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Leibniz' Dynamik

1686 veröffentlicht Leibniz in der Zeitschrift Acta Eruditorum den Aufsatz Brevis demonstratio erroris memorabilis Cartesii (Kurzer Beweis eines denkwürdigen Irrtums von Descartes) und entfachte damit für ein gutes halbes Jahrhundert den Streit um das wahre Kraftmaß. Descartes hatte die Bewegungsmenge (gemessen als das Produkt von Masse und Geschwindigkeit) als konstant und als Ursache für die Veränderungen in der Natur angesehen. Leibniz wählt als Modellfall seiner Argumentation nicht den elastischen Stoß, sondern den freien Fall. Nur diejenige physikalische Größe kann erhalten bleiben und als Kraft bezeichnet werden, die wenigstens rechnerisch zur Wiederherstellung des Ausgangszustandes in der Lage ist. Leibniz setzt voraus, dass die zur Gewichthebung erforderliche Kraft durch das Produkt von Gewicht und Höhe zu bestimmen sei. Nach Galileis Fallgesetzen führt nun aber eine Vervierfachung der Fallhöhe zu einer Verdopplung der Geschwindigkeit. Folglich muss die bewegende Kraft proportional zu m·v² angesetzt werden. Für diese Lehre von der Krafterhaltung prägt Leibniz den Terminus "Dynamik", den wir heute freilich mit dem Newtonschen Kraftbegriff (Produkt von Masse und Beschleunigung) verbinden. Newton interpretierte die Reibungsphänomene als experimentelle Widerlegungen für einen Erhaltungssatz; er postulierte sogar, dass Gott dem Universum von Zeit zu Zeit neue bewegende Kräfte zuführen müsse, da sonst alles zum Stillstand kommen würde. Nach Leibniz sind die Reibungsphänomene als Umwandlungen sinnlich wahrnehmbarer Bewegung in Molekularbewegung zu verstehen. Von dem im 19. Jahrhundert formulierten Energieerhaltungssatz unterscheidet sich Leibniz’ Satz der Krafterhaltung vor allem dadurch, dass Leibniz kein mechanisches Wärmeäquivalent anzugeben vermag. Übrigens wusste Leibniz durchaus, dass sich auch für den Impuls ein Erhaltungsgesetz aufstellen lässt; um diese Frage ging es im Streit mit den Cartesianern jedoch nicht.

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