwischen den Bahnen des Mars und des Jupiter befindet. Angeregt durch Spekulationen, die darauf abzielten, eine die Abstände der Planeten beherrschende Gesetzmäßigkeit zu finden, begann man mit dem Jahre 1800 den Tierkreis nach kleineren Wandelsternen zu durchsuchen. Den ersten Erfolg nach dieser Richtung hatte Piazzi[409] zu verzeichnen.

Dieser Astronom beobachtete anfangs Januar 1801 einen Stern 8. Größe, der sich im Stier befand. Als er den Stern an den nächsten Abenden von neuem aufsuchte, zeigte es sich, daß er seine Stellung zu den benachbarten Sternen verändert hatte, also offenbar ein Planet war. Das neue Gestirn erhielt den Namen »Ceres«. Es wurde, nachdem Piazzi es aus den Augen verloren, Gauß aber seine Stellung wieder berechnet hatte, von neuem durch Olbers entdeckt und in die Lücke zwischen Mars und Jupiter verwiesen. Dasselbe geschah mit einem zweiten, von Olbers aufgefundenen Planeten, der Pallas. An diese reihten sich noch 1804 die Juno und 1807 die Vesta. Damit war der Anfang zur Entdeckung eines zwischen Mars und Jupiter befindlichen Planetenoidenringes gemacht, dessen Glieder, wie man nach der Anfertigung genauerer, die Sterne bis zur neunten Größe umfassender Himmelskarten erkannte, nach hunderten zählen.

Eine andere Erweiterung der Kenntnis vom Planetensystem erfolgte durch den zweiten großen Vertreter, den die Astronomie in dieser Periode hatte, durch Wilhelm Herschel. Diese Erweiterung bestand in der Entdeckung des Uranus. Da Herschel wie kein anderer den Blick über die Grenzen des Planetensystems hinaus gerichtet hat und damit zum eigentlichen Begründer der Fixsternastronomie geworden ist, wollen wir uns mit seinem außergewöhnlichen Lebenslauf und seinen wissenschaftlichen Taten etwas eingehender beschäftigen.

Friedrich Wilhelm Herschel wurde am 15. November 1738 in Hannover geboren. Sein Vater war ein armer, mit zahlreichen Nachkommen gesegneter Musiker, der eine große Bewunderung für die Astronomie an den Tag legte. Herschels Schwester, deren Aufzeichnungen[410] wir fast alles verdanken, was über die Jugend des großen Astronomen bekannt geworden ist, erzählt, der Vater habe sie und ihre Geschwister in einer klaren Nacht auf die Straße geführt, um sie mit den schönsten Sternbildern bekannt zu machen. Auch sei er ihrem Bruder Wilhelm bei seinen Studien an die Hand gegangen.

Letzterer war gleichfalls zum Musiker bestimmt. Ein lebhaftes Interesse für die Theorie seiner Kunst veranlaßte ihn, sich eingehend mit der Mathematik zu befassen. Fünfzehn Jahre alt, wurde Wilhelm Mitglied der Kapelle eines Regiments, mit dem er bald darauf[411] nach England ging. Nachdem er seinen Dienst aufgegeben, bekleidete er eine Organistenstelle in Bath, wohin ihm seine Schwester Karoline folgte. Letztere hing mit schwärmerischer Bewunderung an dem Bruder und half ihm als treue Mitarbeiterin den Ruhm gewinnen, der seinen Namen später verherrlichen sollte. Trotzdem Herschel durch seine Stellung in Bath sehr in Anspruch genommen war, fand er doch Zeit zur Fortsetzung seiner Studien. Der Umstand, daß der Mann, der auf musiktheoretischem Gebiete[412] sein Lieblingsschriftsteller war, auch ein Werk über Optik geschrieben, im Verein mit den Anregungen, die er in seiner Jugendzeit empfangen, führten Herschel dazu, daß er sich mit immer größerem Eifer und Verständnis der Astronomie zuwandte. »Als ich mit dieser Wissenschaft bekannt wurde«, schrieb er später[413], »faßte ich den Entschluß, nichts auf Treu und Glauben anzunehmen, sondern alles, was andere vor mir erblickt hatten, mit meinen eigenen Augen zu sehen.« Da indessen die Kosten der Anschaffung eines Fernrohres zu bedeutend waren, beschloß Herschel, selbst ein solches anzufertigen. Nach vielen Mühen brachte er im 37. Jahre seines Lebens ein Spiegelteleskop zu stande, mit dem man den Saturnring erblicken konnte. Herschels Fleiß verdoppelte sich jetzt; sein ganzer Stolz bestand darin, Teleskope zu liefern, von denen immer eins das andere übertraf.

Einige kleinere astronomische Abhandlungen waren schon aus seiner Feder hervorgegangen, als er mit einem Schlage durch die Entdeckung eines neuen, jenseits des Saturn umlaufenden Planeten zum berühmten Manne wurde. Diese Entdeckung des Uranus erfolgte am 13. Mai des Jahres 1781. Es war ein astronomisches Ereignis, dem sich nichts Ähnliches zur Seite stellen ließ. König Georg III., der eine Sternwarte besaß, ernannte Herschel, nachdem er dessen Teleskop gesehen und nachdem sich herausgestellt hatte, daß es die besten Instrumente übertraf, zum königlichen Astronomen.

Herschel gab jetzt seine Stellung als Musiker auf und verließ Bath im Jahre 1782, um sich ausschließlich der Erforschung des Himmels zu widmen. Mit reichen Mitteln – der König stellte 4000 Pfund zur Verfügung – wurde ein Riesenteleskop geschaffen, dessen Bau mehrere Jahre (1785-1789) in Anspruch nahm. Die Konstruktion, die Herschel hierbei wählte, war eine eigenartige (siehe Abb. [48]). Das neue Instrument besaß nämlich nur einen Spiegel, der beiläufig etwa 2000 Pfund wog und einen Durchmesser von 4 Fuß besaß. Dieser Spiegel M war gegen die Achse des Instruments ein wenig geneigt, so daß das Bild ab am unteren Rande der Öffnung entstand und dort durch das Okular betrachtet werden konnte. Allerdings ging hierbei ein Teil des Lichtes verloren, da der Beobachter von vorn in das Rohr hineinschauen mußte. Doch war dieser Verlust bei genügendem Durchmesser des Spiegels nicht so beträchtlich, um die Konstruktion in Frage zu stellen.

Abb. 48. Schema des von Herschel konstruierten Spiegelteleskops.

Bis zu seinem am 25. August des Jahres 1822 erfolgten Tode blieb Herschel auf der in der Nähe von Windsor errichteten Sternwarte unermüdlich mit der Durchmusterung des Himmels beschäftigt. Diese Arbeitsstätte verließ er nur, um von Zeit zu Zeit der Royal Society über die Ergebnisse seiner Forschungen, denen wir uns jetzt zuwenden wollen, zu berichten.

Zunächst reihte sich an die Auffindung des Uranus noch manche wertvolle, unser Planetensystem betreffende Beobachtung. So entdeckte Herschel mehrere Trabanten dieses Hauptplaneten, sowie den ersten und den zweiten Mond des Saturn. Für diesen Planeten hatte Huygens zuerst das Vorhandensein eines Trabanten, und zwar des sechsten, nachgewiesen. Die gleichfalls von Huygens entdeckten weißen Flecke an den Marspolen fand Herschel abhängig von den Jahreszeiten des Mars, für den er eine an irdische Verhältnisse erinnernde Beschaffenheit nachzuweisen suchte[414]. Während schon Cassini imstande war, die Rotationszeit des Jupiter aus der Beobachtung gewisser Flecken dieses Planeten zu ermitteln, gelang erst Herschel die Lösung der gleichen Aufgabe für den Saturn[415].

Abb. 49. Der von Herschel in den Jahren 1785-1789 erbaute vierzigfüßige Reflektor[416]

Zum Zentralkörper unseres Systems übergehend, suchte Herschel sowohl dessen physische Natur als dessen Bewegung und Stellung im Weltraum zu bestimmen. Seine Theorie über die Beschaffenheit des Sonnenkörpers, welche er auf die Beobachtung der Flecken gründete, hat jedoch die Mitte des 19. Jahrhunderts nicht überlebt. Herschel verließ nämlich die alte, heute wieder als richtig geltende Ansicht, daß wir es in der Sonne mit einem Körper von sehr hoher Temperatur zu tun haben. Er nahm an, daß sie aus einem festen, nicht leuchtenden, vielleicht bewohnbaren Kern bestehe, der von einer durchsichtigen Atmosphäre und einer darüber befindlichen lichtspendenden Photosphäre umgeben sei. Herschels Theorie gemäß entsteht ein Sonnenfleck, indem jene Photosphäre infolge aufsteigender Dämpfe zerreißt und der dunkle Körper der Sonne zum Vorschein kommt.

Da es gelungen war, an den Fixsternen eine Eigenbewegung nachzuweisen, so lag der Gedanke nahe, daß auch unsere Sonne mit all' ihren Planeten, Monden und Kometen eine nach einem bestimmten Punkte des Himmels gerichtete Bewegung besitze. Eine solche würde ein scheinbares Auseinanderweichen der in der Richtung dieser Bewegung befindlichen Fixsterne, sowie ein Zusammenrücken der Sterne in der Nähe des entgegengesetzten Himmelspunktes zur Folge haben. Es gelang Herschel[417], derartige Veränderungen, die ein Fortschreiten des Sonnensystems erkennen lassen und sich mit den wirklichen Eigenbewegungen der Fixsterne kombinieren, nachzuweisen. Der von ihm ermittelte Punkt, dem sich die Sonne nähert, liegt im Sternbilde des Herkules. Obgleich die Größe der Sonnenbewegung wahrscheinlich mehrere tausend Meilen in der Stunde beträgt, werden doch noch lange Zeiträume verfließen, bis der vielleicht um einen weit entfernten Schwerpunkt erfolgende Umlauf unseres Zentralkörpers erkannt sein wird.

Eng verknüpft mit dem Problem der Sonnenbewegung ist der gleichfalls von Herschel erbrachte Nachweis, daß die von den früheren Astronomen für nur scheinbar benachbart gehaltenen Doppelsterne, wirklich zusammengehören und binäre Systeme bilden. Herschel hat nicht weniger als 846 Doppelsterne katalogisiert. Spätere Forschungen haben ergeben, daß die Bewegung innerhalb solcher binären Systeme nach dem Gravitationsgesetz erfolgt, das damit erst als das wahre Weltgesetz erkannt war.

Bislang hatte man die Fixsterne wenigstens so betrachtet, als ob sie über die Fläche einer Kugel verteilt wären. Seit Herschel beginnt die Astronomie sich mit der räumlichen Verteilung dieser Weltkörper zu beschäftigen. Schon vor ihm hatte die Milchstraße und die Anordnung der außerhalb der Milchstraße befindlichen Sterne das Nachdenken eines Kant[418] erregt. Jedoch erst Herschel setzte an die Stelle bloßer Vermutungen den auf systematisch angestellten Beobachtungen, seinen sogenannten Aichungen, gegründeten Nachweis, daß die deutlich sichtbaren Sterne samt der Milchstraße – ein Komplex von etwa 20 Millionen Weltkörpern – einen linsenförmigen Haufen bilden und daß die Sonne sich etwas außerhalb der Mitte jenes Haufens befindet. Diesen Nachweis lieferte er in einer »Über den Bau des Himmels« betitelten Schrift[419].

Messiers etwa 100 Nummern enthaltendes Verzeichnis von Nebelflecken und Sternhaufen veranlaßte Herschel, sein zwanzigfüßiges Spiegelteleskop von 12 Zoll Öffnung auf diese Himmelskörper zu richten. Dabei sah er zu seiner größten Freude, daß die meisten Nebelflecken der Stärke seines Instrumentes unterlagen und in Sterne aufgelöst wurden. Es ergab sich, daß sie entweder nichts als lauter Sterne sind. Oder sie enthielten wenigstens Sterne. Den in Messiers Verzeichnis[420] erwähnten »Nebelfleck ohne Stern«, der sich nahe dem Haupthaar der Berenice befindet, erblickte Herschel als einen Haufen dicht gedrängter Sterne. »Es ist dies«, sagt Herschel, »einer der schönsten Gegenstände, die ich mich erinnere, am Himmel gesehen zu haben. Der Haufen erscheint unter der Gestalt einer Kugel aus kleinen, in einen einzigen Lichtglanz zusammengedrängten Sternen samt einer Anzahl, die ringsum stehen und in der Hauptmasse deutlich zu unterscheiden sind« (siehe Abbildung 50).

Abb. 50. Herschels Abbildung eines Nebelfleckes[421]

Als Herschel seine Beobachtungen begann, vermutete er, daß manche Nebelflecken noch unentdeckt geblieben seien. Er gab sich daher der Hoffnung hin, zu den von Messier verzeichneten 100 Sternhaufen und Nebelflecken eine schätzbare Zugabe liefern zu können. Der Erfolg bewies, daß seine Erwartungen begründet waren. Während Halley nur sechs Nebel kannte und Messiers Verzeichnis, wie erwähnt, nur etwa 100 Nummern enthielt, wurden in den Jahren 1786 bis 1802 von Herschel nahezu 2500 Nebelflecke katalogisiert, beschrieben und gezeichnet. Eine Fortsetzung dieser Studien verdanken wir Herschels Sohn John, der auf einer Expedition nach dem Kap der guten Hoffnung[422] eine fast ebenso große Zahl von Nebelflecken am südlichen Himmel entdeckte.

Abb 51. Herschels Ableitung der Gestalt der Milchstraße[423]

Die mühevollen Studien über die Nebelflecken führten Herschel zu der Erkenntnis, daß auch die Milchstraße nichts anderes als eine Schicht von Fixsternen ist, innerhalb deren sich die Sonne, wenn auch nicht genau im Mittelpunkte, befindet. Es läßt sich dies nach Herschel aus der Gestalt der Milchstraße entnehmen, die sich in einem größten Kreise um den gesamten Himmel ziehen muß, wenn sich die Sonne innerhalb dieser Sternenschicht befindet. Nehmen wir mit Herschel an, eine Anzahl Sterne sei zwischen zwei, in einem gegebenen Abstande einander parallel laufenden, weit ausgedehnten Ebenen angeordnet, so wird ein Beobachter, der sich irgendwo innerhalb einer solchen Schicht befindet, sämtliche zu ihr gehörigen Sterne in einem großen Kreise sehen. Letzterer wird nach Maßgabe der Anhäufung der Sterne sich mehr oder weniger hell zeigen, während es scheinen wird, als ob die übrigen Gegenden des Himmels nur mit Sternbildern bestreut wären. So würde ein Auge bei S (siehe Abb. [51]) innerhalb der Schicht ab die in der Richtung des Verlaufes der Schicht befindlichen Sterne als einen hellen Kreis ABCD sehen, während die Sterne an den Seiten mv, nw über den übrigen Teil des Himmels bei MVNW zerstreut erscheinen würden.

Stände der Beobachter irgendwo außerhalb der Schicht, so würde die Schicht die Gestalt einer Scheibe annehmen, die nach Maßgabe der Entfernung des Beobachters mehr oder weniger groß sein würde. Und nähme dieser Abstand über alles Maß zu, so müßte die ganze Sternenschicht zuletzt in einen lichten Fleck zusammenschrumpfen.

Nehmen wir nun weiter mit Herschel an, daß eine kleinere Schicht aus der ersteren nach einer bestimmten Richtung hin ausläuft und gleichfalls von zwei parallelen Ebenen, die sich ins Unbestimmte ausdehnen, eingeschlossen ist. Befindet sich der Beobachter in der großen Schicht irgendwo in der Nähe der Abzweigung, dann wird diese zweite Schicht nicht einen Kreis darstellen, sondern wie ein lichter Zweig erscheinen, der von dem Kreise ausgeht und in einer gewissen Entfernung wieder zu ihm zurückkehrt. So werden in Abb. [51] die Sterne in der kleinen Schicht pq in einem hellen Bogen PRRP gesehen werden, der nach der Absonderung vom Kreise sich mit ihm wieder vereinigt.

Aus dem Bilde, das uns die Milchstraße bietet, folgerte Herschel deshalb, daß sich die Sonne in einer großen Fixsternschicht nicht fern von der Stelle befinde, von der eine kleinere Schicht als ein Zweig der größeren ausläuft.

Anfangs hielt Herschel sämtliche Nebelflecke für Sternhaufen. Als er jedoch auch deutliche Sterne entdeckte, die von einem Nebel umgeben sind, der offenbar zu dem Sterne in Beziehung steht, nahm er an, daß es sich hier um leuchtende Gasmassen handele, die auch, ohne einen Stern zu umschließen, existieren und der Urstoff für die Bildung neuer Himmelskörper seien. Dementsprechend glaubte er, in dem Zustande, den uns der Fixsternhimmel gegenwärtig darbietet, sämtliche Stufen des Weltbildungsprozesses nachweisen zu können. Spätere, insbesondere spektroskopische Forschungen haben die Richtigkeit dieser kühnen Schlüsse dargetan.

Die Betrachtungen, welche Herschel über die Abmessungen des mit seinem Teleskop durchforschten Raumes anstellte, lieferten den Nachweis, daß das Licht, um von den entferntesten Objekten des Himmels zu uns zu gelangen, viele tausend Jahre gebraucht, so daß unsere Teleskope nicht allein den Raum, sondern auch die Zeit durchdringen. Anknüpfend an die von Herschel erhaltenen Ergebnisse konnte deshalb Humboldt[424] wohl sagen, daß das Licht der fernsten Weltkörper das älteste sinnliche Zeugnis von dem Dasein der Materie sei.

Als zur Jahrhundertfeier der Uranusentdeckung eine Biographie Herschels[425] erschien, wurde darin mit Recht hervorgehoben, daß an Herschels Ansicht über den Bau des Himmels nur wenig zu ändern gewesen sei. »Jede astronomische Entdeckung«, heißt es dort[426], »und jede gut beobachtete physikalische Tatsache gibt Material für die Ausarbeitung der Einzelheiten oder für die Verbesserung untergeordneter Punkte dieser Ansicht. Als wissenschaftliche Auffassung ist sie vielleicht die großartigste, die jemals der menschliche Geist gewonnen hat.«

Den Ansichten, die fast gleichzeitig Herschel und Laplace und vor ihnen schon Kant über die Entstehung der Welt entwickelten, ist der Gedanke gemeinsam, daß die Gestirne, die sich die früheren Zeitalter aus ganz besonderem Stoff gebildet dachten, in materieller Hinsicht untereinander und von der Erde nicht wesentlich verschieden sind. Dieses Ergebnis einer denkenden Naturbetrachtung sollte nicht nur durch die spätere spektroskopische Untersuchung, sondern auch durch die noch im Zeitalter von Herschel und Laplace erfolgte richtige Deutung der Meteoriten ihre Bestätigung finden.

Nachrichten über vom Himmel gefallene Stein- und Eisenmassen reichen bis ins graue Altertum zurück, ohne daß dadurch bis gegen das 18. Jahrhundert das wissenschaftliche Interesse rege geworden wäre. Um die Mitte jenes Zeitabschnitts waren zwei auffallende Tatsachen zu verzeichnen. Der Sibirien bereisende deutsche Naturforscher Pallas entdeckte 1749 in der Nähe des Jenissei eine 1600 Pfund schwere Eisenmasse, deren Beschaffenheit darauf hinwies, daß man es in ihr mit einem Naturerzeugnis zu tun habe[427]. Ferner hatte in Agram im Jahre 1751 einer der am besten beglaubigten Meteoreisenfälle[428] stattgefunden. Das dort gefallene Stück war ausgegraben und dem Wiener Naturalienkabinet einverleibt worden. Der Leiter dieses Instituts wies jedoch die Meinung, daß die Masse überhaupt gefallen sei, mit Spott zurück. Seiner Ansicht nach sollte sich das Eisen unter dem Einfluß der atmosphärischen Elektrizität aus Bestandteilen des Bodens gebildet haben.

In einer 1794 erschienenen Abhandlung wagte es der deutsche Physiker Chladni, im Gegensatz zu allen gelehrten Zeitgenossen, für die Feuerkugeln einen kosmischen Ursprung zu behaupten und die von Pallas[429] entdeckte und ähnliche Eisenmassen als den Stoff solcher niedergefallenen Feuerkugeln in Anspruch zu nehmen.

Chladni wies zunächst auf folgende, gut beobachteten und wissenschaftlich erörterten Meteorsteinfälle des 18. Jahrhunderts hin.

Am 17. Mai 1719 erschien eine Feuerkugel in England[430]; sie durchlief 300 Meilen in einer Minute und zersprang mit einem Getöse, bei welchem Türen, Fenster und ganze Häuser erschüttert wurden.

Am 11. November 1761 sah man eine Feuerkugel[431] in Frankreich; sie zersprang mit heftigem Getöse in viele kleine Stücke; manche Personen glaubten Feuer neben sich gesehen zu haben. Ein Stück ist[432] in ein Haus gefallen und hat dieses entzündet.

Am 23. Juli 1762 wurde eine Feuerkugel, die Silberschlag in seiner »Theorie der am 23. Juli 1762 erschienenen Feuerkugel, Magdeburg 1764« beschrieb[433], ungefähr senkrecht über der Gegend zwischen Leipzig und Zeitz in Gestalt eines kleinen Sternes sichtbar. Sie nahm an scheinbarer Größe zu, ging über Wittenberg und Potsdam und zersprang einige Meilen hinter Potsdam mit einem lauten Knall. Ihr Licht ist sehr weiß gewesen und hat einen Umfang von wenigstens 60 deutschen Meilen erleuchtet. Die Höhe war im Beginn der Beobachtung etwa 19 und beim Zerspringen über 4 Meilen.

Chladni wies die früheren Erklärungsarten, nach denen man es in den Meteoren mit elektrischen Entladungen, mit brennbaren gasförmigen Anhäufungen, kurz mit Erscheinungen irdischen Ursprungs zu tun hätte, als unvereinbar mit den von ihm zusammengestellten Befunden zurück. Nach Chladnis heute keinen Widerspruch mehr findenden Meinung sind unzählige kleine Massen, die zu keinem größeren Weltkörper in unmittelbarer Beziehung stehen, im Weltraume zerstreut. Sie bewegen sich, durch Wurfkräfte oder Anziehung getrieben, so lange fort, bis sie der Erde oder einem anderen Weltkörper nahekommen und, von ihrer Anziehungskraft ergriffen, darauf niederfallen. Bei ihrer schnellen Bewegung muß infolge der heftigen Reibung mit der Atmosphäre eine sehr starke Hitze erzeugt werden, wodurch sie in Gluthitze geraten und Dämpfe im Innern entwickeln, welche die Masse zum Zerspringen bringen.

Die Frage, wie diese Massen entstanden oder in einen solch isolierten Zustand gekommen sind, wäre, meint Chladni, dasselbe wie die Frage nach der Entstehung der Weltkörper. Man müsse doch entweder annehmen, daß die Weltkörper, abgesehen von Revolutionen auf ihrer Oberfläche, immer das gewesen sind und sein werden, was sie jetzt sind, oder daß es Kräfte gäbe, die imstande seien, Weltkörper und ganze Weltsysteme zu bilden, zu zerstören und aus ihrem Stoffe wieder neue hervorzubringen. Für diese Meinung sprächen wohl mehr Gründe als für die erstere. Ein solches Entstehen der Weltkörper ließe sich aber wohl nicht anders denken, als daß entweder materielle Teile, die vorher zerstreut gewesen sind, sich durch die Anziehungskraft zu großen Massen angehäuft hätten, oder daß eine Zerstückelung einer größeren Masse stattgefunden habe.

Die isoliert gebliebenen Massen müßten ihre Bewegung durch den Weltraum fortsetzen, bis sie von der Anziehung eines Weltkörpers ergriffen würden und die Erscheinungen der Feuerkugeln hervorriefen.

Die gleiche Entstehung nahm Chladni für die von Pallas und anderen Reisenden gefundenen Eisenmassen in Anspruch. Eine solche 300 Zentner schwere Masse war z. B. im südlichen Amerika gefunden worden, und zwar an einer Stelle, wo in einem Umkreise von 100 Meilen keine Eisenerze, ja nicht einmal Steine anzutreffen sind.

Chladni wies nach, daß diese Eisenmassen weder auf nassem Wege, noch durch die Wirkung des Blitzes entstanden sein könnten, auch nicht vulkanischen Ursprungs seien. Es sei merkwürdig, meint er, daß das Eisen der Hauptbestandteil der bisher gefundenen Meteoriten sei. Man könne daher vermuten, daß das Eisen hauptsächlich zur Bildung der Weltkörper beigetragen habe[434]. Auch sei wahrscheinlich, daß die anderen, in manchen herabgefallenen Massen enthaltenen Stoffe, wie Schwefel, Kieselerde, Bittererde usw. nicht unserer Erde allein eigen seien, sondern zu den Stoffen gezählt werden müßten, die sich an der Bildung der Weltkörper beteiligt hätten[435].

Chladni wurde zunächst mit Hohn überschüttet. Die französische Akademie sprach sich trotz aller gut beglaubigten Fälle dahin aus, daß die Nachrichten über derartige Naturerscheinungen in das Gebiet der Fabel zu verweisen seien. Sie wurde indes sehr bald durch die Tatsachen selbst eines Besseren belehrt. In der Normandie ereignete sich nämlich am 26. April des Jahres 1803 ein großer Steinfall, der von hunderten beobachtet und von den Abgesandten der Akademie selbst in seinen Einzelheiten festgestellt wurde[436]. Die Ausführungen Chladnis wurden darauf allgemein als richtig anerkannt. Ja, man ging jetzt so weit, daß man sich die Weltkörper durch die Anhäufung von Meteoriten entstanden dachte[437].

Die chemische Analyse war weit genug fortgeschritten, um an den Meteoriten unter der Voraussetzung ihres kosmischen Ursprungs den Nachweis zu führen, daß außerhalb der Erde befindlicher Weltstoff in seiner elementaren Zusammensetzung mit der irdischen Materie übereinstimmt. So entdeckte man[438], daß das Meteoreisen stets mehr oder weniger Nickel (bis zu 35%) enthält, und lernte den Gehalt an diesem Metall, sowie die beim Anätzen auftretenden Widmannstättenschen Figuren (von Widmannstätten 1808 entdeckt; er druckte mit den geätzten Flächen die Figuren naturgetreu ab)[439] als besondere Eigentümlichkeit des Meteoreisens kennen. Nachdem man neben Nickel auch Kobalt und Kupfer darin aufgefunden hatte, wurden durch eine Arbeit, die Berzelius über die Meteoriten veröffentlichte, sechs neue Elemente in ihnen nachgewiesen; es waren dies Phosphor, Kohlenstoff, Silizium, Magnesium, Zinn und Mangan. Spätere Untersuchungen haben die Zahl der Bestandteile, die sämtlich mit irdischen Grundstoffen übereinstimmen, noch vermehrt.

Was Chladni für die Meteoriten leistete, gelang zwei anderen Deutschen namens Benzenberg[440] und Brandes[441] hinsichtlich der Sternschnuppen. Durch gleichzeitig an verschiedenen Orten angestellte Beobachtungen gelang es ihnen, auch für diese Phänomene, die man bis dahin auf schweflige Dünste oder brennbare Gase zurückgeführt hatte, einen kosmischen Ursprung nachzuweisen. Benzenberg und Brandes beobachteten Sternschnuppenfälle von den Endpunkten einer 27000 Pariser Fuß langen Standlinie. Indem sie den Ort und die Zeit des Verschwindens genau anmerkten, vermochten sie in vielen Fällen die Identität der beobachteten Erscheinungen nachzuweisen und aus den gewonnenen Daten planetarische Geschwindigkeiten, sowie auf einen kosmischen Ursprung hinweisende Höhen zu ermitteln[442].

War es in der vorhergehenden Periode durch Bradleys Entdeckung der Aberration gelungen, einen sinnlichen Beweis für die Bewegung der Erde um die Sonne zu erbringen, so vermochte Benzenberg einen solchen Nachweis auch für die Rotation zu führen. Bekanntlich lautete einer der Scheingründe gegen die koppernikanische Weltansicht dahin, ein frei fallender Körper müsse, weil die Erde sich unter ihm fortbewege, einen westlich von seinem Ausgangspunkt gelegenen Ort treffen. Newton wies im Jahre 1679 darauf hin, daß bei dem freien Fall infolge des Beharrungsvermögens und der größeren Geschwindigkeit in tangentialer Richtung, welche der Körper zu Beginn der Fallbewegung besitzt, im Gegenteil eine östliche Abweichung zu erwarten sei. Die Royal Society beschloß durch genaue Fallversuche Newtons Annahme auf ihre Richtigkeit zu prüfen. Da man jedoch mit zu geringen Höhen experimentierte, verlief die Angelegenheit ergebnislos. Es dauerte länger als ein Jahrhundert, bis neue Untersuchungen und zwar mit besserem Erfolge angestellt wurden. Dies geschah durch Guglielmini in Bologna in einem Turme, der schon den Fallversuchen Ricciolis[443] gedient hatte.

Guglielmini[444] wählte diesen Turm, weil sein Inneres für derartige Versuche wie gemacht war und sich darin Fallhöhen von 240 Par. Fuß erreichen ließen. Die Versuche erforderten manche Vorsichtsmaßregel, da jeder Luftzug, sowie Erschütterungen des Gebäudes oder der Kugel selbst im Augenblicke des Loslassens ausgeschlossen sein mußten. Guglielminis Versuche, über welche Benzenberg eingehend berichtet, sind zwar ein schöner Beweis unermüdlicher Ausdauer, sie ließen auch deutlich eine östliche Abweichung erkennen, trotzdem waren sie noch nicht so frei von Fehlern, daß sie eine genügende Übereinstimmung zwischen der Theorie und der Beobachtung erkennen ließen. Mit großer Spannung sah die gelehrte Welt einer endgültigen Entscheidung der von Guglielmini wieder angeregten, Jahrhunderte alten Frage entgegen. Diese Entscheidung brachten unabhängig voneinander zwei deutsche Physiker Benzenberg und Reich.

Den Nachweis der von der Theorie geforderten Abweichung führte Benzenberg durch seine 1802 im Michaelisturm zu Hamburg, sowie in einem rheinischen Kohlenschachte angestellten Fallversuche[445]. Bei einer Höhe von 235, beziehungsweise 262 Fuß ergab sich eine deutliche Abweichung von mehreren Linien. Die zu dem gleichen Zwecke angestellten Versuche[446] Reichs zeigten bei einer Fallhöhe von 488 Fuß eine östliche, der Theorie ihrer Größe nach genau entsprechende Abweichung von 12,6 Linien.

Die Astronomie war in dieser von uns nach Laplace und Herschel benannten Periode noch wesentlich Himmelsmechanik. Für ein Studium der Himmelskörper, das über die Fragen nach der Form, der Verteilung und der Bewegung hinausging, fehlten noch fast alle physikalischen und chemischen Grundlagen. Sie erwuchsen erst im 19. Jahrhundert auf den Gebieten der Wärmelehre und der Optik. Erst nachdem wir auf diesen Gebieten die weitere Entwicklung verfolgt haben, können wir zur Astronomie zurückkehren und ihre Ausgestaltung zu einer kosmischen Physik und Chemie verfolgen.