Explorative Experimente: Ampère, Faraday und die Ursprünge der Elektrodynamik
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Steiner
2005
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| Schriftenreihe: | Boethius
50 |
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Zu dieser Arbeit................................................................................................... 9
Zitierweise und Abkürzungen............................................................................. 11
Verzeichnis der Abbildungen..............................................................................12
Einführung: Forschungspraxis, Experiment, Begriffsbildung...................15
Die Praxis der Forschung.............................................................................. 15
Experiment.................................................................................................... 18
Die Sprache der Forschung und
formative
Perioden................................... 19
Elektromagnetismus 1820/21 .......................................................................21
Zwei Forschungsziele...................................................................................23
Überblick über die Arbeit.............................................................................25
Mikro-
und Makrogeschichte.......................................................................28
Wissenschaftsgeschichte und Wissenschaftsphilosophie............................29
Kapitel 1: Elektrizität und Galvanismus im frühen 19. Jahrhundert......31
Mathematisierte Physik und zentralisierte Wissenschaft in Paris..............32
Laplacesche Physik.......................................................................................37
Poissons
Arbeiten zur Elektrizität................................................................39
Alternative Wege zur Mathematisierung.....................................................43
Die Volta-Säule.............................................................................................45
Galvanismus und Elektrochemie in London................................................48
Naturphilosophie und Galvanismus im deutschsprachigen Raum..............53
Die Volta-Säule in Paris...............................................................................56
Voltaismus im zweiten Jahrzehnt.................................................................61
Kapitel 2: Der Elektromagnetismus...............................................................66
Hans Christian
Oersted
und die Entdeckung der elektromagnetischen
Wirkung.........................................................................................................66
Ein Experimentalbericht (?)..........................................................................68
Das Bekanntmachen eines spektakulären Befundes....................................73
Die Reaktion auf
Oersteds
Bericht: Aktivitäten in Europa.........................75
Überraschung, Replikation und Anerkennung: wodurch wird ein
Resultat wichtig?...........................................................................................81
Ein neues Forschungsfeld.............................................................................84
Oersteds
Befunde in Paris: Elektromagnetismus vor der
Académie des
Sciences.........................................................................................................86
André-Marie Ampère:
von der Provinz nach Paris.....................................89
Philosophie, Geniestreich, oder was?
Ampère
und der Elektromagnetis¬
mus.................................................................................................................95
6 Inhaltsverzeichnis
Kapitel 3:
Ampères
erste Arbeiten zum Elektromagnetismus:
der Einstieg in ein neues Feld........................................................................ 100
Vorbemerkung: Das Rekonstruieren einer Arbeitsperiode.......................101
1 : Explorieren eines unbekannten Terrains: die Reduktion auf
„faits généraux ....................................................................................
102
„séparer les faits :
die astatische Nadel..............................................102
Explorieren
und ein unerwarteter Befund........................................... 105
Eine erste Regel: der „Ausrichtungseffekt ........................................106
Variation anderer Parameter................................................................110
Die Vereinfachung der Regel: der Begriff des Stromkreises............. 112
Eine weitere Regel: Anziehung und Abstoßung.................................114
„Allgemeine Fakten und die Erklärung elektromagnetischer
Erscheinungen.......................................................................................116
Exkurs: Erklärungsweisen und die Rollen des Experimentes............120
2: Reziprozität...........................................................................................121
3: Galvanometer........................................................................................ 124
Forschungsressourcen und Kommunikation..............................................126
4: Theorie des terrestrischen Magnetismus.............................................128
5: Allgemeine Theorie des Magnetismus................................................131
6: Neue Perspektiven: Theorie der Wechselwirkung galvanischer
Ströme...................................................................................................137
7: Mikroskopische Theorie von Galvanismus und Elektrizität..............138
Die Vielheit von
Ampères
Arbeitsthemen.................................................140
Ampères
Akademievorträge und die zeitliche Entwicklung seiner
Arbeiten.......................................................................................................142
Ein Forschungsprogramm wird formuliert: Die
„conclusions
................145
Rückblick: Eine
formative
Periode............................................................149
Kapitel 4: Paris, Oktober 1820 bis Januar 1821 ........................................153
Stabilisierung und öffentliche Präsentation...............................................154
Instrument und Symbol: Die Stromwaage..........................................155
Erste Publikationen...............................................................................157
Weitere Forschungsarbeiten.......................................................................160
Magnetismustheorie und Kraftgesetz..................................................160
„Fait primitif
und
„fait général
.........................................................165
Mathematisierung durch Quantifizierung: Ein Messinstrament........166
Störeffekte, neue Einsichten, neue Akteure........................................169
Die Laplacesche Antwort: Biot und
Savait
...............................................174
Ein traditionelles Messverfahren in neuem Kontext: Biots
Präzisionsmessung................................................................................174
Die Bestimmung eines Kraftgesetzes und ihre Grenzen....................176
Qualitative Vielfalt
vs.
Mathematisierung..........................................179
Konkurrenz zu Biot und Mathematisierung ohne Messung......................182
Eine experimentelle Sackgasse............................................................182
Das .Additionsgesetz* und eine neue Formel.....................................184
Vermeidung von Messung: Ein Gleichgewichtsexperiment..............188
Inhaltsverzeichnis 7
Konkurrierende Theorien.....................................................................192
Bekanntmachen und Profilieren:
Ampères
Öffentlichkeitsarbeit............. 194
Zwei Arbeitsphasen.....................................................................................199
Das Bild eines Wissenschaftlers in Paris:
Ampères
Selbstdarstellung.....202
Kapitel 5: Elektromagnetismus in London ................................................209
Ein anderer Rahmen: Naturwissenschaft in London um 1820..................209
Michael
Faraday:
„Chemical Assistant in
the
Royal Institution .............211
Elektromagnetismus in London 1820-1821...............................................214
Davys
Arbeiten zum Elektromagnetismus.................................................216
Faradays
Recherchen zum Elektromagnetismus.......................................220
Der
„Historical
Sketch
of Electro-Magnetism .........................................
222
Die Bedeutung von
Faradays
experimentellen Recherchen......................228
Der Einstieg in ein neues Feld: Ein Forscher situiert sich........................230
Kapitel 6:
Faradays
erste Arbeiten: die elektromagnetische Rotation ... 233
Die Rekonstruktion einer Einstiegsphase..................................................234
3. September 1821: Von Regularitäten zur elektromagnetischen
Rotation.......................................................................................................236
Die Suche nach einer Regularität.........................................................236
Neue Darstellungsweise: Bewegung in Kreisen.................................240
Vom Darstellungsmittel zum physikalischen Effekt..........................242
Der Rotationseffekt in
Faradays
Veröffentlichung.............................246
David Gooding,
Faradays
Rotationen und neue Aspekte einer
Entdeckung......................................,....................................................250
4. bis 10. September: Das Situieren des Rotationseffektes.......................253
Intensive Laborarbeit: vier Themenbereiche.......................................255
Faradays
veröffentlichter Aufsatz und sein Labortagebueh...............257
Variation der Erscheinungen und eine neue Sichtweise: Rotation
und Attraktion.......................................................................................260
Die Wirkung von Spulen, reduziert auf den „einfachen Fall ............264
Die elektromagnetische Wirkung des terrestrischen Magnetismus ... 267
Exkurs: Die Reduktion auf „einfache Fälle und
„faits généraux ....
268
Elektromagnetische Rotation und
„Ampere s attractions :
Das
System von
„powers
...........................................................................269
Zwei Ordnungssysteme........................................................................273
Faradays
Diskussion von
Ampères
Theorie........................................276
Oktober bis Dezember: Das Etablieren eines neuen Resultates...............280
Demonstrationsapparat, Plagiatsvorwurf und das Kommunizieren
von Experimenten.................................................................................280
Der Rotationseffekt in Paris und zurück in London...........................285
Forschungen im Dezember: Die Wirkung des terrestrischen
Magnetismus.........................................................................................289
Ampère
und
Faraday:
ein Vergleich zweier Einstiegsphasen...................296
8 Inhaltsverzeichnis
Kapitel 7: Experimentieren und das Formieren von Begriffssystemen .. 301
Die neue Diskussion zum Experiment.......................................................301
Reproduzierbarkeit von Experimenten und soziale Konstruktion............305
Experiment und Wissensgenerierung.........................................................309
Exploratives Experimentieren....................................................................313
Theorie, Gesetz, Begriff: Die Sprache der Forschung..............................316
Sprache und die konstruktive Rolle des Experiments:
Mill
und Gooding 320
Die Reduktion auf einfache Fälle: Was leistet eine „systematische
Phänomenologie ?......................................................................................323
Exploratives Experimentieren in den Naturwissenschaften......................327
Entdeckung
vs.
Rechtfertigung? Die epistemische Signifikanz explora-
tiven Experimentierens...............................................................................330
Das Verschwinden explorativer Phasen.....................................................333
Wissenschaftliche Methodik und historische Gegebenheiten...................335
Anhang A: Das Material zur frühen Arbeitsperiode Amperes ................337
AI. Das Dossier Ampere im Archiv der
Académie
des Sciences.............337
A2. Zur Datierung der Manuskripte...........................................................338
A3.
Ampères
Terminologie
„galvanique
bzw.
„électrique
....................339
A4.
Ampères
erstes
mémoire
und die zugehörigen Manuskripte.............340
A5. Konventionen bei der Transkription der Manuskripttexte.................343
A6. Das Manuskript AS 208bis(f) (= ACP-Manuskript)..........................344
A7. Das Manuskript AS 208bis(g) (Fragment zum ACP-Manuskript) .... 356
A8. Das Manuskript AS 205bis(j) (Fragment zum ACP-Manuskript).....359
A9. Das Manuskript AS 206bis(m)............................................................360
AIO.
Das Manuskript AS 205(b)................................................................361
All.
Ampères
Brief an William
Hyde Wollaston
vom 11. Oktober 1820373
Anhang B: Die Rekonstruktion von Amperes Yortragsmanuskript zum
18. und 25. September 1820...........................................................................375
Bl. Quellen, Verfahren und Hilfsmittel.....................................................375
B2. Vollständiger Text der rekonstruierten Fassung des Vortragsmanu¬
skriptes.........................................................................................................377
B3. Zur Rekonstruktion im Einzelnen........................................................389
B4. Kontrollkriterien/ Vergleich mit gedruckten Quellen........................392
B5. Weitere zeitliche Auflösung des Manuskriptes..................................393
B6. Die Absätze r8 bis rll..........................................................................395
B7. Der Absatz
гЗЗ
......................................................................................398
B8. Die Absätze
г37-г39
.............................................................................401
B9. Der Absatz r46......................................................................................401
Tabellen..............................................................................................................404
Nichtgedruckte Quellen.....................................................................................424
Bibliographie.............................................................................,........................425
Personenregister.................................................................................................446
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