§. 04. Die Wärmewellen, welche den Dampf unserer Atmosphäre erzeugen und unsere Gletscher schmelzen
29. Somit habe ich Ihnen im allgemeinen die Vorstellung entwickelt, wonach das Licht als eine Folge von Wellenbewegungen angesehen wird, und die Gründe, welche zu dieser Vorstellung geführt haben; aber wir müssen noch weitergehen und die Vorstellung bis in einige ihrer Einzelheiten verfolgen. Wir haben alle schon Wasserwellen gesehen und wissen, dass sie von verschiedener Größe sind — verschieden in Länge und verschieden in Höhe. Wenn man Ihnen daher sagt, dass die Atome der Sonne und fast aller leuchtenden Körper auf verschiedene Art schwingen und Wellen von verschiedener Grösse erzeugen, so wird Sie Ihre Kenntnis der Wasserwellen in den Stand setzen, sich eine ziemlich klare Vorstellung von dem, was gemeint ist, zu bilden.
30. Wie oben bemerkt, haben wir nie die Lichtwellen gesehen, aber wir schließen aus ihren Wirkungen auf ihr Vorhandensein, ihre Stellung und ihre Größe. Auch ihre Länge ist bestimmt worden, und man hat gefunden, dass sie zwischen 1/30000 und 1/60000 eines Zolls schwankt.
31. Aber außer jenen, welche Licht erzeugen, entsendet die Sonne fortwährend eine Unzahl Wellen, welche kein Licht erzeugen. Die größten Wellen, welche die Sonne entsendet, leuchten nicht, doch haben sie die höchste Wärmekraft.
32. Ein gewöhnlicher Sonnenstrahl enthält Wellen jeder Gattung; aber man kann den Strahl durchsieben oder zerlegen, sodass alles Licht zurückgehalten und nur der dunkeln Wärme gestattet wird, ungehindert hindurchzugehen. Es sind Stoffe entdeckt worden, welche durchaus undurchsichtig für die Lichtwellen und fast ganz durchsichtig für die anderen Wellen sind. Andererseits ist es möglich, durch Anwendung geeigneter Stoffe in einem hohen Grade die reinen Wärmewellen zurückzuhalten und den reinen Lichtwellen freien Durchgang zu gestatten. Letztere Sonderung ist jedoch nicht so vollkommen wie erstere.
33. Wir werden jetzt lernen, wie die eine Art der Wellen von der andern zu trennen ist, und den Beweis führen, dass Wellen, welche stark genug sind, ein Feuer anzuzünden, Metall zu schmelzen oder die Hand gleich einem heißen Körper zu verbrennen, in einem vollkommen dunkeln Räume bestehen können.
34. Gesetzt den Fall, wir unterdrückten zum ersten die großen Wärmewellen, und gestatteten den Lichtwellen allein hindurchzugehen. Diese können durch angemessene Linsen vereinigt und in Wasser geleitet werden, ohne dasselbe merklich zu erwärmen. Lassen Sie nun die Lichtwellen zurück und vereinigen die größeren Wärmewellen auf dieselbe Art, so kann man durch sie fast augenblicklich das Wasser kochen machen.
35. Dieses ist der Punkt, zu welchem ich Sie fuhren wollte, und welcher ohne genügende Vorbereitung nicht verstanden werden konnte. Sie bemerken nun, welche wichtige Rolle diese großen Dunkelwellen, wenn ich mich dieses Ausdrucks bedienen darf, in dem Vorgang der Verdunstung spielen. Wenn sie in Meere, Seen und Flüsse tauchen, werden sie dicht an der Oberfläche aufgehalten und erwärmen das Wasser an der Oberfläche, sodass es dadurch verdunstet; die Lichtwellen tauchen zu gleicher Zeit in die Tiefe, ohne das Wasser merklich zu erwärmen, durch welches sie gehen. Es ist folglich nicht das Sonnenfeuer schlechtweg, welches Verdunstung hervorruft, sondern ein besonderer Bestandteil dieses Feuers, dessen Gegenwart Ihnen wahrscheinlich nicht bekannt war.
36. Ferner sind es diese nämlichen lichtlosen Wellen, welche, wenn sie auf die Gletscher der Alpen fallen, das Eis schmelzen und alle Flüsse von den Gletschern herunterfließen lassen; denn ich werde Ihnen sogleich beweisen, dass die Lichtwellen, wenn sie selbst aufs stärkste vereinigt werden, unfähig sind, den feinsten Reif zu schmelzen; um wieviel weniger würden sie das reichliche Schmelzen auf den Gletschern hervorrufen können.
37. Diese großen lichtlosen Wellen der Sonne werden ebenso wie die Wärmewellen, welche von nicht leuchtenden heißen Körpern ausgehen, häufig dunkle oder unsichtbare Wärme genannt. Wir haben hier ein Beispiel von der Art, wie scheinbar getrennte Erscheinungen in diesem wunderbaren Gebäude von Dingen, das wir Natur nennen, miteinander verbunden sind. Sie können nicht eine Schneeflocke gründlich untersuchen, ohne Schritt für Schritt bis zu der Beschaffenheit der Sonne zurückgeführt zu werden. So ist es durchweg in der Natur. Alle ihre Teile sind voneinander abhängig, und das gründliche Studium irgendeines Teils würde in der Tat das Studium aller in sich schließen.
30. Wie oben bemerkt, haben wir nie die Lichtwellen gesehen, aber wir schließen aus ihren Wirkungen auf ihr Vorhandensein, ihre Stellung und ihre Größe. Auch ihre Länge ist bestimmt worden, und man hat gefunden, dass sie zwischen 1/30000 und 1/60000 eines Zolls schwankt.
31. Aber außer jenen, welche Licht erzeugen, entsendet die Sonne fortwährend eine Unzahl Wellen, welche kein Licht erzeugen. Die größten Wellen, welche die Sonne entsendet, leuchten nicht, doch haben sie die höchste Wärmekraft.
32. Ein gewöhnlicher Sonnenstrahl enthält Wellen jeder Gattung; aber man kann den Strahl durchsieben oder zerlegen, sodass alles Licht zurückgehalten und nur der dunkeln Wärme gestattet wird, ungehindert hindurchzugehen. Es sind Stoffe entdeckt worden, welche durchaus undurchsichtig für die Lichtwellen und fast ganz durchsichtig für die anderen Wellen sind. Andererseits ist es möglich, durch Anwendung geeigneter Stoffe in einem hohen Grade die reinen Wärmewellen zurückzuhalten und den reinen Lichtwellen freien Durchgang zu gestatten. Letztere Sonderung ist jedoch nicht so vollkommen wie erstere.
33. Wir werden jetzt lernen, wie die eine Art der Wellen von der andern zu trennen ist, und den Beweis führen, dass Wellen, welche stark genug sind, ein Feuer anzuzünden, Metall zu schmelzen oder die Hand gleich einem heißen Körper zu verbrennen, in einem vollkommen dunkeln Räume bestehen können.
34. Gesetzt den Fall, wir unterdrückten zum ersten die großen Wärmewellen, und gestatteten den Lichtwellen allein hindurchzugehen. Diese können durch angemessene Linsen vereinigt und in Wasser geleitet werden, ohne dasselbe merklich zu erwärmen. Lassen Sie nun die Lichtwellen zurück und vereinigen die größeren Wärmewellen auf dieselbe Art, so kann man durch sie fast augenblicklich das Wasser kochen machen.
35. Dieses ist der Punkt, zu welchem ich Sie fuhren wollte, und welcher ohne genügende Vorbereitung nicht verstanden werden konnte. Sie bemerken nun, welche wichtige Rolle diese großen Dunkelwellen, wenn ich mich dieses Ausdrucks bedienen darf, in dem Vorgang der Verdunstung spielen. Wenn sie in Meere, Seen und Flüsse tauchen, werden sie dicht an der Oberfläche aufgehalten und erwärmen das Wasser an der Oberfläche, sodass es dadurch verdunstet; die Lichtwellen tauchen zu gleicher Zeit in die Tiefe, ohne das Wasser merklich zu erwärmen, durch welches sie gehen. Es ist folglich nicht das Sonnenfeuer schlechtweg, welches Verdunstung hervorruft, sondern ein besonderer Bestandteil dieses Feuers, dessen Gegenwart Ihnen wahrscheinlich nicht bekannt war.
36. Ferner sind es diese nämlichen lichtlosen Wellen, welche, wenn sie auf die Gletscher der Alpen fallen, das Eis schmelzen und alle Flüsse von den Gletschern herunterfließen lassen; denn ich werde Ihnen sogleich beweisen, dass die Lichtwellen, wenn sie selbst aufs stärkste vereinigt werden, unfähig sind, den feinsten Reif zu schmelzen; um wieviel weniger würden sie das reichliche Schmelzen auf den Gletschern hervorrufen können.
37. Diese großen lichtlosen Wellen der Sonne werden ebenso wie die Wärmewellen, welche von nicht leuchtenden heißen Körpern ausgehen, häufig dunkle oder unsichtbare Wärme genannt. Wir haben hier ein Beispiel von der Art, wie scheinbar getrennte Erscheinungen in diesem wunderbaren Gebäude von Dingen, das wir Natur nennen, miteinander verbunden sind. Sie können nicht eine Schneeflocke gründlich untersuchen, ohne Schritt für Schritt bis zu der Beschaffenheit der Sonne zurückgeführt zu werden. So ist es durchweg in der Natur. Alle ihre Teile sind voneinander abhängig, und das gründliche Studium irgendeines Teils würde in der Tat das Studium aller in sich schließen.
Dieses Kapitel ist Teil des Buches Das Wasser in seinen Formen als Wolken und Flüsse, Eis und Gletscher.