mm
Das Prinzip der kleinsten Wirkung (5
kürzesten Zeit sein Ziel erreicht. Dies ergibt als Bahnkurve eine
Linie von kürzester Länge, d. h. für einen freien Punkt eine Gerade.
Später zeigten C. G. J. Jacobi und W.R. Hamilton, daß das
Prinzip noch ganz andere Fassungen zuläßt. Besonders wichtig für
die Zukunft wurde die von Hamilton bevorzugte Formulierung,
bei der die verglichenen virtuellen Bewegungen nicht konstante Ge-
samtenergie zu besitzen brauchen, aber statt dessen alle in der näm-
lichen Zeit erfolgen müssen. Dann muß man aber die Aktion, die für
die wirkliche Bewegung einen Minimalwert annimmt, nicht mehr aus-
drücken durch das Maupertuissche Zeitintegral über die kine-
tische Energie, sondern durch das Zeitintegral über die Differenz
von kinetischer und potentieller Energie. In der Anwendung auf das
obige Beispiel eines sich ohne treibende Kräfte bewegenden Massen-
punktes ergibt dann das Prinzip als Bahnkurve unter allen möglichen
Kurven diejenige, auf welcher der Punkt in einer bestimmten Zeit
mit der kleinsten Geschwindigkeit sein Ziel erreicht, also wiederum
eine Linie von kürzester Länge.
Bezeichnenderweise übte das Prinzip der kleinsten Wirkung, auch
nachdem es durch Lagrange in der Mechanik vollständig legiti-
miert worden war, anfangs keinen bedeutenden praktischen Einflu&
auf den Fortschritt der Wissenschaft aus. Man betrachtete es mehr
als eine mathematische Kuriositát, als ein interessantes, aber doch
entbehrliches Anhängsel der Newtonschen Bewegungsgesetze.
Noch im Jahre 1837 konnte es Poisson ,nur eine unnütze Regel"
nennen. Erst als in den Untersuchungen von Thomsen und Tait,
G.Kirchhoff, C. Neumann, L. Boltzmann u. a. das Prin-
zip sich als ein für die Lósung hydrodynamischer und elastischer Pro-
bleme vortrefflich brauchbares Werkzeug erwies, während die an-
deren Methoden der Mechanik z. T. schwerfälliger arbeiteten, z. T.
ganz versagten, bereitete sich ein Umschwung vor: man begann
seinen heuristischen Wert zu schátzen. Thomson und Tait sagen
darüber (1867) ,Maupertuis' berühmtes Prinzip der kleinsten
Wirkung ist bis jetzt mehr als eine sonderbare und etwas verwir-
rende Eigenschaft der Bewegung, denn als ein nützlicher Führer in
kinetischen Forschungen angesehen worden. Wir haben aber die
feste Überzeugung, daß man demselben eine viel tiefere Bedeutung
beilegen wird, nicht nur in der abstrakten Dynamik, sondern auch
in der Theorie mehrerer Zweige der Physik, die jetzt anfangen, dyna-
mische Erklärungen zu erhalten.“
Allerdings zeigte es sich auch, daß man in der Anwendung des
Prinzips, namentlich bei der Formulierung der den virtuellen Ver-
schiebungen vorzuschreibenden Bedingungen, die größte Vorsicht
üben muß, um nicht in Fehler zu verfallen. So genügt es z. B. bei der
Anwendung auf die Bewegung fester Körper in einer reibungs- und
rotationslosen Flüssigkeit im allgemeinen nicht, daß man Anfangslage
und Endlage der festen Körper unvariiert läßt; man muß auch An-
fangslage und Endlage aller Flüssigkeitsteilchen unvariiert lassen.
Ein Versehen anderer Art machte H. Hertz, als er, in der Einlei-