Geschichte der Geowissenschaften: Geologie

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Petzholdt, 1840

Petzholdt beschreibt die Bildung des Sonnensystems, benutzt hierbei die Hypothese von Laplace (Urnebel).

Der Text zeigt deutlich die anfangs Philosophisch ausgerichtete Linie der Geowissenschaften.

Interessant:
Die Wissenschaftler kennen 1840 schon 50 chemische Elemente.
Das Konzept "Flüssig - Fest - Gasförmig" war akzeptiert und bewiesen.
Die Affinität einiger chemischer Elemente und Ihre Form sich zu verbinden war bekannt.
Das Konzept einer exothermischen Reaktion - endothermischen Reaktion steckt noch am Anfang und wird noch nicht ganz verstanden. Aber die Beobachtungen zeigen schon in diese Richtung.

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Petzholdt (1840): Erdkunde - Geologie. - 253 Seiten, 1 Abbildung, 1 Tafel; Verlag de J.J. Weber, Leipzig
[Sammlung W..Griem]

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De: A. Petzholdt (1840) Seite 145

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Originaltext von Petzholdt in deutsch:
A. Petzholdt: Seite 8 - 16
Entstehung des Sonnensystems und der Erdkugel

Nach La Place [Laplace] war die Sonne bei dem ursprünglichen Zustande des Sonnensystems um ihre Achse rollend -von einer Atmosphäre umgeben, welche vermöge einer ausnehmenden Hitze weit über die Bahnen aller Planeten hinaus sich erstreckte: die jetzigen Planeten, mithin auch unsere Erde, existierten damals noch nicht. Die Hitze verminderte sich allmählig, und jemehr sich die Sonnenatmosphäre durch Abkühlung zusammenzog, wuchs die Schnelligkeit der Umwälzung nach den Gesetzen der Kreisbewegung, und eine äußere Dunstzone riss sich von dem Übrigen los, indem die Zentralanziehung nicht länger im Stande war, der verstärkten Zentrifugalkraft zu widerstehen. Diese Dunstzone zerbrach in verschiedene Massen, welche sich gewöhnlich zu Einer wieder verbanden und sodann um die Sonne rollte. Solche Dunstmassen hatten, wie aus mechanischen Betrachtungen erhellt, jede ihre Kreisbewegung, und da immer noch weitere Abkühlung des Dunstes vor sich ging, brachte jede einen Planeten hervor, welcher Trabanten oder Ringe haben konnte, die auf dieselbe Weise aus dem Planeten sich bildeten, wie dieser aus der Atmosphäre der Sonne.

Es erklärt diese Hypothese wie keine andere die Bewegungen der Planeten nach derselben Richtung und beinahe in derselben Ebene; die Bewegungen der Trabanten nach derselben Richtung wie die der Planeten; die Umwälzung dieser verschiedenen Körper um ihre Achse nach derselben Richtung, nach der die anderen Bewegungen gehen, und in nicht sehr verschiedenen Ebenen. Bei der Annahme dieser Hypothese wird das Rätsel ringförmiger Trabanten, wie zum Beispiel des Ringes des Saturns, auf die einfachste Weise gelöst; aus ihr ergibt sich von selbst der Grund der geringeren Dichtigkeit derjenigen Planeten , welche von der Sonne entfernter als unsere Erde sind, wie die größere der nähern. Auf sie werden wir die Darlegung der fernen Umbildung unseres Planeten bis auf den heutigen Tag ebenso ungezwungen als hoffentlich genügend gründen können.

Auch sind die erwähnten Herschelschen Beobachtungen [2], von diesem Astronomen mit mächtigen Teleskopen angestellt, ganz geeignet, die Verdichtung solcher Urnebelmassen zu Weltkörpern, deren Möglichkeit, ja Wahrscheinlichkeit durch Vorstehendes erwiesen worden, im Reiche der Wirklichkeit faktisch nachzuweisen. Er bemerkte nämlich Nebelstoff in Flecken an verschiedenen Teilen des Himmels zerstreut, an einigen dieser Flecken sah er denselben um einen oder mehrere schwache Kerne verdichtet, bei anderen waren diese Kerne leuchtender im Verhältnis zu dem sie umgebenden Nebel. Wird durch weitere Verdichtung die Atmosphäre jedes Kernes von den übrigen getrennt, so entstehen daraus vielfache Nebelsterne , gebildet durch glänzende Kerne, welche sich sehr nahe an einander befinden, und von denen jeder mit einer besonderen Atmosphäre umgeben ist: manchmal hat auch der Nebelstoff, indem er auf gleichförmige Weise sich verdichtet, Nebel-systeme hervorgebracht, welche planetarische genannt worden sind. Endlich verwandelt ein noch höherer Grad von Verdichtung alle diese Nebel-systeme in Sterne.

Die Frage, wie dieser Nebel entstanden, welche andere noch frühere Zustände ihm vorangegangen seien, auf physikalischem Grund und Boden zu beantworten, scheint außer dem Bereiche der menschlichen beschränkten Erkenntnis zu liegen, und es ist nicht ratsam, sich in solche Geist verwirrende, zu nichts führende Grübeleien einzulassen ; genug dass wir aus vernünftigen Gründen sein früheres Vorhandensein Erschließen dürfen. Gott schuf ihn, durch sein allmächtiges Wort, aus Nichts [p.11] Vielleicht, dass ein Teil zukünftiger Glückseligkeit in dem Erkennen dieses Nichts liegt! —

Somit wäre denn durch Annahme des Vorhandenseins einer solchen abgetrennten Nebelmasse das Material zur Bildung unserer Erde gegeben, und es blieb höchst einfachen physikalischen und chemischen Gesetzen überlassen, diese Bildung aus Nebel durch die verschiedensten Abstufungen späterer Zustande bis auf den heutigen Tag zu vollenden.

Fassen wir zunächst, ehe wir weiter gehen, das wichtigste dieser Gesetze, deren wir uns zur Erklärung der Erdbildung bedienen werden, näher ins Auge; es lautet: Verdichtung erzeugt Wärme, Ausdehnung hingegen Kälte, oder: Wärme dehnt aus, Kälte zieht zusammen. Zur näheren Erläuterung desselben sei es mir vergönnt, auf einige mehr oder weniger bekannte Beispiele hinzudeuten.

Drücken wir in dem sogenannten Kompressionsfeuerzenge atmosphärische Luft schnell und stark zusammen, d. h. verdichten wir sie, so wird die der Luft innewohnende, vorher unbemerkte, daher von den Physikern ,.latent“ genannte Wärme frei entweichen, und einen brennbaren Körper, in diesem Falle ein Stück Feuerschwamm, zu entzünden vermögen ; während wir umgekehrt im Stande sind, Körper bis zu den stärksten Graden abzukühlen, wenn wir sie mit anderen Körpern, welche das Vermögen besitzen, sich stark auszudehnen, in unmittelbare Berührung bringen, wie dies neuerdings angestellte Versuche mit festgewordener Kohlensäure erweisen, wo während der Ausdehnung dieser Kohlensäure, d. h. während des Übergehens in den gasförmigen Zustand, so viel Kälte erzeugt [12] wurde, dass Quecksilber sogleich gefror: anderer zahlreicher, ebenso lehrreicher Beispiele nicht zu gedenken.

Druck ist aber keineswegs die einzige Ursache von Verdichtung, vielmehr haben uns die Erfahrungen der Physiker und Chemiker belehrt, dass dieselbe auch durch Kälte und chemische Verwandtschaft bewirkt werden könne. So weiß jeder, dass sich Wasserdampf, wenn er abgekühlt wird, zu tropfbarflüssigem oder gar zu festem Wasser, zu Eis, verdichtet, und wenn bis jetzt die Verdichtung nicht aller übrigen dampfförmigen oder gasförmigen Körper hat gelingen wollen, so liegt der Grund lediglich in unserer Unkenntnis solcher Verfahrungs- weisen, vermöge welcher die dazu nötigen größten Kältegrade erzeugt werden können. Die Verdichtung durch chemische Verwandtschaft anlangend, so liefert die Chemie zur Bestätigung eine Fülle von Tatsachen , aus welcher ich nur das überaus lehrreiche Experiment hervorhebe, wo gleiche Raumteile Wasser und Schwefelsäure zusammen gebracht, nach ihrer Vereinigung den Raum, welchen sie vorher einnahmen, nicht mehr erfüllen: die ganze Masse bat sich in Folge chemischer Verwandtschaft zusammengezogen, verdichtet, und die dabei stattfindende Erhitzung der gemischten Flüssigkeit ist verursacht durch die, wie wir oben sahen, freigewordene Wärme.

Kehren wir jetzt zu der abgetrennten Nebelmasse, welche das Material zu unserer Erde enthielt, zurück. Es musste dieselbe durch das Abnehmen der Wärme, welche ihr von der Zeit her noch innen wohnte, als sich einen Teil der heißen Sonnenatmosphäre nach La Place ausmachte , also in Folge der Abkühlung sich anfangen zu [13] verdichten, oder was dasselbe ist, sich zusammenziehen ; wobei die in ihr in Dampf oder Gas-Form enthaltenen verschiedenen Elemente einander näher gerückt und in innigere Berührung gebracht wurden. Erst in diesem Zustande konnten sich dieselben, je nach ihrer wechselseitigen Verwandtschaft,-mit einander chemisch vereinigen, in dem die Chemie als unabweisbares Gesetz aufgestellt hat, dass die Körper in unmittelbare Berührung mit einander kommen müssen, wenn chemische Verbindung stattfinden soll.

So wurde lediglich in Folge der Abkühlung und Verdichtung jener ungeheure Verbrennungsprozess eingeleitet, welcher die brennbaren Elemente mit dem vorhandenen Sauerstoff vereinigte, und dessen Produkte wir heut zu Tage in allen Erden und Gesteinen ebenso gut wie im Wasser und in der Luft wiederfinden, während nur wenige wegen geringer Verwandtschaft zu genanntem Stoffe es vorzogen, sich mit dem Wasserstoff zu vereinigen, und noch andere wegen geringer Verwandtschaft zu beiden isoliert und unverbunden blieben. Es musste aber durch diesen chemischen Prozess eine Hitze erzeugt werden, welche mehr als hinreichend war, die entstandenen Verbindungen entweder zu schmelzen, oder, wenn sie flüchtig waren, in Dampf zu verwandeln. Die geschmolzenen nicht flüchtigen Verbindungen flössen zur glühenden Kugel zusammen, die flüchtigen verdampfbaren umgaben sie als heiße Atmosphäre. Mit dieser ersten Trennung verschiedener Massen ist die erste Periode der Erdbildung geschlossen; obwohl wir zum genauem Verständnis aller der Vorgänge, welche in ihr Statt hatten, noch einiges Erläuternde hinzu fügen müssen. [14]

Zunächst nämlich dürfte es dem der Chemie Unkundigen nicht sogleich ersichtlich sein, was wir unter den Elementen verstehen, zumal da wir von ihnen sagten, sie seien ursprünglich in Dampf- oder Gasform vorhanden gewesen. Wir verstehen aber unter einem Element einen solchen Körper, welchen wir auf keine Weise als aus verschiedenartigen Körpern zusammengesetzt nachweisen können, also einen durchaus einfachen Körper, wie z. B. Gold, Eisen, Schwefel, Sauerstoff, Wasserstoff u. s. w.; und es hat die Chemie solche einfache Stoffe bereits mehr denn fünfzig entdeckt. Wenn nun auch die Mehrzahl derselben gewöhnlich als starre feste Körper vor unser Auge treten, so entbehrt doch die Annahme, sie können unter passenden Umständen alle in Dampf verwandelt werden, eben so wenig wissenschaftlicher Begründung, als unser früherer Ausspruch, alle, selbst die flüchtigsten, können verdichtet in den festen Zustand übergeführt werden.

In einer solchen Verdünnung aber, wie sie in dem schon oft erwähnten Nebel enthalten waren, (man hat berechnet, dass 1/80000,000000 eines Granes Urnebelstoff (Materie) auf eine geographische Kubik Meile kommen), wirkten sie nicht chemisch auf einander, erst bei beginnender Verdichtung desselben konnte dies geschehen, und zwar anfangs nur an seinen äußersten Grenzen, da er hier zuerst abgekühlt und verdichtet wurde. Das chemisch Verbundene näherte sich nach den Gesetzen der Anziehung und Schwere gegenseitig immer mehr und mehr, und fand sich endlich im Mittelpunkte des Nebels zusammen, wo es als geschmolzene Masse nunmehr den Kern des noch vorhandenen Nebels bildete. Dadurch gelangten andere noch nicht verdichtete [15] Nebelmassen an die Peripherie, wurden abgekühlt und verdichtet, die in ihnen enthaltenen Elemente verbanden sich chemisch, wurden von der im Centrum befindlichen geschmolzenen Masse angezogen, und trugen durch Vereinigung mit derselben zu ihrer fortwährenden Vergrößerung bei, welche in der endlichen Abnahme des zu verdichtenden Nebels ihr Ende finden musste.

Zur nähern Einsicht ferner des oben gedachten Verbrennungsprozesses und der dadurch erzeugten Hitze, dürfte es nicht am unrechten Orte sein, die Erfahrungen der Chemiker darüber zu vernehmen. Diese erzählen uns aber,' dass sie sehr oft bei dem Zusammenbringen verschiedener Körper, unter übrigens günstigen Umständen, den Akt der chemischen Verbindung von einer lebhaften Feuererscheinung begleitet sehen, wobei nicht nur die Lichtentwickelung zum Öfteren ausnehmend glänzend, sondern auch die Erzeugung von Wärme so intensiv sei, dass sie sich namentlich der letztem überall da bedienen, wo es darauf ankommt, Hitzegrade hervorzubringen, welche selbst durch das lebhafteste Kohlenfeuer niemals zu erreichen sind.

So gilt z. B. das bekannte Platin Metall als unschmelzbar, und verdankt dieser Eigenschaft nächst einigen anderen minder wichtigen vorzugsweise seine vielfache technische Anwendung; allein der Hitze ausgesetzt, welche entwickelt wird, wenn sich Wasserstoff und Sauerstoff chemisch vereinigen, schmilzt es sogleich wie Wachs am Kerzenlichte. Fernere Untersuchungen haben aber gelehrt, dass das Zusammentreten der Körper mit Sauerstoff ganz ins Besondere solche Feuererscheinung in ihrer großartigsten Wirkung zur Folge habe, und es wird die Annahme, alle irdischen Stoffe seien in der Urzeit einmal verbrannt worden, d. h. sie haben sich unter Licht und Wärmeentwickelung mit einander verbunden , zur Notwendigkeit, wenn uns die Chemie nachweist, dass wirklich alle irdischen Stoffe mit einigen wenigen Ausnahmen Producer einer solchen großen Verbrennung sind; und die Entwickelung höchst intensiver Hitze, hinreichend um Dinge zu schmelzen, welche im gewöhnlichen Leben als unschmelzbar bezeichnet werden, wird dabei damals eben so wenig gefehlt haben, als dies heut zu Tage der Fall ist, wo nur irgend dieses Experiment der Verbrennung im Kleinen angestellt wird.