





Zehnter Jahrgang. 
Zum Gültigkeitsbereich 
der Naturgesetze. 
Von W. Nernst, Berlin. 
Daß unsere Naturgesetze sämtlich rein er- 
 fahrungsmäßig sind und daher aprioristisch nicht 
erschlossen werden können, wird jetzt wohl nir- 
© gends mehr bestritten. Noch Schopenhauer z. B. 
dachte anders darüber, indem er behauptete, das 
|) Gesetz der Erhaltung der Materie sei a priori 
klar. Heute halten wir dies Gesetz in der Form, 
4° wie es Lavoisier begründete und wie es auch noch 
1 Schopenhauer als selbstverständlich ansah, über- 
' haupt gar nicht mehr für richtig, indem nach 
' den bekannten Formeln von Einstein auch Ener- 
gieabgabe einen Massenverlust bedeutet. Wir 
halten also daran fest, ein Naturgesetz ist nichts 
| anderes als Heer Erfahrung, eine glückliche 
ensure einer mehr oder weniger großen 
| Zahl» -von Beobachtungstatsachen. : 
Damit ist nun aber keineswegs gesagt, daß 
der Weg zur Entdeckung eines Naturgesetzes not- 
wendig über die Betrachtung des Tatsachenmate- 
“rials: führen muß, das es beherrschen soll. Be- 
sonders häufig wird durch Analogieschlüsse die 
jESultigkeit von Gesetzen vermutet, die dann erst 
nachträglich durch besondere Beobachtungen ge- 
prüft werden müssen. Oft ist eine Vorstellungs- 
_ weise, die in einzelnen Fällen sich bereits bewährt 
hat, außerordentlich fruchtbar auch für die Be- 
\ En dhene scheinbar ganz andersartiger Phäno- 
mene. Da kommt es nun vor, d eine Vorstel- 
lungsweise trotz vieler Erfolge aufgegeben werden 
muß, weil sie irgendwo versagt und daher durch 
#1 eine andere zu ersetzen ist. In solchen Fällen 
| sagte man früher, die ältere Vorstellungsweise sei 
# falsch gewesen, worin natürlich liegt, daß man die 
# neue für richtig hält. Gegenwärtig ist man be- 
| scheidener geworden. Wie Boltzmannt) gelegent- 
lich ausführt, sagt man besser, die neue Vor- 
























as 
Tatsachen als die ältere. Damit ist klar aus- 
| gedrückt, daß auch die alte Theorie von Nutzen 
ar, indent sie zu brauchbaren Gesetzen führte, 
is auch, daß die Möglichkeit vorliegt, daß die 
e Theorie durch eine noch zweckmifigere ver- 
drängt werden kann. 
Ein berühmtes Beispiel hierfür bildet eine 
heorie von Fourier. Von‘ der Annahme aus- 
ehend, daß die Wärme wie eine Flüssigkeit strömt, 
"entwickelte er gerade vor hundert Jahren eine 
"mathematisch- physikalische Theorie der Wärmes 
itung, die im wesentlichen auch heute noch als 
1) Vel. Boltzmann, Populäre Schriften Ss 95 (Ge- 
ächtnisrede auf J. Stefan). a 
26. Mai 1922. 
‚stellungsweise | sei ein zweckmäßigeres Abbild der. als Regeln, 
‚DIE NATURWISSENSCHAFTEN 

Heft 21. 
vollendet gelten kann. Gegenwärtig betrachtet 
man die Wärme als einen Bewegungszustand. In 
den meisten Fällen führt die neue Auffassung zur 
Grundgleichung von Fourier, nur bei äußerst ver- 
dünnten Gasen liefert sie in Übereinstimmung mit 
der Erfahrung gänzlich abweichende Ergebnisse. 
Dies einfache Beispiel ist durchaus typisch; von 
einer Vorstellung ausgehend, die später durch 
eine zweckmäßigere ersetzt wurde, fand Fourier 
ein Gesetz, das zwar nicht überall zutrifft, aber 
doch für sehr viele Fälle hinreichend genau ist 
und daher in diesen Fällen stets benutzt werden 
wird. In den Fourierschen Formeln der Wärme- 
leitung sind also, wie wir wohl sagen können, 
Ewigkeitswerte enthalten, trotzdem einerseits die 
Vorstellung, von der er ausging, völlig sich wan- 
delte, und trotzdem andererseits seine Formeln in 
einzelnen extremen Fällen ungenau werden oder 
ganz versagen. 
Von den Vorstellungen, die zur Ableitung von 
Naturgesetzen führten, wollen wir im folgenden 
meistens absehen und nur festhalten, daß dem 
Wechsel soleher Auffassungen immer auch not- 
wendig eine Umgestaltung von Naturgesetzen 
entspricht, die allerdings keineswegs. die alten 
Gesetze völlig umwirft, sondern sie immer nur 
für gewisse mehr oder weniger extreme Fälle ver- 
ändert. Und ferner lehrte uns bereits obiges 
Beispiel, daß ein Naturgesetz notwendig eine ganz 
präzise Fassung erhalten, d. h. in eine mathema- 
tische Formel gekleidet sein n-u8. Nur der streng 
quantitative Charakter eines Naturgesetzes er- 
möglicht die Prüfung, bis zu welehem Grade von 
Genauigkeit es als zutreffend gelten kann. Die. 
biologischen Gesetze, wie etwa. diejenigen der 
Entwicklungslehre oder der Vererbungslehre, 
sind qualitativen Charakters oder .doch nur be- 
dingt einer quantitativen Behandlung fähig. 
Trotz ihrer großen Bedeutung können wir sie 
kaum als Naturgesetze bezeichnen, sondern eher. 
bei denen man auch angesichts von 
Ausnahmen ein Auge zudrückt. > 
Wie nun aber mit dem Wandel der Theorie 
die Form der Gesetze sich ändert, so muß auch 
selbstverständlich, wenn erfahrungsgemäß ein 
Versagen oder auch nur eine Ungenauigkeit eines 
Naturgesetzes ın mehr oder weniger extremen. 
Fällen durch Messungen festgestellt wird, die 
Theorie verändert werden, die zu jenem. Gesetze- 
führte. So hat denn in der Tat die genaue Prü- 
fung von Naturgesetzen sehr häufig bedeutsame 
Wandlungen der Theorie zur Folge gehabt. 
- Diese Aufgabe fällt natürlich in erster Linie 
-.den physikalischen und chemischen Instituten zu; 
eine wichtige Ergänzung finden letztere in der 
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