Die Atomtheorie und die Prinzipien der Naturbeschreibung

Abstract

Die Naturerscheinungeli, die sich unsereli Sinnen darbietell, zeigeli oft eine groBe Ver~iiderlichkeit ,and Unbest~ndigkeit . Um dies zu erklXren, hat man yon alters her angenommell, daB die Erscheinungen als Folge des Zusammenwirkens einer groBen Allzahl yon Elemelitarteilchen, der sog. Atome, die selbst unver~nderlich und best~ndig :sind, aber wegen ihrer Kleinheit sich der IInmittel]saren Beobachtung entziehen, entstehen. Ganz abgesehen yon der prinzipielleli Frage, ob wir be• echtigt stud, auf diesen Gebieten anschauliche Bilder zu verlallgen, so mugte die Atomtheorie llrsprfinglich einen hypothetischeliCharakter haben, land man war geneigt anzunehmen, daB sie diesen Charakter behalten wfirde, da man es der Natur tier Sache nach ffir unm6glich hielt, einen direkten Einbliek in die Welt der Atome zu erhalten. Es is t aber hier wie auf so vielen Gebieten gegangen; die Grenzell der Beobachtungsm6glichkeiten haben sich infoige der Entwicklung der tIilfsmittet immer weiter verschoben. Wir brauehen n u t an die Kenlltnis yore Ban des Weltalls, die wir mi t Hilfe des Fernrohrs und des Spektroskops gewonnen habell, zu denkell oder an den Eiliblick ill den feineren Aufbau der Organismen, dell wir dem Mikroskop verdanken. Ebenso hat die auBer~rdelitliche Entwicklung der physikalischen Experimentierkunst uns mit ether groBen Anzahl yon Erseheinungei1 bekannt gemacht, die direkte Ausaagen fiber die t3ewegungen der Atome und fiber ihre Anzahr gestatten. Wit kennen sogar Ph~nomene, yon dellen mall mit Sicherheit annehmeli ~darf, dab sie yon den Wirkungen eines einzelneli Atoms oder sogar yon einem Teil eines solchen herriihren. W~ihrend somit jeder Zweifel an der ,[Realit~t der Atome weiehen muBte ulid wit sogar eine eingehellde Kenntnis vom inneren Bau des Atoms gewonnen haben, sind wir jedoch gleich:zeitig in lehrreicher Weise an die natfirliche Be;grenzung unserer Anschauungsformen erinnert worden. Es ist diese eigentfimliche Lage, die ich ihier zu schildern versuchen werde. Die Zeit erlaubt mir llicht, in Einzelheiten die in Frage stehende auBerordentliche Erweiterung ~nseres Erfahrungsgebietes, welche dutch die Entdeekung der Kathodenstrahlen, R6ntgenstrahleli nnd der radioaktivell Stoffe gekennzeichnet ist, zu beschreiben. Ich werde mich darauf beschrXnkeli, die Grundziige des Atombildes, das wir dadurch gewollllen haben, in Erinnerung zu bringen. Als gemeinsamen 13austein ill den Atomen s~imtlicher x Ubersetzung eines Vortrages, gehalten in der ~Er6ffnungssitzung der 18. skandinavischen Natur"forscherversammlung in IKopenhagen 26. August I929. Stoffe treffeli wir die sog. Elektronez, negativ elektrische, leichte Teilchen, wetche dutch die Anziehung voli dem viel schwereren, positiv elektrischell Atomkern ira Atom Iestgehatten werden. Die Masse des Kernes best immt das Atomgewicht des Stoffes, hat aber im fibrigen nur geringen Einftul3 auf die Eigenschaften der Stoffe, die in erster Linie best immt sind durch die elektrische Ladling des Kernes, welche immer, vom Yorzeicheli abgesehen, ein gauzes -Vielfaches der Elektronenladung ist. Diese ganze Zahl, welche angibt, wie viele Elektronell im neutralen Atom vorhalideI~ sind, ist gleich der Atomliummer, das ist die Nummer des besproehenen Elements in dem sog. natfirtichen System, in welchem die eigentfimticheli Verwandtschaftsverh~ttnisse der Elemente hinsichtlich ihrer physikalischen und chelIlischen Eigenschaften so treffend zum Ausdruck kommen. Diese Deutung der Atomnummer bedeutet einen wichtigen Schritt zur-L6sung einer Aufgabe, wetche schon lange Zeit einer der kfihnsteli Tr~ume der Naturwissenschaft geweseli ist, n~imlich ein Verst~ndnis der Gesetzm/iBigkeiten der Natur auf Betrachtung reiner Zahlen aufzubauen. Bet der besprochenen Entwicklung haben die Grundvorstellungen der Atomtheorie allerdings eine gewisse Ver~nderung erlitten. An Stelle der Annahme fiber die Unver~nderlichkeit der Atome t r i t t jetzt die Annahme fiber die Best~ndigkeit der Atomteile. Vor allem beruht die groge Best~ndigkeit der Eiemente darauf, dab die gew6hnlichen physikalischen ulid chemischen Eingriffe nicht den Atomkern be~fihren, sondern nur die Art der Bindung der Elektronen ira Atom. W/~hrend alle Erfahrungen die Annahme unveI/inderlieher Elektroneli best~rken, wissen wir aber, dab die Best~ndigkeit der Atomkerne einen mehr begrenzten Charakter hat. Die eigenttimliche Strahlung der radioaktiven Stoffe gibt uns ja ebeli Zeugnis votl ether Zerspaltung der Atomkerne, wobei Elektrolien oder positiv geladene Kernteile mit groBer Energie ausgeschleudert werdell. Allem Anscheine nach l inden diese Zerspaltungen ohne /iuBere Einwirkungen statt. Habell wir eilie gegebene Anzahl Radiumatome, so k61111en wit nur sagen, dab es eine bestimmte Wahrseheilllichkeit daftir gibt, dab ein gewisser Bruchteil der Atome ill der Sekulide zerfallen wird. Auf dieses eigelltfimliche Versagell der kausalen Beschreibungsweise, dem wir bier begegnen und das in genauem Zusammenhang "steht mit Grundzfigen unserer jetzigen ]3eschreibung der Atomerseheinuligen, werden wit im folgenden zurfickkommen. Hier werde ich

DOI: 10.1007/BF01492422

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@article{Bohr2005DieAU, title={Die Atomtheorie und die Prinzipien der Naturbeschreibung}, author={Neils Bohr}, journal={Naturwissenschaften}, year={2005}, volume={18}, pages={73-78} }