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Wissenschaftsgeschichte Kontroversen in der Chemie: Wie beweist man ein Negativum? – Die FȨlle Phlogiston und Kalte Fusion** Jay A. Labinger* und Stephen J. Weininger* StichwɆrter: Energieumwandlung · Kalte Fusion · Sauerstoff · Wissenschaftsgeschichte In unserem ersten Essay dieser Reihe untersuchten wir zwei kontroverse FȨlle zur Stereochemie, die nicht nur zeitlich weit auseinander lagen —- einer aus den ersten AnfȨngen des Gebiets und ein recht neuer –, sondern auch hinsichtlich ihrer Tragweite vɆllig unterschiedlich waren, ganz zu schweigen davon, dass die Mitwirkenden ɒber ganz verschie- dene Experimentiermethoden und kon- zeptionelles Rɒstzeug verfɒgten. Wie wir versuchten zu zeigen, stehen sie dennoch in engem Zusammenhang, was eine der grundlegendsten Fragen in der historischen Entwicklung einer Wissenschaftsdisziplin angeht: Wie ei- nigt man sich darauf, was beim LɆsen von Streitfragen als Beweis zȨhlt. Fɒr unsere zweite Studie haben wir erneut zwei FȨlle ausgewȨhlt, die so verschieden wie nur mɆglich zu sein scheinen. Der erste Fall, der Untergang der Phlogiston-Theorie, datiert in die Ursprɒnge der modernen Chemie und wird heute als eine der zentralen Ent- wicklungen dieser Zeit betrachtet. Der zweite Fall, die Episode der kalten Fu- sion, ist erst 15 Jahre alt und wird inzwi- schen allgemein (aber keineswegs von jedermann) lediglich als ein Fehltritt auf dem langen historischen Weg der Che- mie angesehen. Wir haben diese beiden FȨlle miteinander verknɒpft, weil wir glauben, dass sie – Ȩhnlich wie in der vorherigen Studie – bei nȨherer Betrach- tung erkennen lassen, wie Kontroversen ausgetragen werden und zugleich den Fortschritt der Wissenschaft beflɒgeln. Was zȨhlt als Beweis? Diese Frage spielt auch hier eine Rolle, im Mittelpunkt steht aber das ɒberzeugte Festhalten an einer Theorie oder Hypothese, deren Nichtexistenz schwer zu beweisen ist. Fall 1: Der Untergang von Phlo- giston – was lernen wir daraus? Phlogiston war lange ein Lieblings- thema von Schreibern, insbesondere Lehrbuchautoren, die historische Gege- benheiten gerne als Vehikel fɒr ihre persɆnlichen Philosophien nutzten. Die- se Erscheinung ist nicht neu. Wie viele Chemiker des 19. Jahrhunderts haben sich auch Roscoe und Schorlemmer fɒr den Status der Chemie interessiert. In ihrer Arbeit Treatise on Chemistry von 1881 erklȨrten sie: „It is only after Stahl)s labours [ɒber Phlogiston] that a scientific chemistry becomes possi- ble“. [1] Und auch Linus Pauling betonte spȨter noch, dass Stahls Konzept einen passenden theoretischen Rahmen fɒr die Chemie geliefert hȨtte: Diese anerkennenden Kommentare geben aber nicht die allgemeine Mei- nung der Lehrbuchautoren wieder. Die Geschichte von Phlogiston wird ge- wɆhnlich als warnendes Beispiel prȨ- sentiert: „The phlogiston theory … long outlived its usefulness, and the tenacity with which it maintained itself is an instructive illustration of the difficulty which most men have of freeing their minds from the authority of a long held theory“, eine Theorie, welche „delayed the development of chemistry as an exact science for three-quarters of a century“. [3] Abgesehen von dem, was uns die Phlogiston-Episode angeblich ɒber die SchwȨchen des menschlichen Verstands lehrt, ist es (einigen Autoren zufolge) auch ihr Verdienst, die Erfolge der Wissenschaft zu unterstreichen: Da das Ende der Phlogiston-Theorie nach allgemeiner Ansicht bereits um 1800 gekommen war, kɆnnte man an- nehmen, dass sie heute kaum noch relevant ist. Aber offensichtlich haben noch nicht alle Wissenschaftler daraus gelernt: So hielt man es 1991 in der Zeitschrift Chemtech fɒr notwendig, die Geschichte unter der Ƞberschrift „A timely analysis of the persistence of lousy ideas“ noch einmal aufzuwȨr- men. [5] In diesem Teil unseres Essays [*] Dr. J. A. Labinger Beckman Institute California Institute of Technology, 139-74 Pasadena, CA 91125 (USA) Fax: (+ 1) 626-449-4159 E-mail: [email protected] Prof. S. J. Weininger Worcester Polytechnic Institute Worcester, MA 01609-2280 (USA) Fax: (+ 1) 508-831-5933 E-mail: [email protected] [**] Kontroversen in der Chemie, Teil 2. Teil 1 siehe Lit. [25]. „The phlogiston theory thus provided a ge- neral explanation of the chemical processes of oxidation and reduction … It is interes- ting to consider the other ways in which chemical phenomena were accounted for by the phlogiston theory. The success of the theory in providing these explanations explains the fact that it had many strong adherents“. [2] „Although the phlogiston theory is of no importance today, the way in which it was discarded is a good illustration of the man- ner in which the scientific method opera- tes… It remained for Lavoisier, who had developed good equipment and a facility for accurate experimentation, to deliver the crushing blow to the theory“. [4] Essays 1950 # 2005 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim DOI: 10.1002/ange.200462084 Angew. Chem. 2005, 117, 1950 –1956

Kontroversen in der Chemie: Wie beweist man ein Negativum? – Die Fälle Phlogiston und Kalte Fusion

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Wissenschaftsgeschichte

Kontroversen in der Chemie: Wie beweist man einNegativum? – Die F�lle Phlogiston und Kalte Fusion**Jay A. Labinger* und Stephen J. Weininger*

Stichw�rter:Energieumwandlung · Kalte Fusion · Sauerstoff ·Wissenschaftsgeschichte

In unserem ersten Essay dieser Reiheuntersuchten wir zwei kontroverse F�llezur Stereochemie, die nicht nur zeitlichweit auseinander lagen —- einer aus denersten Anf�ngen des Gebiets und einrecht neuer –, sondern auch hinsichtlichihrer Tragweite v�llig unterschiedlichwaren, ganz zu schweigen davon, dassdie Mitwirkenden �ber ganz verschie-dene Experimentiermethoden und kon-zeptionelles R�stzeug verf�gten. Wiewir versuchten zu zeigen, stehen siedennoch in engem Zusammenhang,was eine der grundlegendsten Fragenin der historischen Entwicklung einerWissenschaftsdisziplin angeht: Wie ei-nigt man sich darauf, was beim L�senvon Streitfragen als Beweis z�hlt.

F�r unsere zweite Studie haben wirerneut zwei F�lle ausgew�hlt, die soverschieden wie nur m�glich zu seinscheinen. Der erste Fall, der Untergangder Phlogiston-Theorie, datiert in dieUrspr�nge der modernen Chemie undwird heute als eine der zentralen Ent-wicklungen dieser Zeit betrachtet. Derzweite Fall, die Episode der kalten Fu-sion, ist erst 15 Jahre alt und wird inzwi-schen allgemein (aber keineswegs vonjedermann) lediglich als ein Fehltritt aufdem langen historischen Weg der Che-

mie angesehen. Wir haben diese beidenF�lle miteinander verkn�pft, weil wirglauben, dass sie – �hnlich wie in dervorherigen Studie – bei n�herer Betrach-tung erkennen lassen, wie Kontroversenausgetragen werden und zugleich denFortschritt der Wissenschaft befl�geln.Was z�hlt als Beweis? Diese Frage spieltauch hier eine Rolle, im Mittelpunktsteht aber das �berzeugte Festhalten aneiner Theorie oder Hypothese, derenNichtexistenz schwer zu beweisen ist.

Fall 1: Der Untergang von Phlo-giston – was lernen wir daraus?

Phlogiston war lange ein Lieblings-thema von Schreibern, insbesondereLehrbuchautoren, die historische Gege-benheiten gerne als Vehikel f�r ihrepers�nlichen Philosophien nutzten. Die-se Erscheinung ist nicht neu. Wie vieleChemiker des 19. Jahrhunderts habensich auch Roscoe und Schorlemmer f�rden Status der Chemie interessiert. Inihrer Arbeit Treatise on Chemistry von1881 erkl�rten sie: „It is only afterStahl�s labours [�ber Phlogiston] that ascientific chemistry becomes possi-ble“.[1] Und auch Linus Pauling betontesp�ter noch, dass Stahls Konzept einenpassenden theoretischen Rahmen f�rdie Chemie geliefert h�tte:

Diese anerkennenden Kommentaregeben aber nicht die allgemeine Mei-nung der Lehrbuchautoren wieder. DieGeschichte von Phlogiston wird ge-w�hnlich als warnendes Beispiel pr�-sentiert: „The phlogiston theory … longoutlived its usefulness, and the tenacitywith which it maintained itself is aninstructive illustration of the difficultywhich most men have of freeing theirminds from the authority of a long heldtheory“, eine Theorie, welche „delayedthe development of chemistry as anexact science for three-quarters of acentury“.[3]

Abgesehen von dem, was uns diePhlogiston-Episode angeblich �ber dieSchw�chen des menschlichen Verstandslehrt, ist es (einigen Autoren zufolge)auch ihr Verdienst, die Erfolge derWissenschaft zu unterstreichen:

Da das Ende der Phlogiston-Theorienach allgemeiner Ansicht bereits um1800 gekommen war, k�nnte man an-nehmen, dass sie heute kaum nochrelevant ist. Aber offensichtlich habennoch nicht alle Wissenschaftler darausgelernt: So hielt man es 1991 in derZeitschrift Chemtech f�r notwendig, dieGeschichte unter der �berschrift „Atimely analysis of the persistence oflousy ideas“ noch einmal aufzuw�r-men.[5] In diesem Teil unseres Essays

[*] Dr. J. A. LabingerBeckman InstituteCalifornia Institute of Technology, 139-74Pasadena, CA 91125 (USA)Fax: (+ 1)626-449-4159E-mail: [email protected]

Prof. S. J. WeiningerWorcester Polytechnic InstituteWorcester, MA 01609-2280 (USA)Fax: (+ 1)508-831-5933E-mail: [email protected]

[**] Kontroversen in der Chemie, Teil 2.Teil 1 siehe Lit. [25].

„The phlogiston theory thus provided a ge-neral explanation of the chemical processesof oxidation and reduction … It is interes-ting to consider the other ways in whichchemical phenomena were accounted forby the phlogiston theory. The success ofthe theory in providing these explanationsexplains the fact that it had many strongadherents“.[2]

„Although the phlogiston theory is of noimportance today, the way in which it wasdiscarded is a good illustration of the man-ner in which the scientific method opera-tes… It remained for Lavoisier, who haddeveloped good equipment and a facilityfor accurate experimentation, to deliver thecrushing blow to the theory“.[4]

Essays

1950 � 2005 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim DOI: 10.1002/ange.200462084 Angew. Chem. 2005, 117, 1950 –1956

werden wir versuchen, zwei Fragen zubeantworten: War die Phlogiston-Theo-rie wirklich eine „lausige“ Idee? Undwarum �berdauerte sie l�nger als einJahrhundert?

Wir k�nnen mit der Beantwortungder ersten Frage beginnen, indem wirfeststellen, wie irref�hrend die Chem-tech-�berschrift ist – ein Umstand, derbei der Behandlung dieses Themas kei-neswegs ungew�hnlich ist. Der Artikelselbst ist die Adaptation eines Kapitelsvon James Bryant Conant, einem derwichtigsten Phlogiston-Historiker.[6] InConants Arbeit taucht nirgends diePhrase „lousy idea“ auf, und er spottetweder �ber die Theorie noch verlacht erihre Bef�rworter. Er merkt vielmehr an,dass das Konzept „provided a patterninto which a mass of otherwise unrelatedphenomena could be fitted“.[7] Wie wirsehen werden, war Conants Respektgegen�ber Phlogiston und den Phlogis-tonisten v�llig angemessen.[8]

Die Grundkonzeption der Phlogis-ton-Hypothese wurde Mitte des 17.Jahrhunderts von Johann Joachim Be-cher entwickelt, aber erst durch dieArbeiten seines Studenten Georg ErnstStahl, der sp�ter Professor f�r Medizinan der Universit�t Halle war (1694–1715) und den Begriff Phlogiston pr�gte,r�ckte Phlogiston in den Mittelpunktdes chemischen Denkens.[9] Das Kon-zept beruhte auf der damals verbreite-ten Annahme, dass die Eigenschaftenvon Substanzen auf in ihnen enthalteneTr�ger dieser Eigenschaften zur�ckzu-f�hren sind, die man Prinzipien nannte.Beispielsweise waren Substanzen metal-lisch, salzartig oder sauer, weil sie diePrinzipien f�r metallischen, salzartigenbzw. sauren Charakter enthielten. EinPrinzip konnte Tr�ger von mehr alseiner Eigenschaft sein, und die Vielf�l-tigkeit der Substanzen erkl�rte mandamit, dass in jeder Substanz unter-schiedliche Anteile der Prinzipien vor-l�gen.[10]

Das genaue Wesen dieser Prinzipienwar umstritten. Manche Autoren klassi-fizierten sie als rein hypothetisch, man-che als real, aber nicht w�gbar (diemeisten ordneten Phlogiston dieser Ka-tegorie zu), und manche als real undw�gbar (sp�ter geh�rte auch Phlogistonin diese Kategorie). Nach allgemeinerAnsicht konnten Prinzipien nicht infreiem Zustand isoliert werden, sondern

gingen bei chemischen Reaktionen voneiner Substanz auf eine andere �ber.

Mit der Lehre von den Prinzipienließen sich tats�chlich zahlreiche wohl-bekannte Ph�nomene erkl�ren, darun-ter viele aus praktischen Fachgebietenwie Bergbau und Metallurgie. Beispiels-weise war allgemein bekannt, dassbrennbare Substanzen wie Holzkohleund Schwefel erdige Metallerze (Kalkegenannt) in gl�nzende, formbare Metal-le �berf�hren. Stahl und seine Anh�n-ger schrieben diese Umwandlung der�bertragung von Phlogiston, dem Prin-zip von Brennbarkeit und Metallcha-rakter, von der Holzkohle oder demSchwefel auf das Erz zu. Bemerkens-wert an dieser Theorie ist, dass Metalle(die aus einem Kalk und Phlogistonbestanden) komplexer w�ren als ihreKalke (Oxide). Die Sauerstofftheoriebehauptete genau das Gegenteil, n�m-lich dass Metalle weniger komplex seienals ihre Kalke. Dieser Unterschied wareiner der Hauptstreitpunkte zwischenden Phlogistonisten und den Antiphlo-gistonisten.

Die Beschreibung der Reduktionvon Metallerzen durch Holzkohle alsPhlogiston-�bertragung war mehr alsnur ein Gedankenspiel. Sie wurde em-pirisch durch die Beobachtung reversi-bler chemischer Umwandlungen ge-st�tzt, z. B. die Verbrennung von Schwe-fel zu Schwefels�ure und seine R�ckge-winnung aus dem erhaltenen Kalium-sulfat durch Reaktion des Salzes mitHolzkohle. Die Phlogistonisten vertra-ten die Auffassung, da die Verbrennungvon Schwefel mit dem Verlust von Phlo-giston verbunden sei, k�nne der Schwe-fel zur�ckgewonnen werden, indemman das Produkt mit einem Phlogis-ton-reichen Stoff wie Holzkohle verbin-det – was exakt der Beobachtung ent-sprach [Gl. (1)].[11]

SLuft, Wasser, Warme

½Phlogiston-Verlust�����������!H2SO4

K2 CO3���!K2SO4

Holzkohle, Warme

½Phlogiston-Gewinn�����������!K2CO3 þKSn

Essig��!S

ð1Þ

Mithilfe der Phlogiston-Theorie er-kannte Stahl ferner, dass die Umkehrder Erzreduktion, die Verkalkung vonMetallen, eine Form der Verbrennungwar, die sich von der Verbrennung vonHolzkohle nur in der Geschwindigkeitunterscheidet. Selbst Stahls entschie-

denste Gegner mussten zugeben, dassdiese Entdeckung von gr�ßter Bedeu-tung war. Zudem betrachtete Stahl auchdie Atmung als einen Phlogiston-Trans-fer, und stellte so eine konzeptionelleVerbindung zwischen der belebten undder unbelebten Welt her. Er glaubtezudem, Phlogiston bliebe erhalten undw�rde z.B. bei der Verbrennung vonHolzkohle oder Schwefel an der Luft(die damals als Einzelsubstanz angese-hen wurde) frei werden und von derLuft absorbiert. Damit die Luft atembarblieb, sollte das Phlogiston wiederumvon lebenden Organismen absorbiertwerden, womit der Phlogiston-Kreislaufin der Natur geschlossen w�re.[12]

Schließlich ist erw�hnenswert, dassdie Phlogiston-Theorie die erste echtechemische Theorie f�r chemische Er-scheinungen war und bewusst als Ge-genst�ck zur damals vorherrschendenmechanischen Theorie aufgestellt wur-de, da diese die f�r chemische Prozesseso charakteristischen qualitativen �n-derungen nicht �berzeugend erkl�renkonnte. Im Jahr 1770, zu einer Zeit, alsauch Lavoisier begann, sich f�r Ver-brennungsprozesse zu interessieren, wardie Phlogiston-Theorie „not a decayingrelic tradition … but a work that sym-bolized for most chemists the achieve-ment of autonomy for chemistry“.[13]

Der leidenschaftlichste Bef�rwortervon Phlogiston war Joseph Priestley, derbis zu seinem Tod im Jahr 1804 daranglaubte.[14] Der unnachgiebigste Gegnerdes Phlogistons war Antoine-LaurentLavoisier, der 1772 mit einer Reihe vonExperimenten begann, die schließlichihn und sp�ter alle Chemiker �berzeug-ten, dass das Phlogiston-Konzept v�llig�berfl�ssig sei.[15] Dabei beriefen sichPriestley und Lavoisier auf dieselbeVersuchsreihe, um ihre sich widerspre-chenden Schlussfolgerungen zu st�tzen.

Viele dieser Versuche besch�ftigtensich mit der Herstellung und Unter-scheidung einer Reihe neuer Gase (da-mals als „L�fte“ bezeichnet). Einer derwichtigsten f�hrte zur Entdeckung einerneuen „Luft“: Die thermische Zerset-zung von HgO lieferte „eine �berausatembare Luft“, welche die Verbren-nung und lebende Organismen weitbesser unterhielt als gew�hnliche Luft.F�r Priestley war das Gas „dephlogi-stierte Luft“ – gew�hnliche Luft, der dasPhlogiston fehlte. F�r Lavoisier war es

AngewandteChemie

1951Angew. Chem. 2005, 117, 1950 –1956 www.angewandte.de � 2005 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

„Oxygenium“, eine „einfache Sub-stanz“, die mit anderen Stoffen unterVerbrennung oder Verkalkung reagier-te. Um zwischen diesen beiden Alterna-tiven unterscheiden zu k�nnen, musstedas Verhalten verschiedener „L�fte“unter verschiedenen chemischen undbiologischen Bedingungen beobachtetund interpretiert werden.

Folgt man der Standardversion �berdas Ende der Glaubw�rdigkeit vonPhlogiston, so entdeckte Lavoisier un-erwartet, dass die Verbrennung vonSubstanzen mit einer Gewichtszunahmeverbunden war, obwohl sie angeblichPhlogiston verloren. Dadurch sahen sichdie Anh�nger der Phlogiston-Theoriegezwungen, absurderweise anzuneh-men, Phlogiston habe ein negatives Ge-wicht – was bis auf wenige Dicksch�delalle von der �berlegenheit der Sauer-stofftheorie der Verbrennung �berzeug-te.

Die wirklichen Ereignisse sind, wieoft in solchen F�llen, nicht ann�hernd so�berschaubar. Schon 1630 hatte JeanRey nachgewiesen, dass Metallkalkemehr wogen als die Metalle, aus denensie erhalten wurden, und im 18. Jahr-hundert best�tigten Forscher diese Be-obachtung.[16] Die Phlogistonisten be-trachteten dieses Ergebnis nicht als fatalf�r ihre Theorie, sondern erkl�rten es inderen Rahmen.

Es gab in der Tat mehrere konkur-rierende Modelle, die alle auf der plau-siblen Annahme beruhten, dass Phlogis-ton leichter ist als Luft. Eine Erkl�rungf�r die Gewichtszunahme war beispiels-weise, dass bei der Verkalkung einesMetalls das Phlogiston in seinem Inne-ren durch Luft ersetzt wird. Dass dieVerkalkung nicht ausnahmslos zu einerGewichtszunahme f�hrte – durch diemanchmal sehr hohen Temperaturenverdampfte das Produkt teilweise, wasin einer Gewichtsabnahme resultierte –,schw�chte die Wirkung dieses Angriffszus�tzlich.

Auch von anderen experimentellenErgebnissen glaubt man, dass sie diePhlogiston-Hypothese entkr�ftet haben.Wie bereits erw�hnt wurde, kommt da-bei der thermischen Zersetzung vonQuecksilberkalk (HgO) besondere Be-deutung zu.[17] Bei diesem Experimentwird ein Gas freigesetzt und das MetallQuecksilber bleibt zur�ck. Lavoisierbetrachtete die Ergebnisse als entschei-

dende Best�tigung f�r die Sauerstoff-theorie, da Quecksilber seinen metalli-schen Zustand ohne jede externe Phlo-giston-Quelle wie Holzkohle zur�ckge-winnt. Die Phlogistonisten hielten abereine andere Erkl�rung bereit. Nach 1780waren die meisten von ihnen der Auf-fassung, dass bei der Verkalkung dasPhlogiston in den Poren des Metallsdurch Luft ersetzt wird. Diese so ge-nannte „fixierte Luft“ (�ber deren Zu-sammensetzung erhebliche Uneinigkeitherrschte) wurde als reich an Phlogistonangesehen. Man nahm an, das Phlogis-ton ginge beim Erhitzen auf den Queck-silberkalk �ber, und dieser w�rde da-durch wieder in den metallischen Zu-stand versetzt. Die �brige, dephlogistier-te Luft wurde wie beobachtet abgege-ben.

Schon diese kurze Zusammenfas-sung zeichnet das Bild zweier konkur-rierender Theorien, von denen sichschließlich diejenige durchsetzte, dieden passenderen Erkl�rungsrahmen f�rst�ndig neue experimentelle Ergebnissebot.[18] Lavoisiers Bilanzmethode be-r�cksichtigte die Gewichte aller Reak-tanten und Produkte und zeigte, dassnichts W�gbares geschaffen oder zer-st�rt wurde; dies �berzeugte andereChemiker besonders nachhaltig von sei-ner Theorie. F�r die strikte Anwendungseiner Methode musste Lavoisier abereinige Pr�missen des Systems �berneh-men, das er eigentlich widerlegen woll-te. Um beispielsweise die drei Zust�ndeder Materie und die bei Oxidationsre-aktionen frei werdende W�rme erkl�renzu k�nnen, postulierte Lavoisier, dassalle Substanzen einen W�rmestoff, diematerielle Basis der W�rme, in unter-schiedlichen Mengen enthielten. Da sei-nen Beobachtungen zufolge die Ge-wichte von Reaktanten und Produktennahezu perfekt �bereinstimmten – sogenau, dass einige seiner Gegner ver-st�ndliche Zweifel hegten[19] –, hieltLavoisier es f�r n�tig anzunehmen, dassder W�rmestoff zwar real, aber ein nichtw�gbares Fluidum sei. Phlogiston l�sstgr�ßen!

Gerade die nicht w�gbaren Aspektevon chemischen Erscheinungen, wieW�rme, Licht und Elektrizit�t, warenein Grund, aus dem die Sauerstofftheo-rie f�r unzureichend befunden wurde.So konnte eine kleine Gruppe von Na-turphilosophen Sauerstoff als „eine der

gr�ßten Entdeckungen in der Physik“(nach den Worten des ber�hmten Geo-logen James Hutton) feiern, aber gleich-zeitig an Phlogiston festhalten. Die Rea-lit�t von Phlogiston, so behauptete Hut-ton, bliebe „those philosophers, who,with the balance in their hands refuse toadmit into the rank of chymical ele-ments substances which do not ponde-rate…“ immer verborgen.[20] Bis zurEntwicklung des Energiebegriffs Mittedes 19. Jahrhundert war Huttons Kritiknicht v�llig von der Hand zu weisen.

Dar�ber hinaus verlieh die teilweiseEntschl�sselung von Lavoisiers Systemdem Schicksal von Phlogiston vor�ber-gehend Auftrieb. Beispielsweise machtedie kinetische W�rmetheorie den W�r-mestoff �berfl�ssig.[21] Ein noch h�rtererSchlag war die Entdeckung, dass Sauer-stoff kein essenzieller Bestandteil vonS�uren ist. Es wird oft vergessen, dasssich Lavoisiers Theorie genauso auf dieAcidit�t wie auf die Verbrennung be-zog.[22] („Oxygenium“ wurde aus dengriechischen Worten f�r „S�urebildner“abgeleitet.) Lavoisier beschrieb Sauer-stoff als das Prinzip von S�uren – eineungl�ckliche Wiederholung von StahlsFormulierung, wonach Phlogiston dasPrinzip der Brennbarkeit war. AlsHumphrey Davy 1810 bewies, dass Mu-riatische S�ure (HCl) keinen Sauerstoffenth�lt und die so genannte „oxygenier-te Muriatische S�ure“ in Wirklichkeitelementares Chlor ist, erhoben sich vonmanchen Seiten Zweifel an der Lebens-f�higkeit der Sauerstofftheorie.[23] Davyselbst stand im ersten Jahrzehnt des 19.Jahrhunderts Phlogiston wohlwollendgegen�ber, und seine Ergebnisse mitHCl und Cl2 riefen Bedenken hervor,denen zufolge „future discoveries shall… utterly destroy the merits of the laterimprovements in pneumatic chemistryand bring us back to the doctrine ofphlogiston …“.[24]

Dennoch blieben die Sauerstoff-theorie der Verbrennung, die Nomen-klaturreform und weitere Pfeiler derChemischen Revolution unersch�ttert.Wie wir in unserem fr�heren Essayanmerkten, bedarf es gew�hnlich mehrals nur empirischer Gegenbeweise, umeine Theorie zu widerlegen, die inSchl�sselfragen erfolgreiche Vorhersa-gen machen konnte.[25] Wie lassen sichnun die gegens�tzlichen Schicksale derSauerstoff- und der Phlogiston-Theorie

Essays

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erkl�ren? In den beiden letzten Jahr-zehnten des 18. Jahrhunderts konntendie Phlogistonisten lediglich Erkl�run-gen f�r bekannte Ergebnisse liefern,w�hrend Lavoisier und seine Anh�ngerbis dahin unbekannte Ph�nomene vor-hersagten. Auch um die experimentel-len Ergebnisse zu erkl�ren, die eine soentscheidende Rolle im Streit zwischenden beiden Theorien spielten, griffendie Phlogistonisten st�ndig auf Ad-hoc-Hypothesen zur�ck. Schließlich charak-terisierte Lavoisier das Phlogiston voll-kommen berechtigt als „a veritable Pro-teus that changes its form every in-stant!“ [26] Ihre Langlebigkeit verdanktediese proteische Vorstellung aber weit-gehend dem Umstand, dass der Beweisihrer Nichtexistenz mit großen Schwie-rigkeiten verbunden war.[27]

Fall 2: Das kurze Leben(und l�ngere Nachleben)der kalten Fusion

In unserem ersten Essay dieser Rei-he haben wir mit der Kontroverse �berdie Bindungsl�ngenisomerie eine j�nge-re Auseinandersetzung diskutiert, dieselbst den meisten Chemikern kaumbekannt und anderen Naturwissen-schaftlern v�llig unbekannt war. Dieetwa zeitgleiche Kontroverse um diekalte Kernfusion war das genaue Ge-genteil. Sie geh�rte 1989 mehrere Mo-nate zu den aktuellsten Themen �ber-haupt – nicht nur in wissenschaftlichenZeitschriften, sondern auch in Tageszei-tungen, Magazinen und Fernsehsendun-gen. Wir k�nnen uns an keine anderechemische Geschichte erinnern, die ver-gleichbare Beachtung fand. Ihre Dar-stellung in der �ffentlichkeit verdienteigentlich eine gesonderte Betrachtung,die �ber den Rahmen dieses Essays aberweit hinausgehen w�rde. Es fehlt auchder Platz, um Behauptungen und Ge-genbehauptungen in allen Einzelheitenzu ber�cksichtigen; die meisten Lesersind vermutlich ohnehin zumindest mitden Grundz�gen der Kontroverse ver-traut. Nachstehend geben wir eine kurzeZusammenfassung; wer mehr wissenm�chten, sei auf ausf�hrliche Darstel-lungen in B�chern verwiesen, die in denersten Jahren nach der Kontroverseerschienen und unterschiedliche Per-spektiven widerspiegeln (z. B. die eines

ablehnenden Wissenschaftlers,[28] einesagnostischen/skeptischen Wissenschaft-lers,[29] eines ablehnenden Wissenschaft-lers/Wissenschaftsjournalisten,[30] einesbef�rwortenden Wissenschaftlers/Wis-senschaftsjournalisten [31] und eines ab-lehnenden Wissenschaftsjournalis-ten[32]). Im Internet findet man leichteine Reihe weiterer Bibliographien.

Die Kontroverse begann im M�rz1989, als Stanley Pons und MartinFleischmann, Elektrochemiker an derUniversity of Utah, eine Pressekonfe-renz abhielten und verk�ndeten, dassdie Elektrolyse von D2O an einer Palla-diumelektrode anomale Effekte hervor-rief: Unter anderem wurde mehr Ener-gie freigesetzt als eingebracht – in einemFall so viel, dass die Pd-Kathodeschmolz und die Apparatur zerst�rtwurde. Eine wenig sp�ter erscheinende(aber vor der Pressekonferenz einge-reichte) Publikation lieferte Details undbeschrieb zudem Neutronenfl�sse, g-Strahlen mit der f�r Proton-Neutron-Reaktionen charakteristischen Energieund die Anreicherung von Tritium imElektrolyt.[33] �hnliche, aber weit weni-ger spektakul�re Ergebnisse (deutlichweniger Neutronen, kein W�rme�ber-schuss) wurden um die gleiche Zeit vonSteve Jones ver�ffentlicht, einem Physi-ker an der Brigham Young University.[34]

(Beide Forschergruppen wussten vonder Arbeit der anderen. Daher warenPriorit�tsinteressen – insbesondere Pa-tentrechte – ohne Zweifel der Anlass f�rdie unorthodoxe Ver�ffentlichung �bereine Pressekonferenz; sie bestimmtenauch in hohem Maß den Stil der folgen-den Ereignisse.) Nach Ansicht der Au-toren waren ihre Beobachtungen nurmit einer auf irgendeine Art im Pd-Gitter katalysierten Kernfusion zu er-kl�ren.

Die potenzielle Bedeutung einersolchen Entdeckung lag auf der Hand,und so wollten viele die scheinbar ein-fach durchf�hrbaren Versuche wieder-holen. Innerhalb weniger Wochen wur-de eine Reihe positiver Ergebnisse ver-k�ndet (meist durch Pressemitteilun-gen, nach dem Vorbild des Originals):W�rmefreisetzung (Texas A&M, Stan-ford), Neutronen (Georgia Tech) undTritium (Washington, eine andere Ar-beitsgruppe bei Texas A&M). Eine Son-derveranstaltung �ber die kalte Fusionbeim ACS National Meeting im April

1989 zog etwa 7000 (meist) enthusiasti-sche Chemiker an. Unmittelbar danachwurden aber auch starke Zweifel laut,denn einige der hoch gelobten „Best�-tigungen“ wurden mit dem Hinweis aufexperimentelle Schwierigkeiten zur�ck-gezogen. Bei einer Sonderveranstaltunganl�sslich des American Physical Socie-ty Meetings Anfang Mai wurden eineReihe negativer Ergebnisse vorgestellt.Ein Teilnehmer (Nate Lewis, der seineResultate sp�ter ver�ffentlichte[35]) be-richtete ausf�hrlich dar�ber, dass seineForschergruppe keinerlei W�rme�ber-schuss nachweisen konnte, gab m�glicheGr�nde an, warum man (irrt�mlich)experimentell einen W�rme�berschussermitteln k�nnte, und widerlegte die vonPons und Fleischmann ge�ußerten Ver-mutungen, die seiner Ansicht nach dazugef�hrt hatten, aus nicht �berzeugendenDaten einen W�rme�berschuss abzulei-ten. Noch im Mai erschien eine Publi-kation, die bewies, dass es sich bei derangeblichen g-Strahlung um ein Arte-fakt handelte.[36]

W�hrend des n�chsten Jahres dau-erte die Kontroverse an, da regelm�ßigweitere positive wie negative Ergebnisseerschienen. Eine Abteilung des Depart-ment of Energy (DOE) untersuchte dasThema w�hrend des Sommers und ver-�ffentlichte einen – deutlich negativen –Bericht im Oktober. Im August 1989wurde in Salt Lake City das NationalCold Fusion Institute (NCFI) er�ffnet;die Mittel daf�r stellte der Staat Utah,nachdem die bundesstaatliche Unter-st�tzung verweigert worden war. Hierwurde im M�rz 1990 die First AnnualConference on Cold Fusion abgehalten,an der in erster Linie (und beabsichtigt)diejenigen teilnahmen, die positive Er-gebnisse vorzuweisen hatten. Die meis-ten Kritiker waren ohnehin zu demSchluss gekommen, dass es kaum nochetwas zu kritisieren gab, und hatten dasInteresse weitgehend verloren. GegenEnde des Jahres 1990 hatten sowohlPons als auch Fleischmann Utah verlas-sen, das NCFI schloss im folgenden Juni.Die Kontroverse um die kalte Fusionwar endg�ltig beendet.

Das gilt aber nicht f�r die kalteFusion: Die Forschung wurde in gerin-gem Ausmaß bis zum heutigen Tagfortgesetzt. Viele dieser Arbeiten wur-den nicht in großen Journalen, sondernin anderen (f�r diesen Zweck gegr�n-

AngewandteChemie

1953Angew. Chem. 2005, 117, 1950 –1956 www.angewandte.de � 2005 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

deten) Zeitschriften oder elektronischpubliziert. Hin und wieder erschienenauch Berichte in renommierten Orga-nen; beispielsweise wurde 1993 vonPhysics Letters A ein Beitrag von Ponsund Fleischmann �ber Kalorimetrie an-genommen.[37] Diese Publikation istauch aus anderen Gr�nden erw�hnens-wert: Sie beschreibt die anscheinendletzte gemeinsame experimentelle Ar-beit von Fleischmann und Pons �ber diekalte Fusion. Vielleicht noch wichtigerist, dass sie zu den letzten Arbeiten zurkalten Fusion geh�rt, die ein Skeptikeraus technischen Gr�nden formell ange-zweifelt hat.[38] Sp�tere Behauptungenignorierte die breite Masse der Wissen-schaftler fast v�llig, und die Popul�rme-dien zogen mit wenigen Ausnahmennach. Zusammenstellungen dieser Ar-beiten findet man auf einer Reihe vonInternetseiten, zu erw�hnen ist dieLENR-CANR-Seite (low energy nuc-lear reactions/chemically assisted nuc-lear reactions),[39] deren bibliographi-sches Material und Zusammenfassun-gen die Handschrift starker Bef�rworterder kalten Fusion tragen.

Eine ganz andere (und interessante)Perspektive kann man einem neuerenBuch des Wissenschaftssoziologen BartSimon entnehmen: Er schl�gt darin einModell vor, das erkl�ren soll, wie undwarum Forschungsgebiete �ber denPunkt hinaus bestehen, an dem die�berw�ltigende Mehrheit der Fachleutesie als beendet betrachtet – als das, waser „untote Wissenschaft“ nennt.[40]

Zur Betrachtung wissenschaftlicherKontroversen wurden zwei wenigerphantasievolle, daf�r aber ziemlich wi-derspr�chliche Konzepte angeboten:eins aus interner Sicht und ein eherexternes – und beide scheinen recht gutauf die Saga der kalten Fusion zu pas-sen. Das erste Modell ist das der „pa-thologischen Wissenschaft“; es wurde1953 zuerst von Irving Langmuir ineinem Vortrag beschrieben (eine Neu-ver�ffentlichung erschien 1989 in Phy-sics Today[41]) und sp�ter von DenisRousseau aktualisiert.[42] Nach Rousse-au hat die pathologische Wissenschaftdrei Haupteigenschaften:1. Die beobachteten Effekte liegen na-

he der Nachweisgrenze und/odersind statistisch gerade noch signifi-kant; ihre Gr�ße kann durch Vari-ieren experimenteller Parameter

nicht systematisch ver�ndert wer-den.

2. Die Unvereinbarkeit mit anerkann-ten Theorien oder Prinzipien wirdohne weiteres ignoriert.

3. Die Forscher vermeiden die Durch-f�hrung entscheidender Versuche,die die Effekte m�glicherweise nichtbest�tigen, und weigern sich, dieErgebnisse anderer aus derartigenVersuche zu akzeptieren.

Rousseau zufolge treffen alle dreiPunkte auf Pons und Fleischmann zu(zwei weitere, von ihm untersuchte F�llewaren „Polywasser“ und Benvenistes„unendliche Verd�nnung“), wobei erbesonders auf die v�llig fehlende �ber-einstimmung zwischen dem behaupte-ten W�rme�berschuss und den nachge-wiesenen Anteilen nuklearer Neben-produkte (Punkt 2) sowie die Unterlas-sung jeglicher Kontrollversuche mit ge-w�hnlichem Wasser (Punkt 3) hinwies.Der erste Punkt betrifft die Frage desW�rme�berschusses selbst (auch wennRousseau dazu nicht konkret Stellungnimmt): Sogar in der Originalarbeit[33]

scheinen einige Ergebnisse (dort in Ta-belle 2) f�r Effekte zu sprechen, die sichumgekehrt zur Eingabe �ndern; einesp�tere Analyse best�tigte, dass vielender eindrucksvollsten Behauptungen inWirklichkeit winzige, durch zweifelhafteAnnahmen aufgebl�hte Zahlen zugrun-de lagen.[35]

Eine ganz andere Sichtweise hat derWissenschaftssoziologe Harry Collinsvorgebracht. Bei einer Diskussion �berdie Suche nach Gravit�tswellen wurdedie „Regression des Experimentators“eingef�hrt, nach der es unm�glich ist,Fragen zur Existenz oder Nichtexistenzeines neuen Ph�nomens von Fragen�ber die G�ltigkeit der f�r seinen Nach-weis entwickelten Experimente zu tren-nen:

Diese Aussage l�sst sich eindeutigauf die kalte Fusion anwenden (wasCollins und ein Kollege taten[44]): Jedesnegative Ergebnis kann immer als in-korrekt durchgef�hrt angezweifelt wer-den. Und das geschah auch: zum Bei-spiel durch die Behauptung, die falscheElektrodenart sei verwendet worden.

Die Tatsache, dass diese gegens�tz-lichen Kennzeichnungen beide zutref-fen, hat viel mit dem Fortbestand derForschung zur kalten Fusion zu tun –wenn auch nur als Geisterwesen, wieSimon es nennen w�rde. Wie sollten wirneue Ergebnisse in Anbetracht der fr�-heren, erheblich diskreditierten Arbei-ten beurteilen? Pons und Fleischmannund andere haben einige große Fehlergemacht, die zu Berichten �ber be-tr�chtliche Effekte f�hrten – einemW�rme�berschuss von mehr als1000%, hohe Mengen an Neutronenoder Tritium –, sodass ein Skeptikerbequem den Schluss ziehen kann, dienun beschriebenen, im Allgemeinen we-sentlich kleineren Effekte resultiertenaus subtileren Fehlern. Umgekehrt k�n-nen Bef�rworter logischerweise argu-mentieren, ihre neuen Experimentew�rden sehr wohl fr�here Kritikpunkteber�cksichtigen und d�rften nicht auto-matisch als mit den gleichen alten Feh-lern behaftet angesehen werden; sieerhalten jedoch nie die Gelegenheit,sich zu verteidigen, da niemand sichauch nur die M�he macht, sie zu kriti-sieren. Hierzu wurde 2003 in Chemical& Engineering News ein (klagender)Brief ver�ffentlicht,[45] der �berhauptkeine Resonanz hervorrief. Dazu merktSimon an:

Einen weiteren Beitrag zum Fortbe-stand der kalten Fusion leistete ihrfraglos chim�renhaftes Wesen. Welche

„No matter what kinds of new experimentsand data CF researchers present, their cri-tics (if even listening) always drag themback to debates from 1989. There seems tobe no escape … Their collective identity asa group as well as their scientific practice isorganized to a large degree around reclai-ming scientific legitimacy by constantly revi-siting the criticisms of 1989–1990. In partthey have no choice, since there are few ex-tant criticisms of work after 1990 that theycan address“.[46]

„When the normal criterion – successfuloutcome – is not available, scientists dis-agree about which experiments are com-petently done.Where there is disagreement about whatcounts as a competently performed experi-ment, the ensuing debate is coextensivewith the debate about the proper outcomeof the experiment“.[43]

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der im Zusammenhang mit der kaltenFusion beschriebenen Ph�nomene –W�rme�berschuss, Neutronen, Tritium,R�ntgen-Strahlen, g-Strahlen, Helium,sogar Transmutation[47] – sind grundle-gend f�r welche Vorg�nge (wenn diese�berhaupt ablaufen)? Zumindest einigedieser Berichte sind unbestritten falsch,aber was bedeutet das f�r die anderen?Der Wissenschaftsphilosoph WilliamMcKinney behauptete bespielsweise,man k�nne der „Regression des Expe-rimentators“ durch die objektive Ana-lyse von Experimenten entgehen, undnahm an, die kalte Fusion habe den„Knockout“ erhalten, als die g-Strah-lung anhand ihrer Signatur eindeutig alsArtefakt entlarvt wurde (was die Neu-tronenbehauptung unterminierte).[48]

Bef�rworter der kalten Fusion haltenjedoch an keiner Theorie fest, und somuss der W�rme�berschuss (ihrer An-sicht nach) nicht an Neutronen gebun-den sein. Da niemand ernsthaft behaup-tet hat, die Ph�nomene auf der Basiseiner einigenden Theorie zu verstehen,m�ssen zwischen den untersuchten Er-scheinungen keine echten Zusammen-h�nge bestehen. Aus streng logischerSicht m�sste jedes Einzelexperiment f�rsich untersucht werden: Wird eine Rei-he von Behauptungen f�r jeden zufrie-denstellend entkr�ftet, so widerlegt diesnicht unbedingt eine andere.

Tats�chlich wird in einer neuerenUntersuchung (von dem oben zitiertenBriefschreiber Melvin Miles) �ber denNachweis von 4He und mehr oder weni-ger gleich große W�rme�bersch�sse be-richtet, wenn man voraussetzt, dass dieW�rme durch Fusion von zwei Deute-ronen zu 4He und Energie entsteht[Gl. (2)]. Außerdem behauptet er, ob-wohl die Erzeugung des W�rme�ber-schusses nicht immer reproduzierbarsei, korrelierten die beiden Erscheinun-gen aber gut. Auch sei das lange gefor-derte Kontrollexperiment durchgef�hrtworden: Versuche mit Leichtwasser er-gaben weder einen W�rme�berschussnoch 4He.[49] Nat�rlich ist die D+D-„Standardfusion“ in Gleichung (2) imVergleich zu Reaktionen, die Neutro-nen und Tritium erzeugen,[50] ein wenigwahrscheinlicher Reaktionsweg, undman m�sste auch erkl�ren, warum diefreigesetzte Energie vollst�ndig als W�r-me und nicht als Strahlung auftritt (umnur einen von vielen Punkten zu nen-

nen). Wenn man aber bereit ist, dieM�glichkeit in Betracht zu ziehen, dassinnerhalb des Pd-Gitters ein ungew�hn-licher Kernprozess abl�uft (f�r viele istdas sehr fraglich, aber die Bef�rworterder kalten Fusion scheint es nicht sehrbeunruhigt zu haben), gibt es a priorikeinen Grund daf�r, �ber diese undandere Ergebnisse hinwegzugehen. DieExperimente k�nnten in verschiedenerHinsicht kritisiert werden, aber die Ar-beiten der letzten zehn Jahre sind ja –wenn �berhaupt – kaum genauer ge-pr�ft worden.

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Die Sachlage ist also folgende: We-der konnte ein Bef�rworter der kaltenFusion bisher das Stigma „pathologischeWissenschaft“ beseitigen, indem er ex-akt und reproduzierbar Effekte nach-wies, die groß genug sind, um die M�g-lichkeit eines Irrtums auszuschließen(z. B. durch Konstruktion eines funktio-nierenden Stromgenerators), noch kannman eindeutig den Schluss ziehen, dassdas offensichtlich anomale Verhalteninsgesamt auf einen Fehler zur�ckzuf�h-ren ist. Daher entschloss sich das DOEzu einer weiteren Untersuchung, dienoch nicht abgeschlossen war, als dieserEssay geschrieben wurde (im Sommer2004). Die zahlreichen Kommentare zurAnk�ndigung dieser Untersuchung las-sen es aber sehr unwahrscheinlich er-scheinen,[51] dass der Bericht die stritti-gen Fragen kl�ren wird – die Zitate inder rechten Spalte geben eine Kostpro-be.

Zwischen den beiden besprochenenF�llen bestehen deutliche Unterschie-de: W�hrend es bei der Phlogiston-Kontroverse darum ging, den bestentheoretischen Rahmen zur Erkl�rungeiner Reihe von experimentellen Beob-achtungen zu w�hlen, stehen bei derkalten Fusion keine nennenswertenTheorieger�ste zur Auswahl. Statt des-sen haben wir es mit einer Reihe vonBeobachtungen zu tun, die sich nicht miteiner bekannten Standardtheorie erkl�-ren lassen, und m�ssen entscheiden, obes sich dabei (zum Teil) um echte Ano-malien handelt, die neue Vorstellungenerfordern, oder um bloße Fehler. DieMehrheit der Wissenschaftler hat sich(explizit oder implizit) f�r die zweiteInterpretation entschieden, genau wie

sich am Ende des 18. Jahrhunderts dieMehrheit gegen Phlogiston ausgespro-chen hat. Die Standpunkte der Minder-heit wurden aber, damals wie heute,noch wesentlich l�nger vertreten. Die-sen anhaltenden Irrglauben kann manleichthin durch Unvernunft erkl�ren,dies w�re jedoch (wie wir versucht ha-ben zu zeigen) eine unangebrachte Ver-einfachung. Die beiden F�lle verdeutli-chen, dass es manchmal sehr schwierigsein kann, die Nichtexistenz eines Ge-dankens zu beweisen, der einmal vonder menschlichen Vorstellung Besitz er-griffen hat.

�bersetzt von Dr. Kathrin-M. Roy,Langenfeld

[1] H. E. Roscoe, C. Schorlemmer, Treatiseon Chemistry, Vol. 1, Macmillan, Lon-don, 1881, S. 14.

[2] L. Pauling, General Chemistry: An In-troduction to Descriptive Chemistry andModern Chemical Theory, 2. Aufl.,W. H. Freeman, San Francisco, 1953,S. 120.

[3] A. Findlay, The Spirit of Chemistry: AnIntroduction to Chemistry for Students ofthe Liberal Arts, Longman Green, Lon-don, 1930, S. 143.

„There are quite a few people who are put-ting their time into this. They are workingunder conditions that are bad for their ca-reers. They think they are doing somethingthat may result in some important newfinding. I think scientists should be openminded. Historically, many things getoverturned with time.“

„The critical question is, How good anddifferent are [the cold fusion researchers’]new results? If they are saying, ’We arenow able to reproduce our results’, that’snot good enough. But if they are saying,’We are getting 10 times as much heat outnow, and we understand things’, thatwould be interesting. I don’t see anythingwrong with giving these people a newhearing.“

„I think a review is a waste of time. But ifyou put together a credible committee, youcan try to put the issue to bed for sometime. It will come back. The believers neverstop believing.“

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[4] R. A. Day, Jr., R. C. Johnson, GeneralChemistry, Prentice-Hall, EnglewoodCliffs, 1975, S. 5.

[5] J. B. Conant, Chemtech 1991, 592 – 596.[6] a) J. B. Conant, Science and Common

Sense, Yale University Press, New Ha-ven, 1951; b) Conants Hauptarbeit �berPhlogiston ist eine seiner ber�hmtenFallstudien: „The Overthrow of thePhlogiston Theory: The Chemical Re-volution of 1775–1789“: Harvard CaseStudies in Experimental Science, Vol. 1(Hrsg.: J. B. Conant, L. K. Nash), Har-vard University Press, Cambridge, 1966,S. 65 – 115.

[7] Lit. [5], S. 592.[8] Die Geschichte von Phlogiston war f�r

Wissenschaftshistoriker wie f�r die Wis-senschaftler selbst von großem Interes-se. Sie diente als paradigmatischer Fallf�r eine umstrittene philosophischeTheorie zum Wandel von Wissenschaft:T. S. Kuhn, The Structure of ScientificRevolutions, 2. erw. Aufl., University ofChicago Press, Chicago, 1970, S. 52 – 56,69 – 72. Eine fr�he soziologische Studie:H. G. McCann, Chemistry Transformed:The Paradigmatic Shift from Phlogistonto Oxygen, Ablex, Norwood, 1978. Inzwei weiteren B�chern ist Phlogiston einwichtiges Thema (auch wenn es nicht inden Titeln erw�hnt wird): E. Str�ker,Theoriewandel in der Wissenschaftsge-schichte: Chemie im 18. Jahrhundert,Klostermann, Frankfurt am Main,1982 ; und K. Hufbauer, The Formationof the German Chemical Community(1720–1795), University of CaliforniaPress, Berkeley, 1982.

[9] W. H. Brock, The Norton History ofChemistry, W. W. Norton, New York,1993, S. 79 – 84.

[10] a) B. Bensaude-Vincent, I. Stengers, AHistory of Chemistry, Harvard Univer-sity Press, Cambridge, 1996, S. 57 – 63;b) zu einer umfassenden Diskussion�ber Prinzipien und ihre Rolle in derChemie siehe M. G. Kim, Affinity, ThatElusive Dream: A Genealogy of theChemical Revolution, MIT Press, Cam-bridge, 2003, S. 84 – 110.

[11] Lit. [9], S. 82. Wir danken den Professo-ren Lawrence Principe und WilliamBrock f�r die hilfreiche Korrespondenzzu dieser Umwandlung.

[12] Lit. [9], S. 83.[13] Lit. [10a], S. 58.[14] T. L. Davis, J. Chem. Educ. 1927, 4, 176 –

183.[15] Es gab nat�rlich noch einen Dritten, der

bei der Entdeckung von Sauerstoff einewichtige Rolle spielte, den schwedischenApotheker Carl Wilhelm Scheele (1742–1786): W. A. Smeaton, Endeavour 1986,45, 28 – 30; W. A. Smeaton, Endeavour1992, 51, 128 – 131. Scheele isoliertezwar als erster das Gas, seine Arbeit

blieb aber relativ unbekannt, und da ervor Lavoisier und Priestley starb, geh�r-te er nicht zu den Hauptakteuren derPhlogiston-Kontroverse. Die unabh�n-gige und fast gleichzeitige Entdeckungvon Sauerstoff durch drei Forscher lie-ferte einen hervorragenden Stoff f�rUntersuchungen zur Bedeutung von„Entdeckungen“: A. Musgrave in Meth-od and Appraisal in the Physical Scien-ces (Hrsg.: C. Howson), CambridgeUniversity Press, Cambridge, 1976,S. 181 – 209, auf S. 194–195. Die dreiKonkurrenten wurden sogar zu Charak-teren eines Dramas: C. Djerassi, R.Hoffmann, Oxygen, Wiley, New York,2001.

[16] Musgrave, Lit. [15], S. 182–185.[17] Lit. [6b], S. 93–104.[18] F. L. Holmes, Isis 2000, 91, 735 – 753.[19] J. Golinski in The Values of Precision

(Hrsg.: N. M. Wise), Princeton Univer-sity Press, Princeton, 1995, S. 72 – 91.Mehrere Zweifler betrachteten die un-glaublich genauen Zahlenangaben (aufacht Dezimalstellen!) lediglich als rhe-torischen Einfall.

[20] D. Allchin, Ambix 1992, 39, 110 – 116,auf S. 110, 112.

[21] S. Brush, The Kind of Motion We CallHeat: A History of the Kinetic Theory ofGases in the 19th Century, North-Hol-land, Amsterdam, 1986.

[22] H. E. Le Grand, Ann. Sci. 1972, 29, 1 –18; M. Crosland, Isis 1973, 64, 306 – 325.

[23] D. M. Knight, The Transcendental Partof Chemistry, Dawson, Folkestone, 1978,S. 125 – 153.

[24] Zitiert nach Edinburgh Review, 1811, inLit. [23], S. 139–140.

[25] J. A. Labinger, S. J. Weininger, Angew.Chem. 2004, 116, 2664 – 2672, auf S.2668; Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43,2612 – 2619, auf S. 2616.

[26] Lit. [9], S. 112.[27] Ein aus den 1950er und 1960er Jahren

stammendes und als „Phlogiston des 20.Jahrhunderts“ bezeichnetes Beispielwar die erfolglose Suche nach nichtexis-tenten energiereichen Molek�len in derZelle: D. Allchin, Perspect. Sci. 1997, 5,81 – 127. Auch in diesem Fall war es einem�hsame Aufgabe, die Nichtexistenzvon Substanzen zu beweisen, die durchHinweise und betr�chtliche Denkan-strengungen gest�tzt wurden.

[28] J. R. Huizenga, Cold Fusion: the Scien-tific Fiasco of the Century, University ofRochester Press, Rochester, 1992.

[29] N. Hoffman, A Dialogue on ChemicallyInduced Nuclear Effects: A Guide for thePerplexed about Cold Fusion, AmericanNuclear Society, La Grange Park, 1995.

[30] F. Close, Too Hot to Handle: The Racefor Cold Fusion, Princeton UniversityPress, Princeton, 1991.

[31] G. Mallove, Fire from Ice: Searching forthe Truth Behind the Cold Fusion Furor,Wiley, New York, 1991.

[32] G. Taubes, Bad Science: The Short Lifeand Weird Times of Cold Fusion, Ran-dom House, New York, 1993.

[33] M. Fleischmann, S. Pons, J. Electroanal.Chem. 1989, 261, 301 – 308.

[34] S. E. Jones, E. P. Palmer, J. B. Czirr,D. L. Decker, G. L. Jensen, J. M.Thorne, S. F. Taylor, J. Rafelski, Nature1989, 338, 737 – 740.

[35] N. S. Lewis, C. A. Barnes, M. J. Heben,A. Kumar, S. R. Lunt, G. E. McManis,G. M. Miskelly, R. M. Penner, M. J. Sai-lor, P. G. Santangelo, G. A. Shreve, B. J.Tufts, M. G. Youngquist, R. W. Kava-nagh, S. E. Kellog, R. B. Vogelaar, T. R.Wang, R. Kondrat, R. New, Nature 1989,340, 525 – 530; G. M. Miskelly, M. J. He-ben, A. Kumar, R. M. Penner, M. J.Sailor, N. S. Lewis, Science 1989, 246,793 – 796.

[36] R. D. Petrasso, X. Chen, K. W. Wenzel,R. R. Parker, C. K. Li, C. Fiore, Nature1989, 339, 183 – 185

[37] M. Fleischmann, S. Pons, Phys. Lett. A1993, 176, 498 – 502.

[38] D. R. O. Morrison, Phys. Lett. A 1994,185, 118 – 129.

[39] http://www.lenr-canr.org/.[40] B. Simon, Undead Science: Science Stu-

dies and the Afterlife of Cold Fusion,Rutgers University Press, New Bruns-wick, 2002.

[41] I. Langmuir (Hrsg.: R. N. Hall), PhysicsToday 1989, 42, 36 – 48.

[42] D. L. Rousseau, Am. Sci. 1992, 80, 54 –63.

[43] H. M. Collins, Changing Order: Repli-cation and Induction in Scientific Prac-tice, University of Chicago Press, Chica-go, 1992, S. 89.

[44] H. Collins, T. Pinch, The Golem: WhatEveryone Should Know About Science,Cambridge University Press, Cam-bridge, 1993, S. 57 – 78.

[45] M. H. Miles, Letter to the Editor, Chem.Eng. News 2003, 81 (24. November), 6.

[46] Lit. [40], S. 217.[47] Lit. [40], S. 150–153.[48] W. J. McKinney in A House Built on

Sand: Exposing Postmodernist Mythsabout Science (Hrsg.: N. Koertge), Ox-ford University Press, Oxford, 1998,S. 133 – 150.

[49] M. Miles, Correlation Of Excess Enth-alpy And Helium-4 Production: A Re-view. Tenth International Conference onCold Fusion, Cambridge, 2003. Erh�lt-lich �ber http://www.lenr-canr.org/-LibFrame1.html.

[50] Lit. [28], S. 6–7.[51] T. Feder, Phys. Today 2004, 57, 27 – 28.

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