Energie, Masse und Kraft

trebuchet

Es werden Maschinen gebaut werden, mit denen die größten Schiffe, von einem einzigen Menschen gesteuert, schneller fahren werden, als wenn die mit Ruderern vollgestopft wären; er werden Wagen gebaut werden, die sich ohne die Hilfe von Zugtieren mit unglaublicher Geschwindigkeit bewegen werden; Flugmaschinen werden gebaut werden, mit denen ein Mensch die Luft beherrschen wird wie in Vogel; Maschinen werden es erlauben, auf den Grund von Meeren und Flüssen zu gelangen.” (Roger Bacon, Epistola de secretis operibus artis et naturae, um 1260)

Liebe Studenten! Wo sind wir gerade? Beim Einschub eines Einschubes. Die ursprünglichen Fragen wird jeder vergessen haben. Wer will, kann noch einmal nachsehen.

Ich schrieb: “Ich wollte Mitterauers “Warum Europa? Mittelalterliche Grundlagen eines Sonderwegs” weiterlesen, stockte aber, weil mir unangenehm auffiel, dass ich das Standardwerk Lynn WhitesMedieval Technology and Social Change” über die Entwicklung der Produktivkräfte gar nicht kannte.”

Wir sind also beim zweiten Einschub in der Lektüre Mitterauers und immer noch bei den Vorarbeiten zum Einen und Einzigen Wahren und Autorativen, Historisch Genauen und Amtlich Anerkannten Bericht über den Feudalismus und wie er den Kapitalismus gebar und warum und warum anderswo nicht.

Und nun kommen wir zur Kurbel. Ich habe die Blide natürlich mit einem Hintergedanken zusammengebaut: Warum ist die den Römern nicht eingefallen? Welche Naturkräfte wirken, wie erkennt und begreift man die, und wann versteht man das und warum? Das Hebelgesetz kennen wir schon seit Archimedes. Der war so aus seiner Zeit gefallen bzw. ihr voraus wie Leonardo. Archimedes hat die Römer mit Maschinen erschreckt, die die einfachen Gesetze der Mechanik ausnutzen, aber außer ihm verstand niemand etwas davon. Eine einfache Schleuder, die das Hebelgesetz ausnutzt, kann nach ein wenig Ausprobieren vermutlich jedes Kind. Schwieriger wird es schon mit der Länge des Schleuderarms: Die Achse ist nicht in der Mitte, sondern verschoben. Der Teil mit den Gegengewichten ist kürzer. Versteht man das Prinzip “Kraft mal Kraftarm ist gleich Last mal Lastarm” bei bloßem Hinschauen?

Bei der Blide Leonardos kommen noch zwei weitere Prinzipien dazu: Der zu schleudernde Arm mit der Last wird “künstlich verlängert” dergestalt, dass die Seile, an der das, was weggeworfen werden soll, noch zusätzlich schwingen, was die Strecke des bewegten Objekts vergrößert. Nein, das ist den Römern nicht eingefallen – deren Belagerungsmaschinen waren viel einfacher und nutzen meistens nur die Spannung gedrehter bzw. gestraffter Seile aus. Das Thema also: Woher kriegt man die Energie, um eine Masse zu beschleunigen? Wie ersetzt man Menschenkraft durch Schwerkraft und/oder Energie aus irgendeiner Quelle? Wie kombiniert man mehrere physikalische Gesetze, um eine “Maschine” zu bauen?

Es ist keinesfall so, dass das Wissen der Menschheit immer nur aufgestapelt wird und die nachgeborenen Generationen sich dessen bedienen könnten. Schon bei Büchern weiß man, das dem nicht so ist. Wissen kann seiner Zeit voraus sein und von niemandem verstanden werden (wie beim Hubschrauber) oder verloren gehen oder daran scheitern, dass es an den Materialien fehlt, um etwas zu bauen oder so unsäglich aufwändig, dass man es lässt – oder die Ökologie lässt es in bestimmten Regionen nicht zu (wie beim schweren Pflug).

Ochsenpflug Kuba
Granma, Kuba. Auch in Kuba ist das Pflügen mit Pferden offenbar nicht rentabel. Ochsen ziehen hier mit einem Joch, aber keinem Kummet. Das ist ungefähr der technische Stand der Spätantike.

Die Produktionsverhältnisse scheinen eine Schranke aufzustellen, bestimmte Prinzipien zu erkennen oder nicht. (Nein, es wird jetzt nicht philosophisch.) Es kann kein Zufall sein, dass im Frühfeudalismus eine Revolution in der Landwirtschaft stattfand, die wiederum nach sich zog, dass in der Renaissance zahlreiche Dinge erfunden oder auch nur theoretisch antizipiert wurden, an der die Antike gescheitert war.

Es dauert aber unendlich lange, bis Prinzipien, die heute einfach erscheinen, im Bewusstsein der Menschheit allgemein verfügbar waren. Warum? Das beste Beispiel ist die Kurbel, die auch bei der Blide zum Einsatz kommt. Eine Kurbel setzt eine Drehbewegung in eine Hin- und Her-Bewegung um. Der Heimwerker denkt an Bohren, Sägen und Drehbänke. Kurbeln gibt es schon sehr lange, aber dass man mit ihr eine ganz andere Bewegung umsetzen kann als das Drehen, ist nicht selbstverständlich. Die Griechen und Römer haben, soweit bekannt, Kurbeln nicht bildlich dargestellt, nur wenige sind überliefert worden. Das ist doch merkwürdig? Warum? (Die Nemi-Schiffe besaßen vermutlich auch Kurbeln, sogar mit Schwunggewichten. Leider sind sie zerstört worden.)

Das Prinzip kommt bei Handmühlen zum Einsatz. Lynn White schreibt: “Durch viele Generationen ist nicht beachtet worden, dass das Zermahlen des Korns in einer Handmühle weniger durch den Druck des Obersteins als durch seine Scherwirkung erfolgt ist und dass das Mehl sich nach außen drängte, bei einem muldenförmigen Unterstein genau wie bei einem ebenen. Infolgedessen sind die ältesten Handmühlen recht schwer gewesen, und der Handgriff oder die Handgriffe waren waagrecht seitlich in den Oberstein eingesetzt. An solchen Handmühlen müssen die Mahlenden den Oberstein in ständigem Wechsel der Drehrichtung bewegt haben.”

Da schauen also unzählige Leute hunderte von Jahren auf Mühlsteine, und niemand kapiert das Prinzip, dass man es ganz einfach viel besser machen und haben könnte. Das muss doch erklärt werden?!

Sogar in der Renaissance schien es den schlauesten Köpfen schwer zu fallen, das Prinzip der Kurbel, Bewegungsenergie umwandeln zu können, zu begreifen.

Kurbel
Mariano di Jacopo, genannt Taccola, um 1450. Das Prinzip der doppelt gekröpften Kurbelwelle hat er noch nicht verstanden.

White hat dazu eine interessante These: “Ein Mensch des 20. Jahrhunderts, der vor einer Handmühle mit einem einzigen senkrechten Handgriff säße, würde sie sich ständig gleichsinnig im Kreise drehen. Es ist keineswegs ebenso sicher, dass der Mensch der Verfallszeit des Römischen Reiches das gleiche getan hätte. Das Kurbeldrehen hat eine Umstellung des Bewegungssinnes dargestellt, die schwieriger war, als wir uns heute ohne weiteres vorstellen können. (…) Zu Beginn des 14. Jahrhunderts, also mindestens zwölf Jahrhunderte nach ihrem ersten Auftreten in China und sechs Jahrhunderte nach ihrem ersten Erscheinen in Europa, ist die Kurbel noch immer ein schlafender Keim der technischen Entwicklung gewesen. Sowie das Gebiet des Islam und Byzanz in Betracht kommen, finde ich keinen sicheren Beleg für die einfachste Anwendung vor 1206.”

Die Bohrleier (Handbohrmaschine) und die Pleuelstange kommen erst im 15. Jahrhundert in Gebrauch, obwohl aus der Antike einzelne Beispiele bekannt sind, wie etwa die Sägemühle von Hierapolis.

Vielleicht habe das damit zu tun, so mutmaßt Lynn White, dass ständige Drehbewegungen nur in der anorganischen Welt möglich sind, während bei den Lebewesen das Hin und Her die einzige Form der Bewegung ist. Die Kurbel verbindet beide Grundarten sich oder etwas zu bewegen. “Der große Physiker und Philosoph Ernst Mach hat auf die Schwierigkeiten hingewiesen, die Kinder beim Erlernen der Kurbelbewegung zu überwinden haben.”

Man könnte vermuten, dass sich Technik unter anderem erst dann entwickelt, wenn eine große Anzahl von Menschen durch ihre Arbeit dazu gezwungen werden, sich Gedanken zu machen, wie man das effektiver anstellen könnte. Die Sklavenhaltergesellschaft war nicht der richtige Nährboden dafür. Aber das vermute ich nur. Wir haben immerhin ein paar gute Fragen gestellt. Dann kommen irgendwann auch Antworten.
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Bisher zum Thema Feudalismus erschienen:
– Reaktionäre Schichttorte (31.01.2015) – über die scheinbare Natur und die Klasse
– Feudal oder nicht feudal? tl;dr, (05.05.2019) – über den Begriff Feudalismus (Fotos: Quedlinburg)
– Helidos, ubar hringa, do sie to dero hiltiu ritun (08.05.2019) – über die Funktion der verdinglichten Herrschaft in oralen Gesellschaften (Quedlinburger Domschatz I)
– Tria eburnea scrinia com reiquis sanctorum (09.05.2019) – über Gewalt und Konsum der herrschenden Feudalklasse als erkenntnistheoretische Schranke (Quedlinburger Domschatz II)
– Die wâren steine tiure lâgen drûf tunkel unde lieht (10.05.2019) – über die Entwicklung des Feudalismus in Deutschland und Polen (Quedlinburger Domschatz III)
– Authentische Heinrichsfeiern (13.05.2019) – über die nationalsozialistische Märchenstunde zum Feudalismus (in Quedlinburg)
– Der Zwang zum Hauen und Stechen oder: Seigneural Privileges (15.06.2019)
– Yasuke, Daimos und Samurai [I] (24.07.2019)
– Yasuke, Daimos und Samurai [II] (03.05.2020)
– Agrarisch und revolutionär (I) (21.02.2021)
– Trierer Apokalypse und der blassrose Satan (17.03.2021)

Zum Thema Sklavenhaltergesellschaft:
Doppeldenk oder: Die politische Macht kommt aus den Legionen [Teil I]) 05.11.2020)
Doppeldenk oder: Die politische Macht kommt aus den Legionen [Teil II]) 27.12.2020)

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Kommentare

9 Kommentare zu “Energie, Masse und Kraft”

  1. tom am April 4th, 2021 11:40 pm

    Leicht OT:
    3. Staffel “Shtisel” läuft.
    Kleine Pause vom Mittelalter. (Na ja, nicht ganz)

  2. Jim am April 5th, 2021 10:48 am

    Sie konnten ihn damals ja noch nicht fragen…
    https://m.youtube.com/watch?v=uPsvNOuR-Ho

  3. ... der Trittbrettschreiber am April 5th, 2021 12:06 pm

    Das ist guter und interessanter Geschichtsunterricht, danke Burks. Schade, dass das nirgends und bislang niemals Eintritt in die Bildungslandschaft der sogenannten Schulen (in Wahrheit Aussortierinstitute)gefunden hat – es bleibt wohl den Regalen der Unis vorbehalten. Soweit meine Freude an der Draufsicht auf die Wissensentwicklung.
    Leider zeigt es auch die Borniertheit der sich aneinanderreihenden Gegenwarten, in denen immer dem Zeitgeist gemäß geurteilt und verurteilt wird. Ein Schüler, der sich möglicherweise zu diesen Dingen damals (wie auch heute) weiterführende Gedanken gemacht haben mochte, bekäme eine glatte 5 und im Wiederholungsfall eine 6. Vielleicht wäre es an der Zeit, die Technik der Borniertheit und ihre Folgen zu studieren – und vielleicht daraus zu lernen.

    Hcks… ach was rede ich…Zischsch…

  4. Crazy Eddie am April 5th, 2021 7:05 pm

    Möglicherweise wäre es den Römern eingefallen, wenn sie eine solche Belagerungsmaschine tatsächlich gebraucht hätten. Welche feindliche Stadt war denn so stark befestigt, daß die Römer eine Blide gebraucht hätten, um sie sturmreif zu schießen?

  5. admin am April 5th, 2021 7:23 pm

    Wenn etwas erfunden würde, weil es gebraucht wird, dann wären die Römer mit dem Helikopter oder einem Heißluftballon über Germanien geflogen.

  6. Corsin am April 5th, 2021 7:39 pm

    Wir sind noch weit davon entfernt, den wissenschaftlich-technischen Stand Antike zu verstehen. Der technologisch neuzeitlich anmutende Mechanismus von Antikythera ist dafür das beste Beispiel.

    Es sei an dieser Stelle ganz dringend der YT-Kanal
    ‘Clickspring’ empfohlen, auf dem ein genialer Uhrmacher und Forscher seit einigen Jahren die akribische Rekonstruktion dieses antiken Computers dokumentiert, zuletzt mit ganz neuen Erkenntnissen und einer wissenschaftlichen Arbeit dazu.

    (Stellt Euch vor Ihr schaut Archimedes zu, und es ist noch besser als Bob Ross.)

    https://www.youtube.com/watch?v=ML4tw_UzqZE&t=341s

  7. Corsin am April 5th, 2021 7:43 pm

    Tschulljung, das war ein blöder Link, hier geht es eigentlich los:

    https://www.youtube.com/watch?v=eb9J5a5eaWs

  8. flurdab am April 6th, 2021 8:18 am

    Woher wissen wir denn das die Römer keine Heißluftballons hatten?
    Eigentlich laufen techniche Entwicklungen meines Wissen nach folgendem Prinzip ab:
    Problem -> Lösung.
    Z.B. der Otto- Motor.
    Problem: große Mengen eines Abfallerzeugnis aus der Raffinerie von “Leuchtöl”, gemeinhin Benzin genannt.
    Lösung: Erfindung einer Kraft- Wärme- Maschine zur Nutzung dieses Abfalls.
    Weiterentwicklung -> Automobil

    Als ob die Römer keine Heißluftballons kannten pffft.
    Wegen dieser Technologie, wie auch der Wasserspülung, der Fussbodenheizung und der Wasserwaage haben die Römer doch Germanien erst überfallen. Genauer gesagt den unterem linken Niederrhein, den damaligen Hotspot der Ingenieurskunst, quasi das Silicon Valley der Zivilisation.
    Der Mangel an Geschichtskenntnis ist erschreckend ;-)

  9. ... der Trittbrettschreiber am April 6th, 2021 11:46 am

    “Das ist ungefähr der technische Stand der Spätantike.”

    Ich bin auch schon wieder soweit, lieber einen USB-Stick* im Wald meines Vertrauens zu vergraben, als ein 500-semestriges Studium mit anschließender Feinmechaniker-Ausbildung zu absolvieren, um Daten für Nichtberechtigte unzugänglich zu verschlüsseln.
    ;-)… UND! – wieder zu entschlüsseln…

    * Unterwegs Sein Bildet (USB):

    https://tinyurl.com/dy45rwaj

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