no: Loria: Der Wettkampf zweier Weltanschauungen in der Physik. 
nes, von der übrıgen Welt abgesondertes, sich 
selbst überlassenes System kann nur in einen 
solchen Zustand übergehen, dessen Entropie 
größer ist als die Entropie des Anfangszustandes. 
83. Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 
wurde bekanntlich bald zu einem der mächtigsten 
Werkzeuge der Physik und Chemie. Mit seiner 
Hilfe wurde in. den Jahren 1873—1889 die 
moderne physikalische Chemie geschaffen. Unter 
dem Banner der sog. Energetik sammelte sich 
eine zahlreiche‘ Schar der Repräsentanten exak- 
ter Naturforschung. Insbesondere den Chemikern 
schien diese neue, mit allen Hilfsmitteln mathe- 
matischer Analysis ans Werk gehende, in den 
Verlauf der chemischen Prozesse eindringende 
und überaus fruchtbare Forschungsmethode be- 
sonders verlockend. Unter dem Zauber ihrer Er- 
folge fiel es ihnen nicht schwer, ihre erprobte, 
gestern noch .einzige Führerin, die alte, verdienst- 
volle Atomtheorie, gänzlich zu vergessen (Ost- 
wald). 
LT. 
Das Weltbild der Atomistik. 
§ 4 Die moderne Atomlehre verdankt nur 
ihren Namen den alten Griechen. Ihr Inhalt ist 
neueren Ursprungs. Gassendi, Boyle und Daniel 
Bernoulli haben an ihren Grundlagen gearbeitet; 
Dalton und Avogadro bildeten sie zu einer wissen- 
schäftlichen Theorie aus; nach Berzelius war sie 
zur Alleinherrscherin auf dem Gebiete der Che- 
mie geworden. 
Diesem raschen Aufschwung folgte zu Ende 
der ersten Hälfte des XIX. Jahrhunderts ein Sta- 
dium vorübergehenden Stillstands. Die Aufstel- 
lung des Satzes von der Erhaltung der Energie 
bildete auch für die Atomtheorie den Anfang 
neuer Blüte. Wärme und Bewegung sind nicht 
nur äquivalent — hieß es für die Atomisten —, 
sie sind identisch. Was sich als Wärme in der 
Erscheinungswelt den Sinnen darbietet, ist Be- 
wegung, und zwar Bewegung der Atome oder 
Moleküle materieller Körper. Diese Auffassung 
vereinfacht in willkommener Weise die Aufgaben 
der physikalischen Theorie aller Wärmeerschei- 
nungen. Denn von diesem Standpunkte aus ge- 
nügt es, anzunehmen, daß zwischen den Mole- 
külen der Materie lauter Positionskräfte nach 
einem bestimmten Gesetze wirken, — um jede 
Gesamtheit materieller Körper als ein rein me- 
chanisches System betrachten zu können. Dieses 
System wird dann zwar sehr kompliziert, denn es 
muß als aus einer überaus großen Anzahl von 
Teilchen bestehend gedacht werden. Es wird aber 
dennoch unserem Verständnis näher gerückt, weil 
es nur bekannten, einfachen Gesetzen der klassi- 
schen Mechanik gehorcht. Die Aufgabe der 
Wärmetheorie wird von diesem Standpunkte aus 
als gelöst betrachtet werden, wenn es gelingt, alle 
den Zustand des Systems charakterisierenden 
Größen, wie etwa Dichte, Druck, Temperatur, 
Ehörgie und Entropie, kinetisch zu interpretieren. 
i “Die Natur 
wissenschaften 



§ 5. Es ist Asa bekannt, daß dieses Pro- zi 
gramm nur in bezug auf flüssige Körper und ins- — 
besondere auf Gase vollständig durchgeführt wor- — 
den ist. Joule und Krönig, Clausius und Mar 
well arbeiteten planmäßig an diesem Werke. Sein _ 
Inhalt ist in der einfachen- Formel der Zustands- 
gleichung eines idealen Gases enthalten. Es sei | 
m die Masse und c die Geschwindigkeit jedes Teil- | 
chens. Wir wollen mit N die Anzahl der Teilchen | 
in einer Grammolekel eines idealen Gases und 
mit V ihr Volumen bezeichnen. Dann wird be- — 
kanntlich die Dichte dieses Gases durch 4 
_Nm | 
sein Druck bei konstanter Temperatur durch 
1 Ne? 
joe 3 Sup 2 (2 
ausgedrückt werden. Die Berechnung. des sog. 
mittleren Geschwindigkeitsquadrats c? wird durch — | 
das berühmte Mazwellsche Verteilungsgesetz er- 
möglicht. = | 
Maxwell hat uns gelehrt, den Sinn dieser zu | 
standsgleichung (2) von einem anderen Stand- ~ 
punkte aus zu erfassen: Denken wir uns jedes, auf _ 
zickzackförmiger Bahn sich beständig hin- und 
herbewegendes Teilchen mit einem mikroskopi- — 
schen Beobachter besetzt; geben wir allen diesen ~ 
fiktiven Beobachtern den Auftrag, in bestimmten 
Zeitintervallen die Geschwindigkeit ihrer Fahr- 
zeuge zu registrieren. Während der abenteuer- 
lichen, durch zahlreiche Zusammenstöße gestör- 
ten Heise wird die Geschwindigkeit jedes Teil- 
chens recht beträchtlichen und plötzlichen Ände- 
rungen unterliegen. Auf Grund der Rapporte 
unserer fiktiven mitreisenden Beobachter wären 
wir aber imstande, den Mittelwert der kinetischen 
Energie jedes Teilchens für eine längere Zeit- 
periode zu bestimmen. Es würde sich dann 
zeigen, daß diese mittlere kinetische Energie of 
— 
ciesatiiainamnain 
> ea 
1 
2 Cuca 
9 me ~ = 
für alle Teilchen gleich ist. Demnach kann der 
Druck auch durch + 
EIN & 
2. 87 ae € 
ausgedrückt werden, und der Vergleich dieser = 

Formel mit dem empirisch bestätigten Aust S| 
qh 
poe; 3.32107 
erlaubt 
3 RT 
cc arNs 
als Maß der Temperatur zu In eam Die 
Gesamtenergie unseres Gases ergibt sich. durch 5 
einfache Multiplikation Ss Größe mit N: 
= EN=S RT. 
Boltzmann bemerkte, ate im Protokoll unseres — = 
fiktiven, mikroskopischen Beobachters noch mehr 
Wissenswertes enthalten ist. War nämlich die | 
Temperatur des Gases gleichmäßig und konstant, | 
ei 
| 
