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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. XX. Nr. 40 



wissenschaftlichen Meinungsstreit H u y g e n s - 

 Newton der Atherwellentheorie an Kampfkraft. 



Tatig beteiligt an der Fortsetzung und an der 

 Erweiterung der Huygenschen Arbeiten sind 

 mehrere Physiker. Einer der nachsten Verfechter 

 war der meistens nur als Mathematiker bekannte 

 Leonhard Euler (1707 1783). 



Die Hauptstiitze fiir die Lichtwellentheorie 

 baute der englische Arzt Thomas Young 

 (1773 1829) in seinem Interferenzprinzip. ,,Wenn 

 zwei aus verschiedenen Quellen entsprungene 

 Vibrationen entweder ganz oder nahezu in gleicher 

 Richtung sich fortpflanzen, so ist ihre vereinigte 

 Wirkung eine Kombination ihrer beiden Be- 

 wegungen." Nur durch die Annahme der Inter- 

 ferenz von Wellen konnte eine Erklarung fiir das 

 beobachtete Experiment gefunden werden, in dem 

 Licht zu Licht gefiigt unter Umstanden Dunkel- 

 heit ergab. Young gelang es auch, die Liicke 

 der Farbenerklarungen in der Huygenschen 

 Theorie zu schliefien. Die verschiedenen Farben 

 werden auf die Verschiedenheit in der Lange der 

 Atherwellen zuriickgefiihrt, und die Newton- 

 schen Farbenringe werden als eine Interferenz- 

 erscheinung gedeutet. 



Young kam mit seinen neuen Beweismitteln 

 in England, dem Vaterlande Newtons, nicht 

 gegen die Emanationstheorie auf. Derjenige, 

 welcher der Undulationstheorie erst die allge- 

 meine Anerkennung verschaffte, war der Franzose 

 Augustin- Jean Fresnel (1788 1827). 



Die bisher genannten Vertreter der Ather- 

 schwingungstheorie dachten sich den Ather wie 

 eine Art aufierordentlich leicht bewegliche Fliissig- 

 keit, die ahnlich wie die Luft nur longitudinaler 

 Schwingungen fahig sei. In seinem optischen 

 Verhalten weicht der freie Ather des Weltenraums 

 von dem Ather in den Molekel- und Atom- 

 zwischenraumen der Korper ab. Der freie Ather 

 hat die grofite Elastizitat, und er biifit von dieser 

 Eigenschaft um so mehr ein, je enger die Molekel- 

 und Atomliicken des betreffenden Stoffes sind. 

 Von dem Elastizitatsgrad des Athers hangt die 

 Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes ab, die 

 um so kleiner ist, je dichter das betreffende Mittel 

 ist. 1 ) Vom Standpunkt dieser Athervorstellung 

 aus gelingt es leicht, die beobachteten Erschei- 

 nungen der Spiegelung und Brechung zu erklaren. 



Da der Ather selbst der menschlichen Wahr- 

 nehmung bei noch so verfeinerten Beobachtungs- 

 mitteln nicht zuganglich ist, so konnen wir eine 

 Vorstellung von ihm nur aus den von uns be- 

 obachtbaren Erscheinungen an den Lichtstrahlen 

 gewinnen. Das Bild vom Ather schien nach 

 Huygens, Euler und Young bereits in greif- 

 bare Nahe geriickt zu sein, als dann wieder eine 

 Erscheinung entdeckt wurde, die das ganze Ge- 

 baude der Atherwellentheorie wieder ins Wanken 

 brachte, das ist die von Mai us (1775 1812) ge- 



') Das Licht pflanzt sich im Wasser 1,33 mal, in Schwefel- 

 kohlenstoflf 1,77 mal langsamer als in Luft fort. 



machte Beobachtung der Polarisation. Zwei senk- 

 recht zueinander polarisierte Lichtstrahlen konnten 

 unter keiner Bedingung zur Interferenz gebracht 

 werden. Diese Tatsache war mit longitudinalen 

 Atherschwingungen nicht zu verstehen. Vom 

 Standpunkt der Wellenlehre war sie nur dadurch 

 zu erklaren, dafi die Atherwellen nicht longitudi- 

 naler sondern transversaler Natur waren. Young 

 und Fresnel kamen beide zu diesem Resultat. 

 Aber mit diesem Ergebnis stimmten die bisher 

 dem Ather beigelegten Eigenschaften nicht iiber- 

 ein. Longitudinale Schwingungen sind immer 

 mit Dichteanderungen in dem betreffenden Me- 

 dium verbunden. Da aber longitudinale Bewegun- 

 gen in den Lichtstrahlen nicht vorkommen, trans- 

 versale Wellen aber nach den Elastizitatsgesetzen 

 nur in festen Korpern auftreten konnen, so kann 

 der Ather nicht mehr einer aufierst zarten Fliissig- 

 keit verglichen werden, sondern er mufi die Eigen- 

 schaften eines festen vollkommen elastischen aber 

 inkompressiblen Stories haben. 



Die aus der Transversalitat der Lichtstrahlen 

 folgende Eigenschaft des Athers als eines festen, 

 elastischen aber inkompressiblen Korpers bereitet 

 der Vorstellung aufierordentliche Schwierigkeiten. 

 Solange der Ather von der Physik als ein zartes 

 Medium gedacht werden konnte, konnte auch die 

 Astronomic die Auffassung zu ihrer eigenen machen 

 und noch erganzend hinzufiigen, dafi der Ather 

 so fein sein miisse, dafi er den Himmelskorpern 

 bei ihren grofien Geschwindigkeiten keinen Wider- 

 stand bereitet - - Erde rast durchschnittlich mit 

 30 km Sekundengeschwindigkeit durch den Welten- 

 raum. Anzeichen, dafi der Ather in irgendeiner 

 Weise bremsend oder hemmend auf die durch ihn 

 hindurchrasenden Planeten wirke, sind aus dem 

 reichen Erfahrungsmaterial der Astronomic nicht 

 zu erkennen. War schon der Gedanke an einen 

 festen Ather fiir den Physiker eine fatale Konse- 

 quenz, so war er fiir den Astronomen vollends 

 unmoglich. 



So fiihrte in ihren Anwendungen die Ather- 

 wellentheorie des Lichtes auf ein totes Geleise. 

 Die Frage nach dem Wesen des Athers vermochte 

 sie nicht zu losen. Neue Hoffnungen auf die 

 Losungen des Atherproblems konnte erst die 

 Maxwell sche elektromagnetische Lichttheorie 

 bringen. Doch bevor auf diese eingegangen wird, 

 sollen zunachst noch einige aufierhalb der Optik 

 liegende Fragen behandelt werden, durch welche 

 die Physik ebenfalls auf die Notwendigkeit der 

 Annahme eines Athers gefiihrt wurde. 



Das Coulombsche Gesetz ist der zahlen- 

 mafiige Ausdruck fiir die Kraftwirkungen zweier 

 magnetischer bzw. elektrischer Mengen aufeinander. 

 Zunachst hatte man bei diesem Gesetz nur die 

 Grofie der Kraft in den Vordergrund des Inter- 

 esses gestellt, und als nebensachlich gait die Frage, 

 wie die Kraftwirkung zustande kam. Man dachte 

 an eine Fernwirkung ebenso wie man auch bei 

 dem Newton schen Gravitationsgesetz an eine 

 reine Fernwirkung dachte, ohne dabei irgendwie 



