66 Kohlschütter: Der innere Aufbau der Sterne. 
nur sehr unsicher bestimmbar sind. Man muß 
also darauf Acht halten, daß die Anwendung der 
Zustandsgleichung der idealen Gase sehr wohl für 
Sterne zulässig ist, wenn die Dichte auch im 
innersten Kern des Sternes gering ist, daß sie 
dagegen unzulässig ist für Sterne größerer Dichte. 
Nun das dritte Gesetz. Da finden wir bei den 
älteren Theorien eine große Mannigfaltigkeit, und 
das geringe Zutrauen, das diese Theorien gefun- 
den haben, ist in der Willkür begründet, die in der 
„Wahl dieses dritten Gesetzes herrschte. Man war 
gezwungen, irgend eine Annahme über den Gleich- 
gewichtszustand innerhalb des Sternes zu machen. 
So hat man z. B. angenommen, daß die Dichte 
innerhalb des Sternes konstant sei, und den Auf- 
bau eines Sternes konstanter Dichte untersucht. 
Eine andere Annahme ist die, daß die Temperatur 
innerhalb des Sternes konstant gesetzt wird, sie 
liefert den isothermen Gleichgewichtszustand 
eines Sternes. Eine dritte Annahme, die wohl am 
häufigsten benutzt worden ist, und der auch ein 
physikalischer Sinn zugrunde liegt, ist die des 
adiabatischen Gleichgewichtes, auch Konvektions- 
gleichgewicht genannt. Die physikalische Bedeu- 
tung des adiabatischen Gleichgewichtszustandes 
besteht darin, daß eine durch Konvektionsströme 
sehr stark durcheinandergemischte Gasmasse die- 
sen Zustand annehmen muß, oder anders ausge- 
drückt: eine Gaskugel befindet sich im adiabati- 
schen Gleichgewicht, wenn die Zustände der längs 
eines Radius aufeinanderfolgenden Gaselemente 
genau dieselben sind, die ein bestimmtes Gas- 
element annehmen würde, wenn es längs des Ra- 
dius transportiert würde. Zweifellos hat die An- 
wendung dieses Gleichgewichtszustandes auf 
Sterne Berechtigung, weil wir an der Sonnenober- 
fläche Erscheinungen beobachten, die auf starke 
Konvektionsströme zum mindesten in den ober- 
sten Schichten der Sonne schließen lassen. Ob 
allerdings diese Konvektionsströme sehr tief in 
das Sonneninnere hineinreichen, ist zweifelhaft. 
2. Das Strahlungsgleichgewicht. 
Diese Willkür, die über die Annahme des drit- 
ten Gesetzes bei den älteren Theorien herrschte, 
ist Jetzt behoben, indem es gelungen ist, ein not- 
wendigerweise wirksames, physikalisch begrün- 
detes Prinzip dafür einzusetzen. Es kann keinem 
Zweifel mehr unterliegen, daß für das Innere von 
selbstleuchtenden Sternen eine Bedingung maß- 
gebend sein muß, die Schwarzschild als das Strah- 
lungsgleichgewicht eingeführt hat. Schon 1894 
hat Sampson darauf hingewiesen, daß bei dem 
Energieaustausch im Innern von Sternen die 
Energieübertragung durch Strahlung eine aus- 
schlaggebende Rolle spielen muß. Im Jahre 1906 
hat Schwarzschild die Theorie des Strahlungs- 
eleichgewichtes aufgestellt, indem er das Problem 
folgendermaßen formulierte: Aus dem Innern 
eines Sternes strömt aus unbekannten Quellen ein 
mächtiger Energiestrom. Die einzelnen Schich- 
ten, die dieser Energiestrom durchstrahlt, werden 
erstens als absorbierend und zweitens infolge ihrer 
wissenschaften 
Temperatur als ausstrahlend angenommen. Wie 
muß die Temperatur der einzelnen aufeinander- 
folgenden Schichten sein, damit der Energiestrom 
stationär befördert wird, d. h. ohne daß eine Tem- 
peraturänderung der durchstrahlten Schichten 
eintritt? | 
Schwarzschild hat die Theorie des Strahlungs- 
gleichgewichtes nur auf die äußersten Ober- 
flichenschichten der Sonne angewendet. Die Er- 
weiterung der Theorie auf das Innere von Ster- 
nen sowie die praktische Anwendung auf beliebige 
Sterne erfolgte im Jahre 1916 durch A. S. Ed- 
dington in zwei Arbeiten, über deren Hauptergeb- 
nisse im folgenden berichtet werden soll. Edding- 
ton beginnt zunächst, den Aufbau eines Sternes 
auf folgenden Grundlagen zu untersuchen: Als 
erstes der drei nötigen Gesetze dient ihm die oben 
angeführte mechanische Gleichgewichtsbedin- 
gung. Als zweites Gesetz wählt er die Zustands- 
gleichung der idealen Gase. Er begrenzt dadurch 
die Anwendungsmöglichkeit auf Sterne gerin- 
ger Dichte. Das Beispiel, welches er diesen ersten 
Rechnungen zugrunde legt, kann deswegen nicht 
unsere Sonne oder ein ähnlicher Stern von großer 
Dichte sein, sondern er wählt vielmehr einen 
Stern, dessen Masse und dessen effektive Tempe- 
ratur wohl nahe gleich der Masse und effektiven 
Temperatur unserer Sonne ist, dessen mittlere 
Dichte aber etwa 1000-mal kleiner als die Sonnen- 
dichte ist. Daß derartige Sterne zahlreich vor- 
kommen, wird durch verschiedene astronomische 
Erfahrungen bestätigt. Als drittes Gesetz wird 
das Strahlungsgleichgewicht zugrunde gelegt, ge- 
faßt in die Form: Der Energiestrom im Innern 
eines Sternes ist proportional dem Gradienten der 
Energiedichte und umgekehrt proportional der 
Undurchlässigkeit des Mediums. 
Es schien zunächst alles gut zu gehen und eine 
brauchbare Theorie über den inneren Aufbau der 
Sterne geschaffen zu sein. Jedoch, nachdem auf - 
diesen Grundlagen ein Stern der eben ange- 
gebenen Beschaffenheit aufgebaut ist, stellt sich 
heraus, daß die Theorie zu widersinnigen Un- 
möglichkeiten führt. So ergibt sich für den 
Wert der Absorptionskonstante, die naturgemäß 
im Strahlungsgleichgewicht von großer Bedeu- 
tung ist, ein unmöglich hoher Wert, der 
besagen würde, daß die Strahlung beim Durch- 
gang durch Gas oder Materie von der Dichte 
unserer atmosphärischen Luft schon nach einer 
Wegstrecke von 0,001 em fast völlig absorbiert 
sein würde. 
schlossene Gesamtenergie ein ganz unwahrschein- 
lich hoher Wert. ; 
3. Der Strahlungsdruck. 
Irgend etwas mußte also an der Theorie noch 
falsch sein. Da ist es Eddingtons Verdienst, er- 
kannt zu haben, daß die Vernachlässigung des 
Strahlungsdruckes die Schuld trägt, und daß die 
Hinzufügung des Strahlungsdruckes die Unstim- 
migkeiten behebt. Man muß es nicht so auffassen, 
[ Die Natur 
Auch folgt für die im Stern einge- — 
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