N. F. XIX. Nr. 19 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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das sinnlich Gegebene hinausgehenden natur- 

 wissenschaftlichen Begriffe ,, Kraft ", ,,Masse", ,, Atom" 

 usw. als Bestandteile der Natur bezeichnet werden 

 diirfen. Jedenfalls aber sind wir infolge der Gren- 

 zen unserer Anschauung auf solche Begriffsbildung 

 angewiesen, wenn wir die Erscheinungen der 

 Sinnenwelt in einen mogiichst einfachen Zusam- 

 menhang bringen, d. h. sie ,,erklaren" wollen. 



Ein Sta'bchen, dessen Lange kiirzer als ein 

 zehntausendstel Millimeter ist, konnen wir auch 

 mit den starksten mikroskopischen Vergrofierungen 

 nicht wahrnehmen, weil, wie die Optik lehrt, die 

 Wellenlangen des (sichtbaren) Lichtes grofier als 

 jener Betrag sind. -Trotzdem operiert die Ge- 

 dankenwerkstatt der Physik und Chemie mit 

 Atomen, deren Durchmesser selbst ein millionstel 

 Millimeter nicht erreichen. Ein chemisches Ele- 

 ment, etwa ein Diamantkristall oder ein Stuck 

 Eisen, besteht - - immer im Rahmen jener Be- 

 griffsbildung - - aus gleichartigen Atomen , eine 

 chemische Verbindung aus zwei oder mehr Atom- 

 arten; so setzt sich z. B. ein Kochsalzkristall aus 

 Chloratomen und aus Natriumatomen zusammen. 

 Es gibt also ebenso viele Atomarten, als es che- 

 mische Elemente (Grundstoffe) gibt, und zwar 

 wahrscheinlicherweise 92 ; von diesen 92 Elementen 

 hat man bisher 87 wirklich entdeckt, wahrend 

 die wahrscheinliche Existenz von 5 weiteren 

 wiederum aus einer bestimmten physikalischen 

 Begriffsbildung heraus folgt. Auf solchen theore- 

 tischen Wegen findet man auch die Gewichte 

 oder richtiger die Massen der verschiedenen 

 Atome. So wiegt, wie unser Physiker und zwei- 

 maliger Nobelpreistrager Max Planck ermittelte, 

 ein Atom des Elementes Wasserstoff etwa i ' ., 

 Ouadrilliontel Gramm ; jedes der Kohlenstoffatome, 

 wie sie die Diamantkristalle aufbauen, wiegt 1 2 mal 

 so viel, ein Natriumatom 23 mal so viel, ein 

 Chloratom 3 5';'., mal so viel als ein Wasserstoff- 

 atom. Da ein Diamant von der Grofie eines 

 Kubikzentimenters eine Masse von ungefahr 18 

 Karat oder ^, 1 J 2 Gramm besitzt, so enthalt er 

 etwa Vo Quadrillion Kohlenstoffatome. 



Wie sind nun aber die Atcme in den Kri- 

 stallen uberhaupt und in dieser oder jener Kristall- 

 art (Diamant, Kochsalz, Bergkristall usf.) speziell 

 angeordnet? Ha'tte man die speziell en Atom- 

 gruppierungen einer Anzahl von Kristallarten 

 irgendwie ermittelt, so konnte man vielleicht 

 durch einen InduktionsschluB ein allgemeines 

 Gesetz fur die Atomlagerung der Kristalle ge- 

 winnen. Die geschichtliche Entwicklung dieses 

 Forschungszweiges nahm jedoch einen anderen 

 Verlauf. Zunachst wurde namlich deduktiv aus 

 einem bereits lange bekannten Kristallgesetz der 

 atomistische Aufbau oder die ,,Struktur" der 

 Kristalle generell hergeleitet. Aus dem von dem 

 Abbe Rene-Juste Hauy im Jahre 1784 ent- 

 deckten morphologischen Grundgesetz der Kristalle 

 konnten namlich der deutsche Mathematiker 

 A. Schoen flies und der russische (soeben ver- 

 storbene) Mineraloge E. v. Fedorow unabhangig 



voneinander im Jahre 1891 die mathematische 

 Schlufifolgerung ziehen , dafi in der gesamten 

 Kristallwelt nur 230 Gattungen von Strukturen 

 moglich sind, deren jede freilich wieder verschie- 

 dene Arten aufweisen kann. Ftir jeden gegebenen 

 Kristall kommen nur wenige durch seine Sym- 

 metric bestimmte Strukturgattungen in Betracht. 



Ich will eine besonders einfache jener Struktur- 

 moglichkeiten herausgreifen und in folgender 

 Weise veranschaulichen. 



Denken Sie sich gewohnliche Backsteine oder 

 Ziegelsteine, die bekanntlich ungleichseitige recht- 

 winklige Parallelpipeda darstellen, in grofier An- 

 zahl liickenlos aufeinander, nebeneinander und 

 hintereinander gepackt derart, dafi jedesmal 

 8 Backsteine mit je einer ihrer 8 Ecken in einem 

 Punkte zusammenstofien ; setzen Sie in jeden sol- 

 chen Punkt ein Atom derart, dafi alle diese Atome 

 einer einzigen Atomart angehoren und iiberdies 

 samtlich einander parallel sind, und setzen ferner 

 in den Schwerpunkt jedes Backsteins je ein Atom 

 eines anderen chemischen Elements, so dafi auch 

 diese Atome unter sich parallel sind. Entfernen 

 Sie nunmehr diese Backsteine, nachdem sie ihre 

 Schuldigkeit getan, so haben Sie eine struktur- 

 theoretisch mogliche Atomgruppierung eines Kri- 

 stalles, der aus gleichen Atommengen zweier 

 chemischer Elemente besteht, aufgebaut und zwar 

 so, wie. sie uns bei milliardenfacher Ver- 

 grofierung erscheinen wiirde, falls eine 

 solche moglich ware; da die kiirzeste Kante 

 eines Backsteins etwa 6 cm lang ist, so wiirden 

 die in den beiden Endpunkten dieser Kante be- 

 findlichen 2 Atome ,,in Wirklichkeit" einen Ab- 

 stand von nicht ganz ein zehnmilliontel Millimeter 

 besitzen; das ware die kleinste aller Atomdistanzen 

 des soeben fingierten Kristalles. 



Jedes dieser Kristallatome hat man sich nach 

 moderner Auffassung als ein kleines Planetensystem 

 vorzustellen, indem um einen positiv-elektrisch 

 geladenen ,,Atomkern" eine Anzahl von ,,Elek- 

 tronen", das sind negativ - elektrische Partikeln, 

 in geschlossenen Bahnen kreisen ; hierbei besitzt 

 jede Atomart eine ihr eigentumliche Elektronen- 

 menge, die fur die 92 verschiedenen chemischen 

 Elemente die Zahlenreihe von i bis 92 durchlauft. 

 Die Durchmesser jener Elektronenbahnen betragen 

 etwa ein hundertmilliontel bis ein zehnmilliontel 

 Millimeter, in unserm vergrofierten Kristallmodell 

 also einige Millimeter bis einige Zentimeter. 



Nachdem die all gem eine Theorie be- 

 reits 1891 zu einem gewissen AbschluB gelangt 

 war, gait es eine Methode zu ersinnen, welche 

 es ermoglicht, fiir eine beliebige gegebene 

 Kristallart die Atomanordnung zu ermitteln. 

 Diese konnte moglicherweise aus irgendwelchen 

 physikalischen Eigenschaften des betreffenden 

 Kristalle 5 ;, etwa aus seinen Elastizitatskonstanten, 

 berechnet, moglicherweise aber auch durch eine 

 experimentelle, also empirische Untersuchung 

 ermittelt werden. Der deutsche Physiker Max 

 von Laue hat im Jahre 1912 ein geeignetes 



