Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem GresamtgeMete der Naturwissenschaften. 



XXV. Jahrg. 



22. September 1910. 



Nr. 38. 



Die Natur der Kometenschweife. 



Kepler suchte in seiner 1618 erschienenen Schrift 

 über die Kometen den eigentümlichen Vorgang, daß 

 die Kometen bei ihrer Annäherung an die Sonne einen 

 Schweif entwickeln , der immer von der Sonne ab- 

 gewandt ist, durch die Annahme zu erklären, daß die 

 Sonnenstrahlen einen Druck auf die im Kopfe des 

 Kometen verdampfende Materie ausüben und die Ver- 

 dampfungsprodukte in der Richtung der Sonnen- 

 strahlen von dem Kometenkopf forttreiben. Kepler 

 stützte sich dabei auf die damals herrschende, aber 

 später als irrtümlich verworfene Emissionstheorie des 

 Lichtes, nach der die selbstleuchtenden Körper einen 

 gewichtslosen Lichtstoff nach allen Seiten mit großer 

 Geschwindigkeit ausstrahlen sollten, der die durch- 

 sichtigen Körper durchdringe und von den undurch- 

 sichtigen zurückgeworfen werde. Treffen solche 

 Leuchtkörperchen der Sonne auf die Staubpartikel 

 eines Kometen, so reißen sie dieselben durch ihren 

 Druck mit sich fort, und die Richtung und die 

 große Ausströmungsgeschwindigkeit in den Kometen- 

 schweifen erscheint begreiflich. 



Die Astronomen legten diesem Erklärungsversuch 

 kein besonderes Gewicht bei; nur Longo montanus 

 (1622), der bedeutendste Gehilfe Tyge Brahes, unter- 

 stützte sie, und dann kam erst Euler (1746) auf 

 Grund der Undulationstheorie auf den Keplerschen 

 Lichtdruck zurück, während Newton ihn für unver- 

 einbar mit dem Gesetz der allgemeinen Schwere hielt, 

 obgleich er Keplers Anschauung über die Natur des 

 Lichtes teilte und die Möglichkeit des Lichtdruckes nicht 

 bestreiten konnte. Newton meinte, daß die Sonne die 

 Kometenmaterie lediglich erwärme, so daß sie leichter 

 als das sie umgebende Medium werde und dadurch 

 einen Auftrieb von der Sonne weg erfahre, ähnlich 

 wie die warme Luftsäule in einem Schornstein den 

 Rauch emporträgt, weil sie leichter ist als die um- 

 gebende Luft. Ein Medium, das einen solchen Vor- 

 gang zuläßt, ist aber im Weltenraum nicht vorhanden, 

 und die Meinung Newtons deshalb unhaltbar. Die 

 in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts dann von 

 01b ers undBessel aufgebaute und unter dem Namen 

 Bessel-Bredichinsche bekannte Kometentheorie 

 sieht die Ursache der Ausströmungserscheinungen und 

 der Schweifbildung in einer Repulsivkraft, die zwischen 

 Sonne und Kometenkern wirksam ist. Gewöhnlich 

 nahm man mit Zöllner an, daß die Repulsivkraft auf 

 elektrischen Kräften beruhe, und sehr wahrscheinlich 

 spielt die Elektrizität auch eine große Rolle mit in 



dem außerordentlich veränderlichen Bilde der Kometen- 

 erscheinungen. Neuerdings sind auch gegen diese 

 Theorie, die lange Zeit allgemein als richtig angesehen 

 wurde, verschiedene Einwände erhoben worden, und 

 man hat zur Erklärung der Repulsivkraft wieder auf 

 die Keplersche Ansicht über den Lichtdruck zurück- 

 gegriffen (vgl. Rdsch. 1909, XXIV, 110). 



Die ersten experimentellen Versuche über das 

 Vorhandensein des Lichtdruckes wurden 1754 von 

 De Mairan und Du Fay angestellt, und später be- 

 mühten sich namentlich Fresnel (1825), Crookes 

 (1873) und Bartoli (1876) in dieser Richtung, ohne 

 daß es ihnen gelang, zu klaren Ergebnissen zu kommen. 

 Die von Maxwell (1873) geschaffene elektromag- 

 netische Lichttheorie und das drei Jahre später un- 

 abhängig von Maxwell von Bartoli gefundene Ge- 

 setz, daß die Oberfläche eines absolut schwarzen 

 Körpers, auf welche ein Strom von strahlender 

 Energie fällt, einen Druck erleidet, der für 

 die Oberflächeneinheit ebenso groß ist wie die 

 in der Volumeneinheit enthaltene strahlende 

 Energiemenge, fand trotz des großen Ansehens von 

 Maxwell, und obgleich Fitzgerald (1883) das 

 Gesetz in eine Form gebracht hatte, die es der experi- 

 mentellen Prüfung zugängig machte, zunächst bei den 

 Astronomen wenig Beachtung. Erst 1892 verglich 

 Lebedew den Maxwell- Bartolischen Strahlungs- 

 druck mit dem Newtonschen Anziehungsgesetz und 

 wandte ihn auf die Kometenschweife an, wobei er 

 fand, daß für Körper von ganz geringen Dimensionen 

 der Strahlungsdruck größer als die Massenanziehung 

 werden kann, da die abstoßende Kraft des Lichtes 

 proportional dem Quadrate, die Anziehung der Schwere 

 aber proportional dem Kubus der linearen Dimensionen 

 abnimmt. Im Jahre 1900 gelang es Lebedew auch, 

 die absolute Größe der Strahluugsenergie für feste 

 Körper zu messen (Rdsch. XVII, 9), und etwas später 

 haben Nichols und Hüll (1901) ebenfalls den Licht- 

 druck bestimmt (Bdsch. XVIII, 259) und mit der 

 Maxwellschen Theorie genügend übereinstimmende 

 Resultate erhalten. 



Kurz bevor Lebedew den positiven Beweis für 

 den Strahlungsdruck erbrachte und den festen Boden 

 für die weitere Forschung schuf, hatte auch Arrhe- 

 nius den von Kepler stammenden Gedanken des 

 Lichtdruckes wieder aufgenommen und für das Ver- 

 ständnis verschiedener Erscheinungen an der Sonne 

 und den Kometen verwertet. Arrhenius fand, daß 

 für kugelförmige Partikel von der Dichte des Wassers 



