Naturwissenschaftliche Rundschau. 



"Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXV. Jahrg. 



3. Februar 1910. 



Nr. 5, 



J. J. Thomson: Über einige neuereFortschritte 

 der Physik und die dadurch herbeigeführ- 

 ten neuen Vorstellungen von den physika- 

 lischen Vorgängen. (Rede des Präsidenten 

 der „British Association for the Advancernent 

 of Science", gehalten zu Winnipeg, Canada, am 

 25. August 1909.) 



(Schluß.) 

 Die von irgend einem System gebundene Masse 

 Äther ist eine solche, daß, wenn er sich mit Licht- 

 geschwindigkeit bewegte, seine kinetische Energie 

 gleich sein würde der potentiellen Energie des Systems. 

 Dieses Resultat legt eine neue Anschauung von der 

 Natur der potentiellen Energie nahe. Die potentielle 

 Energie wird gewöhnlich als wesentlich verschieden 

 von der kinetischen Energie aufgefaßt. Die poten- 

 tielle Energie hängt ab von der Konfiguration des 

 Systems und kann aus ihr berechnet werden, wenn 

 wir die erforderlichen Daten besitzen; die kinetische 

 Energie andererseits hängt ab von der Geschwindigkeit 

 des Systems. Nach dem Prinzip der Erhaltung der 

 Energie kann die eine Form in die andere umge- 

 wandelt werden mit einem feststehenden Verhältnis 

 der Umwandlung, so daß, wenn eine Einheit der einen 

 Art verschwindet, gleichzeitig eine Einheit der anderen 

 erscheint. 



Nun ist in vielen Fällen dieses Verhältnis alles, was 

 wir brauchen, um das Verhalten des Systems zu be- 

 rechnen, und der Begriff der potentiellen Energie ist 

 von höchstem Wert bei dem Verwerten der aus dem 

 Experiment und der Beobachtung abgeleiteten Kennt- 

 nisse für die mathematische Rechnung. Es muß jedoch, 

 glaube ich, eingeräumt werden, daß es vom rein philo- 

 sophischen Gesichtspunkte ernsten Einwänden offen 

 ist. Es verletzt z. B. das Prinzip der Kontinuität. 

 Wenn sich ein Ding aus einem Zustande A in einen 

 anderen Zustand _B verwandelt, so verlangt das Prinzip 

 der Kontinuität, daß es durch eine Anzahl von 

 Zwischenzuständen zwischen A und B hindurchgeht, 

 so daß der Übergang allmählich gemacht wird und 

 nicht plötzlich. Wenn nun die kinetische Energie sich 

 in potentielle umwandelt, so ist dies zwar keine Dis- 

 kontinuität in der Quantität der Energie, aber eine 

 in der Qualität; denn wir kennen keine Art von 

 Energie zwischen der von der Bewegung herrührenden 

 und der, die von der Stellung des Systems herrührt, 

 und von manchen Teilen der Energie nimmt man an, daß 

 sie sich sprungweise aus der kinetischen in die potentielle 

 Form umwandeln. In dem Falle des Übergangs von 



kinetischer Energie in Wärmeenergie in einem Gase 

 ist die Diskontinuität verschwunden mit der besseren 

 Erkenntnis von dem, wovon die Wärmeenergie in 

 einem Gase herrührt. Als wir die Natur dieser Energie 

 nicht kannten, schien der Übergang von der kinetischen 

 in die thermische Energie diskontinuierlich; jetzt aber 

 wissen wir, daß diese Energie die kinetische Energie 

 der Moleküle ist, aus denen das Gas besteht, so daß 

 in dem Typus der Energie keine Änderung stattfindet, 

 wenn die kinetische Energie sichtbarer Bewegung um- 

 gewandelt wird in die thermische Energie eines Gases 

 — es ist eben die Übertragung kinetischer Energie 

 von einem Körper auf einen anderen. 



Wenn wir die potentielle Energie als die kinetische 

 Energie der dem System anhaftenden Ätherteile be- 

 trachten, dann ist alle Energie kinetisch und rührt 

 her von der Bewegung der Materie oder der Ather- 

 teilchen, die der Materie anhaften. Ich zeigte vor einigen 

 Jahren in meinen „Applications of Dynamics to Phy- 

 sics and Chemistry", daß wir die Wirkungen der 

 potentiellen Energie eines Systems nachahmen können 

 mittels der kinetischen Energie unsichtbarer Systeme, 

 die in einer angemessenen Weise mit dem Haupt- 

 system verknüpft sind, und daß die potentielle Energie 

 des sichtbaren Universums in Wirklichkeit die kine- 

 tische Energie eines mit ihm verbundenen unsichtbaren 

 sein kann. Wir setzen natürlich voraus, daß dieses 

 unsichtbare Universum der Lichtäther ist, daß sich 

 schnell bewegende Teile des Äthers mit den sichtbaren 

 Systemen verknüpft sind, und daß ihre kinetische 

 Energie die potentielle Energie der Systeme ist. 



Wir können so den Äther als eine Bank betrachten, 

 in der wir Energie deponieren oder abheben können 

 nach unserem Belieben. Die dem System anhaftende 

 Äthermasse wird sich ändern, wie die potentielle 

 Energie sich ändert, und somit kann die Masse eines 

 Systems, dessen potentielle Energie sich ändert, nicht 

 konstant sein; die Schwankungen der Masse sind je- 

 doch unter gewöhnlichen Umständen so klein, daß sie 

 durch kein uns jetzt zur Verfügung stehendes Mittel 

 entdeckt werden können. Insoweit die verschiedenen 

 Formen potentieller Energie kontinuierlich in Wärme- 

 energie umgewandelt werden, die die kinetische Energie 

 der Moleküle der Materie ist, existiert eine beständige 

 Tendenz für die Masse eines Systems wie z. B. die Erde 

 oder die Sonne, kleiner zu werden und so im Verlaufe der 

 Zeit für die vom materiellen Universum festgehaltene 

 Äthermasse kleiner und kleiner zu werden; das Ver- 

 hältnis, in dem sie sich verkleinern wird, wird jedoch 



