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Instrumente und Medien

Dieses Glossar verzeichnet die in Humboldts Schriften vorkommenden Instrumente und Medien. Die Einträge erläutern Art und Zweck der Mess- und Vermittlungswerkzeuge sowie deren Relevanz für Alexander von Humboldt. Die von Humboldt nachweislich besessenen Instrumente werden hier nach Friedrich L. Brand (2002) nachgewiesen.

Aiguille aimantée: — französisch, Magnetnadel eines Kompasses
Alkalimeter: — Instrument zur Quantitätsbestimmung von Alkalien in Flüssigkeiten. François Antoine Henri Descroizilles entwickelte 1791 ein Messgerät, das er nach Claude-Louis Berthollet als Berthollimeter benannte. Seiner Weiterentwicklung von 1806 gab er den sprechenden Namen.
Anthrakometer: — Instrument zur Bestimmung des Gehalts an Kohlensäure in der Luft, ähnlich einem Eudiometer. – Humboldt entwickelte den Apparat 1796 zusammen mit Christian Friedrich Gödeking. Seine Vorteile lagen im einfachen Gebrauch sowie in der hohen Genauigkeit bei geringer Größe und geringer Menge an chemischen Reaganzien, sodass der Anthrakometer sich auch für den mobilen Einsatz auf Reisen anbot. Humboldt beschreibt das Gerät ausführlich in seiner 1799 erschienenen Monographie Versuche über die chemische Zerlegung des Luftkreises und über einige andere Gegenstände der Naturlehre (Braunschweig: Vieweg 1799, ab S. 89). Ein Kupferstich darin zeigt das Instrument.
Aräometer: — Senkwaage zur Bestimmung der Dichte von Festkörpern und vor allem Flüssigkeiten; auch Nicholson’s Waage genannt. – Humboldt besaß zwei Aräometer von Nicholson und John Dollond.
Azimuthal-Zirkel, Azimutalzirkel: — Horizontaler Teilkreis zur Messung des Azimuts, eines der Winkel in astronomischen Himmelskoordinaten, z. B. befestigt an einem Kompass. Vom Standpunkt des Beobachters aus beschreibt der Azimut zusammen mit dem Höhenwinkel die Position eines Objekts am Himmel.
Barometer: — Messgerät zur Bestimmung des Luftdrucks. Das heute noch gebräuchliche Prinzip des Quecksilberbarometers wurde 1643 von Evangelista Torricelli erfunden. Da der Luftdruck nicht nur von der Wetterlage, sondern vor allem auch von der Höhe über dem Meeresspiegel abhängig ist, können mit Barometern auch Höhenbestimmungen durchgeführt werden. – Humboldt erwähnt Barometer nach der Konstruktion von Magalhães (João Jacinto de Magalhães, Beschreibung neuer Barometer, ca. 1782), von Carry (i. e. William Cary, 1759–1825), von Haux und von Troughton. Er besaß ein unzerbrechliches Taschen- und Senkbarometer, zwei Barometer von Jesse Ramsden, eines von Baron Davoust Kruines, ein Aneroid Barometer, ein Heberbarometer von Bunten und ein Reisebarometer von Fortin, zudem zwei Apparate zur Bestimmung der mittleren Höhe des Barometers.
Berthollimeter: — siehe Alkalimeter
Bordakreis: — siehe Multiplikationsspiegelkreis
Boussole: — französisch, Kompass mit Peilvorrichtung
Boussole d’inclinaison: — französisch, Inklinatorium
Chronometer: — Als Chronometer werden allgemein besonders präzise Uhren bezeichnet, die vor allem zur Navigation auf Schiffen benutzt wurden: Durch den Vergleich der Ortszeit, nach Sonnenstand bestimmt, mit der Zeit am Ursprungsort, durch die Uhr angezeigt, kann der Längengrad und damit die Position bestimmt werden. (Die Breite ist astronomisch genau bestimmbar.) Der Begriff wurde 1778 von dem englischen Uhrmacher John Arnold geprägt. – Humboldt besaß Chronometer von Louis Berthoud und Johann Heinrich Seyffert, ein Taschenchronometer von Mellinger, ein Chronometer von Earnshaw, von Brequet, von Kessels und ein Punktierchronoskop (Stoppuhr).
Coulombscher Apparat: — siehe Drehwaage
Cyanometer: — Entwickelt 1787 von Horace-Bénédict de Saussure. Instrument zur Messung der Intensität des Himmelblaus, wovon auf die Beschaffenheit und den Wasserdampfgehalt der Atmosphäre geschlossen werden kann. Bis zu 53 verschiedene Blautöne (bei Saussures Instrument) werden mit dem Himmel abgeglichen. – Humboldt führte bei seiner Südamerikareise ein Cyanometer mit, das er 1798 in Paris erworben hatte.
Deklinatorium, Deklinationsbussole, Variationsbussole: — In dem von Georg Friedrich Brander entwickelten Instrument kann durch eine Magnetnadel und einen in Längsrichtung gespannten Faden die Deklination (Abweichung des Magnetfeldes von der geographischen Nordrichtung) gemessen werden. Bei der Deklinationsbussole ist eine sich frei bewegende Magnetnadel in einer (nicht-magnetischen) Metallbüchse (ital. bussola) gelagert. – Humboldt besaß eine Deklinationsbussole von Étienne Lenoir nach Heinrich Lambert und eine von Gambey sowie ein Deklinatorium nach Gauß.
Dip circle, dip needle: — englisch, Inklinatorium
Drehwaage: — Gerät zur Bestimmung sehr kleiner Kräfte, z. B. von Gravitationskräften zwischen Bleikugeln. Charles-Augustin de Coulomb benutzte die Drehwaage zur Bestimmung von Anziehung und Abstoßung elektrischer Ladungen (Coulombscher Apparat).
Elektrisiermaschine: — Elektrostatischer Generator, der durch Reibung einen Strom hoher Spannung, allerdings geringer Leistung, erzeugt. Bis zur Erfindung der Voltaschen Säule um 1800 die einzige Quelle künstlicher Elektrizität.
Elektroskop, Elektrometer: — Mit dem Elektroskop werden Anziehung und Abstoßung elektrischer Ladungen nachgewiesen, indem bewegliche Zeiger, Folien oder Fäden elektrisch geladen werden. Beim Elektrometer können die Ladungen durch eine angebrachte Skala nicht nur nachgewiesen, sondern auch gemessen werden. – Humboldt besaß Elektrometer von Bennet und von Horace-Bénédict de Saussure sowie zwei unbekannter Herkunft, zudem elektroskopische Apparate von René-Juste Haüy und galvanische Apparate.
Eudiometer: — Einseitig geöffnete Röhre, die zur Volumenbestimmung von Gasen dient, welche bei einer chemischen Reaktion freigesetzt werden. – Humboldt besaß je ein Eudiometer von Felice Fontana und von Volta, zudem ein Phosphoreudiometer von Reboul.
Fernrohr, Teleskop: — Ein Teleskop ist allgemein ein optisches Gerät, das entfernte Objekte größer erscheinen lässt. Als Fernrohr wird ein Teleskop bezeichnet, das dabei mit einem Linsensystem arbeitet (anders z. B. als Spiegelteleskop und Radioteleskop). Magnetische Fernrohre können zur Bestimmung der Deklination (siehe Deklinatorium) benutzt werden. Bei achromatischen Fernrohren wird der chromatische Abbildungsfehler, der dadurch entsteht, dass Licht unterschiedlicher Wellenlängen, also unterschiedlicher Farbe, an einer Linse unterschiedlich stark bricht, durch verschiedene Linsen ausgeglichen. – Humboldt besaß ein achromatisches Fernrohr von Peter Dollond, der zusammen mit seinem Vater, John Dollond, eine bedeutende Instrumenten-Werkstatt in London betrieb, ein Fernrohr von Noël-Simon Caroché mit einer Einrichtung zur Befestigung an Baumstämmen, eines von Robert-Aglaé Cauchoix mit Stativ, eines von Jesse Ramsden für astronomische Beobachtungen, ein Korrekturfernrohr mit einem in Glas geätzten Mikrometer von Johann Gottfried Köhler und ein magnetisches Fernrohr von Gaspard Clair François Marie Riche de Prony.
Graphometer: — Einfacher Winkelmesser, bei dem auf einem skalierten Halbkreis ein Zeiger angebracht ist. Oft mit einem Kompass ausgestattet, wird das Graphometer auf einem Stab aufgestellt und kann dann zur Bestimmung von Richtungswinkeln verwendet werden (siehe auch Theodolit). – Humboldt besaß ein Graphometer unbekannter Herkunft.
Hyetometer: — Niederschlagsmesser, mit dem Niederschläge aufgefangen und die Niederschlagsmengen gemessen werden können. Erste Instrumente in der westlichen Welt wurden durch Benedetto Castelli 1639 konstruiert.
Hygrometer: — Instrument zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit. Das von Horace-Bénédict de Saussure um 1780 entwickelte Haarhygrometer nutzt die Eigenschaft des menschlichen Haares, sich bei Feuchtigkeit auszudehnen, die über ein Hebelwerk auf einen Zeiger übertragen wird. In der Bauart von Deluc wird ein Fischbein dazu verwendet. – Humboldt besaß ein Haarhygrometer und ein Fischbeinhygrometer.
Hypsometer: — Gerät zur barometrischen Höhenmessung, siehe Barometer. Auch kann die Höhe ü. N. durch die Siedetemperatur von Wasser bestimmt werden, die vom Luftdruck abhängig ist. Humboldt besaß dazu einen Apparat von Jacques oder Théodore Marc Paul.
Inklinatorium, auch Inklinationsbussole bzw. Boussole d’inclinaison: — Mit dem Inklinatorium kann durch eine horizontal und vertikal bewegliche Magnetnadel die Inklination bestimmt werden, also die Neigung des Magnetfelds der Erde gegenüber dem Erdboden (am Äquator parallel, an den Polen senkrecht). – Humboldt erwähnt Inklinatorien verschiedener Bauart und Ausführung: nach Borda, Gambey und Dollond; nachweisen lässt sich eine Inklinationsbussole von Étienne Lenoir nach Borda und eine von Gambey.
Inklinometer: — Neigungsmesser, mit dem eine Steigung bestimmt werden kann. Als einfachste Bauform ein an einer Skala frei beweglicher Zeiger, der durch sein Gewicht senkrecht nach unten zeigt, während die Skala parallel zur zu messenden Steigung gehalten wird.
Kompass: — In Asien als nasser Kompass schon im 5. Jahrhundert vor Chr. bekannt (eine schwimmende Nadel richtet sich nach dem Magnetfeld der Erde aus), kam der Kompass im Mittelalter nach Europa und wurde zum trockenen Kompass weiterentwickelt, bei dem die Nadel nicht schwimmt, sondern auf einer Nadel freidrehend gelagert ist. Ein Kompass mit Peilvorrichtung wird Bussole genannt.
Künstlicher Horizont: — Instrument, um einen Horizont zu imitieren, falls die Sicht schlecht oder blockiert ist, um die eigene Lage im Raum überprüfen zu können. – Humboldt besaß einen künstlichen Horizont von Caroché auf flachem Glas und einen künstlichen Quecksilberhorizont.
Leidener Flasche: — Frühform des Kondensators, die in der Lage ist, elektrische Ladung beispielsweise aus einer Elektrisiermaschine in einem elektrischen Feld zu speichern. Durch sie wurden galvanische Untersuchungen möglich. – Humboldt besaß eine kleine Flasche, geeignet zur Ladung durch Reibung.
Luftpumpen: — Die seit der Renaissance entwickelten Luftpumpen, bei denen ein beweglicher Kolben durch ein Ventilsystem Über- bzw. Unterdruck erzeugt, wurden bis in das 19. Jahrhundert vor allem zum Abpumpen von Gas zur Herstellung eines Vakuums benutzt.
Magnet: — Magnete waren und sind für eine Vielzahl physikalischer Versuche unerlässlich. Zudem konnten mit ihnen die Eisennadeln der magnetischen Instrumente wie Kompass und Inklinometer, die mit der Zeit ihren Magnetismus verloren, remagnetisiert werden. Humboldt besaß mehrere von ihnen.
Magnetometer: — Instrument zu Bestimmung der magnetischen Flussdichte. Mit ihm können z. B. Schwankungen des Erdmagnetfeldes gemessen werden. Von Carl Friedrich Gauß 1832 als Unifilarmagnetometer entwickelt, bei dem eine Magnetnadel an einem Torsionsfaden aufgehängt ist, entwickelte Gauß zusammen mit Wilhelm Eduard Weber seine Erfindung 1837 zum Bifilarmagnetometer weiter. Vorher hatte Humboldt eine Methode von Gambey benutzt, die allerdings nur relativ, nicht absolut arbeitete und bei der eine Kompassnadel angestoßen wird und man die Zeit misst, bis sie wieder in ihre Position zurückkommt. – Humboldt besaß ein Magnetometer nach Saussure von T. M. Paul.
Mikroskop: — Bis ins 20. Jahrhundert waren allein Lichtmikroskope bekannt, bei denen kleine Objekte durch ein Linsensystem vergrößert dargestellt werden können (um 1590 von Hans und Zacharias Janßen entwickelt). Durch mikroskopische Mikrometerapparate können sehr kleine Objekte vermessen werden. – Humboldt besaß ein Mikroskop von Samuel G. Hofmann.
Multiplikationsspiegelkreis: — Von Tobias Mayer erfundenes und von Jean Charles de Borda (siehe Bordakreis) weiterentwickeltes Gerät zur Winkelmessung, bei dem mit zwei Fernrohren auf einem skalierten Kreisrahmen Richtungswinkel gemessen werden. Mit mehreren Messgängen konnten Messfehler, wie sie bei gleichen Messungen mit Sextanten auftraten, vermindert werden. – Humboldt besaß einen Multiplikationsspiegelkreis von Lenoir nach Borda.
Neigungsnadel: — siehe Inklinatorium
Niveau: — Niveaus oder Libellen sind flüssigkeitsgefüllte Glasröhren, in denen eine Gasblase die horizontale Lage anzeigt (Wasserwaage). Sie werden an Fernrohre z. B. in Theodoliten angeklemmt, um die horizontale Lage zu bestimmen.
Passageninstrument: — Messinstrument zur Bestimmung der Zeitpunkte von Sterndurchgängen (durch das Gesichtsfeld eines Fernrohres) und davon abgeleitet von Längen- und Zeitbestimmung.
Pendel: — Pendel können in verschiedenen Ausführungen zu verschiedenen Messungen verwendet werden, als erstes und vor allem zur Bestimmung der Senkrechten (Schnurlot). – Humboldt besaß ein unveränderliches Pendel von Megnié aus Madrid.
Quadrant: — Messinstrument zur Höhenwinkel- und Positionsbestimmung von Gestirnen. An einer Viertelkreisskala (daher der Name) ist ein Senklot befestigt, das bei der Ausrichtung der Skala auf einen Stern oder Planeten den Höhenwinkel anzeigt. – Humboldt besaß einen Quadranten von John Bird.
Reflexions-Kreis: — siehe Multiplikationsspiegelkreis
Sextant: — Messinstrument zur Winkelbestimmung zwischen zwei entfernten Objekten relativ zum Beobachter; vor allem eingesetzt zur Bestimmung des Höhenwinkels von Gestirnen relativ zum Horizont (anders als ein Quadrant, der den Höhenwinkel zur Senkrechten misst), weswegen er zur Schiffsnavigation verwendet wurde und wird, da der Meereshorizont, anders als der auf dem Land, immer gleich hoch ist. Durch eine Spiegelkonstruktion kann die Skala von 60° (ein Sechstel des Kreises, daher der Name) zu Winkelmessungen bis 120° benutzt werden. Sein Vorläufer, der Oktant, hatte eine Skala von 45° und konnte damit Winkel bis 90° messen. – Humboldt benutzte den Sextanten auch, wie damals üblich, zur Höhenbestimmung von Bergen. Er besaß einen Sextanten von Ramsden mit 270 mm Durchmesser und einen mit 160 mm, einen von Edward Troughton, einen von Adams (Vater und Sohn), einen auf einer Schieferplatte und einen Dosensextanten von Jones.
Theodolit: — Messinstrument zur Bestimmung von Richtungswinkeln bei der Landvermessung. Er besteht vor allem aus einem Stativ mit einem Fernrohr, das auf einer horizontalen und einer vertikalen Skala drehend gelagert ist. – Humboldt besaß je einen Theodoliten von Hurter und von Ramsden.
Thermometer: — Bei den im 18. und 19. Jahrhundert üblichen Flüssigkeitsthermometern wird die Ausdehnung einer Flüssigkeit, meist Alkohol oder Quecksilber, in einer skalierten Glasröhre gemessen. Die drei wichtigsten Skalierungen stammen von Daniel Gabriel Fahrenheit, Anders Celsius und René-Antoine Ferchault de Réaumur. Fahrenheit definierte seine Skala zwischen einer Kältemischung bei 0 °F, dem Schmelzpunkt von Wasser bei 32 °F und der Körpertemperatur des Menschen bei 96 °F; die Skala wird noch im angelsächsischen Raum benutzt. Celsius teilte den Schmelzpunkt von Wasser (0 °C) und den Siedepunkt von Wasser (100 °C) in hundert gleiche Teile. Die Abkürzung „C.“ bezeichnete deshalb ursprünglich das hundertteilige Thermometer (Centigrad), wird heute aber zumeist als Celsius aufgelöst. Réaumur benutzte ebenfalls den Schmelz- und Siedepunkt von Wasser, teilte allerdings in achtzig Einheiten. Da er seine Skala durch Ethanol eichte, ist sie nicht genau, denn Ethanol besitzt kein lineares Ausdehnungverhalten: Grade sind an unterschiedlichen Punkten der Skala also unterschiedlich groß. Deshalb wird die Réaumur-Skala heute praktisch nicht mehr benutzt. – Humboldt besaß verschiedene Thermometer von T. M. Paul, Jesse Ramsden, Megnié und Nicolas Fortin, ein Weingeistthermometer bis –60 °C, ein Brequetsches Thermometer von Urban Jürgensen, ein Quecksilberthermometer als Geschenk von Bessel und eine thermometrische Sonde von Dumontier, bestehend aus einem zylindrischen Behälter mit Ventilen und Thermometer.
Thermometrograph: — Kombiniertes Minimum- und Maximumthermometer, bei dem in einem Quecksilberröhrchen ein Indikator dauerhaft den Wert der höchsten Ausdehnung markiert, während in einer zweiten, mit Alkohol gefüllten Röhre ein weiterer Indikator den Wert der geringsten Ausdehnung angibt. Damit können Höchst- und Tiefsttemperatur an einem Ort über einen beliebigen Zeitraum bestimmt werden.
Voltasche Säule: — Frühform der Batterie, bei der durch Elektronentausch zweier Metalle ein Strom hergestellt wird. Das von Alessandro Volta um 1800 entwickelte Gerät ermöglichte es erstmals, einen kontinuierlichen Stromfluss herzustellen.
Waage: — Zum Wiegen werden verschiedenste Methoden verwendet, vor allem Balkenwaagen mit Gegengewichten und Federwaagen für unterschiedlichste Gewichtsmessungen. – Humboldt besaß eine Versuchswaage (balance d’essai).

Literatur

Brand, Friedrich L., Alexander von Humboldts physikalische Meßinstrumente und Meßmethoden, 2. veränderte Auflage, Berlin: Alexander-von-Humboldt-Forschungsstelle 2002.
Lubrich, Oliver, „Vom Guckkasten zum Erlebnisraum. Alexander von Humboldt und die Medien des Reisens“, in: figurationen 2 (2007), S. 47–66.
Seeberger, Max, „‚Die besten Instrumente meiner Zeit‘. Humboldts Liste seiner in Lateinamerika mitgeführten wissenschaftlichen Instrumente“, in: Alexander von Humboldt – Netzwerke des Wissens, Bonn: Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik Deutschland 1999, S. 59–63.
Stottmeister, Ulrich Karl Bernd, „Umweltgedanken zu Alexander zu Humboldt“, in: HiN - Alexander Von Humboldt Im Netz. Internationale Zeitschrift für Humboldt-Studien 18:35 (2017), S. 75–94. https://doi.org/10.18443/258