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 Siebenter Jahrgang. 
81. Januar 1919. 
DIE NATURWISSENSCHAFTEN 
WOCHENSCHRIFT FÜR DIE FORTSCHRITTE DER NATURWISSENSCHAFT, DER MEDIZIN UND DER TECHNIK 
7g HERAUSGEGEBEN VON 
Dr. ARNOLD BERLINER vxo PROF. Dr. AUGUST PUTTER 
Heft 5. 
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Der innere Aufbau der Sterne. 
| Bericht über die Arbeiten von A. S. Eddington 
betreffend das Strahlungsgleichgewicht!). 
Von Dr. Arnold Kohlschütter, Potsdam. 
1. Die älteren Theorien. 
- Die alteren Theorien über den inneren Aufbau 
der Sterne haben sich wenig Zutrauen erringen 
- können. Man betrachtete diese Theorien als 
_ schöne, in sich geschlossene, theoretische Bau- 
| werke. Galt es jedoch die Frage, wie weit diese 
| errechneten Modelle nun auch die tatsächlichen 
Verhältnisse im Innern eines Sternes darstellen 
würden, so konnten sehr wohl bedenkliche Zweifel 
geltend gemacht werden. Die Grundlagen dieser 
Theorien schienen zu willkürlich. 
Was waren diese Grundlagen? Der Zustand 
_ eines Gases — die Materie im Innern von selbst- 
- leuchtenden Sternen kann wegen der hohen Tem- 
peratur trotz großen Druckes als gasförmig an- 
gesehen werden — ist durch die drei Zustands- 
| größen Druck, Temperatur und Dichte bestimmt, 
und die Aufgabe der Theorie liegt darin, fiir 
| jeden Punkt im Innern des Sternes diese drei Zu- 
| standsgrößen zu bestimmen. In bezug auf die 
geometrische Gestalt des Sternes kann man zu- 
nächst eine Vereinfachung des Problemes herbei- 
führen. Die einzige Gleichgewichtsform einer 
ruhönden Gasmasse, auf welche keine Kräfte von 
‚außen einwirken, ist die Kugel, daher muß in dem 
| einfachen Fall eines alleinstehenden, nicht rotie- 
| renden Sternes seine Gestalt kugelförmig sein, die 
- Flächen konstanten Druckes, konstanter Tempera- 
tur und konstanter Dichte sind konzentrische 
_Kugelflächen, und die Aufgabe des Problemes 
‚besteht darin, den Verlauf der Zustandsgrößen als 
Funktion des Kugelradius darzustellen. 
| Da wir drei unabhängige Zustandsgrößen 
_ haben, nämlich Druck, Temperatur und Dichte, 
| erfordert jede Theorie als Grundlage drei unab- 
_ hangige Gesetze, deren jedes eine Beziehung zwi- 
' schen den Zustandsgrößen geben muß. Als erstes 
i dieser Gesetze haben alle Theorien gemeinsam das 
| Gesetz des mechanischen Gleichgewichtes. Auf 
einem jeden Massenelement im Innern des Sternes 
__lastet infolge der allgemeinen Schwereanziehung 
| das Gewicht der darüber liegenden Gasmassen. 
_ Auf das Massenelement wird daher von außen her 
1) A. 8. Eddington, On the Radiative Equilibrium of 
| the Stars. Monthly Notices of the Royal Astronomi- 
eal Society, Vol. 77, S. 16 und S. 596, November 1916 
| und Juni 1917. 
_ Ferner: A. 8. Eddington, The Interior of a Star, 
Scientia Vol. XXIII, Januar 1918. 
3 Nw. 1919. 
ein bestimmter Druck, der Gravitationsdruck der 
dariiber liegenden Massen, ausgeiibt, und das Ge- 
setz des mechanischen Gileichgewichtes fordert, 
daß der innere Gasdruck in dem Massenelement 
gerade diesem von außen wirkenden Gravitations- 
druck das Gleichgewicht hält. 
Das zweite der Gesetze, welches auch alle 
Theorien in gleicher Weise benötigen, ist eine Zu- 
standsgleichung der Materie bzw. der Gase, d. h. 
eine Gleichung, welche eine physikalisch allge- 
mein gültige Beziehung zwischen den drei Zu- 
standsgrößen Druck, Temperatur und Dichte dar- 
stellt. Man hat für die Anwendung auf Sterne 
bisher fast ausschließlich die Zustandsgleichung 
der idealen Gase zugrunde gelegt, welche aus- 
drückt, daß der Druck eines Gases proportional 
seiner Temperatur und proportional seiner Dichte 
ist. Diese Zustandsgleichung stellt das Verhalten 
der wirklichen Gase nur genähert dar, und schon 
in dem Bereich von Druck und Temperatur, inner- 
halb dessen wir im Laboratorium Versuche an- 
stellen und Messungen ausführen können, zeigen 
sich große Abweichungen. Am besten ist das Ver- 
halten wirklicher Gase durch die Zustandsglei- 
chung der idealen Gase dargestellt, solange die 
Dichte der Gase klein bleibt, die Abweichungen 
werden um so größer, je größer die Dichte des 
Gases wird. Das Maßgebende scheint also die 
Dichte zu sein, nicht etwa Druck oder Temperatur, 
und es ist wahrscheinlich, daß selbst bei gewaltig 
hohen Drucken, wie wir sie in Sternen vermuten 
müssen, ein wirkliches Gas dem idealen Gasgesetz 
gehorcht, wenn nur auch die Temperatur dement- 
sprechend so hoch ist, daß die resultierende Dichte 
des Gases klein bleibt. 
Van der Waals hat auf Grund von theoreti- 
schen Überlegungen über den molekularen Aufbau 
der Materie die Zustandsgleichung der idealen 
Gase durch Hinzufügen zweier weiterer Konstan- 
ten erweitert und so die unter seinem Namen 
bekannte allgemeine Zustandsgleichung aufge- 
stellt, die nicht nur das Verhalten der Gase für 
alle irdisch im Laboratorium realisierbaren Zu- 
stände darstellt, sondern auch über die kritischen 
Punkte hinaus den flüssigen und festen Zustand 
der Materie beherrscht. Daß man bei den älteren 
Theorien über den inneren Aufbau der Sterne 
nicht diese van der Waalssche Zustandsgleichung, 
sondern die Gleichung der idealen Gase zugrunde 
leete, hat seinen Grund darin, daß das an sich 
komplizierte Problem durch die komplizierte 
van der Waalssche Gleichung noch schwieriger 
geworden wäre, und daß ferner die Konstanten 
der van der Waalsschen Gleichung gar nicht oder 
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