Über die Natur der Cometen

Über die Natur der Cometen. Beiträge zur Geschichte und Theorie der Erkenntniss ist ein Werk des deutschen Astronomen Johann Karl Friedrich Zöllner. Die Erstauflage erschien 1872 in Leipzig und verbindet eine physikalische Darstellung der Kometen mit erkenntnistheoretischen und naturphilosophischen Überlegungen. Das Buch wurde in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts in Deutschland intensiv diskutiert und steht im Zusammenhang von Debatten über Methode und Grenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnis. Eine erweiterte dritte Auflage mit Faksimiles von Briefen zeitgenössischer Gelehrter erschien 1883 postum.

Entstehung und Hintergrund

Zöllner (1834–1882) war Professor für Astronomie und physikalische Kosmologie in Leipzig. Neben astronomischen und physikalischen Arbeiten interessierte er sich für Fragen der Erkenntnistheorie und der Naturphilosophie.

Das Buch Über die Natur der Cometen geht auf Vorlesungen und Studien Zöllners zur Kometenphysik und Kosmologie zurück. Das Vorwort der ersten Auflage ist auf Dezember 1871 datiert; 1872 erschien das Werk bei dem Leipziger Verlag Wilhelm Engelmann. Zöllner verstand das Buch als „Beiträge zur Geschichte und Theorie der Erkenntniss“ und versuchte, naturwissenschaftliche Ergebnisse mit einer Reflexion über die Bedingungen und Grenzen wissenschaftlicher Erkenntnis zu verbinden.

Die Entstehungszeit fällt in eine Phase intensiver Diskussionen über das Verhältnis von Empirie und Metaphysik in den Naturwissenschaften. Bedeutend war insbesondere die 1872 gehaltene Rede Emil du Bois-Reymonds Über die Grenzen des naturwissenschaftlichen Erkennens, in der dieser bestimmte „Welträtsel“ als prinzipiell unlösbar bezeichnete. Zöllners Werk kann als Gegenposition zu einem strikten wissenschaftlichen Agnostizismus gelesen werden.

Inhalt

Das Buch behandelt Kometen sowohl als astronomische Objekte als auch als Anlass für grundsätzliche Überlegungen zur Theorie der Naturerkenntnis.

Im naturwissenschaftlichen Teil erörtert Zöllner unter anderem:

Aufbau und Beschaffenheit von Kometenkernen und -schweifen,
die Dynamik der Kometenbahnen und ihre Beziehung zu den Bahnen der Planeten,
die Stabilität kosmischer Massen und die Rolle der Gravitation,
die Entstehung und Entwicklung von Himmelskörpern aus einer ursprünglich gasförmigen Urmaterie in Anknüpfung an Kants Nebularhypothese.

Zöllner entwirft eine Entwicklungsgeschichte der Himmelskörper: Aus einer diffusen Materie kondensieren Himmelskörper, die glühende und flüssige Stadien durchlaufen und schließlich zu festen Körpern abkühlen. Kometen erscheinen ihm als besondere, dynamisch instabile Objekte, deren Erscheinungsformen physikalisch erklärt werden sollen.

Daran schließt Zöllner erkenntnistheoretische Betrachtungen an. Er diskutiert die Rolle von Hypothesen und Modellen in der Naturwissenschaft, den Zusammenhang von empirischer und spekulativer Erkenntnis sowie den Einfluss von Kant, Leibniz und Arthur Schopenhauer auf die Naturphilosophie. Die Kometen werden bei ihm zum Sinnbild für die fragmentarische und fortschreitende Natur wissenschaftlicher Erkenntnis.

Ein besonderes Gewicht legt Zöllner auf spekulative kosmologische Überlegungen. Unter Bezug auf nicht-euklidische Geometrien erwägt er die Möglichkeit eines positiv gekrümmten, endlichen Raums und eines in sich abgeschlossenen Universums, um bestimmte kosmologische Paradoxien zu vermeiden. Diese Passagen sind in der neueren Literatur als frühe Form einer endlichen, gekrümmten Kosmologie diskutiert worden.

Ausgaben

Erstauflage 1872

Die erste Auflage erschien 1872 bei Wilhelm Engelmann in Leipzig. Sie umfasste einen umfangreichen Einleitungsteil und den Haupttext mit mehreren Tafeln (Abbildungen). Bereits im Erscheinungsjahr folgte eine zweite, im Text unveränderte Auflage, die eine zusätzliche Beilage mit dem Titel Zur Abwehr enthielt, in der Zöllner auf frühe Kritiken einging.

Dritte Auflage 1883 (Staackmann)

1883 brachte der Verlag L. Staackmann in Leipzig eine stark erweiterte dritte Auflage heraus. Zöllner war zu diesem Zeitpunkt bereits verstorben; die Ausgabe wurde postum veröffentlicht, beruhte aber auf von ihm vorbereiteten Materialien. Sie umfasst laut eigener Inhaltsangabe:

94 Seiten Einleitung,
443 Seiten Haupttext,
drei lithographische Tafeln,
fünf faksimilierte Schriftstücke (als Beilagen).

Die dritte Auflage ist damit nicht nur eine neue Auflage des Textes, sondern zugleich eine dokumentierte „Debattenausgabe“.

Spätere Drucke

1886 erschien beim Verlag C. B. Griesbach in Gera eine weitere Ausgabe, die auf dem Titelblatt ebenfalls als „dritte Auflage“ bezeichnet wurde. Sie ist im Umfang gegenüber der Staackmann-Ausgabe von 1883 deutlich reduziert (77 Seiten Vorrede und 354 Seiten Haupttext) und enthält nur noch wenige Tafeln; die fünf faksimilierten Schriftstücke der Ausgabe von 1883 sind nicht mehr beigefügt. In der neueren Literatur wird diese Geraer Ausgabe daher als gekürzter Nachdruck beziehungsweise Auszug der von Zöllner autorisierten dritten Auflage von 1883 eingeordnet.

Faksimiles und Briefe

Eine Besonderheit der Staackmann-Ausgabe von 1883 sind die fünf faksimilieren Schriftstücke, die als eigene Blätter in den Band eingebunden sind. Sie reproduzieren handschriftliche Briefe von Zöllners Zeitgenossen, die auf das Buch beziehungsweise auf seine Thesen Bezug nehmen. Namentlich nachgewiesen sind unter anderem:

zwei jeweils zweiseitige Briefe von Alfred Clebsch (Göttingen),
ein achtseitiger Brief von Ernst Haeckel aus Jena (datiert 30. Januar 1873),
zwei Briefe von Emil du Bois-Reymond aus Berlin (26. September 1872 und 28. März 1872).

Die Faksimiles sind teilweise auf überformatige, gefaltete Bögen gedruckt, die in den Buchblock eingepasst wurden.

Wissenschaftlicher Kontext

Über die Natur der Cometen gehört zu den Schriften, in denen im späten 19. Jahrhundert über Methode und Grenzen naturwissenschaftlicher Erkenntnis gestritten wurde. Zöllner vertrat die Auffassung, dass Naturforschung und Erkenntnistheorie zusammengehören und dass spekulative Elemente in der Physik legitim sind, solange sie an Beobachtungen rückgebunden werden.

Damit geriet er in Spannung zu Vertretern eines strikt empirischen Selbstverständnisses der Naturwissenschaften, insbesondere zu Emil du Bois-Reymond und Hermann von Helmholtz. Du Bois-Reymonds Formel Ignoramus et ignorabimus über die Grenzen des Wissens wurde von Zöllner implizit kritisiert, während Helmholtz Zöllners Methode in einem Aufsatz über den „Gebrauch und Missbrauch“ der Deduktion in der Physik angriff und ihm eine Vermischung von Physik und Metaphysik vorwarf.

Zöllners Werk wird zudem in der Tradition der Naturphilosophie und des Neukantianismus gesehen. Philosophische Autoren wie Alois Riehl nahmen das Buch zustimmend auf und würdigten seinen Versuch, naturwissenschaftliche Forschung kritisch zu reflektieren. Seine früheren Untersuchungen zur visuellen Wahrnehmung – darunter die nach ihm benannte Zöllner-Illusion – hatten bereits gezeigt, dass er Fragen nach den Grenzen und Täuschungen der Sinneswahrnehmung ernst nahm.

Ab Mitte der 1870er Jahre wandte sich Zöllner zusätzlich spiritistischen Phänomenen zu. Unter dem Eindruck von Séancen mit dem Medium Henry Slade versuchte er, Phänomene des Spiritismus physikalisch zu deuten und zog dazu die Hypothese eines vierdimensionalen Raumes heran. Die Experimente, die 1877 in seiner Leipziger Wohnung stattfanden, dokumentierte er in dem Buch Transcendentale Physik (deutsch 1878, engl. Transcendental Physics). Kritiker wie Wilhelm Wundt und andere Zeitgenossen wiesen diese Versuche als wissenschaftlich unzureichend zurück und warfen Zöllner Leichtgläubigkeit vor.

In der späteren Wahrnehmung färbten Zöllners spiritistische Experimente auch die Beurteilung seiner früheren spekulativen Kosmologie. Über die Natur der Cometen wird in der Wissenschaftsgeschichte daher sowohl als astrophysikalisches und erkenntnistheoretisches Werk wie auch als Teil eines umfassenderen, bis in den Spiritismus reichenden Weltentwurfs betrachtet.

Rezeption

Zeitgenössische Rezensionen in astronomischen und physikalischen Fachzeitschriften würdigten Zöllners detaillierte Darstellung der Kometenlehre und seinen umfassenden Überblick über die Literatur, äußerten jedoch häufig Vorbehalte gegenüber seinen spekulativen Erweiterungen. In philosophischen Zeitschriften wurde das Werk als Beitrag zur Verbindung von Naturwissenschaft und Erkenntnistheorie bewertet.

Die in der dritten Auflage abgedruckten Briefe dokumentieren die Resonanz des Buches in unterschiedlichen wissenschaftlichen Milieus.

In der neueren Forschung wird Über die Natur der Cometen vor allem

als frühes Beispiel einer endlichen, gekrümmten Kosmologie und
als Fallstudie für den Methodenstreit und die Wissenschaftskultur der Gründerzeit

diskutiert.

Literatur

Johann Karl Friedrich Zöllner: Über die Natur der Cometen. Beiträge zur Geschichte und Theorie der Erkenntniss. 1. Auflage. Wilhelm Engelmann, Leipzig 1872.
Johann Karl Friedrich Zöllner: Über die Natur der Cometen. Beiträge zur Geschichte und Theorie der Erkenntniss. 3. Auflage. L. Staackmann, Leipzig 1883.
Christoph Meinel: Karl Friedrich Zöllner und die Wissenschaftskultur der Gründerzeit. In: Ders.: Naturwissenschaft, Philosophie und Öffentlichkeit im 19. Jahrhundert. [Angabe ergänzen].
Alois Riehl: Rezension zu Zöllner, Über die Natur der Cometen. In: Philosophische Monatshefte 9 (1874), S. 132 ff.