Winzige explodierende Häuser förderten Blitzableiter des 18. Jahrhunderts

Stellen Sie sich vor, Ingenieure mussten ein funktionierendes Modell bauen, um jedes neue technologische Konzept der breiten Öffentlichkeit zu demonstrieren. Richtig gemacht, könnte die technische Kompetenz steigen! Ein überzeugendes visuelles Beispiel kann den Menschen wirklich helfen, die Anwendungen und Auswirkungen neuer Technologien zu verstehen. Das war die Idee hinter dem Donnerhaus, das in der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts zu einem beliebten Mittel wurde, um Benjamin Franklins Experimente mit dem Blitzableiter bekannt zu machen.

Das Donnerhaus war ein einfaches Tischgerät, um die Vorteile eines geerdeten gegenüber einem ungeerdeten Leiter zu zeigen. Der Demonstrator würde eine kleine Menge Schießpulver in das Modell geben und dann das Haus mit einer elektrischen Ladung aus einer frühen Batterie namens Leyden-Glas zappen. Wenn das Haus einen Blitzableiter hätte, der durch einen geerdeten Leiter simuliert wird, würde die Ladung ohne Zwischenfall passieren. Aber wenn das Haus mit einem offenen Leiter errichtet wurde, würde die Ladung das Schießpulver entzünden und die Seiten des Hauses würden mit einem lauten Knall einstürzen. Diese moderne Demonstration zeigt, wie es gemacht wurde:

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Die Demos waren sicherlich dramatisch, und doch dauerte es Jahre, bis sich Blitzableiter durchsetzten.

Ben Franklins Experimente bestätigten, dass Blitze Elektrizität transportieren

Franklins Experimente mit Elektrizität begannen 1745, als Peter Collinson, ein Fellow der Royal Society und Schirmherr der American Philosophical Society, ihm ein Glasröhrchen und eine Reihe von Anweisungen für Experimente schickte. Franklin übernahm begeistert die Forschung. Bis 1750 hatte er Collinson zurückgeschrieben und ein eigenes Experiment vorgeschlagen, um festzustellen, ob der Blitz, den er am Himmel beobachtete, die gleichen elektrischen Eigenschaften hatte wie der in einem Leidener Glas.

Dank eines beliebten Currier- und Ives-Drucks und einiger ausgeschmückter Mythenbildung gehen die meisten Amerikaner davon aus, dass Franklin diese bahnbrechende Entdeckung mit seinem berühmten Drachenexperiment im Jahr 1752 gemacht hat. Aber die Gravur wurde 1876 gemacht, mehr als 100 Jahre später, und es hat eindeutig einiges gedauert Freiheiten mit der Wahrheit. Zum Beispiel war Franklins Sohn William, der als eifriger kleiner Junge dargestellt wird, der seinem Vater hilft, zum Zeitpunkt des Experiments 21 Jahre alt. Außerdem zeigt das Bild das Paar auf freiem Feld, aber Franklin dachte, das Experiment sollte auf einem hohen Turm oder einer Kirchturmspitze stattfinden; Tatsächlich verzögerte er die Durchführung des Experiments, weil es zu dieser Zeit in Philadelphia kein entsprechend hohes Gebäude gab.

Ben Franklin führte höchstwahrscheinlich 1752 sein berühmtes Blitzexperiment durch, aber nicht auf freiem Feld.Getty Images

Natürlich haben die meisten Mythen eine gewisse Grundlage in der Wahrheit, und es ist wahrscheinlich, dass Franklin das Drachenexperiment mit seinem Sohn im Juni 1752 durchgeführt hat. Aber das Experiment, das Franklin vorschlug, um festzustellen, ob die Wolken elektrifiziert waren, beinhaltete überhaupt keinen Drachen.

Am 29. Juli 1750 schrieb Franklin an Collinson und schlug vor, einen Wachhäuschen auf einem Turm oder Kirchturm aufzustellen. Die Kiste, die groß genug war, um einen Mann und einige elektrische Geräte aufzunehmen, wurde abgedeckt und trocken gehalten, und eine 6 bis 9 Meter lange Eisenstange führte durch die Kiste nach oben und endete in einer scharfen Spitze. Franklin glaubte, dass der Stab verwendet werden könnte, um anzuzeigen, ob Gewitterwolken elektrifiziert waren. Er veröffentlichte das Wachhäuschen-Experiment in seinem Buch, Experimente und Beobachtungen zur Elektrizität, das 1751 in London herausgegeben und im folgenden Jahr in Frankreich übersetzt und veröffentlicht wurde.

Franklins vorgeschlagene Experimente stießen in England auf lauen Empfang, aber König Ludwig XV. von Frankreich wollte, dass sie durchgeführt wurden. Der Naturforscher Thomas-François Dalibard hat im Garten seines Hauses in Marly-la-Ville, 25 Kilometer nördlich von Paris, einen Wachhäuschen mit einer 12,2 Meter langen spitzen Eisenstange aufgestellt. Am 10. Mai 1752 zogen Gewitterwolken über uns auf. Dalibard war nicht in der Stadt, aber er hinterließ Anweisungen bei seinem Assistenten Coiffier und dem Dorfpfarrer Pater Raulet. Coiffier war somit der erste, der Franklins Experiment durchführte. Als er einen Messingdraht auf wenige Zentimeter an die Eisenstange heranbrachte, sprang ein Funke über und verströmte einen Schwefelgeruch, sehr ähnlich dem von elektrischen Experimenten mit Leydener Gefäßen. Raulet wiederholte das Experiment dann erfolgreich sechsmal innerhalb von 4 Minuten, bis sich Donner und Blitz auflösten und es zu hageln begann.

Raulet schickte einen Bericht über das Experiment an Dalibard, der ihn am 13. Mai in der Académie Royale des Sciences in Paris vorlas. Fünf Tage später wiederholte ein Kollege das Experiment erfolgreich. Bald wurde das Experiment in ganz Europa durchgeführt. Aber die Nachricht erreichte Nordamerika nur langsam, und Franklin führte sein Drachenexperiment durch, ohne zu wissen, dass die Franzosen seine Theorie bereits mit dem Wachhäuschen-Experiment bewiesen hatten.

Die Einführung des Blitzableiters war nicht blitzschnell

Wenn die Wissenschaft im wirklichen Leben so vorgegangen wäre wie in den Filmen, hätte Franklins Bestätigung, dass Gewitterwolken elektrifiziert sind, schnell zur Annahme seines vorgeschlagenen Schutzes geführt: des Blitzableiters. Aber die Realität folgt selten einem sauberen Drehbuch, und Historiker müssen die Beweise durchgehen, um die tatsächliche Reihenfolge der Ereignisse herauszufinden. I. Bernard Cohen veröffentlichte 1952 im Rahmen der Feierlichkeiten der American Philosophical Society zum zweihundertjährigen Bestehen der Experimente einen Aufsatz über Franklins Blitzableiter. Später erweiterte er dies in seinem Buch Benjamin Franklins Wissenschaft.

Franklin hatte bereits 1750 die Nützlichkeit eines Blitzableiters vorgeschlagen: „Würden diese spitzen Stäbe nicht wahrscheinlich das elektrische Feuer lautlos aus einer Wolke ziehen, bevor es nahe genug kam, um zuzuschlagen, und uns dadurch vor diesem höchst plötzlichen und schrecklichen Unheil schützen! ” 1751 benutzte Franklins Freund und Mitarbeiter Ebenezer Kinnersley ein Donnerhaus, um das Konzept zu demonstrieren, und hielt Vorträge über das „neu entdeckte elektrische Feuer“ in New York, Boston und Newport, RI

Pariser Designer haben sich einen blitzleitenden Hut ausgedacht [left] und Regenschirm [right]. Sollte der Träger getroffen werden, sollte die Metalllitze den Strom auf den Boden ableiten.Getty Images

Aber mehr als ein Jahrzehnt später schrieb Franklin aus England an Kinnersley, dass er von der fehlenden Adoption entmutigt sei: „Hier [the lightning rod] wird sehr wenig beachtet; so wenig, dass ich, obwohl es jetzt sieben oder acht Jahre her ist, seit es veröffentlicht wurde, noch nicht von einem einzigen Haus gehört habe, das versucht hätte, damit gesichert zu werden.“ Franklin war frustriert über die Trägheit der Leute, wenn ihnen etwas präsentiert wurde, was er als eine klare Lösung für ein Problem ansah. Aber er kämpfte gegen religiöse Überzeugungen, persönlichen Groll und einfache Angst.

Eine langjährige katholische und protestantische Tradition (wenn nicht Lehre) forderte das Läuten von Glocken bei Gewittern, um die teuflische Natur des Sturms zu zerstreuen. Bereits im 17. Jahrhundert hatte Kardinal Bellarmine (der sich mit Galileo kreuzte) Berichten zufolge diese Praxis angeprangert, und Papst Benedikt XIV. Befürwortete die Verwendung von Blitzableitern, sobald sie sich als wirksam erwiesen hatten.

Leider sterben manche Traditionen nur schwer – und viele Glöckner auch. Kirchtürme sind natürlich bevorzugte Orte für Blitzeinschläge. Zwischen 1753 und 1786 starben allein in Frankreich 103 Kirchturmläuter durch Blitzschlag. Ich weiß, wenn es mein Job wäre, würde ich um einen Blitzableiter betteln.

Auch Kleinigkeiten kamen dem Blitzableiter in die Quere. Zum Beispiel hatten Dalibard und Georges-Louis Leclerc es versäumt, die Arbeit von Jean-Antoine Nollet, einem französischen Geistlichen und führenden elektrischen Experimentator, in ihrer kurzen Einführung in Dalibards Übersetzung von Franklins Werk zu erwähnen. Als Vergeltung versuchte Abbé Nollet, die Nachricht vom Erfolg des Wachhäuschen-Experiments zu unterdrücken. Als dies fehlschlug, beschäftigte er sich mit Angstmacherei, indem er den Stromschlag von Georg Wilhelm Richmann im Jahr 1753 ausnutzte.

Zum Zeitpunkt seines Todes hatte Richmann versucht, das Wachhäuschen-Experiment zu replizieren, aber mit der Wendung, ein Elektrometer anzuschließen, um die Stärke der atmosphärischen Elektrizität zu messen. Leider machte er den grundlegenden Fehler, einen nicht geerdeten Stab zu verwenden, und am 6. August 1753 war er der erste aufgezeichnete Tod durch elektrische Experimente.

Franklin druckte einen Bericht über den Unfall in der Pennsylvania Gazette und beendete es mit seinem eigenen Stecker für den Blitzableiter: „Und wäre sein Apparat für die Sicherheit seines Hauses bestimmt gewesen, und der Draht (wie es in diesem Fall sein sollte) ohne Unterbrechung vom Dach zur Erde fortgesetzt, es Es scheint mehr als wahrscheinlich, dass der Blitz dem Draht gefolgt wäre und dass weder das Haus noch irgendjemand aus der Familie durch diesen unglücklichen Schlag verletzt worden wäre.“

Schließlich wurden Blitzableiter weithin akzeptiert, auch wenn die Wissenschaft dahinter für die meisten Menschen ein wenig düster blieb. Ein typisches Beispiel: 1778 schlugen französische Modedesigner Damenhüte und Regenschirme mit eingebauten Blitzableitern vor. Eine Metallkette schleifte hinterher, um die Energie in den Boden abzuleiten. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass solche Zubehörteile einen Blitzeinschlag anziehen, bieten sie auch keinen Schutz. Wenn die Modehäuser vielleicht eine Demonstration eines Donnerhauses gesehen hätten, wären sie weniger eifrig gewesen, potenziell tödliche Modewaren zu entwerfen.

Teil eines fortlaufende ReiheBlick auf historische Artefakte, die das grenzenlose Potenzial der Technologie umfassen.

Eine gekürzte Version dieses Artikels erscheint in der Printausgabe vom April 2023 als „Fühle den Donner.“