William Gilbert, auch als Gilberd bekannt, war ein englischer Arzt, Physiker und Naturphilosoph. Er lehnte leidenschaftlich sowohl die vorherrschende aristotelische Philosophie als auch die scholastische Methode des Universitätsunterrichts ab. Er wird heute vor allem für sein Buch De Magnete 1600 in Erinnerung behalten.
Eine Einheit der magnetomotorischen Kraft, auch als magnetisches Potenzial bekannt, wurde zu seinen Ehren Gilbert genannt.
Leben und Werk
Gilbert wurde in Colchester als Sohn von Jerome Gilberd, einem Stadtrat, geboren. Er wurde am St John's College in Cambridge ausgebildet. Nach Erhalt seines MD von der Universität Cambridge 1569 und einer kurzen Zeit als Verwalter des St John's College verließ er die Universität, um als Arzt in London tätig zu sein, und reiste auf dem Kontinent. 1573 wurde er zum Fellow des Royal College of Physicians gewählt. 1600 wurde er zum Präsidenten des Colleges gewählt. Er war von 1601 bis zu ihrem Tod 1603 der persönliche Arzt von Elizabeth I., und James VI. und I. erneuerten seine Ernennung.
Sein primäres wissenschaftliches Werk – stark inspiriert durch frühere Werke von Robert Norman – war De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure Über den Magneten und magnetische Körper und über den großen Magneten Erde, veröffentlicht 1600. In diesem Werk beschreibt er viele seiner Experimente mit seinem Modell der Erde, das er terrella nannte. Aus diesen Experimenten folgerte er, dass die Erde selbst magnetisch war und dies der Grund dafür war, dass Kompassnadeln nach Norden zeigen – früher glaubte man, dass es der Polarstern Polaris oder eine große magnetische Insel am Nordpol war, die die Kompassnadel anzog. Er war der erste, der korrekt argumentierte, dass der Erdmittelpunkt aus Eisen besteht, und er erkannte eine wichtige und damit verbundene Eigenschaft von Magneten: dass sie zerschnitten werden können, wobei jedes Teil einen neuen Magneten mit Nord- und Südpol bildet.
In Buch 6, Kapitel 3, argumentiert er für die tägliche Rotation, spricht aber nicht über den Heliozentrismus und erklärt, dass es absurd sei zu denken, dass die immensen Himmelssphären – er zweifelt sogar daran, dass sie existieren – täglich rotieren, im Gegensatz zur täglichen Rotation der viel kleineren Erde. Er behauptet auch, dass die „fixen" Sterne in fernen, variablen Entfernungen sind, anstatt an einer imaginären Sphäre befestigt zu sein. Er stellt fest, dass sie sich „im dünnsten Äther oder im subtilsten fünften Element oder im Vakuum – wie sollen die Sterne ihren Platz in dem gewaltigen Wirbel dieser enormen Sphären bewahren, die aus einer Substanz bestehen, über die niemand etwas weiß?"
Das englische Wort „Elektrizität" wurde 1646 zuerst von Sir Thomas Browne verwendet, abgeleitet von Gilberts neulateinischem Wort electricus von 1600, das „wie Bernstein" bedeutet. Der Begriff war seit dem 13. Jahrhundert in Gebrauch, aber Gilbert war der erste, der ihn verwendete, um „ähnlich wie Bernstein in seinen Anziehungseigenschaften" zu bedeuten. Er erkannte, dass die Reibung mit diesen Objekten eine sogenannte „Ausströmung" entfernte, die die Anziehungswirkung verursachen würde, wenn sie zum Objekt zurückkehrte, obwohl er nicht erkannte, dass diese Substanz elektrische Ladung allen Materialien eigen war.
Die elektrischen Ausströmungen unterscheiden sich stark von Luft, und wie Luft die Ausströmung der Erde ist, haben elektrische Körper ihre eigenen charakteristischen Ausströmungen; und jede eigentümliche Ausströmung hat ihre eigene individuelle Kraft, zur Vereinigung zu führen, ihre eigene Bewegung zu ihrem Ursprung, zu ihrer Quelle und zu dem Körper, der die Ausströmung aussendet.
In seinem Buch studierte er auch statische Elektrizität mit Bernstein; Bernstein wird im Griechischen elektron genannt, daher beschloss Gilbert, seine Wirkung die elektrische Kraft zu nennen. Er erfand das erste elektrische Messinstrument, das Elektroskop, in Form einer Drehnadel, die er Versorium nannte.
Wie viele andere seiner Zeit glaubte er, dass Bergkristall eine besonders harte Form von Wasser war, die aus komprimiertem Eis entstand:
Glänzende Edelsteine werden aus Wasser gemacht; genau wie Kristall, das sich aus klarem Wasser verfestigt hat, nicht immer durch große Kälte, wie manche zu glauben pflegten, und durch sehr starken Frost, sondern manchmal durch einen weniger strengen, wobei die Natur des Bodens ihn bildet, die Feuchtigkeit oder Säfte, die in bestimmten Hohlräumen eingeschlossen sind, auf die Art und Weise, in der Spate in Bergwerken produziert werden.
Gilbert argumentierte, dass Elektrizität und Magnetismus nicht dasselbe sind. Als Beweis wies er – fälschlicherweise – darauf hin, dass während die elektrische Anziehung durch Hitze verschwand, die magnetische Anziehung dies nicht tat, obwohl erwiesen ist, dass der Magnetismus durch Hitze tatsächlich beschädigt und geschwächt wird. Hans Christian Ørsted und James Clerk Maxwell zeigten, dass beide Effekte Aspekte einer einzigen Kraft waren: des Elektromagnetismus. Maxwell vermutete dies in seinem „A Treatise on Electricity and Magnetism" nach umfangreicher Analyse.
Gilberts Magnetismus war die unsichtbare Kraft, die viele andere Naturphilosophen fälschlicherweise ergriffen, um die Bewegungen zu erklären, die sie beobachteten. Obwohl Gilbert dem Magnetismus keine Anziehungskraft zwischen den Sternen zuschrieb, wies er darauf hin, dass die Bewegung des Himmels auf die Rotation der Erde zurückzuführen war und nicht auf die Rotation der Sphären, 20 Jahre vor Galileo, aber 57 Jahre nach Kopernikus, der es offen in seinem 1543 veröffentlichten Werk De revolutionibus orbium coelestium aussprach – siehe externe Referenz unten. Gilbert unternahm den ersten Versuch, die Oberflächenmarkierungen des Mondes in den 1590er Jahren kartografisch darzustellen. Sein ohne Teleskop erstellter Plan zeigte die Umrisse von dunklen und hellen Flecken auf der Mondoberfläche. Im Gegensatz zu den meisten seiner Zeitgenossen glaubte Gilbert, dass die hellen Stellen auf dem Mond Wasser waren und die dunklen Stellen Land.
Neben Gilberts De Magnete erschien 1651 in Amsterdam ein Quartband mit 316 Seiten mit dem Titel De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova Neue Philosophie über unsere sublunarische Welt, herausgegeben – wie manche sagen von seinem Bruder William Gilbert Junior, und andere sagen von dem renommierten englischen Gelehrten und Kritiker John Gruter – aus zwei Manuskripten, die in der Bibliothek von Sir William Boswell gefunden wurden. Nach Dr. John Davy „ist dieses Werk von Gilbert, das so wenig bekannt ist, ein sehr bemerkenswertes in Stil und Inhalt; und es gibt eine Kraft und Energie des Ausdrucks, die es durchströmen, sehr passend zu seiner Originalität. Da es eine genauere und praktischere Kenntnis der Naturphilosophie als Bacon besitzt, war seine Opposition gegen die Schulphilosophie gründlicher und besonderer, und wahrscheinlich kaum weniger wirksam." Nach Meinung von Prof. John Robison besteht De Mundo aus einem Versuch, auf den Ruinen der aristotelischen Lehre ein neues System der Naturphilosophie zu errichten.
Dr. William Whewell sagt in seiner Geschichte der induktiven Wissenschaften von 1859:
Gilbert hatte in seinem Werk De Magnete, das 1600 gedruckt wurde, nur vage Vorstellungen, dass die magnetische Tugend der Erde in gewisser Weise die Richtung der Erdachse, die Rate ihrer täglichen Rotation und die Umlaufbahn des Mondes um sie bestimmt.[12] Gilbert starb 1603, und in seinem posthumen Werk (De Mundo nostro Sublunari Philosophia nova, 1631) haben wir bereits eine deutlichere Aussage über die Anziehung eines Körpers durch einen anderen.[13] „Die Kraft, die vom Mond ausgeht, reicht bis zur Erde, und auf gleiche Weise durchdringt die magnetische Tugend der Erde die Region des Mondes: beide entsprechen und wirken zusammen durch die gemeinsame Wirkung beider, nach einem Verhältnis und einer Übereinstimmung der Bewegungen, aber die Erde hat mehr Einfluss aufgrund ihrer größeren Masse; die Erde zieht den Mond an und stößt ihn ab, und der Mond innerhalb bestimmter Grenzen die Erde; nicht so, dass die Körper zusammenkommen, wie magnetische Körper es tun, sondern so, dass sie in einem kontinuierlichen Kurs fortfahren." Obwohl diese Ausdrucksweise eine ganze Menge Wahrheit darstellen kann, scheint sie nicht verbunden zu sein... mit sehr bestimmten Vorstellungen von mechanischen Handlungen im Detail.
Gilbert starb am 30. November 1603 in London. Die Todesursache wird vermutlich die Pest gewesen sein.
Gilbert wurde in seiner Heimatstadt in der Holy Trinity Church in Colchester begraben. Sein Marmorwandmal kann immer noch in dieser sächsischen Kirche gesehen werden, die jetzt entwidmet ist und als Café und Markt genutzt wird.
Kommentare zu Gilbert
Francis Bacon akzeptierte den kopernikanischen Heliozentrismus niemals und war kritisch gegenüber Gilberts philosophischem Werk, das die tägliche Bewegung der Erde unterstützte. Bacons Kritik umfasst die folgenden zwei Aussagen. Die erste wurde in drei seiner Werke wiederholt – in Advancement of Learning 1605, Novum Organum 1620 und De Augmentis 1623. Die schwerere zweite Aussage stammt aus der nach Bacons Tod veröffentlichten History of Heavy and Light Bodies.
Die Alchemisten haben eine Philosophie aus wenigen Experimenten des Ofens gemacht, und Gilbert, unser Landsmann, hat eine Philosophie aus Beobachtungen des Lodesteine gemacht.
[Gilbert] ist selbst ein Magnet geworden; das heißt, er hat zu viele Dinge dieser Kraft zugeschrieben und ein Schiff aus einer Schale gebaut.
Thomas Thomson schreibt in seiner Geschichte der Royal Society 1812:
Die magnetischen Gesetze wurden zuerst von Dr. Gilbert verallgemeinert und erklärt, dessen 1600 veröffentlichtes Buch über Magnetismus eines der schönsten Beispiele induktiver Philosophie ist, das der Welt je vorgestellt wurde. Es ist umso bemerkenswerter, weil es dem Novum Organum von Bacon vorausging, in dem die induktive Methode des Philosophierens zuerst erläutert wurde.
William Whewell schreibt in seiner Geschichte der induktiven Wissenschaften 1837/1859:
Gilbert... behauptet wiederholt den höchsten Wert von Experimenten. Er selbst handelte zweifellos nach seinen eigenen Vorsätzen; denn sein Werk enthält alle grundlegenden Fakten der Magnetismuswissenschaft, so gründlich untersucht, dass wir sogar heute wenig hinzufügen können.
Der Historiker Henry Hallam schrieb über Gilbert in seiner Einführung zur Literatur Europas im 15., 16. und 17. Jahrhundert 1848:
Das Jahr 1600 war das erste, in dem England ein bemerkenswertes Werk der Naturwissenschaft hervorbrachte; aber dies war eines, das ausreichend war, um seinem Autor einen bleibenden Ruf zu verschaffen. Gilbert, ein Arzt, sammelte in seiner lateinischen Abhandlung über den Magneten nicht nur all das Wissen, das andere über dieses Thema besessen hatten, sondern wurde auf einmal der Vater der experimentellen Philosophie auf dieser Insel und durch eine singuläre Glückseligkeit und Scharfsinnigkeit des Genies der Gründer von Theorien, die nach dem Verstreichen von Zeitaltern wiederbelebt wurden und von der Wissenschaft fast universell angenommen werden. Der Magnetismus der Erde selbst, seine eigene ursprüngliche Hypothese, nova illa nostra et inaudita de tellure sententia [unsere neue und beispiellose Ansicht des Planeten]... war keineswegs eine dieser vagen Vermutungen, die manchmal zu Unrecht gelobt werden... Er stützte sich auf die Analogie terrestrischer Phänomene zu denen, die von dem exhibiert wurden, das er terrella oder künstlichen sphärischen Magneten nennt. ...Gilbert war auch einer unserer frühesten Kopernikanisten, zumindest was die Rotation der Erde betrifft; und mit seinem gewohnten Scharfsinn folgerte er, vor der Erfindung des Teleskops, dass es eine Vielzahl von fixen Sternen gibt, die außerhalb unserer Sicht liegen.
Walter William Bryant von der Royal Observatory Greenwich schrieb in seinem Buch Kepler 1920:
Als Gilbert von Colchester in seiner „Neuen Philosophie", die auf seinen Magnetismusforschungen basiert, sich mit Gezeiten befasste, schlug er nicht vor, dass der Mond das Wasser anzog, sondern dass „unterirdische Geister und Säfte, in Sympathie mit dem Mond aufsteigend, auch das Meer zum Aufstieg und Fließen zu den Küsten und hinauf zu Flüssen veranlassen". Es scheint, dass eine auf diese oder ähnliche Weise dargestellte Idee leichter angenommen wurde als eine Aussage. Diese sogenannte philosophische Methode wurde tatsächlich sehr allgemein angewendet, und Kepler, der Galileos Bewunderung für Gilberts Werk teilte, adoptierten sie bei seinem eigenen Versuch, die Idee der magnetischen Anziehung auf die Planeten auszudehnen.
Bibliografie
- Gilbert, William 1600. De Magnete, Magnetisque Corporoibus, et de Magno Magnete Tellure: Physiologia noua, Plurimis & Argumentis, & Experimentis Demonstrata auf Latein. London: Peter Short. — 1893. On the Loadstone and Magnetic Bodies, and on That Great Magnet the Earth: A New Physiology, Demonstrated with Many Arguments and Experiments. Übersetzt von Mottelay, P. Fleury. New York: John Wiley & Sons.CS1 maint: ref=harv link — 1900. On the Magnet, Magnetic Bodies Also, and on the Great Magnet the Earth: A new Physiology, Demonstrated by Many Arguments & Experiments. Übersetzt von Thompson, Silvanus Phillips. London: Chiswick Press.
- — 1893. On the Loadstone and Magnetic Bodies, and on That Great Magnet the Earth: A New Physiology, Demonstrated with Many Arguments and Experiments. Übersetzt von Mottelay, P. Fleury. New York: John Wiley & Sons.CS1 maint: ref=harv link
- — 1900. On the Magnet, Magnetic Bodies Also, and on the Great Magnet the Earth: A new Physiology, Demonstrated by Many Arguments & Experiments. Übersetzt von Thompson, Silvanus Phillips. London: Chiswick Press.
- Gilbert, William 1651. De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova auf Latein. Posthum veröffentlicht.. Amsterdam: Apud Ludovicum Elzevirium.
