b. Die dynamische Naturphilosophie.
Es ist eine oft gemachte Bemerkung, daß die späteren epochemachenden Leistungen bedeutender Männer ihrer allgemeinen Richtung nach nicht selten in ihren, oft an sich höchst unvollkommenen Erstlingsarbeiten bereits angedeutet sind. Von wenigen gilt das vielleicht mehr als von Leibniz und seiner »Ars combinatoria«. Wie in ihr zum erstenmal die »Charakteristica universalis« mit der hinter ihr stehenden Entwicklung seines mathematischen Denkens leise anklingt, so verrät sie, wenn auch mehr in einzelnen Abschweifungen als in wirklichen Ausführungen, den Einfluß der Scholastik auf seine Naturphilosophie. Während aber die Anfänge seines mathematischen Denkens an die Bestrebungen jener mathematischen Mystik anknüpfen, die namentlich seit dem 13. Jahrhundert eine Nebenströmung der klassischen Scholastik gebildet haben, ist es eine andere Seite der in der gleichen Zeit verbreiteten Bestrebungen, die in jenem Jugendwerk zur Geltung kommt: es ist der vielfach im Gegensatz zu der vorangegangenen Philosophie sich regende Versuch, die herrschende Scholastik durch den Rückgang auf ihre Quelle, die Aristotelische Philosophie, zu reformieren. In zwei merkwürdigen Beilagen zu jener Schrift tritt dies deutlich zutage: in einem vorausgeschickten Exkurs über den Beweis des Daseins Gottes, und in einem als Titelbild beigegebenen Schema der bekannten vier aristotelischen Elemente, Feuer, Wasser, Luft und Erde. Der Gottesbeweis sucht an Stelle der in der Scholastik aufgekommenen ontologischen und kosmologischen Beweise wieder den aristotelischen aus dem »Automaton« zu erneuern. Leibniz erklärt ihn für den einzigen, dem mathematische Evidenz innewohne, weil die Reihe der Bewegungen in der Natur notwendig einen ersten Beweger voraussetze, der selbst unbewegt sei. Dieser Versuch, in der Ableitung des Gottesbegriffs auf Aristoteles zurückzugehen, knüpft zwar an die bereits in der gleichzeitigen Scholastik herrschende Bevorzugung des sogenannten kosmologischen Beweises an, aber er entfernt aus ihm die Beziehungen zur Theologie, um ihn als eine rein naturphilosophische Voraussetzung bestehen zu lassen. Noch bedeutsamer ist die zweite Beigabe: das Schema der vier Elemente. Es ist weniger der Begriff der Elemente selbst als die Methode, durch die Aristoteles die Notwendigkeit ihrer Unterscheidung zu begründen gesucht hatte, worauf es dem Verfasser offenbar bei diesem Titelbild ankommt. Um die Bedeutung desselben zu würdigen, muß man sich vor allem die Stellung vergegenwärtigen, die die Aristotelische Deduktion der vier Elemente in der Geschichte der Naturphilosophie einnimmt. Nicht die Unterscheidung der Elemente selbst ist ja die entscheidende Tat, durch die er ihnen bis tief in die neuere Zeit zuerst eine fast ausschließliche Herrschaft und dann, nachdem die chemische Atomistik entstanden war, wenigstens eine Art Nebenherrschaft gesichert hat, sondern ihre logische Ableitung. In der älteren jonischen Naturphilosophie waren sie als makrokosmische Bestandteile der Welt schon vorgebildet. Der äußersten, den Gestirnen entsprechenden Feuersphäre folgt die Luft, dann das Wasser und endlich die feste Erde. Empedokles hatte sie in mikrokosmische Elemente verwandelt, aus denen sich die Einzeldinge zusammensetzen sollten. Was Aristoteles hinzubrachte, das war die logische Deduktion, nach der diese Elemente selbst wieder aus der Mischung von Urqualitäten hervorgehen sollten, die aus den allgemeinsten Eigenschaften der Dinge abstrahiert und nach Gegensätzen geordnet waren: fest und flüssig, kalt und warm. So ergab sich das Schema:
| Trocken | Flüssig | |
| Kalt | Erde | Wasser |
| Warm | Feuer | Luft |
Dieses Schema ist wohl das glänzendste Beispiel für die Aristotelische Behandlung der Erfahrungsbegriffe. Das empirisch Gegebene bildet die Grundlage einer Begriffsscheidung, die nach gegensätzlichen Merkmalen ausgeführt und, wenn nötig, durch Synthese der zu einander passenden Teilbegriffe zu einem logisch geschlossenen System geordnet wird. Die Erfahrung bildet das Material, die dialektische Begriffsgliederung das Mittel, um die empirischen Begriffe zugleich als logisch notwendige erscheinen zu lassen. Diese Methode der dualistischen Begriffsgliederung, welcher jedesmal von dem Philosophen gleichzeitig logische Notwendigkeit und metaphysische Gültigkeit zugesprochen wird, wiederholt sich in den mannigfaltigsten Gestaltungen in der Philosophie des Aristoteles. Sie bildet ein Seitenstück und eine Ergänzung zu der Methode der Begriffssubsumtion, die das ganze System des Philosophen beherrscht, und die überall darauf ausgeht, das Erfahrungsmäßige zugleich als ein begrifflich Notwendiges zu erweisen. Logisch notwendig ist aber derjenige Begriff, der durch einen anderen als sein Gegensatz gefordert wird. Hieraus entspringt jenes Prinzip dualer Begriffsgliederung, das auch anderwärts bei Aristoteles in der besonders wirkungsvollen Form der Viergliederung vorkommt: so in der Einteilung der Urteilsformen in bejahende und verneinende, allgemeine und besondere, oder in der Psychologie in der Einteilung der Erinnerungsformen in solche nach Ähnlichkeit und Gegensatz, Gleichzeitigkeit und Aufeinanderfolge des Erinnerten. Ihren Vorzug für das systematische Denken gewinnen diese aus zwei logischen Zweigliederungen synthetisch gewonnenen Vierteilungen sichtlich eben dadurch, daß durch die Verflechtung der beiden Komponenten zu einem Ganzen nochmals das Prinzip der Dualität wiederkehrt. Wo eine solche Kombination zweier logischer Zweiteilungen zur Vierzahl nicht möglich ist, da kann dann auch eine unmittelbar einsetzende Verbindung der Gegensätze dem Bedürfnis nach logischer Einheit entgegenkommen: so bei der Aristotelischen Ableitung der Tugendbegriffe aus dem Prinzip der richtigen Mitte aus entgegengesetzten Fehlern, wie der Freigebigkeit aus Geiz und Verschwendung usw., oder bei den grundlegenden metaphysischen Begriffen Stoff und Form, die ebensowohl als Gegensätze wie als sich ergänzende Begriffe gedacht werden.
Dieses Prinzip der dualen Gliederung beherrscht nun die Leibnizsche Naturphilosophie in ihrer ganzen Entwicklung. Den Ausgangspunkt bildet hier der bei ihm früh sich regende Zweifel an der Haltbarkeit des Cartesianischen Begriffs der Materie, mit dem seine Opposition gegen die Cartesianische Naturphilosophie begonnen hat. In einer bis zu einem gewissen Grade bereits ausgereifteren Gestalt begegnet uns jenes Schema zuerst in seiner für die ganze Entwicklung seiner Philosophie überaus bedeutsamen Schrift vom Jahre 1671 »Hypothesis physica nova«. Sie zeigt uns ihren Verfasser mitten auf dem Wege zwischen der unumschränkten Annahme der Cartesianischen Prinzipien, denen er sich in einem früheren Stadium zugeneigt hatte, und der vollen Abwendung von diesen in seinen späteren Arbeiten über Dynamik. In jener Schrift schließt er sich in der Erklärung der Himmelsbewegungen noch im wesentlichen an Descartes an, aber dessen Auffassung der Materie als des durch die einzige Eigenschaft der Ausdehnung im Raume gekennzeichneten Substrates der Naturerscheinungen bekämpft er als eine unmögliche. Die Ausdehnung kann, wie er erklärt, nur aus einer ausdehnenden Kraft begriffen werden, und nur sie macht jene passiven Eigenschaften der Materie verständlich, die zu Raum und Bewegung hinzukommen müssen, um den Widerstand eines Körpers gegenüber einem andern und das Beharren einer ihm mitgeteilten Bewegung zu erklären. So gelangt er hier bereits zu jener Aufstellung des Kraftbegriffs als des Grundbegriffs für die Interpretation der gesamten Naturerscheinungen und zugleich zu einer doppelten Gliederung dieses Begriffs: zunächst scheidet sich die Kraft in die passive, die den Körpern fortwährend innewohnt, und in die aktive, die in der Bewegung sich äußert; die passive Kraft aber scheidet sich wieder in die Festigkeit (Undurchdringlichkeit) und in die Trägheit, die Galileische Vis inertiae. Von diesem ersten Entwurf an schreitet dann in den nach dem Jahr 1680 ausgeführten Arbeiten zur Dynamik diese Einteilung in folgerichtiger Weiterführung der begonnenen Subsumtion der Begriffspaare zu dem folgenden endgültigen Schema fort:
| Vis = vera Substantia | { | vis primitiva = ∞ | ||
| vis derivativa | { | vis passiva | { | antitypia |
| inertia | ||||
| vis activa = const. | { | vis mortua | ||
| vis viva |
Die Analogie dieses Schemas mit den Aristotelischen Begriffsgliederungen springt in die Augen. Dennoch ist die Beziehung der Begriffsglieder zu einander offenbar eine wesentlich andere geworden, und hinter diesem Wandel verbirgt sich der mächtige Einfluß, den die seit dem Galileischen Zeitalter eingetretene Umwälzung der Naturanschauungen selbst da hervorgebracht hat, wo man die neue Anschauung in die alten scholastischen Formen umzuprägen sucht. In der Tat ist das Schema, in welchem Leibniz seine gesamte Naturphilosophie zum Ausdruck bringt, ein deutliches Zeugnis dafür, daß diese Philosophie selbst gewissermaßen eine Resultante aus den zwei Weltanschauungen ist, die sich hier zu einem Ganzen vereinigen. In der Form ist dieses System noch in der scholastischen Denkweise befangen, in seinem Inhalt ist es ganz von den Anschauungen der neuen mechanischen Naturwissenschaft erfüllt, und es ist zugleich ein bedeutsamer, zweifellos der Cartesianischen Naturwissenschaft überlegener Versuch, diese Anschauung in ein einheitliches, von einem einzigen Grundbegriff, dem der Kraft, getragenes System zu bringen. Der wesentliche Unterschied in der Anwendung des Prinzips der dualen Gliederung bei Leibniz gegenüber der aristotelisch-scholastischen, wie ihn am ausgeprägtesten das von Leibniz selbst dereinst an die Spitze seiner Ars combinatoria gestellte Beispiel der vier Elemente zeigt, besteht darin, daß die Begriffsgliederung der Scholastik auf dem Prinzip der Subsumtion unter einen Oberbegriff beruht, während sie bei Leibniz stets zugleich eine kausale Beziehung der einander gegenübergestellten Begriffe in sich schließt. So sind trocken und flüssig unter dem allgemeinen Begriff des Aggregatzustandes enthalten, ohne über die Bedingungen, unter denen etwa die eine in die andere dieser Eigenschaften übergeht, etwas auszusagen. Die Vis primitiva und derivativa, die Vis viva und mortua sind dagegen derart in Beziehung zueinander gesetzt, daß die wegen der im Fortschritt der Zeit ins Unendliche sich erstreckende Summe aller vorangegangenen, gegenwärtigen und zukünftigen Kraftwirkungen als die an sich unendlich zu denkende Quelle der jeweils in der Natur vorhandenen Kräfte betrachtet wird; ebenso sind die Vis viva und mortua durch die Voraussetzung der Konstanz ihrer Summe nicht bloß Teilbegriffe der Vis activa, sondern sie stehen derart in kausaler Beziehung, daß sie stets nur in äquivalenten Werten ineinander übergehen können.
Aber dieses Schema des Kraftbegriffs enthält nicht bloß, wenngleich in äußerlich rein subsumierender Form, in nuce die reichen Wechselbeziehungen der Naturerscheinungen, die Leibniz durch die Modifikation seines Kraftbegriffs auszudrücken sucht, sondern es weist zugleich über das naturwissenschaftliche Gebiet hinaus auf die universelle philosophische Bedeutung hin, die bei ihm der Kraftbegriff gewinnt. Dies tritt vor allem in der dem Ganzen vorangestellten Begriffsbestimmung der Kraft als der »wahren Substanz« hervor. Eine eigentliche Definition enthält freilich dieses Attribut nicht, oder es weist doch höchstens indirekt auf eine solche hin, indem es die Kraft als den Grundbegriff bezeichnet, der künftighin an die Stelle der bisherigen Substanz zu treten habe. Nun reicht aber der Substanzbegriff über das Gebiet der Naturphilosophie hinaus. Er hatte sich in der bisherigen Philosophie zu dem Begriff eines beharrenden Seins entwickelt, das bald als allgemeines Substrat der Erscheinungswelt, bald als unendliches göttliches Sein oder auch als beides zugleich, wie in der Cartesianischen Dreiteilung der Substanzen in Seele, Körperwelt und Gott, gedacht wurde. Indem Leibniz die Kraft die wahre Substanz nennt, gibt er also seinem Kraftbegriff von vornherein ebenfalls eine universelle metaphysische Bedeutung. Da er anderwärts das Wesen der Kraft, im Gegensatz zu jenem Begriff der beharrenden Substanz, in die Tätigkeit und, wo diese nicht zur Wirkung gelangt, in das Streben nach Tätigkeit verlegt, so ist dieser Ersatz der beharrenden Substanz durch die tätige Kraft wiederum ein wesentlicher Punkt in seiner fortschreitenden Abkehr von Descartes. So überaus weittragend dieser neue Substanzbegriff ist, – er kommt, wie wir sehen werden, der Aufhebung des Substanzbegriffs überhaupt gleich –, so hat er jedoch für die Prinzipien der Naturphilosophie auf den ersten Anschein keine allzu schwer wiegenden Folgen. Da Leibniz immerhin an der räumlichen Ausdehnung als der unmittelbar in der Anschauung gegebenen Eigenschaft der Körper festhält, so gilt auch für ihn der Satz, daß alles Geschehen in der Natur auf Bewegungen der Materie zurückzuführen ist, und es scheint zunächst wenig zu bedeuten, ob diese Bewegungen selbst als das Ursprüngliche angesehen werden oder ob man sie auf eine hinter ihnen stehende tätige Kraft zurückführt. Hat doch das erstere den Vorteil den, wie sich später d'Alembert ausdrückte, »mystischen« Kraftbegriff zu vermeiden, indem man sich nur an die Erscheinungen selbst hält. Auch muß man zugestehen, daß Descartes schwerlich ohne seine Voraussetzung der Identität von Raum und Materie auf den Gedanken gekommen wäre, die Eigenschaft der Unveränderlichkeit des Raumes auf die Bewegungen im Raum anzuwenden und so zur Aufstellung seines Prinzips der Erhaltung der Quantität der Bewegung zu gelangen, eines Prinzips, das zwar falsch war, aber immerhin das Verdienst hatte, den Gedanken der Konstanz von der Materie als dem Substrat der Naturvorgänge auf diese selbst zu übertragen. Dennoch offenbarte sich in dem über diese Frage entstandenen Streit zwischen Leibniz und den Cartesianern bald der gewaltige Unterschied, der zwischen beiden Formen der mechanischen Naturanschauung, jener eigentlich rein phoronomischen Betrachtung Descartes' und seiner Schüler und dieser dynamischen bestand, und der eben darin seinen tieferen Grund hatte, daß das System der Kraftbegriffe, wie es das obige Schema darstellt, in allen seinen Gliedern auf kausalen Beziehungen beruht.
Die bedeutsamsten dieser Beziehungen sind nun die zwischen passiver und aktiver Kraft und vor allem die zwischen toter und lebendiger Kraft. Beide Unterscheidungen hängen aber auf das engste zusammen. Denn die passiven Kräfte, die der Materie außer ihrem Dasein im Raume zukommen, bewirken, daß die Bewegung Widerstände findet, die die aktuelle in eine potentielle, in ein bloßes Streben nach Bewegung umwandeln können, daher denn auch nicht, wie das Cartesianische Konstanzprinzip voraussetzt, die gesamte Quantität der Bewegung, sondern nur die ganze Vis activa, also die Summe der toten und der lebendigen Kräfte, konstant bleibt. Das ist das berühmte Prinzip der »Erhaltung der Kraft« beinah in demselben Sinne, in dem es fast zwei Jahrhunderte später von Robert Mayer formuliert wurde. Es ist durch eine merkwürdige Konfusion der Vis viva mit der Vis activa in dem System der Leibnizschen Kraftbegriffe als eine Vorausnahme und zugleich unberechtigte Verallgemeinerung des unter gewissen Voraussetzungen geltenden mechanischen Prinzips der »Erhaltung der lebendigen Kräfte« gedeutet worden. Das ist falsch, wie ein Blick auf das obige Schema ohne weiteres zeigt. Leibniz ist bereits im vollen Besitz des Erhaltungsprinzips, wie es die heutige Physik voraussetzt, wenn er auch selbstverständlich nach dem damaligen Zustand der Wissenschaft von den sogenannten Transformationen der Naturkräfte nichts wissen konnte, die erst durch die Nachweisung der Äquivalenz der Naturkräfte seine umfassendere empirische Bestätigung und Anwendung möglich gemacht haben. Jenes Mißverständnis ist aber hauptsächlich dadurch entstanden, daß der Folgezeit bis zu seiner Wiederentdeckung an der Hand des Äquivalenzgesetzes der Sinn des Streites, den Leibniz mit den Cartesianern kämpfte, verlorengegangen war. Man stritt im ganzen 18. Jahrhundert nicht mehr um die Frage der Konstanz der Naturkräfte, sondern um die andere, ob diese nach Cartesius durch die Quantität der Bewegung m . v oder nach Leibniz durch die lebendige Kraft m . v² zu messen seien. So kam es, daß im allgemeinen die Mathematiker es schließlich, der Autorität d'Alemberts folgend, für gleichgültig erklärten, welchen der beiden Ausdrücke man wähle, da diese Wahl nur davon abhänge, ob man unter den Gleichungen für die Bewegung schwerer Körper diejenige bevorzuge, die die Zeit der Bewegung, oder diejenige, die den zurückgelegten Weg enthalte. Auf die Physiker dagegen machte im allgemeinen der von Leibniz erbrachte Nachweis der Übereinstimmung seines Prinzips mit den Galileischen Fallgesetzen den größeren Eindruck. Da in diesem Beispiel das allgemeine Prinzip der Erhaltung der Kraft mit dem beschränkteren der »Erhaltung der lebendigen Kräfte« zusammenfiel, so befestigte sich aber dadurch um so mehr die Meinung, Vis viva und Vis activa bedeuteten eins und dasselbe. So ereignete es sich, daß die »lebendige Kraft« ein dauernder Besitz der Physik blieb, die »tote Kraft« dagegen geriet in Vergessenheit, bis sie unter verschiedenen andern Namen, wie »potentielle Energie«, »Spannkraft«, »Energie der Lage« durch die neuere Energetik wieder erweckt wurde. Unter diesen neuen Ausdrücken ist besonders die »potentielle Energie« bemerkenswert. Das Wort hängt mit dem Bestreben zusammen, das gute deutsche Wort Kraft wegen der mancherlei außerhalb der exakten Mechanik und Physik liegenden Bedeutungen, in denen es gelegentlich gebraucht wird, wie Lebenskraft, Denkkraft, ganz aus der Wissenschaft auszumerzen und durch ein anderes, in dieser Beziehung unverfänglicheres zu ersetzen. Damit hat die Geschichte dieses Begriffs einen merkwürdigen Kreislauf zurückgelegt. Leibniz hatte den alten Kraftbegriff nach dem Vorbild der Aristotelischen »Energeia« umgeformt, indem er als sein wesentliches Merkmal die Tätigkeit, oder, wie wir es modern ausdrücken können, die Leistung, für die mechanischen Kräfte also, da auch nach Leibniz alle Naturkräfte mechanische Kräfte sind, die Arbeitsleistung, betrachtete. Demgegenüber war natürlich die Aristotelische Energeia weit vieldeutiger gewesen, wie es denn noch heute das Wort Energie in der Mannigfaltigkeit seiner Bedeutungen mindestens mit der Kraft aufnehmen kann. Es dürfte also fraglich sein, ob der Begriff bei diesem Rückgang von Leibniz zu Aristoteles etwas gewonnen hat, vollends wenn man ihn außerdem in der Gegenüberstellung der potentiellen und aktuellen Energie den Umweg über die aristotelische Scholastik nehmen läßt, in der er mehr als bei Aristoteles selbst zur formelhaften Begriffsschablone geworden war. Demgegenüber sind die Ausdrücke tote und lebendige Kraft freilich nur veranschaulichende Metaphern, nicht abstrakte Begriffe wie Potentia und Actus, aber sie besitzen eben deshalb den Vorzug, nur eine Veranschaulichung der Begriffe, nicht, wie die Ausdrücke Spannkraft, Lageenergie, Veranschaulichungen und Beispiele zugleich zu sein.