Vorstellung des Vorhabens.

So ist es nicht meine Absicht, die Angelegenheit, die umfangreiche Materie, welcher reichlich Schriften eingeräumt wurden, durch wenige Seiten abzuschließen. Die Überlegungen, die ich hier der Ehrenwertesten Philosophischen Fakultät gleichsam ungeordnet zur wohlwollenden Prüfung darlege, sind nur skizzenhafte Entwürfe der Theorie, die, wenn die literarische Beschäftigung erlaubt würde, in ausführlicherer Abhandlung mir zum Vorteil gereichen werden. Überall habe ich einsichtsvoll beachtet, dass ich nicht dem vorgestellten Vorhaben unbedacht hypothetischen und angenommenen gegenüber nachsichtig wäre, wenn es passt, verbinde ich die Erfahrung mit der Geometrie, ohne die aus den Winkelzügen der Natur kaum ein Ausgang gefunden wird, soweit ich konnte, habe ich das höchst gewissenhaft befolgt. Denn deshalb entfaltet sich die Kraft des Feuers im Leichtmachen der Körper und in der Auflösung derer Verbindung am leichtesten, damit der Weg, den ich mit Überlegung einschlage, nicht unangemessen beurteilt wird, schicke ich einige Worte über den Zusammenhalt der Materie und die Natur des Flüssigen voraus.

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Abschnitt I.

Über die Natur der festen und flüssigen Körper.

Satz I.

Die Flüssigkeit der Körper kann nicht erklärt werden aus der Teilung der Materie in feinste glatte und sehr schwach zusammenhängende Teile, so wie es vom größten Teil der Physiker aus den Lehrsätzen des Descartes abgeleitet wird.

Das Dreieck ABC stelle den Ausschnitt eines kegelförmigen Haufens sehr kleiner kugelförmiger Teilchen dar: ich sage dieser Haufen wird seine zugewiesene Oberfläche unter den Bedingungen als Ganzes nicht zusammenhalten, wie es im flüssigen [Zustand] notwendig anzutreffen ist. Denn weil die Teilchen c, e, g, d, f, i von den stützend darunterliegenden A, m, n, h, die untereinander verschränkt ruhten, und nicht von ihrem Platz verdrängt würden, außer so weit als die unteren sich nach rechts und links vom Platz bewegen: die Kraft va aber, die das Teilchen a durch das Gewicht der von oben herab drückenden Teilchen aus der Anordnung der Kräfte nach rechts drückt sei so groß wie das halbe Gewicht co, und so [setzt es sich fort] durch die ganze Anhäufung; es ist offensichtlich der Haufen in der Ebene, wenn durch die äußeren Teilchen a und z lediglich eine gewisse Kraft Widerstand leistete, nicht waagerecht, sondern die konische Form vorziehen wird; wie der feinste Sand in der Sanduhr, oder irgendeine andere in feinsten Staub zerriebene Materie.

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Satz II.

Die Anhäufung beliebig vieler der feinsten und leichtesten zusammenhängenden Teilchen jedoch erfüllt die Gesetze der Statik nicht, den Druck in Richtung der Flanke proportional zur Dicke auszuüben, und soweit mangelt es an der besonderen Eigenschaft der Flüssigkeit, außer sie pressen sich selbst vermittelst einer gewissen elastischen Materie, deren Aufgabe die Wirkung seines Gewichts irgendwohin gleichmäßig verteilen könnten.

Denn aus der vorangegangenen These wird offensichtlich, dass die angehäuften drückenden Teilchen keinen seitlichen Druck ausüben, der proportional dem Druck der Höhe ist, eine andere gewisse flüssige Materie muss zwischen den Elementarpartikeln liegen, die mittels den Druck des Gewichts gleichmäßig verteilen können. Aber weil so beschaffene Materie, die sich selbst durch dieselbe gedrückte Kraft gegen die Ausbreitung irgendwo andershin stemmt, sie würde allgemein eine elastische [Kraft] genannt: es sit notwendig, dass die harten Moleküle der Flüssigkeiten sich nicht unmittelbar gegenseitig stützen, sondern sich auf irgendeine eingelagerte elastische, deren Beistand alles was von oben herab gedrückt hat, durch die Menge der Kräfte zur Seite wirkt.

Dieses wird nun zu untersuchen sein, ob die elastische Materie, die zwischen den Bestandteilen der flüssigen Körper eingelagert ist, nichts anderes ist als nur die Wärmematerie.

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Satz III.

Die harten Körper werden nicht anders als die flüssigen Moleküle zusammengehalten, sie hängen nicht durch unmittelbare Berührung zusammen, sondern ebenso vermittelst einer elastischen Materie.

Die flüssigen Körper, wie oben dargestellt worden ist, halten vermittelst einer gewissen elastischen Materie zusammen. Aber weil die Metalle, die aus der Schmelze erstarren, oder irgendwelche anderen Körper dieser Art immer durch verringerte Wärme ein engeres und engeres Volumen einnehmen und entlang aller Dimensionen zusammengezogen werden, und solange es an Raum der immer näher zueinander herantretenden Elemente selbst nicht mangelt, diese einander nicht unmittelbar berührten, ist offensichtlich, dass auch die Klumpen der harten Körper irgendwie die zwischen ihren Teilen eingelagerte Materie zusammenhalten, wie vermittelst der gegenseitigen Berührung die massiven Moleküle wenn auch die entfernten dennoch einander anziehen würden, oder wenn man will sie zusammenhängen würden, und soweit sie mit den Flüssigen durch diese Überlegung übereinstimmen.

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Satz IV.

Durch die Wirkung der bereits genannten Materie, die durch Vermittlung der Körper die Bestandteile der Körper die einander ohne Unterschied dennoch anziehen, obwohl sie von der gegenseitigen Berührung getrennt sind, ist die Erscheinung der harten Körper zu erklären.

Die harten Körper, besonders die aus der Flüssigkeit erstarren, wie Metalle, Glas, u. s. w. von diesem haben sie eigentümliche und als äußerst wertvolle zu bezeichnende [Eigenschaften], welche beim angehängten Gewicht ohne abzureißen ein wenig ausgedehnt wird, und so lange bis sie dem Gewicht bei der nächsten Verbindung der Teile nachgeben; das, wo sie sich ein wenig von einander auseinander bewegt haben, tragen könnten, und im größten Ausdehnungsgrad auch im Stande sind das meiste Gewicht zu tragen. Diese Erscheinung sich auszudehnen kann in der Tat nicht mit den harten Teilchen, die unmittelbar zusammenhängen, erklärt werden. Denn wenn die metallische Faser aus entweder wie im Schema 2 angeordneten Teilchen besteht, oder sie kann mit ausgeschlossenen leeren Zwischenräume gemacht werden wie in Abb. 3 angeordnet, gleichsam wie Quader, die sich wie in Fig. 4 berühren; wenn durch ein angehängtes Gewicht p das Raumsegment a, o, i, e etc. von der Berührung auseinander gezogen wird, und gleichwohl hingen die übrigen Oberflächen zusammen, jedoch wird sogleich sichtbar, wenn das Gewicht angehängt ist, wird es den metallischen Faden selbst ein wenig in der Länge dehnen, in Fig. 2 werden die Teile sogleich getrennt werden, freilich berühren sie einander nicht sehr, und wenn man fordert die Teile in den Positionen an a, b, c, d, wenn eine Längenausdehnung geschehen ist, sich nach innen bewegen, und eine Zerreißung verursachen, jedoch wird die Dicke auf diese Weise reichlich vermindert, dem Gewicht dem sie vorher widerstanden haben können sie nun viel weniger standhalten, in Fig 4 aber berühren die Teile einander durch alle Oberflächen, weil sie einander zu einem gewissen Anteil berühren, werden sie ohne Zweifel vom Gewicht vollkommen getrennt. Und deswegen werden sie in allen zuweisbaren Fällen die Faser ausgedehnt sich nicht trennen, außer sie werden gleichzeitig zerrissen. Sobald die Raumsegmente a, o, i, e, u.s.w. von einem anhängenden Gewicht p aus der Berührung auseinander gezogen werden, und doch die übrigen mit ihren Oberflächen zusammenhängen, doch sogleich erscheint es, wenn das angehängte Gewicht, solche metallische Faser oder ein wenig in die Länge zieht, die Teile in Fig. 1 sogleich, freilich einander weiterhin berührend, würden auseinander gerissen, und wenn du fordertest die an seitlich angeordneten Teile a, b, c, d, durch die Ausdehnung in der Länge gemacht, nach innen ausgewichen und dem Zerreißen unzugänglich gemacht werden, dennoch durch die auf diese Weise ein wenig verringerte Dicke, die dem Gewicht vorher nachgegeben haben können dann weniger widerstehen, die Teilchen in Fig. 3 jedoch, die einander mit ihren ganzen Oberflächen berühren, weil sie sich selbst soweit durch einen gewissen Teil berühren, es ist außer jeden Zweifels, dass sie vom Gewicht auseinander gerissen werden. Und deswegen wird in allen zuweisbaren Fällen die Faser eine Ausdehnung nicht zulassen, außer sie wird gleichzeitig zerrissen. Weil es der Erfahrung widerspräche, ist es offensichtlich dass die Bestandteile der harten Körper, die nicht unmittelbar in Kontakt stehen, sondern vermittelst einer gewissen Materie auch in bestimmter Entfernung einander anziehen.

Und daher werde ich aus dieser meiner Hypothese den Versuch machen, diese Erscheinung der harten Körper gemäß den beobachteten Naturgesetzen und der Geometrie zu erklären. Denn ich würde den einzunehmenden Platz der Elemente so anordnen, wenn der Körper aus der Schmelze erstarrt, dass drei immer ein gleichseitiges Dreieck bilden würden vom gegenseitigen Kontakt ein wenig abgesondert durch die dazwischen liegende elastische Materie, so wie es die Abbildung [Fig. 6] zeigt (den Platz aber werden sie immer so beanspruchen wenn sie einander anziehen zu einem geringsten Raum zusammen ziehen), ist es notwendig, dass wenn dieses angehängte Gewicht das System dieser Teilchen entlang der Richtung AD zöge, die Entfernung der Teilchen a und c vergrößerte, wie Fig. 6 zeigt, die Entfernung ab aber und bc gleich der vorigen blieben, allerdings unter Annäherung des Elements b an den Punkt d, so dass die beiden a und c einen größeren Winkel einschließt als vorher in Fig. 5. Die Anziehungen aber wegen der nach dieser Bedingung unverändert bleibende Dichte der eingelagerten elastischen Materie, (infolge des eigentlich nicht vergrößerten Volumens des auszudehnenden Körpers), oder wenn man will, die Zusammenhänge der Teilchen a und c werden nicht durch dieses Bindemittel verringert. Aber die Anziehung des Teilchens b, weil es die Elemente a und c verbindet, wird durch die Ausdehnung, oder die Trennung der Teilchen a und c proportional der Linie in Fig. 5 erfolgen; weil vorher wegen des kleineren Winkels b (Fig. 6) geringer gewesen wäre, und solange die Kraft, durch die die Teilchen von irgendeiner gemachten Ausdehnung von der Trennung zurückgehalten werden zunimmt, und zwar in direktem Verhältnis der Linie ad, diese ist gemäß dem Ausmaß der Ausdehnung.

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Satz V.

Das Gesetz, nachdem die eingelagerten elastischen Materien in Räumen proportional den Kräften zusammengedrückt sind, stimmt bestens mit unserer vorgetragenen Hypothese überein.

Welche allgemein Zusammendrückungen in harten Körpern genannt werden, der Name der Ausbreitung oder Ausdehnung sind in diesem Sinne eher mit der Bezeichnung der Ausbreitung oder richtiger Ausdehnung erklärt worden; allerdings leuchtet es von selbst ein, dass harte Körper durch die zusammendrückende Kraft viel weniger als Wasser in enge Räume getrieben werden können. Auf diese Weise ist das Elastrum fecb so an der Wand ab in fb befestigt, würde es so gegen die Mauer so gedrückt, dass sein Ort ixfb ist: Anfänglich dehne ich die äußere Grenze des Elastrums bc dass es um ein geringes Verhältnis ausgedehnt wird, und in diesem Zustand verlangt es die drückende Kraft durch die es stark ausgedehnt wird; danach werden die Kräfte, durch die das Elastrum durch den Raum auf den Widerstand ab hinbewegt wird, auf unserer Grundlage so zu sein, dass diese Räume solange der Druck mittelmäßige ist.

Wenn also das Elastrum gewissermaßen durch die drückende Kraft in den Ort 2 gezwungen worden wäre, und durch den Raum cs näher an die Wand herangebracht, wird der Abschnitt ec an den Ort ix bewegt werden. Würde eine parallele Linie durch die Dicke is zum Abschnitt ec gezogen wird if = so = cm und xo sei um einen Teil xs länger als der Rand cm gemacht; wenn du weiterhin fortgesetzt Druck ausübst solange bis das Elastrum in die Lage 3 gkfb gezwungen worden wäre, die gleichfalls ec parallel gezogene gh wäre um die Größe der Ausdehnung kh größer als die Größe xs, ist aus dem vorher gezeigten offensichtlich, auf welche Weise unter dieser Bedingung die drückende Kraft verlangt, dass die Lage 3 größer ist als Lage 2.

Aber nun ist zu erforschen, welche vergleichsweise Verhältnisse in den Räumen die Kräfte des Zusammendrückens hätten. Der Rand xb in der Lage 2 ist ein wenig gekrümmt jedoch im Falle der mittleren Drucke für gerade gehalten werden kann, ebenso die Linie kb in der Lage 3; würde ferner der horizontale Abschnitt des Elastrums in Nr. 1 verlängert, dass sie durch die Punkte i und g geht, was ja bei mittleren Stärken des Drucks annähernd zutrifft, was man ohne Fehler vermuten kann. Es ist also im Dreieck ixs der Winkel x = dem Winkel c gleich, allerdings ist ebendasselbe ein Abschnitt des Elastrums, welche Nr. 1 Winkel s gleich gemacht wird seinem vertikalen o, und deshalb sind die Dreiecke sbc und ixs ähnlich. Ebenso haben im Dreieck gkh Nr. 3 alle [Stücke] das gleiche Verhältnis mit dem Dreieck hcb, und daher geht die folgende Beweisführung hervor

ix : xs = bc : sc

kh : gk (= ix) = hc : bc

xs : kh = sc : hc

das ist: die Größen xs und kh, durch die der äußerste Rand des Elastrums gedehnt wird, bc, steht im Verhältnis der Räume der Zusammendrückung sc und hc.

Weil jedoch aus Satz IV. mit unserer Hypothese übereinstimmt, dass die ausdehnenden Kräfte dem Ausmaß der Ausdehnungen proportional sein müssen, ist offensichtlich im vorliegenden Falle dass die das Elastrum zusammendrückenden Kräfte dem Raum der Zusammendrückung proportional sein werden. Besonders wurde diese unsere Erklärung, die Phillipe de la Hire Memon. A. R. S. Académie Royale des Sciences Paris. Anni 1705 in Bezug auf die untersuchte Zusammendrückung der Elastra berichtet hat, gesichert wenn man die Sache sorgfältig untersucht haben wird durch andere wie immer beschaffene Hypothese so gerade passend und übereinstimmend erklärt.

Allgemeine Anmerkung.

Und deshalb wird jeder Körper aus harten Teilen zusammengehalten, wenn ich recht sehe, von einer dazwischen liegenden gewissen elastische Materie als ob durch ein Bindemittel vereinigt. Die Elementarteilchen sind in diese eingestreut, obschon sie vom gegenseitigen Kontakt entfernt sind, ziehen diese jedoch einander mit Macht an und werden wahrlich eng verbunden, wie es durch direkte Berührung gemacht werden könnte. Allerdings [findet] der Zusammenhalt der Moleküle wie der meisten Kugelförmigen durch die Anziehungskraft [statt], weil diese in kaum einem Punkte geringer wäre, als die an der allgemeinen Oberfläche stehenden. Aber durch diese Überlegung kann sich der Ort der Elemente ohne Verletzung der Kohäsion verändern, und zugleich ist sichtbar, auf welche Art durch die aus der zum Teil herausgezogenen jener eingelagerten Materie die Elemente sich vereinigend hinzuzukommen und das Volumen zusammen zuziehen können, dagegen wird diese vergrößert entweder durch die Anzahl oder auch ihre Elastizität, das Volumen des Körpers kann wachsen und die Teilchen aus sich wechselseitig zurückziehen ohne Verlust der Kohäsion: das ist für die Theorie des Feuers von höchster Bedeutung.

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Abschnitt II.

Über die Feuermaterie und ihre Erscheinungsformen Wärme und Kälte.

Satz VI.
Die Erfahrung.

Das Feuer wird durch seine Anwesenheit bezeugt, erstens durch auflockern aller sowohl flüssigen wie festen Körper entlang aller auszudehnenden Richtungen, zweitens, durch allmähliches verringern von Kohäsion, Auflösen des Gefüges der Körper, schließlich durch Auflösen der Teile in Dämpfe. Die Kälte dagegen verringert das Volumen der Körper, stärkt die Kohäsion, aus verformbaren und flexiblen macht sie steife, aus Flüssigkeiten zähflüssige. Wärme wird hervorgerufen besonders in harten und spröden Körpern entweder durch Reiben oder durch Zusammenschlagen. In keinem Körper kann sie ins unermessliche ansteigen. Am Siedepunkt, der niemals überschritten wird, würde der heiß werdende zu kochende Körper, brennend sich entzünden wenn er größerer und mehr Wärme ausgesetzt wird.

Weitere anzuführende wertvollste Erscheinungen der Wärme unterlasse ich hier vorzubringen, freilich wird ihnen hier und da im folgenden begegnet werden.

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Satz VII.

Die Feuermaterie ist nichts außer die elastische Materie (wie im vorigen Abschnitt beschrieben), sie verbindet die Elemente beliebiger Körper, denen sie zugemischt ist, deren Bewegung des Wallens oder Schwingens ist daher was unter dem Namen der Wärme auftritt.

Die Erfahrung lehrt nach Satz VI, dass der entweder geriebene oder zusammengeschlagene Körper sich erwärmt sowie entlang aller Richtungen gleichförmig ausgedehnt wird. Dies aber, wenn sich die Anwesenheit irgendeines Elastikums in den Molekülen des Körpers ausgedehnt und durch Bewegungen sich offenbaren würde sich widerstrebend auszudehnen offenbaren würde, weil weiterhin der Körper ohne Unterschied, wie in Sekt. I gezeigt die eingeschlossene elastische Materie in den Zwischenräumen festhalten würde, die er zur Verbindung der Teilchen eingefügt hat, und die so weit in der Bewegung des Wallens heftig bewegt werden und alle Erscheinungen der Wärme ausüben kann, ist es offensichtlich, dass diese von der Feuermaterie sich nicht unterscheidet.

Ebendasselbe beweisen aus der Erscheinung des Siedens.

Die durch Wärme verflüssigten Körper, wenn sie durch Anwendung von mehr und mehr Feuer bis zum Sieden zugeführt worden sind, können keine geringe Wärmemenge mehr aufnehmen, und in diesem Zustand stoßen sie große und elastische Blasen aus, so, dass sie dem Gewicht der Atmosphäre gleich gemacht worden sind, und zwar unablässig solange das Feuer nicht ablässt. Weil diese Blasen nichts als elastische Luft enthalten, und keine andere als Feuermaterie in den mit Wärme gesättigten Körper eintritt, taucht die Frage auf, warum, wenn vor dem Sieden ebenso Wärme in das Wasser eingetreten ist, und sich nicht vor den vielen gasförmigen Bläschen dieses Elastische schon gezeigt hat, im genauen Augenblick des Siedens es diese ausstößt. Aber weil es leicht zu erkennen ist, eben diese elastische Materie, die wir Feuer nennen, die vorher zugleich und zwar innerhalb den Anhäufungen der erwärmenden Flüssigkeiten aufgenommen worden ist, solange sie durch die Anziehung der Teilchen zurückgehalten und zusammengedrückt angehaftet hat, obschon das Volumen ein wenig ausgedehnt worden ist, solange als deren vereinigte Menge des heftigen Wallens noch nicht größer als die Anziehung der Moleküle gemacht worden ist, sondern wo es sogar verstärkt ist, dass dessen Umstand bereits von seiner elastischen Kraft überstiegen würde, alle feurige Materie, die noch einmal hinzukommt, durch die befreite Elastizität ist gleichsam eingedrungen durch das flüssige Medium zu übertragen, weil offensichtlich diese feurigen Materien innerhalb eines beliebigen heißen Körpers die Kompression ist, ist nicht, was wir von der Wahrheit unserer Vorstellung bezweifeln.

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Satz VIII.

Die eingelagerte Wärmematerie ist nichts als der Äther selbst (oder die Lichtmaterie) der durch eine mächtige Kraft der Anziehung (oder Anhaftung) innerhalb der Körper selbst zusammengedrückt ist.

Denn erstens ziehen die dichteren Körper jedes Licht ohne Unterschied in riesiger Menge an, wie Newton aus der Erscheinung der Brechung und der Reflexion unumstößlich dargelegt hat, ununterbrochen solange bis, wie aus der Berechnung des unvergleichlichen Mannes nahe bei dem Kontakt die Anziehungskraft 10 tausend Billionen Mal von den Kräften die Beschleunigung der Gravitation übersteigt. Weil aber die Lichtmaterie elastisch ist, ist nicht zu bezweifeln dass sie sogar durch eine riesige Kraft auch ziemlich viel in einen kleineren Raum getrieben werden kann, d. i. zusammengepresst werden kann, und weil die Teilchen der Körper der Lichtmaterie überall entgegenstehen würden, das ist, was du bezweifeltest, diese elastische Materie selbst, die wir untersucht haben, die sich nicht vom Äther unterscheidet.

Zweitens wird beobachtet, dass eben die Materien, die durch die hervorstechende Wirksamkeit das Licht zu brechen vermögen, auch zur der größeren Wärmeaufnahme durch das angewandte Feuer fähig sind, sogar, dass sie daher offenbar ebendiese Anziehung, sich mit dem Licht zu vereinigen beruht, die Materie auch die feurige sich innig vereinigt festhalten. Denn die Öle, die durch viele Versuche Newtons und anderer sehr viel stärker als durch ihr spezifisches Gewicht durch die Kraft die Strahlen des Lichts brechen, d. i. anziehen, auch viel mehr als ihrem spezifischen Gewicht Grade des Siedens aufnehmen, so wie Terpentinöl und andere ähnliche wahre Öle gleich wie die geeigneten Nahrungen der Flammen, und diese im Zustand, weil sie das Licht überallhin streuen, die Wärme- und die Lichtmaterie soweit nahezu übereinstimmen gemacht werden kann oder vielmehr in nichts sich unterscheiden klar zum Vorschein bringen.

Dasselbe wird aus der Transparenz der Gläser glaubhaft.

Wenn man die äußerst übereinstimmende Hypothese von den Gesetzen der Natur zu Hilfe genommen haben wird und die kürzlich von dem sehr verständlichen Euler mit neuer Hilfe unterstützt, dass das Licht freilich kein Ausfluss ist der leuchtenden Körper ist, sondern ein überall hin gestreuter fortgepflanzter Druck des Äthers, und du wirst den Ursprung der Transparenz des Glases genau erwogen haben wirst, die Vereinigung des Äthers mit der Feuermaterie oder du würdest vielmehr die offensichtliche Identität anerkannt haben. Denn das aus Pottasche verschmolzene Glas, d. i. es ist aus stärkstem alkalischem Salz mit Sand durch die Kraft des Feuers zusammen geschmolzen worden. Weil aber das Aschesalz längere Zeit und durch heftiges Brennen die vereinigte Materie des Feuers reichlich erwärmt würde, wo es mit Sand vermischt wurde, es wird durch die ganze Masse des Glases dieses elastische Element des Feuers verteilen, und weil es nicht eben wahrscheinlich ist, dass ein solcher Körper, der aus der Flüssigkeit erstarrt, auf welche Weise auch immer du es drehen wirst den offenen und geradlinigen Gang des Licht immer durchzulassen finden, aber es wäre in höherem Maße übereinstimmend mit der Vernunft, dass das Volumen selbst mit geeigneter Materie erfüllt worden ist, es ist offensichtlich weil nichts anderes als den Impuls des Lichts durch die Glasmasse fortgepflanzt wird, die Lichtmaterie selbst ist eingelagert in Teilchen seiner selbst und ist ein Teil seiner Klumpen. Aber weil wir gesehen haben, dass die Feuermaterie einen nicht zu unterschätzenden Teil des Glases bildet, und reichlich durch dessen feste Elemente verteilt worden ist, ist kaum Platz für Zweifel, dass die Wärmematerie mit dem Äther oder dem Element des Lichtes völlig das gleiche ist.

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Satz IX.

Den Grad der Wärme zumessen, d. h. das Verhältnis, das verschieden Grade der Wärme untereinander haben, in Zahlen auszudrücken.

Guillaume Amontons, ein sehr berühmtes Mitglied der Königlichen Akademie der Wissenschaften in Paris, hat zwar als erster die Auflösung dieser Frage so offenbart. Weil die Kraft des Feuers sich in ausgedehnten Körpern eigentümlich entfaltet, durch die zusammendrückende Kraft deren dem Anstemmen entgegengestellten Ausdehnung selbst wird es zum Messen übereinstimmen. Weil aber die Luft bei verringerte Wärme ohne Unterschied in die Enge getrieben würde durch die drückende Kraft und das Volumen in einem fort verringert wird, bis dass es mit Fug und Recht zu erwägen wäre, dass alle ihre geltende Elastizität nur von der Wärme erbracht wird, beginnt der Mann [Amontons] einleuchtend gestützt auf diese Hypothese die Überlegung den Grad der Wärme durch die Elastizität der dieser Wärme ausgesetzt Luft durch die Kraft zu messen, d. i. durch das Gleichgewicht, diesem durch die Wärme ausgeübt unter dem gleichen Volumen zu bringen fähig ist.

Anmerkung.

Daniel Gabriel Fahrenheit hat, unter Bezug auf Herman Boerhaave, als erster eine eigentümliche natürliche Beschaffenheit einer auf dem Feuer siedenden Flüssigkeit beobachtet, welche offenbar diesen höheren Grad der Wärme durch das größere Gewicht der Atmosphäre sei und ein geringerer Druck der Luft auf den niedrigeren Siedepunkt einen geringeren Grad der Wärme braucht. Das gleiche hat Louis-Guillaume Le Monnier nach dem Bericht der Akademie in Paris bei der Untersuchung mit einem reaumurischen Thermometer zunächst in Bordeaux danach auf der Spitze des Bergs Pic du Midi gefunden, wo das Barometer 8 Zoll niedriger als am vorherigen Ort gewesen ist, die Wärme des siedenden Wassers und deren Höhe über dem Schmelzpunkt. Er entdeckt allerdings eben denselben Grad der Kälte des Eises an beiden Stellen, jedoch die Wärme des Siedens 15/180 Teilstriche die das Sieden das Gefrieren übertrifft von dem, das das Barometer in Bordeaux, 28 Zoll Höhe anzeigt, so weit dass die Wärme des Siedens die des Ortes auf dem Berg um 1/12 (= 15/180!) übertrifft; welchen Überschuss zweifellos der Überschuss zum dritten Teil des atmosphärischen Gewichts erzeugt hat, woraus einleuchtet das Entfernen des gesamten Gewichts der Atmosphäre, ist ¼ der Wärme des siedenden Wassers abzuziehen, die zwischen dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt liegt. Weil also ohne Luftdruck das Sieden des Wassers geringere, dessen erhöhter Druck aber mit mehr Graden der Wärme verbunden werden kann, und das Gewicht der Atmosphäre nicht irgendetwas anderes bewirkt, außer was die wallende Bewegung der Teilchen des Feuers ein Gegengewicht bieten würde, weil die gegenseitige Anziehung der Bestandteile des Wassers einander zusammenzuhalten nicht mehr ausreichen würde, daraus wird geschlossen werden können, wie denn durch die Kraft der Elastizität der Äther, am Siedepunkt sich selbst stemmend von der Verbindung des Wassers freizumachen, bewirken würde, und durch die Anziehung der Teilchen (oder von dieser mangelnden äußeren Kraft) diesen ist notwendig in Schranken gehalten u werden. Freilich weil ja gemäß dem berühmten Guillaume Amontons die Wärmen des Gefrierens und des Siedens sich gerade um ihren dritten Teil unterscheiden, und der vierte Teil der dazwischen liegende Wärme des Gefrierens oder des Siedens eine Kraft erfordert, die dem gesamten Gewicht der Atmosphäre gleich ist, folgt durch das Gewicht von 12 Atmosphären beim Gleichgewicht der die gesamte Wärme in zum Kochen übertreffen muss und so weit die Anziehung der Bestandteile des Wassers durch 11 Druckeinheiten der Luft auszugleichen. Daraus leuchtet es ein, dass ebendieselbe Anziehung am Gefrierpunkt, aber wirklich sehr viel gewaltiger ist als die gewaltige Anziehung der Metalle zur Verdichtung den elastischen Äther zu erkennen ist.

Charles-Louis de Secondat, Baron de La Brède et de Montesquieu hat dieselbe Beobachtung machend gefunden dass die Verdampfung des Wassers auf dem genannten Berg größer, in Bordeaux geringer gewesen sei im Verhältnis zum gesamten Volumens 1/24 zu 1/35, und soweit wenn es in die Rechnung eingehen wird, genau im umgekehrten Verhältnis zum Gewicht der Atmosphäre 20:28. In diesem berühmten Falle hat er also den sehr hartnäckigen Widerstand des Wassers gegen alle Kompression, durch das Experiment an der Akademie von Florenz bestätigt, bei der Untersuchung nicht bestätigt.

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Satz X.

Die Natur und den Grund der Ausdünstung oder der Dämpfe mit unseren dargestellten Theorien erklärend darzustellen.

Die Natur der Dämpfe.

Ausdünstungen, die nichts anderes sind als feuchte Teilchen, die aus den Oberflächen der Flüssigkeiten herausgerissen und in die Luft übergegangen sind, diese haben eigentümliche oder wahrlich bewundernswürdige Beschaffenheit, weil ja, wie viele der Teilchen der einheitlichen Flüssigkeit der Berührung begierige Teilchen herangebracht einander treffen, und sofort in eine Masse [Tropfen] zusammenlaufen, so viele sind sobald sie einmal zur Feinheit des Dampfes aufgelöst sind und vom gegebenen Grad der Wärme gedrängt werden, fliehen sie vor gegenseitiger Berührung und Vereinigung, und einander abstoßen wie es nach Newtonschen Ausführungen richtig gebraucht werden wird. So als hätte man eine hinreichend starke zusammendrückende Kraft gefunden, und die unwillig der Vereinigung zu keiner Zeit gleich ist. Ebenso zerbricht der wässrige Dampf durch reichliche Feuereinwirkung sogar die festesten Gefäße und alle beliebigen Dämpfe insgesamt entfalten durch ihre Beschaffenheit oft eine bewundernswürdige Elastizität.

Der Grund.

Also werde ich beginnen das zu erforschen. Das sehr zarte, von der Oberfläche des Wassers abgerissene Häutchen, in Form der kaum mikroskopischen vorzustellenden Bläschen soeben gebildet, ist ein Bestandteil des wässrigen Dampfes. Aber welche Ursache liegt dem zugrunde, dass die Zellen besonders dünn beschaffen sind, wenn sie von großer Wärme allzu sehr bedrängt werden, dass sie der Berührung so sehr ausweichen? Ich werde es sogleich erklären. Denn es ist bekannt, weil nach der Erklärung dieser Theorie das Wasser nicht weniger als ganz und gar alle Körper die elastische Materie des Äthers innerhalb ihrer zusammengedrückten Anhäufungen durch Anziehung festhalten, und es stimmt gewiss mit dem Dargelegten überein, dass diese Anziehung bestimmt wird nicht nur aus der Berührung, sondern zweifellos über eine gewisse Entfernung, so weit, dass die Moleküle an jenem Punkt der Annäherung mit einander verbunden zusammenhängen, wo die Anziehungskraft von der abstoßende Kraft durch die wallenden Bewegung der einwirkenden Wärme ins Gleichgewicht gebracht werden obgleich die Anziehung sich bis zu den größten Entfernungen ausdehnen würde: diese Entfernung werde durch die Strecke ef ausgedrückt, die äußerst kurz vorgestellt werden muss, und es sei die Nähe der vereinigten wässrigen Teilchen der Teilstrecke eg proportional. Es sei weiterhin der Quader abcd ein kleiner Teil des Wassers, dessen Dicke ba so gering sei, dass es der Strecke ef gleiche. Weil sich ja die Anziehung der Bestandteile des Wassers nach der zu unterstellenden Annahme nicht weiter als die Entfernung ab = ef erstreckt, wenn sich die Teilchen im Punkt a befinden, spüren die angeordneten Bestandteile die Kraft der Anziehung aller durch die gesamte Dicke, soweit, als es durch die Eigenschaft der Flüssigkeit gemacht werden kann, haftet es auf das zäheste an, auch wird es nicht stärker angeklebt worden sein, wenn man diesem wässrigen Körperchen noch die Erweiterung bhid hinzufügen würde; aber wenn es um einen winzigsten Abstand am entfernt würde, würde es nicht durch alle wässrigen Körperchen angezogen werden, sondern so viel wie es vom Teil anoc gezogen würde, soweit die Verbindung durch die kleinere Kraft reichen würde.

Es wird der Quader in Abb. 2 in einen anderen viel engeren hkrs in Abb. 3 umgeformt, ein beliebiges wässriges Teilchen in den Punkt h gebracht wird weit schwächer angezogen, und weil sich der Äther selbst in diesem vergrößerten Häutchen eingeschlossen befreien würde, ist offensichtlich dass in diesem Zustand das nahe Elements u durch die Schwingungen der Wärme eine größere Entfernung weit vom Punkt h weggetrieben sein wird, wie es durch die vorige Bedingung gemacht werden muss, und an welchem es in der dünneren Haut gewesen sei, es wird von dort mit größter Kraft vor der Berührung fliehen. Weil weiterhin das sich selbst überlassene dünne Häutchen hkrs in dieser Abbildung sofort in die kugelförmige Form übergehen würde und unter diesen Bedingungen ist es notwendig durch die überall vergrößerten Dicke, dass die Kraft stärker bei gleicher Annäherung wäre und vorher andere mit sich zu vereinigen, dass wenn sie die Eigenschaft des Dampfes erhalten muss sie in der Form von Kügelchen herumgerollt werden wie in Abb. 4, sowohl zwar sogar dem winzigen Durchmesser, ab, als auch der geringen Dicke, wie die Entfernung der Punkte a und b die am Äußersten des Durchmessers angeordnet sind, kleiner ist als die Entfernung be, wodurch diese Punkte, an denen sich die Abstoßungskraft des Äthers mit der Anziehungskraft die Waage hält, wenn die selbst frei wäre sich auszudehnen, wenn sie selbst dabei zur Ruhe kämen. In diesem Zustand also wird das Bläschen bestrebt sein sich ausdehnen, es wird ein Bestandteil des elastischen Dampfes sein, aber die Entfernung zweier homogener Bläschen cd wird immer der Entfernung ab gleich sein, wie aus dem Dargestellten offensichtlich ist.

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Satz XI.

Die Eigenschaft der Luft und die Ursache ihrer elastischen Eigenschaften zu untersuchen.

Die Luft ist ein elastisches Fluidum, das fast eintausend Mal leichter ist als Wasser, dessen Ausdehnungskraft der Wärme proportional ist, und dessen Ausdehnung beim Gefrierpunkt des Wasser bis zum Siedepunkt unter dem gleichen Gewicht der Atmosphäre ungefähr 1/3 des Volumens entsprechend dem vorigen Ausmaßes. Diese Erscheinungen haben nichts, was nicht auf die Dämpfe auch zutreffen könnte, außer diesem einzigen, was die Dämpfe wie viele derartige bei Graden der Kälte, bei denen die Luft unverändert ihre Elastizität bewahrt, verdichtet werden und die kein Anzeichen der Ausdehnungskraft aufwiesen. Aber wenn man die Zartheit des Häutchens des Dampfes als den Grund bedächte, wie es sogar bei niedrigen Wärmegraden eine bemerkenswerte Elastizität entfalten kann, wird sogleich offensichtlich dass hier keine Kraft analog unbedacht und grundlos zu vernachlässigen ist, sondern vielmehr ein Versuch zu machen ist, ob wir nicht zwei Arten aus demselben Grund ableitend, wir könnten dadurch die so große Vermehrung der Dinge zu vermeiden. Aber die Erscheinungen, welche sie vorziehen als Leuchtfeuer der Annahme, sind folgende. Alle Körper, die wir aus Zusatz kleinster Teilchen mittels öliger oder salziger Grundlage erhitzt haben, z. B. alle Pflanzen, Weinstein, kleines tierisches Steinchen überdies viele Arten des Salzes, besonders stoßen sie riesige Mengen Natron aus als elastische Luft, wenn sie bedrängt werden von heftigem Feuer, wie Stephen Hales in Vegetable Staticks uns in erstaunlichen Experimenten nachgewiesen hat. Was diese herausgetriebene Luft der fester Materie, in der sie gebunden war, ausmacht ist noch nicht gefunden worden; bei Hirschhorn macht sie 1/7 , bei Eichenholzes 1/3, bei Weinsteins vom Rheinwein 1/3, in Salpeter 1/8, in animalischen Steinen, das ist in den menschlichen Steinchen mehr als ½ der gesamten Masse aus. Es ist an sich offensichtlich, dass die Luft aus diesen Körpern durch die Kraft des Feuers herausgetrieben wurde; so lange sie Teil der Masse gewesen ist, hatte sie noch nicht die Eigenschaft der Luft, d. i. nicht vermögend geflossen sein wie ein elastisches Medium vermögend der verhälnismässigen Dichte; allerdings sogar durch die Kraft mittelmäßiger Wärme durch den unwiderstehlichen Drang sich in einen größeren Raum auszudehnen, dass es alles Gefüge der Körper aufgelöst hätte. Soweit die aus den Zwischenräumen der Körper ausgestoßene Materie, die nicht elastisch gewesen ist kaum ist sie frei gesetzt tritt die Elastizität auf. Denn es ist aber gerade die natürliche Beschaffenheit der Dämpfe, dass sie, sobald sie getrennt sind von der Masse, welcher sie verbunden gewesen sind, eine elastische Kraft entwickeln; wenn nicht mit Sicherheit ernsthaft behauptet wird, gleichwohl wird mit wahrhaft großer Wahrscheinlichkeit festzustellen sein, dass die Luft nichts anderes ist, als jener Dampf der in Körpern aufgelöst ist, der, nachdem er zur höchsten Feinheit gebracht worden ist, jenem beliebigen Grad der Wärme leicht entweicht und die starke Elastizität hervortritt.

Es sind aber nicht wenige und nicht die Ungebildeten, die mir in dieser Meinung zustimmen. Und in der Tat warum wird Luft nur aus zu verbrennenden Körpern ausgestoßen, die nicht zu wenige Öle sowie auch Säuren in sich enthalten? Ob nicht die Säure, die äußerst lebhaft und durch ihre Anziehung stark an den Äther gebunden ist die Ursache ist, wie ich vorher vor die Augen geführt habe? Ob nicht diese Ursache jener zusammengesetzten Körper das Bindemittel ist, und gleichsam der Klebstoff? (allerdings sind alle Körper zusammengehalten von wahrlich zahlreicher ätherischer Materie) und wo diese Säure mit der eng zusammengepressten Materie durch Vereinigung mit der gewaltigen Kraft des Feuers mit viel Mühe herausgetrieben worden ist, glaubst Du nicht, es ist notwendig dass es sich in feinste Häutchen geteilt abtrennt? Und diese Bedingung welche ist, was man bezweifelt könnte, das elastische Fluidum ist aus solcher Überlegung zu bestimmen, sogar in Hinsicht auf die schnelle Ausdehnung bei kleinsten Grade der Wärme, und nicht durch beliebig vergrößerte verdichtende Kälte (die natürlich niemals alle Wärme aufhebt), die die Elastizität berauben wird? Der Schwierigkeit also, was die wässrigen Dämpfe zusammengepresst hat, damit sie durch geringe Kälte gerinnen würden, und die für [Stephen] Hales der Anlass gewesen ist, dass die ausgestoßene Luft im Sinne von Materie von der Natur aller Dämpfe als völlig unterschiedliche Art anzusehen ist, dieses vermeidet er hier einfach. Und deswegen bietet sich dem sorgfältigen Physiker durch würdigste Forschung der Gedanke an, ob nicht die Luft nichts anderes ist als der durch alle natürlichen Dinge verbreitete feinste Dunst der Säure, der durch irgendeine kleine Menge Grade der Wärme die Elastizität bezeugt.

Gewiss wäre auf der Grundlage des Gegenstands der Untersuchung allerdings die feinste Säure, die von einem gröberen Teil getrennt in den feinsten Dampf gezwungen wurde, selbst die Luft. Ebenso ist es naheliegend, warum, die Materien die dem Feuer am heftigsten widerstehen, am meisten abgeben und reichlich Luft ausstoßen, z. B. dass Weinstein von Rheinwein mehr Nitrum hervorbringt, allerdings, die am trägsten und mit großem Widerstand die eingeschlossene Säure in ihren Vereinigungen loslassenden Materien verrichten, sie werden von ihnen auch in Form feinster Häutchen zerrissen, so dass das Elasticum darstellen könnten so weit es beweglich wie Luft ist: weil dagegen, aus denen reichlicher Dampf entweicht, auch dickerer hervorgeht, der durch größere Kälte nichts der Elastizität zu übertreffen kanndergestalt dass das Elastikum bestimmen kann sogar beweglich wie Luft ist: weil dagegen, aus denen der Dampf weitgehend herausgestoßen wird, auch gröberer hervorginge, welcher durch vergrößerte Kälte der Elastizität nichts übertreffen / verrichten kann.

Die Übereinstimmung barometrischer Beobachtungen mit der Hypothese.

Aus dieser Hypothese wird auch erkennbar, jenes was kaum erklärlich ist aus der allgemeinen Meinung die Beschaffenheit der Luft in größerer Höhe. Denn Giovanni Cassini und andere haben gefunden, nach dem Zeugnis in den Memoires der Ac. Roy. Sci. Paris [das Mariottesche Gesetz] über den Druck, der proportional dem anliegenden Gewicht der Luft ist, dass er in größerer Höhe abnimmt. Natürlich haben sie dort geringerer Dichte der Luft gefunden, wie die mit geringerem Gewicht gemäß jenem Gesetz folgen werden musste. Woraus folgt: die höhere Luft besteht nicht aus derselben Teilchenart, aber weniger zusammengedrückt, sondern aus an sich spezifisch leichteren Bestandteilen; natürlich muss gefordert werden, dass deren größeres Volumen bei gleicher Zusammendrückung bei demselben Gewicht zu verrichten hat. Wenn also vielmehr in unterschiedlichen Höhen durch die unterschiedliche Natur der Bestandteile der Luft, wie nirgends anderes in den Bestandteilen eben derselben Art irgendwo auf der Welt gefunden wird, ist offensichtlich dass jene gewisse Art der Bestandteile nicht getrennt ist von einem gewissen Element, sondern die Form eines irgendwie anderen Bestandteils, allerdings zeigt sich wie ich glaube die saure Nässe zeigt sich, gehalten worden zu sein, was nicht erstaunlich hingestellt ist, wenn andere solche Teilchen des Dampfes (aus Häutchen anderer Dichte), sind andere schwerere, und leichtere die höchsten Stellen besetzen.

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Satz XII.

Die Erklärung der Eigenschaft der Flamme auf unsere dargestellte Theorie zurückzuführen.

1. Die Eigenschaften.

Die eigentümliche Natur dieser Flammen gegenüber der Art der übrigen Feuer ist: kein Körper, außer er brennt an der Oberfläche, und die Nahrung der Flamme ist Öl und sogar Säure, dient als jene Grundlage für die heftige elastische Bewegung. Die Flamme ist nichts außer Dampf dem ständig ein Grad Wärme zugeführt wird, bis sie zusammenstürzen wird mit lebhaften Licht, und durch nichts außer durch Mangel an Nahrung aufhören würde. Diese sind es in der Flamme, die sie selbst von allen Arten des Feuers auf der ganzen Welt wirklich verschieden machen. 1. Was, wenn die Wärme von irgendeinem zu erwärmenden Körper angezogen, gemäß der allgemeinen Gesetze der Natur durch Ausbreitung allmählich verringert würde, die Flamme im Gegenteil sich unglaublich umgebende Kraft verschafft vom kleinstem Anfang und ohne Grenzen, wenn nur die Nahrung nicht mangelt. 2. Was irgendeiner brennbaren Materie beim Erwärmen bis zum Sieden hinzugefügt werden kann, ist viel geringer als das, was das Abbrennen fühlen lässt. 3. Was es Licht ausstreut, weil außerdem die Metalle und die übrigen Arten Körper so sehr man will erwärmt bis zum Leuchten erhitzt dennoch unverändert bleiben.

2. Untersuchung der Gründe.

Die Flamme besteht aus glühendem Dampf, und nicht die gesamte feste Masse des Körpers wird in eine Flamme verwandelt, sondern er brennt eigentlich an der Oberfläche. Weil der Dampf in der Tat eine ziemlich große Oberfläche hat, und einen ziemlich geringen Widerstand zur Eindämmung des Feuers innerhalb der darin eingeschlossenen hat, ist es offensichtlich, was die wellenartige Bewegung vom leichtesten Anfang an das Ergreifen nicht nur leicht auszubreiten, sondern auch auf andere brennbare Materie soweit diese gleich sei allmählich durch die Stärke übertragen kann. Denn, obgleich diese Erscheinung auf den ersten Blick gegen die erste Regel der Mechanik, nach der die Wirkung immer gleich der Ursache sei, zu verstoßen angesehen wird, jedoch wenn man es bedacht haben wird sogar der erste oder die kleinesten Fünkchen, zum anzufachen der Flamme die Beschleunigung, nichts anderes zu bewirken, als was die kleinsten brennbaren Teilchen des Dampfes in wellenförmige Bewegung seiner Bestandteile sein Feuer anregte; was weil das Eingeschlossene sich leicht durch großen Drang befreit, und Schwingungen ausübt, zusätzliche die umgebenden zugleich anzutreibende Bewegung durch die gesamte Masse heftig fortpflanzt. Und du wunderst dich nicht dass die Wirkung des winzigen Auslösers an dieser Stelle zur gewaltig Menge anwächst, allerdings durch die Elastizität des eingeschlossenen Äthers die Befreiung der zurückhaltenden Anziehung, sie übertreffen [verrichten] unter dieser Bedingung eine Wirkung, die die Beschleunigung der entzündenden Flämmchen nicht eigentlich als Grund erkennen, denn sie hängen eigentlich ab von der Anziehung des Öls, dessen feinste Verteilung der eingeschlossenen Materie sich selbst mit großer Heftigkeit die freizumachende Masse reichlich gemacht hat. Weiter bestimmt das Fluidum den Dampf, wegen der ungebundenen Schwingungen des nicht soweit festgehaltenen elastischen Äthers beim wirksameren Wallen, und wegen der unter dieser Bedingung aus den zu erwärmenden Körpern herausgeschleuderten glühenden Materie die durch auszustreuendes Licht weitere geeignete Körper entzündet.

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Schlusswort.

Aber dieser kaum grundlegende kleinen Arbeit ich stelle nun ein Schlusswort nach. Ich zögere nicht länger den durch schwere Pflichten in Anspruch genommenen Herren dieses, was alles ist, kleine Werk und zugleich mich selbst der geneigten Zustimmung und dem Wohlwollen der hochverehrten Philosophischen Fakultät empfehlend.