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THEORETICAL
ATOMISM
260
12.
Albert Einstein:
Theoretische Atomistik
genau gleich sein,
sondern
die
unregelmäßigsten
Schwankungen
erfahren,
ge-
mäß der
Unregelmäßigkeit
der
molekularen
Bewegungen,
die den Druck hervor-
bringen.
Da
erhebt
sich die
wichtige
Frage: "Können
wir
derartige
regellose
Schwankungen,
die
ihren
Grund in der
Unordnung
der
Molekularbewegung
haben,
wirklich
beobachten, oder entziehen sich dieselben
wegen
ihrer
Kleinheit
notwendig
der
Beobachtung?" Die
verblüffende
Antwort
lautet,
daß
die Theo-
rie
mit
unseren
Mitteln
beobachtbare
Schwankungen
dieser Art wirklich fordert,
und
daß
solche
Erscheinungen
schon seit
fast
einem
Jahrhundert
beobachtet
sind.
Wir
haben bereits
gesehen,
daß
jedes
Molekül sich
nach
der Theorie als
Ganzes
so
rasch
bewegt,
daß die mittlere kinetische
Energie
L dieser
Bewegung
gleich
3/2N/RT
ist.
Dieses
Resultat
ist aber
seiner
Ableitung
gemäß
nicht
nur
für
Moleküle
gültig,
sondern
für
beliebig große
materielle
Komplexe,
die sich als
Ganzes
bewegen
können. Aus der
angegebenen
Beziehung
folgert
man
leicht,
daß die
Geschwindigkeiten
jener
Bewegung
desto kleiner
sind, je größer
die
Masse des
betrachteten
Gebildes ist. Teilchen
von
der Größe eines
tausendstel
Millimeters Durchmesser lassen sich
nun
leicht
mikroskopisch
beobachten.
Ihre
Masse ist
von
der
Größenordnung
10-12 Gramm. Für die mittlere
Geschwindig-
keit
der molekularen
Bewegung
bei
gewöhnlicher
Temperatur
liefert
die soeben
angegebene Beziehung
den
Betrag
von
ungefähr
0,2
mm pro
Sekunde,
also
einen
für
die
mikroskopische
Beobachtung ungeheuren Betrag.
Dieser
tritt aber
nicht direkt
in die
Erscheinung.
Das Teilchen ist
stets
von
einem Medium
um-
geben,
etwa
von
einer
Flüssigkeit.
Hat
es
in
einem Moment eine
bestimmte
Bewegung,
so
wird diese
durch
Reibung
an
der
Flüssigkeit
sehr
rasch
abge-
bremst. Dafür erhält
das Teilchen aber
durch
die
Unregelmäßigkeit
der
Mole-
kularbewegung
des Mediums
immer
neue
Impulse.
Das Resultat dieser
beiden
Wirkungen
ist eine
Bewegung
von
höchster
Unregelmäßigkeit,
deren Geschwin-
digkeit
und
Richtung
äußerst
rasch
wechseln,
desto
rascher,
je
zäher das
das
Teilchen
umgebende
Medium ist. Es ist ein
leichtes,
die mittlere Größe der bei
dieser
Art der
Bewegung
von
einem Teilchen
zurückgelegten
Wege
zu
berech-
nen.
Ein Teilchen
von
der oben ins
Auge
gefaßten
Größe,
das
von
Wasser
um-
geben ist, legt
in einer Sekunde durchschnittlich
einen
Weg
von
etwa
einem
tau-
sendstel
Millimeter zurück.
Kleine,
in
Flüssigkeiten
schwebende Teilchen
führen
also
unter
dem Einfluß
der
unregelmäßigen
Molekularbewegung
mikroskopisch
sichtbare
unregelmäßige Bewegungenaus;
diese
sind
schon
vor beinahe
100
Jahren
[14]
tatsächlich
aufgefunden
worden ("Brownsche
Bewegung", vgl.
Art.
11
S. 242).
Diese
Brownsche
Bewegung
ist einmal
deshalb
von
großer
Bedeutung,
weil sie
es
gestattet,
die Zahl
N,
also auch die absolute
Größe der
Moleküle
ganz
exakt
zu
berechnen. Denn die Größe N
bestimmt
die
mittlere kinetische
Ener-
gie
L
=
2N
der fortschreitenden
Bewegung
des
Teilchens,
und diese wiederum
3
R
T
die
mittlere
Größe des
von
einem
Teilchen
in einer Sekunde
zurückgelegten Weges.
Die
große prinzipielle Bedeutung
der Brownschen
Bewegung
aber
liegt,
wie schon
bemerkt,
darin,
daß
in
ihr
die
ungeordneten elementaren
Vorgänge
unmittelbar
zur
Wahrnehmung
kommen,
welche nach der
kinetischen
Theorie