Mariotte, Edme

EDME MARIOTTE lebte wie seine Zeitgenomen ROBERT BOYLE (1627-1691), ISAAC NEWTON (1643-1727), GUILLAUME AMONTONS (1663-1705), ROBERT HOOKE (1635-1703) oder CHRISTIAAN HUYGENS (1629-1695) in einer Periode der zunehmenden Spezialisierung der Naturwissenschaften und der Herausbildung der klassischen Physik.

Leben, Wirken und wissenschaftliche Leistungen
Über das Leben von MARIOTTE sind nur wenige Einzelheiten bekannt.
Er wurde um 1620 - das genaue Geburtsdatum ist unbekannt - wahrscheinlich in Dijon geboren.
Einige Zeit war er Prior des Klosters Saint-Martin de Beaumont-sur-Vingeaune bei Dijon. Ab 1666 lebte er in Paris und war dort Mitglied der neugegründeten Akademie der Wissenschaften. Er beschäftigte sich mit naturwissenschaftlichen Problemen aus verschiedenen Bereichen. So entdeckte er 1666 den blinden Fleck im Auge.

Das Ergebnis seiner Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen Druck und Volumen der Luft veröffentlichte MARIOTTE im Jahr 1676, 16 Jahre nach ROBERT BOYLE, der ebenfalls diese Zusammenhänge untersucht und wesentlich genauere Messungen als MARIOTTE durchgeführt hatte. Trotzdem wird das Gesetz über den Zusammenhang zwischen Druck und Volumen bei konstanter Temperatur heute zumeist als Gesetz von BOYLE und MARIOTTE bezeichnet.

Das Gesetz von BOYLE und MARIOTTE
In einer Luftpumpe herrscht bei einem bestimmten Volumen der eingeschlossenen Luft ein bestimmter Druck. Wird der Kolben in den Zylinder hineingepresst, so verringert sich das Volumen. Der Druck vergrößert sich entsprechend (Bild 2). Es gilt:

Je kleiner das Volumen der eingeschlossenen Luft ist, desto größer ist der Druck in der Luft.

Unter der Bedingung, dass die Temperatur in einem Gas konstant ist und sich das Gas wie das ideale Gas verhält, gilt:

Dieses Gesetz wurde erstmals 1662 von dem britischen Chemiker und Physiker ROBERT BOYLE (1627-1691) und, unabhängig davon, einige Jahre später von dem französischen Forscher EDME MARIOTTE (um 1620-1684) formuliert und wird heute als Gesetz von BOYLE und MARIOTTE oder auch als Druck-Volumen-Gesetz bezeichnet. Dieses Gesetz ist ein Spezialfall der Zustandsgleichung für das ideale Gas. Da bei dem betrachteten Vorgang die Temperatur des Gases konstant bleibt, sich aber Druck und Volumen ändern, spricht man in der Physik auch von einer isothermen Zustandsänderung des Gases.

Beispiele für das Wirken des Gesetzes
Beispiele für das Wirken des Gesetzes von BOYLE und MARIOTTE treten überall dort auf, wo sich das Volumen abgeschlossener Gasmengen ändert und dabei die Temperatur näherungsweise konstant ist.
Ein Beispiel dafür sind Pumpen (Luftpumpen oder Pumpen für Sauerstoff in der Medizin). Bei näherungsweise konstanter Temperatur wird das Volumen des Gases verringert. Dadurch erhöht sich der Druck in ihm. Bei einem bestimmten höheren Druck strömt das Gas in den gewünschten Raum, z. B. bei einer Luftpumpe in den Schlauch oder bei einer medizinischen Pumpe in die Lunge.
Auch bei Wasserbällen oder Luftmatratzen zeigt sich der Zusammenhang zwischen Druck und Volumen: Je mehr Luft man hineinbläst, desto größer wird der Druck. Mit Vergrößerung des Druckes vergrößert sich auch das Volumen.

MARIOTTE nutzte dieses Gesetz zur Berechnung der Druckabnahme mit der Höhe und entwickelt damit um 1679 die barometrische Höhenformel, mit deren Hilfe es möglich war, eine barometrische Höhenmessung durchzuführen. Der Name Barometer stammt von ihm.

Durch Messung der Mengen des Regenwassers fand er die richtigen Verhältnisse des Wasserkreislaufes der Erde. Er gab auch die erste richtige Darstellung der Entstehung von Regentropfen in Wolken und eine Deutung der Höfe, die manchmal die Sonne bzw. den Mond umgeben.