Forschungsbericht 2006 - Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte

Wusste Galileo davon? Die Architektur als Theatrum pro experimentali philosophia

Autoren
Becchi, Antonio
Abteilungen

Strukturwandel von Wissenssystemen (Prof. Dr. Jürgen Renn)
MPI für Wissenschaftsgeschichte, Berlin

Zusammenfassung
Im Rahmen der Forschungsinitiative Wissensgeschichte der Architektur des Max-Planck-Instituts für Wissenschaftsgeschichte wurden die Renaissance-Kommentare zu den Mechanischen Problemen des Pseudo-Aristoteles untersucht. Durch die Studie, die auch die Beziehungen dieser Texte zu den architektonischen Traktaten analysiert, wurde die außerordentliche Bedeutung der In mechanica Aristotelis problemata exercitationes (1621, postum) von Bernardino Baldi (1553–1617) belegt.

Das Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte (Berlin) und das Max-Planck-Institut für Kunstgeschichte (Bibliotheca Hertziana, Rom) kooperieren seit dem Jahr 2002 im Rahmen der Forschungsinitiative Wissensgeschichte der Architektur [1]. Die Initiative beschäftigt sich unter anderem mit dem Verhältnis zwischen dem antiken und dem frühneuzeitlichem Bauwissen. Das Projekt untersucht das gesamte Spektrum der Wissensformen der Architektur, vom intuitiven physikalischen Wissen über die empirisch begründeten Regelsysteme der Praktiker bis hin zum institutionalisierten, wissenschaftlichen Wissen. Letzteres, das meist in Form theoretischer Traktate überliefert ist, stellt aus dieser Perspektive ein spezifisches Teilgebiet der Wissensgeschichte der Architektur dar.

Die Exercitationes des Abtes von Guastalla

Im Rahmen des Projektes wurde eine systematische Analyse der frühneuzeitlichen Kommentare zu den Mechanischen Problemen ( Abb. 1) aus der aristotelischen Schule durchgeführt. Dabei wurden insbesondere die Beziehungen zwischen Mechanik und Architektur in der Renaissance berücksichtigt. Die Untersuchung unterstrich die Bedeutung des Textes In mechanica Aristotelis problemata exercitationes (1621, postum) von Bernardino Baldi (Urbino 1553 – Urbino 1617) [2].

Titelseite von B. Baldi, „In mechanica Aristotelis problemata exercitationes“ (1621, postum). Wie andere Wissenschaftler aus der Renaissance übersetzt und kommentiert Baldi die „Mechanischen Probleme“ des Pseudo-Aristoteles, die damals allgemein Aristoteles selbst zugeschrieben wurden.

Baldi (Abb. 2) ist eine der bekanntesten Persönlichkeiten aus dem Kreise der in der zweiten Hälfte des 16. Jahrhunderts in Urbino ausgebildeten Wissenschaftler. Außer in Urbino und Rom lebte er lange Zeit am Hof von Guastalla, wo er zum Abt ernannt wurde. Er war Literat, Dichter, „Mechaniker“, Architekt, Theologe, Linguist und Autor zahlreicher Schriften, die zurzeit seines Todes häufig nur als Manuskripte vorlagen und von denen bis heute viele unveröffentlicht geblieben sind. Im Corpus der Manuskripte sind die Vite de’ matematici von besonderem Interesse (fast 2.000 Seiten). Diese bilden zum Teil die Basis für die summarische, als Cronica de’ matematici 1707 postum publizierte Abhandlung. Den größten Beitrag im Bereich der Mechanik stellen die bereits zitierten Exercitationes dar. Baldi war wegen seines besonderen Sprachtalents bekannt und soll mindestens zwölf Sprachen beherrscht haben. Diese außerordentlichen Fertigkeiten erwarb er in seiner Jugend, als er unter der Leitung von Giovanni Antonio Turoneo in Urbino studierte. Darüber hinaus hat das Zusammentreffen mit Giovanni Battista Raimondi, Initiator der Tipografia Medicea Orientale (Rom) eine wichtige Rolle gespielt: Von ihm lernte er Arabisch, was eine Vertiefung seiner akribischen Arbeit an den wissenschaftlichen und literarischen Quellen ermöglichte.

Portrait von Bernardino Baldi (1553–1617), Abt von Guastalla (aus I. Affò, „Vita di monsignore Bernardino Baldi da Urbino“, 1783).

Zwischen Mechanik und Architektur: Die Quaestio XVI

Mit den Vite de’ matematici beabsichtigte Baldi, eine historiographische Lücke zu schließen und den Mathematikern die Anerkennung zuteil werden zu lassen, die bis dahin nur Künstler, Philosophen und Redner genossen. Die Vite sind im eigentlichen Sinn die erste in der Neuzeit verfasste Geschichte der mathematischen Wissenschaften. Die gleiche kompositorische Originalität findet man in den Exercitationes wieder. Die Mechanischen Probleme des Pseudo-Aristoteles (Baldi stimmt der Zuweisung des Werkes an Aristoteles zu, obwohl bereits damals diesbezüglich Zweifeln geäußert worden waren) wurden im Laufe des 16. und 17. Jahrhunderts zwar schon mehrmals veröffentlicht und kommentiert, doch zeigen die Exercitationes eine auffällige Unabhängigkeit von den bis dahin erschienenen Kommentaren.

Baldis Betrachtungen geben der Abhandlung einen stark innovativen Charakter. Deutlich wird das unter anderem am Kommentar zur Quaestio XVI der insgesamt fünfunddreißig Quaestiones. Er benutzt das von dem Autor aristotelischer Schule gestellte Problem [3], „warum lange Hölzer bei gleicher Stärke biegsamer und zerbrechlicher sind als kurze“, als Ausgangspunkt für eine neue und grundlegende Untersuchung der Baustatik (Abb. 3).

Die Quaestio XVI der „Exercitationes“ von Baldi, in der das Problem, „warum lange Hölzer bei gleicher Stärke biegsamer und zerbrechlicher sind als kurze“, diskutiert wird (aus B. Baldi, „In mechanica Aristotelis problemata exercitationes“, 1621, S. 95).

Versuche, das Bauwerk als „Maschine“ (aber auch als „Körper“, im Sinne der Imitatio Naturae) zu interpretieren, sind im Laufe der Renaissance keine Seltenheit [4], wie etwa das von Giovanni Antonio Rusconi nach dem Brand des Dogenpalastes in Venedig verfasste Gutachten (1578) belegt: Hier spielt die ungleicharmige Waage eine Schlüsselrolle in der mechanischen Analyse, um den Einfluss der Lasten und die Tragfähigkeit des Mauerwerks zu bestimmen. Baldi aber geht viel weiter. Er nimmt beispielsweise die Interpretation des Bruchmechanismus eines Balkens vorweg, die später von Galileo in den bekannteren Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (1638) beschrieben werden sollte (Abb. 4).

Beschreibung des Bruchmechanismus eines Balkens in Baldis Kommentar zur Quaestio XVI (B. Baldi, „In mechanica Aristotelis problemata exercitationes”, 1621, S. 101). Hier werden einige Interpretationen vorweggenommen, die später Galileo Galilei in seinen 1638 erschienenen „Discorsi e dimostrazioni matematiche“ präsentiert hat.

Der Abt von Guastalla erkennt, dass sich hinter der Quaestio XVI Probleme unterschiedlicher Natur verbergen. Er unterstreicht den polymorphen Charakter der Quaestio, die sie eng mit den von der vitruvianischen firmitas („Festigkeit“) gestellten Problemen verbindet. Es geht nämlich nicht nur um das Bruchverhalten von Balken, sondern insgesamt um die Architektur und die vier klassischen Themen der Baustatik: Säulen, Deckenbalken, Dachgebinde, Bögen und Gewölbe (Abb. 5). Auf etwa zwanzig Seiten erörtert Baldi einige grundsätzliche Themen, die für die folgenden Diskussionen entscheidend werden sollten.

Baldis Interpretation des Bruchmechanismus eines Bogens (B. Baldi, „In mechanica Aristotelis problemata exercitationes“, 1621, S. 112). Es handelt sich um das erste Beispiel der Visualisierung des Bruchmechanismus in einem gedruckten Text.

Das Erstaunlichste an der Abhandlung ist der von Baldi gewagte Exkurs. Der Vergleich mit anderen Kommentaren zu den Mechanischen Problemen ist verblüffend. Dies gilt sowohl für die Arbeiten, die Baldi sicherlich kannte, als auch für diejenigen, die ihm wahrscheinlich nicht bekannt waren, als er die Exercitationes schrieb. Während die anderen Autoren sich damit begnügen, den griechischen Text zu glossieren, nimmt ihn Baldi zum Vorwand, um ein kleines Traktat de arte aedificandi zu verfassen. So sind aus der Diskussion der Quaestio XVI zwei Forschungsfelder hervorgegangen, welche die Grundlage für die moderne Anwendung der Mechanik auf Bauwerke bilden sollten: Die resistentia solidorum, die in den Discorsi (1638) Galileis detailliert analysiert wurde und die heute als Festigkeitslehre bekannt ist, und die Mechanik fester Körper, aus der die moderne Strukturmechanik hervorgehen sollte.

Baldis Interesse für Forschungen an der Grenze zwischen Mechanik und Architektur wird von seinen Studien zu Vitruvs Traktat De Architectura bestätigt, insbesondere in De verborum Vitruvianorum significatione (1612). Auch die praktischen Probleme auf der Baustelle waren Baldi nicht unbekannt, wie die Quaestio XVI und seine Aktivitäten als Architekturexperte in Urbino, Guastalla und Rom (im Kreise von Kardinal Cinzio Aldobrandini) zeigen. Die gleiche Leidenschaft für die ars aedificatoria, die er mit seinem Freund Guidobaldo del Monte teilt, findet man in der Descrittione del Palazzo Ducale di Urbino [5] wieder. Er beschreibt die technischen Aspekte jener Palast-Welt von den Fundamenten bis zum Dach genau. Er diskutiert die Materialeigenschaften, die klugen architektonischen Lösungen, die Kunstgriffe, welche eine „macchina così grande“ entstehen ließen, in der Materia und Forma auf überzeugende Weise vereint wurden.

Weil Baldi so eng mit den architektonischen Traktaten und den naturwissenschaftlichen Schriften seiner Zeit vertraut war, gelang es ihm, dort Verbindungen und Lösungen zu finden, wo andere Kommentatoren nur Unterschiede und Trennungen sahen. Gerade diese Vorliebe für eine „polyzentrische“ Sicht verhinderte jedoch eine umfassende Rezeption seiner Schriften schon durch seine Zeitgenossen und auch durch spätere Generationen.

Die disziplinären Grenzen und das „Ornament“ des Geistes

Die Originalität der Exercitationes wirft die Frage auf, ob sich Quellen identifizieren lassen, auf die Baldi hätte zurückgreifen können. Der Wissenschaftshistoriker Pierre Duhem ging davon aus, dass Baldi Ideen aufgenommen hat, die in den Manuskripten Leonardo da Vincis enthalten sind [6]. Es ist nicht von vornherein auszuschließen, dass Baldi einen Teil jener Manuskripte kannte. Vor allem, wenn man berücksichtigt, dass ein großer Teil von Leonardos taccuini am Ende des 16. Jahrhunderts in Mailand verfügbar war – eine Stadt, wo Baldi im Kreis von Kardinal Carlo Borromeo verkehrte. Duhems Hypothese lässt sich aber nicht beweisen. In der Quaestio XVI allerdings unterscheidet sich die Herangehensweise Baldis an die Strukturmechanik sowohl inhaltlich als auch methodisch von der Herangehensweise Leonardos, etwa bezüglich des Bruchmechanismus der Bögen.

Ein weiteres bedeutendes historiographisches Problem betrifft die Frage, ob oder inwieweit Galileo Kenntnis von den Exercitationes hatte. Zahlreiche Dokumente belegen, dass Baldis Werk von zeitgenössischen Wissenschaftlern diskutiert wurde. Im Buch des Mediziners und Mathematikers Daniel Mögling, Mechanischer Kunst-Kammer Erster Theil (1629), findet man sogar eine Übersetzung des Kommentars zur Quaestio XVI mitsamt Abbildungen, die viele der Druckfehler der Originalausgabe beseitigen. Dieselbe Quaestio dient außerdem dem englischen Gelehrten Henry Wotton als Ausgangspunkt für die Formulierung der fünf Theoreme über die Gewölbe in seinen Elements of architecture (1624). Eine ähnliche Bezugnahme auf den Text von Baldi kann man in den 1627 veröffentlichten Commentari zu den Mechanischen Problemen des Wissenschaftlers und Bischofs von Teano, Giovanni de Guevara, feststellen, die von Galileo 1638 in den Discorsi zitiert werden. Es ist bekannt, dass Guevara in brieflichem Kontakt mit Galileo stand und ihn mehrmals bezüglich der Mechanischen Problemen befragte.

Trotz dieser Verbreitung des Werkes auf europäischer Ebene wird Baldi von Galileo in seinen Discorsi (1638) nicht zitiert, und sein Name findet in der reichen Korrespondenz des Wissenschaftlers aus Pisa keine Erwähnung. Galileo wird aber zumindest indirekt durch gemeinsame Gesprächspartner Kenntnis von Baldis Werk gehabt haben.

Die Schriften Leonardos und Galileis sind demnach zwei wichtige, aber nicht isolierte Etappen einer immer engeren Beziehung zwischen Mechanik und Architektur. Baldi rechnete Probleme des Bauens nachdrücklich zu den wichtigen Fragen der Mechanik und hatte damit einen idealen Platz für eine Auseinandersetzung zwischen Theorie und Praxis, zwischen mechanischen Prinzipien und ihrer Anwendung gefunden. Seiner Ansicht nach ist die Architektur Theatrum pro experimentali philosophia. Bis zum Anfang des 18. Jahrhunderts sollten sich zwischen Architekturtraktaten und Studien zur Mechanik viele weitere Berührungspunkte ergeben. Danach, mit der Einführung neuer mathematischer Methoden, trennten sich diese beiden Linien endgültig, und es entstanden die disziplinären Grenzen, die noch heute die Kultur der Architekten von der der Ingenieure trennen.

Für Bernardino Baldi handelte es sich dagegen nicht um ein Problem der Kompetenzen, sondern um einen substanziellen Unterschied in dem „Ornament“ des Geistes. Er hatte dies in der Vita di Vitruvio klar ausgedrückt, als er die Idee, Vitruv und den Architekturtheoretiker Leon Battista Alberti in die Vite de’ matematici aufzunehmen, verteidigte: "Taccia dunque la turba de gli Architetti pratici, se io scriverò di Vitruvio e di Leon Battista, e non di loro, poiché eglino, ornati, come si dice, di tutte l’arme, hanno ragione di militia ne l'essercito de’ Matematici, de’ quali io vo scrivendo le vite. L’istesso dico a’ Mecanici semplicemente pratichi, ancorché per semplice pratica habbiano fatto meraviglie.“ [7]

Originalveröffentlichungen

1.
A. Becchi:
Q. XVI. Leonardo, Galileo e il caso Baldi: Magonza, 26 Marzo 1621.
Marsilio, Venezia 2004. - Der Text In mechanica Aristotelis problemata exercitationes (Viduae Ioannis Albini, Mainz 1621) ist online dokumentiert auf der Internetseite des Archimedes Projektes: http://archimedes2.mpiwg-berlin.mpg.de/archimedes_templates.
2.
B. Baldi:
In mechanica Aristotelis problemata exercitationes.
1621. S. 95: „Dubitatur, quare, quo longiora sunt ligna, tanto imbecilliora fiant, & si tolluntur, inflectuntur magis: tametsi quod breve est ceu bicubitum fuerit, tenue, quod vero cubitorum centum crassum?“
3.
A. Becchi:
Eggs, Turnips and Chains: Rhetoric and Rhetoricians of Architecture.
In: Practice and Science in Early Modern Italian Building, (Hg.) H. Schlimme, Electa, Mailand 2006, 97-112. Online auf der Internetseite http://wissensgeschichte.biblhertz.it:8080/WdA/WdA/WdA_coll/publications.
4.
B. Baldi:
Descrittione del Palazzo Ducale di Urbino.
In: Versi e prose, Francesco de’ Franceschi, B. Baldi, Venezia 1590, 503-573.
5.
P. Duhem:
Études sur Léonard de Vinci: ceux qu’il a lus et ceux qui l’ont lu.
Hermann, Paris 1906-1913.
6.
E. Narducci:
Vite inedite di Matematici Italiani scritte da Bernardino Baldi.
In: „Bullettino di Bibliografia e di Storia delle Scienze Matematiche e Fisiche”, XIX, Sept.-Okt. 1886, 464.
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