Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange, I. Band / Von den Anfängen bis zum Wiederaufleben der Wissenschaften

Dem Monde und sogar den Fixsternen, denen wir heute keine nachweisbaren Einflüsse auf irdische Vorgänge beimessen, schrieben die Römer, wie wir aus der »Naturgeschichte« des Plinius ersehen, solche zu. So heißt es dort528: »Daß beim Aufgang des Hundes der Einfluß dieses Gestirns auf die Erde in der weitesten Ausdehnung empfunden wird, wer wüßte das nicht? Bei seinem Aufgang schäumt das Meer, der Wein wird unruhig in den Kellern und die Sümpfe beginnen zu gären.« Daß der Mond bei der Erregung von Ebbe und Flut eine wichtige Rolle spielt, hatte man wohl erkannt, doch erklärte man diese Erscheinung in einem durchaus mystischen Sinne, indem man den Mond als das Gestirn des Odems ansah. Daher sollten sich bei der Annäherung des Mondes alle Körper füllen. Plinius behauptet sogar, daß bei zunehmendem Monde die Muscheln größer würden. Ja, auch das Blut im menschlichen Körper mehre und mindere sich wie das Licht dieses Gestirnes529. »Ebbe und Flut des Meeres«, sagt Plinius, »haben bei aller Abwechslung doch ihre Ursache nur in der Sonne und in dem Monde. Indessen treten die Gezeiten nie wieder zu derselben Stunde ein wie am Tage zuvor, weil sie dem gierigen Gestirn, das alle Tage an einer anderen Stelle aufgeht, gewissermaßen dienstbar sind. Bei Vollmond ist die Flut am heftigsten. Auch tritt die Flut zwei Stunden später ein, als sich der Mond aus der Mittagslinie abwärts senkt, da die Wirkungen aller Erscheinungen am Himmel erst später zur Erde gelangen, als die Erscheinungen selbst stattfinden. Die offene, große Fläche des Meeres empfindet die Macht des weithin wirkenden Gestirns nachdrücklicher als engbegrenzte Räume. Daher werden weder Seen noch Flüsse auf solche Weise in Bewegung versetzt530.«

Die Zahl der Sterne, welche die Astronomen mit Namen bezeichnet hatten, gibt Plinius auf 1600 an531. Sie sollen aus dem das All umgebenden Feuer entstanden sein und werden nach ihm von der belebenden, alle Räume durchdringenden Luft, die sich dem Feuer am nächsten befindet, in der Schwebe gehalten. Von der Luft getragen, ruht die Erde, verbunden mit dem Wasser als viertem Element, im Raume. Zwischen der Erde und dem Himmelsgewölbe schweben der Mond, die Sonne und die fünf Planeten. Ihrer Bewegung wegen würden diese wohl Irrsterne genannt, obgleich keine weniger irrten als gerade sie.

Das ist in großen Zügen das Weltbild, das sich das Altertum gebildet. In dieser Vorstellung gab es keinen Raum mehr für die anthropomorphen Götter der früheren Zeit, an denen das Volk unter der Führung der Priester festhielt. Ein unüberwindlicher Zwiespalt zwischen Wissen und Glauben war somit auch im Altertum das Ergebnis der ganzen geistigen Entwicklung. Dem Fortschreiten der Erkenntnis hat sich indessen stets der religiöse Glaube anzupassen gesucht. So hat im Altertum der Gang der Wissenschaft einer neuen, monotheistischen Gestaltung der Religion vorgearbeitet. Hatten in dem gewonnenen Weltbilde die vielen Gottheiten der früheren Zeit keinen Raum mehr, so mußte, wie Plinius es ausdrückt, die Welt selbst als Gottheit gelten. Dem pantheistischen Standpunkte des Plinius entspricht seine Auffassung, daß, wenn man von einer Gottheit rede, damit nur die Natur gemeint sein könne. Von der Auffassung, die Welt sei ein Ganzes, zu dem Glauben, daß die Welt zwar nicht Gott selbst, wohl aber die Kundgebung eines einzigen Gottes sei, war aber nur ein Schritt. Und dieser führte in dem Zeitalter, von dem wir handeln, zur Begründung des Monotheismus. Weil der alte Götterglaube für den Gebildeten überwunden war, fehlte es an einem innerlichen Verhältnis zwischen Gott-Natur und dem Menschen. Daher das Unbefriedigte und der pessimistische Grundzug, welcher der christlichen Religion in jener Zeit den geeignetsten Boden bereitete. Bezeichnet es doch Plinius als den einzigen Trost gegenüber der Unvollkommenheit des Daseins, daß der Mensch diesem Dasein jederzeit freiwillig entsagen könne.

Auf dem Gebiete der beschreibenden Naturwissenschaften finden wir bei Plinius einen Rückgang gegen Aristoteles und Theophrast. Manche zoologische Mitteilung älterer Schriftsteller, die Aristoteles in das Gebiet der Fabel verwiesen hatte, nimmt Plinius unbedenklich wieder auf. Von einem systematischen Aufbau der Zoologie und der Botanik ist bei ihm nicht die Rede. Bezüglich der letzteren bleibt er weit hinter Theophrast zurück, da er bei der Einteilung der Pflanzen den reinen Nützlichkeitsstandpunkt vertritt. Er unterscheidet nämlich Arzneipflanzen, Spezereien usw. Eine richtige Auffassung finden wir hingegen bei Plinius bezüglich derjenigen Tiere, die Aristoteles »Blutlose« genannt hatte. »Daß die Insekten kein Blut haben«, sagt er, »gebe ich zu, doch besitzen sie dafür eine gewisse Lebensfeuchtigkeit, die für sie Blut ist.«

Seine der Botanik gewidmeten Bücher beginnen mit den Bäumen. Nicht etwa, daß er in ihnen die höchste Stufe pflanzlicher Organisation erblickt hätte, sondern weil sie zuerst die einfachsten Bedürfnisse des Menschen befriedigten. Zunächst bespricht er (12. und 13. Buch) die bemerkenswerteren fremden Bäume nach ihrem geographischen Vorkommen. Dann handelt er vom Weinstock, vom Ölbaum und von den Obstbäumen. Ein Buch ist den Zierpflanzen und den Bienenpflanzen gewidmet. Letztere unterscheidet er in empfehlenswerte und in solche, die den Honig verderben.

Am ausführlichsten werden die Arzneipflanzen behandelt. Plinius ist dabei von dem Gedanken durchdrungen, daß auch das unscheinbarste Kraut seine, wenn auch oft noch verborgenen, Heilkräfte haben müsse. Wie hier, so ist auch an den übrigen Stellen der »Naturgeschichte« der leitende Gedanke der, daß die Natur alles um des Menschen willen erzeugt habe. Das Nützlichkeitsprinzip beherrscht also die Darstellung, die dementsprechend oft recht trocken ist und nicht selten auf eine bloße Aufzählung hinausläuft. Stellenweise erhebt sie sich jedoch auch zu rhetorischem Schwung, zumal wo Plinius seine stoische Weltanschauung durchblicken läßt oder, wo er sich als laudator temporis acti, d. h. als Lobredner auf die gute alte Zeit, zu erkennen gibt.

Die Hauptquelle für die botanischen Kenntnisse des Plinius ist Theophrast. So entnahm er z. B. Theophrast die Schilderung der indischen Pflanzenwelt. Doch geschah es ohne tieferes Urteil und Verständnis. Das Feine und Exakte ist zumeist verwischt und kaum merklich hebt sich bei Plinius dieser Teil aus der Menge der übrigen Einzelheiten ab532. Eigene Beobachtungen kann Plinius in Anbetracht seiner oben erwähnten Lebensweise nicht oft gemacht haben. Wenn er gelegentlich in seinem Werke von Erfahrungen spricht, so ist damit wohl in den meisten Fällen ihm mündlich zuteil gewordene Auskunft gemeint. Die Zahl der bei Plinius vorkommenden Pflanzen ist eine recht beträchtliche. Sie beläuft sich auf nahezu tausend, etwa das Doppelte der bei Dioskurides aufgezählten Arten533. Es entspricht das zwar dem enzyklopädischen Grundsatz des Plinius, verdient aber immerhin Beachtung, wenn wir bedenken, daß Linné den Pflanzenreichtum der ganzen Erde auf nur 10000 Arten schätzte.

Auch über die Wirkung, welche die »Naturgeschichte« des Plinius auf die Nachwelt ausgeübt, und über die Würdigung, die das Werk erfahren hat, mögen hier einige Bemerkungen Platz finden. Hatte doch die »Naturgeschichte« für die gesamten nachchristlichen Jahrhunderte bis zum Wiederaufleben der Wissenschaften eine Bedeutung wie nur wenige Bücher. Sie war die wichtigste Quelle für jede Belehrung über naturwissenschaftliche und viele andere Dinge. Dies dauerte so lange, bis man das eigene Beobachten und Forschen höher als Autorität und Bücherweisheit einschätzen lernte und damit die Grundlagen für einen Neubau der Naturwissenschaften zu schaffen begann.

Daß die Elemente des alten Wissens nicht nur manches wertvolle Stück für diesen Neubau lieferten, sondern auch durch ihre Unzulänglichkeit den Anstoß zur Weiterentwicklung gegeben haben, wird bei der Beurteilung der antiken Schriften oft vergessen. Daher rührt es, daß das Urteil je nach der Stellung, die man einnimmt, außerordentlich schwankend und widerspruchsvoll ist. Es gilt das von Plinius nicht minder wie von Theophrast, Aristoteles und viele andere. Man hat sie bald hoch gepriesen, bald herabgesetzt, selten aber sie nach Gebühr gewürdigt.

Selbst ein Cuvier und ein Buffon, Forscher, die zu den bedeutendsten der Neuzeit zählen, haben Plinius ihre Anerkennung nicht versagt. So schreibt Buffon in seiner großen »Naturgeschichte«, der er ein Wort des Plinius voranstellt, über diesen: »Sein Werk umfaßt nicht nur die Tiere, die Pflanzen und die Mineralien, sondern auch die Erd- und Himmelskunde, die Medizin, die Entwicklung des Handels und der Künste, kurz alle Wissenschaften. Erstaunlich ist, wie bewandert Plinius sich auf allen Gebieten zeigt. Erhabenheit der Gedanken und Schönheit des Ausdrucks vereinigen sich bei ihm mit tiefer Gelehrsamkeit.«

Auch A. v. Humboldt, der uns im 2. Bande seines »Kosmos« eine Geschichte der physischen Weltanschauung hinterließ, hat für Plinius Worte der Anerkennung. Er bezeichnet die »Naturgeschichte«, dem das Altertum nichts Ähnliches an die Seite zu stellen habe, als das großartige Unternehmen einer Weltbeschreibung. Trotz aller Mängel des Werkes habe dem Verfasser ein einziges großes Bild vorgeschwebt. Man möchte hinzufügen, daß Plinius für seine Zeit das versucht hat, was v. Humboldt im »Kosmos« anstrebte. Und wenn Plinius selbst sein Werk als eine Enzyklopädie bezeichnete, so ist zu bedenken, daß dieses Wort seit dem Altertum seine Bedeutung gewechselt hat. Es bedeutete nämlich etwa soviel wie »Vollkreis und Inbegriff der allgemeinen Wissenschaften«534, während man heute eine Art Wörter- und Nachschlagebuch darunter versteht. Neuere geschichtliche Darstellungen, deren Verfasser die »Naturgeschichte« vielleicht nicht einmal genauer kennen, haben Plinius mitunter als enzyklopädischen Vielschreiber und geistlosen Kompilator abgetan. Dabei verfielen sie selbst in den Fehler, zu Nachbetern der absprechenden Urteile zu werden, die um die Mitte des 19. Jahrhunderts über das Altertum und seine Schriftsteller (besonders von naturwissenschaftlicher Seite) in Umlauf gesetzt wurden. Heute ist dagegen eine sachlichere Würdigung der geschichtlichen Entwicklung im Entstehen begriffen, so daß man es wohl allgemein ablehnen würde, wenn jemand Plinius oder Aristoteles an dem Maße eines neueren Forschers messen wollte. Um den richtigen Maßstab zu gewinnen, müssen wir sie aus der Zeit, die sie erzeugt hat, zu verstehen suchen und ihre Werke mit denen der nämlichen oder einer noch naheliegenden Periode vergleichen. Dabei richtet sich der Blick zunächst auf die christliche und die arabische Literatur des Mittelalters. Und wenn man die »Naturgeschichte« des Plinius mit einem Erzeugnis jener Literatur, das das gleiche Ziel verfolgt, z. B. mit dem »Buch der Natur« des Konrad Megenberg, vergleicht, dann erscheint das Werk des Römers in einer ganz anderen und vor allem in der richtigen Beleuchtung.

Der Anerkennung, die man der »Naturgeschichte« des Plinius während des ganzen Mittelalters zollte, entspricht es, daß aus diesem Zeitraum eine große Zahl von Handschriften – es sind nicht weniger als zweihundert – auf uns gelangt sind. Von den älteren ist allerdings keine einzige vollständig. Sie sind sogar oft sehr fragmentarisch. Sämtliche neueren Handschriften lassen übrigens erkennen, daß sie auf einen Archetyp (d. h. die nämliche alte Vorlage) zurückzuführen sind.

Fortschritte der Anatomie und der Heilkunde.

Für die Beschäftigung mit den Tieren und den Pflanzen waren bei den Römern, wie in der alexandrinischen Akademie, an erster Stelle medizinische und landwirtschaftliche Gesichtspunkte maßgebend. Wichtig war es auch, daß man sich über die Bedenken hinwegsetzte, die bis dahin von einem Eindringen in den Bau und die Verrichtungen des menschlichen Körpers abgehalten hatten. Schon bald nach Aristoteles, dessen anatomisches Wissen, wie wir sahen, wenigstens in bezug auf den Menschen, noch gering war, unterschied man Arterien und Venen. Auch bemerkte man, daß ihre Verzweigungen dicht nebeneinander liegen. Da man die Arterien jedoch beim Zerschneiden des toten Körpers leer fand, so glaubte man, daß es ihre Aufgabe sei, im lebenden Organismus Luft zu führen. Zu einer zwar noch mit vielen Unrichtigkeiten durchsetzten Vorstellung von der Bewegung des Blutes, deren wahren Verlauf erst Harvey im 17. Jahrhundert erkannte, kam der römische Arzt Galen535 (131–201 n. Chr.). Galen wurde in Pergamon geboren. Er empfing seine Ausbildung in Griechenland, übte aber die ärztliche Kunst in Rom aus (von 164–201 n. Chr.) und hielt dort auch Vorlesungen über Anatomie, für die er schätzenswerte Beiträge auf Grund zootomischer Untersuchungen lieferte.

Galen erkannte die Anatomie und die Physiologie als die Grundlagen der Heilkunde und bemühte sich schon, physiologische Fragen auf experimentellem Wege zu entscheiden536. Die Bewegung des Blutes schildert er folgendermaßen, wobei wir uns der heutigen Bezeichnungweise bedienen wollen537: »Durch die Venen gelangt das Blut zum rechten Teile des Herzens. Mittels der Wärme des Herzens werden die noch brauchbaren Teile von den unbrauchbaren geschieden. Die letzteren werden durch die Lungenarterie zu den Lungen geführt und beim Ausatmen entfernt, während gleichzeitig die Lungen Pneuma aus der Atmosphäre anziehen538. Das Pneuma gelangt durch die Lungenvenen zum linken Herzen, verbindet sich hier mit dem Blut, das durch die Herzscheidewand treten sollte, und wird alsdann durch die Aorta in alle Teile des Körpers und endlich wieder in die Venen zurückgeführt.«

Von dem großen Kreislauf des Blutes hatte Galen539 also schon eine Vorstellung, während ihm unbekannt blieb, daß die ganze Masse des Blutes nach Vollendung dieses Kreislaufs durch die Lungen getrieben wird. An die Stelle einer richtigen Auffassung von der Rolle des Luftsauerstoffs, die erst durch die fortschreitende Einsicht in den chemischen Prozeß ermöglicht wurde, tritt bei Galen die Annahme des mystischen Pneumas. Darunter dachte man sich nicht die Luft selbst, sondern ein ihr innewohnendes, belebendes Prinzip.

Über die Fortschritte, welche die Anatomie zur Zeit der Römerherrschaft erfahren, gibt uns das Werk Galens die beste Auskunft540. Es verdient auch deshalb besondere Beachtung, weil es die einzige ausführliche, aus dem Altertum vorhandene Darstellung der Anatomie ist. Galen beginnt mit der Anatomie des Gehirns und der daraus entspringenden Nervenpaare. Es folgt die Beschreibung des Auges, der Zunge und der Lippen. Die Bewegung wird aus dem Verhalten der Muskeln erklärt, von denen Galen angibt, daß sie sich zusammenziehen und wieder erschlaffen541. Zu sehr wichtigen physiologischen Ergebnissen gelangte Galen, weil er sich als einer der ersten des vivisektorischen Versuchs bediente. So finden wir in seinem Buche die Wirkungen geschildert, welche das Durchschneiden des Glossopharyngeus (Zungenschlundkopfnerv), des Seh- und des Gehörnerven zur Folge hat. Besonders fesselnd sind die an dem Zungenschlundkopfnerven vorgenommenen Experimente. Galen erwähnt, daß sich auf jeder Seite der Zunge zwei Nerven befinden. Schneide man das eine Paar durch, so sei die ganze Zunge der willkürlichen Bewegung beraubt, während die Durchschneidung nur eines dieser Nerven nur die Hälfte der Zunge lähme542. Das zweite Nervenpaar, sagt Galen weiter, vereinige sich nicht mit den Muskeln, sondern verteile sich in der Decke der Zunge und vermittle die Empfindung. »Der Nerv bringt die Geschmacksempfindung vom Gehirn herab«, heißt es bei ihm.

Hervorzuheben ist auch Galens Beschreibung des Lidhebemuskels und ganz besonders seine anatomische Untersuchung der Nerven und Muskeln des Kehlkopfs, eine Untersuchung, bei der es ihm vor allem auf die Feststellung des Wesens der Stimmbildung ankam.

Ein Buch Galens handelt von den Venen und den Arterien, ein zweites von den Fortpflanzungsorganen. Auch der Fötus mit seinen Hüllen und die Plazenta (Mutterkuchen) werden beschrieben.

Ist es für die Entwicklung der Medizin von großer Bedeutung, daß ein Galen in einem umfassenden Lehrgebäude das Ganze der griechischen Heilkunde zur Darstellung brachte, so ist es von rein wissenschaftlichem Standpunkt das Verfahren Galens, das unser höchstes Interesse beansprucht. War er es doch, der zuerst in größerem Umfange durch seine an lebenden Tieren ausgeführten Untersuchungen sich der Erforschung der Verrichtungen des Organismus zuwandte. Mit Recht verdient deshalb Galen als der Begründer der experimentellen Physiologie bezeichnet zu werden543. In welchem Grade die Heilkunde schon durch die Leistungen der Mechaniker gefördert wurde, zeigen uns die aus dem Altertum erhaltenen ärztlichen Bestecke (Abb. 43). Erwähnt sei noch, daß Galen, wie Jahrhunderte vor ihm die Verfasser der hippokratischen Schriften, auf die hygienisch-diätetische Seite der Heilkunde großen Wert legte. Galen hat eingehend seine Ansichten über die Wirkung der Luft und der Nahrungsmittel entwickelt und auch Schlaf und Wachen, Ruhe, Bewegung und Gemütszustände vom ärztlichen Standpunkte aus gewürdigt. In dieser prophylaktischen Richtung folgte ihm im Mittelalter die Schule von Salerno544.

Erst dadurch, daß Galen zu einem im ganzen richtigen Verständnis des Wesens der Muskeln, Sehnen und Nerven gelangte, wurde die Heilkunde auf die Stufe einer Wissenschaft emporgehoben. Vor allem war es die Chirurgie, die aus der gewonnenen Einsicht in den anatomischen Bau des Körpers Nutzen zog. Die Zoologie und die Botanik büßten dagegen im Vergleich zu der Behandlung, die Aristoteles und Theophrast diesen Gebieten angedeihen ließen, an Wissenschaftlichkeit ein und wurden nur noch mit Rücksicht auf das medizinische Bedürfnis gefördert. So entstand, kurz bevor Plinius schrieb, die Arzneimittellehre des Dioskurides545. In ihr finden wir etwa 600 Pflanzen erwähnt, die indes so oberflächlich beschrieben sind, daß es meist schwer hält, die Arten sicher zu erkennen.

Bei den Bearbeitern der Schriften des Dioskurides finden wir nämlich als einen Grundzug, der uns bei allen naturwissenschaftlichen Schriftstellern des Mittelalters begegnet, daß man dem Wort eine fast größere Bedeutung zuschrieb als dem Dinge selbst. Genaue Überlieferung der Namen, möglichst vollständige Aufzählung der Synonyme, der volkstümlichen und der Geheimbezeichnungen nehmen in jenen Schriften den ersten Platz ein. Ja, es gab Schriftsteller, deren Hauptgegenstand die Nomenklatur der Pflanzen und im Anschluß daran angestellte Betrachtungen über Besonderheiten der Grammatik und der Synonymik war546. Die Botanik berücksichtigte Dioskurides nur insoweit, als es sein Zweck erforderte. Die bei manchem seiner Vorgänger übliche alphabetische Anordnung der Pflanzen verwarf er, um sie nach ihm natürlich erscheinenden Gruppen zusammenzustellen. Doch begegnete ihm dabei mancher Mißgriff. Freilich ist es schwer, zu entscheiden, was er selbst gefunden und was er seinen Vorgängern entlehnt hat.

Das Werk des Dioskurides blieb für das gesamte Mittelalter und noch darüber hinaus von großer Bedeutung. »Was einer späteren Zeit«, sagt Meyer in seiner Geschichte der Botanik547, »Linnés Systema naturae wurde, das war für jene Zeit die Arzneimittellehre des Dioskurides; nur mit dem Unterschiede, daß man auf Linnés Werk fortzubauen nicht lange säumte, auf dem des Dioskurides dagegen wie auf einem Ruhekissen schlummerte.« Indessen galt Dioskurides nicht nur für das Mittelalter als unanfechtbare Autorität auf dem erwähnten Gebiete, sondern noch die Begründer der neueren Botanik knüpften im Anfange des 16. Jahrhunderts vielfach an ihn an. Sie waren dabei von dem Bemühen geleitet, die von Dioskurides beschriebenen Pflanzen wieder aufzufinden, wodurch die Liebe zur Natur zu neuem Leben erweckt wurde.

Während die Griechen sich auf dem Gebiete der Pflanzenkunde mehr als Theoretiker erwiesen, haben die Römer, ihrem auf das Nützliche gerichteten Sinne entsprechend, vorzugsweise die angewandte Botanik gefördert548. Eine Anregung dazu empfingen sie von den Karthagern. Dort entstand schon im 6. Jahrhundert v. Chr., also lange vor den griechischen Georgikern, Magos Werk über die Landwirtschaft, das der römische Senat später ins Lateinische übersetzen ließ. Die Bedeutung der Karthager auf diesem Gebiete ist wohl auf ihre Abhängigkeit von der phönizischen Kultur zurückzuführen549. Der Sinn für die Pflanzenkunde wurde bei den Römern auch dadurch gefördert, daß sie sich mit besonderer Vorliebe dem Gartenbau zuwandten. So kamen bei ihnen auch die Fensterbeete auf, welche die jungen Pflanzen vor Kälte schützten, aber durch ihre Marienglasscheiben die Sonnenstrahlen hindurchließen550.

Berühmt waren die Gärten, welche Kaiser Hadrian bei seinem Landsitz in Tibur, dem heutigen Tivoli, unterhielt. Auch die Landsitze, mit denen die römischen Großen die felsigen Gestade des Mittelmeers umsäumten, erhielten reichen gärtnerischen Schmuck. Die römischen Gärten wiesen jedoch auch manche Künsteleien auf, so daß sich Stimmen erhoben, die, wie z. B. Horaz, die Rückkehr zur Natur predigten.

Eins der besten Werke über die Landwirtschaft verfaßte M. Portius Cato, der durch sein Bemühen, die Römer zur Einfachheit und Sittenreinheit zurückzuführen, bekannt gewordene Zensor. Das Werk551 beginnt mit dem Lobe des Landbaues und enthält Vorschriften über die Obstzucht, den Anbau des Getreides und die Pflege anderer nützlicher Gewächse552. Wir haben es schon als eine der Quellen, aus denen Plinius schöpfte, gewürdigt.

Die Botanik als Hilfswissenschaft der Heilkunde.

Vom medizinischen Standpunkte aus hat sich auch der als Anatom und Arzt zu großer Berühmtheit gelangte Galen mit den Pflanzen beschäftigt. Auf seinen Reisen, die ihn nach Griechenland, Kleinasien, Ägypten und Palästina führten, bemühte er sich, alle Pflanzen, denen man Heilwirkungen zuschrieb, an ihrem natürlichen Standorte zu beobachten und zu sammeln. Welchen Wert man diesem Gegenstande beimaß, geht auch daraus hervor, daß die römischen Kaiser jener Zeit Kräutersammler auf Kreta unterhielten, weil die Arzneipflanzen dieser Insel besonders hoch geschätzt waren. Galen bekämpfte diese Meinung und vertrat die Ansicht, daß Italien ebenso wirksame Arzneipflanzen beherberge.

Durch manchen archäologischen Fund ist unsere Zeit mit den Pflanzen selbst bekannt geworden, mit denen sich das Altertum beschäftigte. Zu jenen, welche die Mumiensärge Ägyptens lieferten, sind vor allem die pflanzlichen Reste getreten, die bei der Ausgrabung Pompejis zutage gefördert wurden. Sie sind im Nationalmuseum in Neapel aufbewahrt und zum Teil so gut erhalten, daß sie identifiziert werden konnten553.

Ein besonderes Interesse, das mitunter selbst gekrönte Häupter beherrschte, wandte man im Altertum der Erforschung giftiger Pflanzen zu. König Attalos von Pergamon, so erzählt uns Plutarch554, baute giftige Gewächse an, wie Bilsenkraut, Nieswurz, Schierling, Sturmhut, und machte ein besonderes Studium daraus, ihre Säfte kennen zu lernen und zu sammeln. Überhaupt wetteiferte Pergamon eine Zeitlang in der Pflege der Wissenschaften mit Alexandrien.

Die römische Naturauffassung bei Lukrez und Seneca.

Außer Plinius sind insbesondere noch zwei andere römische Schriftsteller zu nennen, die über die Naturwissenschaften geschrieben haben, Lukrez und Seneca. Lucretius Carus (er starb 55 v. Chr.) hat seine naturphilosophischen, auf Epikur zurückgreifenden Anschauungen in einem Lehrgedicht entwickelt, das manche beachtenswerte Stelle enthält. Es führt den Titel »De rerum natura«, wurde unter den literarischen Erzeugnissen der voraugusteischen Zeit hoch geschätzt und ist sowohl der Form als dem Inhalt nach griechischen Mustern entlehnt. Als seine Quellen nennt Lukrez neben Empedokles, dem »herrlichsten Schatz des gabenreichen sizilischen Eilands«, vor allem Epikur. Aus den Schriften dieses Mannes, welcher »die anderen Weisen überstrahle wie die Sonne die Sterne verdunkle, habe er die goldenen Worte entnommen«, welche uns sein Lehrgedicht biete. Eine dankbare Aufgabe für einen Dichter war es wohl kaum, die mechanische Weltanschauung poetisch zu entwickeln. Um so mehr verdient die Art, wie Lukrez sie löste und durch die er den Kranz der Musen davontrug, unsere Bewunderung. Es ist nicht nur die Schönheit der Gleichnisse und die lebensvolle Schilderung gewaltiger Naturerscheinungen, die uns in seinem Werke fesselt, sondern vor allem die Genialität der auf der Ablehnung alles Götter- und Aberglaubens beruhenden Lebensauffassung. Bezüglich seiner Auffassung der Naturvorgänge555 müssen wir uns hier auf einige Andeutungen beschränken.

Nichts entsteht aus nichts, sagt Lukrez mit Demokrit und Epikur, wenn selbst die Götter es wollten. Sondern die Natur erzeugt stets das eine aus dem andern. Die Dinge läßt Lukrez aus unendlich feinen Teilchen bestehen. Sonst sei z. B. das allmähliche Dünnerwerden der im Gebrauch befindlichen, metallenen Gegenstände ganz unerklärlich. Da bei absoluter Raumerfüllung Bewegung unmöglich sei, so müsse man annehmen, die Teilchen seien nicht dicht zusammengedrängt, sondern durch leere Zwischenräume geschieden. Alles sei ferner schwer. Im leeren Raume müsse selbst die Flamme schwer sein. Ihr Emporsteigen sei dadurch bedingt, daß der Lufthauch sie trotz ihrer natürlichen Schwere in die Höhe treibe, wie ja auch das schwere Holz im Wasser emporschnelle. Schall, Licht und Wärme sind für Lukrez körperliche Ausflüsse. Sonderbar ist seine, dem Epikur entlehnte Bildertheorie. Wir nehmen nach ihr die Dinge wahr, indem sich dünne Häutchen von ihrer Oberfläche lösen und durch die Lüfte zu unserem Auge schwimmen. Die magnetischen Erscheinungen werden gleichfalls aus der Annahme erklärt, daß feine Teilchen von dem Magneten ausströmen. Selbst den Blitz läßt Lukrez aus glatten und winzigen Teilchen bestehen.

Eine Andeutung des Gesetzes von der Erhaltung des Stoffes und der Kraft kann man in folgenden Zeilen erblicken:

Interessant ist, wie Lukrez das Verhältnis von Empfindung und Materie erörtert. Er schreibt die Empfindung nämlich nicht den Atomen, sondern nur ihrer Zusammenfassung zu. Denn, so meint er, die Menschenatome könnten doch nicht weinen und lachen. Indem er das tut, erhebt sich Lukrez über den krassen Materialismus der demokritischen Lehre. Des weiteren bringt er bemerkenswerte Anschauungen über Gegenstände der physikalischen Geographie. So erklärt er den gleichmäßigen Bestand des Meeres als eine Folge des Kreislaufs des Wassers. Nach seiner Annahme gelangt das Wasser aus dem Meere auf unterirdischem Wege in die Gebirge zurück557 und speist dort unter Abgabe des Salzgehaltes die Quellen. Die Erdbeben werden darauf zurückgeführt, daß die Erde mit Höhlungen, Strömen, Sümpfen und geborstenem Gestein ausgefüllt sei. Durch den Einsturz der Höhlen entständen Erschütterungen, die man als Erdbeben bezeichne.

Nicht minder merkwürdig als die Schrift des Lukrez sind die558 »Quaestiones naturales« des römischen Dichters und Philosophen Seneca, der im Jahre 65 n. Chr. starb.

Seneca meint, das Gesicht sei der trügerischste Sinn, da z. B. ein Ruder im Wasser wie gebrochen erscheine. Den Regenbogen hält er für das Spiegelbild der Sonne, denn einige Spiegel, sagt er, sind so beschaffen, daß sie die Gegenstände zu einer entsetzlichen Größe ausdehnen. Bei Seneca findet sich auch die einzige Stelle, welche darauf hindeutet, daß die Alten das Prisma gekannt und das Spektrum beobachtet haben. Seneca sagt nämlich, wenn man Glasstücke mit mehreren Kanten anfertige und die Sonnenstrahlen auf sie fallen lasse, so erblicke man die Farben des Regenbogens. Er erwähnt ferner mit Wasser gefüllte Glaskugeln und ihre Eigenschaft, dahinter befindliche Gegenstände vergrößert zu zeigen559. Dafür, daß die Römer mit den optischen Eigenschaften geschliffener Gläser bekannt waren, soll auch eine Angabe des Plinius sprechen. Es heißt dort, daß Nero sich eines Smaragds bediente, um besser sehen zu können. Dieser Stein sei konkav und dadurch geeignet gewesen, »die Sehstrahlen zu sammeln«560. Man hat auch bei Ausgrabungen (so in Pompeji) linsenförmig geschliffene Gläser gefunden und nimmt an, daß sie als Brenngläser gedient haben. Auch bei den Ausgrabungen in Ninive hat man eine plankonvexe Linse aus Bergkristall entdeckt, die angeblich auch optischen Zwecken gedient hat561.

Der Schall ist für Seneca ein Druck der Luft. Er begegnet sich in dieser, annähernd das Richtige treffenden Anschauung mit Vitruv, der im Gegensatz zu dem, alles als Ausflüsse auffassenden Lukrez den Schall als eine Lufterschütterung betrachtet. Diese Erschütterung läßt Vitruv ähnlich entstehen, wie sich durch einen Stein im Wasser die Wellenkreise bilden. Nur entständen die Wellen beim Schall nicht allein in der Fläche, sondern sie dehnten sich auch in die Breite und in die Höhe (somit kugelförmig) aus.

Im 3. Buche findet sich ein Anklang an den als Apokatastasis bezeichneten periodischen Wechsel. Die Erde sollte danach562 verbrennen, wenn alle Wandelsterne im Krebse zusammenkämen und somit eine gerade Linie bildeten. Dagegen würde eine allgemeine Überschwemmung eintreten, wenn sich diese Konstellation im Steinbock wiederhole.

Die Höhe der Naturanschauung Senecas zeigt sich besonders in den Ansichten, die er über die Kometen entwickelt563. Seine Zeitgenossen, sagt er, seien der Meinung, die Kometen entständen aus verdichteter Luft. Er aber halte sie für »ewige Werke der Natur«, und zwar deshalb, weil auch ihnen ein Kreislauf eigen sei.

Von Beobachtungsgabe und Scharfsinn zeugen auch die Ansichten, die Seneca über die geologischen Erscheinungen entwickelt. Die Erdbeben werden teils auf den Einsturz von Höhlungen des Erdinnern, teils auf dort angesammelte Gase zurückgeführt. Die Vulkane stellen die Verbindung zwischen der Oberfläche und dem glutflüssigen Erdinnern her. Unter den Vulkanen, welche Seneca aufzählt, findet der Vesuv keine Erwähnung, während Strabon ihn wegen der in seiner Nähe sich findenden Schlacken als einen erloschenen Vulkan betrachtete. Manche Bemerkungen Senecas über die lösende und die abtragende Tätigkeit des Wassers und die Bildung von Ablagerungen stimmen mit den neueren geologischen Anschauungen gut überein und »verraten durchweg ein gesundes Urteil«564. Auch Vitruv äußert in seiner Schrift »De architectura« die Ansicht, daß in der Nähe des Vesuvs das Innere der Erde glühend sein müsse. Er schließt dies daraus, daß bei Bajae heiße Dämpfe aus dem Boden entweichen. Vitruv erwähnt ferner auf Grund der Überlieferungen, daß die Glut des Erdinnern in alten Zeiten Ausbrüche des Vesuvs veranlaßt habe, daher rühre auch wohl der Bimsstein in der Nähe von Pompeji, der infolge der Hitze aus einem anderen Steine entstanden sei. Vitruv erwähnt auch, daß es Quellen gäbe, die vermöge ihrer Säure Blasensteine aufzulösen vermöchten, wie der Essig die Eierschalen löse565.

Chemische Kenntnisse und ihre Anwendungen.

Über die mineralogischen und die chemischen Kenntnisse der Römer erfahren wir manches durch Plinius566. Eingehender befaßt sich dieser mit dem Glase. Er schildert seine Herstellung aus Sand, Soda (Nitrum) und Muschelschalen567. Auch ist ihm bekannt, daß man mit Kugeln aus Glas oder Kristall sowie mit kugeligen, mit Wasser gefüllten Glasgefäßen in der Sonne Hitze erzeugen kann568. Die Römer stellten sogar Treibhäuser mit gläsernen Wänden her, um auf diese Weise frühzeitig frisches Gemüse zu erhalten. Aus Glas verfertigte Spiegel finden gleichfalls schon bei Plinius Erwähnung. Neuere Ausgrabungen haben solche auch zutage gefördert. Der Belag dieser antiken Spiegel besteht bald aus reinem Blei569, bald aus anderen Metallen.

Auch über die wichtigsten Farbstoffe und ihre Verwendung berichtet Plinius. Er erwähnt den Krapp und den Indigo, mit denen man die Wolle färbte. Wie man in Indien den Indigo gewinnt, ist ihm indessen nicht bekannt. Am weitesten hatten es in der Kunst zu färben nach Plinius die Ägypter gebracht. Er erzählt von ihnen, daß sie die Stoffe vor dem Färben mit besonderen Flüssigkeiten (Beizen) behandelten.

Plinius kannte auch schon die Seife. Er erzählt, daß sie von den Galliern und den Germanen durch Kochen von Talg mit Pflanzenasche hergestellt werde. Wahrscheinlich wurde die Aschenlauge durch Zusatz von Kalk kaustisch gemacht570.

Mancherlei über die chemischen Kenntnisse zur Zeit der Römerherrschaft erfahren wir auch durch die um 75 n. Chr. entstandene Arzneimittellehre des Dioskurides. So spricht dieser vom Verzinnen von Kesseln571. Daß gewisse Mineralien beim Übergießen mit Essig Gas entwickeln, war im Altertum bekannt. Plinius knüpft daran die Bemerkung, der Essig sei stärker als das Feuer, denn er bezwinge Felsen, die dem Feuer Widerstand leisteten572.

6. Der Ausgang der antiken Wissenschaft.

In die Zeit der römischen Weltherrschaft fällt eine nochmalige Blüteperiode der alexandrinischen Akademie. Die mit ihr verbundene große Bibliothek war zwar im Jahre 47 v. Chr. zum größten Teile vernichtet worden. Als Ersatz dafür gelangten zahlreiche Rollen der pergamenischen Bibliothek nach Alexandrien (s. S. 153). Eine zweite kleinere Bibliothek befand sich dort im Serapeion. Sie wurde gegen das Ende des 4. Jahrhunderts bei einem von den Christen hervorgerufenen Aufstand zerstört. Trotzdem blieb Alexandrien noch lange über das 4. nachchristliche Jahrhundert hinaus die bedeutendste Hochschule des Orients573.

Das ptolemäische Weltsystem.

Als ruhmvollster Name unter den alexandrinischen Gelehrten der nachchristlichen Jahrhunderte leuchtet uns derjenige des Ptolemäos entgegen. Mit seinen Verdiensten um die Fortentwicklung der Astronomie und der Geographie haben wir uns zunächst zu beschäftigen.

Ptolemäos lebte im 2. Jahrhundert n. Chr. in Alexandrien. Er hat sich als Mathematiker, Astronom, Physiker und Geograph die größten Verdienste erworben. Wahrscheinlich ist er in Ptolemais in Oberägypten geboren. Im übrigen ist über sein Leben fast nichts bekannt. Ptolemäos hat zahlreiche Schriften verfaßt, die zum Teil im Original, zum Teil in arabischer oder in lateinischer Sprache erhalten geblieben sind. Die wichtigsten sind die »Erdbeschreibung«, der »Almagest« (das astronomische Hauptwerk) und die »Optik«.

Das Weltsystem des Aristarch war zwar ein glücklicher Einfall gewesen; die heliozentrische Auffassung allein vermochte jedoch noch nicht, der genaueren Beschreibung der sich am Himmel abspielenden Vorgänge eine sichere Grundlage zu bieten. Dies System konnte daher im Altertum keine allgemeine Geltung finden, zumal es an den mechanischen Begriffen fehlte, welche damit in Einklang gebracht werden mußten. So erhob Ptolemäos den später auch Koppernikus und Galilei gegenüber gemachten, von letzterem aber entkräfteten Einwand, daß eine Drehung der Erde um ihre Achse die Ablenkung eines senkrecht in die Höhe geworfenen Körpers zur Folge haben müßte. Ferner galt der von Aristoteles herrührende Satz, daß die Bewegungen der Himmelskörper, weil die letzteren göttlich und ewig seien, gleichmäßig und im Kreise vor sich gehen müßten, dem Ptolemäos, wie dem gesamten Altertum, als eine unumstößliche Wahrheit. Zwar hatte es den Anschein, als ob sich die Planeten, sowie die Sonne und der Mond am Fixsternhimmel bald schneller, bald langsamer bewegten; erstere schienen sogar zeitweilig stillzustehen und sich bald vor-, bald rückwärts zu bewegen.

Die Unregelmäßigkeit der jährlichen Sonnenbewegung machte sich dem Ptolemäos vor allem darin bemerkbar, daß die Sonne 178 Tage und 18 Stunden gebraucht, um im Verlaufe des Winterhalbjahres vom Herbstpunkt zum Frühlingspunkt zu gelangen, während sie die andere Hälfte der Ekliptik, also den Weg vom Frühlings- zum Herbstpunkt, in weit längerer Zeit, nämlich in 186 Tagen und 11 Stunden, zurücklegt574. Diese als die erste Ungleichheit bezeichnete Unregelmäßigkeit entspringt, wie wir heute wissen, daraus, daß die Himmelskörper sich nicht in Kreisen, sondern in Ellipsen bewegen. Die zweite Ungleichheit, die nur bei den Planeten auftritt, wird dadurch hervorgerufen, daß wir unsere Beobachtungen von der Erde aus anstellen, die sich ihrerseits wieder um die Sonne bewegt. Dieser Umstand ist es, der die scheinbaren Stillstände und Rückgänge der Planeten verursacht. Auch daß an dem Monde eine als Evektion bezeichnete Ungleichheit in die Erscheinung tritt, bemerkte Ptolemäos schon575. Wir führen sie heute auf Störungen zurück, welche die Mondbewegung durch die Sonne erleidet. Sie ist die bedeutendste unter den Unregelmäßigkeiten der Mondbewegung und erreicht einen Betrag von mehr als einem Grad.

Schon Platon hatte es als die wichtigste Aufgabe der Astronomie bezeichnet, die beobachteten, scheinbar unregelmäßigen Bewegungen auf gleichförmige zurückzuführen, da, wie er sagte, keine Ursache dafür vorhanden sei, daß die himmlischen Körper sich anders als gleichförmig bewegen sollten. Der erste, der eine Lösung der von Platon gestellten Aufgabe versuchte, war sein Schüler Eudoxos von Knidos. Er bediente sich dazu der Theorie der homozentrischen Sphären; und es gelang ihm so, die zweite Ungleichheit als ein gesetzmäßig bestimmtes Bewegungsphänomen darzustellen. Nach Eudoxos ist jeder Planet auf einer rotierenden Sphäre befestigt. Die Pole dieser Sphäre liegen in einer zweiten Sphäre, die ebenfalls um eine Achse rotiert. Es kam nun darauf an, die Geschwindigkeiten jener Sphären und die Lage ihrer Achsen so zu wählen, daß dadurch dem tatsächlichen Verlauf der Erscheinungen möglichst Rechnung getragen wurde. Zu diesem Zwecke mußten für den Mond und für die Sonne je drei und für jeden Planeten vier Sphären angenommen werden. Am besten gelang es auf diese Weise, die Bewegungen der entfernteren Planeten Saturn und Jupiter gewissermaßen in eine Regel zu fassen. Die größten Schwierigkeiten bereitete der Mars, an dem später Tycho und Kepler den wahren Ablauf der Planetenbewegungen nach endlosen Mühen entdecken sollten.

Um die Theorie mit den Erscheinungen in besseren Einklang zu bringen, wurde später die Zahl der Sphären noch vermehrt576. Einen anderen Weg schlugen Hipparch und Ptolemäos ein. Sie benutzten zur Auflösung der ersten Ungleichheit exzentrische Kreise und zur Bewältigung der zweiten Ungleichheit den Epizykel577. Hipparch erklärte die Erscheinung, daß die Sonne auf ihrer jährlichen Bahn eine größte und eine geringste Geschwindigkeit annimmt, indem er die Erde aus dem Mittelpunkt rückte und die Sonne um sie in gleichförmiger Bewegung einen exzentrischen Kreis beschreiben ließ. Die Größe der Exzentrizität ließ sich nun leicht so wählen, daß damit dem Verlauf der Erscheinungen Rechnung getragen wurde. Die Annahme von exzentrischen Kreisen hatte aber nicht einmal die Bewegung des Mondes, geschweige denn diejenige der Planeten zu erklären vermocht. Ptolemäos griff deshalb einen Gedanken auf, den der Mathematiker Apollonios geäußert hatte, und nahm zwei oder mehr Kreisbewegungen zu Hilfe. Zur Erklärung diene Abb. 44. Es sei E die Erde, um die mit einem Radius R = Mm ein exzentrischer Kreis gezogen ist. Auf letzterem bewegt sich indes nicht der in Frage kommende Himmelskörper, sondern der Mittelpunkt der Kreisbahn p q t s, in der erst der Planet mit gleichförmiger Geschwindigkeit sich bewegt. Diese Kreisbahn wird der Epizykel, die Theorie daher die Epizyklentheorie genannt. Es ist ersichtlich, daß der Himmelskörper, von der Erde gesehen, sich in p rascher bewegt als in t, wo seine Bewegung derjenigen des Epizykels entgegengesetzt ist. Auch ist klar, daß trotz der gleichförmig gedachten Bewegung, mit deren Annahme der Forderung Platons Genüge geleistet war, scheinbare Stillstände und Rückgänge eintreten können. Es kam nur darauf an, das Verhältnis von r und ME zu R, sowie die Umlaufszeiten um M und m so zu wählen, daß dem Verlauf der Erscheinungen durch die hypothetischen Bewegungen Genüge geleistet war und erstere aus den angenommenen Verhältnissen berechnet werden konnten. Stimmten dann die Berechnungen mit neuen, auf Grund der Rechnung angestellten Beobachtungen nicht überein, so führte man einen dritten Epizykel ein, dessen Mittelpunkt den Kreis p q t s beschrieb. Durch eine Verknüpfung derartiger Kreisbewegungen läßt sich offenbar jede, nach einem bestimmten Gesetze auf beliebiger Bahn ablaufende Bewegung darstellen.