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Visualising geomagnetic data by means of corresponding observations

Alexander von Humboldt, Carl Friedrich Gauß und Adolph Theodor Kupffer [Part 2]

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Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5
Fig. 6
Fig. 7
Fig. 8
Fig. 9

Notes

  1. Humboldt wrote Gauss on February 17, 1833 and then again on July 30, 1836.

  2. In the original German: ,,Sie sagten mir einmal in Göttingen, ‘ich hätte einigen Theil daran, daß Sie sich dem Studium des Magnetismus hingewendet haben’. Wenn dieses auf dem Buchstaben zu verstehen ist, so ist es die schönste Frucht meiner ganzen Lebenswircksamkeit. Ich kann dann sagen, ich habe den Wunsch des Thyge Brahe in Erfüllung gehen gesehen: non frustra vixisse videor.“ Letter from Hansteen to Gauss from February 19, 1841, State and University Library in Göttingen (SUB), Gauss’s papers A, no. 8. Lat.: non frustra vixisse videor = let me not seem to have lived in vain.

  3. State and University Library in Göttingen (SUB), Gauss Library (Gauß-Bibliothek) no. 856.

  4. In the original German: ,,Ihre Anzeige der Entdeckung, die Intensität auf ein bestimmtes Maß zu reduciren, hat mich dergestalt erfreut, daß ich (sobald ich gewiß war, von der Methode recht durchdrungen zu sein) mich selbst an das Übersetzen gemacht habe.“

  5. In the original German: ,,Die bei allen diesen Beobachtungen angewandte Methode besteht darin, dass man an den Örtern, für welche man die Intensität des Erdmagnetismus unter sich vergleichen will, eine und dieselbe Magnetnadel Schwingungen machen lässt, und deren Dauer mit Schärfe abmisst [...]. Offenbar ist die Zuverlässigkeit dieses Verfahrens gänzlich von der Voraussetzung des unveränderten magnetischen Zustands der gebrauchten Nadel abhängig.“

  6. SUB Göttingen, Gauss’s papers A, Encke to Gauss 146 letters (1813–1854); Gauss’s papers B: Gauss to Encke, 79 letters (1814–1851).

  7. See letter from Encke to Gauss, March 8 and April 6, 1834. SUB Göttingen, Gauss’s papers A, Encke to Gauss, no. 67 and 68.

  8. SUB Göttingen, Cod. Ms. Magn. Verein 3: 1834, folder March.

  9. Observations in Göttingen and in Berlin in: SUB Göttingen, Cod. Ms. Magn. Verein 3 : 1834, folder May. The observers in Göttingen: Ulrich, Weber, Deahna, Listing und Goldschmidt; the observers in Berlin: Encke, Mädler, Poggendorf and Wolfers. Furthermore there are booklets with the observations of the magnetic declination in the magnetic observatory in Göttingen to June 21/22, 1834, written by Listing.

  10. In the original German: ,,Von denjenigen correspondirenden Beobachtungen, welche, wie schon erwähnt, Herrn von Humboldt ihre Veranlassung verdanken, sind uns bisher keine bekannt geworden, als die Berliner vom 20. 21. März, welche jedoch nur von Stunde zu Stunde aufgezeichnet waren, und daher keine besondere Resultate geben konnten, obwohl sie doch eine Andeutung der in Göttingen bemerkten und verfolgten Anomalien enthielten. Dagegen wurden von Herrn Sartorius mit einem zwar kleinern aber nach denselben Principien wie der hiesige construirten Apparate die correspondirenden Beobachtungen vom 4. und 5. Mai auf einem Gute in Baiern, einige Meilen südlich von Meiningen sehr vollständig angestellt, woraus eine wahrhaft bewundernswürdige Übereinstimmung mit den hier beobachteten grossen Anomalien, nach Zeit, Grösse und Wechsel derselben hervorgeht, so dass man in den graphischen Darstellungen die eine beinahe als eine Copie der andern mit allen barocken durch jene Anomalien hervortretenden Figuren ansehen möchte. Ein eben so schöner Erfolg hat sich am 21. und 22. Junius gezeigt, wo correspondirende Beobachtungen in Berlin zum ersten Male mit einem dem hiesigen ähnlichen obwohl kleinern Apparate von Herrn Prof. Encke unter Beistand von Herrn Poggendorff, Mädler und Wolfers angestellt wurden. Auch dort waren keine andere Anomalien, als die hier beobachteten, aber diese fast treu copirt, und eben dasselbe zeigten die von Herrn Sartorius dasmal in Frankfurt am Main gemachten Beobachtungen. Diese Resultate können bereits als eine schöne Frucht der verabredeten Beobachtungen angesehen werden, da daraus auf das klarste hervorgeht, dass kleinere und grössere Anomalien der Magnetnadel, die zuweilen in ziemlich kurzen Fristen wechseln, nicht locale, sondern kräftige, weithin wirkende Ursachen haben müssen, was man in Beziehung auf sehr grosse mit Nordlichtern in Verbindung stehenden Unregelmässigkeiten auch schon früher bemerkt hatte.“

  11. Wilhelm Gauss (1813–1879).

  12. Milan (Lombardy) was subject to Habsburger Austria.

  13. In the original German: ,,Ich gestehe, dass ich, auch nach den vielen schon früher vorgekommenen Erfahrungen ähnlicher Art, doch durch die Grösse der Übereinstimmung an zwei mehr als 150 Meilen von einander entfernten Orten überrascht wurde. Der blosse Anblick der beigefügten graphischen Darstellung spricht für sich. [...] Wie viel besser werden wir aber in Zukunft über solche räthselhafte Naturkräfte urtheilen können, wenn erst ähnliche gleichzeitige Beobachtungen an vielen weit von einander entlegenen Orten uns zu Gebote stehen werden.“

  14. In the original German: ,,Zu Herrn Hofrath Gauss’s Aufsatz habe ich die graphische Darstellung der merkwürdigen gleichzeitigen Variationen der Magnetnadel, welche am 5. und 6. November 1834 in Copenhagen und Mailand beobachtet wurden, aus den astronomischen Nachrichten (Nr. 276) beigelegt. Diese Beobachtungen, die das merkwürdigste bisher durch gleichzeitige Beobachtungen erhaltene Resultat geliefert haben, verdanken wir dem Zufalle, dass Herr Etatsrath Orstedt in Copenhagen, und die Herren Sartorius, Listing und Kreil in Mailand noch nicht die Nachricht von der durch Herrn Hofrath Gauss gemachten Abänderung des früheren Termins erhalten hatten, und deshalb über den jetzt bestimmten Termin hinaus beobachteten. Die Uebereinstimmung der Abweichungen an zwei mehr als 150 Meilen von einander entfernten Orten, ist in der That überraschend, wie der blosse Anblick der beigefügten Kupfertafel hinreichend zeigt. Dass im Allgemeinen die Curve für Mailand viel krauser erscheint, als die für Copenhagen, erklärt sich übrigens von selbst durch den Umstand, dass an ersterem Orte alle 5 Minuten, an letzterem alle 10 Minuten beobachtet wurde; bei den längern Zwischenzeiten mussten folglich manche kleinere und schneller wechselnde Anomalien unbemerkt bleiben“ (Fig. 7).

  15. Sartorius and Listing were in Rome.

  16. In the original German: ,,[...] die Entwerfung der Zeichnungen erleichtern würde.“

  17. This letter of Gauss is missing.

  18. In the original German: ,,Sie werden verzeihen, mein hochverehrter Freund, daß ich so spät erst Ihnen für Ihren höchst interessanten freundlichen Brief meinen innigen Dank darbringe. Eine ungewöhnliche Anhäufung von Geschäften und Pflichten in der Umgebung des Königs haben mich allein davon abhalten können. Die Zeichnungen so vieler übereinstimmender Orte haben durch den Parallelismus in den kleinsten Krümmungen mich unendlich interessirt. Solche Resultate in den kleinsten fast zu Längenbestimmungen nutzbaren Zeiträumen sind freilich nur durch ihre vortreffliche catoptrische Methode zu erreichen. Sie wissen, daß, seitdem mein magnetisches Häuschen in der Leipziger Strasse abgerissen ist (wegen Verkauf des Grundstückes), wir in der neuen Sternwarte nur Ihre Methode anwenden. Ich dringe darauf, daß wir bald einen unter Ihrer Leitung gearbeiteten Apparat erhalten mögen.“

  19. In the original German: ,,Was bei mir bloß Wunsch und schwaches, unvollkommenes Beginnen war, ist durch Sie, hochverehrter Freund, jetzt ins Leben gerufen. Das Auge ruht mit einem besonderen Genusse auf diesen Tafeln, denn, wie Sie so schön und beredt sagen, ,ein eigenthümlicher Zauber umgibt das Erkennen von Maß und Harmonie im anscheinend Regellosen.’“

  20. In the original German: ,,Das Aufsuchen der Gesetze in den Naturerscheinungen hat für den Naturforscher seinen Zweck und seinen Werth schon in sich selbst, und ein eigenthümlicher Zauber umgibt das Erkennen von Maass und Harmonie im anscheinend ganz Regellosen.“

  21. In the original German: ,,Unter den mannigfachen Äusserungen der erdmagnetischen Kraft, deren Ergründung nur durch zahlreiche an verschiedensten Punkten der Erdoberfläche fortgesetzt anzustellende genaue Beobachtungen zu erreichen ist, bedürfen die unregelmässigen Änderungen, welchen wir jene Kraft unterworfen finden, am meisten eines streng geordneten Zusammenwirkens der Beobachter“.

  22. In the original German: ,,Die Beobachtungen und ihre graphischen Darstellungen sollen nicht bloss mit denjenigen Erläuterungen und Bemerkungen, welche in einer unmittelbaren Beziehung auf dieselben stehen, begleitet werden, sondern zugleich mit andern Aufsätzen, in welchen Gegenstände aus dem weiten Gebiete des Erdmagnetismus, die darauf bezüglichen Instrumente, ihre Berichtigung und Behandlung, und die mannigfachen davon zu machenden Anwendungen Platz finden werden“.

  23. Fol. 111r of Observations magnétiques, copies in the Alexander-von-Humboldt-Forschungsstelle (Alexander von Humboldt Research Centre) under the shelf mark “Observations magnétiques” (folio 109r and v, folio 110r and v). The originals are kept at Schloss Tegel (Tegel castle) in Berlin.

  24. In the original German: Das bedeutendste und auf die weitere Entwickelung des Vereins einflußreichste Resultat der diesjährigen Beobachtungen ist ohne Zweifel die Harmonie der gleichzeitigen, mit dem Bifilarmagnetometer beobachteten Intensitätsvariationen an mehreren weit entfernten Orten von einer bloßen Vermutung zu einer sicheren Thatsache erhoben worden ist. Davon sind Beweise in den letzten fünf Terminen gegeben worden“.

  25. This plate published in: (Ausstellung 1977, p. 83).

  26. SUB Göttingen, Cod. Ms. Magn. Verein 3: 1835, folder September, observation data on July 28, 1835, September 26, and 30, 1835.

  27. Volumes 1, 2, 3, 4 of “Annuaire” are in the Gauss Library in the State and University Library in Göttingen (no. 742).

  28. Bogenhausen is today a part of Munich.

  29. SUB Göttingen, Cod. Ms. Magn. Verein 3: 1841, folder February, May and August (observation data on February in St. Petersburg (16 p.), on 28.5.1841 in Nerchinsk (12 p.) and on 27.8.1841 in Barnaul (8 p.).

  30. SUB Göttingen, Gauß-Nachlass, Physik 15, three booklets with the observation data from the year 1842 in Nerchinsk, St. Petersburg and Barnaul (pp. 72–89, 90–107, 108–125).

  31. Saint Helena is an island in the South Atlantic Ocean, a British overseas territory.

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  1. Fachbereich Mathematik-ST, Universität Hamburg, Bundesstraße 55, 20146 , Hamburg, Germany

    Karin Reich & Elena Roussanova

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  1. Karin Reich
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  2. Elena Roussanova
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This article is the continuation of Part 1 published in vol. 3, issue 1, pp 1–16.

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Reich, K., Roussanova, E. Visualising geomagnetic data by means of corresponding observations. Int J Geomath 4, 1–25 (2013). https://doi.org/10.1007/s13137-012-0043-4

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