Gehler, J. S. T. Physicalisches Wörterbuch

Luftelektricität.

Luftelektricität.

Zus. zu diesem Art. Th. III. S. 29—36.

Ueber die Luftelektricität hat Herr de Saussure auf seinen Alpenreisen zahlreiche Beobachtungen in sehr verschiedenen Höhen angestellt. Seine Geräthschaft und Methode werden im Zusatze des Art. Luftelektrometer beschrieben. Hieher gehört eine kurze Anzeige der von ihm gefundenen Resultate.

Seine Beobachtungen auf der Furka lehrten ihn, daß die Wolken keine eigne Elektricität haben, sondern blos die Dienste der Leiter verrichten und die Elektricität der höhern Gegenden herabführen. Denn als er in ihrer Abwesenheit die Bleykugel seines Elektrometers in die Höhe schleuderte, erhielt er eine noch beträchtlichere Elektricität, als ihm sonst die über den Scheitel gehenden Wolken gegeben hatten.

Die Stärke der Luftelektricität ändert sich nach Beschaffenheit der Höhe des Orts. Am stärksten ist sie an den höchsten und isolirtesten Stellen; an Häusern, Bäumen, Straßen und eingeschloßenen Plätzen verschwindet sie gänzlich; dagegen kömmt sie an Landgütern, großen Plätzen, Dämmen und besonders über Brücken wieder zum Borschein.

An einem und ebendemselben Orte ist sie großen Veränderungen unterworfen. Diese Veränderlichkeit ist bey trüber Witterung äusserst unbestimmt; bey Regen ohne Gewitter weniger auffallend, aber doch noch immer sehr unbestimmt, wiewohl die Elektricität dabey nicht leicht aus + in — übergeht, sondern bey gleichförmigem Regen oder Schnee sich immer positiv zeigt. Sehr starke Winde vermindern gewöhnlich ihre Intensität; wiewohl sie auch einmal bey einem heftigem Nordwinde sehr stark war. Besonders sind Nebel mit merklicher Elektricität begleitet, ausser wenn sie sich in Regen auflösen; in Genf ist ausser der Gewitterzeit die Luftelektricität bey großen Nebeln am allerstärksten.

An heitern und stillen Wintertagen läßt sie sich am besten beobachten. Sie ist dann am schwächsten von der Zeit, wo der Abendthau sein Fallen ganz geendigt hat, bis zum Aufgang der Sonne, wo ihre Stärke wieder zunimmt und früher oder später, fast immer aber ein paar Stunden vor Mittag zu einem gewissen höchsten Punkte gelangt, von da aber wieder abnimmt, bis sie sich, wenn der Abendthau fällt, gleichsam wieder erholt und nun so stark wird, als sie kaum des Vormittags gewesen war. Sie ist also einer Art von Ebbe und Fluth unterworfen, nach welcher sie aller 24 Stunden zweymal wächst und abnimmt. Die Zeitpunkte der größten Stärke treten einige Stunden nach Auf - und Untergang der Sonne ein, und die der geringsten vor Aufund Untergang derselben. Von diesen und andern, bisweilen etwas auffallenden, Erscheinungen sucht Herr de Saussure befriedigende Erklärungen zu geben, und begleitet dieselben mit einigen aus seinen Beobachtungen gezognen meteorologischen Tafeln.

Im Sommer ist bey ganz heiterer Witterung die Luftelektricität kaum halb so stark, als im Winter, daher auch in jener Jahrszeit die nur erwähnte Ebbe und Fluth weit weniger merklich wird. Inzwischen ist die Luftelektricität der Sommermonate schon von le Monnier, Beccaria u. a. sehr genau beobachtet worden, weil diese Naturforscher ihre schlecht isolirten Werkzeuge im Sommer besser, als im feuchten Winter, gebrauchen konnten; daher herr de Saussure durch Beobachtung der Winter-elektricität etwas ihm ganz eignes geleistet hat.

Die Elektricität der heitern Luft fand er unwandelbar positiv, im Sommer und Winter, bey Tag und Nacht, an der Sonne und im Thau. Dieses scheint ihm die Behauptung des Herrn Volta zu rechtfertigen, daß die eigentliche Luftelektricität ihrer Natur nach positiv sey, und die negative, die man bey gewissen Regen und zuweilen bey Gewittern findet, von den Wolken herkomme.

Um sich von dieser beständig positiven Elektricität der heitern Luft (die auch schon aus ältern Beobachtungen von Beccaria, Cavallo u. a. bekannt ist) Rechenschaft zu geben, tritt er der von Volta gegebnen Erklärung bey, daß sie nemlich durch die Ausdünstung entstehe, von den aufsteigenden Dünsten mit in die Höhe geführt, und durch die Kälte und Verdichtung der Dünste aus denselben niedergeschlagen werde, wodurch sich die obern Luftgegenden damit anfüllen. Er hat zu mehrerer Aufklärung hierüber eine Menge Versuche über die Elektricität bey der Verdünstung angestellt, woraus sich ergiebt, daß erhitztes Porcellan und Silber den Dünsten immer ein — E, Eisen und Kupfer hingegen ein + E geben. Es wird ihm hieraus wahrscheinlich, daß die Elektricität der Dünste an solchen Körpern, welche fähig sind, sich in Berührung mit dem Wasser zu zersetzen, allezeit positiv, negativ hingegen an denen sey, welche eine solche Zersetzung weder selbst erleiden, noch in andern Körpern hervorbringen, und er ist daher geneigt, die elektrische Materie für das Resultat der Vereinigung des Elementarfeuers (Wärmestoffs) mit irgend einem andern noch unbekannten Grundstoffe (der vielleicht einige Verwandtschaft mit der brennbaren Luft habe, aber viel feiner sey) zu halten.

Herrn Hemmers Resultate aus seinen Beobachtungen der Gewitterelektricität s. oben im Zusatze des Art. Elektricitätszeiger.

Sorgfältige Beobachtungen über die Luftelektricität hat auch Herr Read in Knightsbridge mit seinem im folgenden Zusatze beschriebenen Apparat angestellt, und sein vom 9 May 1789—1790 darüber gehaltenes Tagbuch (Philos. Trans. Vol. LXXXI) mitgetheilt. Unter 397malen ward die Elektricität der Atmosphäre 241mal positiv, und 156mal negativ gefunden; 98mal war sie so stark, daß die Kugel des Apparats Funken gab, und nur an 7 Tagen im ganzen Jahre, nemlich den 15 und 23 November, den 6, 15, 17, 21 und 22 December fanden mit unter gar keine Anzeigen von Elektricität statt. An gewissen Tagen schien sie so veränderlich, daß die Korkkügelchen von Minute zu Minute mit + und — wechselten. Diese auffallende Veränderlichkeit aber, die Herrn Read anfänglich sehr in Verlegenheit setzte, war eine bloße Täuschung, welche nicht durch wirkliche Mittheilung einer verschiedenen Elektricität, sondern blos durch die Wirkung elektrischer Atmosphären hervorgebracht wurde. Kömmt nemlich eine elektrisirte Wolke bis auf eine gewisse Entfernung von der Stange, so stört ihr Wirkungskreis da elektrische Gleichgewicht des Apparats, und bringt nach den bekannten Gesetzen in selbigem die entgegengesetzte Elektricität hervor, bis die Wolke näher kömmt, und nun erst ihre eigne Elektricität der Stange mittheilt. Ein erfahrner Beobachter läßt sich hierdurch nicht irre machen.

Auch Hr. Volta hat in seinen meteorologischen Briefen (in Brugnatelli Biblioteca fisica d'Europa, und aus dem ital. übers. Th. I. Leipzig, 1793. 8) seine mit dem Strohhalm-elektrometer angestellten Beobachtungen über die Luftelektricität auf mehrere Monate mitgetheilt. Wenn man nach seinem Vorschlage auf der Spitze des Elektrometers eine Lichtflamme anzündet, so erhält man ausser mehrern wichtigen Vortheilen auch den, daß dadurch die eben angeführte Ungewißheit vermieden wird, welche von dem Einfluße der Wirkungskreise herrührt.

Endlich hat Hr. Lampadius seine zu Göttingen im Jahre 1792 vom May bis zum October mit dem Bennetschen Elektrometer angestellten Versuche und Beobachtungen über die Elektricität der Atmosphäre, zugleich mit Bemerkung der Wärme herausgegeben, und von Monat zu Monat Resultate daraus gezogen, welche mit den bereits angeführten im Hauptwerke völlig übereinstimmen.

Zu S. 33 u. f. Gegen die Meinung, daß die Elektricität der Luft und der Wolken durch das Reiben der Lufttheilchen und Dunstbläschen an einander, also durch Winde und Luftströme, entstehe, war schon dort eingewendet, daß die Erregung durch Reiben allemal verschiedene, nicht gleichartige, Körper voraussetze, und daß nach den Erfahrungen starke Winde die Luftelektricität vielmehr schwächen. Dieses letztere hat sich durch Hrn. de Saussure Beobachtungen noch mehr bestätiget. Es ist auch seitdem die Frage, ob Reiben an der Luft Elektricität errege, noch genauer untersucht worden. Da Hr. de Saussure, um die Elektricität der höhern Regionen herabzuleiten, eine Bleykugel an einer Schnur von Silberfaden in die Höhe schleudert, so machte ihm Hr. Landriani den Einwurf, ob nicht die Elektricität, welche die Kugel im Fliegen erhält, durch ihr Reiben an der Luft könne erzeugt worden seyn? Um dieses zu untersuchen, schwang Hr. de S. die Kugel an einer seidnen Schnur mit der größten Schnelligkeit eine Zeitlang in der Luft herum, allein es wurde auch nicht die geringste Elektricität dadurch hervorgebracht. Die bey den Wasserfällen und Strudeln, ja selbst schon im Kleinen bey Schleusen und Mühlrädern, bemerkte Elektricität, welche Hr. Tralles (Beytrag zur Lehre der Elektricität. Bern, 1786. 8) beschreibt, und aus dem Reiben der Wassertheilchen an der Luft erklärt, gab Hrn. Volta Anlaß, in seinen meteorologischen Briefen (7ter Brief, u. Zusatz zu demselben) die Sache genau zu untersuchen. Es fällt in die Augen, daß die Lufttheilchen jedem Drucke viel zu leicht ausweichen, als daß sie den zu einer Reibung nöthigen Widerstand leisten könnten. Auch zeigten wiederholte Versuche, wobey Körper eine lange Zeit aufs heftigste in der Luft bewegt wurden, nie eine Spur dadurch erregter Elektricität. Volta schließt daraus, das Reiben der Luft an sich oder andern Körpern könne nie Elektricität hervorbringen, und die bey den Wasserfällen erregte sey vielmehr von der durch Bewegung und Zertrennung begünstigten schnellern Verdünstung des Wassers herzuleiten. Zuletzt fand er zwar, daß Körper, welche, wenn man sie ganz läßt, an der Luft gerieben, kein E zeigen, dieses dennoch oft thun, wenn sie gepülvert, geschabt oder sonst in feine Theile zertrennt in die Luft geworfen werden. So fand es Volta mit Mehl, Asche, Kalk, Gyps, Staub, Sand, sogar mit metallischem Sand, selbst mit Kohlen, wenn er diese Substanzen siebte, aus einem Blasebalge blies, aus einer Sandbüchse schüttete u. s. w. Es kann aber beym Blasen, Sieben, Ausschütten u. dergl. die Elektricität wohl eher von dem Reiben an den Werkzeugen kommen, womit diese Körper in die Luft getrieben werden; und es scheint demnach ziemlich ausgemacht, daß die Reibung der Lufttheile nicht die Ursache der Luftelektricität seyn könne.

Die Meinung, welche ich im Art. S. 34 als die wahrscheinlichste angab, daß die Luftelektricität von der Ausdünstung herrühre, gehört ganz eigentlich Hrn. Volta zu, durch dessen Condensator der Elektricität entdeckt ward, daß der aufsteigende Wasserdampf positiv elektrisirt sey. Dies bewog ihn anzunehmen, das Wasser erhalte, wenn es in Dunst verwandlet werde, mehr Capacität für das elektrische Fluidum; daher führe die Verdünstung ohne Unterlaß Elektricität in die Atmosphäre, die sich aber daselbst nicht eher äussere, als bis die Dünste wieder zu Wasser würden. Diese Theorie hat er in mehrern seiner Schriften, vorzüglich aber im sechsten seiner meteorologischen Briefe, ausgeführt, mit vielen Versuchen über die Elektricität beym Verdampfen und Verbrennen unterstützt, auf die Erklärung der Erscheinungen bey der Luftelektricität angewendet, und gegen einige ihm gemachte Einwürfe zu vertheidigen gesucht.

Hingegen hat Hr. de Luc dieses System mit sehr überwiegenden Gründen bestritten, und sich vielmehr dafür erklärt, daß bey den im Luftkreise vorgehenden Veränderungen durch gewisse uns noch unbekannte Naturoperationen elektrisches Fluidum selbst gebildet und wiederum zersetzt werde. Er sührt zuerst an, die Beobachtung des Hrn. de Saussure, daß bey gewöhnlichem Wetter die Luftelektricität vom Aufgang der Sonne an bis zu einer gewissen Stunde des Tages zunimmt, verbunden mit der allgemeinen Bemerkung, daß die Gewitter dem Sommer zugehören, leite zu der Vermuthung, daß die Sonnenstralen an der Bildung der elektrischen Materie, oder wenigstens ihres fortleitenden Fluidums, Theil haben mögen, wenn auch ihr Einfluß darauf noch nicht ein unmittelbarer seyn sollte.

Ferner leite Hr. Volta diese Hypothese der Entstehung einer positiven Luftelektricität durch die Verdünstung daher ab, daß ein heisser Körper, von dem Wasser abdünste, negativ werde, daher der aufsteigende Dunst positiv seyn müsse. Allein Hr. von Saussure habe gezeigt, daß die Verdünstung Eisen und Kupfer vielmehr positiv mache, sey auch selbst hierdurch bewogen worden, eine in der Natur vorgehende Zusammensetzung und Zersetzung des elektrischen Fluidums zu muthmassen.

Vornehmlich aber setzt Hr. de Luc der Voltaschen Meinung folgende aus den Beobachtungen der Luftbegebenheiten selbst gezogne Gründe entgegen. Wenn die elektrische Flüßigkeit, sagt er, aus dem Boden in die Atmosphäre durch Verdünstung übergienge, und ihre Rückkehr zum Boden statt fände, wenn sich die Dünste wieder in Wasser verwandein, so müßte es immer bey allen starken und plötzlichen Regengüßen Donnerwetter geben. Denn bey der schnellen Bildung des Wassers, in welcher solche Regengüße den Gewitterschauern völlig ähnlich sind, müßte sich das elektrische Fluidum eben so häufig entbinden: nun giebt es aber immer häufigere Platzregen ohne Gewitter, als mit solchen. Auch müßte jeder Regen sehr merkliche Zeichen positiver Elektricität geben, welches doch nicht geschieht. Noch mehr, es müßte jedes Gewitter immer vom Regen begleitet seyn, weil nur zur Zeit des Regens allein der Wasserdunst zu Wasser wird: nun donnert es aber sehr oft in Gewölken, welche vielmehr durch Vermehrung der Dünste sich verdichten, ohne daß ein Tropfen Wasser herausfällt. Endlich, wenn der Regen selbst nur durch Dünste erklärt werden kann, welche vor der Bildung des Gewölts in der Luft zugegen waren, so kann sich die Quelle des elektrischen Fluidums, das sich in einigem Gewölke offenbaret, nicht in den Dünsten finden. Diese Gründe benehmen dem angeführten System viel von seiner Wahrscheinlichkeit, obgleich Hr. Volta dasselbe darum noch nicht aufgegeben hat.

Ich habe endlich im Artikel S. 33 die Luftelektricität als die ganz unstreitige Ursache der Gewitterelektricität angegeben, und von jener behauptet, daß sie sich den Wolken mittheile, und sich in ihnen, als isolirten Leitern, anhäufe. Freylich zweifelte damals niemand hieran; man glaubte sich ganz im Besitze einer unumstößlichen Causalerklärung der Gewitter, indem man entweder eine elektrische Wolke gegen eine unelektrisirte, oder zwey auf entgegengesetzte Art elektrisirte Wolken gegen einander, oder endlich die Wolke und Erdfläche unter einander Funken schlagen, oder Blitze schleudern ließ, so lange, bis entweder das Gleichgewicht der Elektricitäten hergestellt, oder die Wolke selbst im Regen herabgefallen war. Diese Vorstellungsart passet vortreflich zu den Versuchen, welche sich mit den geladenen Conductoren unserer Elektrisirmaschinen anstellen lassen, und man hat sie daher aufs innigste mit allem dem verwebt, was bisher über Gewitter, Blitz, Ableitung u. dgl. experimentirt und vorgetragen worden ist. Erst neuerlich sind von Hrn. de Luc Gründe vorgebracht worden, welche diese Theorie, wo nicht völlig umstoßen, doch wenigstens weit zweifelhafter machen, als man sich sonst vorstellte.

Von allen Hypothesen, sagt Hr. de Luc, welche man zur Erklärung des Gewitters ausgesonnen hat, ist keine auffallender, aes die der positiven und negativen Wolken, die sich wechselseitig von ihrer elektrischen Flüßigkeit entladen sollen. Denn erstens, wenn sich Gewitterwolken in einer und eben derselben Luftschicht bilden, und man sie alle zu gleicher Zeit zunehmen sieht, durch welche Ursache sollten einige einen Ueberschuß und andere einen Mangel der elektrischen Flüßigkeit erhalten? Die Wolken bilden ja oft zur Zeit des Gewitters ein Continuum am ganzen sichtbaren Horizonte; wie wäre es also möglich, daß in diesen zufammenhängenden oder sich berührenden Leitern die Elektricität örtlich angehäuft seyn könnte, ohne sich sogleich durch die ganze Masse ins Gleichgewicht zu setzen? Zweytens, wenn auch ein so unbegreiflicher Unterschied des elektrischen Zustandes zwischen diesen Wolken bey ihrer Bildung statt fände, wie könnte derselbe fortdauern, wenn sie sich vereinigen (welches am häufigsten vor dem Gewitter geschiehet), da doch die Nebel, aus denen sie bestehen, Leiter sind. Drittens findet man eben sowohl Gewitter in den hohen Thälern der Alpen, ohngeachtet die Wolken rund herum die Gipfel der angrenzenden Gebirge berühren, und sich daran lehnen, wodurch sie nothwendig nicht nur unter sich, sondern auch mit dem Boden ins elektrische Gleichgewicht kommen müssen. Viertens kann man billig fragen, wie es möglich sey, daß, sobald die Gewitterwolken zu regnen anfangen, die Wolke nicht sogleich durch den Regen, der sie als Leiter mit der Erde verbindet, entladen wird, sondern das Gewitter beym Regen noch anhaltend fortdauert? Auch wenn man nicht annehmen wollte, daß die Gewitterwolken durch den Regen in unmittelbare Verbindung mit dem Boden kämen, müßte man doch zugeben, daß sie sich unter einander selbst ins Gleichgewicht stellen, und dem Gewitter ein Ende machen würden; denn das überflüßige Fluidum der einen Seite würde durch die Regentropfen nach der andern übergehen, und man würde bey seinem Uebergange von Tropfen zu Tropfen die Luft leuchten sehen, wie auf der sogenannten Blitzscheibe, wo die Elektricität von einem Stanniolblättchen zum andern überspringt.

Hr. de Luc glaubt den Donner auf keine andere Weise, als durch eine Explosion, oder plötzliche Hervorbringung eines großen Ueberflußes von elektrischer Flüßigkeit, erklären zu können. Die Flüßigkeit, sagt er, die sich dabey offenbaret, existirte, als solche, nicht eher, als bis sie sich durch ihre Wirkungen zeigte, gerade so, wie die Dünste, die die Wolke bilden, als solche, in der Luft erst in dem Augenblicke existirten, in welchem die Wolke erschien. Die Luft enthielt vorher, so lange sie noch durchsichtig war, weder diese Dünste, noch das elektrische Fluidum, sondern blos die Ingredienzen, welche zu deren Entstehung geschickt sind. Aus diesen bildet irgend eine unbekannte Ursache Wolken von gewisser Art, und wenn während der Erzeugung derselben durch eben diese Ursache das elektrische Fluidum plötzlich in großem Ueberfluße hervorgebracht wird, so entsteht jedesmal eine Explosion, oder das, was wir Blitz und Donner nennen.

Daß dieses der wahre Gang des Phänomens sey, sucht er durch folgende Thatsachen zu bestätigen. Auf dem Buet sahe er einst in einer noch durchsichtigen, ausserordentlich trocknen Luftschicht, in welcher das Thermometer nur + 6 zeigte, Wolken entstehen, die, als sie sich vereiniget und verdichtet hatten, die Spitze des Buet umzogen, sich gegen den Montblanc und alle benachbarte Berge lehnten und diese bald mit einem heftigen Regen überschwemmten, welchen ein starkes lang anhaltendes Gewitter begleitete. Diese Wolken konnten keine elektrische Ladung haben; sie standen durch die Berge in leitender Verbindung mit dem Boden, und hätten die Elektricität, wäre sie ihnen zugeführt worden, ohnfehlbar unbemerkt und ohne Schlag zur Erde geleitet. Hr. de Saussure beobachtete auf seiner Reise nach dem Col du Geant ein Gewitter, wobey die Luftelektricität sehr stark war, aber fast bey jeder Explosion des Donners aus der positiven in die negative übergieng, und umgekehrt. Dieses läßt sich nicht aus der Elektricität von Wolken erklären, welche unter sich und mit der Erde in Verbindung stehen. Vielmehr ist die Erklärung diese. Wenn die Luft an dieser Stelle positiv war, also mehr elektrisches Fluidum zurückhielt, und nun in einiger Entfernung sich neues Fluidum erzeugte, so mußte durch den Wirkungskreis dieser neuen Masse eine plötzliche Vermehrung in der expansiven Kraft des Fluidums der umliegenden Stellen entstehen, und diese mußten von ihrem Fluidum etwas an den Boden abgeben. Sobald also der Blitz sich entfernt hatte, zeigte die Luft dieser Stellen ihren negativen Zustand in Vergleichung mit dem Boden des Orts, weil der letztere sogleich mit der ganzen Erde ins Gleichgewicht kam. Endlich hörte der negative Zustand auf, sobald ein neuer Blitz elektrische Flüßigkeit gegen diesen Ort verbreitete. Wenn es häufig donnert, so muß es in der Luft abwechselnde positive und negative Streifen geben, obwohl immer durch eine positive Ursache, eben so, wie bey den elektrischen Figuren des Herrn Lichtenberg die auf dem Harzkuchen gebildeten positiven Streifen immer mit negativen eingefaßt sind; s. den Zusatz des Art. Elektrophor (oben S. 351).

Man kann weder die erstaunliche Menge von elektrischer Flüßigkeit, die sich aus einigen Wolken entbindet, noch die übrigen Phänomene des Gewitters mit der Vorstellung von Wolken vereinigen, welche einen solchen Unterschied des elektrischen Zustandes, in Vergleichung mit der umgebenden Luft und dem Boden, eine geraume Zeit hindurch beybehalten sollen. Von dem erstaunlichen Vorrathe elektrischer Flüssigkeit, die sich oft bey starken Gewittern entwickelt, hat man auffallende Beyspiele. Bey einem heftigen Gewitter in Erfurt am 28. May 1790 sahe man in Zeit von einer halben Stunde ununterbrochen blendende Blitze, und hörte über 80 Donnerschläge (s. Grens Journ. d. Phys. IV. B. 2. Heft. S. 163 u. f.) bey dem stärksten Platzregen. Was ist wohl die Feuchtigkeit, die in irgend einer Schicht durchsichtiger Luft bekannt ist, um die plötzliche Bildung solcher Wolken und solcher Ströme von Regen daraus zu erklären? Wo war vorher die elektrische Flüßigkeit, die sich daraus entwickelt? Was für einen Condensator kann man sich denken, der diesen ungeheuren Vorrath in einen Nebel zusammendrängt, welcher noch überdieses durch einen Platzregen mit der Erde in leitender Verbindung steht? Was bestimmt diesen Vorrath, sich zu entladen, und zwar nicht auf einmal, sondern in so vielfach wiederholten Explosionen?

Man hat sich, sagt Herr de Luc, als die Identität des Blitzes und der Elektricität entdeckt war, durch eine scheinbare Aehnlichkeit irre führen lassen, ohne zu untersuchen, wodurch die Wolken so stark positiv oder negativ werden, und diesen erzwungenen Zustand mitten unter andern Wolken, und durch diese oder den Regen mit dem Boden verbunden, so lange behalten können. Indessen befriedigte man sich mit dieser schmeichelhaften Vorstellung, und dadurch ward die Meinung von einer Elektrisirung der Wolken, welche dem Elektrisiren bey unsern Versuchen ähnlich sey, befestiget, und man ließ sich lange Zeit nicht einmal einen Zweifel dagegen beyfallen, Eine sorgfältigere Erwägung der Umstände aber führt ganz natürlich auf den Gedanken, daß vor Entladung des Blitzes die Menge elektrischer Flüßigkeit, welche ihn bildet, als solche, weder in der Wolke, noch sonst wo, hat vorhanden seyn können, eben so wenig, als die flüßigen Materien, die sich aus dem Schießpulver entwickeln, vor der Entzündung desselben, als solche, darinn existiren.

Dieser Erklärung zufolge läßt sich nach Hrn. Lampadius (Vers. und Beob. über die Elektr. und Wärme der Atm. §. 25) der Blitz, so sonderbar auch dieses klingen mag, mit dem Papinianischen Digestor vergleichen. In diesem wird eine Menge sehr heißer und elastischer Dämpfe erzeugt und durch den Druck zusammengehalten; überwinden diese den Druck, oder werden sie schnell in Freyheit gesetzt, so zersetzen sie sich, indem sie an der Decke neuen Widerstand erleiden. Nach und nach, aber nur langsam, würde sich das freye Wasser wieder mit neuem Feuer zu Dampf verbinden. Eben so wird bey dem Gewitter eine große Menge elektrisches Fluidum erzeugt, welches an der Luft, als einem Nichtleiter, Widerstand findet, und sich auf einen Augenblick zersetzt. In diesem Augenblicke sehen wir den Blitz, oder das aus dem zersetzten elektrischen Fluidum frey werdende Licht. Es setzt sich aber das elektrische Fluidum gar bald, und weit schneller, als die Wasserdämpfe, wieder zusammen.

Noch einen Beweis für diese Erklärung der Gewitter giebt das Rollen des Donners, welches sich aus der Hypothese einer bloßen Entladung elektrisirter Wolken schlechterdings nicht erklären läßt, s. den Zusatz des Art. Donner (oben S. 230).

Wenn nun aber die schwach positive Elektricität, welche in der heitern Luft fast immer zu bemerken ist, nicht von den aufgestiegnen Dünsten herrührt, und wenn die Elektricität der Gewitter nicht die Folge von ihrer Mittheilung an die Wolken ist, so wird man fragen, was denn sonst wohl die Ursache der Luft- und Gewitter-elektricität seyn solle. Diese Frage hat freylich Herr de Luc nur sehr unvollkommen beantworten können. Er begnügt sich, zu sagen, daß im Luftkreise Zusammensetzungen und Zersetzungen vorgehen, durch welche elektrisches Fluidum aus seinen schon vorher da gewesenen Bestandtheilen gebildet, oder auch in diese Bestandtheile wiederum aufgelöset werde; und daß die beständig fortgehende allmählige Bildung des gedachten Fluidums die Quelle der gewöhnlichen Luftelektricität, so wie eine plötzliche und ungemein häufige Bildung desselben die nächste Ursache des Blitzes sey.

Aus welchen Bestandtheilen aber und durch welchen Mechanismus diese Zusammensetzungen erfolgen, das muß man nach ihm so lang unentschieden lassen, bis genauere chemische Untersuchungen uns über die Natur und Zusammensetzung des elektrischen Fluidums besser belehren werden. Da inzwischen das Licht ein Hauptbestandtheil dieses Fluidums zu seyn scheinet (s. den Zusatz zum Art. Elektricität) so ist er geneigt zu vermuthen, daß dasselbe auch bey der Erzeugung der Luftelektricität eine vorzügliche Rolle spiele.

Diesen Gedanken hat Herr Lampadius (Vers. und Beob. über die Elektricität und Wärme der Atmosphäre, Berlin u. Stettin, 1793. 8. Kap. 3), ganz nach dem System des Hrn. de Luc, etwas ausführlicher dargestellt. Er führt gegen Hrn. Volta System noch diesen Einwurf an, daß sich nach selbigem im Luftkreise keine andere, als positive, Elektricität zeigen könnte, da doch die Elektricität der Regen und Donnerwetter oft eben so stark negativ sey. Die Entdeckung, daß die Luftelektricität bey hellem Wetter von Sonnenaufgang an bis zu einem gewissen Maximum um Mittag wächst, welche für den Sommer schon von le Monnier und Beccaria gemacht, von Hr. de Saussure aber auch für den Winter bestätiget worden ist, und der Umstand, daß die mehresten Donnerwetter und elektrischen Phänomene im Sommer am häufigsten sind, wenn die Sonne die mehresten Stralen zu uns schickt, lassen ihn vermuthen, daß eine Function der Lichtstralen darinn bestehe, täglich elektrisches Fluidum in der Atmosphäre zu bilden, und zu der Entstehung desselben selbst mit verwendet zu werden. Wie alse die Sonne unaufhörlich Licht auf ihre Planeten schickt, um hier mit der Feuermaterie Feuer zu bilden, da ihre Stralen nicht das Feuer selbst sind; eben so wird auch von diesem Lichte täglich eine Quantität verwendet, um das elektrische Fluidum zu bilden, welches wir beständig in unserer Atmosphäre als positiv antreffen. Eine zweyte Wirkung der Sonnenstralen ist, dem schon gebildeten elektrischen Fluidum eine größere expansive Kraft zu geben.

Das in der Atmosphäre durch die Lichtstralen zusammengesetzte elektrische Fluidum theilt sich nach und nach dem Erdboden mit, daher man einige Fuß hoch über demselben keine Anzeige davon durch das Elektrometer findet. Seine geradlinigte Bewegung hat es noch vom Lichte beybehalten; daher müssen seine Bestandtheile sehr zart seyn, weil sie die Richtung des erstern nicht verändern.

Da sich das elektrische Fluidum, nach Hrn. de Luc System, als eine in die Classe der Dämpfe gehörige Substanz, auch zersetzen kann, so glaubt Herr Lampadius, daß unter gewissen Umständen einer seiner Bestandtheile dazu diene, um den von der Erde aufsteigenden Wasserdämpfen die Permanenz ihrer Elasticität, oder die Luftgestalt, zu geben. Dieses stimmt auch mit der Erfahrung zusammen. Denn bey der größten Hitze fand Hr. L. die Luftelektricität ungemein schwach, obgleich die Luft sehr trocken war. Es war nemlich viel Wasserdampf oder feuchter Dunst in Luft verwandlet worden, daher die Trockenheit; und dazu war viel von den Bestandtheilen des elektrischen Fluidums verwendet, mithin viel solches Fluidum zersetzt worden, daher die schwache Elektricität. Sonst könnte man aus dem beobachteten Phänomen den Einwurf machen, daß ja gerade dann, wenn es sehr heiß ist, die Lichtstralen die meiste Kraft haben, Feuer zu bilden; daher sie denn wohl auch zu eben der Zeit die stärkste Elektricität erzeugen sollten. Nimmt man aber an, daß die Elektricität auf Verwandlung der Dämpfe in Luft verwendet werde, so ist dieser Einwurf gehoben, und auch die zugleich entstehende Trockenheit erklärt.

Wasser und Feuer allein nehmen ohne Hinzukunft eines Bindungsmittels keine permanente Luftgestalt an, sondern bleiben Wasserdampf. Da es nun sehr wahrscheinlich ist, daß der in die Atmosphäre aufgestiegne Wasserdampf in Luft verwandlet werde, so muß ein Bindungsmittel da seyn. Dieses glaubt Hr. L. in einem Bestandtheile des elektrischen Fluidums zu finden, welcher sich denn auch bey Zersetzung der Luft wieder zu solchem Fluidum binden muß.

Der von der Erde aufgestiegne Wasserdampf kann sein Bindungsmittel im Luftkreise auf zweyerley Art anziehen. Erstens, wie Hr. de Luc annimmt, wenn die Bestandtheile des elektrischen Fluidums schon fertig in der Atmosphäre liegen, und es nur des Lichts bedarf, um dasselbe zu bilden, so kann einer dieser Bestandtheile, indem er noch frey ist, den Wasserdampf aerisiren. Zweytens kann auch der Wasserdampf dem schon gebildeten elektrischen Fluidum diesen Bestandtheil entziehen, und so dasselbe zersetzen. Vielleicht ist also in warmen Tagen die Elektricität am schwächsten, weil sich das Licht, welches zu Bildung des Feuers (Wärmestoffs) und zu Vermehrung der fühlbaren Wärme verwendet wird, aus der elektrischen Flüßigkeit in der Luft losmachen, mithin ein großer Theil dieser Flüßigkeit zersetzt werden muß.

An dieses alles schließen sich nun die Phänomene des Gewitters vortreflich an. Inzwischen weicht hier Hr. Lampadius in einigen Stücken von de Luc ab. Der letztere glaubt nemlich, die Elektricität der Wolken könne niemals negativ seyn, und wenn sie sich so zeige, so sey dieses nur Täuschung, und rühre von dem Einfluße der Wirkungskreise, und von der beym Blitze entstehenden Abwechselung positiver und negativer Luftschichten her. Auch ließe sich nach de Lucs Theorie der Elektricität, welche nur ein einziges elektrisches Fluidum annimmt, und das Negative durch Mangel desselben erklärt, eine negative Wolke, d. i. eine Sammlung Wasserbläschen, welche durch einen in ihre Hölung eingeschloßnen Mangel ausgedehnt würden, gar nicht denken. Nun hat aber Hr. L. sehr oft auch ohne Explosion und Blitz die Wolkenelektricität lang anhaltend negativ gefunden, und glaubt daher vielmehr, daß es in der That Wolken gebe, die mit — E angefüllt seyen, daß aber dieses — E nach Symmers Theorie eine eigne reelle Materie sey.

Herr de Luc muthmaßte, daß zur Bildung des elektrischen Fluidums beym Gewitter Feuer (Wärmestoff) mit verwendet, und durch dessen Entziehung die Luft, von der es zuvor einen Bestandtheil ausmachte, zersetzt werde, woraus sich denn auch die Erkältung beym Gewitter und das Gefrieren des Wassers zu Hagel erklären läßt. Er war aber hierüber noch im Zweifel, weil er glaubte, es hagele oft ohne Erzeugung von Elektricität. Hr. L. hingegen, den seine Beobachtungen gelehrt hatten, daß selbst kein Graupenhagel ohne Elektricität falle, sieht das obige als ganz unbezweifelt an.

Die Gewitterregen lassen sich nicht durch Niederschlagung aufgelößter Dünste erklären, wofür die ungeheure Menge von Wasser und Eis, welche bey Gewittern aus der Luft fällt, viel zu groß ist; auch nicht durch eine Zersetzung eines Gemisches von dephlogistisirter und brennbare<*> Luft, weil soviel brennbare Luft in der Atmosphäre nicht zu finden ist, und man nicht erklärt, wie der elektrische Funken entstehe, der die Knallluft entzünden soll.

Dagegen sind alle Phänomene des Gewitters, der Regen, die Orkane, die Entstehung des Hagels, das Fallen des Barometers, das Rollen des Donners u. s. w. für Hrn. de Lucs Hypothese günstig. Wenn die Entstehung der Luft ein gewisses Maximum erreicht hat, und es an dem zu ihrer Bildung verwendeten Bestandtheile der elektrischen Flüßigkeit mangelt, so zersetzt sich die Luft wieder, und ihr Bindungsmittel setzt mit dem in ihr gebundenen Feuer und dem freyen Feuer der Atmosphäre von neuem elektrisches Fluidum zusammen. Dadurch wird ihr Wasser frey, und fällt als Regen nieder.

Der Blitz entsteht, wenn die Zersetzung der atmosphärischen Luft ihre höchste Stufe erreicht hat. Alsdann zersetzt sich auf einen Augenblick ein Theil des zu häufig erzeugten elektrischen Fluidums wieder, und zeigt sein Licht. Der Knall entsteht durch die explodirende Ausdehnung der Luft, indem sich die elektrische Flüßigkeit zersetzt, und das Rollen des Donners wird durch stufenweise Verdichtung des Wasserdampfs hervorgebracht. Ein Theil des Feuers kann vielleicht auch zu Bildung neuer Luft verbraucht werden, und so die Kälte vermehren.

Der Hagel erklärt sich sehr leicht aus dieser plötzlichen Abnahme des Feuers in den Gewölken. Daher die bekannte Abkühlung der Luft nach Gewittern, das Fallen des Thermometers nach elektrischen Regen, und die geringere Temperatur der Atmosphäre zu jeder Tageszeit, wenn bey unverändertem Winde viel elektrisches Fluidum erzeugt ist.

Bey sehr windstillen Gewittern scheint oft die Luft nicht kühler geworden zu seyn. Vielleicht ist dann eine geringere Menge von Feuer zur Bildung der elektrischen Materie verwendet worden, und eben durch diesen Unterschied wird negative Elektricität erzeugt. Ueberdies ist die Luft ein schlechter Leiter der Wärme; die Veränderung der Temperatur kann spät in die untern Gegenden kommen, und inzwischen die obere erkältete Luft durch ihre Bewegung fortgeführt werden.

Hiemit stehen nun noch die Erklärungen der Elektricität bey Strich- und Landregen, beym Nebel, Thau und einigen andern Luftbegebenheiten in Verbindung, die ich in den Zusätzen zu den Worten Regen, Nebel, Nordlicht u. s. w. beybringen werde. Alle diese sich an einander schließenden Erklärungen scheinen doch der Theorie des Hrn. de Luc in einigen Stücken Festigkeit zu geben, wenigstens ihr den Vorzug vor dem Auflösungssystem zuzusichern, und es glaublich zu machen, daß das Wasser die Basis der Luftarten seyn könne. Die Zeit wird über das Schicksal dieser Hypothese entscheiden, wenn erst die fernern Bemühungen der Chemiker uns mehrere Aufschlüße über die Bildung der Lustarten und über die Stoffe werden verschaft haben, durch welche die Wasserdämpfe eine permanente Elasticität erhalten.

Voyages dans les alpes par Horac<*> Bened.de Saussure. To. III. à Geneve, 1786. 4. Chap. 28.

Alex. Volta meteorologische Briefe, aus d. ital. mit Anm. des Herausg. Erster Theil. Leipzig, 1793. 8. 6ter Brief.

Meteorologisches Journal, besonders in Rücksicht auf die atmosphärische Elektricität, von Hrn. John Read, aus d. Philos. Trans. Vol. LXXXI. übers. in Grens Journal d. Physik B. VI. S. 234 ff.

Siebenter Brief des Hrn. de Luc an Hrn. de la Metherie über die Schwierigkeiten in der Meteorologie rc. aus dem Journ. de phys. Août. 1790. übers. in Grens Journal d. Phys. B. IV. S. 234 u. f. §. 13 ff.

Versuche u. Beob. über die Elektricität und Wärme der Atmosphäre, angest. im I. 1792 nebst der Theorie der Luftelektricität nach den Grundsätzen des Hrn. de Luc von W. A. E. Lamp<*>dius. Berlin u. Stettin, 1793. 8. Kap. 3 u. 4.