442 DOC. 315 STERN-GERLACH EXPERIMENT 32 A. Einstein und P. Ehrenfest, [8] [9] momente unter dem Einfluß der Strahlung (von Zimmertemperatur)? - Verhältnismäßig sicher läßt sich die erforderliche Zeit abschätzen für den Fall von Übergängen von Quanten- nach Quantenzuständen. Denn wir wissen, daß in Fällen dieser Art für den Übergang einer Schaar von Atomen diese Zeit jeweils - wenigstens der Größenordnung nach - übereinstimmt mit der eines entsprechenden klassischen Modells. In unserem Fall eines präzessionierenden Atoms mit mag- netischem Moment wäre das ein bei seiner konischen Rotation aus- strahlender magnetischer Dipol. Die Einstellungszeit würde (bei einer Feldstärke von 10000 Gauß) von der Ordnung von 1011 Sek. sein, falls allein die Ausstrahlung der Präzessionsbewegung wirksam wäre. Beachtet man aber den Einfluß der umgebenden Zimmer- temperaturstrahlung ["positive und negative Einstrahlung"1)], so verkürzt sie sich auf etwa 109 Sek. Das sind also jedenfalls Zeiten von einer Größenordnung, die für das Experiment überhaupt nicht in Betracht kommen, denn hier muß die Einstellung in einer Zeit von weniger als 10-4 Sek. erfolgen. § 4. Wenn man versucht aus dieser Schwierigkeit herauszu- kommen, so bieten sich zunächst zwei alternative Annahmen dar: A. Der wirkliche Mechanismus ist derart, daß Atome niemals in einen Zustand geraten können, in welchem sie nicht vollständig quantisiert sind. B. Bei raschen Einwirkungen resultieren Zustände, die bezüglich der Orientierung die Quantenregel verletzen die von der Quanten- regel verlangten Einstellungen werden durch Aus- und Einstrahlung hergestellt, und zwar mit einer Reaktionsgeschwindigkeit außer- ordentlich viel größer als bei Übergängen von Quanten- nach Quantenzuständen. Eine Entscheidung a priori zwischen diesen beiden Alternativen scheint gegenwärtig nicht möglich zu sein aber es ist angezeigt sich ihren prinzipiellen Unterschied und die charakteristischen Schwierig- keiten, zu denen jede von ihnen führt, deutlich vor Augen zu bringen. § 5. Besprechung der Alternative A. 1. Was sie fordert, läßt sich besonders gut am Experiment von Stern-Gerlach exem- plifizieren: Im Dampfraum des Schmelzöfchens ist jedes Silberatom unmittelbar nach jedem Zusammenstoß vollständig quantisiert, also seine magnetische Achse nach dem dort herrschenden, wenn auch noch so schwachen magnetischen Feld orientiert. Nach seinem letzten [10] 1) Vergl. A. Einstein, Zur Quantentheorie der Strahlung. Phys. ZS. 18, 121, 1917, § 2.