Die Schallgeschwindigkeit ist ein Thema, das sich durch die Geschichte der Naturwissenschaften zieht und bereits im 17. Jahrhundert von Isaac Newton untersucht wurde. Seine Experimente legten den Grundstein für unser Verständnis der Schallausbreitung und hatten weitreichende Auswirkungen bis hin zur modernen Astronomie und Sternenforschung. Eine grundlegende Herausforderung für die Bestimmung der Schallgeschwindigkeit war die Genauigkeit der Zeitmessung. In einer Zeit, in der Sonnenuhren und Kirchturmuhren die Zeit bestimmten, waren präzise Sekundenmessungen eine Seltenheit. Newtons Innovationskraft zeigte sich, als er ein einfaches, aber effektives Pendel für seine Experimente einsetzte.
Newton nutzte den Säulengang des Trinity College in Cambridge für sein bahnbrechendes Experiment. Indem er in die Hände klatschte und die Zeit bis zum Eintreffen des Echos maß, konnte er die Schallgeschwindigkeit abschätzen. Obwohl sein Ergebnis von 298 Metern pro Sekunde nicht exakt war, war es ein bemerkenswerter Fortschritt, der auf einer konkreten Messung und Berechnung beruhte. Trotz Newtons Genauigkeit lag er immer noch etwas daneben. Die richtige Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt etwa 343 Meter pro Sekunde. Der Fehler in Newtons Berechnungen wurde später von Pierre Simon de Laplace korrigiert, der die Temperatur als entscheidenden Faktor in die Gleichung einführte. Die daraus resultierende Newton-Laplace-Gleichung erweiterte das Verständnis der Schallausbreitung erheblich.
Die Schallgeschwindigkeit ist eine wichtige Messgröße in den Naturwissenschaften, da sie von der Dichte, dem Druck und der Temperatur des Mediums abhängt. Durch die Messung der Schallgeschwindigkeit können diese Werte bestimmt werden, was insbesondere in der Astronomie von großer Bedeutung ist. Dank Newtons Pionierarbeit und den Weiterentwicklungen in der Folgezeit können wir heute mit Hilfe der Astroseismologie, der Untersuchung von Schallwellen in Sternen, tiefere Einblicke in das Innere dieser Himmelskörper gewinnen. So wie Newton vor über 300 Jahren in Cambridge in die Hände klatschte, können wir heute mit Hilfe der Astroseismologie gewissermaßen „hören“, wie die Sterne „funktionieren“.
