BEOBACHTUNGEN über die Stärke und über die Neigung der magnetiſchen Kräfte, angeſtellt in Frankreich, der Schweiz, Italien und Deutſchland, von Alex. von Humboldt und Gay-Lussac.

Vorgeleſen von letzterem im Nat.-Inſt. am 8ten Sept. 1806. (Mémoires de la Soc. d’Arcueil, T. I, p. 1 f.)

Die Urſachen und die Geſetze des Erd-Magnetismus ſind noch immer in Dunkel gehüllt, ungeachtet der Fortſchritte, welche die Phyſik in andern Theilen gemacht hat.

Die täglichen, ſo wie die ſecularen Variationen der Magnetnadel, ihre Neigung und Abweichung an den vornehmſten Punkten der Erde, die Stärke der magnetiſchen Kräfte, die Zahl und die Geſtalt der Banden ohne Abweichung; alles das iſt bis jetzt nur wenig bekannt.

Die Beobachtungen von Reiſenden und Phyſikern haben bisher faſt allein die Abweichung betroffen, und ſie liegen zu weit aus einander, und ſind mit Inſtrumenten und nach Methoden angeſtellt, welche zu wenig genau waren, als daß es möglich wäre, auf ſie die Grundpfeiler einer Theorie zu gründen, welche alle Erſcheinungen des Erdmagnetismus umfaßte.

Der Wunſch, dazu beizutragen, die nöthigen Materialien herbei zu ſchaffen, von denen das Fortſchreiten unſerer Kenntniſſe in dieſem Theile der Phyſik abhängt, hat uns, Hrn. von Humboldt und mich, bewogen, eine Reihe von Verſuchen über die Stärke und die Neigung der magnetiſchen Kräfte zu unternehmen.

Wir haben uns damit auf einer Reiſe durch Frankreich, durch die Schweiz, durch Italien und durch Deutſchland beſchäftigt; dieſe Reiſe dauerte ein Jahr, und ich habe auf ihr die viel umfaſſenden Kenntniſſe meines Freundes benutzt.

Die Beobachtungen, welche wir auf dieſer Reiſe gemacht haben, lege ich heute dem National- Inſtitute vor.

Der kurze Zeitraum, innerhalb deſſen ſie gemacht ſind, (ſie fallen alle zwiſchen den 15ten März 1805 und den 1ſten Mai 1806, und es iſt daher ſo gut, als wären ſie alle gleichzeitig,) der große Raum, den ſie umfaſſen, und wir dürfen hinzu fügen, ihre Genauigkeit, laſſen uns hoffen, daß ſie für das National-Inſtitut einiges Intereſſe haben werden.

Art, zu beobachten und die Beobachtungen zu berechnen.

Zur Beſtimmung der Neigung der magnetiſchen Kräfte haben wir uns einer Bordaiſchen Inclinations-Bouſſole bedient; ſie war von Lenoir für die Expedition von d’Entrecaſteaux gemacht und uns von dem Miniſter der Marine anvertraut worden.

Die horizontalen Schwingungen beobachteten wir vermittelſt eines rechtwinkligen Magnetſtabes, der an einem Faden roher Seide in einem Kaſten hing, welcher an zwei gegen über ſtehenden Seitenflächen Glasſcheiben hatte und die Bewegungen der Luft abhielt.

Die Einfachheit dieſes Inſtruments, die große Genauigkeit, welche ſich damit erreichen läßt, und Borda’s Methode, aus den Schwingungen der Nadeln auf die Kraft zu ſchließen, welche dieſe bewirkt; das alles iſt jetzt allgemein bekannt.

Nicht ſo iſt es vielleicht die beſte Methode, wie man die Neigung und die Stärke der magnetiſchen Kräfte an einem gegebenen Orte beobachtet.

Man ſcheint darüber noch verſchiedener Meinung zu ſeyn, und dieſes beſtimmt uns, hier bei in einiges Detail einzugehen.

Befindet ſich die Inclinations-Nadel genau in der magnetiſchen Mittagsebene, und wird dann die Ebene der Nadel ein wenig zur Rechten oder zur Linken gedreht, ſo nimmt jedes Mahl ihre Neigung zu.

Ein Mittel, ſie genau in den magnetiſchen Meridian zu ſtellen, würde alſo ſeyn, die Ebene zu ſuchen, in welcher ihre Neigung am kleinſten iſt.

Dieſes Verfahren iſt indeß ſo einfach und leicht nicht, als es auf den erſten Anblick ſcheint, und wir werden ſogleich ſehen, daß es ein genaueres und ſchnelleres Mittel giebt.

Steht die Ebene der Inclinations-Nadel ſenkrecht auf der magnetiſchen Mittagsebene, ſo muß die Nadel eine völlig ſenkrechte Lage annehmen, weil in dieſem Falle der Theil der magnetiſchen Kraft, welcher horizontal wirkt, auf die Lage der Nadel keinen Einfluß hat.

Hierdurch wird es ausnehmend leicht, jene Ebene zu finden; beſonders da man nicht abzuwarten braucht, bis die Nadel in Ruhe gekommen iſt, um über ihre Lage zu urtheilen, ſondern zu dem Ende nur die Gränzen ihrer Schwingungsbogen zu beobachten nöthig hat.

Sind beide nicht gleich entfernt von der ſenkrechten Linie durch die Drehungsachſe der Nadel, ſo dreht man die Ebene; und zwar hat eine ſehr kleine Drehung ſchon einen bedeutenden Einfluß auf die Lage der Nadel, da die horizontale Kraft mit dem Sinus des Winkels wächſt, den die Ebene der Nadel mit der Ebene macht, die ſenkrecht auf dem magnetiſchen Meridiane ſteht.

Hat man auf dieſe Art die letztere Ebene gefunden, ſo iſt auch die magnetiſche Mittagsebene bekannt.

Man dreht nämlich die Ebene der Nadel um 90° weiter, und beſtimmt dann die Neigung.

Da aber die Reibung an den Achſen machen kann, daß die Nadel etwas höher oder tiefer ſtehen bleibt, als ſie ſollte, ſo muß man nothwendig mehrere Beobachtungen machen, und aus ihnen das Mittel nehmen.

Wären alle Inclinations-Nadeln fehlerlos, ſo hätte man nun die wahre Neigung.

Das ſind ſie aber höchſt ſelten, und deßhalb bedarf es noch einiger Correctionen, die man folgender Maßen findet.

Der Schwerpunkt der Nadel kann außerhalb der Aufhängungsachſe und außerhalb einer geraden Linie, welche mitten durch die Nadel geht, liegen; und dann iſt die magnetiſche Mittagsebene nicht mehr ſenkrecht auf der Ebene, in welcher die Nadel vertikal ſteht.

Man findet die wahre magnetiſche Mittagsebene, wenn man die Ebene der Nadel ſo weit dreht, bis die Nadel wiederum ſenkrecht ſteht, und den Bogen zwiſchen beiden Lagen halbirt.

Auch die beobachtete Neigung bedarf einer Correction, da ſie zu klein oder zu groß iſt, je nachdem der Schwerpunkt der Nadel höher hinauf oder tiefer hinab als die Aufhängungsachſe liegt.

Verkehrt man die Pole der Nadel, ſo fällt der Schwerpunkt auf die entgegen geſetzte Seite der Achſe, wie zuvor, und das Mittel aus den Beobachtungen giebt die wahre Neigung.

Es iſt jedoch nicht nöthig, daß man die Pole der Nadel jedes Mahl umkehre, wenn man die Neigung beſtimmen will.

Iſt die Correction an einem Orte gefunden, ſo läßt ſie ſich ohne merkbaren Fehler für Orte, die nicht zu weit von einander entfernt ſind, als beſtändig annehmen, voraus geſetzt, daß die Nadel ſelbſt keine Veränderung erleide.

Herr Laplace hat noch eine andere eben ſo einfache Methode vorgeſchlagen, um die Neigung der Magnetnadel zu beſtimmen.

Wenn M und P die Zahlen der Schwingungen bedeuten, welche die Inclinations-Nadel in gleichen Zeiten, das eine Mahl in der magnetiſchen Mittagsebene, das zweite Mahl in der auf ihr ſenkrechten Ebene, macht, ſo wird die Inclination der Nadel I durch folgende Formel gegeben:

[Formel] Da die Zeit der Schwingungen ſich mit Schärfe meſſen läßt, ſo ſind wir überzeugt, daß dieſe Methode zu einer ſehr großen Genauigkeit führen kann; wir müſſen indeß bedauern, daß unſre Nadel, die nicht ſehr groß und nicht im höchſten Grade beweglich war, uns nicht erlaubte, eine hinlänglich große Zahl von Schwingungen zu zählen, um dieſe Methode mit Erfolg anzuwenden.

Vergl. die Abhandlung der Herren von Humboldt und Biot in den Annalen, XX, 262, Anm., (Jahrg. 1805, St. 7.) Gilb.

Die Stärke der magnetiſchen Kräfte findet ſich, wenn man die Inclinations-Nadel in ihrer Mittagsebene ſchwingen läßt und die Zahl von Schwingungen in derſelben Zeit vergleicht: ſie iſt proportional dem Quadrate dieſer Zahl.

Es iſt indeß möglich, daß die Nadel in der Zwiſchenzeit der Beobachtungen eine Veränderung erleidet, und in dieſem Falle würde in allen Beobachtungen ein Fehler mit eingehen, der bedeutend ſeyn könnte.

Man kann zwar die Pole der Nadel verkehren und ſie bis zur Sättigung magnetiſiren, allein die Verſchiedenheiten, welche ſich in den Schwingungen zeigen, wenn man die Nadel zwei Mahl nach entgegen geſetzter Richtung magnetiſirt, ſind häufig ſo groß, daß man es ſich bei Beobachtungen, welche Genauigkeit erfordern, nicht erlauben darf, dieſe Veränderungen zu machen.

Die Methode, deren wir uns bedient haben, ſcheint keinem dieſer Bedenken ausgeſetzt zu ſeyn.

Sie beſteht darin, daß man die Schwingungen einer horizontal ſchwebenden Magnetnadel, welche an einem Faden aufgehängt iſt, mißt, und aus ihnen und der bekannten Neigung an dem Orte auf die Zahl von Schwingungen ſchließt, welche ſie in ihrer wahren Lage gemacht haben würde.

Es ſey F die ganze magnetiſche Kraft an einem beſtimmten Orte, I die Neigung, und N die Zahl von Schwingungen, welche in der horizontalen Ebene während der Zeit T an jenem Orte geſchehen, ſo iſt die Anzahl von Schwingungen, welche die Nadel in ihrer wahren Lage während der Zeiteinheit gemacht haben würde, [Formel] .

Und will man die Intenſität der magnetiſchen Kräfte an dieſem Orte ſogleich mit denen F′ an einem andern Orte vergleichen, ſo hat man [Formel]

Dieſes ſind die Mittel, die wir angewendet haben, um die Neigung und die Stärke der magnetiſchen Kräfte an verſchiedenen Orten zu beſtimmen, welche wir auf unſrer Reiſe berührt haben.

Wir haben die Reſultate aller unſrer Beobachtungen in eine Tabelle zuſammen geſtellt, (die man am Ende dieſes Aufſaztes findet).

Sie enthält den Namen unſerer Beobachtungsorte; deren Breite und Länge; eine Reduction derſelben auf den magnetiſchen Aequator, wie ihn nach den Beobachtungen der Herren Lamanon und von Humboldt in Amerika, Herr Biot beſtimmt hat, damit man unſre Beobachtungen mit den Biot’ſchen Formeln vergleichen könne; ferner die Neigung, ein Mahl, wie wir ſie an jedem Orte beobachtet haben, zweitens, wie ſie aus den Biot’ſchen Formeln folgt, und die Unterſchiede beider; endlich die Zahl von Secunden, welche an jedem Orte auf 60 Schwingungen unſrer horizontalen Magnetnadel hingingen, und die dieſen Beobachtungen entſprechende Stärke der ganzen magnetiſchen Kraft.

Und zwar haben wir, um unſre Reſultate auf eine ſchickliche Art mit einander zu vergleichen, zur Einheit der Vergleichung die Stärke der magnetiſchen Kräfte unter dem magnetiſchen Aequator genommen, wie ſie aus den Beobachtungen folgt, welche einer von uns angeſtellt hat, und ſie gleich 10000 geſetzt.

Dieſe frühern Beobachtungen lehrten, daß eine Inclinations-Nadel, welche in Paris in einer beſtimmten Zeit 245 Schwingungen macht, unter dem magnetiſchen Aequator in derſelben Zeit nur 211 Schwingungen vollendet.

Da wir nun die Neigung und die Zahl horizontaler Schwingungen unſrer Nadel in Paris kannten, ſo ließ ſich daraus die Zahl der Schwingungen berechnen, welche ſie in Paris, und dann auch die, welche ſie unter dem magnetiſchen Aequator gemacht haben würde, hätte ſie ſich an beiden Orten in der wahren Richtung der magnetiſchen Kräfte befunden.

Denn, voraus geſetzt, die Intenſitäten, welche an verſchiedenen Orten durch zwei Nadeln gegeben werden, ſind einander proportional, ſo müſſen dieſes auch die Zahlen ihrer Schwingungen an jenen Orten während derſelben Zeit ſeyn.

Ueber die Variationen des Erdmagnetismus in verſchiedenen Breiten, von den Herren von Humboldt und Biot, Annalen, XX, 272 und 282. Gilbert.

Wir haben bei unſern Beobachtungen jedes Mahl Sorge getragen, die Natur des Bodens und die Höhe des Orts über der Meeresfläche zu beſtimmen, und beide nehmen eigne Spalten in unſrer Tabelle ein.

Einige Gebirgsarten können ihrer Natur nach gar keinen Einfluß auf die Magnetnadel haben; andere dagegen wirken manchmahl auf ſie ſehr ſtark, wie z. B. die Baſalte und die Serpentine, die nicht ſelten viel Eiſen enthalten.

Die Beobachtungen haben gelehrt, daß in weit größern Höhen, als bis zu welchen man ſich auf Bergen erheben kann, die magnetiſche Kraft nicht bemerkbar ſchwächer als an der Oberfläche der Erde iſt; und hiernach ſcheint es unnöthig zu ſeyn, auf die Höhe der Beobachtungsorte über dem Meere zu ſehen.

Sie dient wenigſtens, eine Idee von dem Einfluſſe zu geben, den die Erhöhungen auf die Nadel haben würden, wenn ſie Eiſen enthielten.

Ueber dies hängt die phyſikaliſche Beſchaffenheit eines Landſtrichs eben ſo ſehr von der Erhöhung über der Meeresfläche, als von der geographiſchen Lage ab, und es hat uns intereſſant geſchienen, alles anzugeben, was dazu dienen kann, ſie kennen zu lernen, da man bis jetzt dieſen Gegenſtand allzu ſehr vernachläſſigt hat.

Vergl. Bericht Gay-Luſſac’s von ſeiner aeroſtatiſchen Reiſe am 16ten Sept. 1804. Annalen, XX, 19 f. Gilb.

Wir erhielten in Paris erſt am Tage vor unſerer Abreiſe die Inſtrumente zu unſrer Dispoſition.

Es war uns daher nicht möglich, dort die Neigung und die Stärke der magnetiſchen Kräfte zu beſtimmen.

Unſre Beobachtungen fingen ſich an zu Villeneuve an der Yonne, und von da an haben wir ſie auf unſrer ganzen Reiſe an allen Orten angeſtellt, die einige Aufmerkſamkeit verdienten.

Ich muß jedoch bemerken, daß die Stärke der magnetiſchen Kräfte, wie ich ſie ein Jahr ſpäter nach meiner Rückkehr zu Paris gefunden habe, mit den übrigen Beobachtungen, was die Schwingungsnadel betrifft, vollkommen harmoniren muß.

Denn wir ſind zwei Mahl in Mailand geweſen, das zweite Mahl 6 Monat ſpäter als das erſte Mahl, und wir fanden, daß unſre Nadel beide Mahl genau dieſelbe Zahl von Schwingungen in einer Secunde machte, ſo wohl innerhalb als außerhalb der Stadt.

Da die Beobachtungen, welche wir zu Turin über die Stärke der magnetiſchen Kräfte gemacht hatten, durch den Einfluß einer ganz beſondern Urſache gar ſehr von dem Geſetze abzuweichen ſchien, welche unſre übrigen Beobachtungen befolgten, und das auf eine entgegen geſetzte Art; ſo verglichen wir zu Mailand die Schwingungen einer neuen Nadel mit denen unſrer Nadel, und überſchickten dann jene Herrn Vaſſalli, der die Güte gehabt hat, ihre Schwingungen an verſchiedenen Orten innerhalb und außerhalb Turins zu zählen.

Nach dieſen Reſultaten haben wir die Zahl von Schwingungen berechnet, welche unſre Nadel in Turin gemacht haben würde.

Noch müſſen wir, bevor wir weiter gehn, ein Wort über den Grad der Genauigkeit ſagen, der ſich bei dieſer Art von Verſuchen erlangen läßt, damit man durch kleine Anomalieen, welche ſich in unſern Reſultaten finden können, nicht irre werde.

Was zuerſt die Inclinationen betrifft, ſo würde es ſelbſt bei vollkommener Windſtille ſchwer ſeyn, mit einem Inſtrumente von 0m,07 (2 [Formel] Zoll) Halbmeſſer, ſie mit einer Genauigkeit von mehr als etwa 6 Minuten zu beſtimmen.

Auf einer Reiſe, wo es häufig an Zeit und an Bequemlichkeit fehlt, müſſen die Gränzen der möglichen Fehler noch etwas weiter aus einander liegen; doch glauben wir, daß die größten Fehler unſrer Verſuche, beſonders derer, die wir auf der Reiſe von Rom nach Berlin angeſtellt haben, nicht über 10 Minuten betragen.

Wie weit der Einfluß örtlicher Beſonderheiten gehen kann, darüber läßt ſich nichts beſtimmen, obſchon er im Ganzen ziemlich klein ſeyn muß.

Nicht immer haben wir unter freiem Himmel beobachten können; doch haben wir in dieſem Falle ſtets die größten Zimmer ausgewählt, und alle die vermieden, wo wir irgend eine bedeutende Eiſenmaſſe wahrnahmen.

Bei den horizontalen Schwingungen können wir für ihre vollkommene Genauigkeit einſtehen.

Die Zeit nahmen wir jedes Mahl nach einem Chronometer von Berthoud, und die weitere Beobachtung iſt ohne die geringſte Schwierigkeit.

An demſelben Orte geben ſie ſtets die größte Uebereinſtimmung.

Scheint es, bei Vergleichung der horizontalen Schwingungen an verſchiedenen Orten, als beobachteten ſie kein vollkommen regelmäßiges Geſetz, ſo muß man die Urſache davon in Oertlichkeiten ſuchen.

Dieſes betraf die Art, wie wir unſre Beobachtungen angeſtellt, reducirt und mit einander verglichen haben.

Jetzt wenden wir uns zu den Reſultaten derſelben.

Es war einer der Hauptzwecke unſrer Reiſe, uns zu vergewiſſern, ob die hohe Kette der Alpen einen Einfluß auf die Stärke und auf die Neigung der magnetiſchen Kräfte habe.

Wir haben ſie zwei Mahl, und das an zwei verſchiedenen Orten, überſtiegen; das erſte Mahl den Mont Cenis auf dem Wege von Lyon nach Turin, und das zweite Mahl den St. Gotthard auf dem Wege von Como nach Altorf.

Man ſieht in der Tafel unſrer Beobachtungen, daß die Neigung betrug: zu Lyon 66° 14′; zu Chambéry, St. Michel und Modane, welche mit Lyon faſt in einerlei Breite und in der Kette ſelbſt liegen, 66° 12′, 66° 12′, 66° 6′; zu Lanslebourg am Fuße des Mont Cenis 66° 9′; auf dem Mont Cenis ſelbſt, im Hoſpitium, in einer Höhe von 2120 Mètres, 66° 22′; endlich zu Turin an der andern Seite der Alpenkette 66° 3′.

Turin liegt ein wenig ſüdlicher als Lyon, daher darf es uns nicht überraſchen, wenn dort die Abweichung 11′ kleiner iſt.

Iſt auf dem Mont Cenis die Neigung ſtärker, als ſie es im Vergleiche mit den Beobachtungen an der in der Nähe, in der Kette der Alpen liegenden Orte Chambéry, St. Michel, Mondane und Lanslebourg ſeyn müßte; ſo ſcheint ſie doch ungefähr ſo zu ſeyn, wie ſie ſeyn ſollte, wenn man auf die geographiſche Lage allein ſieht.

Aus dieſer geringen Vermehrung der Neigung an einem einzigen Beobachtungsorte läßt ſich folglich nichts ſchließen, und das um ſo weniger, da wir auf dem St. Gotthard in einer gleichen Höhe, im Gegentheile eine etwas geringere Neigung als zu Airolo am ſüdlichen und zu Urſern am nördlichen Abhange des Gotthards gefunden haben.

Auch den Einfluß der Alpen auf die Stärke der magnetiſchen Kräfte finden wir im Allgemeinen ſehr geringe, iſt anders überhaupt ein ſolcher Einfluß vorhanden.

Zu Lyon iſt die Stärke faſt dieſelbe als zu Turin; auf dem Mont Cenis iſt ſie ein wenig größer, zu Lanslebourg dagegen ein wenig kleiner als in jenen beiden Städten.

Im Hospiz auf dem St. Gotthard fanden wir ſie ungefähr um 0,005 größer als zu Airolo und zu Urſern, und 0,01 kleiner als zu Altorf.

Auch muß man etwas auf die Fehler der Beobachtung rechnen; denn ein Fehler von einigen Minuten in der Neigung hat einen Irrthum von einigen Tauſendteln in der Stärke der magnetiſchen Kräfte zur Folge.

Es läßt ſich ferner glauben, bevor nicht das Gegentheil bewieſen ſeyn wird, daß in der Neigung ähnliche Variationen als in der Abweichung zu verſchiedenen Stunden des Tages und der Nacht Statt finden.

Aber ſelbſt, wenn wir zugeben wollen, daß eine Verſchiedenheit Statt findet, welche von den Alpen herrührt, ſo geht ſie doch nur auf ein Hunderttel, wenn man einige Orte, die mitten in der Kette liegen, mit andern weit davon entfernten vergleicht, und für andere iſt ſie noch kleiner.

Wir glauben folglich zu dem Schluſſe berechtigt zu ſeyn, daß die Kette der Alpen, wenigſtens an den Orten, wo wir über ſie gekommen ſind, einen nur wenig merkbaren Einfluß auf die Neigung und auf die Stärke der magnetiſchen Kräfte hat.

Während unſers Aufenthalts auf dem Mont Cenis, wo wir uns mit andern Verſuchen beſchäftigten, wollten wir uns überzeugen, ob nicht die Stärke der magnetiſchen Kräfte auf eine merkbare Art variirt, während der verſchiedenen Stunden des Tages und der Nacht.

Wir ließen zu dem Ende zu verſchiedenen Zeiten unſre Nadel 250 Schwingungen machen; nie fand ſich indeß in der Zeit von 1234″, welche ſie dazu brauchte, ein größerer Unterſchied, als von einer einzigen Secunde mehr oder weniger.

Wir haben noch ein Mahl zu Rom eine große Anzahl von Verſuchen derſelben Art angeſtellt, und erhielten ein ähnliches Reſultat.

Es ſcheint uns hiernach evident zu ſeyn, daß die magnetiſche Kraft an Stärke nicht merkbar während des Tages oder der Nacht variirt.

Wir bemerken für die, welche ſich mit dieſem Gegenſtande beſchäftigen wollen, daß man des langweiligen Zählens aller Schwingungen bei jeder Beobachtung überhoben ſeyn kann, wenn man eine ſehr träge Nadel nimmt, die zu jeder Schwingung mehr Zeit bedarf, als die Variation nach aller Vermuthung beträgt; man kann ſich nämlich dann des Mittels der Aſtronomen bei Beobachtungen des Umlaufs der Sonnenflecke bedienen.

Unter der Vorausſetzung, daß alle magnetiſche Erſcheinungen gegenſeitig von einander abhängen, ließe ſich hieraus ſchließen, daß die Neigung gleichfalls keinen wahrzunehmenden Variationen unterworfen ſey, da ſchon die der Abweichung ſehr geringe ſind.

G.-L.

Während unſers kurzen Aufenthalts in Neapel waren wir Zeuge des heftigen Erdbebens am 26ſten Julius, und des Ausbruchs des Veſuvs am 12ten Aug. 1805.

Wir verſäumten dieſe Gelegenheit nicht, nachzuforſchen, welchen Einfluß dieſer Vulkan auf die Stärke und auf die Neigung der magnetiſchen Kräfte haben möchte.

Man weiß, daß unter den Produkten der vulkaniſchen Ausbrüche manchmahl ſehr viel Eiſen vorkömmt, das nur wenig oxydirt iſt und auf die Magnetnadel ſtark wirkt.

Es ſchien daher, man dürfe von den Vulkanen einen großen Einfluß auf beide erwarten; wir werden aber ſehen, daß dieſer Einfluß bei dem Veſuv nur ſehr eingeſchränkt iſt.

Die Neigung fanden wir nämlich zu Neapel, welches ungefähr 2 Stunden vom Vulkane entfernt liegt, 61° 35′.

Von Orten ab, die ſehr viel nördlicher liegen, nehmen bis Neapel die Neigungen ziemlich regelmäßig ab.

Zu Portici, welches über dem verſchütteten Herculanum ſteht, und durch das mehrere Lavaſtröme gehn, fanden wir die Neigung 60° 50′; bei der Einſiedelei St. Salvator, ungefähr auf der halben Höhe des Veſuvs und neben neuen Lavaſtrömen, 62° 15′; und endlich im Krater des Veſuvs ſelbſt auf Schlacken, 62° 0′.

Man ſieht, daß zwar dieſe Neigungen alle verſchieden ſind, daß ihr Unterſchied aber ſo groß nicht iſt, als man hätte erwarten ſollen, und daß, wenn der Veſuv einen Einfluß auf die Neigung der Magnetnadel hat, dieſer Einfluß wenigſtens ſehr klein und ſehr local iſt.

Bei der Einſiedelei zu St. Salvador war die Neigung um 40′ größer, zu Portici um 35′ kleiner als zu Neapel.

Die Stärke der magnetiſchen Kräfte ſcheint merklicher und auf eine unregelmäßigere Art variirt zu haben.

Neapel liegt ſüdlicher als Rom, und doch fanden wir ſie dort um [Formel] tel größer.

Zu Portici iſt ſie noch um [Formel] ſtel und in der Einſiedelei um [Formel] ſtel größer als zu Neapel.

Im Krater des Veſuvs dagegen iſt ſie um [Formel] tel kleiner.

Eine ſo große Unregelmäßigkeit, und ein ſo ſchnelles Abnehmen in der Stärke, vom Fuße des Veſuvs bis zur Spitze, beweiſen, daß ſich dieſer Vulkan für kein magnetiſches Centrum nehmen läßt; denn die Einwirkung eines ſolchen müßte ſich in die Ferne erſtrecken.

Hier ſcheint im Gegentheile die Einwirkung ſehr local zu ſeyn, und lediglich von dem Einfluſſe einiger Lavamaſſen abzuhängen, die an einigen Stellen etwas eiſenreicher als an andern ſind.

Als wir mitten im Krater auf vulkaniſchen Schlacken ſtanden, konnte unſre Nadel, welche die horizontalen Schwingungen machte, ſich nahe bei einer magnetiſchen Schlacke befinden, deren Pole eine entgegen geſetzte Lage als die ihrigen hatten; daraus würde ſich die Verminderung in der Stärke erklären, die unſre Beobachtung gab.

Doch welchen Grund man auch ſonſt noch dafür annehmen will, durch die glühenden Materien, welche der Veſuv in ſich ſchließt, läßt ſie ſich nicht erklären.

Denn geſetzt, es ſey richtig, daß die Hitze die Kraft eines Magnets zerſtöre, ſo iſt doch ein Vulkan ein bloßer Punkt auf der Erde, und die Einwirkung des magnetiſchen Kerns der Erde würde auf dieſelbe Art in das Innere des Vulkans dringen, und ſich über daſſelbe hinaus verbreiten, wie ſie in den Raum, der ſich über der Oberfläche der Erde befindet, eindringt, und ſich durch denſelben fortpflanzt.

Wir wollen zuletzt noch einen allgemeinen Ueberblick unſrer Beobachtungen von Berlin bis Neapel nehmen.

Die Spalte der folgenden Tabelle, welche die Zeit angiebt, die auf 60 horizontale Schwingungen hinging, zeigt, daß dieſe Zeit zugleich mit der Breite abnimmt.

Sie betrug in Berlin 316″,5, in Paris 314″, in Mailand 295″,5, in Rom 281″,8, und in Neapel ſelbſt nur 279″.

Augenſcheinlich wächſt alſo die horizontale Kraft von Berlin ab immer mehr, wenn man ſich dem magnetiſchen Aequator nähert.

Dieſes muß im Ganzen ſtets der Fall ſeyn; immer muß im Ganzen die Stärke der horizontalen magnetiſchen Kräfte in höhern Breiten kleiner ſeyn; doch ließe ſich denken, daß vermöge des uns noch unbekannten Geſetzes des Erd-Magnetismus, ein Maximum der horizontalen Kraft in irgend einer Breite Statt fände.

Die Lage eines ſolchen Punktes würde für die Auffindung jenes Geſetzes wichtig ſeyn.

Unſern Beobachtungen zu Folge kann er ſich nur in kleinern Breiten, als in der von Neapel befinden.

Berechnet man aus den horizontalen Schwingungen die Schwingungen, welche die Nadel gemacht haben würde, hätte ſie ſich in der wahren Richtung der magnetiſchen Kräfte befunden, ſo findet man für die ganze Stärke der magnetiſchen Kräfte ein anderes Geſetz: ſie nimmt ab, indem die Breite abnimmt.

Wenn ſie unter dem Aequator gleich 10000 iſt, ſo beträgt ſie in Berlin 13703, in Paris 13482, in Lyon 13334, in Mailand 13364, in Rom 12642, und in Neapel 12745.

Alſo findet ſich das von Hrn. von Humboldt auf ſeiner Reiſe zwiſchen den Wendekreiſen entdeckte Geſetz, daß die Stärke der magnetiſchen Kräfte wächſt, wenn man ſich von dem magnetiſchen Aequator nach den Polen zu entfernt, auch für Europa, in Frankreich, Italien und Deutſchland beſtätigt.

Annalen, XX, 270 f. Gilb.

Betrachten wir die Neigung der magnetiſchen Kräfte, ſo zeigt ſich, daß ſie zugleich mit den Breiten auf eine ziemlich regelmäßige Art abnimmt.

Wir haben ſie gefunden in Berlin 69° 53′, in Göttingen 69° 29′, (und eben daſelbſt Herr Mayer 69° 26′,) in Paris 69° 12′, in Lyon 66° 14′, in Mailand 65° 40′, in Rom 61° 57′, und zu Neapel 61° 35′.

Die ihnen entſprechenden Neigungen, welche nach Herrn Biot die Theorie giebt, ſind alle viel zu groß; die kleinſten Unterſchiede betragen volle 4°. Nehmen wir an, daß die Lage des magnetiſchen Aequators mit Genauigkeit beſtimmt iſt, ſo würde hieraus folgen, daß in Europa die magnetiſchen Parallelkreiſe bedeutend nach dem Aequator zu gebogen ſind, wovon der Grund in der Einwirkung eines beſondern magnetiſchen Centrums zu ſuchen ſeyn würde.

Allein noch iſt es zu früh, hierüber irgend etwas zu folgern, und wir müſſen zuvor genaue Beobachtungen in größerer Menge haben, um auf ſie als eine feſte Grundlage eine exacte Theorie zu gründen, welche ſie alle umfaßt.

RESULTATE der Beobachtungen der Herren von Humboldt und Gay-Lussac über die Neigung und die Stärke der magnetiſchen Krafte, geordnet nach der Breite.

Ort der Beobachtung.

Breite.

Länge.

Magnetiſche Zeit für 60 horizontale Schwingungen.

Der magnetiſchen Kräfte Erhöhung über der Meeresfläche in Mètres.

Natur des Bodens.

Breite öſtliche Länge Stärke, die Stärke unter dem magn. Aeq. gl. 10000 geſetzt.

Neigung gerechnet vom magnetiſchen Aequator an.

Knoten, des magn. Aeq. in der Südſee an. beobachtet. berechnet Unterſchied. ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ° ′ ° ′ ″ ° ′ ″ Mètres Berlin ....... 52 31 30 11 00 30 60 03 17 143 09 40 316 05 13703 69 53 73 55 54 4 02 54 26 Sand den Kalkſtein bedeckend Magdeburg ...... ... ... ... ... 316 05 ... 69 35 ... ... 76 Sandſtein Göttingen ...... 51 32 05 07 33 00 59 36 15 138 34 40 316 02 13485 69 29 73 39 13 4 10 13 192 Jüngerer Kalkſtein Kleve ....... ... ... ... ... ... ... 70 08 ... ... ... Heidelberg ...... 49 24 30 06 21 23 ... ... ... ... 68 39 ... ... 132 Granit Heilbronn ...... ... ... ... ... ... ... 68 01 ... ... 162 Sandſtein Paris ....... 48 50 14 ... 57 57 00 128 22 47 314 00 13482 69 12 72 62 00 3 50 00 40 Gyps; neuerer Kalkſtein Tübingen ...... 48 31 04 06 43 15 56 46 36 136 20 20 305 02 13569 68 04 71 52 26 3 48 26 376 Sandſtein Wellendingen ..... 48 03 49 06 22 15 ... ... ... ... 67 57 ... ... 440?

Jurakalkſtein Villeneuve an der Yonne ... ... ... ... ... 306 04 ... ... ... ... 95 Lucie-le-bois ..... ... ... ... ... ... ... 68 10 ... ... ... Zürich ....... 47 22 00 06 12 30 55 43 11 135 18 40 304 01 ... 67 27 ... ... 426 Sandſtein Luzern ....... ... ... ... ... 301 04 ... 67 10 ... ... 450 Sandſtein Altorf ....... ... ... ... ... 301 05 13228 66 53 ... ... 494 Uebergangs-Kalkſtein Urſern, am nördl. Abhange des Gotthards ... ... ... ... 302 02 13069 66 42 ... ... ...

Glimmerſchiefer Hoſpiz auf dem St. Gottbard .. ... ... ... ... 299 04 13138 66 22 ... ... ...

Neuer Granit Airolo am ſüdl. Abhange des Gotthards ... ... ... ... 297 03 13090 65 55 ... ... ... Glimmerſchiefer Como ....... ... ... ... ... 298 08 13104 66 12 ... ... 36 Uebergangs-Kalkſtein Lyon ....... 45 45 52 02 29 09 54 37 42 130 22 52 296 04 13334 66 14 70 27 26 4 13 26 186 Gneuß Ort der Beobachtung.

Breite.

Länge.

Magnetiſche Zeit für 60 horizontale Schwingungen.

Der magnetiſchen Kräfte Erhöhung über der Meeresfläche in Mètres.

Natur des Bodens.

Breite öſtliche Länge Stärke, die Stärke unter dem magn. Aeq. gl. 10000 geſetzt.

Neigung gerechnet vom magnetiſchen Aequator an.

Knoten des magn. Aeq. in der Südſee an. beobachtet. berechnet.

Unterſchied. ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ″ ° ′ ° ′ ° ′ ″ ° ′ ″ Mètres.

Saìnt-Michel ..... 45 23 17 ... ... ... 294 05 13488 66 12 ... ... ...

Uebergangs-Thonſchiefer Modane ...... ... ... ... ... ... ... 66 06 ... ... ...

Daſſelbe Lans-le-Bourg am Fuße des Mont Cénis 45 17 40 ... ... ... 297 01 13227 66 09 ... ... ... — — — Hospiz auf dem Mont Cénis ... 45 14 10 ... ... ... 296 00 13441 66 22 ... ... 2120 Glimmerſchiefer Turin ....... 45 04 14 05 20 00 53 35 00 133 31 09 295 00 13364 66 03 69 45 09 3 42 09 ... Serpentinberge mit Schillerſtein Mailand ...... 45 28 05 06 51 15 53 46 14 134 34 46 295 05 13121 65 40 69 52 49 4 12 49 ... Sand, der das Urgebirge bedeckt Pavia ....... 45 10 47 06 49 33 ... ... 291 05 ... 65 26 ... ... 86 Daſſelbe Piacenza ...... 45 02 44 07 22 17 ... ... ... ... 65 00 ... ... ...

Parma ....... 44 48 01 08 00 19 ... ... ... ... 65 07 ... ... ... Modena ...... ... ... ... ... ... ... 64 55 ... ... ... Bologna ...... 44 29 36 09 00 15 ... ... 290 03 ... 64 48 ... ... 124 Jüngerer Sandſtein Genua ....... 44 25 00 06 38 00 ... ... 295 00 ... 64 45 ... ... 16 Uebergangs-Kalkſtein, ſüdl. von d. Bocchetta Rimini ....... 44 03 43 10 12 36 ... ... ... ... 63 48 ... ... 6 Faenza ....... ... ... ... ... ... ... 63 54 ... ... 20 Pezara ....... 43 55 01 10 33 21 ... ... ... ... 64 18 ... ... 10 Florenz ...... 43 46 30 08 55 00 51 49 28 137 15 45 290 00 12782 63 57 68 42 22 4 45 22 74 Grauwacke Spoleto ...... ... ... ... ... ... ... 62 51 ... ... 280 Jurakalkſtein Nocera ...... ... ... ... ... 285 04 ... ... ... ... ...

Daſſelbe Rom ....... 41 53 54 10 07 30 49 48 50 138 03 49 281 08 12642 61 57 67 06 16 5 09 16 58 Baſalt Laven, Tuff, Parperino m. Eiſenglimm. Tivoli ....... ... ... ... ... 281 06 ... ... ... ... 240 Jurakalkſtein, Tuff Neapel ...... 40 50 15 11 56 00 48 30 53 139 47 35 279 00 12745 61 35 66 08 54 4 33 54 16 Tuff Portici am Fuße des Vefuvs .. ... ... ... ... 274 02 12883 60 50 ... ... 20 Laven Einſiedelei St. Salvador auf d. Abh. d. Veſ.

... ... ... ... 279 00 13026 62 15 ... ... ...

Laven Krater des Veſuvs .... ... ... ... ... 290 03 11933 62 00 ... ... 1000 Laven

Tafeln