286 XXVn. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



iri2. Nr. 23. 



strömenden Flüssigkeit. Fizeau fand aber, daß die 

 Lichtgeschwindigkeit nicht um die Größe v vergrößert 

 oder verringert wurde, sondern nur um die Größe 



V l 1 — — ) , wenn n das Breohungsvermögen der 



V MV 



Flüssigkeit bedeutet. Ist das Brechungsvermögen 

 nahezu = 1, d. h. pflanzt sich das Licht in der 

 Flüssigkeit nahezu ebenso rasch fort wie im leeren 

 Raum, was beispielsweise für Gase zutrifft, so hat die 

 Bewegung der Flüssigkeit so gut wie keinen Einfluß. 



Die notwendige Folgerung dieses Resultates war 

 die Annahme, daß der Liohtäther unter allen Um- 

 ständen ruht. Diese Annahme bildet die Grundlage 

 der Mitte der neunziger Jahre von H. A. Loren tz 

 entwickelten Theorie. Nach derselben pflanzen sich 

 die elektrodynamischen und somit auch optischen 

 Vorgänge im ruhenden Äther fort und der Einfluß 

 der Materie kommt nur in ihrem Lichtbrechungs- 

 vermögen zum Ausdruck, das darauf beruht, daß ihre 

 kleinsten Teilchen durch die hindurchgehenden elek- 

 trischen oder optischen Wellen zum Mitschwingen 

 angeregt werden. Ein Strömen der materiellen Sub- 

 stanz beeinflußt ihr Lichtbrechungsvermögen gerade 

 in der Weise, wie es der Fizeausche Versuch er- 

 fordert. 



Mit dieser Annahme eines absolut ruhenden Äthers 

 war das Relativitätsprinzip in seiner allgemeinen 

 Gültigkeit aufgehoben, denn es postuliert eine ab- 

 solute Geschwindigkeit der Körper relativ zum Äther. 

 Loren tz zeigte auch, daß sich diese absolute Bewegung 

 im Äther feststellen lassen müsse, wenn es gelänge, 

 Messungen von einem solchen Genauigkeitsgrad aus- 

 zuführen, daß noch Größen von der Größenordnung 



— (wobei V die Geschwindigkeit des bewegten Körpers, 



V die Lichtgeschwindigkeit bedeutet) nachgewiesen 

 werden könnten. Das beweist, daß nur für große 

 Werte von v eine Abweichung vom Relativitätsprinzip 

 zu erwarten ist. Der entscheidende Versuch wurde 



Sa 



Si 



^^M=M 



von Michelson und Morley im Jahre 1887 (s.Rdsch. 

 1888, in, 81) ausgeführt, durch den die Bewegung 

 der Erde relativ zum Lichtäther durch ihren Einfluß 

 auf die Weglänge eines in sich reflektierten Licht- 

 strahles festgestellt werden soUte. Dem Versuch lag 

 folgende Überlegung zugrunde: Von einer Lichtquelle 

 L (s. Fig.) treffen parallele Strahlen auf eine unter 

 45» geneigte, auf der Rückseite schwach versilberte 

 parallele Glasplatte P. Ein Teil der Strahlen wird 



reflektiert und gelangt an den Spiegel S^ , während 

 der andere hindurchgelassene Teil auf den gleich- 

 weit von P entfernten Spiegel S^ auffällt. Die l)eiden 

 Spiegel werfen die Strahlen in sich selbst zurück und 

 man beobachtet mit dem Fernrohr F das durch die 

 Vereinigung beider auf der Versilberungsschicht ent- 

 stehende Licht. Haben beide Strahlenbündel gleiche 

 Wege zurückgelegt, so addieren sich ihre Amplituden, 

 sind aber die Wege ein wenig verschieden, so treten 

 Interferenzerscheinungen auf. Steht beispielsweise 

 der eine Spiegel ein wenig schief, so daß seine Ent- 

 fernung von P längs seiner Fläche etwas variiert, so 

 treten Interferenzstreifen auf, die wandern, sobald 

 einem der Spiegel eine kleine Parallelverschiebung er- 

 teilt wird. Aus der Streifenwanderung kann man 

 den Unterschied der Lichtwege PSi und PS, fest- 

 stellen. Stellt man nun die ganze Anordnung so auf, 

 daß PSi in die Richtung der Erdbewegung fällt, PS^ 

 senkrecht dazu steht, so besteht zwischen beiden Licht- 

 wegen, da sie von der Erdbewegung verschieden be- 

 einflußt werden, eine Differenz, die das Auftreten von 

 Interferenzstreifen bedingt. Dreht man die Anordnung 

 so, daß PS2 in die Richtung der Erdbewegung kommt, 

 so wird die Wegdifferenz verändert bis schließlich 

 PSi der längere Weg ist und dies auch sich durch 

 eine Wanderung der Interferenzstreifen merkbar macht. 



Michelson und Morley montierten ihren opti- 

 schen Apparat auf einer dicken Sandsteinplatte, die 

 auf Quecksilber schwamm, so daß sie sich sehr leicht 

 um eine vertikale Achse drehen ließ. Sie beobachteten, 

 ohne die Rotation zu unterbrechen, an 16 verschiedenen 

 Stellen in konstanten Winkelabständen die Lage der 

 Interferenzstreifen. Aber obwohl der zu erwartende 

 Effekt recht bedeutend hätte sein müssen und weit 

 oberhalb der Empfindlichkeitsgrenze der Anordnung 

 (etwa 20 mal so groß wie diese) lag, ergab der Ver- 

 such an mehreren Tagen und zu verschiedenen Tages- 

 zeiten stets als Mittel aus einer größeren Anzahl von 

 Beobachtungen keinerlei Verschiebung der Interferenz- 

 streifen. 



Im Jahre 1905 wiederholten Morley und Miller 

 unter Anwendung noch größerer Genauigkeit den 

 Versuch mit demselben negativen Ergebnis. Auch 

 nach völlig anderen Methoden vorgenommene Ver- 

 suche, den Einfluß der Erdbewegung relativ zum Äther 

 festzustellen, verliefen resultatlos. Damit war die 

 Notwendigkeit erwachsen, entweder die Theorie des 

 ruhenden Äthers und damit die großen Vorteile der 

 Loren tz sehen Theorie überhaupt zu verlassen, oder 

 der Materie bei ihrer Bewegung durch den Weltäther 

 solche Veränderungen zuzuschreiben, daß diese die 

 theoretisch zu erwartenden Effekte gerade aufheben. 

 Dieser letztere Weg wurde von Loren tz gewählt. 



Um das negative Resultat vom Standpunkt der 

 Theorie des ruhenden Äthers erklären zu können, 

 nahm er an, daß der optische Apparat in Richtung 

 der Erdbewegung und überhaupt alle Körper in ihrer 

 Bewegungsrichtung eine Kontraktion von der Größe 



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erleiden, weun v die Bewegungsgeschwindigkeit 



