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Bemerkungen zu der Abhandlung des Hrn. Dr. O. Frlich ber die Messung der Sonnenwrme

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H. C. Vogel.
615
Obwohl die Differenzen zwisclien den beobachteten und
berechneten Werthen im allgemeinen in demselben Sinne
stattfinden, der auf keine strenge Giiltigkeit der Formel
deutet, liegen dieselben doch innerhalb so enger Grenzen,
dass eine Anwendung der erweiterten Pormeln auch auf
Fliissigkeitsgemische, die aus mehr als zwei Lasungen gebildet sind, recht wohl zuliissig erscheint.
IV. Bemmkwmgen #u cler Abhandlung
dec, Brrc. Dr, 0.Pr614ch uber die ,Wesmmg
Sonnenwilrme; v m H. C. V o g e l .
cter
___.
Hr. Dr. F r a l i c h theilt in seiner Abhandlung iiber die
Sonnenwlrmel) Messungen mit, die er mit Hiilfe einer passend construirten Thermoskule und eines Galvanometers an
einigen geeigneten Tagen in den Monaten Juni bis October
des Jahres 1883 ausgefiihrt hat. Die Resultate und Schlilsse,
welche er aus diesen Beobachtungen zieht, sind in folgenden
Sltzen enthalten:
,,Die in der Meteorologie geltende Annahme, dass die
Sonnenwlrme constant sei , ist bei genauerer Betrachtung
nicht zullssig" (p. 1).
Die seit 1879 angestellten Beobachtungen und Versuche
ftihrten im Sommer 1883 ,,zum Ziele; es gelang, von Ende
Juni bis Mitte October 1883 sichere Messungen anzustellen,
aus welchen hervorgeht, dass d i e v o n d e r S o n n e a u s g e s t r a h l t e W i i r m e e r h e b l i c h e S c h w a n k u n g e n erleidet,
und zwitr wahrscheinlich in engem Z u s a m m e n h a n g mit
der P l e c k e n e n t w i c k e l u n g " (p. 3).
,,Das Hauptresultat der Messungen ist der Beweis, dass
die S o n n e n w l r m e n i c h t c o n s t a n t ist, sondern s e h r e r h e b l i c h e S c h w a n k u n g e n zeigt" (p. 29).
,,Denselben Gang (wie die Schwankungen der Sonnenwarme) zeigt die E n t w i c k e l u n g d e r S o n n e n f l e c k e n . "
1)
0.Frolich, Wied. Ann. 21. p. 1. 1884.
H. C. Vogel.
616
:,Die Sonnenwarme scheint also liiernach mit z u n e 11men d e r F 1e c k e n en t w i c k e 1u n g a b z u n e h m e n. Die
sichere Begriindung dieses Gesetzes muss jedoch wohl zukiinftigen Beobachtungen iiberlassen werden" (p. 29j.
,,Die Wichtigkeit dieses Resultates liegt weit weniger
in dem thatstichlichen Nachweise von Variationen, sondern
in der G r o s s e d i e s e r V i a r i a t i o n e n und i n der Thatsache.
dass die beschriebene Methode ein M i t t e l an die Hand
gibt, um diese V a r i a t i o n e n c o n t i n u i r l i c h zu v e r f o l gen" (p. 29).
Diese angefubrten Resultate scheinen von h o h e r Bedeutung und wiirden, falls man ihnen beitreten kannte, nicht
nur fur die innerhalb vier Jahren von Hrn. Dr. F r o l i c h
angestellten Beobachtungen , sondern ebenso auch fur die
schon seit Jahrzehnten datirenden Bestrebungen yerschiedener
Forscher auf diesem Qebiete einen sehr willkommenen Abschluss bilden. Es hat bisher namlich ein s i c h e r e r Nachweis von Schwankungen in der Tempcrittur der S o m e n i c h t
beigebracht werden kiinnen, und ebenso hsben die Beobachtungen uber den Einfluss der Flecken auf die Warmestrahlung der Sonne, und zwar nicht innerhalb weniger
Monate, sondern in der grossen Periode der Maxima und
Minima der Fleckenentwickelung, in der am ehesten Unterschiede in der Warmestrahlung zu erwarteii waren, nur zu
widersprechenden Reeultaten gefiihrt. Da nun die Untersuchungen des Hrn. Dr. F r o l i c h in das Gebiet der Astrophysik eingreifen, wird es mir wohl vergonnt sein, hier in
Kiirze meine Ansichten uber die von ihm mitgetheilten Resultztte darzulegen. Ich beginne mit einigcn Bemerkungen
uber die angewandten Apparate.
Wie schon erwahnt, sind von verschiedenen Gelehrten
Versuche gemacht worden, Variationen in der Temperatur
der Sonne zu finden. I n neuerer Zeit hat besonders L a n g l e y
sich mit derartigen Temperaturbestimmungen beschaftigt und
ein von ihm Bolometer genanntes Instrument angewendet,
welches auf Messung der Veranderung des Leitungswiderstandes von diinnen Drahten durch die Erwarmung bnsirt ist.
Eine Entscheidung: ob dieser Methode oder der Anwen, , ,
H. C. Vo.qel.
617
dung von Thermosilulen der Vorzug zu geben sei, wurde mir
schwer fallen, obgleich icli mir iiber beide Methoden ein
Urtheil bilden kann , indem ich sowohl mit Thermoslulen
als auch mit einem gsnz ahnlichen Apparate, wie der L a n g l e y 'sche ist, vor mehreren Jahren in Bothkamp zahlreiche
Messungen und Versuche angestellt habe, die zum Zwecke
hatten, Sternenwarme nachzuweisen. Hr. Dr. F r o l i c h gibt
indessen den Messungen mittelst Thermosaule und Spiegelgalvanometer ohne weiteres den Vorzug. Sicher ist, dass
die von ihm angewandten Apparate sehr vollkommen und
mit aller Umsicht construirte geweeen sind. Ich bemerke
nur beilaufig und als etwas Nebensachliches , dass ich die
Montirung der Thermosaule parallactisch wiirde haben ausfuhren lassen, da dadurch eine bequemere Einstellung ermoglicht ist, als durch Bewegung in Azimuth und Hohe.
Die Linse, welche an dem Apparate angebracht ist, urn
die Umgebung der Sonne zu beurtheilen, erscheint recht vortheilhaft. Doch mochte ich gegen die Bemerkung der Hrn.
Dr. F r o l i c h : ,,durch diese Vorrichtung ist man im Stande,
auch bei erbeblicher Bewalkung in den kurzen Zwischenraumen, whhrend welcher die S o m e frei ist, noch Beobachtungen zu erhalten" (p. l l ) , das Bedenken erheben, dass
es bei derartigen Beobachtungen, wo die leiseste Trubung
oiler Bewolkung enornie Schwankungen in den Temperaturbestimmungen bedingt, wohl nicht gerathen sein dilrfte, derartige Beobachtungen anders , als ltei ganz wolkenlosem
Himmel anstellen zu wollen.
Bei den Beobachtungen wird erwahnt, dass nach der
Bestrahlung der Tliermosilule ein erhebliclier ncgativer Ausschlag am Galvanometer sich gezeigt habe. Auch ich erinnere
mich, ilhnliche Wahrnehmungen bei meinen fruheren Beobachtungen mit sehr empfindlichen Thermosaulen aus Wismuth
und Antimon gemacht zu haben, und glaubte, die Erklilrung
dieser Erscheinung in dem ungleichen Warmeleitungsvermogen beider Metalle und in andoren molecularen Eigenschaften derselbcn suchen zu mlissen. Bei der Thermosilule
des Hrn. Dr. F r a l i c h ist nun die eine Componente des
Thermoelementes aehr inhomogen dadurcli geworden , dass
618
H. C. Vogel.
die Zink- Antimonstabchen, der besseren Haltbarkeit wegen,
mit Eisonkernen versehen wurden; aus diesem Grunde ist
ein grosserer negativer Ausschlag nach der Bestrahlung wohl
erklarlich.
Ich wende mich nun nach diesen kurzen, nur beilaufigen
Bemerkungcn uber die Apparate zu den Beobachtungen und
Resultaten.
Nur an fiinf Tagen in den Monaten J u n i bis October
sind Beobachtungen angestellt worden, aus denen Werthe
fir die Sonnenwarme abgeleitet werden konnten. An jedem
Tage sind mehrere Beobachtungen ausgeftihrt worden, von
denen jedoch an zwei Tagen nicht alle zur Ableitung fur
die SonnenwBrlne hinzugezogen wurden. Solche Beobachtungen , welche geringeren Sonnenhohen zukommen , und
melche eine zu grosse Abweichung yon der durcli die anderen
Beobachtungen gelegten wahrscheinlichsten Geraden zeigten,
sind an diesen Tagen unberucksichtigt geblieben. Es ist
hier also bei der Ableitung des Endwerthes eine gewisse
Willkiir nicht ausgeschlossen, und Hr. Dr. F r o l i c h fiihlte
das wohl selbst, indem er hinzufiigt: ,,Naturlich traten auch
Falle ein, in welchen man im Zweifel sein konnte, wie weit
die Beobachtungen zu berucksichtigen seien, in diesen FIllen
wurden die Beobachtungsreihen in verschiedener Ausdehnung
berechnet, die Resultate weichen jedoch wenig von einander ab."
Hier vermisst man nun aber doch eine genauere Angabe
des Betrages der Aenderung , welche die Hinzuziehung weiterer Beobachtungen auf die Ableitung der Sonnenwarme
hervorbringen wiirde, um die Realitat der vermeintlich nachgewiesenen Schwankungen derselben an den verschiedenen
Beobachtungstagen beurtheilen zu konnen. Jedenfalls diirfte
wenigstens fur den 12. September ein wesentlich anderer Werth
ftir die SonnenwLme resultiren, wenn man noch drei Beobaclitungen mit hinzunehmen wollte.
kuffallend und interessant sind die enormen Abweichungen , welche die aus den Beobachtungen berechnete
atmosphiirische Constante a zeigt. Daraus geht hervor, wie
verscbieden bei anscheinend klarem 3immel die Absorption
der Atmosphare fur Warmestrahlen ist, und welchen Ver-
H. C. Vogel.
619
Bnderungen , selbst wilhrend einer Beobachtungsreihe , die
Werthe von a unterworfen sein werden.
Ueber die schliesslich abgeleiteten Werthe fur die Sonnenmarme liegen mir z w e i Reihen vor1).
I.
Juni 29
Juli 1
Aug.14
Sept.12
Oet. 15
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
574 rt 9
564 f 8
607 & 10
573 rt 27
555 & 10
~
Juni
Jnli
Bug.
Sept.
Oct.
29
1
14
12
15
.
.
.
.
.
11.
.
.
.
.
.
572
559
* 11
8
598 f 8
5r0 & 25
552 31 14
Obgleich diese beiden Reihen sehr erhebliche, bis vier
Procent gehende Abweichungen zeigen , habe ich nirgends
eine Angabe iiber die Ursache dieser Abweichungen finden
kiinnen.
Die den Zahlen beigefiigten wahrscheinlichen Fehler die Ubrigens auch in den beiden Reihen verschieden sind kannten nun leicht dazu verleiten, das Maacs der Genauigkeit der Endwerthe fur die Sonnenwilrme ( S ) zu iiberschstzen.
Sie bekunden jedoch weiter nichts, als dass die zur Berechnung von S hinzugezogenen Beobachtungen an einem Beobachtungstage mehr oder weniger gut ubereingestimmt haben,
oder dass mehr oder weniger nahezu gleichwerthige Beobachtungen (der wahrscheinliche Fehler e i n e r Beobachtung
ist nicht angegeben) an einem Tage zum Mittel vereinigt
wurden. Erst aua einer grosseren Reihe hintereinander angestellter Beobachtungen wtirde man ein Kriterium gewinnen
konnen, inwieweit an einem Tage nicht zu vermeidende, constant wirkende Einfliisse das Endresultat modificiren. So’lche
constant wirkende Fehlerquellen sind aber in grosser Anzahl
1) Die erste findet sich in Wied. Ann. 21. p. 29. 1884; die
zweite in den Verhandl. dcr physik..Gesellsch. zu Berlin Nr. 12. 1883.
Noch an einer dritten Stelle, nftmlich in dem eraten Hefte der electrotcchnischen Zeitschrift (1884), ist eine Mittheilung der Messungen
iiber die Sonnenwarme gegeben worden. Aus der dort befindlichen Fig. 3
ist zu entnehmen, dsss die Endwerthe fur die Sonnenivarine dieselben
sind, wie in der zweiten oben mitgetheilteii Reihe. Ans dem, was zur
Erlauterung dieser Figur auf p. 8 gesugt ist, scheint iibrigens noch hervorzugehen, dass der Verf. eine irrige Auffassung ron der Bedeutung des
wahrecheinlichen Fehlers bei Reobschtungen hat.
62 0
H. C. Voyel.
vorhanden und sind vor allen Dingen clurch die Reduction
der Beobachtungen auf Normalmaass gegeben. Qesetzt aber,
die abgeleiteten wahrscheinlichen Fehler waren wirkliche
Xaasse der Genauigkeit der Werthe fur S , so wiirde mit
Ausschluss vom 14. August a m den vier Beobachtungen ein
Mittelwerth resultiren , der bei beiden Reihen genau innerhalb der wahrscheinlichen Pehler der einzelnen Beobachtungen
liegt. Es kann und darf daher nichts anderes aus den vier
Beobachtungen gefolgert werden nls:
Die S o n n e n w b r m e hat an den B e o b a c h t u n g s t s g e n
Juni 29., Juli l . , September 12. und October 16. k e i n e
durch die Messungen w a h r n e h m b a r e S c h w a n ku n ge n
gezeigt.
Ein wirklich ausserhalb der inneren wahrscheinlichen
Fehler der Messungsreihe gelegener Werth fur S wurde am
14. August beobachtet. Aus dieser e i n e n Abweichung von
fiinf Beobachtungen den Schluss zu ziehen, dass die W B r m e v e r a n d e r u n g der S o n n e e r w i e s e n sei, durfte doch
wohl sehr gewagt erscheinen, besonders in Anbetracht dessen.
dass der wahrscheinliche Fehler ja eben nicht die wahrscheinlichen Grenzen , innerhalb deren der mahre Werth
von S lie& darstellt. Es ist j a moglich, dass eine Warmeveranderung an dem Tage stattgefunden hat; es ist aber
ebenso gut moglicli, dass gerade an diesem Tage ein constanter Fehler bei der Reduction der Beobachtungen auf
Normalmaass begangen worden ist.
Durch die Beobachtungen des Hrn. Dr. Frolic11 scheinen mir demnach , , t h a t s a c h l i c h e N a c h w e i s e von V a r i a t i o n e n " noch n i c h t gegeben zu sein, und damit f i e l e denn
auch das Auffallende der , , G r o s s e d e r V a r i a t i o n e n " weg.
Sehr gern will ich jedoch zugeben, dass durch die vorliegende Arbeit es wahrscheinlich geworden ist, dass sich
durch fortgesetzte Beobachtungsreihen Schwankungen in der
Sonnenwarme nachweisen lassen werden, auch wenn sie nur
e i n oder w en i g e Procente der Gesamtwarme betragen; nber
es gehoren dazu nicht nur funf, sondern eine s e h r g r o s s e
h n z a h l von Beobachtungstagen!
Da in cler besprochenen Abhandlung noch ein Zusammen-
H C. Voyel.
hang der vermeintlichen Wilrmeschwankungen mit derJ?leckenentwickelung erwiihnt wird, will ich noch einige Worte
hinzufugen uber den Ausschlag, den man infolge der Fleckenbildung auf der S o m e fur die Schwankungen in der uns
zugehenden Wilrmemenge zu erwarten hat. Indem ich allc
weiteren Hypothesen, welche man iiber die Entstehungsursachen von Veranderungen in der Bonnenwiirme aufstellen
konnte, ausschliesse, will ich nur, wie es auch Hr. Dr. F r 6 l i c h gethan hat, annehmen, dass die sichtbnren Vorglinge
auf der Sonnenoberfllche im Stande sind, auf die Gesammtwarinestrahlung der Sonne einzuwirken. Ich nehme dabei
an, dass an den Stellen der Kernflecke die Wtlrmestrahlung
a b s o l u t aufgehoben sei, und dass die Penumbren nur halb
sovicl Wilrme aussenden als .gleich grosse, fleckenfreie Theile
der Sonne. Die Einwirkung der Fackeln, melche der der
Flecke entgegengesetzt angenommen werden musste, welche
also die Verminderung der Gesammtwarmestrahlung durch
die Flecken wieder erhohen diirfte, vernachlassige ich ganz.
Die genaue Messung der Fleckenareale ergibt d a m , dass an
einem g a n z b e s o n d e r s f l e c k e n r e i c h e n Tage i m April
1882 die Gesammtwarme nur
Proc. geringer ist, als
die von der flecken freieu Sonne ausgehende WPrme.
F u r die Tage, an denen Hr. Dr. F r o l i c h seine Tempernturbeobachtungen gemacht h a t , ergibt sicli nach den
photographischen Aufnahmen auf dem Konigl. Observatorium
zu Potsdam, un ter den vorhin genannten Voraussetzungen,
fiir das Verhaltniss der mit Flecken bedeckten zur fleckenfreien Sonnenscheibe Folgendes:
Jiini 29
Juli
2 *)
Aug. 14
.
.
.
. .
.
0,00226
1
Sept. 12 .
0,00163
0,00013
1
Oct.
15
.
.
.
0,00101
0,00329
Nehme ich zus besseren Vergleichung mit den obigen
Beobachtungeii die Sonnenwilrme der fleckenfreien S o m e zu
580 an, so kommen folgende Zahlen:
-
Juni 29
Jnli 2
dug. 14
_
_
. .
. .
. .
~
578,7
579,O
579,9
I
i
Sept.
Oct.
12
15
. .
. .
579,4
578,l
1) Juli 1 ist keine Photographie gemacht wordeii; der Fleckeiibestaiid
hat aich aber in der Zeit nicht bemerkensmerth veriindert.
E. Warburg.
622
Bus Daten, welche Hrn. Dr. F r o l i c h von dem Observatorium bereitwilligst zur Verfugung gestellt worden waren, hatte
er sich durch einfache Rechnung iiberzeugen konnen, dass der
Einfluss der sichtbaren Vorgange auf der S o m e auf die Gesammtstrahlung nur ein rtusserordentlich geringer sein kann,
und dass die Beobachtungen wohl eine zehnmal grossere Genauigkeit hatten haben miissen, um einen solchen Einfluss durch
dieselben zu finden. Dnss an den Tagen, wo die Messungen einen
etwas geringeren Werth fur die Sonnenwarme ergeben haben,
gerade mehr Sonnenflecken, und an dern e i n e n Tage, wo
das Entgegengesetzte statMandl die S o m e nur wenig Flecken
zeigte, diirfte wohl lediglich dem Zufall zuzuschreiben sein.
Demnach haben wir nicht nur die , , s i c h e r e B e g r u n d u n g
dcs Gesetzes, dass die Sonnenwarme mit zunehmender Fleckenbildung abnimmti', sonderu uberhaupt den sicheren machweis
i r g e u d eines Z u s a m m e n h a n g e s zwischen der Pleckenentwickelung und der Sonnenwarme erst von z u kiin f t i g e n
Beobachtungen zu erwarten.
Kgl. Observat. zu P o t s d a m , im Februar 1884.
von E. W n s * b u r g .
(Ilierau Tnf'. BI Fig. 6 - 6 . )
(Aus den Berichten iiber die I'erliandl. der naturforsch. Gesellsch. zu
Freiburg i. Br. Bd. 8. 1). 2 , initgethcilt vom Jim. Verf.)
Der Durchgang der electrischen Stromes durch das
feate Glas ist vielfitch Gegenstand der Untersuchung gewesen. Der electrische Leitungs widers tand des festen Glases
in seiner Abhangigkeit yon der Temperatur wurde zuerst
von R u f f l) bestimrnt; neuere Bestimmungen derselben Grijsse
w u r c b ausgefuhrt von B e c t z a ) , P e r r y 3 ) , F o u s s e r e a u 4 ) ) .
T h . Gray.6)
B u f f , Lieb. Ann. '30. 11. 257. 1854.
B e e t z , Pogg. Ann. Jubelband. 1). 23. 1874.
P e r r y , Proc. Roy. Soc. 25. p. 468. 1875.
F o u s s e r e a u , Journ. dephys. (2) 11. p. 254.1883. Beibl. 7.1). 198.
5) T h . G r a y , Proc. Roy. SOC.84. p. 199-208. 1883. Beibl. 7.11. 302.
1)
2)
3)
4)
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