S8o 



Naturwissenschaftliclic Wochenschrift. 



N. F. I. Nr. 49 



Pariser Akademie) unmöglich machen würde", (citiert bei 

 Whewell, Geschichte der induktiven Wissenschaften, Bd. II, 

 nach einer persönlichen Mitteilung; Fresnel's). Hier haben 

 wir auch den (Trund, weshalb die Huyghens'sche Un- 

 dulationstheorie bald so völlig von der Newton'schen 

 Emanationstheorie des Lichts vei'drängt werden konnte ; 

 h'orscher vom Range eines Laplace, Poisson, Malus, Biot 

 und andere verzichteten lieber auf eine vernünftige PJr- 

 klärung der Polarisationserscheinungen, als dass sie einen 

 solchen Umstoss aller gewohnten Prinzipien und mathe- 

 matischen Formeln acceptierten. 



Aber wie so häufig: die experimentellen Thatsachen 

 erwiesen sich mächtiger denn alle vorgefassten Meinungen 

 der Mathematiker; nachdem P'resnel auf Grund seiner 

 Theorie zu Formeln über die Menge des reflektierten und 

 gebrochenen polarisierten Lichtes an durchsichtigen 

 Körpern gelangt war, die von allen nachfolgenden Be- 

 obachtungen aufs glänzendste bestätigt wurden, und die 

 noch heute den Prüfstein jeder richtigen Theorie des Lichts 

 bilden, nachdem ferner die von H am il t o n auf (xrund der 

 Undulationstheorie vorhergesagte innere konische Refrak- 

 tion wirklich am Arragonit von Lloyd entdeckt war, 

 konnte man vor der neuen Theorie nicht länger die Augen 

 verschliessen. Man musste versuchen, sich mit der Starr- 

 heit des Aethers, die Thomson auf etwa ein Zehnbillionstel 

 von der des Stahls bestimmt hat, abzufinden und sie durch 

 nähere Untersuchung der Art der Lichtbewegung womög- 

 lich zu begreifen. 



Wir wissen bereits, dass die Lichtausschläge senkrecht 

 zum Strahl stattfinden; sie sind dabei so unermesslich 

 klein, dass sie sogar gegen die minimale Länge einer 

 Lichtwelle verschwinden. Bei dem kräftigsten Sonnenlicht 

 beträgt das Maximum des Ausschlags, die sogenannte 

 Schwingungsamplitude, schwerlich mehr als 6 Milliardestel 

 Millimeter. Sollte für solche kleinen Bewegungen die 

 formelastische Kraft, die die Transversalität der Schwin- 

 gungen bedingt, und die nach unseren Erfahrungen für 

 Flüssigkeiten und Gase nicht vorhanden zu sein scheint, 

 nicht doch eine Rolle spielen, mag sie sich unseren 

 Messungen infolge ihrer Winzigkeit auch ganz entziehen? 

 Könnte man sich die aufeinanderfolgenden Aetherschichten 

 nicht gewissermassen durch sehr dünne Gummibänder 

 verknüpft denken, die zwar für jede Bewegung des groben 

 Stoffes durch den Aether zerreissen, für die Lichtoscilla- 

 tionen aber nur gedehnt werden und durch abwechselndes 

 Strecken und Kontrahieren die transversalen Schwingungen 

 erzeugen ? Das wäre eine Vorstellung, die den neuesten 

 Anscliauungen über die elektrischen Verrückungen im 

 Dielektrikum entspräche, und die durch eine einfache 

 „mechanische Analogie" des englischen Physikers Stokes 

 illustriert werden mag. 



Ein Quantum Leim werde in einer so kleinen Menge 

 Wasser gelöst, dass eine steife Gallerte entsteht. Die 

 Gallerte verhält sich noch wie ein fester elastischer Körper, 

 man kann sie verbiegen, und sie kehrt nach dem Aufhören 

 der verbiegenden Kraft wieder in ihre ahe Lage zurück. 

 Vorausgesetzt ist dabei, dass man bei ihrer Verbiegung 

 eine gewisse Grenze, die Elastizitätsgrenze, nicht über- 

 .schreitet. Jetzt werde die lösende Wassermenge ver- 

 grössert: die Gallerte wird dünner, die Grenze, bis zu 

 welcher man mit der Deformation gehen kann, kleiner 

 und kleiner. Schliesslich wird bei fortschreitender Ver- 

 mehrung des Lösungsmittel die geleeartige Masse soweit 

 flüssig werden, dass ihre Teilchen bei keiner noch so 

 kleinen Verrückung in die alte Lage zurückkehren. Wird 

 aber in einer solchen Flüssigkeit die ehemalige form- 

 elastische Kraft total verschwunden sein? Gewiss nicht, 

 sie wird nur so klein geworden sein, dass sie für die 

 Verschiebungen, die wir mit ihren Teilen vornehmen 

 können, nicht mehr ausreicht, um die alte Form wiederher- 



zustellen. Wohl aber wären noch immer Verrückungen 

 möglich, bei denen sie ins Spiel treten kann, für die sich 

 also die Lösung noch wie eine starre Gallerte verhalten 

 würde: die Verrückungen müssten nur sehr klein sein, so 

 unermesslich klein wie es gerade die Lichtoscillationen 

 sind. Für solche minimalen Ausschläge wären wahr- 

 scheinlich alle Flüssigkeiten und Gase, also auch Wasser 

 und Luft noch zu den elastisch festen Körpern zu rechnen, 

 mithin transversaler Schwingungen fähig. 



Demgemäss betrachtet Stokes den Aether als eine 

 feine, zusammenhängende Gallerte, die noch eine gewisse 

 Zähigkeit besitzt und vermöge dieser Zähigkeit die trans- 

 versalen Lichtschwingungen zulässt, ohne jedoch den 

 groben Bewegungen der wägbaren Materie irgend welchen 

 Widerstand zu bieten. 



Das Stokes'sche Aetherbild ist der Ausgangspunkt für 

 ein anderes geistiges Bild geworden, das sich Lord Kelvin 

 vom Aether entworfen hat, und das man geradezu als 

 die genialste und künstlerisch vollendetste Aetherspeku- 

 lation bezeichnen könnte. Eine gewöhnliche Gallerte 

 kann nämlich aus vielen kleinen Zellen zusannnengesetzt 

 gedacht werden, in deren jeder sich iim-li W'asscrtcilchcii 

 befinden; die Gallertc ist dann stau, weil eine clasiisrlu- 

 Haut jedes Wasserteilchen umschliessl, .sie besteht sozu- 

 sagen aus Unzähligen Wassersäckchen. Die festigende 

 Wirkung, die das elastische Häutchen auf das ruhende 

 Wasser ausübt, kann nun aber auch dadurch ersetzt werden, 

 dass das Wasser in jeder Zelle nicht ruht, sundern in eine 

 Bewegung ganz besonderer Art vei'.set/.t i>t. 



Denken wir uns einen i in;^Üirniii;i-n, bio-samen 

 Guinmischlauch voll \\'a--Mi ;^;r| umi] .i. SmIuil;!' ^l.is Wasser 

 in Ruhe bleibt, ist clcr Riiil;" m liLili" und iiarh-icbig; so- 

 bald aber das Wasser rascii liindurchgetrieben wird, wird 

 der Ring steif und kann sogar eine Weile ungestützt auf- 

 recht stehen. Eine biegsame Kette, die rasch über eine 

 Walze läuft, wird bei derartiger Bewegung sofort halbstarr. 

 Ein Gas, in rasch wirbelnde Bewegung versetzt, zeigt die 

 gleiche Starrheit; berühren sich zwei Rauchringe, wie sie 

 \'on geschickten Rauchern leicht gellll-^^Il werden, so 

 werden sie erschüttert und verset/cn M'Ii L;t;.;( iiMiiig in 

 Schwingungen, wie wenn zwei (iuniiiin in;^e autcuiander 

 gcstossen wären; die Bewegung jedes \\'irl)els wird da- 

 durch nicht geändert. Infolge der Reibung der Luft- und 

 Rauchteilchen aneinander nehmen die Wirbel schliesslich 

 an (jrössc zu, an Energie der Bewegung ab, bis sie sich 

 endlich g.niz aLiflösen. Wäre diese gegenseitige Reibung 

 der Teilchen aneinander aber nicht vorhanden, hätten wir 

 es also mit einer reibungslosen idealen Flüssigkeit zu thun, 

 so wären diese Wirbelringe — wie zuerst H e 1 m h o 1 1 z 

 1858 in Grelles Journal bewiesen hat — dauernd und von 

 unveränderlichem Volumen; sie wären ausser stände, sich 

 zu durchdringen oder miteinander zu verschmelzen, ihre 

 gegenseitige Annäherung würde ebenso mit einem Zurück- 

 prallen endigen, wie wenn zwei Elfenbeinkugeln aufein- 

 ander gestossen wären. Variabel bliebe nur noch die 

 Form jedes Wirbels, die einer grossen Mannigfaltigkeit 

 fähig wäre, Kreisförmig, elliptisch und so fort werden kann. 



Wannn sull nun der Aether nicht eine solche reibungs- 

 lose l'lüssigkeit sein, deren Volumelemente unzählig kleine, 

 in winzig geschlossenen Kurven verlaufende Wirbel, so- 

 genannte Wirbelfäden, enthalten, sodass nur infolge dieser 

 heftigen, ausserordentlich feinen Wirbelbewegung seine 

 Starrheit entsteht? Lord Kelvin zieht diesen Schluss und 

 erklärt in seinem Artikel über „Elastizität" in der PLncyclo- 

 paedia Britannica die Elastizität des Aethers durch die 

 wirbelnde Bewegung des homogenen, strukturlosen Flui- 

 dums. Aber er geht noch weiter. Denken wir uns eine 

 Reihe solcher Wirbelfäden parallel mit sich um eine Achse 

 aufgeschichtet; wir haben dann eine sogenannte Wirbel- 

 röhre, wie sie im grossen bei der Luft als Cyklon oder 



