.

KI M(; K ARBEITEN

VON

FRANZ HAUPTMANN.

Aas dem 25. Jahrcsbevi'

Landes-Oberrealschule in Graz.

IM SELBSTVERLAGE.

DRUCKEREI LEYKAM - JOSEFSTHAL.





IT 83486


I.

1. Bei der phjsikalischen Betrachtung des Zustandes der Korper pflegt
man zwei Theile zu unterscheiden, Statik und Dynamik oder die Lehre von
der Ruhe und der Bewegung der Korper. Der Begriff „Ruhezustand“ ist
jedoch im Allgemeinen nur ein relativer. Denn sagt man, ein Korper befinde sich
in Ruhe, so bezieht sich dies nur auf die im Korper befindlichen ponde-
rablen  Theile. Ausser diesen aber nruss es, die Erfahrung zwingt uns zu
dieser Annahme, in jedem Korper noch and er e Theile geben, die nie zur
Ruhe kommen.

Nach den Ergebnissen der neueren Forscliung sind namlich die Erschei-
nungen der Elektricitat, des Magnetismus und der Warme als Bewegungs-
zustande aufzufassen, gerade so wie die des Lichtes. Man war genothigt,
behufs Erklarung derselben das Vorhandensein von gewissen elektrischen,
magnetischen und Warmetlieilehen im Innern der ponderablen Materie anzu-
nehmen, welche sich in bestimmten Bewegungszustanden befinden und dadurch
zu Tragern beziehungsweise aller elektrischen, magnetischen und Temperatur-
Erscheinungen werden. Es ist mit dem Gedanken von der Einheit der Krafte
in der Natur unvereinbar, in jedem Korper mehrere Arten solcher beweg-
licher Theile anzunehmen, die einzeln je einer besonderen Gruppe vonErschei-
nungen zur Grundlage dienten. In der That ist seit Meloni’s bertihmten
Versuchen der Beweis erbracht von der Identitat des Lichtes und der
strahlenden Warme und Ampere’s Theorie fiihrt den Galvanismus und
Magnetismus auf einen Urgrund zuriick. Und deshalb ist nichts so sehr ge-
rechtfertigt als die Vermutliung, dass auch die in allen ponderablen Korpern
enthaltenen beweglichen Theilchen, deren Bewegung Warme ist, identiseh
seien mit jenen Theilchen, deren Bewegung Magnetismus und Galvanismus ist.

Die Anhaltspunkte hieftir stehen nicht mehr vereinzelt da und es mogen
zunachst einige angeftihrt, hierauf aber unser Interesse den Versuchen zuge-
wendet werden, welche in jungster Zeit gemacht wurden, um die oben ge-
nannten Gruppen von Ersclieinungen auf einen  Urgrund zuruckzufiihren,
namlich der e 1 e k t ri s c h en A e th e r t h e o r i e E. Edlu n d’s und M. Weber’s
neuester Ansicht iiber Elektricitat.

2. Verwaudtscliaftliche Beziehungen. Eine auffallende Uebereinstim-
mung zwischen der Reflexion der Lichtstrahlen und der Verbreitung und

1 *

4

Zuriickwerfung von Elektricitatsstrahlen in leitenden Platten fand S c h w e-
d o f f') in Odessa, indem er von der Annahme ausgehend, beide Strahlen-
gattungen verbreiten sich nach denselben Gesetzen, zuerst theoretisch das
Verhalten der letzteren in unbegrenzten und geradlinig begrenzten leitenden
Platten bestimmte und hierauf im Experimente die Bestatigung fand. Die
Resni tate sind in folgenden Satzen zusammengefasst:

a) „Befindet sich ein elektrischer Pol in einer sehr diinnen isolirten lei¬
tenden Platte so ist die Intensitat der Wirkung der von ihm ausge-
henden Strahlen der Lange der Strahlen umgekehrt proportional. <!

b) „Fallen die Strahlen auf einen geradlinigen Rand der Platte, so werden sie
zurhckgeworfen, so dass der Einfallswinkel demReflexionswinkel gleichist.“

c) „Fallen die schon einmal reflectirten Strahlen auf einen andern Rand,
so \verden sie nach demselben Gesetze zurlickgeworfen.“

d) Die Intensitat der ein- oder mehrmals reflectirten Strahlen lasst sich
in denselben Einheiten messen wie die Intensitat der Strahlen, \velche
keine Reflexion erlitten. Bei der Reflexion sind also keine Verluste der
Intensitat zu bemerken.“

e) „Das Reflexionsbild eines positiven elektrischen Poles wirkt wie ein
positiver Pol. Das Zeichen des Strahls wird also durch die Reflexion
nicht geandert. 11

3. Breitet sich ein galvanischer Strom in einer leitenden Platte aus,
welche aus zwei Theilen von verschiedener Leitungsfahigkeit zusammen-
gesetzt ist, so werden die Stromcurven beim Durchgange durch die gemein-
schaftliche Grenzflache auf ahnliche Weise gebrochen,  wie die Licht- und
Warmestrahlen beim Uebergange aus einem Medium in ein anderes von un-
gleicher Dichte.

4. Gerlach  in Parchim ) weist in einem „Beitrag zur mechanischen
Theorie des elektrischen Stromes“ eine augenscheinliche Yerwandtschaft
zvvischen den wichtigsten elektrodynainischen Gesetzen und denen des cen¬
tralen Stosses unelastischer Korper nach. Er findet, dass die im Sehliessungs-
kreise \vahrnehmbare Wirkung ihrer Quantitat nach der Art sei, wie wenn
vom Motor ein Stoss auf den Leiter ausgeiibt wtirde und beide sich dabei
wie vollkommen unelastische Korper verhielten. Daran kniipft er die Ver-
muthung von dem \virklichen Vorhandensein einer lebendigen Kraft und einer
Acceleration, wobei wegen des Widerstandes die beschleunigte Bewegung
sehr bald eine constante werden rnuss. Eine Vermehrung der Becherzellen
scheine die Stosse zu verstarken, wahrend eine Vergrosserung der Platten
nur die Schnelligkeit in der Aufeinanderfolge, nicht aber die Intensitat der
einzelnen Stosse vermehre. (Mithin ein Analogon zu den rothen und violetten
Lichtstrahlen.)

') Pogg. Ann. Erg. Bd. YI, S. 85.

*) „ „ Bd. CXXXI, S. 480.

5

5. Nach dem Ohm’schen Gesetz ftlr stationare elektrische Strome ist
die Stromintensitat der elektromotorischen Kraft direct, dem Leitungswider-
stande verkehrt proportional. Diesem Gesetz entspricht, wie J. Loschmidt 3 )
gezeigt hat, jener Satz der Hydrodynamik, nach vvelchem bei langeren Rohren
die in der Zeiteinheit durch den Querschnitt gehende Fltissigkeitsmenge
bestimmt \vird. Femer wies Loschmidt nach, dass die von Kirchhoff aufge-
stellten, auf das Ohm’sche Gesetz gestiitzten Endgleichungen ftlr die Elek-
tricitatsbewegung ubereinstimmen mit denjenigen hydrodynamischen Gleichungen,
welche ftlr das Stromen einer Flussigkeit durch ein System von Rohren bei
niclit stationarer Stromung gelten.

6. Fizeau hat experimentel bewiesen, dass das Licht in einer Flus¬
sigkeit sich schneller oder langsamer fortpflanze, je nachdem die Flussigkeit
sich mit den Lichtstrahlen in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung
bewegt.

Derselbe Beweis wurde vor kurzem von E. Edlund 4 ) geliefert ftlr gal-
vanische Strome. Eine langere Glasrohre, durch welche ein Wasserstrom
geleitet wurde, war mit drei kurzen Seitenrohren in gleichen Abstanden von
einander versehen; die mittlere derselben stand in Verbindung mit dem einen
Pol einer galvanischen Kette; der andere Pol sowie die beiden ausseren
Seitenrohren waren mittelst Leitungsdrahte mit einem Magnetometer ver-
bunden, das zwei Drahtlagen von gleichem Leitungswiderstande und gleich
vielen Windungen besass. Der galvanische Strom tlieilte sich nun, so dass
er die beiden Abschnitte der Glasrohre und das Magnetometer gleichzeitig
in entgegengesetzter Richtung durchlief. Stand das Wasser in der Glasrohre
stili, so blieb das astatische Nadelpaar bei geschlossener Kette in Ruhe;
liingegen wurde die Nadel abgelenkt, wenn die Flussigkeit durch die Rohre
stromte. Aus dem Sinne der Ablenkung folgte, „dass der galvanische
Leitungswider stand sich ver m in de rt, w e n n der Leiter und
der Strom sich in derselben Richtung b e w e g e n, d a g e g e n
vergrossert wird, wenn die Richtungen entgegengesetzt sind.“

7. Einen weiteren Beleg ftlr den wunderbaren Zusammenhang der Er-
scheinungen enthalt die bekannte Thatsache von der Drehung der Polari-
sationsebene des Lichtes unter dem Einflusse eines Magneten oder galvanischen
Stromes. Es deutet dies darauf hin, dass Elektricitat und Licht sich in ein
und demselben Medium fortpflanzen und gab bereits die Veranlassung zum
Aufbaue selbststandiger Theorien; worunter als die grossartigste die mag-
netoelektrische Lichttheorie Maxwell’s zu nennen ist, welche auf der Voraus-
setzung beruht, dass Elektricitat und Licht Scliwingungen ein und desselben
Mediums sind.

3 ) Zeitschrift f. Math. u. Phys. v. Schlomilch etc. 1869, S. 344.

4 ) Pogg. Ann. Bd. CLVI, S. 261.

6

8. Aus (len voii Maxwell gewonnenen fiir Licht und Elektricitat zugleich
giltigen Bewegungsgleichungen zieht Herr Professor Boltzmann 5 * ) Schliisse von
der \veittragendsten Bedeutung. Es muss namlicli, wenn obige Theorie richtig
ist, zwischen der Dielektricitatsconstante D und dem Brechungsquotienten i
irgend einer Substanz die Relation besteken:

i = |/ D fi

wo u  den Coeffieient der magnetischen Induction der betreffenden Substanz
bedeutet. Da dieser sehr wenig von Eins versehieden sein konne. wenn man
den fiir Luft = 1 setzt; so mtisste der Brechungsexponent einfach
die Quadratwurzel aus der Dielectricitatsconstante sein.
Die experimentelle Priifung dieser Folgerung ergab eine neue Bestatigung
ftir die Riclitigkeit der genannten Theorie. „Nach derselben muss namlich
die Constante anisotroper krystallisirter Korper versehieden ausfallen, je
nachdem die elektrisehen Krafte in verschiedenen Richtungen darauf wirken
und zwar in einer Weise, welche sich aus den optischenEigen-
schaften der Krystalle vorherbestimmen lasst.“

Ein ferneres Resultat, das zugleich erhalten wurde, ist die definitive
Entscheidung, dass das Licht senkrecht zur Polarisationsebene
schvvingt,  \vomit die Fresnersche Hypothese gegeniiber der Neumann’schen
zur Wahrheit geworden ist.

Diese Ergehnisse sind sowohl merkwurdig als auch uberraschend; merk-
wurdig deslialb, weil sie geeignet sind, dieses grosse noch so dunkle Gebiet
der weiteren Forschung vollkommen zu offnen; und uberraschend, weil hie-
durcli die scheinbar fremdartigsten Erscheinungen, vri e das Verhalten nicht
leitender Korper unter dem Einflusse elektiischer Krafte und die Schvvin-
gungen des polarisirten Liclites in direete Beziehung gebracht werden und
der Kampf der Ansichten iiber eine lange Zeit unaufgeklarte Erscheinung
auf einem ganz ferne liegenden Gebiete zum Abschlusse gelangt.

9 .  Interessant ist auch die beobachtete und von W. Siemens “) besta-
tigte Eigenschaft des krystallinischen Selens, im beleuchteten Zustande die
Elektricitat besser zu leiten als im dunkeln. Es gelang, noch eine neue Modi-
fication des krystallinischen Selens darzustellen, welche die Elektricitat \veit
besser und metallisch leitet. „ Dunkle Warmestrahlen sind bei demselben
ohne direeten Einfluss  auf die Leitungsfahigkeit, und Envarmung des
Selens ver min der t dieselbe. Diffuses Tageslicht verdoppelt schon seine
Leitungsfahigkeit und direetes Sonnenlicht erhoht sie unter Umstanden auf
mehr als das Zehnfac,he.“

10 .  A de la Rive 7 ) und Morren haben gezeigt, dass Gase nicht, wie man

5 ) Pogg. Ann. Bd. CLIII, S. 525.

«) , „ „ CLVI, „ 334.

7 ) , , , CXXXI, „ 446.

7

vorher geglaubt hat, unbedingt schlechte Leiter der Elektricitat sind, sondern
dass ihre Leitungsfahigkeit von der Verdtinnung abhangig sei und zwar gebe
es filr jedes Gas einen bestimmten Grad von Verdtinnung (z. B. 2‘5 mm  Bruck
filr Wasserstoff), bei welchem dessen Leitungswiderstand eirt kleinster ist.

Gassiot 8 ) hat ferner bewiesen, einmal miter Amvendung des Rulnnkorff-
schen Inductionsapparates, das anderemal mit einer Wasserbatterie von mach-
tiger Spannung, dass eine Fortpflanzung der Elektricitat durch das absolute
Vacuum nicht stattfindet, sondern dass dieselbe nur durch Vermittlung eines
wagbaren, wenn aueh feinst vertheilten Mediums zu Stande kommt.

Dem zur Seite stehen die Versuchsresultate von Kundt und Warburg 9 ).
denen zufolge die Leitungsfahigkeit der Luft filr Warme bei geringen Drucken
rasch abnimmt, wenn der Bruck weiter vermindert wird, so dass sie in einem
guten Vacuum vollstandig verschvvindet.

11. Zu den Streitfragen der Neuzeit gehort auch die nach der Fort-
pflanzungsdauer der elektrischen und magnetisclien Fern\virkung. Her\vig’s l0 )
Untersuchungen betreffs des Magnetismus ergaben, dass, wenn die erd-
magnetische Wirkung tiberhaupt eine Fortpflanzungsge-
s ch windi gkei t b e sitz t, dieselbe mindestens eine ltalbe Million
Meilen  betragt, d. h. dass besagte Wirkung an einem Punkte der Erd-
oberflache i n w e n i g e r als '/ SO o S eku n de z u r v o 11 e n G e 11 u n g k o m m t.

Aus allen diesen Thatsachen erhellt eine unverkennbare Gemeinschaft-
liehkeit vieler filr Warme, Licht und Elektricitat giltiger Gesetze.

12 .  Von anderen bekannten Beziehungen, wie z. B. den Warme- und
Lichtwirkungen des galvanischen Stromes, den chemischen Wirkungen der
Warnte, des Stromes und des Lichtes, der Fortpfianzungsgeschwindigkeit des
Lichtes und der Elektricitat oder der Emvarmung eines Stalilstabes bei fort-
gesetzter Ummagnetisirung u. s. w. abgesehen; soli noch eines Ergebnisses
gedacht werden, das, wenn bewahrheitet, die Vereinigung der bisher noch
getrennten Gruppen von Naturerscheinungen unter einem Gesichtspunkte
unmoglich machen kann.

Wenn namlich die Licht- und Elektricitatserscheinungen aul der Identitat
des Lichtmediums (Aethers) und des elektrischen Fluidums beruhen sollten,
so miissten die Reflexions-, Brechungs-, Interferenz- und Polarisationser-
scheinungen irgend welche Aenderungen erleiden, falls sie im elektrischen
Felde vor sich gehen. Auch die Intensitat des retlectirten Lichtes miisste
durch Elektrisirung sich andern. Wild’s ") hieriiber angestellte Versuche
ergaben jedoch bestandig eine verneinende Antwort, Deshalb halt er es filr
unstatthaft, die beiden Gruppen von Erscheinungen zu identiticiren. Denn

8

wenn der Lichtather zugleicli Trager der Elektricitat ware, so konnte die
Unterscheidung von positiv und negativ elektrisirten Korpern nur in einer
ungleichen Dichtigkeit des Aethers ihren Grand haben und die wahrschein-
liche Folge ware die Veranderlichkeit des Reflexionsindex.

II.

13 .  Was nun unsere Elektricitatstheorien anbetriift, so sind zwei Kate-
gorien derselben zu unterscheiden, namlich die dualistische und die
unitaren.  Die erstere setzt das Vorhandensein zweier elektrischer Fluida
voraus und nimmt eine gewisse Polaritat der materiellen Theilchen zu Hilfe.
Dieselbe behauptete bisher den Vorrang, deshalb, weil sie sicb zur Erklarung
der Erscheinungen so iiberaus praktisch envies. Doch wird deren Richtigkeit
aus guten Griinden vielfach angezweifelt. Die unitaren Theorien nehmen nur
ein einziges elektrisches Medium an und erklaren die Erscheinungen aus den
verschiedenen Arten der Vertheilung und Bewegung desselben. Welches ist
nun dieses eine  Medium? Das ist die gegenwartig noch offene Cardinal-
frage. Sie ist gleichbedeutend zu nennen mit der Frage nach der Beschaf-
fenheit jenes Mediums, auf welchem die Erscheinungen des Lichtes beruhen,
des Lichtather  s. Ist dieser \virklich jenes hochst feine, elastische E t w a s
von absoluter Gewichtslosigkeit; oder ist es nicht vielmehr korperliche Materie,
welche in feinst vertheiltem Zustande als Weltstaub 12 )  den ganzen Welt-
raum einnimmt, in das innere der ubrigen Materie einzudringen vermag, mit
einem gewissen Grade von Beharrungsvermogen  versehen ist und nur
insofern unter die Imponderabihen gehort, weil noch alle Hilfsmittel zur
Messung ihrer Dichtigkeit fehlen?

Wie dem auch sein mag, so viel steht fest, dass ein solches Medium
nothwendig existiren muss und wahrscheinlich ist es, dass in diesem einen
alle die hypothetischen Fluida aufgehen werden.

Von diesem Gesichtspunkte aus sind die im nachfolgenden in elemen-
tarer iibersichtlicher Form zusammengestellten Arbeiten E. Edlund’s und
W. Wcber’s zu beurtheilen.

E. EdluiuTs electrische Aethertheorie 13 ).

14 .  Die Grundpfeiler, auf welche Edlund seine Theorie baut, sind:

1. Hydromechanische Principien, darunter vorzugsweise der Archimedische
Satz und das Gesetz von der allseits gleichmassigen Fortpflanzung des
Druckes in tropfbaren und ausdehnsamen Fliissigkeiten (Art. 5).

i 2 ) Gaea 1875, S. 669.

lž ) Pogg. Ann. Brg., Bd. VI, 1874; Bd. CXLVIII. S. 421.

9

2. Das Axiom, dass jede elektrische Fermvirkung Zeit gebraucht zu ihrer
Aeusserung (Art. 11).

3. Annahmen, den Aether betreffend.

15. Eigenschaften des Aetkers.

1. Der Aether ist eine hochst elastische, im ganzen Weltraum, d. i. sowohl
im (sogenannten) Vacuum als auch innerhalb der korperlichen Materie
verbreitete Substanz.

2. Die Theilchen desselben sind gegen einander ausserst leicht versehiebbar
und stossen sich ab im umgekehrten Verhaltnisse der Quadrate der Ab-
stande.

3. Der Aether wird von den Korpermolekiilen angezogen und verdichtet sich
um dieselben so lange, bis die Anziehungskraft der Korpermolekiile auf
die Aethertlieilchen gleich geworden ist der Abstossungskraft der Aether-
theilchen untereinander. Der so verdichteteAether heisst gebunden,  zum
Unterschiede von dem freien  Aether, der ohne Riicksicht auf den ge-
bundenen die Korper durchdringt, als ob sonst kein Aether vorhanden ware.

4. Demnach befindet sich die Aetliermasse im Gleichgewicht, wenn der im
Korper befindliche freie Aether dieselbe Dichtigkeit hat wie jener im
umgebenden Raume. Daraus folgt nun, dass die Dichtigkeit des
freien Aethers in allen materiellen Korpern gleich
s e i n m u s s.

5. In den sogenannten guten Elektricitatsleitern  kann sich der
Aether leicht von einem Punkte zum andern verschieben, in materiellen
Nichtleitern  dagegen wird dessen Bevveglichkeit gehemmt und ist
abhangig von jener der materiellen Molekule. Ist der Nichtleiter ein Gas
oder eine vollkoinmen liquide Fliissigkeit, so bewegen sich die Aether-
theilchen mit denen des Gases oder der Fliissigkeit.

Ftir den so construirten Aether gelten nothwendig die oben erwahnten
hydrostatischen Gesetze. Den Beweis dafiir liefern Plucker’s, Becquerel’s
und Faraday’s  Versuche tiber das Verhalten von magnetischen und dia-
magnetischen Korpern in magnetischen Fliissigkeiten ' 4 j.

16. Elektrostatik. a) Ein Aethermolekiil befindet sich im Gleichgewicht,
wenn es von allen Seiten gleich stark abgestossen wird. Ein vollkonnnen
freier Korper, dessen freier Aether tiberall gleich stark abgestossen wird,
befindet sich gleichfalls in Ruhe. Ist die Abstossung an verschiedenen Seiten
verschieden, so muss der Korper der Resultante der Abstossungskrafte folgen.

b) Ein Korper ist u n e 1 e k t r i s c h, wenn der in ihm befindliche freie
Aether gleich dicht ist mit dem der Umgebung; man sagt: der Korper
besitze die normale  Aethermenge.

,4 ) S. Wullner Experimentalphysik. 2. Aufl. IV. Bd. S. 808.

10

(

UeberschussA
l Unterschuss/

..positiv mehr  , ,

Ein Korper ist- —elektnsch,  \venn er ——.-Aether

negativ weniger

enthalt als im normalen Zustande.

N  ... Abstossung. . gleiehnamig T . —e e'

e) Die ... zweier ... . elektnsirter Korper — ——

Anziehung ungleichnamig * -f r*

worin e und e den Ueberschuss oder Unterschuss d er beiden Korper und r

iliren Abstand bedeutet. (Coulomb’sebes Gesetz; Amvendung sielie Art. 17 d.)

17 . Erklarung der elektrischen Influenz.  a) Ein positiv elek-
trischer Korper A wirke auf einen unelektrischen Korper B. Der Aetheriiber-
schuss in A wird den Aether in B starker abstossen als der umgebende Aether
und zwar auf der A  zugewandten Seite starker als auf der entgegengesetzten.
Die Folge ist eine Anhaufung des Aethers auf der abgewandten und ein
Unterschuss auf der zugewandten Seite. Offenbar muss der Ueberschuss,
absolut genommen, dem Unterschuss stets gleich sein.

b) Ist A negativ elektrisch, so wird jedes Aethermolekul in B von dem
umgebenden Medium starker abgestossen als von A, u. z. nach der Seite
gegen A hin starker. als nach der entgegengesetzten. Daber ein Ueberschuss
auf der ersteren. ein Unterschuss auf der letzteren Seite.

c) Sind beide Korper positiv elektrisch, also mit Aetheruberschiissen
behaftet, so ist die gegenseitige Abstossung der letzteren grosser als die ent-
gegengesetzt geriehteten Repulsivkrafte des umgebenden Mediums und die
Folge ist — gegenseitige Abstossung.

d) Haben beide Korper einen Unterschuss an Aether und seien a  und b
die normalen Aethermengen von A und B, e  und e'  deren Unterschusse, so ist
die absolute Aethermenge in A - a — e, in B
directe Abstossung dieser zwei Aethermengen

(s. 15. Eigensch. 2 u. 16 c.) . . . . . .

Wirkung des ganzen umgebenden Mediums mit
Ausnahme des Aethers in A auf den Aether
in B .

b — e'. Und dann ist die

(a—e) (b—e')
r-

+ • l; .

Wirkung des Aethers von A auf den Aether.

velcher. wenn man B entfernte, sich in dem ^

von B eingenommenen Raum befande . == —- 7 , -= p o

Wirkung des ganzen umgebenden Mittels mit

Ausnahme des von A eingenommenen Raumes

auf den Aether, welcher, im Falle man B

entfernte, sich in dem Raum befande, den B ,

81 D

zuletzt einnimmt.. = + -^— = P 4

Bildet man nun, entsprechend dem Archimedischen Princip, die alge-
braische Summe: p, + p 2  — (p 3  d- P 4 ), so erhalt man die Gesammt-

11

wirkung zwischen A und B

also wieder eine Abstossung.

e) Genau auf dieselbe Art erhalt man durch Anwendung des Archimedi-
schen Princ.ips die Wirkung zweier ungleichnamig elektrischer Korper
6  6 *

aufeinander = -f-' ein Ausdruck, welcher Anziehung  bedeutet.

Die Falle a) und b) erklaren die bekannte vertheilende Wirkung eines
elektrischen Korpers auf einen unelektrischen.

Aus c) d) und e) folgt der Satz: Elektricitaten

7 c  Ungleichnamige

stossen  . , .ab

—:—;-e i n a n d e r

z l e h e n a n

] 8. Beweis, dass der Ueberschuss oder Unterschuss an Aether sich an
die Oberflache des Korpers begeben muss.
n)  Im Falle des UeberschussesDie normale Aethermenge a des Korpers
steht mit dem Aether der Umgebung im Gleichgevricht, also verbalt sich
der Ueberschuss e so, als ob er allein da ware. Die Molekule desselben
miissen sich daher zu folge ihrer gegenseitigen Abstossung an die
Korperoberflache begeben.

(3) Im Falle des Unterschusses uberwiegt die Abstossung des umgebenden
Aethers Uber die entgegengesetzt gerichtete Abstossung des einge-
sc.hlossenen Aethers und drangt diesen in das Innere des Korpers, bis
daselbst die normale Verdichtung hergestellt ist. An der Oberflache
muss daher umsomehr ein Mangel an Aether (Unterschuss) entstehen.

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!!

• y \ ' :? i-

19. Es ist nun leicht, die dualistische Erklarungsweise der einzelnen
Erscheinungen in die neue zu ubertragen; z. B.:
a) Die Franki  in’sche Tafel.  Verbindet man die Belegung a  mit einem
Korper, der einen Ueberschuss an Aether enthalt, etwa mit dem posi-
tiven Conductor G  einer Elektrisirmaschine,
so breitet sich dieser Ueberschuss (zufolge
der molekularen Abstossung des Aethers)
auch auf a  aus und stosst die normale, aber
isolirte Aethermenge ' der Belegung b  ab;
folglich entstebt auf b  auf der der Glasplatte
zugewandten Seite ein Unterschuss, auf der
abgewandten ein Ueberschuss an Aether. Ver¬
bindet man die zweite Belegung leitend mit
der Erde, so wird der Ueberschuss von b  ab-
fliessen und der Unterschuss desto grosser werden, je starker die von a
her \virkende Abstossung wird. Ist die Abstossung auf a  jener auf dem
Conductor C gleich geworden, so ist die Tafel geladen.

«.

D=

12

b) Doppelinfluenz. A  uiul C  selen zwei isolirte Leiter; letzterer trage
der Glasplatte B  gegeniiber die bekannte Spitzenvorrichtung. Ertheilt

man A einen Aethertlberschuss, so
\virkt dieser auf B  und C  vertheilend
und beide erhalten auf der Seite
(  j gegen A  einen Unterschuss, auf der
anderen Seite einen Ueberschuss.
Der Unterschuss von C  nun gleicht
sich durch die Spitzemvirkung mit
dem Ueberschuss von B  nicht nur
aus, sondern Uberwiegt denselben in Folge der vollkommeneren Ver-
theilung in dem guten Leiter C 7 ; so dass also B  auf beiden Seiten mit
einem Unterschuss behaftet, d. h. negativ elektrisch erscheint. Leitet
man den Ueberschuss von C  zur Erde ab, so bleibt B  auf beiden
Seiten negativ elektrisch, auch \venn die Influenz von A aus aufhort.
Die Elektricitat der Scheibe ruhrt mithin von der Influenz des Leiters
A  und von dem influenzirten Korper C  her und wird desshalb von
Riess  eine Folge der Doppelinfluenz  genannt.

20. Galvanismus. a) Der galvanische Strom  besteht nach Edlund
in der fortschreitenden Bcwegung des freien Aethers nach der Lange des
galvanischen Leiters.

b) Die Stromintensitat  ist das Product der Dichtigkeit des be-
\vegten Aethers in seine Gesclnvindigkeit (d. i. Bewegungsgesch\vindigkeit),
also proportional der die Kette in der Zeiteinheit durchlaufenden Aether-
menge. Ist q der Querschnitt des Leiters, ri  die Aethermasse in der Volums-
einheit und v  deren Geschwindigkeit, so ist die Stromstarke i = q r) v.

c) Die elektromotorischen K rafte  bewirken, wie continuirliche
Krafte iiberhaupt, stets eine Beschleunigung. Sie erzeugen keinen Aether,
sondern vemvandeln bloss dessen oscillatorische ' ’) Bevvegung in eine trans-
latorische. Folglich muss an dem Orte ilirer Thatigkeit Warme  verschwinden.
(Beweis daftlr Peltier’s Phanornene.) Dieselben setzen unmittelbar nur die
nachst liegenden Aetberschichten in Bewegung und diese tibertragt sich nach
hydrodynamisclien Gesetzen erst durch den entstandenen Druck auf die
ubrige Aethermasse.

Nach dieser Theorie ist die elektroskopisch nachweisbare Spannung auf
der Oberflache des Leiters (Art. 25) eine unmittelbare Wirkung des
Stromes selbst, wahrend die bis jetzt angenommene Elektricitatstheorie von
dieser Oberflachenspannung ausgeht und „daraus sowohl die Abhangigkeit
der Stromstarke von der electromotorischen Kraft und vom Leitungswider-

* 5 ) Ueber den weiteren Charakter derselben spricht sich Edlund nur insofern aus, als er
die Existenz von molekularen Aetherstromen fiir moglich halt (s. unten 28).

13

stande (OhnFsches Gesetz), wie auch das Gesetz ftir die Warmeentwicklung
des Stroms zu deduciren sucht. “

2 1. Um nun consequent die Erklarung des galvanischenLeitungs-
wi  de  r s t an  d e s **) ebenfalls auf hydrodynamische Gesetze zu stiitzen; so hat
man, insoferne die Elektricitat ein ausserst bewegliches Fluidum ist, denselben
als Gegendruck  aufzufassen, welcber innerhalb des vom Strome durch-
flossenen Leiters die elektrische Bewegung hemmt. Die Verminderung der
Bewegung hangt daher nicht ab von der absoluten Grosse des Gegendruckes,
sondern nur von der Grosse desselben auf der Einheit des Querschnittes.

Analogon: Das Stromen einer Flussigkeit durch eine Rohre, deren eine
Halfte den Querschnitt 1, die andere den Quersclmitt n habe, bei durchwegs
gleicher Stromstarke (darunter die in der Zeiteinheit durch den Querschnitt
gehende Flllssigkeitsmenge verstanden). Um die Stromung in beiden Theilen
um gleich viel zu verzogern, muss der Gegendruck auf die Querschnitts-
einheit tiberall gleich gross sein; in dem engeren Theile muss daher die
Geschwindigkeit das w-fache von jener im weiteren Theile werden.

Als Ursaclie des Gegendruckes in galvanischen Leitern deutet E d lun d
die Reibung an, welche die Aethertlieilchen beim Durchdrangen zwischen
den materiellen Molekulen erfahren. Dass der Widerstand durch die physische
und chemische Beschaffenheit der Leiter bedingt wird, ist selbstverstandlich;
dass er dem Querschnitt- des Leiters umgekehrt proportional ist, lehrt die
Erfahrung.

Im ilbrigen ist nach der bislier allgemein giltigen Anschauung der
Leitungswiderstand von der Stromstarke unabhangig.  Dem
entgegen liefert die neue Theorie ein ganz widersprechendes Resultat. Man
erhalt dieses durch folgende einfache Betrachtung:

Durch einen Leitungsdraht vom Widerstande w  gehe ein Strom von der
Intensitatf; derselbe trete dann, sicli theilend, in n  neben einander liegende
Drahte ilber von derselben Substanz und ganz gleichen Dimensionen. In

jedem der letzteren muss daher noth\vendig die Stromstarke ^ betragen. Nun

w

ist aber erfahrungsgemass der Gesammtvviderstand in diesen n Drkhten = — .

— Umgekehrt: Es gehe ein Strom von der Starke i' durch jeden der
n Drahte, deren Gesammtwiderstand -= w' sei, und alle fliessen dann vereint
durch den sonst ganz gleich beschaffenen Einzeldraht; so muss in diesem
nothwendig die Stromstarke auf n i' wachsen, wahrend die Erfahrung den
Widerstand = n w' angibt.

Daraus folgt, dass der Widerstand mit der Stromstarke gleichmassig zu
und abnimmt oder mit anderen Worten: Der galvanische Leitungs-
widerstand ist der Stromstarke proportional  — ein Resultat,

’«) Pogg. Ann. Bd. CXLYIII. S. 421.

14

welches eben dadurch erhalten wird, dass man den Leitungswiderstand
als hydrodynamischen Gegendruck auffasst.

22 .  Die Richtigkeit dieses Resultats begrilndet ferner E d 1 u n d auf
folgende Art:

a) Ware der Widerstand wirklich unabhangig von der Stromstarke, so
waren zwei Falle zu unterscheiden, namlich: die Verzogerung der
Stromung durch den Leitungswiderstand ist 1. enhveder gleich gross
oder grosser; oder 2. kleiner als die durch die electromotorische Kraft
verursachte Beschleunigung. Im ersten Falle nun konnte kein Strom
entstehen; im zweiten Falle aber wiire der constante  Strom unmoglich.

b) „Ein galvanischer Strom tlieilt sich zmschen zwei Leitern im umge-
kehrten Verhaltniss ihrer Widerstande. Wenn nun der Widerstand
wirklich constant nnd in dem einen Leiter grosser, in dem andern
geringer ware als die beschleunigende Kraft, so miisste der Strom
ausschliesslich den letzteren durchfliessen.“

c) Dass die wahre Bescliaffenheit des Leitungswiderstandes bei dessen
experimenteller Bestimmung nicht erkannt werden konnte, kommt daher,
weil in allen hiezu angewandten Methoden nur Widerstande bei der
gleichen Stromstarke 1 mit einander verglichen werden.

23. Der Ausdruck ftlr den Leitungswiderstarid w heisst daher:

w = k - ■

h

worin q den Querschnitt des Leiters, i die Stromstarke und k eine leicht
zu deutende Constante hezeichnet.

Bei der Stromstarke 1 ist somit der Widerstand w„ = — (das ist aber

q

jene Grosse, welche bisher als Leitungswiderstand angesehen wurde [Art.
22 c]) und es folgt

w = w„ i.

Auf Grund dessen lasst sich das OhnFsche Gesetz fur den Fali des
constanten Stroms elementar also ahleiten: Sei e die elektromotorische Kraft
und m die ganze bewegte Aethermenge, so ist die erzeugte Beschleunigung

= 6  ; die Beschleunigung von Seite des Widerstandes = — Wnl . Beim con-
m m

stanten Strom muss aber die Summe der Beschleunigungen gleich Nuli sein, also

e Wui . . e

— — — = o oder i = —.
m m w n

Ebenso lassen sich, wie Edlund gezeigt, die wichtigsten anderen Gesetze,
z. B. die KirchhofFschen Satze liber Stromverzweigung, das Joule’sche Er-
warmungsgesetz, nacli \vclchern die im Schliessungskreise erzeugte Warme-
menge dem Quadrate der Stromstarke, dem Leitungswiderstande und der

15

Zeit direct proportional ist u. s. w. mit der vorliegenden Theorie vollkommen
in Einklang bringen.

24. Galvanische Induction. Im Punkte a  nahe bei m  werde der Aether
aus irgend einer Ursache comprimirt; dann muss ein Aethertheilelien in m
sicli von a  entfernen, denn es wird von a  lier starker abgestossen, als von
allen iibrigen Seiten. Dasselbe geschieht mit allen Aethertheilchen m im
Wirkungskreise des comprimirten Aethers. Folglich entsteht im Aether um a
herum eine Verdilnnung. „Die Aethermasse, die sich in grosserer Entfernung
von a befindet und deren Dichtigkeit desshalb keine merkliche Abanderung
erfahren hat,“ sucht sich nun gegen den verdiinnten Raum zu bewegen. Bei
einem gewissen Grade der Verdilnnung treten daher die Molekule in einen
neuen Gleichge\vicht,szustand, „iu welchem sie so lange verbleiben, als die
Dichtigkeit in a  zunimmt.“ Wenn nun diese Zunahme plotzlich aufhort, so
nehmen die Molekule ringsum ihr urspriingliches Gleichgewicht wieder an
und durchlaufen in umgekehrter Richtung denselben Weg wie bei der
Dichtigkeitszunalime.

Ganz analoges muss eine Verdilnnung der Aethers in a  bewirken, nur
geschehen alle Bewegungen in umgekehrter Richtung. Natilrlich liangt die
Veranderung des Gleichgewichtszustandes eines Molekiils nicht allein ab von
der Veranderung der auf dasselbe ausgeubten Abstossung, sondem auch von
der Leichtigkeit, mit welcher es sich bewegt, d. i. vom Leitungswiderstande.

Dasselbe muss geschehen, \venn — ohne merkliche Verdichtung oder
Verdilnnung des Aethers in a — die Abstossung desselben eine Aenderung
erfahrt. Eine solche Modification der Abstossung wird aber bewirkt, wenn
der Aether von a  in fortschreitende Bewegung versetzt wird. Und d arin
besteht nachEdlund dasWesen der galvanischen Induction.

„Wenn ein galvanischer Strom in der Nahe einer geschlossenen Kette
anfangt, werden die Gleichgewichtslagen der Aethermolekille nicht bloss in
der Kette, sondern auch in dem umgebenden isolierenden Mittel verandert
und der Inductionsstrom  ist nichts anderes, als der Uebergang
der Molekule aus der ersten Gleichgevvichtslage in die
zweite.“  Der neue Gleichgewichtszustand hangt nun ab 1. von der directen
Wirkung des inducierenden Stroms, 2. von der Veranderung des Gleich-
ge\vichtszustandes im Aether des umgebenden und isolierenden Mittels.
„Sobald der inducierende Strom aufhort, kehren die Aethermolekille in ihre
urspriingliche Gleichgewichtslage zuriick und man hat dem zufolge in der
-geschlossenen Kette einen Inductionsstrom von gleicher Inten-
sitat, aber von entgegengesetzter Richtung,  wie im ersten Fali.“

»Nahert man einen inducierenden Strom einer geschlossenen Kette oder
entfernt ihn von ihr, so ist der Effect offenbar derselbe, wie wenn der Strom
in einer ruhenden Kette anfangt oder aufhort. 41

Nachdem Edlund auf so einfache und zugleich sinnreiche Weise die

16

Induction erklart hat, geht er an die theoretische Ableitung des Inductions-
gesetzes zwischen zwei Stromelementen. Er macht hier Gebrauch von dem
obenenvahnten Axiom (Art. 14..) und zeigt, dass die Abstossung zweier in Be-
wegung befindlicher Aethermolekiile nicht nur von ihrem Abstande, sondern
auch von ilirer relativen Geschwindigkeit und der Beschleunigung dieser
Gesclnvindigkeit abhangig sein muss. Doch ist es noch nicht moglich, die
Form dieser Function theoretisch festzustellen und muss daher Ampere’s
empirische Formel zu Rathe gezogen werden ' ; ).

25. Lagerungvon freier Elektricitat auf dem S c h 1 i es sungs-
draht zwischen den beiden Polen einer Kette.  Bei Entstehung
eines galvanischen Stroms wird nach dem fruheren in einem benaclibarten Leiter-
kreise ein Strom induciert. Aus ganz gleichen Ursachen mussen aber auch die
Molekule eines benaclibarten Nichtleiters neue Gleichgewichtslagen annehmen;
doch hindert die zu geringe Leitungsfahigkeit die Entstehung eines eigent-
lichen Inductionsstroms. Da nun das Inductionsgesetz zwischen zwei Elementen
dasselbe sein muss, ob die Elemente verschiedenen Leiterkreisen oder ein
und demselben angehoren, so muss der Strom in der Kreisleitung, durch
die er selber geht, dasselbe bewirken, wie in einem benaclibarten Nichtleiter,
muss also „einen ihm in Richtung entgegengesetzten Strom
zu erzeugen 11  suchen. Dieser wird durch die electromotorische Kraft der
Kette zwar bald gehemmt, hat aber eine Anhaufung des Aethers a m
positiven Pol,  also auch einen gleich grossen Unterschuss am
negativen Pole  zur Folge. Die algebraische Differenz zivischen Ueber-
schuss und Unterschuss muss (auch nach dieser Theorie) der Stromstarke
proportional sein.

26. Chemische Erscheinungen und a n dere verwandte.
Nach der jetzt verbreitetsten Ansicht sind die electrolytischen Fliissigkeiten als
chemische Verbindungen von einem electropositiven und einem electronegativen
Bestandtheile anzusehen. Nach vorstehender Theorie sind erstere mit Aether-
uberschuss, letztere mit Aetherunterschuss beliaftet zu denken.

Die inducierende Kraft, welche im eigenen Leiterkreise den freien Aether
entgegengesetzt der Stromrichtung zu bevvegen vermag, muss die elektro-
positiven Molekule mit grosserer Kraft gegen den positiven Pol zu fiihren
trachten, als die elektronegativen. Letztere mussen daher nach dem Archi-
medischen Princip den negativen Pol zu erreichen suchen. Ist nun die
inducierende Kraft grosser als die chemische Affinitat zivischen den beiden
Arten von Molekulen, so muss wirklich eine Trennung derselben platzgreifen

, . , ( elektropositiven j , . .. positiven T , , . TT  ,

und man wird die , , . — Molekule am -.— Pol im Ueber-

( elektronegativen) negativen

schuss erhalten.

17 1 S. diesbezuglich die Originalabhandlung Pogg. Ann. Erg. Bd. VI, S. 256.

17

Hiermit ist auch die mechanische Ueberfiihrung der Molekule des vom
Strome durcliflossenen Leiters erklarlich. Ein inniger Zusammenhang der
Aethermolekiile mit den materiellen Theilchen wirkt auf letztere wie eine
im Sinne des Strorns bewegende Kraft; die durch den Strom geweckte In-
ductionskraft wirkt, in der Richtung gegen den Strom. Demnach ist die
Bevvegung der Massentheilchen in beiden Richtungen m ogli  c h. Thatsachlich
erfolgt sie in der Richtung der grosseren Kraft.

Hieher gehort die Ueberfiihrung l8 ) von Fliissigkeiten vom positiven
zum negativen Pol (also in der Richtung des Strorns), ferner das Wandern
von Kohlentheilclien im electrischen Flammenbogen (gleichfalls in der Strom-
richtung.) — Dass aber in letzterem Falle eine geringe Menge Kohlen-
theilchen auch vom negativen Pol losgerissen und zum positiven geftihrt
\vird, — ist nach Edlund der Wirkung der Inductionskraft zuzuschreiben.

27. Drehung der Polarisationsebene.  „Der Aether eines
durchsichtigen Korpers, den der galvanische Strom umringt, kann unter der
Wirkung dieses Strorns sich nicht im normalen Zustande befinden. Die
Aethermolekiile verandern ihre Gleichgetvichtslagen und tiberdiess stellen sich
molekulareAetherstrome  ein, oder wenn sie seli on existirten, nehmen
sie unter Einfluss des galvanischen Strorns eine bestimmte Richtung an.“

28. Diese Erklarung fiihrt uns auf eine neue Eigenschaft, die dem
Aether zugeschrieben werden muss, namlich die Fahigkeit Molekiilarstrome
zu bilden, wie solehe bereits von Ampere in analoger Weise fiir den
Magnetismus vorausgesetzt wurden. Es enthalt dieser Zusatz zwar keinen
Widerspruch mit den oben (Art. 15) vorausgesetzten Eigenthtimlichkeiten des
Aethers, verdient aber desshalb betont zu werden, weil er von Edlund zur
Begriindung der letztgenannten Erscheinung zu Hilfe genommen wurde.

Hiermit wurden die Grundziige der neuen Aethertheorie auseinander-
gesetzt. Ein Rtickblick auf dieselbe fiihrt zur Ueberzeugung, dass dieselbe
unter allen bis dahin bekannten Theorien wol die grosste Einfachheit besitzt
und mit den mechanischen Principien der Physik auf die natiirlichste Art
in Verbindung gebracht ist. Wenn nun auch sonst nichts massgebend ware,
als dieser Umstand, so dilrfte gleichivohl die Berucksichtigung dieses zeit-
gemassen Themas gerechtfertigt sein.

29. Von wesentliclien Bedenken gegen Edlund’s Theorie wurden, soviel
hekannt, bis jetzt folgende erhoben:

1. Wenn der galvanische Strom wirklich in einer translatorischen Bewegung
des Lichtathers bestunde, so miisste die Fortpflanzungsgeschivindigkeit
des Lichtes in einem vom Strom durchflossenen, durchsichtigen Leiter
grosser oder kleiner werden, je nachdem der Strom mit der Lichtivelle
gleich- oder entgegengesetzt gerichtet ist. (Art. 12).

,8 ) Welche nach Wiedemann der Stromstarke proportional ist und mit dem Leitungs-
widerstande der Flilssigkeit zunimmt (s. Miiller-Ponillet 7. Aufl. Bd. II. S. 333).

2

18

Um sich hiertiber Aufschluss zu verschaffen, liess R o i t i 19 ) durch ein
Kastchen mit zwei Zellen, clie mit einer concentrirten Losung von schwefel-
saurem Zink gefullt ivaren, ein Lichtblindel und zugleicb den galvanischen
Strom so hindurchgeben, dass er die beiden Zellen in entgegengesetzter
Richtung durchlief. Die Lichtstrahlen interferirten nach dem Austritte aus
den Zellen und ware die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Lichtes vom
galvanischen Strom beeinflusst worden, so liatte dies durch eine Ver-
schiebung der Interferenzfransen wahrgenommen werden mussen. Dies
war bei Roiti’s  Versuch keineswegs der Fali; folglich schloss er, dass
wenn der elektrische Strom ein Aetherstrom ist, die Fortpflanzungsge-
scbwindigkeit desselben kleiner als 200™ per Secunde sein rnuss. Und
doch bewegt sich in demselben Aether das Licht mit einer Geschwindig-
keit von 42000 Meilen.

2. Wiedemann 20 ) erklart es ftir zweifelhaft, ob man dem Aether bei seiner
verschivindend kleinen Masse die Fahigkeit zuschreiben diirfe, durch eine
Aenderung seiner Dichtigkeit so bedeutende Abstossungsanderungen in
weite Ferne zu bewirken, me  sie gewisse elektrische Ersclieinungen
erfordern.

3. Herwig •') macht den Einwurf, Edlund habe in der Ableitung der elektro-
dynamischen Gesetze fur die Bewegungsgeschwindigkeit der
Aethermasse die Fortp flanzungs ges cli windigkeit elek-
trischer Veranderungen  langs eines Drahtes eingesetzt. Diess sei
nicht statthaft; denn sonst musste, weil die Bewegungsgeschwindigkeit
constant und von der Stromstarke unabhangig ist, letztere als das Pro-
duct aus zwei von ihr unabhangigen Grossen definiert werden. Endlich
macht

4. Paumgartner 2  -) auf die bekannte Thatsache auimerksam, dass das Vacuum
die Elektricitat gar nicht leite (Art. 10); wahrend doch freier Aether
in demselben vorhanden und der Leitungswiderstand von Seiten der Luft
ein Minimum sein miisse.

30. Was nun Roiti’s  Versuch anbelangt, so hebt Edlund ’ 3 ) den
Unterschied zwischen Bewegungs- und Fortpflanzungsgeschwindigkeit hervor
(vvovon letztere bloss abhangig sei von der Elasticitat und Dichtigkeit des
Aetliers, aber unabhangig von der ersteren) und constatirt, dass in envahntem
Versuch die Gescliwindigkeit, mit welcher der Aether in der Leitbahn fort-
schreitet, ganz gut bloss 100 m  gewesen sein konne, aber dennoch die Fort-
pflanzung des Bewegungszustandes  sich auf Million Meter in der

19) Pogg. Ann. CL, S. 164.

~°)  Lehre vom Galvanismus und Elektromagnetismus 2. Aufl., 2. Bd., 2. Ahth. S. 630.

21 ) Pogg. Ann. Bd. CL, S. 623.

3a ) „ „ „ CLIV, S. 305.

a3 ) » „ „ CLI, S. 133.

19

Secunde erstrecken miisse. Da ferner der Strom die angevvandte Fliissigkeit
zersetzen miisse und liiebei der Aether wahrscheinlich eine Rolle spiele,
ausserdem noch die quantitative Theilung des Stroms zwischen dem gelosten
Salz und dem Losungsmittel unbekannt sei; so konne auf das betreffende
Versuehsresultat kein zu grosses Gewicht gelegt werden.

Auf den zvveiten Einwurf beziebt sich folgende Rechnung Edlund’s •'*):

Nimmt man die in einem Blitzschlage entladene Aethennasse zu
0'00r ng  und die Gesclnvindigkeit des Aetbers = 10 Millionen Meter, so ist
die entwickelte lebendige Kraft = 50000 Kilogrammeter. Die grossen me-
chanischen Wirkungen der Elektricitat erklaren sich durch die Annahme,
dass der Aether bisweilen eine so grosse Gesclnvindigkeit erreichen konne.
Diese Annahme ist um so mehr berechtigt, weil die grosse Fortpflanzungs-
geschwindigkeit des Lichtes nnr dadurch erklart werden kann. Daraus folgt
auch, dass der Aether bei nicht unbedeutender Dichtigkeit eine grosse
Elasticitat besitzen muss.

Was fllr ein Bewandtniss es mit den beiden andern Bedenken babe,
\velche tur diese Theorie allerdings von fundamentaler Bedeutung sind, wird
die Zukunft leliren. Uebrigens darf nicht versclnviegen vverden, dass Edlund
seitdem durch das im Art. 6 angefiihrte Experiment eine neue Stiitze fur
die Richtigkeit seiner Theorie beigebracht hat.

W. Weber’s Theorie.

31. Es diirfte nicht ohne Interesse sein, neben der soeben auseinander-
gesetzten Theorie auch die Meinung eines anderen Gelehrten tlber denselben
Gegenstand zu vernelimen. Dieselbe ist niedergelegt in der Abhandlung
„Ueber die Bewegung der Elektricitat in Korpern von molekiilarer Constitution 11
von Wilh. Weber a5 ). Wir finden jedoch hier keine vollstandig ent\vickelte
Theorie, sondern vielmehr den Hinweis auf die Moglichkeit eines bisher noch
zu wenig bertlcksichtigten Sachverhalts. Den Ausgangspunkt bildet die bereits
(Art. 1) ausgesprochene Vermuthung, dass in allen materiellen Kor¬
pern  die Erscheinungen der Elektricitat, des Magnetismus und der Warme
auf der Bewegung derselben Theilchen beruhen. Wilh. Weber legt die Elek-
tricitatstheilchen allen diesen Erscheinungen zu Grunde und erhalt zunachst
eine Bestatigung fur seine Vermuthung in Folgendem:

32. Aus dem Erwarmungsgesetz des galvanischen Stroms ergibt sich, dass
das mechanische Aequivalent der vom Strome im Leiter erzeugten Warme
gleich ist der sogenannten Stromarbeit  (Summe der Producte aus Kraft
und Weg beziigiich jedes stromenden Elektricitatstheilchens). Wirkte nun
ausser der elektromotorischen Kraft keine andere auf die stromende Elek-

24 ) Pogg. Ann. Bd. CLII1. S. 614.

25 ) » » » CLVI S.

2 *

20

tiicitat, so milsste die lebendige Kraft der letzteren mit der Zeit zunehmen;
die Grosse dieser Zunahme ware gleich der Grosse der Stromarbeit und
daraus wilrde nothwendig ein Wachsen der Stromungsgeschivindigkeit folgen.
Bestande daher der galvanische Strom nur in einer fortschreitenden Bewegung
der Elektricitatstheilchen, so milsste die Stromintensitat ohne Ende wachsen.
Dem \viderspricht die Existenz des constanten Stroms, der nach dem 'OlinTschen
Gesetz durch eine constante elektromotorische Kraft bedingt wird -*).

Dieser Widersprucli ist dadureh losbar, dass man annimmt, die Elek¬
tricitat befinde sich n i c h t i m m e r in f o r t s c h r e i t e n d e r, s o n d e r n
z e i t w e i s e a u c h in einer  a n d e r e n B e w e g u n g. Besteht nun letztere
in den sogenannten M o 1 e k ii 1 a r strumen, auf denen alle magnetischen Er-
scheinungen beruhen und die eine so grosse Elektricitiitsmenge absorbieren,
so muss die Ge,:chwindigkeit jedes elektrischen Theilchens beim Uebergange
von einem Molekularstrom zum nachstfolgenden nvegen der Beschleunigung
von Seite der elektromotorischen Kraft) zwar wachsen, allein der Zmvaehs
an lebendiger Kraft muss sofort an diesen nachsten Molekularstrom abge-
geben iverden. — Diese Zunahme an lebendiger Kraft bei constantem Strom
ist aber nichts anderes als die vom S t r o m e im L e i t e r e r z e u g t e
Warme selbst.  Daher sei wahrscheinlich Warme und Elektricitat identisch.

33. Auf Grund dessen konne man sich von dem Wesen der Elektricitat
folgende Vorstellung machen:

Innerhalb aller ponderablen Materie gibt es noch andere bewegliche
Theilchen; von diesen wird ein Theil von den materiellen Molekillen ange-
zogen und festgehalten; der andere Theil bleibt frei beweglich. Ersterer
macht die negative, letzterer die positive Elektricitat aus. Die positiven Elek¬
tricitatstheilchen sind nie in Ruhe, sondern bewegen sich in geschlossenen
(Kreis-) Bahnen um die an ponderablen Massen haftenden negativ elektri¬
schen Theilchen. Sie erzeugen dadureh die elektrischen Molekiilarstrome.

Unter dem Einflusse irgend einer elektrischen Kraft nun wird die Bewe-
gung innerhalb der Molekiilarstrome eine intensivere; jedes Theilchen er-
weitert allmalig seine Bahn und gelangt so an den Umfang seiner Mole-
killarsphare; von hier endlich geht es im Sinne der \virkenden Kraft tiber
in den Bereich des benachbarten Molekiilarstromes, \vo indessen aus gleichem
Grunde ein vorher dort befindliches Theilchen Platz gemacht hat, wiederholt
daselbst denselben Vorgang u. s. w. Die Folge ist, je nachdem dieser Process
in einem isolirten Conductor oder in einem geschlossenen Leiterkreise vor
sich geht, a) entweder eine blosse Vertheilung der Elektricitat, oder b) die
Entsteluing eines galvanischen Stromes.

34. Ad n)  Vertheilung der Elektricitat in Conductoren.
Die Bewegung jedes elektrischen Theilchens ist jedenfalls bedingt durch die

2B ) Was dann, wenn mrklich der Leitungswiderstand der Stromstarke proportional ware?

Dann gabe es ohnehin kein stetiges Wachsen der Geschwindigkeit.

21

Resultante der in jedem Punkte auf dasselbe wirkenden Krafte. Deshalb andert
sich dieser Vorgang unter Umstanden an der Grenzflache zvvischen Con-
ductor ud d Isolator oder was dasselbe ist, an der Oberflache des Conductors.
Man denke sich im Innern des Korpers, sehr nahe der Oberflache, ein elek-
trisehes Theilchen, welches bei der angegebenen Bevvegung in das Stadium
getreten sei, \vo es zum Naclibarmolektil tlbergehen solite. Die Resultante
alier in diesem Momente auf dasselbe wirkenden Krafte ist nun *)  entweder
gleich Nuli oder parallel zur Oberflache; 13 )  oder sie ist nach aussen, A) oder
nach inuen gerichtet.

Im ersten Falle bewegt sich das Theilchen unter der Oberflache zum
nachsten Korpermolekul. Im zweiten Falle tritt es an die Oberflache des
Conductors und \vird dort von den benachbarten Isolatormoleklilen festge-
halten, — also hauft sich freie positive Elektricitat an der Oberflache an.
Im dritten Falle endlich werden die elektrischen Theilchen nach innen ge-
trieben; die Menge der positiven Elektricitat zunachst der Oberflache wird
verringert, „wahrend die Menge der an der ponderablen Masse haftenden
negativ elektrischen Theilchen, um die sich jene drehen, unverandert bleibt“.
Da ein Mangel an positiver Elektricitat aquivalent ist einem Ueberschusse
an negativer Elektricitat, so erklaren die letzteren zwei Falle das zuerst
von Poisson  ausgesprochene Vertheilungsgesetz.

35. ad b) Bewegung der Elektricitat in Conductoren.  Rein
elektrische Strombewegungen finden nur in metallischen Leitern statt (in nicht
metallischen nehmen ponderable Molekule an der Stromung Theil, Elektro-
lyse). Der galvanische Strem besteht aus lauter Stromelementen, welche die
positive Elektricitat bei ein er rotirend f ortschreitenden  (d. i. Schrauben-)
Bewegung bildet. In fortschreitender Bewegung befindet sich ein Theilchen
nur auf dem Wege von einem Leitermolekul zum nachsten. Daselbst ange-
langt, vermischt es sich mit der hier vorhandeneu Elektricitat, die sich um
dieses Molekul bewegt und geht so in Rotationsbewegung liber. Statt seiner
geht irgend ein anderes Theilchen von hier in Strombewegung iiber und
bildet ein z\veites Stromelement u. s. w. Nach dieser Ansicht ergibt sich eine
Ab\veiehung vom Ohm’schen Gesetz, namlich dass die Stromstarke der elek-
tromotorischen Kraft nicht immer proportional ist. sondern sich nur beim
Wachsen einer bestimmten nicht iiberschreitbaren Grenze nahert.

3(5. Unter solchen Umstanden ist es klar. dass in metallischen Leitern
der U eh er g ang elektrischer Theilchen von Rotationsbewegung zu Strom-
be\vegung und umgekehrt eine besondere Rolle spielen mtisse. Dadurch
kommt man aber auf den Zusammenhang zwischen Elektricitats- und Warme-
leitung. Denn wenn Elektricitat und Warme auf der Bewegung derselben
Theilchen beruhen, so muss so\vohl Warmeleitung wie Stromleitung (in me¬
tallischen Conductoren) in dem Uebergange aus einem der genannten Bewe-
gungszustande in den andern bestehen. Dann aber fragt es sich, wovon hangt

22

dieser Uebergang ab und warum findet er in Gonductoren statt, in Isolatoren
aber nicht? Die Antwort holt sich W. Weber aus der Betrachtnng der Ver-
schiedenheiten der molekularen Korperconstitutionen. Er konnnt zu dem Re-
sultat, dass an der Grenzflache je zweier Elemente War me ver b r ei tu n g,
d. h. Uebertragung von lebendiger Kraft von der einen Seite der Grenz¬
flache auf die andere, stets vorkomme, jedoch in C o n d u c t o r e n s a m m t
i h r e m T r a g e i' (dem elektrischen Theilchen), in Isolatoren o h ne
ihren Trager.  Erstere Art von Warmeverbreitung lieisst Warmelei-
tung,  letztere Warmestrahlung.

Die guten Leiter, sowohl der Warme als der Elektricitat, haben dalier
die cbarakteristische Eigenschaft, die rotirende u n d fortschreitende Bewe-
gung der elektrischen Theilchen zu ermoglichen; die schlechten Leiter (Iso¬
latoren) hingegen gestatten zwar die Rotationsbewegung und Uebertragung
von lebendiger Kraft, hemmen aber die fortschreitende Be\vegung der Theilchen.

Ftir Warmestrahlung und Lichtstrahlung gelten nun dieselben Ge-
setze. Folglich setzen beide die Existenz eines wellenfortpflanzendeu Mediums
voraus. Besteht dieses Medium aus Elektricitat, so muss das Grundgesetz
der elektrischen Wirkung jenes fur die Lichterscheinungen in sich schliessen.

Um dies zu beweisen, wurden bereits viele Versuche gemacht; der
bedeutendste ist, wie schon erwahnt, jener von Maxwell. Hier moge ein
anclerer kurz beriihrt werden, der der Weber’schen Arbeit der Zeit nach
voraus gelit und auf dieselbe von Einfluss gewesen sein kanil.

■ 37. L. Lorenz 3 *)  untervvirft die Gleichungen, in \velchen Kirehhoff
auf rein empirischem Wege die Gesetze der Elektricitatsbeivegung in honui-
genen Korpern niedergelegt bat, einer ferneren Betrachtung. Nachdem er in
denselben die sehr wahrscheinliche Annahme zum Ausdruck gebracht, dass
jede elektrische Fernwirkung zu ihrer Fortpfianzung Zeit gebraucht, geivinnt
er bald das Resultat: „dass periodische elektrische Str orne
mbglich s i n d, d a s s sole h e sich wie ein e Wellenbewegung
mit einer g e wi s s en Geschwindigkeit fortpflanzen und wie
das Licht Schwingungen ausfiihren, die senkrecht auf der
RichtungderFortpflanzungstehen."  Nimmt man die Schivingimgen
des Lichtes selbst fur elektrische Strome, so ist fiir beide die Fortpflan-
zungsgeschwindigkeit dieselbe und alsdann erhalt L. Lorenz fur die elektri¬
schen Stromcomponenten ein Gleichungssystem, \velches mit seinem fur die
Lichtcomponenten gefundenen, mit Ausnahine eines von der elektrischen Lei-
tungsfahigkeit abhangigen Gliedes, vollkommen ubereinstimmt. Dieses Glied
zeigt eine Absorption an, woraus cler von der Erfahrung bestatigte Schluss
gezogen wird, dass im Allgemeinen alle guten Leiter der Elektricitat (Metalle)
die Lichtstrahlen in holiem Grade absorbiren (Undurchsichtigkeit), hingegen

2 ’) Pogg Ann. Bd. CXXXI, S. 243.

23

Korper von bedeutender Durchsichtigkeit (Fliissigkeiten ausgenommen) im
Vergleich zu denMetallen ausserst schlechte Leiter des elektrischen Stromes sind.

L. Lorenz' Betrachtung schliesst mit der bemerkenswerthen Argumen-
tation: Da es jedocli unmdglich sei, dass dieselben Gleichungen, welche die
Theorie ftlr die selir kleinen Verschiebungen (der Aethertheilchen) aus der
Gleichgewichtslage ableitet, aueh fiir beliebige Verschiebungen giltig bleiben
sollten, so konne das Liclit nicht in Schwingungen von der bisher ange-
nommenen Art bestehen (Transversalschwingungen).

„Dagegen gibt es eine andere Auffassung der Natur der Lichtschwin-
gungen“. „Denken wir uns namlicli das Liclit als rotirende Schwingungen
im Innern der Korper um Axen, deren Richtung dieselbe ist, wie diejenige,
deren Richtung wir nach der Elasticitatstheorie als Schwingungsrichtung be-
trachten, so wird der elektrische Strom keine translatorische Bewegung,
sondern nur eine in einer Richtung fortgesetzte Rotation und die Axe der
Rotation wird alsdann die Richtung des Stroms. Diese Rotation wird nur in
guten Leitern der Elektricitat fortdauernd sein und die Bewegung sich dann
hier in der Richtung der Axe fortpflanzen, \vahrend sie in schlechten Leitern
periodisch wird und sich durch das, was wir in der Elektricitatslehre In-
duction nennen, fortpflanzt, in einer Richtung senkrecht zur Rotationsaxe.“
„Diese Hypothese ilber die Natur des Lichtes und der elektrischen
Strome wird moglicherweise, so wie die Wissenscliaft vorwarts schreitet, ent-
weder eine andere Gestalt annehmen oder vollstandig verworfen werden;
allein das Resultat der gegemvartigen Untersuchung, dass namlich die
Schwingungen des Lichtes elektrische Strome  sind, ist ohne
Voraussetzung einer physischen Hypothese gewonnen und wird dalier von
solcher auch unabhangig sein.*

38. Nimmt man nun einen Vergleich der im Vorstehenden auseinander-
gesetzten Theorien vor, so kann man dieselben in folgende Punkte zusammen-
fassen:

a) Edlund’s und Webers  Theorien gehoren zu den unitaren,  d. h.
beide setzen statt zweier im Gegensatze der Polaritat stehender Fluida
ein einziges elektrisches Fluidum voraus, welches zugleich das Substrat
fiir die Lichtschwingungen sein kann.

b) Edlund’s freier und gebundener  Aether ist fiir identisch zu halten
beziehungsweise mit derpositiven und negativen Elektricitat W. Weber’s;
hingegen besteht die positive und negative Elektricitat des Ers teren in
einem Ueberschuss, beziehungsweise Unterschuss an freiem Aether.

c) Der galvanische Strom des ersteren ist eine translatorische, jener des letz-
teren eine rotierend fortschreitende Bewegung der Elektricitatstheilchen.

d) Edlund nimmt molekiilare Aetherstromungen bei der Erklarung gewisser
Ersclieinungen zu Hilfe; W e b e r baut unmittelbar auf die Existenz der
Molekiilarstrome die ganze Theorie.

24

e) Ersterer sucht seine Sttltze in den Gesetzen der Hydrodynamik,
Letzterer in tief gehenden Betrachtungen liber die Eigenschaften der
molekularen Eorperconstitutionen.

f) Edlund’s galvanischer Strom solite faliig sein, das Vacuum zu durch-
dringen; W. Weber’s  Theorie ist frei von diesem Vonvurfe. Denn im
Vacuum oder besser gesagt im luftverdilnnten Raume sind die materiellen
Molekule bereits so weit von einander entfemt, das kein Elektricitats-
tbeilchen aus einem Molekillarstrom in den anderen iiberspringen kann.
39. Obwohl der Gegenstand hiermit nichts weniger als erschopft ist,

so moge doch das vorliegende genugen, um sich von dem gegenwartigen
Standpunkt der vervvickelten Frage und der Schwierigkeit ihrer Losung
einigen Begriff zu machen. Es erhellt auch daraus, dass die Schraubenbe-
wegung, deren Eigenschaften und Gesetze man erst in jiingster Zeit genauer
zu erforschen begann, bei der Zuruekfuhrung vieler Erscheinungen auf mechani-
sche Principien die grosste Wichtigkeit erlangen kann. Wie fest tlbrigens
auch der Enoten gebundeu sein mag, so kann man doch im Hinblick auf die
ausserordentlichen Errungenschaften der Physik in der neuesten Zeit die
HofFnung aussprechen, dass es nunmehr der nachsten Zukunft vorbehalten
bleibt, den Enoten zu Ibsen und eine der wichtigsten physikalischen Fragen
zur endgiltigen Entscheidung zu bringen.

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