Ärzte-Briefe aus vier Jahrhunderten

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Julius Robert Mayer

Geboren am 25. November 1814 in Heilbronn, gestorben ebenda am 20. März 1878. – Von 1832–38 studierte er Medizin in Tübingen und promovierte dort mit einer Dissertation über das Santonin. 1840 übernahm er die Stellung als Arzt auf einem holländischen Kauffahrteischiff. Auf der Reede von Batavia hatte er die Beobachtung gemacht, daß das beim Aderlaß aus der Armvene entnommene Blut eine auffallend helle Röte aufwies, und diese Tatsache veranlaßte ihn zu eingehenden emsigen Studien. Darauf beziehen sich die an Griesinger gerichteten Briefe Mayers aus den Jahren 1842, von denen hier zwei der besten wiedergegeben seien. 1842 erschienen von Mayer in Liebigs »Annalen der Chemie und Pharmacie« »Bemerkungen über die Kräfte der unbelebten Natur«; 1845 »Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel, ein Beitrag zur Naturkunde« und 1848 »Beiträge zur Dynamik des Himmels«. Nachdem er 1850 eine schwere Krankheit überstanden hatte, die Ernst Jentsch zugleich mit der Geschichte von Mayers Entdeckung dargestellt hat (Berlin 1914), schrieb er noch 1851 »Bemerkungen über das mechanische Äquivalent der Wärme«. In diesen vier größeren Arbeiten (neu herausg. in Voigtländers Quellenbüchern, Bd. 12) ist seine Lehre von der Mechanik der Wärme niedergelegt. Im Winter 1851/52 erkrankte Mayer von neuem; von da bis zu seinem Tode lebte er als Arzt in seiner Vaterstadt.

Noch fällt mir ein, Du erwartest vielleicht, daß ich Dir eine speciellere Anwendung auf Physiologie angebe; hier muß sehr langsam und vorsichtig fortgeschritten werden. Das nächste ist die Betrachtung des animalischen Stoffwechsels. Ein logischer Instinkt hat die Physiologen seit einiger Zeit auf den axiomatischen Satz geführt: keine Action ohne Stoffwechsel; dieser Satz wird durch meine Theorie schon von physikalischer Seite aus mit Bestimmtheit ausgesprochen; es fragt sich aber nun in der Physiologie »wie und was und wann und wo?« Du wirst mir zugeben, daß bis dato an eine Lösung dieser Fragen nicht zu denken war; um hiezu zu gelangen, ist nach meiner Ansicht die von mir gegebene physikalische Theorie nothwendiges Erforderniß. Setzen wir diese einmal voraus, so sehen wir, daß ein Mensch (oder ein Thier), der 160 Pfund schwer ist, um 7 Fuß in die Höhe zu steigen, zu dieser Action 1 Gran Kohlenstoff verbrennen muß. Der Organismus ist aber nicht im Stande, diesen Gran behufs der gewünschten Action, d.h. zur Hebung von 160 Pfund auf 7 Fuß, allein zu verbrennen, ohne zugleich vermehrte Wärme zu erzeugen; denn die verstärkte Respiration, ohne welche der Gran nicht verbrennen kann, setzt an sich ein größeres Wärmebedürfniß voraus, um die Luft zu erwärmen, welche in größerem Quantum ein- und ausgeführt wird, und um die verstärkte Wasserverdampfung zu bewirken, wenn man an ein Echauffiren des ganzen Körpers auch noch nicht denken will. Statt 1 Gran findet also etwa ein Mehraufwand von 2 ½ Gran statt, ein Gran zu mechanischem Effect und 1 ½ Gran zu vermehrter Wärme. (Überall lassen sich mit Dampfmaschinen keine unebenen Parallelen ziehen.) Nachdem das quantitative des zu einer Action nöthigen Stoffwechsels, auf experimentalem Wege durchaus, aber theilweise auf physikalischem, theils auf physiologischem, einmal festgestellt, fragt es sich um das Wie der Verbrennung; hier gibt uns die Physiologie und Chemie in der Lehre von der Aufnahme des Sauerstoffs durch Lunge und Haut Aufschluß. Dann fragt es sich aber: was verbrennt, oder wo geht der Stoffwechsel vor sich? Nach meiner Ansicht, welche sich durch sehr triftige Gründe unterstützen läßt, geschieht dies vorzugsweise in der Höhle des Gefäßsystems; außer der Funktion, das Material zur Ernährung zu geben, hat demnach das Blut die sehr wichtige Funktion, beständig zu brennen, und auf diese Art das Material gleichsam zu den Actionen zu geben, über welches die festen Theile nach ihrer Art disponiren. Die Muskelfaser braucht, Im Original: bedarf. um durch Contraction einen Effect zu liefern, keine materielle Veränderung zu erfahren; zur Heizung unserer Stube bedürfen wir keines kostbaren Schnitzwerkes; buchene Scheite thun's ebenso gut und besser, das Blut sagt, wie der katholische Pfarrer zu seiner Gemeinde, zu den festen Theilen: ich brenne für euch Alle. Eine Abnützung, ein Stoffwechsel der Organe selbst wird damit nicht geläugnet, ist aber eine Sache für sich und steht mit der besprochenen Blutveränderung quantitativ in äußerst untergeordnetem Verhältniß; auch bei der Dampfmaschine findet täglich und stündlich Abnutzung statt; die zur Reparatur nöthigen Stoffe darf man aber nicht mit dem Kohlenaufwand verwechseln.

Beobachtung und immer Beobachtung muß auch darüber Aufschluß geben. Ich hatte aber die Physiologen im Verdacht, daß sie infolge unerwiesener Voraussetzungen von der chemischen Wechselwirkung des Blutes und der Organe etc. etc. sich über die Möglichkeit einer solchen Unterscheidung nicht klar geworden sind, und deshalb auf dem ganz unerwiesenen (auch nach meiner Ansicht völlig irrthümlichem) Satze haften: »Die Actionen der Organe beruhen auf einem Stoffwechsel in dem Gewebe der Organe selbst.« Du wirst mir zugeben, daß es sich hier nicht um eiteln Wortstreit oder leere Speculation handle, daß es keine Sache ist, »die sich weder beweisen noch widerlegen läßt«. Wenn die Frage nur gehörig angeregt und durchdacht ist, so wird die Wissenschaft auch Mittel finden, über die Antwort ins Reine zu kommen; dieses scheint mir aber zu einer richtigen Würdigung der Bedeutung des Blutes und der Organe selbst unerläßlich. Du wirst hieraus bereits sehen, wie sich an den physikalisch zu beweisenden Satz: daß ein Animal von 160 Pfund, das 420 Fuß in die Höhe steigt, bei dieser Handlung eine Drachme Kohlenstoff zu mechanischem Effecte verbrennt, – weitere physiologische Betrachtungen anreihen. Es möchte also immerhin für den Physiologen operae pretium seyn, den anorganischen Theil der Theorie entweder selbst zu prüfen, oder einem anorganischen Collegen zu einer ernstlichen Prüfung zu übergeben; und damit wären auch alle meine Wünsche erreicht. Daß dieses aber nicht so leicht angeht, weiß ich wohl; denn es wird heißen: »Da könnte jeder kommen und alles über den Haufen werfen wollen; neue Systeme bringt jeder Tag; Herkules-Arbeit wäre es, wenn man sich in die Sachen alle näher einlassen wollte; wenn etwas daran ist, so führe der Verfasser es aus, schreibe ein Buch darüber; dann wollen wir sehen; dieses wird dann wohl einen Recensenten finden.« Der Rath ist sehr gut, nur vor der Hand für mich nicht ausführbar; das Feld ist zu groß; überall muß ich mich erst mühsam einarbeiten, und in zehn Jahren käme ich nicht zu Stande, ein Werk, das auf die gegebene Theorie gestützt, die Mechanik, Optik, Elektrizitäts- und Wärmelehre im Zusammenhang umarbeiten würde, zu liefern; ars longa vita brevis; je weiter ich komme, um so weniger sehe ich ein Ende. Käme die Sache einmal in andere und namentlich in mehrere Hände, so bin ich fest überzeugt, würde die Wissenschaft bald Nutzen daraus ziehen; so aber gleiche ich einem, der, ich darf sagen mit keiner geringen Mühe, eine Mine edlen Metalls entdeckt hat, nun aber vergeblich Baukundige einladen wird, die Mühe sich zu nehmen, auf dem Weg, den er zeigen will, hinabzusteigen und das heraufzuschaffen, was dem Einzelnen zu schwer wird.

Die Theorie habe ich keineswegs am Schreibtische ausgeheckt. Nachdem ich mich auf meiner Reise nach Ostindien eifrig und anhaltend mit der Physiologie des Blutes Vgl. E. Jentsch, Zur Geschichte der Entdeckung J.R. Mayers. Die Naturwissenschaften. 1916. Heft 7, S. 90-93. beschäftigt, gab mir die Beobachtung der veränderten somatischen Verhältnisse unserer Schiffsmannschaft in den Tropen, der Acclimatisationsproceß, wieder vielfachen Stoff zum Nachdenken; die Krankheitsformen, und besonders auch die Beschaffenheit des Blutes lenkten meine Gedanken anhaltend in erster Linie auf die Erzeugung der animalischen Wärme durch den Respirationsproceß; will man nun über physiologische Punkte klar werden, so ist Kenntniß physikalischer Vorgänge unerläßlich, wenn man es nicht vorzieht, von metaphysischer Seite her die Sache zu bearbeiten, was mich unendlich disgoutirt; ich hielt mich also an die Physik und hieng dem Gegenstand mit solcher Vorliebe nach, daß ich, worüber mich mancher auslachen mag, wenig nach dem fernen Welttheile fragte, sondern mich am liebsten an Bord aufhielt, wo ich unausgesetzt arbeiten konnte und wo ich mich in manchen Stunden gleichsam inspirirt fühlte, wie ich nie zuvor oder später etwas ähnliches erinnern kann.

Einige Gedankenblitze, die mich, es war auf der Rhede von Surabaya, durchfuhren, wurden sofort emsig verfolgt und führten wieder auf neue Gegenstände. Jene Zeiten sind vorbei; aber die ruhigste Prüfung dessen, was damals in mir auftauchte, hat mich gelehrt, daß es Wahrheit ist, die nicht nur subjectiv gefühlt, sondern auch objectiv bewiesen werden kann. Ob dieses aber durch einen der Physik nur so wenig kundigen Mann geschehen könne, dieß muß ich natürlich dahingestellt sein lassen. Kommen wird der Tag, das ist ganz gewiß, daß diese Wahrheiten zum Gemeingut der Wissenschaft werden; durch wen dies aber bewirkt wird, und wann es geschieht, wer vermag das zu sagen?

Doch verzeih, ich gerathe ins Schwatzen und schreibe zu einem kurzen Briefe eine endlose Nachschrift. Das beste wäre, Du kämest einmal hierher, daß wir nicht nur dieses, sondern manches andere auch, was sonst unser Herz erfreut hat und noch erfreut, abhandeln könnten. Seit Du in Tübingen bist, habe ich nichts mehr von Dir unmittelbar vernommen, zweifle aber nicht, daß Du Dich daselbst vortrefflich befindest, was zu vernehmen sehr erfreuen würde

Deinen
treuen alten Geist. Der Spitzname rührt daher, daß Mayer gelegentlich, unter wundersamen Reden und Auslegungen »Geister« an der Wand hat erscheinen lassen. Daher erhielt er den Namen, um ihn von den sonstigen Mayers zu unterscheiden. (Vgl. Preyer a. a. O. S. 112.)

... Während Viele, und vor allem die naturphilosophische Schule jeden Jahrhunderts, ihr Heil nur darin suchen und finden, daß sie von Niemandem auch von sich selbst nicht, verstanden werden, ist das gerade Gegentheil das Ziel meiner Wünsche, und ich werde mich daher noch besonders bemühen, in meine Arbeit eine womöglich noch größere Deutlichkeit zu bringen. Erlaube mir aber, daß ich den Versuch wiederhole, ein Verständniß zunächst zwischen uns herbeizuführen, was mir vielleicht dann gelingt, wenn Du Dich auf dem Standpunkte des Richters erhältst, der zuerst den Pläidirenden zu verstehen sucht, und dann das Urtheil spricht; ein Richter läßt sich möglicherweise, aber der Gegenpart niemals, überzeugen.

Es ist eine Wahrheit, die von Niemand bestritten wird, daß die Materie (die: chemischen Urstoffe und ihre Verbindungen) sich vor unsern Augen vielfach ändern. Wasser bleibt nicht immer tropfbar, sondern wird nach Umständen fest, und umgekehrt; was in einem Augenblick Wasser ist, kann im nächsten Eis seyn, und was in einem Augenblick Eis ist, wird im nächsten zu Wasser. Dieß ist ebenso klar als bekannt. Meine Behauptung sagt nun: auch die Wärme kann sich vor unsern Augen verändern, und zwar, was in einem Augenblicke Wärme ist, ist im nächsten Bewegung, – und dies gilt auch umgekehrt. Das Nähere, und vor allem der Beweis, gehört in die Physik, die wir zwischen uns ruhen lassen; immerhin kannst Du aus dem eben gesagten ersehen, was ich beweisen will: wie es bewiesen wird, ist wieder eine Sache für sich.

Die von mir vorgeschlagene Terminologie von »Erzeugendem, Kraft, Ursache, Wirkung, Verwandlung« ist, wie die Sprache selbst, nur Mittel, nicht Zweck. Was man z. B. Ursache und Wirkung nennen will – mir ganz gleich; ich habe mich nur nebenbei bemüht, diesen so viel gebrauchten Ausdrücken, im Gebiete der Physik einen solchen Sinn zu geben, daß man sich consequent darinn sein kann; da die Inconsequenz in dieser Beziehung ein geheiligter Gebrauch ist, so kann dies nicht anders geschehen, als daß man gegen diesen Gebrauch verstößt, da oder dort, man mag machen, was man will. Mit pedantischer Logik hege ich den frommen Wunsch, man solle unter Ursache und Effect (in der leblosen Natur) entweder Dinge verstehen, welche in einem Größenverhältniß zu einander stehen, oder welche nicht im Verhältnisse zu einander stehen. Der Funke entzündet das Pulver, die Mine fliegt auf. Man sagt hier: der Funke a ist die Ursache der Pulverexplosion b, diese wieder die Ursache von dem Emporwerfen c der Erde. Offenbar steht b mit c, aber a weder mit b noch mit c in einem Größenverhältniß; ob man mit einem Funken oder mit einer Fackel entzündet, ganz gleich ist die Explosion. Will man logisch genau in seinem Ausdrucke seyn, so darf man nicht zweierlei so total verschiedene Beziehungen, wie die von a mit b, und die von b mit c, unter einem Namen »Causal-Verhältniß« taufen; man muß also entweder darauf verzichten, a die Ursache von b, oder darauf, b die Ursache von c zu nennen, oder darauf, eine logisch richtige Ausdrucksweise zu haben. In den Augen einer Wissenschaft nun ist ein Verstoß gegen die Denkgesetze ein größeres Übel, als ein Verstoß gegen den gemeinen Sprachgebrauch, und man macht sich demgemäß schon lange nichts mehr daraus, den Wallfisch keinen Fisch, das Vitriolöl kein Öl, das Sedativ-Salz kein Salz zu nennen. Ich lasse Dir gern die Entscheidung: sage entweder (in rebus physicis) A. die Ursache ist der Wirkung proportional, oder B. ihr nicht proportional, oder C. sie ist zuweilen proportional, zuweilen nicht. Im Falle A hast Du den von mir vorgeschlagenen und provisorisch gebrauchten Begriff; im Falle B kannst Du allerdings nicht von einem Causal-Verhältniß zwischen Wärme und Bewegung nach meinem Sinne sprechen; im Falle C wäre die Eintheilung in Ursachen ad A. und ad B. von selbst sich darbietend. Du kannst, wenn Du willst, auf diesem Wege zu klaren Begriffen über Ursache und Kraft in der Physik gelangen; immer aber muß Dir klar vorschweben, daß dieselben Worte in andern wissenschaftlichen Gebieten wieder ganz andere Bedeutung haben; in meinem Aufsatze habe ich des Wortes »Körper« erwähnt als Beispiel sehr verschiedener Bedeutung in der Geometrie, Anthropologie, Weinhandel etc., unter »Parabel« versteht man in der Rhetorik ganz was anderes als in der Mathematik etc. Die Äquivalentenzahl des Goldes und Silbers wird vom Kaufmann und vom Chemiker sehr verschieden berechnet, und jener Jude sang: Mein erst Gefühl sey Preiscourant. Willst Du in Deinem Rayon, wo Maß und Gewicht aufhören, die Gehirnthätigkeit »Ursache«, das Buch, die erfundene Maschine »Wirkung, – Effect« nennen, kein Physiker wird etwas darein reden dürfen; Du hast das unzweifelhafte Recht, diese Begriffe festzustellen; ebenso klar ist es aber daß Du nach diesen Begriffen nicht sagen kannst, Deine Ursache, die Gehirnthätigkeit, verwandle sich in Deinen Effect, das Buch; auch der Funke verwandelt sich nicht in Explosion, aber die Wärme, welche durch die Verbrennung des Pulvers erzeugt wird, von dieser behaupte ich deßhalb, daß sie sich zum Theil in mechanischen Effect verwandle, weil ich damit ausdrücklich sagen will, daß die Wärmemenge, welcher von einer gewissen Pulvermenge erhalten werden kann, in dem Verhältniß kleiner ausfällt, als gleichzeitig mechanischer Effect erzielt wird. Die Wärmemenge, welche durch Verbrennung von 1 Pfund Pulver erhalten wird, ist an sich eine constante Größe, wie ein Schoppen Flüssigkeit eine constante Größe ist; wenn man aber einen Schoppen Äther langsam in ein anderes Gefäß gießt, daß das Zimmer mit Geruch erfüllt wird, so hat man im zweiten Gefäß keinen Schoppen Äther mehr; man sagt dann: der Äther hat sich zum Theil in Dampf verwandelt, und es knüpfen sich an dieses Wort präcise Größenbestimmungen, denn es soll sagen: wenn im zweiten Gefäße 1 Unze fehlt, so ist das Gewicht des Ätherdampfes genau) = 1 ???; der Laie aber sagt: die Luft hat halt den Äther aufgezehrt; die Luft zehrt, besonders die frische. Wenn ich sage: Wärme läßt sich in Bewegung verwandeln, und umgekehrt, so will dieß nichts heißen, als zwischen Wärme und Bewegung finden hin und her dieselben quantitativen Beziehungen statt, wie zwischen dem Äther und seinem Dampfe.

Wenn es mir durch diese etwas langwierige Deduction gelungen ist, Dir zu zeigen, daß es keineswegs eine ungewöhnliche und willkürliche Begriffsbestimmung des Causalitäts-Verhältnisses ist, an der »meine ganze Theorie hängt«, so ist mein Zweck erreicht. – Zum Schlusse nur noch eins: der Schnee macht kalt, das Feuer brennt, ... beim Arbeitenden ist der Athem, der Herzschlag, die Wärme, der Appetit vermehrt, der Stoffwechsel beschleunigt; aber aus welchem Grunde, und in welchem Maße nach Pfund und Loth? Das ist die Frage, und Liebig Vgl. E.O. v. Lippmann, Abhandlungen usw. Bd. 2 (1913), 460-469: Liebig über R. Mayer. hat die erste sehr unbefriedigend, die letzte gar nicht beantwortet. Die präcise Beantwortung derselben scheint Dir eine zu kümmerliche Frucht für eine Voruntersuchung von 40 Seiten. – Wahrlich ich sage Euch, eine einzige Zahl hat mehr wahren und bleibenden Werth als eine kostbare Bibliothek voll Hypothesen.

Meine nächste Arbeit, welche ich veröffentliche, soll gegen Schultz in Berlin einen Seitenhieb von gehöriger Schärfe enthalten; ich hoffe, Du wirst durch denselben befriedigt seyn. – Für die Mittheilung verschiedener einschlagender Literatur werde ich sehr dankbar seyn, bitte aber, daß Du Dir deßhalb nicht zu große Mühe machst.

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Julius Robert Mayer