Magdeburg-halvkuler

Effekten av lufttrykk demonstreres imponerende med Magdeburg-halvkulene (gravering fra Otto von Guerickes hovedverk Experimenta nova ... Magdeburgica )

Magdeburg-halvkule i vertikalt opplegg

Med sine Magdeburg-halvkuler demonstrerte Otto von Guericke effekten av lufttrykk flere ganger offentlig på en spektakulær måte . I 1654 viste Guericke forskjellige vakuumeksperimenter på Riksdagen i Regensburg . Fra 1656 fikk han utført de første eksperimentene med Magdeburg-halvkulene i Magdeburg. Han dukket da opp mange steder med sine populærvitenskapelige eksperimenter, for eksempel i Magdeburg i 1657 og i 1663 ved hoffet til kurator Friedrich Wilhelm . Han pekte på sin prøveperiode, eksistensen av jordens atmosfære og tilbakeviste på en lett forståelig måte den såkalte horror vacui som 1643 allerede Evangelista Torricelli med kvikksølvbarometeret i 1647 allerede og Blaise Pascal med andre barometereksperimenter som tomhet i tomheten gjort ville ha.

Forløpet av eksperimentet

Guericke plasserte to halvkuleformede skall laget av kobber med en diameter på ca 42 cm slik at de dannet en ball. En skinnstripe dynket i voks og terpentin fungerte som en forsegling mellom de sfæriske skallene . Deretter trakk han luften fra hulrommet som ble opprettet på denne måten med stempelpumpen han hadde oppfunnet via en ventil . Den lufttrykket , som nå bare handlet på ballen fra utsiden, komprimert det så sterkt at det ikke beveger seg selv med 30 (i Regensburg, to lag med 15 hver) eller 16 (i Magdeburg, to lag av åtte) hester la trekk fra hverandre mer. Halvkulene kunne bare skilles igjen etter at luften hadde blitt sluppet tilbake i sfæren gjennom ventilen.

De fysiske forholdene

Faktisk presser det ytre lufttrykket Magdeburg-halvkulene sammen
a) halvkuler fylt med luft
b) luftløse halvkuler
1. Håndtak
2. lufttett forsegling
3. Magdeburg-halvkule
4. Lufttrykk
5. Vakuum

Kraften som det ytre lufttrykket presser halvkule mot hverandre beregnes som ca. 14 kN for en kule med en innvendig diameter på 42 cm og et eksternt lufttrykk på 0,1 MPa. Det er resultatet av sirkelområdet som er lukket av tetningsringen, multiplisert med lufttrykkforskjellen mellom det indre av sfæren og omgivelsene. Verdien på 14 kN tilsvarer omtrent vekten til en mellomstor personbil. Hvor godt vakuumet var som Guerickes luftpumpe kunne skape, er ikke kjent.

Fra et mekanisk synspunkt bør det bemerkes at hestens effektive trekkraft bare brukes av et av de to lagene. I det historiske eksperimentet var det bare trekkraften på 15 eller åtte hester som var effektiv. Det andre teamet tjener bare til å holde eksperimentoppsettet fast, noe som kunne ha blitt oppnådd ved å feste en av de to halvkulene til et fast punkt. Noen mistenker at von Guericke bevisst iscenesatte den ekstra innsatsen til to lag for et mer imponerende eksperiment. På den annen side ble Newtons tredje lov ikke publisert før i 1687, så det kan også tenkes at de mekaniske forholdene ennå ikke var kjent.

Demonstrasjonseksperimentet er et bemerkelsesverdig eksempel på en serie eksperimenter som demonstrerer vitenskapelige fakta ( horror vacui , konstant enormt lufttrykk, actio = reaksjon ) som vanligvis ikke forventes intuitivt av hverdagsopplevelse og derfor ofte forårsaker forbauselse.

Halvkule setninger

Magdeburg-halvkule med luftpumpe ( Deutsches Museum )

For demonstrasjonene hans fikk Otto von Guericke gradvis laget flere sett med halvkuler:

• Et sett med halvkuler og en luftpumpe fra Otto von Guerickes besittelse kom fra den private samlingen av kuriositeter fra Helmstedt-universitetsprofessoren Gottfried Christoph Beireis via Universitetet i Helmstedt i besittelse av det tekniske universitetet i Braunschweig , hvor de vises den universitetsbiblioteket.
• Den store kurfyrsten Friedrich Wilhelm (Brandenburg) inviterte Otto von Guericke til å demonstrere eksperimentet for ham. For dette formålet lot Guericke lage et nytt sett med halvkuler, som var fra 1663 til 1889 i valgbiblioteket i Cölln på Spree, hvor eksperimentet også fant sted. I anledning etableringen av Deutsches Museum i München i 1903 ble direktøren for Physics Institute ved Universitetet i Berlin, Paul Drude , bedt om en kopi av enhetene som kom dit i oktober 1906 . En måned senere besøkte Kaiser Wilhelm II München og testamenterte de originale halvkulene og luftpumpen til museet. De har vært utstillinger der siden 1908.

Monumentet

Minnesmerke på Ratswaageplatz i Magdeburg

15. juni 2002 ble den store skulpturen for Magdeburg-halvkuleeksperimentet innviet i Magdeburg. Ordfører Lutz Trümper og Otto von Guericke (alias Wolfgang Emmrich) avduket den store skulpturen til Magdeburg-halvkuleeksperimentet på Ratswaageplatz i sentrum . Ordføreren hadde tidligere mottatt gaveakten for kunstverket opprettet av billedhuggeren Thomas Virnich , som også var til stede, fra Peter Transfeld, administrerende direktør i ÖHMI AG . ÖHMI AG var initiativtaker og klient for den fem meter høye og åtte meter lange støpte bronseskulpturen, som i anledning Otto von Guerickes 400-årsdag skulle de akademiske prestasjonene til den tidligere Magdeburg-ordføreren og læreren være hedret. 200 sponsorer og givere har bidratt til å gjøre byen Magdeburg enda bedre kjent som stedet for Guerickes berømte halvkuleeksperiment. Halvkuleeksperimentet er tilgjengelig i form av forskjellige suvenirer.

Simulert eksperiment i Magdeburg (2015)

Dagens demonstrasjoner

Den Otto von Guericke Society opptrer regelmessig halvkule eksperimenter i det offentlige og i museer.

Diverse

Frimerke ( DDR 1969)

• Luftpumpentaler er navnet på minnetaler fra 1702, den første mynten med representasjon av forsøkt separasjon av Magdeburg-halvkulene.
• Halvkulene er et motiv på minst to tyske frimerker .
• I anledning Otto von Guerickes 400-årsdag i "Guerickeåret" i 2002, ble stiliserte "Magdeburg-halvkuler" satt opp som skulpturer som ble malt med forskjellige motiver som er relatert til det sosiale livet. Flere av disse kunstverkene ble lagt til for 1200-årsjubileet i 2005.
• Det er også praliner i form av de berømte halvkulene.
• På etiketten til jeans av Levi Strauss & Co. brukes en modifikasjon av Caspar Schott's skisse , som viser to hester som prøver å rive et par bukser.
• Magdeburg-halvkuler er montert på frontfasaden til det tyske patent- og varemerkekontoret i München som et symbol på trang til forskning.

litteratur

• H. Dittmar-Ilgen: Hvorfor sprekker såpebobler , Hirzel-Verlag; S. 16: Magdeburg-halvkulene
• Walter Basan : Hemmeligheten til Magdeburg-halvkule , 1954

weblenker

• Rapport om halvkulene i Braunschweig
• Caspar Schott : Mechanica hydraulico-pneumatica. Pars I. 1657, inneholder den første beskrivelsen av halvkulene
• Nettsted om monumentet
• Nettsted for kunstprosjektet Magdeburg Hemispheres startet i 2002
• Otto von Guerike Society

Individuelle bevis

1. ^ Rapport om halvkulene i Braunschweig
2. ↑ Biblioteksmagasin: Meldinger fra statsbibliotekene i Berlin og München , 2016, utgave 2, s.6
3. ^ Biblioteksmagasin: Meldinger fra statsbibliotekene i Berlin og München , 2016, utgave 2, s.11
4. ↑ Ohmi AG. Hentet 4. februar 2021 . 
5. ↑ Magdeburg halvkuleeksperiment - nettsted for monumentet
6. ^ Demonstrasjoner av Magdeburg-halvkulene av Otto von Guericke Society ( Memento fra 29. september 2013 i Internet Archive )