403 5156 404

In Nr. 5 I 24 dieser Zeitschrift ist ein Aufsatz von Herrn y. WiIszng erschienen, in dem es auf S. 191 und 192 unter anderem heifit: *C. A. Youngs Beschreibung der Photosphare als einer wolkenartigen Masse, welche feste und fliissige, in Gasen suspendierte Teilchen als Trager der kontinuierlichen Strahlung enthalt, findet eine Stiitze in 0. Lummtrs Unter- suchungen iiber die Temperatur des positiven Pols des Bogens zwischen Kohle-Elektroden. 0. Lummer fand, daO sich die Verdampfungstemperatur der Kohle durch Drucksteigerung bis auf mehr als 8000' erhohen l!iBt, also weit iiber die Temperatur der auOeren Photosphl-enschichten. Aus den vorstehenden Betrachtungen folgt, d:iB die Sonnenstrahlung und analog die Strahlung der Sterne zusammengesetzte Strahlungen sind, welche dur&-Uberliigerung von Strahlungen ve r s c h i ed en e r Temperatur entstebm . . . (( . - DaB tiefere Schichten der Pbot,osphgre eine h6ihere Temperatur haben, unterliegt keinem pweifel. Doch miiOte man nicht nur diese Temperaturudrschiede langs des Sonnenradius, sondern auch

nach der Birotationshypothese ergibt sich ohne weiteres eine Erkliirung: Der vierte Mond hat bei gleichem Volumen nur deshalb die anntihernd halbe *Masses( des dritten, weil sein Abstand von Jupiter annlhernd doppelt so gro8 ist wie der Abstand des dritten Mondes.

Die Ubereinstimmung des Wertts von R (Gleichung 3) mit der Differenz g-G war oben als sannlhernd genaua bezeichnet worden. Die Spannung ist 0.008 m; sie ware gemiil3 der Birotationshypothese daraus zu erkliiren, daO die Erde einen Zuwachs.an Schwerebeschleunigung nicht nur aus ihrer Jahresbewegung um die Sonne, sondern einen geringeren Zuwachs auch aus der Bewegung des ganzen Sonnensystems um einen unbekannten Schwerpunkt annimmt, den die Sonne vielleicht in ihrer Eigenschaft als Kornponente eines Doppel- sterns mit einem anderen Stern gemihsam hat.

Von den Folgerungen aus dieser Reuen Theorie der Gravitation sollen hier nur einige der greifbarsten allgemeiner Art angefiihrt werden:

Die Gravitation verliert die bislier unerkllrliche Eigen- schaft einer isoliert fur sich bestehendc n, aus der Einsinnigkeit aller anderen Krafte herausfallenden Naturkraft, deren Ab- sonderlichkeit darin besteht, daO sit: zu ihrer Ausbreitung keiner rneflbaren Zeit bedarf; sie kommt nun vielmehr in volle Ubereinstimmung mit dem Energ ieprinzip, denn sie wird zu einer Erscheinungsform konstanter gekoppelter Krafte aus konstanten gleichformigen Bewegungen, nlmlich aus der Bi- rotation der Himmelskorper und BUS ihrer Bewegung um einen Zentralkorper. Damit verliert die Gravitation zugleich die Eigenschaft einer Fernkraft, die ihr nach der Newfonschen Theorie notwendig anhaftet, sie wird zum Ausdruck des all- gemeinsten Weltgeschehens, und es bestatigt sich der aus der allgetneinen Relativit2tstheorie postulierte Satz, wonach trage und schwere Masse wesensgleich sincl.

Der Begriff BMassea, insoweit er mathematisch als Produkt des Volumens in die Dichte definiert wird, wird fur das Game eines jeden Himmelskorpers hinfallig, behalt aber

die Iangs der Photosphlrenoberfllche in Betracht ziehen. Be- kanntlich besteht die Photosphare aus hellen DReiskornerna und dunklen ,Porenu. Es unterliegt wohl keinem Zweifel, daU die Temperatur der DReiskornoberflachee bedeutend. hoher ist als die der SPorenobcrflachea. In Nr. 5 I 48 dieser Zeitschrift habe ich gezeigt, daO man die Oberflachentemperatur der BReiskornera durchschnittlich zu 8 I 7 5" abs., und die der sPoren6 zu 4598" abs. berechnen konnte, wenn man gewisse (wohl nicht zu unwahrscheinliche) Voraussetzungen . macht. Das heiOt: wenn es keine Sonnenatmosphare und keine Erd- atmosphlre geben wiirde, so wiirden die 3 Reiskijirnera quan- titativ so ausstrahlen, wie ein absolut schwarzer Korper von 8175Oabs.; die ,Porenu so, wie einer von 4598'abs.; dieganze Photosphlre durchschnittlich so, wie einer von 7 040'abs. Aber dadurch wird die Existenz von fliissigen oder festen Teilchen in den BReiskornernc wenig wahrscheinlich. Zwar wird in den auOersten Schichten der sReiskornoberflache< die Temperatur niedriger sein, dafur ist aber dort auch der Druck geringer.

seine volle Bedeutung im Sinne der Ntwtmschen Theorie, wenn man ihn auf das Volumen und die Dichtigkeit der Erstarrungs- oder Abkiihlungsrinden, d. h. auf den Teil des Himmelskorpers beschrlnkt, den wir bei der Erde die Litho- sphare, bei der Sonne die Chronosphare nennen. Das Gauze eines jeden Himmelskorpers hat den gleichen mittleren Dichte- wert wie die Erde. Die bekannten Werte fiir Masse und mittlere Dichte der Himmelskorper sind ja alle nur relative Werte; nur der Wert f i r die Masse der Erde ist absolut, und dieser Wert berechnet sich nach der Birotationstheorie, wie schon erwahnt, als Produkt des Rauminhaltes der Litho- sphare in deren mittlere Dichte. Das Ergebnis der Berechnung aber fand sich als vollkommen in Ubereinstimrnung mit dem Ergebnis der Berechnung aus der Ntwfmschen Theorie. So- mit andert sich auch nichts an der mathematischen Ausdrucks- form der Newtonschen Theorie, wohl aber so gut wie alles an ihrem physikalischen Inhalt.

Da sich der empirisch feststehende Wert g der tellu- rischen Schwere zusammensetzt aus G t k , folgt, da R = const/Rg, daO die normale Schwerebeschleunigung im Winter (der nordlichen Hemisphlre), d. h. wenn die Erde im Perihel steht, groOer sein rnuO, als wenn sie in] Aphel steht. Der Unterschied wiirde sich etwa in Storungen der Schwingungs- dauer des Halbsekundenpendels bei der 6. oder 7. Dezimale bernerkbar machen.

Die Schwerkraft des Mondes ist nicht konstant, da dem Mond eine Anziehungskraft, die man als Bindividuella im Sinne der rotierenden Planeten bezeichnp konnte, iiberhaupt nicht zu eigen ist, er seine Anziehungskraft vielmehr von der Erde Bentlehnta ; die Schwerkrafi des Mondes ist derngemaa verlnderlich mit seinem Abstand von der Erde, sie ist im Apogaum kleiner als im Perigaum. Eine oberflachliche Be- ststigung dafur ist die Tatsache, daO bis auf den heutigen Tag ein allen Beobachtungen und Berechnungen geniigender ganz genauer Wert fur die Schwerkraft des Mondes aus det Newfonschen Theorie nicht angegeben werden kann.

Konigsberg i. Pr., 1921 Okt. 6. H. Passargc.

405 5'56 406

Noch auf eine sehr wichtige Tatsache muB ich auf- merksam machen. Nehmen wir z. B. iiberhitzten Wasserdampf unter dem Druck von 7 60 mm. Um diesen iiberhitzten Dampf unter demselben Druck zu verfliissigen, muO man ihn bis +1oo0C. abkiihlen. Nehmen wir jetzt ein Gemisch von Wasserdampf und Luft, wobei der Partialdruck des Wasser- dampfes gleich 17.4 mm sein sol1 und der derLuft gleich 7 42.6 mm. Der Gesamtdruck des Gemisches ist gleich 760 mm. Jetzt wird aber der Wasserdampf nicht bei + 100" C. sich verfliissigen, sondern bei +zoo C: 1st der Partialdruck des Wasserdampfs 6. I mm, so beginnt die Verfliissigung erst bei +4" C. 1st der Partialdruck 1.3 mm, so wird der Wasser- dampf bei - 16" C. direkt in festen Zustand iiberzugehen beginnen. Also bei Gemischen hat man nicht auf den Gesamt- druck, sondern auf den Partialdruck zu achten. Ganz dasselbe gilt auch vom Kohlenstoff auf der Sonne: der Partialdruck des Kohlenstoffs in der Photosphtire wird wohl nur einen recht ge- ringen Teil des Gesamtdruckes ausmachen; vielleicht nicht einmal I "0. Sollte man den Druck in der Photosphiire sogar gleich 50 Atmosphlren ansetzen (was sicher zu viel ist), so wiirde dennoch der Partialdruck des Kohlenstoffs wohl kaum '/2 Atmosphare betragen. Unter so geringem Partialdruck wiirde man nicht nur bei 8000" abs,, sondern sogar bei 4000' abs. weder fliissigen, noch festen Kohlenstoff erhalten kijnnen.

Um ein kontinuierliches Spektrum zu erhalten, ist der fliissige oder feste Zustand auch gar nicht notig. Selbst die durchsichtigsten Gasschichten werden bei imrner wachsender Dicke schlieDlich total undurchsichtig. Jeder Lichtstrahl, der auf eine solche gewaltige Gasmasse fallt, muB absorbiert werden, als ob er auf einen absolut schwarzen Korper falle. Wenn aber die Sache so ist, so muO diese Gasmasse irn er- hitzten Zustand wie ein absolut schwarzer Korper ausstrahlen. Wer trotzdem meint, daO die Some nur den fliissigen oder festen Teilchen ihr kontinuierliches Spektrum zu verdanken hat, der niu5 dasselbe auch von den Sternen annehmen. Nun ist aber die effektive Temperatur mancher Sterne viel hoher als die der Sonne. Sollte auch auf den heiaesten Sternen die Photosphlre eine walkenartige Masse rnit festen oder fliissigen in Gasen suspendierten Teilchen sein ?

Meiner Meinung nach kbnnten feste oder fliissige Teilchen vielleicht noch in der * Porenoberftachec oder iiber groBeren *Flecken# vorkommen, aber nicht in der *Reiskornoberflliche<. Da aber Licht und wohl auch Warme hauptsachlich von den ))Reiskornernc zu uns kommt, so ist die Hauptursache der Kontinuitiit des Spektrums nicht in fliissigen oder festen Teilchen zu suchen.

Dorpat, 1921 Okt. 27. W. Anderson.

Bemerkung. Zu den vorstehenden Ausfihrungen von Herrn W. An-

dcrson mochte ich folgendes bemerken. 0. Lummer hat durch Messungen mit seinem Interferenz-

photometer festgestellt, daB die Temperatur des positiven sub- limierenden Kraters der Bogenlampe, wenn die Elektroden aus Homogenkohle bestehen, bei konstantem iiuOeren Druck von der Lange des Bogens und von der Stromstlrke unab- hangig ist. Die absolute Temperatur betrug bei Atmosphtiren- druck 4200" und ging, wenn der Luftdruck im Behalter auf 0. I Atmospharen vermindert wurde, auf 3%7 5" herunter. Bei Anwendung von Dochtkohlen nahm die Temperatur bei kon- stantem Druck rnit der Stromstiirke zu. Wurde der Druck durch Kompression der Luft oder anderer Gase auf 22 Atm. gesteigert, so erreichte die Temperatur des positiven Pols bei einer Stromstarke von 40 Amp. 7 700" '). Die Verdampfungs- temperatur der Kohle steigt also ahnlich wie der Siedepunkt von Fliissigkeiten rnit dem Luftdruck. Die Bedeutung dieser Messungen fiir die Erkllrung der kontinuierlichen Photospharen- strahlung beruht auf dem Nachweis, daR unter bestimmten Be- dingungen Kohlenstoff in festem Zustande bei einer Temperatur existieren kann, welche die Temperatur der giuOeren Photo- spharenschichten weit iiberschreitet. Ob diese Bedingungen, welche bei den Laboratoriumsversuchen mit elektrischen Vor- glngen verkniipft sind, in der Photosphtire wirklich existieren, ist damit natiirlich noch nicht erwiesen. Man darf indessen aicht iibersehen, daO die Annahme fester strahlender Teilchen, welche in den umgebenden wesentlich nur selektiv absorbieren- den Gasen schweben, die Abnahme der Intensitat von der Mitte bis zum Rande der Sonnenscheibe und die angenaherte U bereinstimmung der Sonnenstrahlung rnit schwarzer Strahlung einfach erkllrt.

Der US den LehrbUchern bekannte Satz, daB eine nach dem Kirchhoflchen Gesetz strahlende ynd absorbierende Gas- masse bei unendlicher Dicke ein kontinuierliches Spektrum gibt, gilt, wie A . Schuster bemerkt hat, nur, wenn keine Diffusion stattfindet. Im letzteren Falle gibt die Gasniasse ein Spektrum mit hellen Linien, dessen violetter Teil wegen der raschen Abnahme der Streuung rnit der Wellenlange im Verhlltnis zum roten sehr lichtschwach sein mu&. Letztere Folgerung steht aber in Widenpruch rnit den Beobachtungen, da der Verlauf der mittleren Energiekurve der Sonnenstrahlung zwischen 0.6 y und z y einer schwarzen Strahlung von 5900 abs. entspricht, wgihrend die Verteilung im Violett zu der schwarzen Temperatur 700o"abs. ftibrt. Die von C. G. Abbot mitgeteilten spektralbolometrischen Messungen der Intensitiitsabnahme von der Mitte gegen den Rand der Sonnenscheibe lassen sich nun durch eine entsprechende Temperaturtlnderung der strahlenden Schichten mit befriedigender Annaherung darstellen 8), und zwar betragt die Temperatur in der Mitte der Sonnenscheibe 6800" abs., am Rande weniger als 5400' abs. Wenn namlich die in Richtung des Visionsradius gemessene Weglange von der tiefsten noch wirksamen Schicht bis zur Oberfliiche am Rande und in der Mitte dieselbe ist, so muO, da die Tem- peratur mit der Tiefe wilchst, die mittlere Temperatur der strahlenden Schichten in der Mitte hbher sein als am Rande. Riihrt nun die kontinuierliche Strahlung wesentlich von festen Teilchen her, so wird der Beitrag der tieferen Schichten durch Schirmwirkung oh n e Veranderung der Intensititsverteilung vermindert, und die Abweichungen der beobachteten Energie- kurve von einer Temperaturkurve sind darauf zuriickzufuhren, daB sich die sich iiberlagernden Strahlnngen verschiedener Temperatur nicht zu einer reinen Temperaturstrahlung zu-

I) 0. Lrmrmer, Grundhgen, Ziele und Grenzen der Leuchttechnik. Munchen und Berlin 1918. ') r. Wilsng, Ober die Helligkeitsverteilung im Sonnenspekhum nach bolometrischen Messungen und Uber die Temperatur der Sonnen-

photospb&re. Publ. d. Astrophysik. Observ. Bd. 23 Nr. 72.