RZ 
I 

IE NATURWISSENSCHAFTEN 
Br: Herausgegeben von 



























> 
: : Dritter Jahrgang. 
___Experimenteller Nachweis 
der Ampereschen Molekularströme. 
Von Prof. Dr. A. Einstein, Berlin. 
Aus der Tatsache, daß jedes noch so kleine 
‚uchstück eines Magneten wieder ein vollstän- 
_ diger Magnet ist, hat man schon längst den 
Schluß gezogen, daß die Moleküle einer ferroma- 
enetischen Substanz selbst als Magnete anzusehen 
"sind. Aus dem bekannten Curie-Langevinschen 
esetze für die paramagnetischen Körper (z. B. 
Sauerstoffgas) geht ferner hervor, daß diese Mo- 

lekularmagnete ein von der Temperatur unab- 
ängiges Moment besitzen. Unter der Voraus- 
setzung, daß dies auch für die ferromagnetischen 
Körper zutreffe, hat P. Weiß unter Benutzung 
einer einfachen zusätzlichen Hypothese (,,moleku- 
 lares Feld“) eine Theorie des Ferromagnetismus 
ntwickelt, die qualitativ und teilweise auch quanti- 
‘tativ den verwickelten Erscheinungen gerecht 
wird. 
Uber die physikalische Natur jener Molekular- 
-magnete blieb man bisher im Ungewissen, wenn 
auch ein großer Teil der Theoretiker sich über 
sie eine bestimmte Meinung gebildet hatte, die zu- 
erst von Ampere vertreten wurde. Nachdem näm- 
lich von Oerstedt entdeckt worden war, daß ma- 
genetische Wirkungen nicht nur von Magneten, son- 
dern auch von elektrischen Strömen ausgehen, 
schien es zunächst, daß diese beiden Entstehungs- 
_ weisen magnetischer Wirkungen oder — wie wir 
heute zu sagen gewohnt sind — magnetischer Fel- 
der prinzipiell verschieden seien. Diese Sachlage 
muBte fiir die nach Vereinheitlichung der Natur- 
-auffassung strebenden Physiker unbefriedigend 
sein. Deshalb stellte Ampere schon kurz nach Oer- 
stedts Entdeckung seine bekannte Hypothese auf, 
nach welcher auch das von magnetisierten Kör- 
pern auszehende magnetische Feld von Strömen 
erzeugt sein sollte, welche aber im Innern der Mo- 
lskeln verlaufen sollten. Als später H. A. Lorentz 
alle elektromagnetischen Wirkungen der Materie 
auf Bewegung elektrischer Massenteilchen (Ionen, 
Elektronen) zurückführte, hielt er an Amperes 
Hypothese fest und modifizierte sie im Sinne 
seiner molekulartheoretischen Auffassung aller 
elekt- chen Phänomene dahin, daß die Ampere- 
‘schen Molekularströme durch Flektronen gebildet 
"sein sollten, welehe um den positiv geladenen Rest 
des Moleküls bzw. Atoms kreisen. Dieser Auffas- 
sung schloß sich auch P. Langevin in seiner bahn- 
"rechenden molekulartheoretischen Arbeit über die 
para: und diamagnetischen Erscheinungen an. 
Andererseits stehen aber dieser an sich durch 
ihre Einheitlichkeit befriedigenden Auffassung 
3 
fe Nw. 1915. 

7. Mai 1915. 
Dr. Arnold Berliner una Prof. Dr. August Pütter 
Heft 19. 

von der Natur der felderzeugenden Ursachen er- 
hebliche Schwierigkeiten gegenüber. Soweit un- 
sere Erfahrung reicht, bleibt der Para- und Fer- 
romagnetismus bei Annäherung an den absoluten 
Nullpunkt bestehen. Wir hätten also in der krei- 
senden Bewegung der Elektronen eine Art Mole- 
kularbewegung vor uns, welche bei Annäherung 
an den absoluten Nullpunkt der Temperatur be- 
stehen bliebe; die kinetische Energie derartiger 
Bewegungen pflegt man als „Nullpunktsenergie“ 
zu bezeichnen. Die großen Schwierigkeiten, 
welche der exakten Durchführung aller Theorien 
sich entgegenstellen, welche durch eine „Null- 
punktsenergie“ gekennzeichnet sind, sind hinrei- 
chend bekannt. Kein Theoretiker spricht gegen- 
wärtig das Wort „Nullpunktsenergie“ aus, ohne 
daß in seinem Gesicht ein halb verlegenes, halb 
ironisches Lächeln zu sehen wäre. Jene Schwie- 
rigkeiten haften also auch an der Ampereschen 
Auffassung des Magnetismus, und es muß gerade 
aus diesem Grunde die experimentelle Entschei- 
dung über das Zutreffen oder Nicht-Zutreffen der 
Ampereschen Hypothese sehr erstrebt werden’). 
Im letzten Vierteljahre habe ich zusammen mit 
Herrn De Haas-Lorentz an der Phys.-technischen 
Reichsanstalt Versuche ausgeführt, durch welche 
nach meiner Meinung die reale Existenz der Am- 
pereschen Molekularströme sichergestellt wird. 
Diese Versuche beruhen auf folgender Erwägung. 
Ein Molekül (bzw. Atom), welches ein um 
einen positiven Kern planetenartig kreisendes 
Elektron aufweist, hat einerseits in elektromagne- 
tischer Beziehung die Qualitäten eines geschlos- 
senen Stromes bzw. Elementarmagneten, anderer- 
seits aber die mechanischen Eigenschaften eines 
Kreisels; ein derartiges System besitzt nämlich 
ein Impulsmoment, zufolge dessen es seine Orien- 
tierung im Raume beizubehalten strebt, bzw. bei 
erzwungener Änderung seiner Orientierung Dreh- 
momente nach außen abgibt. Eine einfache Rech- 
nung ergibt nun?), daß jenes Impulsmoment (m) 
1) Es haftet der Ampéreschen Theorie in deren 
moderner, elektronentheoretischer Fassung auch die 
Schwierigkeit an, daß nach Maxwells elektromagneti- 
schen Gleichungen die kreisenden Elektronen ihre kine- 
tische Energie durch Ausstrahlung verlieren müßten, 
so daß die Moleküle bzw. Atome ihr magnetisches 
Moment mit der Zeit verlieren bzw. verloren haben 
müßten, was in Wahrheit sicherlich nicht zutrifft. 
2) Kreist das Elektron in gleichförmiger Kreisbe- 
wegung vom Radius r mit der Geschwindigkeit v = 
Qarn (n=TZahl der Umläufe pro Sekunde), so ist das 
Impulsmoment m seiner Größe nach gleich r. u. ® oder 
gleich 

Yunren. 
Nach Ampere ist ferner das äquivalente magnetische 
Moment M einer ebenen Strombahn seiner Größe nach 
durch das Produkt Stromstärke X Stromfläche gegeben 
30 
