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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1910. Nr. 41. 



griffen hat — einer Bewegung von solch radikaler, 

 umwälzender Art, daß sie ihre Wellen weit üher die 

 eigentliche Physik hinaus in die Nachbargehiete der 

 Chemie, Astronomie, ja bis in die Erkenntnistheorie 

 hinein schlägt, und daß in ihrem Gefolge sich wissen- 

 schaftliche Kämpfe ankündigen, denen nur noch die 

 um die Kopernikanische Weltanschauung geführten 

 vergleichbar sein werden. Was zu dieser Revolution 

 geführt hat, und wie die durch sie hervorgerufene 

 Krisis vielleicht überwunden werden wird, das möchte 

 ich im folgenden darzulegen versuchen. 



Die Blütezeit der mechanischen Naturanschauung 

 lag im vorigen Jahrhundert. Den ersten mächtigen 

 Impuls erfuhr sie durch die Entdeckung des Prinzips 

 der Erhaltung der Energie, ja sie wurde sogar manch- 

 mal mit dem Energiejarinzip , besonders in der ersten 

 Zeit seiner Entdeckung, geradezu identifiziert. Dieses 

 Mißverständnis rührt jedenfalls daher, daß vom Stand- 

 punkt der mechanischen Naturanschauung das Energie- 

 prinzip sich sehr leicht deduzieren läßt; denn wenn 

 alle Energie mechanischer Natur ist, so ist im Grunde 

 das Energieprinzip nichts anderes, als das in der 

 Mechanik schon seit langer Zeit bekannte Gesetz der 

 lebendigen Kräfte. Es gibt dann in der ganzen 

 Natur überhaupt nur zwei Arten von Energie, kinetische 

 und potentielle, und es handelt sich nur noch darum, 

 bei einer bestimmten Euergieart, z. B. Wärme, Elek- 

 trizität, Magnetismus, zu entscheiden, ob sie kineti- 

 scher oder potentieller Natur ist. Dies ist ganz der 

 Standpunkt, den Helmhol tz in seiner ersten epoche- 

 machenden Schrift über die Erhaltung der Kraft ein- 

 genommen hat. Es dauerte erst eine gewisse Zeit, 

 ehe man sich bewußt wurde, daß mit dem Satz der 

 Erhaltung der Energie über die Natur der Energie 

 noch gar nichts ausgesagt ist — welche Meinung 

 übrigens der Entdecker des mechanischen Wärme- 

 äquivalents, Julius Robert Mayer, bekanntlich von 

 Anfang an verfochten hatte. 



Was der mechanischen Anschauung ihren eigent- 

 lichen speziellen Antrieb verlieh , das war vielmehr die 

 Entwickelung der kinetischen Gastheorie. Dieselbe 

 traf aufs glücklichste zusammen mit der Richtung, 

 welche inzwischen die chemische Forschung ein- 

 geschlagen hatte. Dort war man hei der Aufgabe, 

 das Molekül vom Atom genau zu unterscheiden, auf 

 den Avogadro sehen Satz gekommen, als auf die 

 brauchbarste Definition des gasförmigen Moleküls, und 

 nun ergab sich gerade dieser Satz als eine strenge 

 Folgerung der kinetischen Gastheorie, wofern man 

 als Maß der Temperatur die lebendige Kraft der be- 

 wegten Moleküle einführt. So konnten auf Grund 

 der atomistischen Vorstellungen die Erscheinungen 

 der Dissoziation und Assoziation, der Isomerie, der 

 optischen Aktivität der Moleküle durch mechanische 

 Betrachtungen bis ins einzelne aufgehellt werden, mit 

 gleichem Erfolge wie die physikalischen Vorgänge der 

 Reibung, der Diffusion, der Wärmeleitung. 



Allerdings blieb noch die Frage als letztes wich- 

 tigstes Problem zurück, wie die Verschiedenheit der 

 chemischen Elemente durch Bewegungen zu erklären 



sei. Aber auch hier zeigte sich Hoffnung; denn das 

 periodische System der Elemente schien mit Deutlich- 

 keit darauf hinzuweisen, daß es schließlich nur eine 

 Art Materie gibt, uud wenn auch die Proutsche 

 Hypothese, daß der Wasserstoff diese Urmaterie ist, 

 sich als undurchführbar erwies, weil die Atom- 

 gewichte durchaus nicht ganze Vielfache des Wasser- 

 stoffatomgewichts sind, so blieb doch immer noch die 

 Möglichkeit übrig, den gemeinschaftlichen Baustein 

 aller chemischen Elemente, das Uratom, noch kleiner 

 zu wählen und dadurch die Einheitlichkeit des Urstoffes 

 zu wahren. 



Eine ernste Gefahr schien eine Zeitlang der ato- 

 mistischen Theorie von energetischer Seite her aus 

 der reinen Thermodynamik zu erwachsen. Hatte man 

 schon, wie oben hervorgehoben, erkannt, daß die 

 mechanische Naturauffassung durch das Energie- 

 prinzip keineswegs gefordert wird, so führte der 

 zweite Hauptsatz der Thermodynamik und seine viel- 

 fachen Anwendungen, namentlich auf dem Gebiete 

 der physikalischen Chemie, zu einem gewissen Miß- 

 trauen gegen die Atomistik. Allgemeine Sätze, welche 

 sich aus der reinen Thermodynamik mit Leichtigkeit 

 in voller Exaktheit und in ihrem ganzen Umfange 

 ergeben, wie z. B. die Gesetze der Verdampfungs- und 

 Schmelzwärme, des osmotischen Druckes, der elektro- 

 ly tischen Dissoziation, der Gefrierpunktserniedrigung 

 und Siedepunktserhöhung, konnten mit den Vorstel- 

 lungen der Atomistik nur mühsam und in gewisser 

 Annäherung abgeleitet werden, besonders auf dem 

 Gebiete der Flüssigkeiten und festen Körper, wo über- 

 haupt die Atomistik noch gar nicht recht eingeführt 

 war, während die Methoden der Thermodynamik alle 

 drei Aggregatzustände mit gleicher Souveränität be- 

 herrschten und gerade auf dem Gebiete der flüssigen 

 Lösungen ihre glänzendsten Erfolge erzielten. Vor 

 allem aber machte die Irreversibilität der natürlichen 

 Vorgänge der mechanischen Naturauffassung viel zu 

 schaffen: denn in der Mechanik sind alle Vorgänge 

 reversibel, und es bedurfte der tiefgehenden Analyse 

 und nicht minder des unbeugsamen wissenschaft- 

 lichen Optimismus eines Ludwig Boltzmann, um 

 die Atomistik mit dem zweiten Hauptsatz der Wärme- 

 theorie nicht nur zu versöhnen, sondern sogar die 

 Grundidee des zweiten Hauptsatzes durch die Ato- 

 mistik erst verständlich zu machen. Alle diese 

 schwierigen Fragen wurden spielend überwunden oder 

 vielmehr sie existierten überhaupt nicht für die An- 

 hänger der reinen Thermodynamik, welche die Zu- 

 rückführung der thermischen und chemischen Energie 

 auf mechanische gar nicht als Problem anerkannten, 

 sondern bei der Annahme verschiedenartiger Energien 

 stehen blieben — ein Umstand, der Boltzmann ge- 

 legentlich zu dem Stoßseufzer veranlaßte, die kine- 

 tische Gastheorie scheine ihm aus der Mode gekommen 

 zu sein. Wenige Jahre später hätte er dies wohl 

 nicht mehr gesagt; denn es war gerade damals um 

 die Zeit, als die kinetische Gastheorie Erfolge zu 

 sammeln begann, welche den bisherigen mindestens 

 die Wage hielten. 



