H.C. Ørsted

I foråret 1794 drog de to brødre til København, hvor de samme år bestod studentereksamen og året efter de akademiske adgangseksaminer med udmærkelse. H.C. Ørsted koncentrerede sig fra nu af om filosofi, poesi og naturvidenskaberne og her primært om kemien, som han gjorde til sit hovedfag. Der fandtes på den tid ingen særlig eksamen for kemikere, og han forberedte sig derfor til farmaceuteksamen, som han bestod i 1797 med bedste karakter. Hans første naturvidenskabelige afhandling var en besvarelse af den medicinske prisopgave samme år om "Modervandet" (fostervandet). Han vandt guldmedalje for afhandlingen, som blev rost, navnlig for sine kemiske analyser. Året før havde han vundet guldmedalje for en prisopgave i æstetik.

Gennem forelæsninger og selvstudium blev de to brødre samtidig grundigt introduceret til og stærkt inspireret af Immanuel Kants filosofi, der var genstand for stor opmærksomhed i disse år. I 1799 blev Ørsted doktor i filosofi på en afhandling om Kants naturmetafysik. Heri forsvarede han Kants dynamiske teori for stof, dvs. at han afviste eksistensen af atomer og hævdede, at stof alene udgøres af to grundkræfter, en frastødende og en tiltrækkende. Samtidig var han dog uenig med Kant i, at kemien ikke skulle regnes blandt de egentlige videnskaber, der ligesom mekanikken hvilede på nogle a priori-principper og love, hvorfra resten af videnskaben kunne udledes systematisk. Disse aspekter ved Kants naturmetafysik kom til at danne rammen om Ørsteds senere videnskabelige arbejde.

Et andet forhold, der fik stor betydning for Ørsteds videnskabelige udvikling, var A. Voltas opfindelse i 1800 af det kemiske batteri, voltasøjlen. Mens man tidligere kun havde kendt til statisk elektricitet, gjorde dette instrument det muligt at eksperimentere med en elektrisk strøm. I kølvandet på denne opfindelse opstod elektrokemien som et helt nyt forskningsområde.

I 1800 fik Ørsted ansættelse som ulønnet adjunkt ved Det Medicinske Fakultet på Københavns Universitet, hvor han skulle undervise de farmaceutiske studenter i kemi. Samtidig bestyrede han Løveapoteket for professor Ludvig Manthey (1769-1842) og varetog dennes kemiske forelæsninger ved Det Kirurgiske Akademi, mens Manthey var på rejse til Paris. I 1801-04 foretog Ørsted en studierejse til Tyskland, Frankrig og Holland for at studere naturvidenskaberne. Under opholdet i Tyskland sluttede han i Jena et nært venskab med den jævnaldrende, fantasifulde naturforsker Johann Wilhelm Ritter (1776-1810), der var berømt for sine eksperimenter med den elektriske strøms kemiske virkninger. Ritters person og originale videnskabelige idéer gjorde et uudsletteligt indtryk på Ørsted.

I samme periode blev han stærkt påvirket af den tyske filosof F.W.J. Schellings romantiske naturfilosofi, der var en videreudvikling af Kants naturmetafysik. Schelling antog, at ånd var usynlig natur og natur synlig ånd, og han mente derfor at have retfærdiggjort ren spekulation som erkendelsesmetode af denne identitet mellem ånd og natur, som han kaldte "Naturens indre Enhed". Schelling skabte på dette grundlag en spekulativ, dynamisk fysik ud fra en grundtanke om kræfternes polaritet og enhed. Ørsted betragtede Ritters forsøgsresultater som bevis for denne grundtanke, nemlig at de samme kræfter forårsagede kemiske, elektriske og magnetiske fænomener samt lys og varme.

Mens Ørsted var i Berlin, nedskrev han en fremstilling af den ungarske kemiker Jacob Joseph Winterls (1732-1809) elektrokemiske teori. Han fandt, at denne teori var et godt alternativ til den antiflogistiske kemi, der ikke kunne redegøre tilfredsstillende for elektrokemiske fænomener og syre-base-neutralisation. Samtidig fandt Ørsted, at Winterls idé om to polære, immaterielle principper for syrer og baser, som kunne tilbageføres til hhv. negativ og positiv elektricitet, understøttede den naturfilosofiske tese.

Senere i Paris mødte Ørsted ingen tilslutning til den filosofisk prægede tyske videnskab og Winterls kemiske idéer blandt de nøgterne franske empirikere. Ørsted forsøgte at få Ritter tilkendt den årlige pris for en galvanisk opdagelse, men dele af Ritters forsøg viste sig umulige at gentage, hvilket satte både Ørsted og Ritter i et dårligt lys hos de franske naturforskere.

I bestræbelserne på at skabe et teoretisk og metafysisk fundament for kemien udviklede Ørsted i perioden 1804-12 en dynamisk kemisk teori, der byggede videre på Winterls og Ritters elektrokemiske teorier og i vid udstrækning benyttede naturfilosofiens begrebsramme. Ørsted publicerede på sin anden udenlandsrejse den færdige teori i sit kemiske hovedværk, Ansicht der chemischen Naturgesetze (1812), som blev oversat til fransk i 1813. Teorien forklarede kemiske, elektriske og magnetiske fænomener samt varme og lys ud fra to elektrokemiske grundkræfter, som han kaldte tændkraft og brændkraft.

Påvirkningen fra naturfilosofien træder også tydeligt frem i Ørsteds første større eksperimentalfysiske arbejde, undersøgelserne (1805-07) over E.F.F. Chladnis klangfigurer. Ørsted frembragte figurerne ved at strø heksemel (et let pulver af ulvefodssporer) på en kvadratisk metalplade, som han fik til at klinge ved at stryge kanten med en violinbue. Når pladen blev fastholdt i hjørnerne, fik lydsvingningerne heksemelet til at samle sig i en regelmæssig figur omkring pladens diagonaler. Hvis man bagefter vendte pladen på hovedet og bankede let på den, faldt det meste af heksemelet af, men en del blev hængende. Ørsted tilskrev dette en elektrisk tiltrækning og så denne forbindelse mellem mekaniske lydsvingninger og elektricitet som endnu et tegn på naturkræfternes enhed. Ørsted opdagede også, at når det lykkedes ham at frembringe en særlig ren tone fra pladen, blev klangfiguren afgrænset af matematisk perfekte hyperbler. For Ørsted var dette en klar bekræftelse af Schellings tanke om enheden mellem natur og ånd, og hans afhandling herom til Videnskabernes Selskab sluttede med udråbet: "Hvilken stor og dybt indgribende og derhos i sig selv nødvendig Overensstemmelse, hvilket Spor af en alt giennemtrængende Fornuft." Den umiddelbare oplevelse af skønhed og den videnskabelige opdagelse af naturlove var for Ørsted to sider af samme sag: Erkendelsen af Aanden i Naturen, som han valgte som titel på den samling skrifter, han udgav kort før sin død.

I Ansicht der chemischen Naturgesetze forklarede Ørsted, at en elektrisk strøm ikke burde anses for en jævn transport af elektricitet, men derimod for en "Vekselkamp" mellem de to modsatte kemiske grundkræfter, der forsøgte at neutralisere hinanden. I en leder med stor modstand (fx en tynd ledning) ville vekselkampen kunne blive så intens, at der opstod varme og lys (en glødende ledning), og det ville være naturligt at vente, at der også kunne opstå magnetiske virkninger. Otte år senere lykkedes det ham under en forelæsning at se en svag forstyrrelse af en kompasnål, når han holdt en strømførende ledning hen over den. I sommeren 1820 fik han tid til en nøjere eksperimentel undersøgelse af dette nye fænomen, og i juli 1820 sammenfattede han sine resultater i en fire siders latinsk afhandling, Experimenta circa effectum conflictus electrici in acum magneticam ("Forsøg over den elektriske Vexelkamps Indvirkning paa Magnetnaalen"), som han lod trykke privat og sendte til kolleger og videnskabelige selskaber over hele Europa. Den vakte med det samme stor opsigt, og hans grundige beskrivelse af de væsentligste træk ved det nye fænomen blev efterprøvet af mange.

Elektromagnetismen blev hurtigt genstand for en omfattende forskning, som førte til mange nye opdagelser og teorier, og Ørsted blev med ét slag internationalt berømt som opdageren af en hidtil ukendt forbindelse mellem elektricitet og magnetisme og dermed som grundlæggeren af en helt ny gren af fysikken. Hans navn er knyttet til enheden for magnetisk feltstyrke i cgs-systemet (oersted).

Mærkeligt nok tog han ikke selv nævneværdig del i elektromagnetisk forskning efter 1820. I stedet kastede han sig over vands sammentrykkelighed, som han havde været optaget af siden 1798, og som han havde udført et foreløbigt arbejde om i 1817. I 1822 konstruerede han sit berømte piezometer (trykmåler), hvormed han kunne sætte en indesluttet vandmasse under højt tryk og måle formindskelsen af dens rumfang med stor nøjagtighed. En lang serie af målinger resulterede i en værdi for den relative rumfangsformindskelse på 45 milliontedele pr. atmosfære, en værdi, som kun er nogle få procent mindre end den nu anerkendte værdi.

Som eksperimentel kemiker er Ørsted kendt for i 1819 at være den første, der ekstraherede alkaloidet piperin fra peber, og i 1825 den første, der isolerede en uren form af aluminium. Rent aluminium blev fremstillet to år senere af den tyske kemiker Friedrich Wöhler.

I 1806 blev Ørsted udnævnt til ekstraordinær professor i fysik ved Københavns Universitet med pligt til at undervise i kemi og fysik, og fra 1817 blev han ordinær professor. I 1808 blev han medlem af Det Kgl. Danske Videnskabernes Selskab og i 1815 dets sekretær. Som sekretær til sin død udførte han et omfattende organisatorisk arbejde for selskabet og holdt samtidig dets medlemmer underrettet om fremskridt inden for naturvidenskaberne.

Gennem hele sit liv lagde Ørsted stor vægt på formidlingen af videnskabelige resultater, og han nærede en stor interesse både for det kunstneriske og videnskabelige fagsprog og for dagligsproget. Han har bidraget betydeligt og originalt til det danske sprogs udvikling og har skabt over 2000 ord, hvoraf mange stadig kendes, fx billedkunst, sommerfugl, hvalfisk, ilt, brint og varmefylde. Hans interesse for naturvidenskabelig undervisning kom til udtryk i nogle meget brugte lærebøger og ikke mindst gennem hans afgørende rolle ved oprettelsen i 1829 af Den Polytekniske Læreanstalt, hvis direktør han var fra oprettelsen til sin død. Også Selskabet for Naturlærens Udbredelse, som han fik stiftet i 1824 efter inspiration fra et besøg i England året før, er udslag af hans bestræbelser for at formidle naturvidenskab til den danske offentlighed.

Ørsted var ikke blind for naturvidenskabens praktiske nytte, som han bl.a. understregede i sin tale ved indvielsen af Læreanstalten. Dens største berettigelse for ham lå dog i, at den førte til erkendelse af den "alt giennemtrængende Fornuft" i naturen, hvorved den nærmede mennesket til den guddommelige fornuft. Dette gjorde Ørsted til tema i sin tale med titlen "Videnskabsdyrkningen, betragtet som Religionsudøvelse", som han holdt ved Universitetsfesten i 1815. Kort forinden havde han haft en skarp meningsudveksling herom med N.F.S. Grundtvig, hvis kristendomssyn, baseret på synd og nåde, ikke tillagde videnskaben nogen kristelig værdi, men snarere det modsatte. Også i samlingen "Aanden i Naturen" (1850-51) er dette et fremherskende tema: Videnskab, kunst og moral giver indsigt i det sande, det skønne og det gode og fører derved, hver på sin måde, til erkendelse af Gud. Aanden i Naturen udkom som de to første bind af hans Samlede og efterladte Skrifter, 1-9 (1850-52); i 1870 udkom et fyldigt udvalg af Breve fra og til H.C. Ørsted.

Ørsted var en livlig deltager i guldalderens kulturliv og litteraturdebat. Hans ungdoms glæde ved poesi blev styrket gennem venskabet med Adam Oehlenschläger, og i perioden 1829-38 var han en flittig litteraturanmelder ved Maanedsskrift for Litteratur. Privat skal han allerede før udgivelsen af H.C. Andersens første samling, Eventyr, fortalte for Børn (1835), have profeteret, at når Andersens nye roman Improvisatoren gør ham berømt, så vil eventyrene gøre ham udødelig. Blandt Ørsteds egne poetiske forsøg er det mest kendte det store naturepos Luftskibet, der udkom i 1836 som en cyklus af digte i forskellige versformer.