, Gießen.

Verantwortlich: vr. Hans Thyriot. — Druck und Verlag: Drühl'sche Universitä ts^Buch-uridSteindruckerei. D. Lange

eine Nebenerscheinung betrachten wollte, die nur bei gewissen Kombina­tionen von Materie und Licht austreten sollte, diese Quantentheorie hat ich allmählich als einer der wichtigsten Fortschritte der Physik erwiesen und sowohl die Theorie der Materie wie die Theorie des Lichtes gründ­lich umgewandelt. Es war Einstein, der zuerst erkannte und es aus- prach, daß aus der Quantentheorie die Körperlichkeit des Lichtes her­vorgehe, also eine Anschauung vertrat, die der Wellentheorie des Lichtes zunächst widersprach und sich der alten Newtonschen Theorie näherte. Diese Einsteinsche Anschauung wurde zuerst von den Physikern mit großem Zweifel ausgenommen, da es sich nicht einsehen ließ, wie die unzweifel­haft vorhandenen Wellenerscheinungen des Lichtes sich mit dieser Korpus­kulartheorie vereinigen lassen könnten. Indes hat die Folge Einstein immer mehr recht gegeben, und insbesondere war es eine Versuchsreihe, dis der Amerikaner C o m p t o n mit Röntgenstrahlen anstellte, welche eine glatte Bestätigung der Körperlichkeit der Lichtquellen lieferte. Denn dieser Versuch bewiest daß die Lichtquanten nicht bloß Energie mit sich ühien wie bewegte Körper, daß sie auch mit den Elektronen Zusammen­stößen können und sich bei einem solchen Stoßgang ebenso verhalten wie ein bewegter Körper. Sie zeigen also durchaus Körperlichkeit. Ja noch mehr. Da nach der Relativitätstheorie von Einstein das Licht von den Körpern angezogen wird, und da diese Behauptung bekanntlich von den Sonnenfinsternisexpediiionen vorzüglich bestätigt wurde, so müs- en diese Lichtkörperchen auch der Gravitation unterworfen, also schwer ein und träge Maße besitzen.

In der Tat haben wir nun durch diese Lichtkörperchen neben den Elektronen und Protonen noch ein drittes Urelement. Man hat ihnen bereits den Namen Photonen gegeben, und die genaue, nähere Unter- üchung dieser Photonen wird die Aufgabe der Physik der nächsten Jahr- zehnte sein.

Hat sich also das Licht als etwas anderes bewiesen, als man em Jahr­hundert lang annahm, so ist eine ebensolche und noch wichtigere Aende- rung in der Anschauung über die Materialteilchen, speziell über die nega­tiven Elektronen, eingetreten. Von diesen wußte man bisher nur, daß sie zwar Strahlen bilden konnten, nämlich die Kathodenstrahlen, daß diese aber durchaus korpuskularer Art waren, d. h. in der bloßen Bewegung von Projektilen beruhten.

Hier aber trat durch den ausgezeichneten französischen Physiker Louis de B r o g l i e eine fundamentale Aenderung ein. Er stellte aus theoreti­schen Gründen zuerst die Behauptung auf, daß mit jeder Bewegung eines Elektrons auch eine Welle verbunden sei, und daß diese Verbindung von korpuskularem und undulatorischem Charakter eben das Wesen des Elek­trons ausmache. Eine solche theoretische Behauptung würde an sich noch keine große Aenderung in der Physik hervorbringen. Solange nicht neue Tatsachen durch sie vorausgesagt und an der Erfahrung bestätigt wurden, so lange bilden theoretische Spekulationen nur einen unwichtigen Zweig der Physik. Aber diese Theorie von Broglie wurde bereits jetzt, nach wenigen Ähren, von dem Experiment glänzend bestätigt. Niemand hatte früher daran gedacht, nachdem die Kathodenstrahlen als Korpuskular- strahlen erkannt waren, bei ihnen auch noch Wellenerscheinungen zu suchen. Aber die Vorstellung von Broglie verlangte dieses, und tatsächlich wurden schon im.Jahre 1927 Versuche von Davison und Germer gemacht, welche zeigten, daß die Kathodenstrahlen bei der Reflexion an Kristallen ganz ebenso gebeugt werden, wie man es bei den Röntgenstrahlen seit der Entdeckung von Lasse wußte. Und so, wie man bei den Röntgenstrahlen aus diesen Beugungserscheinungen schließen mußte, daß sie Wcllennatnr besitzen, so mußte man denselben Schluß auch für die Kathodenstrahlen ziehen, bei denen doch andrerseits der korpuskulare Charakter sichergesteltt war Diese Beugungsversuche an beweglichen Elektronen wurden dann von G. B. T h o m s o n in England und namentlich von E. R u p p in Deutschland in vorzüglicher Weise weitergeführt und vervollkommnet Wenn man eine Glasplatte mit feinem Pulver bestreut, z. B. mit Lywpo- diumpulver, und wenn man einen Lichtstrahl durch diese bestäuvte Glas­platte hindurchgehen läßt, so sieht man ihn von einer Reihe von bunten Ringen umgeben. Es ist das dieselbe Erscheinung, auf der auch die zuwei­len sichtbaren Höfe um Sonne und Mond beruhen. Diese Ringe entstehe» durch die Beugung des Lichtes. Genau ebenso entstanden nun um einen Kathodenstrahl, also um gradlinig fliegende Elektronen, wenn dieser E eine dünne Metallschicht oder Glimmerschicht hindurch gesendet rouroe, solche kreisförmige, also abgebeugte Ringe.

Rupp gelang es sogar, an den gewöhnlichen Gittern, an denen im» die Lichtbeugung nachweift, solche Elektronenbeugungen herzustelleii u»o die Wellenlänge dieser Elektronenwellen damit zu berechnen. Sie stumm sehr gut mit der Theorie von de Broglie überein.

So hat sich in doppelter Weise in den letzten Jahren ein enger * sammenhang von korpuskularen und Wellenbewegungen ergeben. fixe em- gegengesetzten Anschauungen von Newton und H u y g h e n s über Licht werden verschmolzen, und die undnlatorische Mechanik, r»eldK den deBroglieschenAnschauungen folgt, bildet einen neuen und erftjem Angriff genommenen Zweig der Physik. Allerdings sind diese <2■ ■■ bisher vielfach Gegenstände mathematischer Akrobatik, und vonJW ist keine große Förderung der Physik zu erwarten. Es müssen aue w hörigen Theorien, soweit sie mit diesen fragen Zusammenhängen, formt werden für die neuen Anschauungen. Dadurch ergeben sich u einzelnen kleine Verbesserungen der Resultate, aber seltenwesterm Tatsachen. Die Physik ist und bleibt eben eine experimentelle WchenWU und nur neue experimentelle Tatsachen führen weiter. Solche -I / die aus der undulatorischen Auffassung der Materie sich ergeben, - hoffentlich noch recht viele gefunden werden. Und allein durch oin Tatsachen wird man über die begrifflichen >md anschaulichen G $ ketten Hinwegkommen, die heute nach in der Kopplung von torp und undulatorifcher Bewegung liegen und bei denen man yeu ,, durchaus nicht sagen kann, was sich nun eigentlich undulatans ) wie es sich bewegt und wie diese Bewegung sich fortpflanzt.__

allmählich verblaßte. 1860 schildert Bogunul Goltz die Modekrankhet, in einem Kapitel „Nervöse Damen-Pathologie seiner „Typen der Gesell­schaft": „Am nichtsnutzigsten, unerträglichsten und inkurabelsten zeigen sich aber die nervösen Frauenzimmer. Sie sind des Morgens, des Mittags, und des Abends und selbst im Traume schachmatt. Zum Sterben sind sie zu kräftig, zum Leben und Arbeiten viel zu schwach. or„ ......

Und eine dritte literarische Strömung trug das Wort; der Aisektstll hatte der alten Form neues Leben eingehaucht, das lunge Deutschlano hatte dem Inhalt neue Richtung gewiesen, der Dekadenz, der Dichtung des fin de siede, ist dieses, dieses Wort zum Symbol geworden Hermann Bahr, der Künstler und Theoretiker dieser Moderne, schreibt 1891: „Die Formel der Decadence stammt von Naturen, in welchen das Nervöse jede andere Potenz ausgetilgt und alle Triebe umgeworfen hat, welche überhaupt blos Nerven find ... Diese begehren eine Kunst die ist wie sie selbst die nur aus den Nerven kommt und nur auf die Nerven geht, die allen Erwerb aller bisherigen Kunst verwendet, um Nervöses auszu­drücken und Nervöses mitzuteilen." Der Gipfel ist erreicht; eine Steige­rung konnte sich nicht mehr vollziehen.

Das Wort hatte feine Macht bewiesen. Wie Dschinghis-Khan war es über die Welt hereingebrochen, von der Literatur getragen, von her Mode freudig aufgegriffen; feiner Suggestion konnte, wollte man sich nicht inehr entziehen und wurde nervös um des Wortes willen. Aber zu jedem Gifr findet sich ein Gegengift, was die Kunst der Aerzte nicht vermocht, war einem Worte gegeben. Das Wort, an dem sich die Menschheit heute berauscht, heißt: Sport.

Lichtstrahlen und Elekironeriweilen.

Von Geheimrat Professor Dr. Leo Graetz, München.

Bis vor wenigen Jahren hatte sich die Physik nach langer Arbeit ein verhältnismäßig einfaches Schema gebildet von Dingen, die zu ihrer Domäne gehören, nämlich von der Materie und dem Licht. Die Materie, die Stoffe, aus denen alle Körper bestehen, wurde zurückgeführt auf zwei Grundelemente elektrischer Art, das negative Elektron und das posi­tive Proton. Diese beiden Grundelemente bilden, wechselnd an Zahl und Anordnung, die Atome aller bekannten, zirka 90 chemischen Grund­stoffe Aus diesen wieder setzen sich, wie es die Chemie im einzelnen nachweift, die Moleküle aller bekannten Körper, und damit die Korper- welt zusammen. Was die Elektronen und Protonen eigentlich sind, diese Frage läßt sich, wie auch sonst in der Physik und Chemie, nur durch die vollständige Aufzählung aller ihrer Eigenschaften beantworten. Als solche Eigenschaften lassen sich anführen, daß beide je einen kleinen Raum ein­nehmen, der gewisse Eigenschaften zeigt, die man eben als negative und positive Elektrizität bezeichnet. Es ließ sich aber weiter exakt festftellen, daß dieser Raum bei den Protonen ein sehr viel kleinerer ist, als bei den Elektronen, daß dagegen umgekehrt die Masse jedes einzelnen Protons viel größer ist als die jedes einzelnen Elektrons. Stellt man sich die,e als kleine Kugeln vor, so hat ein einzelnes Elektron einen Radius von kiwa dem zehnmillionsten Teil eines Zentimeters, während der Radius eines Protons noch 1900mal kleiner ist. Anderseits ist die Masse eines Protons etwa 1900mal größer, als die eines Elektrons. Man kann me|e Masse sogar in Gramm angeben, aber es läßt sich dabei nichts vorstellen. Es fei nur erwähnt, daß die Masse eines Protons in Grammen mit 24 Nullen hinter dem Komma anfängt, die des Elektrons sogar mit 28 Nullen.

Warum sich die Elektrizität gerade in solche kleinen Volumina eintet», und warum das Volumen der positiven Elektrizität ein so viel kleineres ist, als das der negativen, darüber fehlt bisher fast jede Vermutung. Im übrigen nahm die Physik bisher an, daß diese kleinen, elementaren Grund­körper sich ebenso bewegen können, wie wir es von den uns bekannten Körpern gewohnt sind, daß sie also insbesondere fortschreitende, drehende und schwingende Bewegungen ausführen können.

Ganz im Gegensatz dazu verhält sich nach der bisherigen Anschauung das Licht. Das Licht beruht nicht, wie es Newton bekanntlich annahm, auf einer fortschreitenden Bewegung von Lichtkörperchen, sondern es tft eine Wellenbewegung in einem Stoff ganz besonderer Art, den man den elektromagnetischen Aether nennt. Die Wellenbewegung und die Fort­pflanzung in Wellen ist nach der bisherigen Auffassung das Wesentliche, Charakteristische des Lichtes. Diese Vorstellung hat seit über 100 Jahren Triumphe auf Triumphe gefeiert. Die subtilsten und wunderbarsten Er­scheinungen des Lichts, die man in der Natur von selbst nie sieht, und die nur von der Theorie vorausgesagt und dann durch das Experiment gesunden wurden, bilden eine fortlaufende Reihe von Erfolgen dieser Wellentheorie des Lichtes. Dagegen die Lichtstrahlen, die jeder bei dem Licht zunächst zu erkennen glaubt, und die bei der Newtonschen AnsckMi- ung als das Primäre beim Licht gehalten wurden, gibt es nach der Wel­lentheorie nicht, sie sind nur ein täuschender Schein. Dieser Schein ent­steht dadurch, daß die Wellenlängen des sichtbaren Lichtes sehr klein sind, bn der Tat findet man bei sehr großen Wellen, wie den elektrischen Wellen des Radios, keine Strahlen und kann solche nur durch besondere, künstliche Hilfsmittel Herstellen. Das sichtbare Licht ist bekanntlich nur ein speziel­ler Fall, ein sehr kleines Gebiet von Wellen, welche sich durch den Raum sortpslanzen. Es gibt Wellen von größerer Wellenlänge, die man als ultrarote bezeichnet, und von noch größerer Wellenlänge, die reinen elek­trischen Wellen, deren Wellenlänge bis zu vielen Kilometern geht. Ande­rerseits gibt es aber auch kürzere Wellen als die des sichtbaren Lichtes, nämlich die ultravioletten, und endlich als allerkürzeste bekannte die der Röntgenstrahlen und der Gammastrahlen.

Dies ungefähr war das Schema, welches sich die Physik von ihren Untersuchungsobjekten machte. Aber dieses Schema hat sich in den letzten Jahren gründlich und fast bis zur Umkehrung geändert.

Die Ursache dieser Aenderung lag in der Entdeckung der Energie- guanten. Diese Quantentheorie, die zuerst als ein unverständlicher Fremdkörper in der Physik erschien, und die man anfangs möglichst als