Magnes sive de Arte Magnetica
Magnes sive de Arte Magnetica (" Lodestone, eller den magnetiska konsten " ) är ett verk från 1641 av jesuitforskaren Athanasius Kircher . Den tillägnades kejsar Ferdinand III och trycktes i Rom av Hermann Scheuss. Den utvecklade idéerna i hans tidigare Ars Magnesia och hävdade att universum styrs av universella fysiska krafter av attraktion och avstötning. Dessa var, som beskrivs i mottot i bokens första illustration, 'dolda noder' av anslutning. Den kraft som drog ihop saker i den fysiska världen var, hävdade han, samma kraft som drog människors själar mot Gud. Verket är uppdelat i tre böcker: 1. De natura et facultatibus magnetis (Om magneters natur och egenskaper), 2. Magnes applicatus (tillämpningar av magneter), 3. Mundus sive catena magnetica (Världen eller den magnetiska kedjan). Det är känt för den första användningen av termen "elektromagnetism".
Jordens magnetfält
Frågan om jordens magnetfält och i synnerhet magnetisk deklination togs upp i bok 2 av Magnes . Det var ett av stort intresse på Kirchers tid, eftersom man trodde att en förståelse av det skulle hjälpa till att lösa problemet med longitud . Jesuitorden hade forskare som arbetade i många olika delar av världen och kunde på så sätt samla in observationer om deklination. Kircher samlade in fyrtiotre av dessa och kombinerade dem med observationer från ett nätverk av andra forskare inklusive Mersenne för att producera tre tabeller och två listor med totalt 518 värden. Han föreslog att en magnetisk karta över jorden kunde göras med dessa data, även om han inte försökte göra detta själv.
Magnetism och kopernikansk teori
Magnes innehöll det första svaret från en jesuit på argumenten från några heliocentrister som ansåg att magnetism bevisade den kopernikanska modellen av universum. Kircher var medveten om att han var den första forskare som gjorde ett kritiskt angrepp på den heliocentriska teorin som kyrkan hade fördömt som kättersk. Han höll inte med Galileo och några andra forskare på den tiden att jorden roterade, så William Gilberts uppfattning att jordens magnetiska poler hade något att göra med den rotationen var en han inte stödde. Enligt Kirchers uppfattning var jordens poler inte planetrotationsaxeln, utan den axel runt vilken stjärnorna roterade i de himmelska sfärerna. Han hävdade faktiskt i Magnes att jorden står stilla eftersom dess två magnetiska poler attraheras av två himmelska omvända poler. Kircher avvisade också Keplers uppfattning att solen skapade en magnetisk kraft som fick planeterna att rotera runt den. Han hävdade att de experimentella bevisen för magnetism inte var tillräckliga för att lösa frågan om jorden eller solen var i universums centrum, och trodde inte att magneternas beteende i liten skala på jorden var en användbar guide till hur kosmos fungerade.
För att motbevisa Gilberts idé att hela jorden var en magnet, försökte Kircher beräkna kraften den skulle utöva och vikten den skulle kunna röra sig om den var så. Han drog slutsatsen att om jorden var en magnet och månen järnhaltig , skulle jordens magnetiska kraft få månen att krascha in i den. Han hävdade också att om jorden var en magnet så skulle allt järn på dess yta, även i berg, dras in i sig självt och inte kunna stanna där någon kunde hitta det. Kepler hade hävdat att solen var som en magnet som höll planeterna i sina banor runt den. Kircher fann detta otillfredsställande: hur kunde en enda, konsekvent magnetisk kraft som härrör från solen förklara planeternas olika rörelser, med deras varierande hastigheter och banor? Hur kunde en kraft kraftfull nog att flytta planeterna lämna fixstjärnorna bortom dem oberörda? Hur som helst, hävdade han, var det i strid med magneternas observerbara beteende att antyda att en orörlig magnet kunde dra magnetiserade kroppar runt den i omloppsbana.
Magnetisk kommunikation
Kircher noterade att när föremål väl hade magnetiserats, fortsatte de att ha en relation med varandra även när de var på avstånd. Han föreslog därför en "machina cryptologica"; denna bestod av ett antal flaskor på ett visst avstånd från varandra, med bokstäverna i alfabetet inskrivna runt mitten av varje flaska. Var och en hade också en smord och magnetiserad propp med en visare. När proppen på en flaska vrids så att pekaren indikerar en viss bokstav i alfabetet, roterar proppen på de andra flaskorna på samma sätt. Genom att vrida på proppen på ett ställe kan någon alltså skicka ett meddelande till en person som observerar flaskan i andra änden av maskinen.
Magnetism och hälsa
Medan Magnes idag främst är känd för sina argument mot copernicanism, tog arbetet upp en mängd olika fenomen, inklusive några som inte har något samband med den moderna vetenskapliga förståelsen av magnetism. Det pågick en vetenskaplig debatt på Kirchers tid om huruvida "magnetiska" krafter (dvs. attraktionskrafter) kunde användas för att läka sår. Robert Fludd menade att om vapnet som användes för att orsaka ett sår placerades mot det så skulle såret försvinna. Kircher hävdade att det inte fanns något magnetiskt botemedel - ett sådant botemedel skulle verkligen vara djävulens verk. Medan han avfärdade föreställningen om ett magnetiskt botemedel för sår, ägnade han ett kapitel av Magnes åt tarantism som ett botemedel mot ett spindelbett - ett exempel, trodde han, på magnetiska attraktionskrafter som är inneboende i musik.
Illustrationer
Kirchers första verk om magnetism, Ars Magnesia , hade endast innehållit blygsamma träsnittsillustrationer. Däremot Magnes inte bara med mer än 150 träsnitt utan med 32 helsidesgraverade plåtar. Det var det första av Kirchers verk som kombinerade träsnitt med kopparstick. Dessa illustrationer var både tekniskt utmanande att skapa och dyra att producera. Två av illustrationerna var maskiner med rörliga delar, och läsarna kunde klippa ut delarna och använda för att själva skapa arbetsmodeller av maskineriet. När Evangelista Torricelli läste den första upplagan strax efter att den publicerats, Evangelista Torricelli till sin lärare Galileo att den var ett nöje att läsa och "berikad med en mängd vackra gravyrer."
Första upplagan är av Claudio Dagli. Den föreställer den dubbelhövdade kejserliga örnen från den habsburgska dynastin . Den hänger i en magnetiserad kedja från kejsarkronan som stöder en klot och ett kors. Både kronan och korset är genomslagna med magnetiserade pilar som pekar mot en himmelsk källa, men inte direkt mot Guds allseende öga direkt ovanför - kanske en hänvisning till magnetisk deklination. I en av sina klor håller örnen Österrikes, Hungrys och Böhmens kronor, sammanhållna av magnetism, medan den i den andra håller de tre rikens sceptrar, på liknande sätt sammanlänkade av magnetisk kraft. Pilar från fågelns utsträckta vingar projicerar imperialistisk makt till länderna nedanför. En lodestone på örnens bröst bär dedikationen till kejsar Ferdinand III och en banderoll ovanför örnens huvud bär det latinska mottot Regna Quis Adiunxit Regnis Nova Sceptra Coronis ("Han har lagt kungadömen till kungariken och nya sceptrar till kronor"). En andra banderoll som krullar sig runt dess fötter bär den latinska ordleken Et Boreae Et Austri-Acus (""Nål i norr och söder - 'austriacus' betyder också 'österrikiska'). I den tredje upplagan ersätts dedikationen till Ferdinand III på örnens bröst av hans porträtt.
I den första upplagan finns också en andra frontispice till bok III, designad av Giovanni Battista Rinalducci och utförd av Giovanni Battista Ficavazza. Detta är tänkt som en grafisk illustration av sammanlänkningen av vetenskapliga discipliner. Fjorton av dessa är avbildade, med teologi i toppen, ackompanjerade av filosofi, fysik, poesi, retorik, kosmografi, mekanik, perspektiv, musik, naturlig magi, medicin, astronomi, aritmetik och geografi, sammanlänkade av en gyllene kedja. I mitten av ringen som de skapar sitter ett emblem av Mundus Archetypus ("arketypernas värld"), som innehåller Guds allseende öga, och omedelbart runt det står representationer av Mundus Sidereus ("stjärnornas värld"). Mundus Sublunaris ('den sublunära världen') och Microcosmus ('mikrokosmos'). Mellan dessa emblem vävdes en banderoll med mottot 'omnia nodis arcanis connexa quiescunt' ('allt är i vila, förenat med hemliga knutar'). Denna platta utelämnades i den andra upplagan men gjordes om i foliostorlek för den tredje upplagan.
Den sista illustrationen i boken är av Columbus ägg som står på sin spets på en griffel och bär mottot Et nos haec poteramus ("och vi har kunnat göra likadant") - med andra ord, när han producerade detta verk, Kircher hade, liksom Columbus, kunnat göra något som ansågs vara omöjligt.
Senare upplagor
Den andra upplagan publicerades 1643, bara två år efter den första, vilket visar verkets framgång. Den återställdes helt, vilket minskade den från cirka 900 till 800 sidor, med varje illustration omritad. Inklusive ett antal rättelser publicerades den i Köln av Kalckhoven. Kaspar Schott redigerade den reviderade tredje upplagan av boken (1654) och hittade och korrigerade många fel i Kirchers originaltext. Det var den första upplagan i folioformat , publicerad i Rom av Blasius Deuersin och Zanobius Masottus.
Magnetism i andra verk
Kircher var inte den första forskare som skrev om magnetism. År 1600 publicerade William Gilbert De Magnete ('Om magneten'), den första moderna avhandlingen om magnetism och 1635 upptäckte Henry Gellibrand först att magnetisk deklination förändras med tiden. Bland jesuitforskare skrev Leonardo Garzoni Trattati della Calamita ('Treatise on the Lodestone') (cirka 1580) som beskrev magneternas dubbla polaritet. Niccolò Cabeo använde Garzonis manuskript som grund för sin egen Philosophia Magnetica . Kircher citerade Gilbert, Garzoni och Cabeo i Magnes sive de Arte Magnetica . Magnetism var ett viktigt tema i Kirchers verk Mundus Subterraneus från 1664 samt i hans bok Magneticum Naturae Regnum från 1667. Många av de magnetiska maskiner som illustreras överdådigt i verket byggdes senare och visades i Kirchers museum i Rom.