524 XXV. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1910. Nr. 41. 



äther. Die Bestrebungen, die Lichtwellen als Be- 

 wegungen eines fein verteilten Stoffes zu deuten, sind 

 so alt wie die Huygenssche Undulationstheorie, und 

 entsprechend bunt ist die Reihe der Vorstellungen, 

 die man sich von der Konstitution dieses rätselhaften 

 Mediums im Laufe der Zeit gebildet hat. Denn so 

 sicher die Existenz eines materiellen Lichtäthers ein 

 Postulat der mechanischen Naturanschauung ist — 

 denn nach ihr muß, wo Energie ist, auch Bewegung 

 sein, und wo Bewegung ist, muß auch etwas da sein, 

 was sich bewegt — so seltsam sticht sein Verhalten 

 von dem aller übrigen bekannten Stoffe ab, schon 

 wegen seiner außerordentlich geringen Dichtigkeit im 

 Vergleich zu seiner kolossalen Elastizität, welche die 

 ungeheuer große Fortpflanzungsgeschwindigkeit der 

 Lichtwellen bedingt. Nach Huygens, welcher die 

 Licht wellen für longitudinal hielt, konnte man sich 

 den Lichtäther noch als ein feines Gas denken, nach 

 Fresnel aber, welcher die Transversalität zur Ge- 

 wißheit erhob , mußte der Äther als fester Körper 

 angesprochen werden; denn ein gasförmiger Äther 

 wäre nicht imstande, transversale Lichtwellen fortzu- 

 pflanzen. Es ist zwar vielfach versucht worden, die 

 Transversalwellen durch reibungsartige Vorgänge zu 

 erklären, die ja auch in Gasen vorkommen, aber dieser 

 Weg erscheint schon deshalb nicht gangbar, weil im 

 freien Äther weder Absorption des Lichtes noch eine 

 Abhängigkeit der Fortpflanzungsgeschwindigkeit von 

 der Farbe nachweisbar ist. Man war also gezwungen, 

 einen festen Körper anzunehmen, der die sonderbare 

 Eigenschaft besitzt, daß die Himmelskörper ohne jeden 

 nachweisbaren Widerstand durch ihn hindurchgehen. 

 Aber das war erst der Anfang der Schwierigkeiten. 

 Jeder Versuch, die Gleichungen der Elastizitätstheorie 

 fester Körper auf den Lichtäther anzuwenden, führte 

 zur Forderung longitudinaler Wellen, welche in Wirk- 

 lichkeit nicht existieren, wenigstens trotz angestrengter, 

 vielfach variierter Bemühungen nicht aufzufinden 

 waren, und dieser longitudinalen Wellen konnte man 

 sich nur entledigen durch die Annahme entweder 

 unendlich kleiner oder auch unendlich großer Kom- 

 pressibilität des Lichtäthers. Aber selbst dann war 

 es unmöglich, die Grenzbedingungen an der Tren- 

 nungsfläche zweier verschiedenartiger Medien voll- 

 kommen befriedigend zu erfüllen. 



Ich will hier absehen von einer Schilderung aller 

 verschiedenartigen mehr oder weniger komplizierten 

 Annahmen, durch welche man dieser Schwierigkeiten 

 Herr zu werden suchte, ich will nur noch hinweisen 

 auf ein bedenkliches Symptom, welches unfruchtbare 

 Hypothesen zu begleiten pflegt und welches sich auch 

 bei dem vorliegenden Problem unangenehm fühlbar 

 machte: ich meine das Auftreten von physikalischen 

 Kontroversen, die gar nicht durch Messungen zu ent- 

 scheiden sind. Dahin gehört vor allem die berühmte 

 Kontroverse zwischen Fresnel und Neumann über 

 den Zusammenhang der Schwingungsrichtung gerad- 

 linig polarisierten Lichtes mit der Polarisationsebene. 

 Es läßt sich wohl kaum ein Gebiet der Physik nam- 

 haft machen, in welchem um eine im Grunde, wie es 



scheint, unlösbare Frage ein so hartnäckiger Kampf 

 geführt wurde mit allen erdenklichen Waffen des 

 Experimentes und der Theorie. 



Erst mit dem Vordringen der elektromagnetischen 

 Lichttheorie wurde dieser Kampf als bedeutungslos 

 erkannt und abgebrochen — bedeutungslos aller- 

 dings nur für diejenige Auffassung, welche sich da- 

 mit begnügt, das Licht als einen elektrodynamischen 

 Vorgang zu betrachten. Denn das Problem der 

 mechanischen Erklärung der Lichtwellen blieb unge- 

 löst bestehen, es war nur vertagt bis zur Lösung 

 des viel allgemeineren Problems, sämtliche elektro- 

 magnetische Vorgänge, statische und dynamische, 

 auf Bewegung zurückzuführen. Und in der Tat: 

 mit der weiteren Entwickelung der Elektrodyna- 

 mik wuchs das Interesse an diesem größeren Problem 

 wieder um so stärker. Man ging mit umfassenderen 

 Hilfsmitteln, von allgemeineren Erwägungen aus 

 daran, es seiner Lösung näher zu führen, und damit 

 stieg auch die Bedeutung des Lichtäthers wieder: denn 

 war er bisher nur der Sitz der optischen Wellen ge- 

 wesen, so wurde er nun Träger der Gesamtheit der 

 elektromagnetischen Erscheinungen, wenigstens im 

 reinen Vakuum. 



Doch alles war vergeblich — der Lichtäther 

 spottete abermals aller Bemühungen, ihn mechanisch 

 zu begreifen. So viel schien zwar einleuchtend, daß 

 die elektrische und die magnetische Energie sich in 

 gewissem Sinne ebenso gegenüberstehen wie kinetische 

 und potentielle Energie, und es fragte sich zunächst 

 nur, ob man die elektrische oder die magnetische 

 Energie als kinetisch aufzufassen habe. Ersteres 

 würde für die Optik zur Fresuelschen , letzteres zur 

 Neumann sehen Theorie führen. Aber die Hoffnung, 

 daß nunmehr die Hereinziehung der Eigentümlich- 

 keiten statischer und stationärer Felder die nötigen 

 Anhaltspunkte zu der auf optischem Gebiete unmög- 

 lichen Entscheidung liefern würde, verwirklichte sich 

 nicht. Im Gegenteil, sie vermehrte nur die Schwie- 

 rigkeiten in gesteigertem Maße. Alle nur denkbaren 

 Vorschläge und Kombinationen wurden erschöpft, um 

 die Konstitution des Lichtäthers zu ergründen — am 

 tätigsten in dieser Richtung ist unter den großen 

 Physikern wohl Lord Kelvin bis an sein Lebensende 

 gewesen, — es erwies sich als nicht möglich, die elektro- 

 dynamischen Vorgänge im freien Äther aus einer ein- 

 heitlichen mechanischen Hypothese abzuleiten — 

 während doch dieselben Vorgänge in wunderbarer Ein- 

 fachheit und mit einer bis jetzt in allen Einzelheiten 

 bestätigten Genauigkeit durch die Maxwell-Hertz- 

 schen Differentialgleichungen dargestellt werden. Die 

 Gesetze selber waren also bis ins einzelne und ein- 

 zelnste bekannt, nur die mechanische Erklärung dieser 

 einfachen Gesetze versagte, und zwar vollständig und 

 endgültig. Wenigstens glaube ich in Physikerkreisen 

 keinem ernsthaften Widerspruch zu begegnen, wenn 

 ich zusammenfassend sage, daß die Voraussetzung der 

 genauen Gültigkeit der einfachen Maxwell-Hertz- 

 schen Differentialgleichungen für die elektrodynami- 

 schen Vorgänge im reinen Äther die Möglichkeit ihrer 



