Forschung & TechnikWissenschaft

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Das transatlantische Kabel im Dienste der Wissenschaft

Die Gartenlaube • 1888

Neben der großen und bedeutungsvollen Rolle, welche das transatlantische Telegrafenkabel in internationaler, kommerzieller, maritimer und politischer Hinsicht von nun an in der modernen Welt zu spielen berufen scheint, ist dasselbe bestimmt, auch den verschiedenen Zweigen der Wissenschaft, namentlich der Astronomie, der Nautik, der Meteorologie etc. die wichtigsten Dienste zu leisten. Die erste Anwendung dieser Art, welche das neue Kabel finden wird, besteht in der genauen Bestimmung der geografischen Länge der Insel Neufundland und folglich der richtigen Entfernung des amerikanischen vom europäischen Festland, welche, ungeachtet zahlreicher, mit möglichster Sorgfalt ausgeführter chronometrischer Längenmessungen immer noch nicht mit der für gewisse astronomische und nautische Zwecke erforderlichen Genauigkeit festgestellt ist.

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Unter geografischer Länge versteht man bekanntlich den östlichen oder westlichen Abstand eines Ortes von dem als Ausgangspunkt angenommenen Hauptmeridian, oder allgemein ausgedrückt, die Entfernung zweier Orte in der Richtung von Westen nach Osten. Da sich nun die Erde in vierundzwanzig Stunden von Westen nach Osten um ihre Achse dreht und infolgedessen sämtliche Punkte des Erdumfanges die Sonne nicht gleichzeitig, sondern nacheinander auf- und untergehen sehen, so ist klar, dass an den verschiedenen Punkten der Erdoberfläche in einem und demselben Augenblicke die Tageszeit eine sehr verschiedene sein und stets um so weniger betragen müsse, je weiter der betreffende Ort, nach Westen zu liegt, so zwar, dass gleiche Unterschiede der Tageszeit immer gleichen Unterschieden des Raumes entsprechen, indem auf eine Zeitdifferenz von einer Stunde (dem vierundzwanzigsten Teil der ganzen Rotationszeit der Erde) jedes Mal auch der vierundzwanzigste Teil des ost-westlichen Erdumfanges, also fünfzehn Grade und folglich auf einen Grad ein Zeitunterschied von vier Minuten kommt. Haben wir z.B. eben zwölf Uhr mittags, so liegt der Ort, dessen Uhren in demselben Augenblick elf Uhr dreißig Minuten anzeigen, um den achtundvierzigsten Teil des Erdumfanges, also sieben und einen halben Grad westlich von uns. Beträgt dagegen der Zeitunterschied zweier Orte sechs Stunden oder den vierten Teil des Tages, so ist auch die gegenseitige Entfernung derselben gleich dem vierten Teil des Erdumfanges oder neunzig Graden. Der Zeitunterschied zweier Orte ist hiernach vollkommen gleichbedeutend mit dem Längenunterschiede derselben und gibt daher ein einfaches und bequemes Mittel ab, Letzteren zu messen. Es ist hierzu weiter nichts erforderlich, als auf irgendeine Weise genau zu ermitteln, welche Zeit die Uhren der betreffenden beiden Orte in einem und demselben Augenblicke anzeigen, woraus sich alsdann aus der hierbei sich ergebenden Zeitdifferenz nach dem oben erwähnten einfachen Verhältnis von je vier Minuten auf einen Grad leicht der Längenabstand berechnen lässt, welcher beide Orte voneinander trennt. Gewöhnliche Uhren sind in diesem Falle, wo es sich um Bruchteile von Sekunden handelt, selbstverständlich nicht zu gebrauchen und man bedient sich deshalb hierbei stets der unter dem Namen Chronometer bekannten und von Harrison erfundenen vervollkommneten Uhren, welche von den wechselnden Temperatureinflüssen wenig berührt werden und vermöge ihres hierdurch bedingten sicheren und gleichförmigen Ganges die genauesten künstlichen Zeitmesser darstellen.

Um nun eine derartige Längenbestimmung in der eben beschriebenen Weise praktisch auszuführen, richtet man einfach ein solches Chronometer genau nach der Zeit des einen der beiden Orte, deren gegenseitige Entfernung man zu bestimmen wünscht, und begibt sich hierauf mit demselben nachdem zweiten Ort, an welchem sich gleichfalls ein gutes Chronometer befinden muss, das genau nach der Zeit dieses letzteren Punktes reguliert ist. Man vergleicht dann sorgfältig den Stand der beiden Chronometer und findet so die zwischen den beiden Orten herrschende Zeitdifferenz, aus welcher sich alsdann deren Längenunterschied, wie oben angegeben, leicht berechnen lässt.

In ähnlicher Weise verfährt auch der Seemann auf dem offenen Meer, um den Ort, an welchem sich ein Schiff gerade befindet, in Hinsicht auf östliche oder westliche Abweichung zu bestimmen. Vor seiner Abfahrt von einer Küste richtet er zu diesem Ende das Schiffschronometer, die sogenannte Seeuhr, genau nach der richtigen Sonnenzeit dieses Punktes, was ihn in den Stand setzt, zu jeder Zeit und an jedem beliebigen Orte auf hoher See genau zu wissen, wie viel Uhr es an dieser Küste ist. Will er nun während der Reise die östliche oder westliche Entfernung des Schiffes von dem Abfahrtsorte kennenlernen, so hat er weiter nichts zu tun, als die Tageszeit des betreffenden Ortes, den das Fahrzeug gerade passiert, aus dem Stande der Sonne oder der Gestirne sorgfältig zu bestimmen und sodann hiermit den Stand seines Schiffschronometers zu vergleichen, das ihm angibt, wie viel Uhr es in demselben Augenblicke an der in Rede stehenden Küste ist, woraus sich alsdann die gesuchte Längendistanz durch einfache Rechnung von selbst ergibt. Ein Hauptnachteil dieser chronometrischen Längenbestimmungsmethode, deren Resultate zwar den Bedürfnissen der Schifffahrt und der beschreibenden Geografie genügen, aber keinen Anspruch auf wissenschaftliche Genauigkeit haben, besteht darin, dass, um die Zeit zweier entfernt voneinander liegenden Orte vergleichen zu können, man stets ein Chronometer von dem einen dieser beiden Orte nach dem andern bringen und es folglich eine Land- oder Seereise machen lassen muss, wobei dasselbe durch Erschütterungen, Schwankungen und Stöße mannigfache Störungen erleidet, welche notwendigerweise die Richtigkeit der Ergebnisse wesentlich beeinträchtigen.

Ein vorzügliches Mittel, die ost-westliche Entfernung zweier Punkte zu bestimmen, bietet der elektro-magnetische Telegraf dar, dessen zauberhaftes Spiel es ermöglicht, die Zeit zweier auch noch so entfernter Punkte gleichzeitig zu wissen, und welcher daher neuerdings mit dem besten Erfolg für diesen Zweck angewendet wird. Da nämlich der elektrische Strom den Leitungsdraht mit einer Geschwindigkeit von Tausenden von Meilen in der Sekunde durchläuft und demnach den Erdball an der Stelle seines größten Umfanges in einer einzigen Sekunde mehrere Male umkreisen würde, so kann man bei dieser aller irdischen Entfernungen spottenden Geschwindigkeit ohne jede Gefahr eines Irrtums annehmen, dass derselbe in dem nämlichen Moment, in welchem er von irgendeinem Punkt ausgeht, auch bereits an seinem Ziele angelangt ist und dass folglich ein Signal, das man an dem einen Endpunkt einer Telegrafenlinie gibt, in demselben Augenblicke auch an dem anderen Endpunkte derselben wahrgenommen werden muss. Mit Hilfe des Telegrafen lassen sich demnach zwei durch eine auch noch so bedeutende Entfernung getrennte Uhren in ihren Zeitangaben mit derselben Genauigkeit miteinander vergleichen, wie wenn dieselben nebeneinanderständen. Ein im Berlin genau um ein Uhr abgehendes Signal trifft z.B. bei ununterbrochener telegrafischer Verbindung in Paris um zwölf Uhr fünfzehn Minuten sechsundvierzig Sekunden ein, und da man nach dem eben Gesagten den Abgang und die Ankunft des Signals als vollkommen gleichzeitig betrachten kann, so weichen demnach die Pariser und Berliner Zeit um vierundvierzig Minuten vierzehn Sekunden voneinander ab, woraus sich der Längenunterschied beider Städte zu 11°3′30″ berechnet.

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In gleicher Weise fällt nun auch dem neuen transatlantischen Kabel die Aufgabe zu, uns über den genauen Zeit- und Längenunterschied zwischen der irischen und der neufundländischen Küste zu belehren, wozu sich dasselbe um so mehr eignet, da die telegrafische Verbindung zwischen beiden Punkten in diesem Fall eine ohne jeden Umweg fast gerade von Osten nach Westen laufende und durch keine Zwischenstationen unterbrochene Linie darstellt. Das hierzu anzuwendende Verfahren besteht nach dem vorhin Gesagten einfach darin, an den beiden Endpunkten, in Valentia und in Neufundland, unter der Aufsicht von kundigen Fachmännern zwei richtiggehende und genau nach der Zeit des betreffenden Ortes regulierte Chronometer aufzustellen und hierauf nach vorhergegangener Übereinkunft von der einen Station in möglichst kurzen Zeichen die Zeitangabe des betreffenden Chronometers nach der andern Station zu telegrafieren, was man der größeren Sicherheit wegen und zum Zweck sorgfältiger Kontrolle mehrere Male wechselseitig von beiden Endstationen aus wiederholt. Die Hauptschwierigkeit dieser Operation liegt demnach in der Raschheit und Präzision der Ausführung, und es ist daher für die Erlangung genauer Resultate sehr wesentlich, dass jene von erprobten Männern der Wissenschaft geleitet werde.

Hat man auf diese Weise durch die Vergleichung des amerikanischen und des europäischen Chronometers die genaue Zeitdifferenz zwischen Neufundland und Valentia bestimmt und hieraus den wirklichen Längenunterschied beider Punkte, in Graden ausgedrückt, berechnet, so ist es alsdann, da man die Meilenzahl kennt, welche unter dieser Breite ein Längengrad umfasst, nicht mehr schwer, die gefundene Zahl von Graden, Minuten und Sekunden in Meilen zu verwandeln und so die wirkliche Entfernung Neufundlands von Irland kennenzulernen. Nach den bisherigen mehr annähernden Messungen beträgt der Raum, welcher die amerikanische Ostküste von der europäischen Westküste trennt, ungefähr den sechsten Teil des Erdumfanges und entspricht demnach einer Zeitdifferenz von etwa vier Stunden, so dass die Uhren in St. Johns erst acht Uhr in der Frühe anzeigen, während es in Valentia bereits zwölf Uhr mittags ist.

Wie wünschenswert und wichtig es in zahlreichen Fällen des geistigen und geschäftlichen Verkehrs ist, statt diesen nur ungefähren und unbestimmten Zahlenwert genau den Raum und die Zeit zu kennen, welche uns von dem Leben und Treiben der neuen Welt scheiden, bedarf wohl keiner näheren Begründung, und es wird, daher nicht zu den kleinsten Verdiensten der unterseeischen Telegrafie gehören, uns auch über diesen Punkt aufgeklärt zu haben.

• Emil Sommer

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