Zahlen, bitte! 79,5775 Ampere je Meter nach Hans Christian Ørsted

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Er soll zufällig darauf gestoßen sein: Der dänische Physiker Hans Christian Ørsted (oft auch Oersted) entdeckte 1820, dass eine Kompassnadel in der unmittelbaren Umgebung eines stromführenden Leiters durch den fließenden elektrischen Strom bewegt wird. Damit legte er einen Grundstein für die Elektromagnetismus-Forschung.

Geboren wurde Ørsted am 9. August 1777 im dänischen Rudkøbing als Sohn eines Apothekers. Da es zum Zeitpunkt seiner Jugend noch keine Schulpflicht gab, wurden er und sein Bruder abwechselnd von seinem Vater und einem deutschen Perückenmacher-Ehepaar unterrichtet.

Zahlen, bitte!

In dieser Rubrik stellen wir immer dienstags verblüffende, beeindruckende, informative und witzige Zahlen aus den Bereichen IT, Wissenschaft, Kunst, Wirtschaft, Politik und natürlich der Mathematik vor.

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Autodidaktisches Lernen in der Anfangszeit

Das Ehepaar gab ihm zur Aufgabe die Bibelstellen, die sie auf Deutsch vorlasen, ins Dänische zu übersetzen. So kam er nicht nur Deutschkenntnisse, sondern auch zum Wunsch Theologie zu studieren. Der Vater hatte allerdings etwas dagegen: Bei ihm ging er und sein Bruder in die Lehre. Sie halfen in der Apotheke aus, und erwarben nebenbei noch Kenntnisse in Chemie. Weitere Fremdsprachen lernte er über verschiedene Bezugspersonen.

1794 gingen beide nach Kopenhagen zur Weiterbildung. Ørsted machte sein Abitur und studierte danach an der Kopenhagener Universität Naturwissenschaften und Pharmazie. 1797 legte er die pharmazeutischen Examine ab; zwei Jahre später erlangte er die Promotion zum Dr. phil. Seine Dissertation nannte er "Über die Architektonik der Naturmetaphysik" und sie behandelte die Naturphilosophie von Kant, die Ørsted sehr beeinflusste.

Dreijährige Studienreise durch Europa

Danach lehrte er bis 1801 an der Chirurgischen Akademie, leitete eine Apotheke und begab sich danach auf Studienreise, die ihn für ein halbes Jahr nach Berlin und 15 Monate nach Paris und an diverse weiteren Orte Europas führte.

Auf diesen Reisen lernte er den deutschen Physiker Johann Wilhelm Ritter kennen und schätzen. Sie wurden enge Freunde, vermutlich auch dadurch, da sie einen ähnlichen Werdegang hatten: Ritter war wie Ørsted in einfachen Verhältnissen geboren, machte ebenfalls eine Lehre als Apotheker und studierte ebenfalls ein naturwissenschaftliches Fach. Und Ritter war ebenso wie Ørsted von den Lehren Kants überzeugt. Ritter, Entdecker der UV-Strahlung und Erfinder des ersten Akkumulators, beeinflusste Ørsteds Forschung.

Lehren als Professor und erster Forschungserfolg

1806 wurde Ørsted an der Kopenhagener Universität außerordentlicher Professor für Chemie und Physik an der Universität Kopenhagen. 1817 wandelte sich sein Status zum ordentlichen Professor. Hier machte er 1819 auf sich aufmerksam, indem er erstmals Piperidin isolierte.

Im Frühjahr 1820 später machte er während einer Vorlesung die Entdeckung, die weltweit für Aufsehen sorgen sollte: Den Studierenden wollte er demonstrieren, dass sich ein Draht erwärmt, wenn Strom ihn durchfließt. Für weitere Magnetismus-Experimente stand ein Kompass auf einem Holzgestell bereit. Und Ørsted bemerkte erstmals verblüfft, dass sich jedes mal die Nadel bewegte, sobald Strom durch den Leiter floss.

Die Entdeckung, die die Forschungswelt elektrisierte

Er war über das Verhalten des Kompasses erstaunt, aber es schien ihm zu konfus. Deswegen wollte er dem Effekt nachgehen, sobald er mehr Zeit hatte. Im Sommer experimentierte er weiter und stellte zweifelsfrei fest, dass elektrischer Strom ein Magnetfeld produzieren kann. Er veröffentlichte auf den Tag genau vor 200 Jahren die Ergebnisse in einer Publikation namens "fectum conflictus electrici in acum magneticam“ („Experiment hinsichtlich der Wirkung des elektrischen Konflikts auf eine magnetische Nadel“). Es waren nur wenige Seiten in Latein. Aber die schlugen in der wissenschaftlichen Welt ein wie ein Blitz.

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Der Zusammenhang war zwar schon länger vermutet worden, aber erst jetzt war er für jeden experimentell nachweisbar. Es hatte sogar schon vorher Forscher gegeben, die einen ähnlichen Zusammenhang erkannten, aber sie waren in Vergessenheit geraten. Erst Ørsted vermochte den Wert dieser Entdeckung zu vermitteln. Und spätestens als der französische Physiker François Arago den Ørsted-Versuch in der Pariser Akademie der Wissenschaften vorführte, wurde der Entdecker berühmt.

Viele Ehrungen und Einfluss in der Wissenschaft

Er erhielt viele Ehrungen für seine Entdeckung und beeinflusste massiv die weitergehende Forschung der Elektrizität. Und nebenbei entdeckte er noch 1825 ein Verfahren zur Herstellung von Aluminium.

Später wurde die Einheit der magnetischen Feldstärke im Gaußschen und Elektromagnetischen CGS-System Oersted (Oe) genannt. In der Definition als die magnetische Feldstärke, bei der auf einen Einheitspol die Kraft 1 dyn wirkt. 1 Oe = 1000/4π A/m ≈ 79,5775 A/m. Seit 1970 ist Oersted aber keine offizielle Einheit mehr.

Hans Christian Ørsted gründete 1824 die Dänische Gesellschaft für Naturlehre und auf sein Wirken hin wurde 1829 in Kopenhagen die Polytechnische Lehranstalt geschaffen. Letztere leitete er bis zu seinem Tod 1851. Ørsted starb mit 73 Jahren als einer der angesehensten Forscher seiner Zeit – An seiner Beerdigung sollen über 200.000 Menschen teilgenommen haben. (mawi)