Alexander von Humboldts magnetischer Verein und die Freiberger Beiträge zur internationalen Erforschung des Erdmagnetfeldes

Vortrag von Dr. Jörg Zaun, TU Bergakademie Freiberg,
anlässlich der Ehrung Alexander von Humboldts durch die TU Bergakademie Freiberg am 6. Mai 2009

Folie 1: Titel

Magnifizenz, Spektabilitäten, verehrte Gäste,
sehr geehrte Damen und Herren

Im Alter von 85 Jahren schrieb Alexander von Humboldt an seinen Verleger Georg von Cotta, ich zitiere:

Folie 2 Zitat
"Der wichtigen und eigentümlichen Arbeiten von mir gibt es nur drei:

  1. die Geographie der Pflanzen und das damit verbundene Naturgemälde der Tropenwelt,
  2. die Theorie der isothermischen Linien und
  3. die Beobachtungen über den Geomagnetismus, welche die über den ganzen Planeten auf meine Veranlassung verbreiteten magnetischen Stationen zur Folge gehabt haben."

Bevor ich auf Humboldts organisatorische Leistung auf dem Gebiet des Geomagnetismus eingehe, die Humboldt hier als wichtig und eigentümlich erwähnt und Ihnen über die Freiberger Beiträge zu Humboldts magnetischem Verein berichte, möchte ich Ihnen Humboldts eigenen geomagnetischen Messungen vorstellen.

Folie 3 Buch
Wann Alexander von Humboldt zum ersten Mal einen Kompass in der Hand hielt ist nicht überliefert. Spätestens mit seinem Studium an der Bergakademie dürfte er aber das Freiberger Hängezeug kennen und nutzen gelernt haben. Während er im Winter 1797/98 mit seinem Freund und Studienkollegen Leopold von Buch die Alpen durchstreifte, wurde der Kompass nicht nur zur Orientierung im Gelände genutzt, sondern fand auch als geologisches Messinstrument Verwendung.
Im Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts finden wir 1798 eine Mitteilung Humboldts über den Einfluss eines Gebirgszuges aus Serpentin auf die Magnetnadel.

Folie 4 Inclinatorium
In Paris, wo Humboldt im Frühjahr 1798 eintraf, nahm er Kontakt zum Präsidenten Bureau des longitudes Jean-Charles Chevalier de Borda (1733-1799) auf. Borda war ein äußerst erfahrener Navigator und, was die Messung des Erdmagnetfeldes anging, sicher der beste Experimentator seiner Zeit. Borda wies Humboldt ihn in den Gebrauch der neusten Instrumente ein. Gemeinsam stellten sie in Paris neue Präzisionsmessungen der magnetischen Inclination, der Neigung der Magnetnadel gegenüber dem Horizont, an.
Auch auf seiner Süd-Amerika-Reise vermaß Humboldt regelmäßig das Erdmagnetfeld. Borda hatte ihn insbesondere ermahnt die Lage des magnetischen Äquators, der Linie an der die Inclination Null wird und die Stärke des Magnetfeldes am magnetischen Äquator zu bestimmen. Aus diesen Messungen konnte Humboldt ableiten, dass die Intensität des Erdmagnetfeldes in Richtung der magnetischen Polen zunimmt.

Folie 5 Gay-Lussac
Während seines Aufenthalts in Berlin von November 1805 bis Juli 1807 hatte Humboldt seine geomagnetischen Instrumente im Gartenhaus des Spirituosenfabrikanten George in der Friedrichstrasse 139 aufgebaut. Hier arbeitete er mit seinen französischen Kollegen Louis Gay-Lussac (1778-1850) zusammen. Sein Interesse galt nun insbesondere den Schwankungen der magnetischen Declination.

Folie 6 Declinationskarte
Die Declination, d.h. die Abweichung der Magnetnadel von der tatsächlichen Meridianrichtung, variiert auf unterschiedlichen Zeitskalen und Humboldt hofft die Ursachen der kurzperiodischen Schwankungen aufzuklären zu können. Mehr als 6.000 Messungen führte er in den 1 ½ Jahren aus, häufig verbrachte er mehrere Tage und Nächte ohne Schlaf um alle halbe Stunde das Declinatorium abzulesen. Wie Humboldt uns in seiner Autobiographie berichtet, verpasste er den Einzug Napoleons in Berlin, da er sich nicht von seinen geomagnetischen Messungen losreißen konnte.

Folie 7: Arago
In Paris, wohin Humboldt 1807 zurückgekehrt war, stand er in regem Austausch mit François Arago (1786-1853) über geomagnetische Fragen. Arago hatte inzwischen die Leitung des Bureau des longitudes übernommen, in dessen Observatorium er regelmäßig geomagnetische Messungen vornahm.

Folie 8: Declinatorium
Bald reifte in Humboldt die Erkenntnis, dass die Ursachen der Declinationsschwankungen nur durch eine koordinierte Messkampagne aufgeklärt werden könnten. Humboldt ließ bei Gambey, einem der führenden dem Pariser Instrumentenbauer, mehrere baugleiche Declinatorien fertigen, wovon Ferdinand Reich, der sich im Winter 1823/24 in Paris aufhielt, eines für die Freiberger Bergakademie erwarb. In die Nutzung des Instruments wurde Reich von Arago eingewiesen.
Im Oktober 1828 besuchte Humboldt mal wieder Freiberg. Bei dieser Gelegenheit sorgte er dafür, dass das Freiberger Declinatorium auf dem Tiefen Fürsten-Stollen im Baue des Methusalem aufgestellt wurde.

Folie 9: Leipziger Str
Im Frühjahr 1829 konnten die parallelen Messungen in Berlin und Freiberg beginnen. In Berlin hatte sich Humboldt ein Observatorium, im Garten des Bankiers Abraham Mendelssohn-Bartholdy, in der Leipziger Straße 3, bauen lassen. Kein geringerer als der Ober-Baurat Karl Friedrich Schinkel hatte das aus Backstein errichtete Haus entworfen, dessen Metallteile aus unmagnetischem rotem Kupfer gefertigt waren.

Folie 10: Mendelsohn-Bartholdy
Während der junge Felix Mendelssohn Bartholdy im Gartenhaus die Chorwerke Johan-Sebastian Bachs einstudierte, verbrachte Humboldt viele Stunden mit seinen Schülern im magnetischen Observatorium. Nachdem er seine Schüler intensiv in die Benutzung der Instrumente eingewiesen hatte, konnte er dieses mühsame Geschäft in den folgenden Jahren ganz ihnen überlassen.

Folie 11: Russlandreise
Auf seiner Reise durch Russland konnte Humboldt dann die Einrichtung weiterer Observatorien in St. Petersburg, Kasan und Nikolajew (auf der Krim) erreichen. Im Oktober des Jahres startete die erste koordinierte Messkampagne der russischen und deutschen Stationen. Bereits 1830 erscheinen die von Heinrich Wilhelm Dove bearbeiteten ersten Ergebnisse dieser Kampagne.

Folie 12: Reich
Den Freiberger Messungen kam dabei eine besondere Bedeutung zu. Zum einen wiesen sie nach, dass die tägliche Variation der Declination keine Folge der Temperaturschwankung war, Humboldt hatte bei der Wahl des Aufstellungsortes ausdrücklich auf die Konstanz der Temperatur in der Freiberger Grube hingewiesen. Zum zweiten zeigten die Freiberger Messungen, dass sich die mit dem Nordlicht korrelierten Störungen der Declination auch unter Tage ausbreiteten. Außerdem wurden Reichs Messungen als Referenzwerte gewählt. Reich maß alle 15 Minuten die Declination, während in allen anderen Stationen das Declinatorium nur im Stundenrythmus abgelesen wurde.

Folie 13: Gauß,
Humboldt versuchte auch Gauß zur Mitarbeit in seinem magnetischen Verein zu gewinnen. Doch Gauß machte sich seinen eigenen Kopf und gründete 1834 mit Wilhelm Weber den Göttinger magnetischen Verein. Dank der tieferen mathematischen Durchdringung des Problems und einer besseren Messtechnik, konnte dieser Zusammenschluss rasch bedeutendere Ergebnisse vorlegen als der Humboldtsche Verein.

Folie 14: neues Declinatorium
Bald besorgten sich auch Kupffer in Kassan und Reich in Freiberg neue Declinatorien aus Göttingen und der Humboldsche Verein stellte seine Arbeit ein. Humboldt war aber in diesem Fall nicht nachtragend. Durch einen Brief an den Präsidenten der Royal Society den Herzog von Sussex sorgte er 1836 vielmehr dafür, das auch im britischen Empire magnetische Stationen errichtet wurden und sich an den gemeinsamen Messkampagnen beteiligten.

Folie 15: Zitat
Mit Humboldt begann die zielgerichtete internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Geomagnetismus, ohne die unser heutiges Verständnis dieser Phänomene nicht hätte gewonnen werden können, und die Bergakademie kann wohl mit Stolz darauf verweisen, von Anfang an dabei gewesen zu sein.

Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit.

 



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