Douglas Palmer - Big Ideas. Das Wissenschafts-Buch

1770

Der amerikanische Diplomat und Forscher Benjamin Franklin erstellt eine Karte des Golfstroms.

1774

Joseph Priestley erzeugt Sauerstoff durch Erhitzen von Quecksilberoxid. Er nennt das Gas dephlogisierte Luft.

1774

Nevil Maskelyne berechnet die Dichte der Erde,indem er die Gravitationsanziehungskraft eines Berges vermisst.

1788

James Hutton veröffentlicht seine Theorie über das Alter der Erde.

1798

Thomas Malthus schreibt seinen ersten Essay über die Bevölkerungsentwicklung,der später Charles Darwin und Alfred Russell Wallace beeinflusst.

1774

Antoine Lavoisier erlernt das Verfahren zur Erzeugung von Priestleys neuem Gas und nennt es Sauerstoff.

1779

Jan Ingenhousz entdeckt, dass grüne Pflanzen im Sonnenlicht Sauerstoff erzeugen: die Fotosynthese.

1793

Christian Sprengel beschreibt in seinem Buch zur Befruchtung der Blumen die Sexualität der Pflanzen.

1799

Alessandro Volta erfindet die elektrische Batterie.

Gegen Ende des 17. Jahrhunderts stellte Isaac Newton die Bewegungsgesetze und das Gravitationsgesetz auf. Damit machte er Wissenschaft so genau und so mathematisch wie nie zuvor. Forscher in verschiedenen Gebieten erkannten die zugrundeliegenden Prinzipien zur Beschreibung des Alls, und die einzelnen Fachgebiete spezialisierten sich immer mehr.

In den 1720er-Jahren führte der englische Geistliche Stephen Hales eine Reihe von Experimenten mit Pflanzen durch. Er entdeckte den Wurzeldruck (der den Saft in einer Pflanze steigen lässt) und erfand die pneumatische Wanne, ein Laborgerät zum Sammeln von Gas. Daniel Bernoulli aus der berühmten Schweizer Gelehrtenfamilie formulierte das Bernoulli-Prinzip, nach dem der Druck in einem Fluid sinkt, wenn es sich bewegt. Dieses Prinzip gestattet die Blutdruckmessung, liegt aber auch dem Fliegen von Flugzeugen zugrunde.

1754 schrieb der schottische Chemiker Joseph Black, der später die Theorie der latenten Wärme entwickelte, eine bemerkenswerte Doktorarbeit über die Zerlegung von Kalziumkarbonat und die Erzeugung von »fixer Luft« (Kohlendioxid). Dies war die erste einer Reihe chemischer Entdeckungen. In England isolierte der menschenscheue Henry Cavendish Wasserstoffgas und zeigte, dass Wasser zu zwei Teilen aus Wasserstoffgas und einem Teil Sauerstoff besteht. Der freidenkende Geistliche Joseph Priestley isolierte Sauerstoff und etliche andere neue Gase. Der Niederländer Jan Ingenhousz erweiterte Priestleys Arbeiten und zeigte, dass Pflanzen im Sonnenschein Sauerstoff und bei Dunkelheit Kohlendioxid freisetzen. Gleichzeitig zeigte in Frankreich Antoine Lavoisier, dass sich viele Elemente – darunter Kohle, Schwefel und Phosphor – beim Verbrennen mit Sauerstoff zu Oxiden verbinden. Damit widerlegte er die Theorie, dass brennbare Stoffe eine Substanz namens Phlogiston enthalten, die sie brennen lässt. (Leider landete Lavoisier während der Französischen Revolution auf der Guillotine.)

1793 entdeckte der französische Chemiker Joseph Proust, dass chemische Elemente sich fast immer in festen Verhältnissen miteinander verbinden. Das war ein wichtiger Schritt zur Erkenntnis der Zusammensetzung einfacher Verbindungen.

Es gab auch große Fortschritte im Verständnis von natürlichen Abläufen auf der Erde. In Amerika zeigte Benjamin Franklin nicht nur durch ein gefährliches Experiment, dass Blitze eine Form der Elektrizität sind, er wies mit seinen Untersuchungen des Golfstroms auch eine gewaltige Meeresströmung nach. George Hadley, ein englischer Anwalt und Amateurmeteorologe, erklärte die Wirkung der Passatwinde mit der Erddrehung und der britische Hofastronom Nevil Maskelyne kampierte monatelang bei miserablem Wetter auf einem schottischen Berg, um nach einer Idee von Isaac Newton dessen Gravitationsanziehung zu messen. So gelang es ihm, die Dichte der Erde zu berechnen. Als James Hutton Ackerland in Schottland erbte, begann er sich für Geologie zu interessieren, und er erkannte, dass die Erde wesentlich älter war als bis dahin gedacht.

Als den Forscher das hohe Alter der Erde klar wurde, schufen sie neue Theorien, wie das Leben wohl entstanden war und sich entwickelt hatte. Der herausragende französische Autor, Naturforscher und Mathematiker Georges-Louis Leclerc, Conte de Buffon, unternahm die ersten Schritte hin zu einer Evolutionstheorie. Der deutsche Theologe Christian Sprengel studierte die wechselseitige Beeinflussung von Pflanzen und Tieren und bemerkte, dass zweigeschlechtliche Pflanzen ihre männlichen und weiblichen Blüten zu unterschiedlichen Zeiten bilden, sodass sie sich nicht selbst befruchten können. Der englische Pfarrer Thomas Malthus befasste sich mit Demografie und schrieb in seinem Bevölkerungsgesetz , bei unkontrolliert wachsender Bevölkerung müsse durch Erschöpfung der Ressourcen eine Hungersnot entstehen. Das hat sich (bislang) als unbegründet erwiesen, doch seine Vorstellung sollte später Charles Darwin beeinflussen.

Gegen Ende des Jahrhunderts erschloss der italienische Physiker Alessandro Volta eine neue Welt: Er erfand die elektrische Batterie und elektrisierte damit die Forschung. Insgesamt ergaben sich im Verlauf des 18. Jahrhunderts so gewaltige Fortschritte, dass der englische Philosoph William Whewell einen ganz neuen Begriff für die Männer prägte, die sich mit naturphilosophischen Fragen befassten: »Scientist« (Wissenschaftler).

IM KONTEXT

GEBIET

Biologie

FRÜHER

um 320 v. Chr.Aristoteles ordnet ähnliche Organismen nach zunehmender Komplexität in eine Rangfolge.

1686In seiner Historia Plantarum definiert John Ray die biologische Art.

SPÄTER

1817Georges Cuvier erweitert die Linné’sche Hierarchie auch auf Fossilien.

1859Charles Darwin erklärt in seiner Evolutionstheorie, wie Arten entstehen und miteinander verwandt sind.

1866Der deutsche Biologe Ernst Haeckel begründet die Abstammungslehre, die sogenannte Phylogenese.

1950Willi Hennig gründet eine neue Klassifikation auf die Kladistik, die nach evolutionären Verbindungen sucht.

Die hierarchische Klassifizierung der Lebewesen in Gruppen von wohlbeschriebenen Organismen war ein Grundstein für die Biologie. Sie erleichterte die Übersicht über die Vielfalt des Lebens und erlaubte es, Millionen einzelner Organismen zu vergleichen und zu identifizieren. Die moderne Taxonomie – die Identifikation, Benennung und Einordnung von Lebewesen – wurde von dem schwedischen Naturforscher Carl von Linné begründet. Als Erster entwarf er eine Systematik auf Basis seiner detaillierten Untersuchungen der Merkmale von Pflanzen und Tieren. Er führte auch ein Verfahren zur Benennung verschiedener Organismen ein, das noch heute in Gebrauch ist.

Die einflussreichste frühe Klassifizierung stammte von dem griechischen Philosophen Aristoteles. In seiner Geschichte der Tiere fasste er ähnliche Tiere in Gruppen zusammen und erstellte mit seiner scala naturae (»Leiter des Lebens«) eine elfgliedrige Rangordnung nach zunehmender Komplexität, mit den Pflanzen am unteren und dem Menschen am oberen Ende.