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zeitgenosse
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 Verfasst am: 27.08.2009, 10:42 Titel: |
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| ebikonso hat Folgendes geschrieben: | | Wir werden bald E=m*c^2 aus allen Bücher streichen müssen und die Kernkraftwerke werden weltweit wie von Geisterhand nach der Filmpremiere ihre Arbeit für immer einstellen. |
Ein Argument ohne eigentliche Substanz, denn:
Die Entdeckung der Kernspaltung mittels Neutronenbeschuss durch Hahn, Meitner und Straßmann im Jahre 1938 (und die damit verbundenen technischen Anwendungen) war keine direkte Folge der Hasenöhrl-Einstein-Gleichung, sondern vielmehr eine logische Konsequenz der von Hahn praktizierten Kernchemie, nachdem bereits 1934 von Fermi ähnliche Spaltversuche ins Auge gefasst worden waren. Hahn selbst war jedoch stark von Ramsay und Rutherford geprägt. Einer der ersten, der die Tragweite dieser Entdeckung vollumfänglich erkannte, war Gerlach, der wenige Jahre danach eine wichtige Funktion im reichsdeutschen Uranprogramm einnehmen sollte.
Fazit:
Kernkraftwerke werden folglich nach wie vor ihre Arbeit verrichten, unabhängig von der Richtigkeit irgendwelcher Theorien und Gleichungen.
Gr. zg
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galileo2609
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| Verfasst am: 27.08.2009, 20:10 Titel: |
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Hallo zeitgenosse,
| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: | | Einer der ersten, der die Tragweite dieser Entdeckung vollumfänglich erkannte, war Gerlach |
die ersten, die Hahns Ergebnisse korrekt interpretierten, waren Lise Meitner und Otto Frisch ("Disintegration of uranium by neutrons: a new type of nuclear reaction", in: Nature. 143, 1939) im Exil. Und zwar auf Anfrage Hahns, was seine Ergebnisse eigentlich bedeuten würden. Meitner und Frisch haben die Massendifferenz exakt nach Einstein beschrieben und hätten damit mindestens beim Nobelpreis für Hahn mitberücksichtigt werden müssen.
| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: | | war keine direkte Folge der Hasenöhrl-Einstein-Gleichung |
Bleiben wir bei "Einstein-Gleichung". Dank Dietmar Hainz ist auch die wikipedia bei diesem Thema historisch korrekt.
Grüsse galileo2609 |
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Orbit
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| Verfasst am: 27.08.2009, 21:03 Titel: |
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| Wie könnte man diesen gelegentlichen Hang zur subtilen Geschichtsklitterung des von mir sonst geschätzten zeitgenossen bezeichnen? |
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galileo2609
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| Verfasst am: 27.08.2009, 21:19 Titel: |
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Hallo Orbit,
als Löcken gegen den Stachel! Aber das macht's ja auch so spannend.
Grüsse galileo2609 |
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zeitgenosse
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| Verfasst am: 27.08.2009, 23:58 Titel: |
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Die Entdeckung der Kernspaltung ist eine fesselnde Geschichte:
http://de.wikipedia.org/wiki/Entdeckung_der_Kernspaltung
Man darf dabei die Franzosen um Irène Joliot-Curie (Radium-Institut, Paris) nicht vergessen, die sich mit schier fanatischem Eifer der Erforschung der Radioisotope widmeten. Im Unterschied zu Curie (die mit Alphateilchen arbeitete) benutzte Fermi ab 1934 zur Bestrahlung der Isotope das kurz zuvor von Chadwick entdeckte Neutron, das aufgrund seiner fehlenden Ladung auch in Atomkerne hoher Kernladungszahl eindringen konnte. Fermi fiel dabei auf, dass eine wasserstoffhaltige Schicht wie Paraffin den Eindringvorgang in den Kern begünstigte. Auf diesem Wege gelangten wenige Jahre später auch Hahn und sein Assistent Strassmann zum Ziel. Es entstanden aber nicht nur die erhofften Transurane, sondern auch Spuren von Barium.
Im Prinzip verfolgte man zunächst eine Transmutation der Elemente, indem die Vorstellung vorherrschte, dass bei Beschuss mit Neutronen schwerere Elemente entstehen würden. Daher war die Überaschung gross, als auch eine Spaltung festgestellt wurde. Eine physikalisch richtige Interpretation des Ereignisses lieferte Meitner, die sich zu dieser Zeit im Exil in Schweden aufhielt. Ihr zufolge verhielt sich ein Urankern wie ein Flüssigkeitstropfen, der durch den Neutroneneinfang so in Schwingungen versetzt wurde, dass sich unter Freisetzung grosser Energie zwei annähernd gleich grosse Fragmente bildete. Von Otto Frisch - einem Neffen der Meitner - stammt der Ausdruck "nuclear fission", der sich bis in unsere Tage erhalten hat.
Bohr entwickelte das von Meitner und Frisch vorgeschlagene Konzept weiter. Er kam zum Schluss, dass die Spaltung des Urans nicht am Hauptisotop 238, sondern am seltenen Uranisotop 235 stattfand. Eine Arbeitsgruppe um Frédéric Joliot fand heraus, dass bei der Uranspaltung zwei bis drei Neutronen pro Spaltung freigesetzt werden; damit war die Möglichkeit für eine Kettenreaktion gegeben. Für einen solchen Prozess ist die kritische Masse erforderlich.
Das eigentliche Geheimnis der nuklearen Energiefreisetzung liegt in der Bindungsenergie. Bekanntlich ist die Kernmasse stets etwas geringer, als es die Summe der Teile (Nukleonen) erwarten liesse. Der erste Forscher, dem dies aufgefallen war, hiess Aston (der das Massenspektrometer entwickelt hatte). Für die Spaltprodukte erweist sich die Bindungsenergie deutlich grösser als für das Spaltmaterial.
Folglich muss der bei der Fission resultierende Differenz-Massendefekt in Form von elektromagnetischer Strahlung freigesetzt werden:
ΔE = Δmc²
Dass diese Umwandlung von Masse in Energie Einsteins berühmter Formel gehorcht, war zwar theoretisch zu erwarten. Trotzdem erwies sich die reale Entwicklung als triumphales Nachhallen für die Richtigkeit dieser banbrechenden Idee.
Fazit:
| Zitat: | Die Entdeckung der Kernspaltung ergab sich, ohne dass man nach ihr gesucht hätte, aus der jahrelangen konsequenten Verfolgung bisweilen unerwarteter radiochemischer Versuchsergebnisse.
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p.s.
Walther Gerlach (bekannt durch den Stern-Gerlach-Versuch) hatte sich mit Transmutationen der Elemente - insbesondere von Quecksilber in Gold - in den zwanziger Jahren befasst. Von Gerlach stammt auch das Büchlein: "Hahn - ein Forscherleben in unserer Zeit", das 1969 im Oldenbourg Verlag erschien. Während des 2. Weltkrieges (1944) wurde Gerlach "Bevollmächtigter für Kernphysik des Reichsmarschalls". Er hatte seine Hausaufgaben gemacht. Zum Glück beendete das unaufhaltsame Heranrücken einer doppelten Frontline die damaligen Kernwaffenversuche in Thüringen.
Gr. zg
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zeitgenosse
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| Verfasst am: 28.08.2009, 00:46 Titel: |
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| ebikonso hat Folgendes geschrieben: | | Daher - erst A. Einstein, dann die Kernspaltung, dann Modelle dazu und bis heute dann die Aufsummierung der Teilbereiche bis dann die Einstein-Formel auch gut erreicht wurde. |
So in etwa würde ich es auch sehen, ausser, dass für die Motivation zur Entdeckung der Kernspaltung Einstein nicht besonders massgebend war.
Relevant bei der angesprochenen Kernspaltung ist der folgenden Zusammenhang:
Der Graph der Kernbindungsenergie in Abhängigkeit der Nukleonenzahl erreicht beim Eisen (als stabilstem Element) sein Maximum. Danach fällt die Kurve leicht. Ohne diese Anomalie gäbe es keine Atommeiler.
Allgemein lässt sich folgern:
Der Fusionsbereich (Deuterium, Helium) liegt links vom Maximum, der Fissionsbereich (Uran, Plutonium) rechts davon.
Dass der Massendefekt in praxi nur näherungsweise bestimmbar ist, ergibt sich im Tröpfchenmodell für grössere Kerne nach der halbempirischen Bethe-Weizsäcker-Formel. Andere Kernmodelle sind deshalb zu berücksichtigen. Kernphysik resp. Kernchemie ist meiner Ansicht nach eine Wissenschaft, die viel Geduld und eine Menge spezieller Formeln erfordert.
Bei der Spaltung von U-235 wird etwa ein Zehntel des Massendefektes in Radio-Energie umgesetzt. Dieser Teil entspricht - wie ich bereits gesagt zu haben meine - der Differenz aus dem Defekt des Urankerns und derjenigen Defekte beider Teilkerne. Bei der Unzahl der in einer Kettenreaktion gespaltener Kerne ist die Energiebilanz somit ausserordentlich gross.
Gr. zg
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zeitgenosse
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| Verfasst am: 28.08.2009, 05:08 Titel: |
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| Orbit hat Folgendes geschrieben: | | Wie könnte man diesen gelegentlichen Hang zur subtilen Geschichtsklitterung des von mir sonst geschätzten zeitgenossen bezeichnen? |
In den von Drude herausgegebenen 'Annalen der Physik' erschien 1904 ein bemerkenswerter Artikel eines gewissen Hasenöhrl zur "Theorie der Strahlung in bewegten Körpern", der vermutlich auch das Interesse eines bis dahin unbekannten Physikers am 'Amt für geistiges Eigentum' in Bern erweckte. Bereits zuvor hatten sich Wissenschaftler wie Lorentz und Poincaré wegweisende Gedanken zur Trägheit elektromagnetischer Strahlung gemacht. Im folgenden Jahr (1905) erschien eine Berichtigung, indem der Autor die "scheinbare Masse" nun wie folgt angab:
m = (4/3)(h*ε_0/c²)
Der Term h*ε_0 enthält die Energie der von Hasenöhrl untersuchten Hohlraumstrahlung. In moderner Schreibweise also:
m = (4/3)(E_elm/c²)
Bis auf einen entbehrlichen Faktor ist diese Gleichung eingeschränkt gleichwertig zu der von Einstein in seinem 'Annus mirabilis' hergeleiteten Energie-Masse-Äquivalenz, mit dem nun allerdings signifikanten Unterschied, dass Einstein den Energieterm auf sämtliche Energieformen bezog. Dazu muss noch ergänzt werden, dass bei Hasenöhrl ein erkennbarer Bezug einer relativistisch motivierten Denkweise fehlt. Hasenöhrl hat seine Formel auf dem Boden der Maxwellschen Elektrodynamik und des Planckschen Strahlungsgesetzes entwickelt. Sicherlich ist die Einsteinsche Herleitung in ihrer wie immer auf das Notwendige beschränkten Kürze wesentlich eleganter, als Hasenöhrls zuweilen schwer verständliche Umformungen. Trotzdem erschiene es mir unter Berücksichtigung obiger Klarstellung im Kontext angemessen, von der Hasenöhrl-Einstein-Gleichung zu sprechen. Von einem Plagiat Einsteins - wie es einige böswillig veranlagte Autoren dem Leser glaubhaft machen wollen - kann dabei nicht die Rede sein.
Gr. zg
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Orbit
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| Verfasst am: 28.08.2009, 09:48 Titel: |
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OK, danke für die Richtigstellung, zeitgenosse. Es sieht so aus, dass Du einfach leicht provokativ zu einer kleinen Diskussion über die Entstehungsgeschichte der berühmten Formel anregen wolltest.
Ich frage mich einfach, warum Du das ausgerechnet im Jolob-Bog auf diese Weise tun musst.
Orbit |
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zeitgenosse
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| Verfasst am: 28.08.2009, 10:25 Titel: |
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| Orbit hat Folgendes geschrieben: | | Ich frage mich einfach, warum Du das ausgerechnet im Jolob-Bog auf diese Weise tun musst. |
Keine Ahnung. Es ergab sich einfach.
Präzisierend zum Abschluss folgende Zusammenfassung:
Während Hasenöhrl von der Strahlung ausgehend auf die träge Masse schliesst, geht Einstein eigentlich den umgekehrten Weg, indem er betont:
| Zitat: | Gibt ein Körper die Energie L in Form von Strahlung ab, so verkleinert sich seine Masse um L/V²...
Die Masse eines Körpers ist ein Maß für dessen Energieinhalt...
Es ist nicht ausgeschlossen, dass bei Körpern, deren Energieinhalt in hohem Maße veränderlich ist (z.B. bei den Radiumsalzen), eine Prüfung der Theorie gelingen wird...
Zitiert aus:
Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig? (Ann. d. Phys. 1905) |
Wie oft hatte der Prophet in der Studierstube letztlich Recht. Hahn und Straßmann erbrachten entgegen ihrer ursprünglichen Absicht den diesbezüglichen Tatbeweis. Zu Einsteins Leidwesen wurde die wohl populärste Formel der Physik der Öffentlichkeit durch die verheerende Wirkung der Atombombe bewusst.
Im historischen Kontext:
Poincaré stellte 1900 die These auf, dass zwischen der Energiestromdichte S und der Impulsdichte g die folgende Beziehung gilt:
S = gc²
Für dieses spezielle Feld kann die Gleichung umgeschrieben werden, so dass verallgemeinernd gilt:
E = mc²
Siehe dazu auch Schmutzer, Relativitätstheorie aktuell (Teubner Studienbücher).
Diesem Zusammenhang widmete ab 1904 der genannte Hasenöhrl ausgiebige Studien, indem er sich - auf den Erkenntnissen von Kirchhoff, Boltzmann und Planck aufbauend - der Hohlraumstrahlung zuwandte. Einstein oblag es in der Folge, die physikalisch korrekte Energie-Masse-Beziehung heraus zu kristallisieren.
Gr. zg
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dhainz
Anmeldedatum: 02.05.2006
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| Verfasst am: 28.08.2009, 18:30 Titel: |
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Ich weiß nicht, aber von der "Hasenöhrl-Einstein" Formel zu sprechen, scheint mit einer Überbetonung Hasenöhrls zu entspringen, vor allem weil seine Formel ja nicht neu war:
Also, JJ Thomson hat 1881 erkannt, dass durch eine Art von Selbstinduktion im Äther geladene und bewegte Körper aufgrund ihred elektromagnetischen Feldes einen größere Masse erhalten (mit der etwas umständlichen Formel für die Massenerhöhung $\frac{4}{15}\frac{\mu e^{2}}{a}$).
http://en.wikisource.org/wiki/On_the_Electric_and_Magnetic_Effects_produced_by_the_Motion_of_Electrified_Bodies
Thomson führte dies 1893 weiter und verwendete dort für die "apparent mass" bereits die (im elektromagnetischen Sinne) korrekte Formel, $\frac{2}{3}\frac{e^{2}}{a}$, und da die Energie mit $\frac{1}{2}\frac{e^{2}}{a}$ gegeben ist, haben wir hier erstmals den ominösen 4/3 Faktor zwischen Masse und em-Energie. (Darüber hinaus definierte er auch erstmals auf etwas umständliche Weise den elektromagnetischen Impuls. Dies alles führte Thomson dazu, dass es unmöglich sei, die Lichtgeschwindigkeit zu überschreiten.
http://www.archive.org/details/notesonrecentre01thomgoog
Dies wurde von Searle (1897) unter Berücksichtigung der Deformation elektrostatischer Systeme (Heaviside-Ellipsoid) weiter verfeinert.
http://en.wikisource.org/wiki/On_the_Steady_Motion_of_an_Electrified_Ellipsoid
Wilhelm Wien (in der Lorentz-Festschrift) geht 1900 nun überhaupt davon aus, dass die gesamte Masse eines Körpers seiner elektromagnetischer Energie entspricht. Dabei schrieb der die Thomson-Searle Formel gleich direkt im 4/3-Formal auf: $m=\frac{4}{3}E A^{2}$ (wo E die em-Ruhenergie und A=1/c ist, also $m_{em}=\frac{4}{3}\frac{E_{em}}{c^{2}}$.
http://de.wikisource.org/wiki/%C3%9Cber_die_M%C3%B6glichkeit_einer_elektromagnetischen_Begr%C3%BCndung_der_Mechanik
Und auch Lorentz (1904) diskutiert nun in seinen Arbeiten die elektromagnetische Masse.
http://de.wikisource.org/wiki/Elektromagnetische_Erscheinungen
Etwas vorher (in der Lorentz-Festschrift 1900) und in eine andere Richtung gehend schrieb Poincaré - um die von Lorentz eingeführten Widerspruch zum Reaktionsprinzip und der Gleichförmigkeit der Schwerpunktsbewegung in der LET aufzulösen - der em-Energie (wie Thomson aber in modernem Gewand) einen Impuls und eine "fiktive" Masse gemäß $K_{0}J$ oder E/c² zu (da K_0=1/c² und J=E_em). Das führte Poincaré prompt in ein Paradoxon, denn die Anwendung der Lorentz-Transformation führte zu einer Verletzung des Impulssatzes. Was fehlte war die richtige Äquivalenz, die erst Einstein einführte.
http://www.archive.org/details/DieTheorieVonLorentzUndDasPrinzipDerReaktion
Poincarés Ansatz zum em-Impuls wurde von Abraham in mehreren Arbeite weitergeführt. (Z.b. Impulsdichte von E/c² usw.)
http://de.wikisource.org/wiki/Prinzipien_der_Dynamik_des_Elektrons_%281903%29
Am Schluss der langen Liste haben wir auch noch Hasenöhrl, der die Thomson-Searle-Wien-Lorentz Formel für die "scheinbare Masse" unter Verwendung des Thomson-Poincaré-Abraham Impulses auch bei der Strahlungsenergie fand. 1904-1905 schrieb er dazu mehrere Arbeiten in den "Wiener Sitzungsberichten 1904" ($\mu=\frac{8}{3}\frac{E_{0}}{B^{2}}$, wo B=c) und den "Annalen der Physik 1904" ($\frac{8}{3}\frac{h\epsilon_{0}}{c^{2}}$) und 1905 (($\frac{4}{3}\frac{h\epsilon_{0}}{c^{2}}$, also $m_{em}=\frac{4}{3}\frac{E_{em}}{c^{2}}$) zu diesem Thema. Dabei erkannte er als erster auch den Zusammenhang von Masse und Wärme.
http://de.wikisource.org/wiki/Zur_Theorie_der_Strahlung_bewegter_K%C3%B6rper
http://de.wikisource.org/wiki/Zur_Theorie_der_Strahlung_in_bewegten_K%C3%B6rpern
http://de.wikisource.org/wiki/Zur_Theorie_der_Strahlung_in_bewegten_K%C3%B6rpern._Berichtigung
1907-1908 formulierte er dann seinen Theorie in Übereistimmung mit den Arbeiten von Mosengeil und Planck zur SRT. Pikanterweise beschwert sich Hasenöhrl dabei, dass er von Planck wegen der scheinbaren Masse usw. nicht zitiert worden war. Diese letzte Arbeit wurde von Planck 1908 dann doch gewürdigt.
http://de.wikisource.org/wiki/Zur_Thermodynamik_bewegter_Systeme
http://de.wikisource.org/wiki/Zur_Thermodynamik_bewegter_Systeme_%28Fortsetzung%29
Als Schlusskapitel der "elektromagnetischen Masse" dient Poincaré 1905. Poincaré (und vor ihm Abraham) hatte nämlich erkannt, dass die Deformatio des Elektrons eine nicht-elektrische Bindungsenergie erfordert. Ebenso ergab sich das Problem, dass sich die 4/3-Formel nur aus dem em-Impuls ergab, nicht aus der em-Energie. Poincaré führte nun eine lorentz-invariante nicht-em-Energie ein und stellte so den 4/3-Faktor auch für die em-Energie des Elektrons wieder her. Poincaré konnte also den 4/3 Faktor erklären, er blieb jedoch noch dabei, dass nur die em-Energie zur Masse beiträgt, nicht die anderen Energieformen.
http://www.archive.org/details/UeberDieDynamikDesElektrons23.Juli1905
Die Entdeckung der wirklichen Masse-Energie-Äquivalenz blieb daher Einstein (und dann Planck, Laue usw.) im Rahmen der SRT vorbehalten.
mfg
Dietmar
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Überzeugungen sind gefährlichere Feinde der Wahrheit als Lügen. Friedrich Nietzsche |
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zeitgenosse
Anmeldedatum: 21.06.2006
Beiträge: 1811
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| Verfasst am: 29.08.2009, 02:31 Titel: |
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| dhainz hat Folgendes geschrieben: | | Ich weiß nicht, aber von der "Hasenöhrl-Einstein" Formel zu sprechen, scheint mit einer Überbetonung Hasenöhrls zu entspringen, vor allem weil seine Formel ja nicht neu war... |
Die etwas pointierte Benennung "Hasenöhrl-Einstein-Gleichung" stammt daher, weil im engeren Kontext ein erkenntnistheoretischer Zusammenhang bezüglich fortschreitender Erkenntnistiefe - insbesondere durch die in den 'Annalen der Physik' veröffentlichten Themenartikel - gegeben ist. Einstein hat als Mitleser von Hasenöhrls Arbeiten profitiert, indem er die Schwächen der vorrelativistischen Argumente ausloten und für sich selbst einen besseren Ansatz wählen konnte. Ob sich Einstein im Jahre 1905 auch ohne Hasenöhrls Beiträge mit der Trägheit der Strahlungsenergie E/c² befasst hätte, ist nicht eindeutig zu beantworten, weil diesbezügliche Referenzen bei Einstein bekanntlich fehlen. Es ist aber wenig plausibel, dass Einstein die in Frage kommenden Untersuchungen von Hasenöhrl nicht gekannt hätte, denn: Seit spätestens 1901 erwies sich Einstein als ein reger Autor, indem er in den Ann. d. Phys. regelmässig kleinere Beiträge veröffentlichte.
1901:
Ueber irreversible Strahlungsvorgänge
1902:
Ueber die thermodynamische Theorie der Potentialdifferenz zwischen Metallen und vollständig dissociirten Lösungen ihrer Salze und über eine electrische Methode zur Erforschung der Molecularkräfte
1902:
Kinetische Theorie des Wärmegleichgewichtes und des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik
1903:
Eine Theorie der Grundlagen der Thermodynamik
1904:
Zur allgemeinen molekularen Theorie der Wärme
Man beachte Hasenöhrls Artikeleinschub:
1904:
Zur Theorie der Strahlung in bewegten Körpern
1905:
Zur Theorie der Strahlung in bewegten Körpern. Berichtigung
Sowie darauf wieder Einstein:
1905:
Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?
1906:
Das Prinzip von der Erhaltung der Schwerpunktsbewegung und die Trägheit der Energie
1906:
Über eine Methode zur Bestimmung des Verhältnisses der transversalen und longitudinalen Masse des Elektrons
usw. usw.
Von Mosengeil stammt der an Hasenöhrl anknüpfende Spätbeitrag:
1907:
Theorie der stationären Strahlung in einem gleichförmig bewegten Hohlraum
*************************************************************
Retrospektive:
Die Genealogie der Energie-Masse-Relation zeigt deutlich den mühevollen Erkenntnispfad, wobei zum Teil auch abwegige und letztlich unhaltbare Ideen erörtert wurden. Im Kern offenbart sich die anwachsende Erkenntnis aber als zielorientiert, um schliesslich mit Einsteins Beitrag von 1905 einen krönenden Schlußstein zu finden, der zugleich den Beginn eines neuen Zeitalters verkündet.
• J.J. Thomsons Initialbeitrag (1881) zeigt noch nicht die volle Aequivalenz zwischen (Strahlungs)-Energie und Masse auf, kann aber als wegweisend bezeichnet werden. Nach Thomson besitzt ein bewegter geladener Körper infolge seiner Bewegung eine Masse. Darauf aufbauend entwickelten Heaviside, Searle, Abraham und Kaufmann ihre eigenen Konzeptionen.
Zeitzeugen berichten:
| Zitat: | Kaufmann, Über die Konstitution des Elektrons:
Im Jahre 1881 wies Hr. J. J. Thomson nach, daß ein elektrisch geladener Körper wegen des magnetischen Feldes, das er nach der Maxwellschen Theorie durch seine Bewegung hervorruft, sich äußeren Kräften gegenüber so verhalten müsse, als sei seine Masse um einen gewissen von der Größe seiner Ladung und seiner Form abhängigen Betrag vergrößert. Nachdem dann im Jahre 1889 O. Heaviside die Verzerrung des von einer geladenen Kugel mitgeführten Feldes berechnet hatte, die eintritt, wenn die Geschwindigkeit der bewegten Ladung mit der Lichtgeschwindigkeit vergleichbar wird, zeigte Hr. Thomson ferner, daß bei derartigen Geschwindigkeiten der von ihm angegebene Massenzuwachs nicht mehr konstant sei, sondern mit wachsender Geschwindigkeit zunehme. Die gesamte träge Masse einer bewegten Ladung müsse also eine Funktion ihrer Geschwindigkeit sein.
Kaufmann, Die elektromagnetische Masse des Elektrons:
Es glückte damals auch, die Resultate mit einer von Herrn Searle abgeleiteten theoretischen Formel in Einklang zu bringen; jedoch nur unter der Annahme, dass der grösste Teil der Masse des bewegten Elektrons mechanischen, der Rest elektromagnetischen Ursprungs sei. [...] Eine bereits von Herrn Abraham versuchte Vergleichung meiner Versuchsresultate mit seiner Formel ergab keine gute Übereinstimmung, die Masse änderte sich schneller als die Theorie verlangte, sodass eine etwa hinzugefügte mechanische Masse hätte negativ angesetzt werden müssen.
Rutherford, Radioaktive Umwandlungen:
Die fortbewegte Ladung wirkt wie ein elektrischer Strom, ein magnetisches Feld wird um den Körper herum erzeugt und bewegt sich mit ihm fort. Magnetische Energie wird in dem Medium, das den Körper umgibt, aufgespeichert und der Körper selbst verhält sich infolgedessen so, als ob er eine grössere Masse hätte als im ungeladenen Zustande. Diese elektrische Masse, die sich zu der mechanischen Masse addiert, sollte nach der Theorie für kleine Geschwindigkeiten konstant sein, jedoch mit Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit rasch anwachsen...
Frank, Deutungen der Quantentheorie:
Wenn J.J. THOMSON von "wirklicher" und "scheinbarer" Masse spricht, ist der philosophisch gebildete Physiker gern bereit, diese Ausdrucksweise mit dem Unterschied von "wirklicher" und "scheinbarer" Welt in Verbindung zu bringen. Der Satz, daß die mechanische Masse nur eine "scheinbare" ist, wird dann als eine Bestätigung des philosophischen Idealismus aufgefaßt, nach dem die Materie nur ein Schein ist. |
• Besonders Searle, Mitarbeiter Thomsons, scheint diese Zusammenhänge in luzider Weise begriffen zu haben:
| Zitat: | | Wichtig waren seine Arbeiten (1896, 1897) zur elektromagnetischen Masse bzw. zur Geschwindigkeitsabhängigkeit der Masse, wobei er erkannte, dass Körper nicht über die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden konnten, da dies einen unendlich großen Energieaufwand erfordert. Ebenso prägte er den Begriff Heaviside-Ellipsoid, wobei er Oliver Heaviside folgend herausfand, dass elektrostatische Felder in Bewegungsrichtung kontrahiert sind. Diese Entwicklungen fanden sich später teilweise in der Mathematik der Speziellen Relativitätstheorie wieder. |
• Einen Schritt weiter geht auch Wien (1900), indem er die Masse mit der elektromagnetischen Energie in Verbindung bringt und dazu die Thomson-Searle-Formel leicht modifiziert. Wien will prinzipiell die Mechanik aus der Elektrodynamik ableiten - ein Unterfangen, dem kein Erfolg beschieden ist.
• Poincaré (1900) wiederum leitet seine Überlegungen von der Beziehung zwischen der Energiestromdichte und der Impulsdichte ab und kommt so dem eigentlichen Kerngedanken bereits recht nahe.
• Mit Abraham (1902) müssen wir uns m.E. nicht tiefer auseinandersetzen, weil sich seine (zuweilen durchaus geistreichen) Ideenkonstrukte letztlich - von wenigen Ausnahmen abgesehen - als irrelevant erwiesen.
• Lorentz (1904) kommt in Bezug auf den vorliegenden Gegenstand nicht wesentlich voran. Viele ermüdende Erörterungen finden im Rahmen seiner Elektronentheorie statt, die wir nicht unbedingt wissen müssen. Der im Folgejahr durch Einstein herbei geführte Paradigmawechsel drängte sich in der Tat auf, etwas völlig Neues lag in der Luft.
• Die Existenz einer trägen Masse der Hohlraumstrahlung ist zuerst von Hasenöhrl (1904) behauptet worden. Bis auf den korrigierten Faktor ist diese Aussage auch quantitativ zutreffend, aber kein Novum. Hasenöhrls Verdienst liegt im Einbezug der Hohlraumstrahlung. Als Schüler von Boltzmann ein in sich logischer Abschluss dieser über zwanzigjährigen Entwicklungsgeschichte.
• Mit Einstein beginnt im wissenschaftshistorischen Kontext die eigentliche relativistische Phase - und damit ein kreativer Neubeginn. Aufgrund dieses irreversiblen Übergangs kann man "Cum grano salis" ohne jeglichen Zwang von der Hasenöhrl-Einstein-Gleichung sprechen, in dem Sinne notabene, wie anfangs auch von der Lorentz-Einsteinschen Relativitätstheorie die Rede war (obwohl - wie jeder weiss - Lorentz am Aether weiterhin festhielt). Doch wer sich an dieser Terminologie stört, spricht stattdessen von der Energie-Masse-Aequivalenz, die genuin mit Einsteins Namen in untrennbarer Weise verknüpft ist.
Weitere interessante und die Thematik erhellende Beiträge stammen u.a. von Fermi und Feynman. Diese über 1905 hinaus anhaltende Resonanz belegt deutlich die komplexe Problematik.
Gr. zg
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dhainz
Anmeldedatum: 02.05.2006
Beiträge: 87
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| Verfasst am: 29.08.2009, 13:21 Titel: |
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| zeitgenosse hat Folgendes geschrieben: | | Die etwas pointierte Benennung "Hasenöhrl-Einstein-Gleichung" stammt daher, weil im engeren Kontext ein erkenntnistheoretischer Zusammenhang bezüglich fortschreitender Erkenntnistiefe - insbesondere durch die in den 'Annalen der Physik' veröffentlichten Themenartikel - gegeben ist. |
Ich habe nicht behauptet, dass Einstein die Arbeiten von Hasenöhrl nicht gekannt hatte, sondern ich stellte die Wichtigkeit Hasenöhrls in diesem Themenkomplex in Frage.
| Zitat: | | Ob sich Einstein im Jahre 1905 auch ohne Hasenöhrls Beiträge mit der Trägheit der Strahlungsenergie E/c² befasst hätte, ist nicht eindeutig zu beantworten, weil diesbezügliche Referenzen bei Einstein bekanntlich fehlen. |
Inhaltliche Schnittmengen zu Einstein finden sich wohl eher bei Poincaré als bei Hasenöhrl. Obwohl auch die Formulierung "Poincaré-Einstein" die Wichtigkeit des Unterschieds zwischen elektromagnetischer Masse und relativistischer Masse-Energie-Äquivalenz untergraben würde. Man sollte jedenfalls immer klar definieren, von welcher Äquivalenz man spricht.
Gucken wir mal nach: http://www.archive.org/details/DieTheorieVonLorentzUndDasPrinzipDerReaktion
Poincarés 1900-Arbeit ist in 3 Abschnitte unterteilt. Der 2. ist hier hier nicht relevant.
Im 1. Abschnitt zeigt Poincaré, wie man unter Einbeziehung des EM-Feldes die Gleichförmigkeit der Schwerpunktsbewegung erhalten kann: Indem man der em-Energie sowohl Impuls als auch eine "fiktive" Masse zuschreibt. Das bedeutete für Poincaré, dass das Reaktionsprinzip nicht mehr für die Materie alleine, sondern nur noch zusammen für Materie und Äther funktioniert.
Im 3. Abschnitt demonstriert Poincaré, dass die Ungültigkeit des Reaktionsprinzip für die Materie ebenso die Ungültigkeit des Relativitätsprinzips für die Materie zur Folge hat - in beiden Fällen müsste man also auf den Äther zurückgreifen. Dabei demonstrierte Poincaré das Auftreten eines Strahlungsparadoxon durch eine Anwendung der lorentzschen Ortszeit - die Impulserhaltung wird verletzt.
Jetzt sehen wir uns die ersten beiden Arbeiten von Einstein. In der ersten "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?, 1905" wird ein Strahlungsparadoxon von der Art, wie es Poincaré in Abschnitt 3 eingeführt hatte, aufgelöst. D.h. im Gegensatz zu Poincaré erkannte Einstein, dass man bloß annehmen muss, dass die Masse eines Körpers bei der Strahlung abnimmt, und schon verschwinden die Probleme mit den Erhaltungssätzen und dem Relativitätsprinzip.
Und die zweite Arbeit "Das Prinzip von der Erhaltung der Schwerpunktsbewegung und die Trägheit der Energie, 1906" besteht praktisch aus einer Modernisierung von Poincarés 1. Abschnitt, wie Einstein selber zugibt: "Trotzdem die einfachen formalen Betrachtungen, die zum Nachweis dieser Behauptung durchgeführt werden müssen, in der Hauptsache bereits in einer Arbeit von H. Poincaré enthalten sind², werde ich mich doch der Übersichtlichkeit halber nicht auf jene Arbeit stützen.“
Also, dieser von Poincaré und Einstein behandelte Themenkomplex kommt bei Hasenöhrl in dieser Form nicht vor.
| Zitat: | | Von Mosengeil stammt der an Hasenöhrl anknüpfende Spätbeitrag: |
Nun, das war nicht nur ein Spätbeitrag, denn Mosengeils wichtiger Arbeit folgten dann die Betrachtungen von Planck (1907) und Einstein (1908) zur Hohlraumstrahlung:
http://de.wikisource.org/wiki/Theorie_der_station%C3%A4ren_Strahlung
| Zitat: | | Mit Abraham (1902) müssen wir uns m.E. nicht tiefer auseinandersetzen, weil sich seine (zuweilen durchaus geistreichen) Ideenkonstrukte letztlich - von wenigen Ausnahmen abgesehen - als irrelevant erwiesen. |
Die em-Feldtheorie von Abraham (1902-1903) bildete eine wichtige Grundlage der Lorentzschen 1904-Arbeit. Insbesondere hat Abraham den em-Impuls von Thomson-Poincaré ausgearbeitet, was für E=mc² nicht ganz unwichtig ist....
mfg
Dietmar
http://de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_der_speziellen_Relativit%C3%A4tstheorie
http://de.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Hasen%C3%B6hrl
_________________
Überzeugungen sind gefährlichere Feinde der Wahrheit als Lügen. Friedrich Nietzsche |
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zeitgenosse
Anmeldedatum: 21.06.2006
Beiträge: 1811
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| Verfasst am: 29.08.2009, 14:50 Titel: |
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| dhainz hat Folgendes geschrieben: | | Die em-Feldtheorie von Abraham (1902-1903) bildete eine wichtige Grundlage der Lorentzschen 1904-Arbeit. Insbesondere hat Abraham den em-Impuls von Thomson-Poincaré ausgearbeitet, was für E=mc² nicht ganz unwichtig ist... |
Das trifft sicherlich zu; trotzdem kann ich Abrahams wenig flexibler Ideenwelt nur wenig abgewinnen. Im Gegensatz zu Einstein: In mathematischen Dingen äusserst beschlagen, versagte dennoch seine für physikalische Aspekte nötige Intuition.
In seiner "Theorie der Elektrizität" lese ich bspw:
| Zitat: | | Um die Mechanik des Elektrons vollständig zu entwickeln, bedarf es allerdings einer besonderen Annahme über dessen Form. Ich habe an der Annahme eines starren kugelförmigen Elektrons festgehalten, die ich der rein elektromagnetischen Theorie der Kathoden- und Radiumstrahlen zugrunde gelegt hatte. Mir scheint nichts vorzuliegen, was dazu nötigen könnte, diese Grundhypothese fallen zu lassen. |
Aus heutiger Sicht eine idealisierte und unhaltbare Annahme.
Aus der Ferne beurteilt bleibt Abraham trotzdem in guter Erinnerung. Mit den Worten kollegialer Vertrautheit ausgedrückt:
Er liebte seinen absoluten Äther, seine Feldgleichungen, seine starren Elektronen gerade so wie ein junger Mann seine erste Liebe, deren Erinnerungen keine späteren Erfahrungen auslöschen können.
Gr. zg
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Make everything as simple as possible, but not simpler! |
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dhainz
Anmeldedatum: 02.05.2006
Beiträge: 87
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galileo2609
Site Admin
Anmeldedatum: 20.02.2006
Beiträge: 6115
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| Verfasst am: 29.08.2009, 23:04 Titel: |
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Hallo Dietmar,
sehe ich auch so. Kommt morgen.
Grüsse galileo2609 |
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