Auffallend erscheint es Aristoteles zunächst, daß eine große Last durch eine kleine Kraft bewegt werden kann, wie beim Hebel. Die an diesem Werkzeug sich das Gleichgewicht haltenden Lasten setzt Aristoteles ganz richtig den Längen der Hebelarme umgekehrt proportional. Den Grund für dieses Gesetz findet er darin, daß die kleinere Last, ihrer größeren Entfernung vom Stützpunkt entsprechend, einen größeren Kreisbogen durchlaufen müsse. Auf den Hebel wird auch der Keil und der Tragbalken zurückgeführt. Letzteres geschieht (Abb. 14) durch folgende Erörterung: »Zwei Leute tragen auf einer Stange AB eine Last G.« Warum, fragt Aristoteles, wird der am stärksten gedrückt, dem G am nächsten ist? AB sagt er darauf, wird hier gebraucht wie ein Hebel. »Der G nächste Träger bei A ist das Bewegte, der andere Träger bei B ist das Bewegende. Und je weiter dieser von der Last entfernt ist, desto leichter bewegt er.« Den einarmigen Hebel hat Aristoteles nicht als eine besondere Art betrachtet.
Ein wichtiger Abschnitt des aristotelischen Werkes ist auch derjenige, der den Satz vom Parallelogramm der Bewegungen enthält. »Wenn etwas«, heißt es dort, »nach irgendeinem Verhältnis bewegt wird, so daß es eine Linie durchlaufen muß, so wird diese Gerade die Diagonale einer Figur sein, welche durch die nach dem gegebenen Verhältnis zusammengesetzten Linien bestimmt wird. Sei zum Beispiel das Verhältnis der Bewegung dasjenige, welches AB zu AC hat. Es werde also A nach B getrieben, AB aber nach CG. Ebenso gelangt in derselben Zeit A nach D, in welcher AD nach EF gelangt. Ist dann das Verhältnis der Bewegung in letzterem Falle dasselbe, d. h. verhält sich AD : AE wie AB : AC, so ist das kleine Parallelogramm dem größeren ähnlich; und es wird folglich die Diagonale AF in die Diagonale AG fallen. Hieraus wird also offenbar, daß ein auf der Diagonale nach zwei Richtungen bewegter Gegenstand notwendig in dem Verhältnis der Seiten bewegt wird. Ändern dagegen zwei Bewegungen in jedem Augenblick ihr Verhältnis, so kann der Körper unmöglich eine geradlinige, sondern er muß eine krummlinige Bewegung durchlaufen.« Auch der Satz, daß die Bewegung im Kreise aus zwei Bewegungen, die nach dem Mittelpunkt und in der Richtung der Tangente erfolgen, zusammengesetzt gedacht werden kann, ist auf Aristoteles zurückzuführen. Ferner hat sich Aristoteles mit dem Problem des Stoßes beschäftigt, das erst durch Wallis, Wren und Huygens seine Lösung finden sollte. Er stellt nämlich die Frage, weshalb ein geringer Stoß auf einen Keil viel ausrichten könne, während ein gegen den gleichen Keil ausgeübter Druck nur wenig leiste281.
In exakt-wissenschaftlicher Hinsicht sind dem Aristoteles noch zwei Verdienste zuzuschreiben. Einmal war er wohl einer der ersten, der seine Erörterungen durch Zeichnungen zu unterstützen suchte. Ferner befindet sich bei ihm der Keim zu dem Gedanken, die in Beziehung zu setzenden Größen mit Buchstaben zu bezeichnen.
Ein anderes Gebiet, das sich gleichfalls schon im Altertum der exakten Behandlung zugänglich erwies, war die Akustik. So hatten z. B. die Pythagoreer erkannt, daß die Längen von gleich dicken und in gleichem Maße gespannten Saiten, wenn sich Konsonanzen ergeben sollen, in einem einfachen Verhältnis stehen müssen. Dieses Verhältnis fanden sie für die Oktave gleich 1 : 2. Und zwar geschah dies mit Hilfe eines Monochords. Der Apparat besaß die Einrichtung, daß eine Saite über einen Steg geführt und durch Gewichte beliebig gespannt werden konnte. In dieser Vorrichtung begegnet uns der erste Apparat, vermittelst dessen auf experimentellem Wege ein Naturgesetz gefunden wurde. Auch bei Aristoteles finden wir einige zutreffende Vorstellungen über akustische Vorgänge. Aristoteles schreibt z. B. der Luft die vermittelnde Rolle bei den Schallerscheinungen zu und führt die letzteren auf Schwingungen zurück, die sich bis zu unserem Ohre fortpflanzen. »Ein Ton«, sagt er, »entsteht nicht dadurch, daß der tönende Körper der Luft, wie einige glauben, eine gewisse Form einprägt, sondern dadurch, daß er die Luft auf eine angemessene Weise in Bewegung setzt. Die Luft wird dabei zusammengedrückt und auseinandergezogen und durch die Stöße des tönenden Körpers immer wieder fortgestoßen, so daß sich der Schall nach allen Richtungen ausbreitet.« Auch das Echo wurde von Aristoteles ganz richtig als ein Reflex erkannt.
Die gleiche Anschauung, die er sich vom Schall gebildet, übertrug Aristoteles auf das Gebiet der Optik. Vor ihm hatte sich die wunderliche Vorstellung entwickelt, das Sehen sei eine Art Tasten, bei dem das Auge sich aktiv verhalte und sozusagen Fühlfäden nach den Körpern hin erstrecke. Nach den ältesten Ansichten ist das Auge sogar feuriger Natur. Auch bei den Indern begegnen wir dieser Meinung. So schreibt Susruta der Linse, die häufig als das Hauptorgan des Auges betrachtet wurde, ewiges Feuer zu282. In Übereinstimmung damit betrachteten die ältesten griechischen Philosophen, wie die Pythagoreer, das Sehen als eine heiße Ausdünstung, die vom Auge nach dem wahrgenommenen Gegenstande strömen sollte.
Aristoteles wendet dagegen ein283, daß man dann auch während der Nacht zum Sehen befähigt sein müsse. Ähnlich wie beim Schall die Luft zur Übermittlung erforderlich sei, setze auch die Lichtempfindung zwischen dem Auge und dem gesehenen Gegenstande ein Medium voraus, das die Wirkung zu übertragen vermöge. Das Innere des Auges ist ferner nach Aristoteles deshalb durchsichtig, weil sich der Sitz des Sehvermögens auf der hinteren Seite befinde. Auch an eine Erklärung der Farben wagt sich Aristoteles. Sie sollen aus der Mischung von Weiß und Schwarz, die er als Grundfarben bezeichnet, hervorgehen, ein Gedanke, der später oft wiederkehrte. Er wendet sich dann gegen die Annahme, die Farben seien Ausflüsse der farbigen Körper. »Man muß nicht annehmen,« fügt er hinzu, »daß alles durch Berührung empfunden wird. Sondern es ist besser zu sagen, die Empfindung des Sehens erfolge durch eine Bewegung des Mittels zwischen dem Auge und dem Gesehenen.« Es begegnet uns also hier schon im Keime der Widerstreit zwischen der Emanations- und der Vibrationstheorie, der sich durch das 17. und 18. Jahrhundert hindurchzog und erst im 19. entschieden wurde284. Trotz mancher Unrichtigkeiten, die sich bei Aristoteles finden, hat kaum ein anderer Denker des Altertums solch klare Vorstellungen über optische Dinge entwickelt, wie er. Daher knüpft selbst Goethe in seiner Schrift »Zur Farbenlehre« wieder an ihn an und gibt dort eine Darstellung der aristotelischen Ansichten über das Licht und die Farben285.
Erwähnt sei noch, daß die von den Atomisten (Leukipp, Demokrit) geschaffenen optischen Vorstellungen einen Rückschritt bedeuteten. Die Atomisten fielen eigentlich in die alten Vorstellungen zurück. Sie kehrten das Verhältnis aber um und ließen Abbilder der Dinge von den Gegenständen sich loslösen und ins Auge strömen. Mit beiden Anschauungen brach Aristoteles, indem er die Bedeutung des Mediums für den Vorgang des Sehens erkannte. Im Mittelalter glaubte man von jeder physikalischen Erklärung absehen zu dürfen, da die Seele keiner äußeren Beihilfe bedürfe286. Man nahm vielmehr beim Sehen eine unvermittelte Fernwirkung an und schuf damit einen Begriff, der lange dazu dienen mußte, einen aus mechanischen Prinzipien nicht zu erklärenden Vorgang wenigstens mit einem Worte zu verbinden.
Obgleich die Beschäftigung mit Fragen der Mechanik, der Optik und der Akustik ganz besonders zu wissenschaftlichen Beobachtungen und zu Versuchen anregt, finden wir bei Aristoteles, wie fast überall im Altertum, nur geringe Ansätze nach dieser Richtung. Stets wird an die Meinungen früherer angeknüpft, darauf werden Tatsachen der gewöhnlichen Erfahrung herangezogen und daraus auf dialektischem Wege, unter Gedankensprüngen und logischen Kunstgriffen, ein Ergebnis gewonnen, das sich dem herrschenden System anpaßt, oft aber auch auf eine bloße Worterklärung hinausläuft. Das Ergebnis der so geübten Spekulation sucht Aristoteles mitunter wieder durch neue Beispiele aus der Erfahrung zu stützen. Das Unzulängliche seines Verfahrens scheint ihm indessen manchmal selbst zum Bewußtsein gekommen zu sein. So sagt er an einer Stelle: »Noch sind die Erscheinungen nicht hinreichend erforscht. Wenn sie es aber dereinst sein werden, ist der Beobachtung mehr zu trauen, als der Spekulation und letzterer nur insoweit, als sie mit den Erscheinungen Übereinstimmendes ergibt.«
Auf dem Gebiete der Astronomie hat Aristoteles den soeben erwähnten Grundsatz, den im übrigen erst die neuere Naturforschung zur vollen Geltung brachte, auch hin und wieder befolgt287. Andererseits verleugnet er in seinem, von diesem Gebiete handelnden Werke an manchen Stellen die an ihm gewohnte Denkart nicht. So bemüht er sich, aus Vernunftgründen darzutun, daß es nur ein Himmelsgewölbe geben könne und daß das Universum ohne Ursprung und unvergänglich sei. Sehr klar ist seine Zusammenstellung der Gründe für die Kugelgestalt der Erde. Der betreffende Abschnitt möge hier in etwas freierer Wiedergabe folgen288: »Daß die Erde eine Kugel ist, ergibt sich auch aus der Sinneswahrnehmung. Bei den Mondfinsternissen ist nämlich die abgrenzende Linie, welche der Schatten der Erde zeigt, immer gekrümmt. Ferner ist durch das Erscheinen der Sterne nicht bloß augenfällig, daß die Erde rund ist, sondern auch, daß sie nicht eben groß sein kann. Wenn wir nämlich nur eine geringe Ortsveränderung gegen Süden oder Norden vornehmen, so zeigen die Sterne über unserem Haupte eine große Veränderung, denn einige Sterne werden in Ägypten gesehen, hingegen in den nördlichen Ländern nicht. Und diejenigen Sterne, welche in den nördlichen Gegenden immerwährend am Himmel stehen, gehen in den südlichen unter. Folglich ist die Erde nicht nur kugelförmig, sondern auch nicht groß, denn sonst würde sich bei einer nur so geringen Ortsveränderung nicht die beschriebene Erscheinung zeigen. Es ist daher nicht unglaublich, daß die Gegend um die Säulen des Herkules mit jener von Indien zusammenhängt und daß es auf diese Weise nur ein Meer gibt. Ferner behaupten die Mathematiker, daß der Umfang der Erde etwa 400000 Stadien betrage. Auch daraus würde folgen, daß die Erde nicht nur kugelförmig, sondern im Vergleich zu den übrigen Gestirnen nicht groß ist.«
Gleichzeitig mit der Lehre von der Kugelgestalt der Erde entstand die Vorstellung, daß es Antipoden geben müsse. Schon die Pythagoreer sollen dies angenommen haben289. Als der »Erfinder« des Wortes Antipoden wird Platon genannt. Daß die Erde in ihrem ganzen Umfange bewohnt sei, wird indessen nicht etwa als Tatsache, sondern nur als nicht zu umgehende Annahme hingestellt.
Von eigener Beobachtung eines seltenen astronomischen Ereignisses zeugt folgende Stelle, die gleichfalls im Wortlaute mitgeteilt sei290: »Wir haben nämlich gesehen, wie der Mond einmal halbkreisförmig war und unter dem Mars vorüberging. Letzterer verschwand an der dunklen Hälfte des Mondes und kam an der beleuchteten wieder hervor. In gleicher Weise berichten solches, auch bezüglich der übrigen Gestirne, diejenigen, die schon seit einer sehr langen Reihe von Jahren Beobachtungen angestellt haben, nämlich die Ägypter und die Babylonier, von denen wir viele beglaubigte Nachrichten betreffs eines jeden Gestirns besitzen.«
Die Kugelform legt Aristoteles nicht nur der Erde, sondern auch dem Himmelsgewölbe bei. Letzteres müsse notwendig kugelförmig sein, denn die Kugel sei sowohl für das Wesen des Universums die am meisten ansprechende, als auch von Natur aus die ursprünglich erste Form291. Für die Welt nimmt Aristoteles räumliche Begrenzung an. Die Gestirne seien aus Äther gebildet, dessen Bewegung die kreisförmige sei, während den irdischen Elementen die geradlinige zukomme. Die fünf Planeten, die Sonne und der Mond sollen, wie schon Eudoxos behauptet, jeder in seiner eigenen Sphäre bewegt werden. An diesen Sphären, unter denen man sich konzentrische, die im Mittelpunkte ruhende Erde umgebende Kugelschalen vorstellte, sind diese sieben Weltkörper befestigt, während die Fixsterne eine gemeinsame Sphäre besitzen und ihre gegenseitige Lage innerhalb dieser Sphäre nicht ändern.
Astrologische Vorstellungen kommen in den Schriften des Aristoteles nicht vor. Zwar hatte Platon die Ansicht vertreten, daß die Gestirne göttliche Wesen seien. Aristoteles teilte diese Ansicht, sowie die Lehre von der Sterndeutung jedoch nicht, wenn auch den Griechen damals schon die astronomischen und die astrologischen Lehren der Chaldäer bekannt waren. Auch Eudoxos, der sich zur Zeit Platons eingehend mit der Astronomie befaßte, verhielt sich diesen Lehren gegenüber ablehnend. Erst in der späteren, als hellenistisch bezeichneten Periode wurde die Astrologie zu einer herrschenden geistigen Strömung.
Um die Ungleichheiten in der Bewegung der Planeten zu erklären, hatte schon Eudoxos, der Begründer der Theorie der homozentrischen Sphären, für jeden Wandelstern mehrere Sphären eingeführt. Für jedes dieser Gestirne mußte, da es wie die Fixsterne auf- und unterging, eine der Fixsternbewegung entsprechende Sphäre angenommen werden. Eine zweite, deren größter Kreis in die Ekliptik fiel, bewegte den Planeten dann entgegengesetzt zur täglichen Drehung, also von West nach Ost, in einer Zeit, innerhalb welcher der Planet den Tierkreis durchläuft. Weitere Sphären waren zur Erklärung der Stillstände und der zeitweiligen Rückwärtsbewegung von Ost nach West nötig. Für den Mond und für die Sonne waren gleichfalls zwei Sphären nicht ausreichend. Im ganzen benötigte Eudoxos zur Darstellung der Bewegungen der Himmelskörper 27 Sphären. Zu diesen fügte Kalippos 7 und Aristoteles noch 22 weitere hinzu. Dadurch wurde der Mechanismus so verwickelt, daß man ihn endlich aufgab und durch die Epizyklentheorie ersetzte.
Eine Rekonstruktion der Anschauungen des Eudoxos verdanken wir Schiaparelli292. Es handelt sich bei der Annahme der Sphären um keine mystischen Ungereimtheiten, sondern um eine kinetische Hilfsvorstellung zur möglichst genauen Beschreibung der beobachteten Vorgänge. Man darf bei der Beurteilung älterer Hypothesen nie vergessen, daß auch unsere modernen Theorien im Grunde genommen solche Hilfsvorstellungen sind, die mit dem Fortschreiten der Wissenschaft oft durch neue Vorstellungen verdrängt werden. Man darf ferner wohl annehmen, daß Eudoxos selbst seine Hilfsvorstellung als das betrachtete, was sie war, und daß erst Spätere seinen homozentrischen Sphären Wirklichkeit beigemessen haben. Bezeichnend ist auch der Ausdruck, der bei den alten Schriftstellern oft wiederkehrt, daß man für die Bewegung der Himmelskörper Theorien aufgestellt habe, »um die Erscheinungen zu retten«, d. h. sie mit einer, den Verstand befriedigenden, kinetischen Darstellung in Einklang zu bringen. Hielt man an dem Grundsatz fest, am Himmel seien nur gleichmäßige und kreisförmige Bewegungen möglich, so boten die Sphärentheorie und später die Epizyklentheorie eine Lösung der den alten Astronomen gestellten Aufgabe, die dem damaligen Stande des Wissens entsprach.
Die Vorstellung, die Erde und der Himmel seien kugelförmig, führte schon im Altertum zur Verfertigung von Globen. Zuerst begegnen uns Himmelsgloben. Ein solcher ist uns in dem »Farnesischen Globus« erhalten geblieben. Er wird im Nationalmuseum zu Neapel aufbewahrt und bildet die Marmorkugel, welche der »Farnesische Atlas« trägt. Dieser Globus ist vermutlich eine Nachbildung einer von Eudoxos hergestellten Sphäre. Auf dem Farnesischen Globus sind die Sternbilder in reliefartiger Darstellung gemeißelt. Nach der Lage des Frühlingspunktes zu urteilen, stammt das Kunstwerk aus dem 3. vorchristlichen Jahrhundert. Später haben die Araber, unter Benutzung der griechischen Sternverzeichnisse, in der Anfertigung von Himmelsgloben Hervorragendes geleistet. Von solchen aus dem 13. Jahrhundert stammenden Globen sind mehrere erhalten293. Die Verfertigung von Erdgloben kam erst im Zeitalter der Entdeckungen auf, als sich der geographische Gesichtskreis über die gesamte Erde auszudehnen begann294. Die von den Himmelskörpern ausgehende Wärme und ihr Licht führt Aristoteles darauf zurück, daß »die Luft unterhalb der Sphäre erhitzt wird«. »Denn,« fügt er hinzu, »von Natur aus versetzt Bewegung sowohl Hölzer als auch Steine und Eisen in Feuerhitze295.« Aber nicht nur die Erde und das Himmelsgewölbe sind nach Aristoteles kugelförmig, sondern er legt diese Form den Gestirnen ganz allgemein bei296. Die Ansicht, letztere müßten eine Art Sphärenmusik erzeugen, kann er nicht teilen. Denn übermäßiges Geräusch, meint er, zerstöre selbst die widerstandsfähigsten Körper297. Bei der Erklärung des Flimmerns fällt er in die an anderer Stelle von ihm bestrittene Sehtheorie zurück. Er meint nämlich, die Planeten besäßen ein ruhiges Licht, weil sie nahe seien und der »Blick sie deshalb in seiner vollen Kraft erreiche«. »Hingegen auf die Fixsterne gerichtet,« fährt er fort, »wankt der Blick wegen der Länge des Abstandes, daher flimmern die am Himmel fest eingefügten Sterne, die Planeten aber nicht298.«
Was endlich die Kometen anbetrifft, so rechnete Aristoteles sie nicht zu den Himmelskörpern, sondern er hielt sie für Gebilde der irdischen Atmosphäre. Welchen Wert man dieser Meinung beilegte und wie sehr die Kometen das allgemeine Interesse fesselten, geht daraus hervor, daß noch am Ende des 17. Jahrhunderts in manchen Ländern kein Professor angestellt wurde, wenn er nicht öffentlich erklärte, daß er außer mit den übrigen Grundsätzen des Aristoteles auch mit dessen Ansichten über die Kometen einverstanden sei299.
Bis auf Aristoteles zurückzuverfolgen ist auch eine andere Lehre (orientalischen Ursprungs), die in ihren letzten Konsequenzen das paradoxeste Erzeugnis des menschlichen Geistes darstellt, die Lehre von der steten Wiederkehr300. Aristoteles spricht an einigen Stellen seiner Werke den Gedanken aus, ähnlich der Bewegung der Gestirne vollziehe sich alles irdische Geschehen periodisch in stetem Kreislauf. So finde z. B. auch ein steter Wechsel zwischen Meer und Land statt301. Spätere Philosophen, so die Stoiker, waren schon, wie später Nietzsche, in maßloser Übertreibung eines an sich richtigen Gedankens, auf die sonderbare Lehre gekommen, daß in großen Weltperioden in steter Folge selbst das Einzelwesen in seiner ganz bestimmten Individualität, z. B. ein bestimmtes Dorf, ein Sokrates usw. mit allen gleichzeitigen Wesen, Dingen und Erscheinungen wiederkehren müsse302. Erklärlich wird dieser Irrgang des menschlichen Geistes daraus, daß für die Gestirne, denen man einen maßgebenden Einfluß auf alles Werden und Vergehen zuschrieb, eine Rückkehr in die Anfangsstellung angenommen wurde. Sobald diese erreicht sei, sollten sich alle Geschehnisse in der gleichen Folge von neuem abspielen. Man unternahm es sogar, auf Grund der vorhandenen Beobachtungen die Rückkehr der Planeten in dasselbe Ortsverhältnis zu berechnen. Aristarch hatte dafür einen Zeitablauf von 2484 Jahren angenommen. Andere hatten Jahrmillionen herausgerechnet. Unter den Neueren hat sich selbst Tycho mit der Berechnung dieses »annus mundanus« genannten Zeitraumes befaßt und 25816 Jahre gefunden. Ganz aufgegeben wurde dieser Gedanke wohl erst, als man erkannte, daß die Zahl der Planeten weit größer ist, als bisher angenommen war.
Zu den astronomischen Grundlagen der Lehre von der steten Wiederkehr ist auch Hipparchs Entdeckung der Präzession der Nachtgleichen zu rechnen. Sie führte gleichfalls auf eine Periode von etwa 25000 Jahren, die als platonisches Jahr bezeichnet wurde. (Siehe a. spät. Stelle.)
Außer den astronomischen kommen auch geophysische Grundlagen für diese Lehre in Betracht, indem man die regelmäßige Wiederkehr gewaltiger Überflutungen oder auch von Perioden gesteigerter vulkanischer Tätigkeit voraussetzte. Gewöhnlich wurden diese Ereignisse in der Art miteinander verbunden, daß man die irdischen Katastrophen an die periodisch wiederkehrenden astronomischen Erscheinungen knüpfte303.
Um die regelmäßige Wiederkehr der Überflutungen zu erklären, dachte man sich entweder die Erde von Adern und Spalten durchzogen, die das Wasser in sich aufnehmen und sich wieder leeren sollten, oder man nahm an, daß sich in den oberen Schichten der Atmosphäre die Luft in Wasser verwandele. Zu den Anhängern dieser Auffassung gehörte Aristoteles, der sich mit den meteorologischen Erscheinungen eingehend beschäftigte.
In seinen vier Büchern über die Meteorologie beschreibt und erörtert Aristoteles das Auftreten der Kometen und der Sternschnuppen, welche er als Erzeugnisse unserer Atmosphäre betrachtet, die Gestalt und die Höhe der Wolken, die Bildung von Tau, Eis, Schnee, die Entstehung der Winde und des Gewitters usw.
Im ersten Buche304 spricht Aristoteles von Erscheinungen, die wohl nur dahin gedeutet werden können, daß es sich um das Nordlicht handelt. Er erzählt, daß man in klaren Nächten mitunter Schlünde erblicke, die blutigrote Fackeln hinauszuschleudern schienen. Die Erscheinung mache den Eindruck, als ob sie von einem weit entfernten Brande herrühre. Weniger bestimmt lassen sich einige bei Plinius und Seneca vorkommende Stellen auf das Nordlicht deuten.
Erdbeben werden nach Aristoteles durch eingeschlossene Luft erzeugt. Sehr ausführlich wird vom Regenbogen gehandelt. Aristoteles sucht diese Erscheinung einzig aus der Reflexion des Lichtes abzuleiten. Die Wassertröpfchen, meint er, seien Spiegelchen, die indessen infolge ihrer Kleinheit nicht die Form, sondern nur die Farbe des leuchtenden Gegenstandes, gemischt mit ihrer eigenen Farbe, zurückwürfen. Dem Regenbogen werden nur die drei Farben rot, grün und violett zugeschrieben. Doch zeige sich zwischen rot und grün eine fahle Farbe (das Gelb). Auch die Beziehung des Regenbogens zur Sonnenhöhe wird erörtert und es wird erwähnt, daß es um Mittag im Sommer in Griechenland keinen Regenbogen gebe. Den Mondregenbogen, sagt Aristoteles, habe er in 50 Jahren nur zweimal beobachtet. Die Erscheinung sei so selten, weil sie nur bei Vollmond eintrete. Auch der künstliche Regenbogen, der sich im zerstäubten Wasser zeigt, findet Erwähnung.
Die ersten geologischen Vorstellungen begegneten uns schon bei Thales und bei Empedokles (s. S. 70). Bei dem mit vielen Teilen der Erde bekannt gewordenen Demokrit hatten diese Vorstellungen eine erstaunliche Höhe erreicht. Man kann das aus der auf Demokrit zurückgehenden Darstellung schließen, welche Aristoteles über die geologischen Vorgänge gibt. Seine Worte lauten305: »Nicht immer sind dieselben Orte der Erde feucht oder trocken, sondern sie verändern sich je nach dem Entstehen und dem Verschwinden der Flüsse. Ebenso verändert sich das Verhältnis des festen Landes zum Meere. Wo festes Land ist, da wird Meer, und wo jetzt Meer ist, da entsteht wiederum festes Land306. Man muß annehmen, daß dies periodenweise geschieht307.
Da die ganze natürliche Entstehung eines Landes allmählich und in Zeiträumen vor sich geht, die im Vergleich mit unserem Leben außerordentlich lang sind, so bemerken wir nichts davon308.
Ägypten z. B. scheint immer trockner geworden zu sein. Das ganze Land muß wohl als eine Anschwemmung des Niles betrachtet werden. Ähnlich verhält es sich mit Argos. Vor alters war diese Landschaft sumpfig und fast unbewohnt. Heute dagegen ist sie angebaut. Was von dieser engbegrenzten Gegend gilt, das geschieht auch bei ganzen Ländern. Einige nehmen an, daß die Ursache solcher Vorgänge eine Veränderung des ganzen Himmelsgebäudes ist, als sei dies dem Wechsel unterworfen. Oder man behauptet, das Meer nehme ab, indem es austrockne. Dabei übersieht man, daß gleichzeitig Teile der Erde trocken werden, während das Meer andere überflutet309.«
Die Annahme, daß die Menge des Meeres geringer werde und das Meer schließlich ganz verschwinden müsse, rührt von Demokrit her. Letzterer ist zu dem großartigen Gedanken, daß die Konfiguration der Erdoberfläche sich im Lauf der geologischen Perioden ändere, schon vor Aristoteles gelangt310. Auch die Ansicht, daß die geologischen Änderungen auf kosmologische Ursachen zurückzuführen seien, rührt von Demokrit her. Aristoteles verwirft sie, weil er den Himmel als den Ort des unveränderlichen Seins betrachtet. Wir sehen aus alledem, daß Demokrits Naturauffassung in vielem höher steht als diejenige des Aristoteles und sich der unseren nähert, denn die Einwirkung kosmischer Vorgänge auf die säkularen Änderungen der Erdoberfläche wird heute nicht mehr in Abrede gestellt. Ferner entspricht Demokrits Annahme einer steten Verringerung der auf der Erde befindlichen Wassermenge den heutigen geologischen Vorstellungen. Das Ende dieses Vorgangs würde darin bestehen, daß alles Wasser durch die Verwitterung und andere Veränderungen der Gesteine gebunden ist.
Daß das Meer nicht etwa dadurch verschwindet, daß es sich durch die Sonne in Dampf verwandelt, war Demokrit ganz klar, denn er wußte, daß das Wasser des Meeres immer wieder in Gestalt von Regen auf die Erde herabfällt. Dies ist aus seiner Erklärung der Nilüberschwemmungen ersichtlich311.
Es ist anzunehmen, daß Demokrits ganz klare Lehre vom Kreislauf des Wassers der von Aristoteles gegebenen Darstellung zugrunde gelegen hat. Sie lautet: »Einige behaupten, daß die Flüsse nicht allein in das Meer fließen, sondern auch aus demselben.« Das Wasser des Meeres verdampfe und steige nach oben. Dort werde es durch Abkühlung wieder verdichtet und falle infolgedessen wieder zur Erde herunter312.
Für das Entstehen der ersten geologischen Anschauungen ist der Umstand von großer Bedeutung gewesen, daß das Land, in dem das älteste Kulturvolk der Ägypter wohnte, alle Anzeichen dafür darbot, daß es sich in langsamer, stetiger Änderung befindet. Die Erinnerungen und Aufzeichnungen der Ägypter umfaßten einen Zeitraum von Jahrtausenden, der wohl erkennen ließ, daß sich das Land am unteren Lauf des Niles fortgesetzt nach Norden ausdehnte313. Die salzigen Seen auf der Landenge von Suez konnten kaum anders denn als Überbleibsel des Meeres gedeutet werden. Auf das allmähliche Emportauchen Ägyptens aus dem Meere wiesen auch die in seinen gebirgigen Teilen sich findenden Versteinerungen hin. Trotzdem ist es erstaunlich, daß man auf Grund von einer immerhin nur geringen Summe von Beobachtungen im Altertum schon zu einer so klaren Einsicht in die geologischen Vorgänge gelangt ist, wie sie uns bei Eratosthenes, bei Aristoteles, der allerdings nur berichtet, und ganz besonders bei Demokrit begegnet. Es läßt sich nicht verkennen, daß diese antiken Anfänge der geologischen Wissenschaft auf ihre eigentliche Begründung im 16. und 17. Jahrhundert von nicht geringem Einfluß gewesen sind, wie an späterer Stelle gezeigt werden soll. Dieser Einfluß geht so weit, daß zwischen den am klarsten von Demokrit entwickelten Lehren des Altertums eine besonders durch Aristoteles vermittelte Wirkung auf die Geologie der Neuzeit nachzuweisen ist.
Am Schlusse seiner »Meteorologie« handelt Aristoteles von den vier Elementen. Ausführlichere Darlegungen über diesen Gegenstand enthält die Schrift über »Entstehen und Vergehen«. Daß nur vier Elemente möglich seien, beweist Aristoteles auf spekulativem Wege. Seine Ausführungen sind für die Beurteilung der aristotelischen Denkweise so bezeichnend, daß wir auf sie etwas näher eingehen wollen314.
Es gibt, meint er, vier Grundempfindungen: warm, kalt, feucht und trocken. Diese Empfindungen werden paarweise vereint wahrgenommen. Mathematisch betrachtet, können sich sechs solcher Vereinigungen (sechs Kombinationen zu zwei) bilden. Doch sind zwei als sich widersprechend unmöglich, nämlich die Vereinigung warm und kalt und die Vereinigung feucht und trocken. Es bleiben folglich nur vier Gegensätze bestehen, und dementsprechend sind nur vier Elemente möglich. Dem Gegensatz kalt und trocken entspricht die Erde, kalt und feucht das Wasser, warm und feucht die Luft, warm und trocken das Feuer. Durch die Mischung dieser vier Elemente entstehen nun nach Aristoteles sämtliche irdischen Stoffe315. Ferner kommt jedem Element sein bestimmter »natürlicher« Ort zu, gegen den hin es sich bewegt.
Die Materie setzt Aristoteles als gegeben voraus. Sie kann nicht etwa aus dem Nichts entstehen, auch sich nicht vermehren oder sich vermindern316. Sie ist vielmehr nur der Veränderung fähig. Veränderungen werden dadurch hervorgerufen, daß Ungleichartiges oder Gegensätzliches aufeinander wirkt. Dies setzt Berührung voraus. Letztere braucht nicht immer eine unmittelbare zu sein. Es kann vielmehr auch eine Vermittlung durch eine Zwischensubstanz stattfinden, von der jeder Teil den zunächst liegenden in Bewegung setzt. In letzter Linie beruht jede Veränderung, einerlei ob sie qualitativ oder quantitativ ist, auf Bewegungen. Ist ein Körper einmal in Bewegung, so ist kein Grund denkbar, daß er stillstehen sollte, wenn er keinen Widerstand findet. Indes auch das Ruhende widerstrebt und verharrt an seinem Orte317.
In all diesen Sätzen begegnen uns schon Keime und Vorahnungen, die sich später ganz oder teilweise bewahrheiten sollten. Der Andeutung des Gesetzes von der Erhaltung der Materie trat auch schon eine Vorahnung des Energiegesetzes zur Seite. Sie begegnet uns in dem Ausspruch, daß die in der Natur vorhandene Bewegung weder entstehen noch vergehen könne318. Man darf indessen nicht außer Acht lassen, daß Aristoteles mitunter rein zufällig das Richtige trifft. So, wenn er sagt, die Luft bestehe aus zwei Bestandteilen. In der Nähe des Erdbodens herrsche nämlich ein feuchter und kühler, in der Höhe dagegen ein trockner und warmer vor.
Für das Entstehen gibt es nach Aristoteles drei Ursachen, den Stoff, als das dem Werden zugrunde Liegende, die Form als Zweck und die Bewegung als Veranlassung. Die den Stoff gestaltende Form ist nach Aristoteles für die Lebewesen mit dem, was wir Seele nennen, einerlei. Die Artunterschiede der Seele sollen die Stufenreihe der Lebewesen bestimmen. Die niedrigste Seelenstufe ist die vegetative. Sie beschränkt sich auf die Nahrungsaufnahme und die Fortpflanzung und ist in den Pflanzen wirksam. Die Tierseele ist außerdem der Empfindung fähig, zu welcher bei dem Menschen noch die Vernunft hinzutritt. Der Mensch selbst erscheint dem Aristoteles als Zweck und Mittelpunkt der ganzen Schöpfung. In ihm gelangt das göttliche Empfinden zum Bewußtsein319. Die Seele ist indessen für Aristoteles nichts für sich Bestehendes. Sondern sie ist an den Stoff gebunden, ohne selbst körperlich zu sein. Sie ist es, welche aus dem Stoff den Leib aufbaut und bewirkt, daß letzterer zweckmäßig eingerichtet ist.
Die Lehre von den vier Elementen genügte schon den Hippokratikern und auch Platon, um daraus die Entstehung der Krankheiten abzuleiten. Da der Körper aus Erde, Feuer, Luft und Wasser zusammengesetzt sei, so müsse ein Zuviel oder Zuwenig von einem dieser Grundstoffe, sowie eine Veränderung ihres Sitzes Aufruhr, d. h. Krankheit, zur Folge haben.
Auch Aristoteles führt einige Krankheiten auf ein Übermaß an Feuchtigkeit, andere auf ein Zuviel an Wärme zurück. In den Lungen häufen sich nach ihm mit zunehmendem Alter erdige Bestandteile an, durch die das Feuer endlich erlischt und der Tod eintritt.
Die Elemente sind bei Aristoteles nicht etwa Grundstoffe im heutigen Sinne. Andererseits verwirft er aber auch den Hylozoismus der ionischen Naturphilosophen (»daß nur Eines, z. B. Luft, das Sämtliche sei, ist nicht möglich«)320. Aristoteles ist der Ansicht, daß es »eine Substanz der sinnlich wahrnehmbaren Körper gibt, die aber immer mit einer Gegensätzlichkeit verbunden ist, aus welcher die sogenannten Elemente entstehen«321.
Während die Mathematik und die Astronomie schon vor dem Auftreten des Aristoteles die ersten Stufen ihrer Entwicklung zurückgelegt hatten und in zielbewußter Weise die Lösung bestimmter Aufgaben anstrebten, war das Gleiche bezüglich der beschreibenden Naturwissenschaften noch nicht der Fall. Zwar waren die Grundlagen auch auf diesem Gebiete wie auf demjenigen der Astronomie in der sich unmittelbar aufdrängenden Beobachtung gegeben. Dem Aristoteles und seiner Schule blieb indes die erste denkende Erfassung und die systematische Gestaltung der noch wenig zusammenhängenden naturgeschichtlichen Einzelkenntnisse vorbehalten.
Das wichtigste zoologische Werk des Aristoteles ist seine Tierkunde322. Es ist ein grundlegendes Werk und das bedeutendste zoologische Buch des Altertums. Es enthält nicht nur Beschreibungen der Tiere, sondern es geht auch auf den Bau und die Verrichtungen der Organe, sowie auf die Entwicklung und die Lebensweise ein. Eine kurze Betrachtung möge uns eine Probe von dem Wissen des Aristoteles und der Art, wie er seinen Gegenstand behandelt, bieten. Begonnen wird mit der Beschreibung des menschlichen Körpers. Zur Erforschung der inneren Organe mußte jedoch das Tier dienen, da man sich noch nicht an die Zergliederung menschlicher Leichen heranwagte. Die anatomischen Kenntnisse des Aristoteles sind infolgedessen noch gering.
Das Herz, von dem er sagt, es enthalte von allen Eingeweiden allein Blut, ist ihm auch allein das Organ, in dem das Blut bereitet wird323. Vom Herzen aus läßt er diese Flüssigkeit sich durch den ganzen Körper verbreiten, ohne jedoch damit die Vorstellung von einem Kreislauf zu verbinden324. Das Blut ist ihm ferner der Träger der dem Menschen eingepflanzten Wärme. Die Aufgabe der Atmung soll darin bestehen, diese Wärme auf das richtige Maß herabzumindern. Man darf sich nicht wundern, daß die Anschauungen des Aristoteles noch so weit von den heute als richtig erkannten und jedermann geläufigen abweichen. Denn gerade die Erforschung der Vorgänge, die sich in den Lebewesen abspielen, hat den späteren Jahrhunderten die größten Schwierigkeiten gemacht, so daß wir selbst zurzeit noch kaum zu einem befriedigenden Einblick in den Zusammenhang dieser Vorgänge gelangt sind. Die Aufdeckung eines solchen Zusammenhanges ist nämlich vor allem von den Fortschritten der Chemie und der Physik abhängig gewesen, Wissenschaften, die zur Zeit des Aristoteles erst im Keime vorhanden waren. So konnte, um hier nur eins zu erwähnen, der Vorgang der Atmung und der Entstehung tierischer Wärme erst richtig gedeutet werden, nachdem man die Zusammensetzung und die Rolle der atmosphärischen Luft erkannt hatte. Und dies geschah erst gegen das Ende des 18. Jahrhunderts, an der Schwelle des letzten Abschnittes der Geschichte der Naturwissenschaften. Es ist Verdienst genug, daß Aristoteles die Fragen nach den Verrichtungen, sowie nach der Entwicklung der organischen Wesen325 gestellt und dadurch späteren Geschlechtern den Anlaß geboten hat, die Erforschung dieser Dinge weiter zu betreiben. So ist die Entwicklung des Hühnchens im Ei ein Problem, das schon Aristoteles beschäftigte. Die eingehendere Untersuchung wurde indes erst 2000 Jahre später wieder aufgenommen und erst in neuester Zeit, auf Grund der Vervollkommnung aller Hilfsmittel, zu einem gewissen Abschluß geführt.
Mit Recht mag es dagegen Verwunderung erregen, daß Aristoteles nicht nur die niederen, sondern selbst höher entwickelte Tiere durch Urzeugung entstehen ließ. Es begegnet uns auch hier wieder ein Problem, das wir durch den Verlauf der Jahrhunderte in seinen Wandlungen verfolgen werden, bis es endlich im neuesten Zeitalter seine Lösung gefunden hat. Zwar ist es begreiflich, wenn Aristoteles Läuse aus Fleisch und Wanzen aus tierischen Feuchtigkeiten herleitet. Man höre aber, welch sonderbare Vorstellungen er sich über die Entstehung der Aale gebildet hat: »Sie legen«, sagt er326, »keine Eier. Und man hat noch nie in ihnen einen der Fortpflanzung dienenden Teil entdecken können. Es gibt sumpfige Teiche, in denen sie wieder entstehen, wenn auch das Wasser und der Schlamm herausgeschafft sind, sobald diese Teiche wieder durch den Regen gefüllt werden. Die Aale gehen nämlich aus Regenwürmern hervor, die sich von selbst aus dem Schlamme bilden.« Zur Entschuldigung mag es demgegenüber dienen, daß die Fortpflanzung der Aale bis in die neueste Zeit hinein ein dunkles Gebiet der Zoologie gewesen ist.
Keineswegs nahm aber Aristoteles die Urzeugung für die niederen Tiere als den einzigen Weg der Entstehung an. So sagt er von den Insekten ausdrücklich, sie zeugten, entständen aber auch spontan. Die Urzeugung war ihm und späteren Zoologen ein Glaubenssatz, um aus der Verlegenheit, in die man häufig durch Unkenntnis der obwaltenden Verhältnisse geraten war, herauszukommen. Über den Vorgang der Entwicklung selbst läßt Aristoteles sich in seiner Schrift über die Zeugung und Entwicklung der Tiere mit folgenden zutreffenden Worten aus: »Entweder entstehen alle Teile des Tieres auf einmal; oder sie entstehen nacheinander wie die Maschen eines Netzes. Daß letzteres geschieht, ist deutlich. Denn man sieht, daß manche Teile schon vorhanden sind, andere aber noch nicht. Es ist unzweifelhaft, daß man sie nicht nur etwa ihrer Kleinheit wegen nicht sieht. Obgleich die Lunge nämlich einen größeren Umfang hat als das Herz, so zeigt sie sich doch später als dieses327«.
Bezüglich der anatomischen Kenntnisse des Aristoteles sei hervorgehoben, daß er die schneckenförmige Gestalt des inneren Ohres und die Verbindung zwischen dem Gehörorgan und der Mundhöhle kannte. Vom Innern des Auges, sagt er, es bestehe aus einer Flüssigkeit, welche das Sehen vermittle. Um diese sei eine schwarze und außerhalb der letzteren eine weiße Haut vorhanden. Beim Gehirn unterscheidet er die stärkere, dem Schädel anliegende Haut von der schwächeren, welche das Gehirn unmittelbar umschließt328.
Auch die Drüsen der Verdauungsorgane hat Aristoteles im ganzen richtig beschrieben und sie sogar bei einigen Wirbellosen gekannt. Ferner hat er seine Schriften durch Zeichnungen erläutert und soll hierin vorbildlich gewesen sein. Andererseits wußte Aristoteles Nerven und Sehnen noch nicht scharf genug zu unterscheiden. Die Bedeutung der Muskeln war ihm noch nicht bekannt. Er führte vielmehr die Bewegungen der Glieder auf die Tätigkeit der Sehnen zurück und betrachtete das Fleisch als das Organ für die Empfindung.
Es sind etwa 500 Tierformen, die Aristoteles in den auf uns gelangten Schriften erwähnt; doch lassen sich diese Formen nicht sämtlich identifizieren. So werden zwar mehrere Arten von Vierhändern unterschieden, mit den menschenähnlichen Affen war man zur Zeit des Aristoteles jedoch noch nicht bekannt329. Auch wußte man sehr wenig von den niederen Tieren. Doch bewältigt und beherrscht Aristoteles die ihm bekannten Formen, – und das ist sein wesentlichstes Verdienst –, indem er sie in ein der Natur entsprechendes, wissenschaftliches System gliedert, das erst durch Cuvier im Beginn des 19. Jahrhunderts eine wesentliche Verbesserung gefunden hat. Es erscheint deshalb gerechtfertigt, auf diesen ersten und auch gleich so wohlgelungenen Versuch eines natürlichen Systems der Tiere etwas näher einzugehen.
Zunächst teilte Aristoteles das gesamte Tierreich in Bluttiere und Blutlose. Ging er auch hierbei von der unrichtigen Annahme aus, daß die rote Farbe ein notwendiges Kennzeichen des Blutes sei, so decken sich doch tatsächlich seine beiden großen Gruppen, wie wir aus ihrer weiteren Einteilung erkennen, mit unseren heutigen Wirbeltieren und Wirbellosen. Die Bluttiere zerfallen bei Aristoteles in lebendig gebärende Vierfüßler (Säugetiere), Vögel, eierlegende Vierfüßler (unsere heutigen Klassen der Reptilien und Amphibien, zu denen er ganz richtig trotz des Fehlens der Gliedmaßen, wegen ihrer sonstigen Beschaffenheit, die, Schlangen rechnet) und in die von den Fischen scharf abgesonderten Waltiere. Für letztere gibt er an, daß sie durch Lungen atmen und lebendig gebären. »Die lebendig gebärenden Vierfüßler«, sagt Aristoteles, »sind fast alle dicht behaart. Sie sind ferner entweder vielzehig wie der Löwe, der Hund und der Panther, oder zweihufig wie Schaf, Ziege und Hirsch. Oder sie besitzen nur einen Huf wie das Pferd. Den Tieren, welche Hörner tragen, hat die Natur meist zwei Hufe verliehen. Ein Einhufer mit Hörnern ist uns niemals zu Gesicht gekommen. Auch im Gebiß weichen die Tiere untereinander und vom Menschen vielfach ab. Zähne besitzen alle lebendig gebärenden Vierfüßler. Und zwar haben sie in beiden Kiefern entweder zusammenhängende Zahnreihen oder unterbrochene. Allen Hörnertragenden fehlen nämlich die Vorderzähne im Oberkiefer. Doch gibt es auch Arten mit unvollkommenen Zahnreihen ohne Hörner, wie das Kamel. Manche haben Hauzähne, z. B. der Eber. Ferner gibt es Tiere mit Reißzähnen, wie der Löwe, Panther und Hund. Hauzähne und Hörner zugleich besitzt kein Tier. Auch kommen nicht Reißzähne neben Hauzähnen und Hörnern vor.«
Obgleich Aristoteles hier manche Mitteilungen und Verallgemeinerungen über die Zähne und den Bau der Füße bei den Säugetieren macht, gelangt er doch nicht etwa zur Aufstellung von Ordnungen oder Unterordnungen im heutigen Sinne. Bei den Vögeln indessen unterscheidet er die Ordnung der Raubvögel von den Ordnungen der Schwimm- und der Stelzvögel. Besonders gekennzeichnet wird die Gruppe der Vögel noch durch folgende Bemerkungen: »Sie allein unter allen Tieren sind zweibeinig wie der Mensch, sie haben weder Hände noch Vorderfüße, sondern Flügel. Das sind Organe, welche dieser Tierklasse eigentümlich sind. Alle haben mehrspaltige Füße. In der Regel sind die Zehen getrennt. Bei den Schwimmvögeln aber sind die gegliederten, deutlich gesonderten Zehen durch Schwimmhäute verbunden. Die Vögel, welche hoch fliegen, haben sämtlich vier Zehen, von denen meistens drei nach vorn und eine nach hinten gestellt sind. Einige haben zwei nach vorn und zwei nach hinten gerichtete Zehen.«
Für seine fünfte und letzte Gruppe, die Fische nämlich, hebt er das Vorhandensein von Kiemen und Flossen hervor330. Auch ist ihm bekannt, daß nicht nur die Waltiere, sondern auch gewisse Haie lebendige Junge zur Welt bringen. Ja, er zeigt sich mit Verhältnissen in der Entwicklung der Haie vertraut, welche erst in neuerer Zeit ihre Bestätigung gefunden haben. So erzählt er, daß es unter den Haien eierlegende und lebendig gebärende gäbe, und unter den letzteren auch solche, bei denen der Fötus mit dem Uterus wie bei den Säugetieren durch einen Mutterkuchen verbunden sei (s. Abb. 16). Diese Tatsache wurde erst im 19. Jahrhundert durch Johannes Müller an Mustela laevis wieder entdeckt331.
Unter den Blutlosen (Wirbellosen) gelten ihm als die entwickeltsten die Kopffüßler (Tintenfische), mit deren Bau und Lebensweise er sich eingehend befaßt. »Sie besitzen«, sagt er, »Füße, die sich am Kopf befinden, einen Mantel, der das Innere umschließt, und Flossen rings um den Mantel. Es sind acht mit Saugnäpfen versehene Füße vorhanden. Einige Arten, wie die Sepien, haben außerdem zwei lange Fangarme. Mit diesen ergreifen sie die Nahrung und führen sie zum Maule. Bei Sturm befestigen sie diese Arme wie Anker an einem Felsen und lassen sich so von den Wogen hin und hertreiben. Auf die Füße folgt bei allen der Kopf, in dessen Mitte sich das mit zwei Zähnen versehene Maul befindet. Darüber liegen die großen Augen, und zwischen diesen eine knorpelige Masse, welche das Gehirn einschließt.«