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DIE STOFFE _
sich in den Weltraum hinaus entfernen müßte, ist bereits bemerkt worden.
Daß für einen masselosen Körper ähnliches gelten würde, ergibt sich aus
folgender Überlegung. Wird auf einen Körper durch Stoß Arbeit übertragen,
die sich in Bewegungsenergie umsetzt, so ist die resultierende Geschwindig-
keit dadurch gegeben, daß der Wert 1 /zmc? gleich der übertragenen Arbeit
sein muß. Die Geschwindigkeit ist also um so größer, je kleiner die Masse
ist, und würde (bei endlicher Arbeit) unbegrenzt groß werden, wenn die
Masse gleich Null würde, d. h. der Körper würde überhaupt nicht beobachtet
werden können. Hieraus geht aber nur hervor, daß die uns bekannten Körper
neben dem Gewicht auch Masse haben müssen ; daß beide einander streng
proportional sind, erfordert zum Verständnis noch einen anderen, zurzeit
aicht bekannten Grund.
Die Erhaltung der Energie. Die Unmöglichkeit eines Perpetuum mobile
ist erfahrungsgemäß nicht nur für den Fall erwiesen, daß es sich ausschließ-
lich um Arbeit und ihre gegenseitige Umwandlung handelt, sondern auch
für den Fall, daß noch Bewegungsenergie in der Maschine entsteht und
verschwindet. Tatsächlich kann sie ja überhaupt nicht ausgeschlossen
werden, da die Teile der Maschine stets aus mit Masse behafteten Körpern
gebildet sind, die bei jeder endlichen Geschwindigkeit entsprechende Mengen
von Bewegungsenergie aufnehmen müssen.
Die Tatsache, daß auch unter Einbeziehung von Bewegungsenergie nicht
Arbeit aus nichts geschaffen werden kann, führt zu dem folgenden not-
wendigen Schlusse. Wenn sich Arbeit in Bewegungsenergie verwandelt und
diese wieder in Arbeit, so kann die schließlich erhaltene Arbeitsmenge nie-
mals größer sein, als die anfangs aufgewendete, da sonst ein Perpetuum
mobile möglich wäre. Sie ist vielmehr im allgemeinen kleiner, doch nähern
sich beide der Gleichheit um so mehr. je vollkommener die Maschine ist ; im
Idealfalle sind beide gleich. Man drückt dieses Verhältnis am einfachsten
aus, indem man sagt, daß die Arbeit bei ihrer Umwandlung eine
3benso große Menge Bewegungsenergie entstehen läßt, als
Arbeit verbraucht wird. Da beide Größen zunächst unabhängig von-
einander gemessen werden und in ganz verschiedenen Einheiten, so handelt
es sich nur um eine Sache der Definition: wir nennen solche Mengen
der beiden Arten Energie einander gleich, welche bei gegen-
seitiger Umwandlung entstehen. Um diese Definition durchzuführen,
braucht man nur die betreffenden Einheiten so zu wählen, daß gleiche
Zahlenwerte beiderseits herauskommen. Wie dies geschieht. wird alsbald
eingehend dargelegt werden.
Setzt man diese Definition und Messung voraus, so kann man das Gesetz
von der Erhaltung der Arbeit erweitern auf den Fall, daß aus der Arbeit
nicht andere Arbeit wird, sondern Bewegungsenergie. Dann tritt soviel von
der letzteren neu auf, als Arbeit verschwindet, und die Summe der
beiden bleibt konstant. Stellt A die Arbeitsmenge und B die Menge
der Bewegungsenergie in irgendeinem abgeschlossenen rein mechanischen
Gebilde dar, so ist die Summe A + B iederzeit unveränderlich, wie groß
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