Читать книгу Die Jagd nach der Wahrheit: Die unendliche Geschichte der Weltforschung - Eirik Newth - Страница 9

Wenn wir von Erfindern reden, fallen uns viele Namen ein. Heutzutage gehören Thomas Edison (der Erfinder des Phonographen), die Brüder Wright (Motorflugzeug) und Marconi (Radioapparat) zu den berühmtesten. Sie alle verbindet, dass sie auf den wissenschaftlichen Erkenntnissen ihrer Vorgänger aufbauten und nützliche Erfindungen machten. So ist es noch immer. Ohne Erfinder hätte die Wissenschaft für die meisten Menschen kaum eine Bedeutung.

Wir wissen aber inzwischen auch, wie die alten Griechen das sahen, und deshalb überrascht es uns nicht weiter, dass es bei ihnen nur wenige bedeutende Erfinder gab. Der Größte unter ihnen war Archimedes. Er lebte von 287 bis 212 v. Chr. und war gelernter Philosoph. Wie viele Philosophen faszinierten ihn Mathematik und Geometrie. Archimedes entwickelte Regeln, um die Oberfläche und das Volumen (den Inhalt) von Zylindern, Kugeln und anderen geometrischen Körpern zu berechnen.

Aber vor allem bekannt gemacht hat ihn das archimedische Prinzip, das uns erzählt, was passiert, wenn wir einen Gegenstand ins Wasser werfen. Dann versucht nämlich eine Kraft, ihn an die Oberfläche hochzudrücken. Diese Kraft wird „Auftrieb“ genannt. Man kann den Auftrieb messen, indem man berechnet, wie viel Wasser der Gegenstand verdrängt, wenn er im Wasser landet. Dazu muss man eine Schüssel bis zum Rand mit Wasser füllen und einen Stein hineinlegen. Das Wasser wird steigen und über den Schüsselrand fließen.

Wenn das übergelaufene Wasser dann in einer Schale aufgefangen und gewogen wird, hat man die Auftriebskraft gemessen. Die entspricht nämlich dem Gewicht des übergelaufenen Wassers.

Das archimedische Prinzip besagt, dass der Gegenstand, den wir ins Wasser legen, sinken wird, wenn er mehr wiegt als das übergelaufene Wasser. Sein Gewicht ist dann größer als der Auftrieb. Wenn der Gegenstand weniger wiegt als das übergelaufene Wasser, schwimmt er. Steine sind schwerer als der Auftrieb, deshalb sinken sie. Holzstücke sind leichter, deshalb schwimmen sie.

Dieses Gesetz erklärt auch, warum Schiffe trotz Metallrumpf nicht sinken: Das Schiff ist hohl, und deshalb wiegt es weniger als das Wasser, das vom Rumpf verdrängt wird.

Angeblich hat Archimedes dieses Prinzip entdeckt, als er sich in die Badewanne setzte und zusah, wie das Wasser überlief. Archimedes sprang auf, rief „Heureka!“ („Ich hab’s!“) und rannte splitternackt durch die Straßen seiner Heimatstadt Syrakus.

Es ist typisch für Archimedes, dass dieses Gesetz sich nutzbringend anwenden lässt. Die Sage berichtet, dass der König von Syrakus sich eine goldene Krone anfertigen ließ. Danach kamen ihm aber Zweifel, ob die Krone wirklich aus purem Gold war oder ob der Goldschmied auch noch andere Metalle verwendet haben könnte. Der König ließ Archimedes kommen und bat ihn, das Problem zu lösen.

Archimedes legte die Krone in eine mit Wasser gefüllte Schüssel und fing das überlaufende Wasser in einer Schale auf. Dann nahm er einen Goldklumpen, der so viel wog wie die Krone, legte ihn in die Schüssel und fing abermals das überlaufende Wasser auf. Danach wiederholte er dieses Experiment mit einem Klumpen aus mit anderen Metallen vermischtem Gold, der ebenfalls so viel wog wie die Krone.

Schließlich verglich Archimedes die drei Wassermengen. Es stellte sich heraus, dass bei der Krone und beim Mischklumpen genau gleich viel Wasser überlief. Beim Klumpen aus reinem Gold dagegen war die Wassermenge geringer. Damit stand für Archimedes fest, dass für die Krone auch andere Metalle verwendet worden waren.

Als Syrakus später von römischen Schiffen angegriffen wurde, soll Archimedes Kriegsmaschinen konstruiert haben, die es der Stadt ermöglichten, eine dreijährige Belagerung zu überdauern. Zu diesen Kriegsmaschinen gehörten angeblich auch das Katapult, das Steine über weite Entfernungen schleudern konnte, und große Spiegel, die die Sonnenstrahlen bündelten und auf die feindlichen Schiffe richten konnten, die daraufhin Feuer fingen. Doch das mit den Brennspiegeln war wahrscheinlich nur eine Idee von ihm, praktisch konnte man zu jener Zeit Spiegel für so große Entfernungen noch nicht bauen.

Die wichtigste Erfindung des Archimedes aber war die archimedische Schraube, eine einfache Pumpe, die mit den Füßen oder von Ochsen oder Pferden angetrieben werden kann. Ihre Herstellung ist billig und leicht, und deshalb benutzen die Bauern im Mittleren Osten noch heute archimedische Schrauben, um Wasser auf ihre Felder zu pumpen. Auch in modernen Maschinen, dem Mähdrescher zum Beispiel, gibt es archimedische Schrauben. Von allen Erfindungen der griechischen Philosophen war diese für die einfachen Leute wohl die wichtigste.

Ein anderer großer Erfinder war Heron von Alexandria, der im ersten Jahrhundert n. Chr. lebte. Heron erfand eine Art Dampfmaschine: eine Kugel, auf der aus jeder Seite ein geknicktes Rohr herausragte. In die drehbar aufgehängte Kugel wurde Dampf geleitet und sie rotierte, wenn der Dampf aus den Rohren strömte. Herons Dampfmaschine war zu schwach, um einen großen Gegenstand, zum Beispiel ein Fahrzeug, anzutreiben. Aber sie war eine Maschine – ein Ding, das sich ganz von selber drehte.

Warum hat damals niemand begriffen, wie nützlich eine solche Maschine sein konnte? Vielleicht lag es daran, dass die alten Griechen keine Dampfmaschinen brauchten. Sie hatten ja schon „Maschinen“ in Form von Sklaven. Herons Dampfmaschine wurde eine Zeit lang als lustiges Spielzeug betrachtet. Dann geriet sie in Vergessenheit. Erst nach über fünfzehnhundert Jahren wurde die Dampfmaschine zum zweiten Mal erfunden. Und dieses Mal veränderte sie die Weltgeschichte.