Des Rätsels lang gesuchte Lösung

Auszug aus "Naturansicht und Weltanschauung im Jahre 1950", A. Minor, Diskusverlag Leipzig, 1928, Seite 159
(zitiert aus "Keppler'sche Gravitationswaage")

Als weiteren Beweis dafür, dass die gegenseitige Beeinflussung der Himmelskörper nicht auf anziehende, sondern auf strahlende Kräfte oder richtiger Druckspannungen zurückgeführt werden muss, möchte ich, ebenfalls im Gegensatz zu den zur Zeit herrschenden Ansichten, die Erscheinung von Ebbe und Flut anführen.

Bekanntlich wiederholen sich die Gezeiten zweimal am Tage. Der Zeitraum, in dem das Wasser von seinem niedrigsten Stand bis zum Hochwasser aufläuft, beträgt etwas über 6 Stunden. Ebenso lange dauert das Ablaufen. Wichtig ist indessen, dass das Eintreten des Hochwassers sich mit jedem Tage um etwa 50 Minuten verspätet. Die Zeitspanne zwischen zwei Hochwassern beträgt also genauer für einen bestimmten Ort 12 h 25 min. Da der Mond innerhalb 24 Stunden einen Weg von etwa 13,5° zurücklegt, was ungefähr 50 Zeitminuten entspricht, und sein Einfluss auf die Höhe der Flut bei Neu- oder Vollmond feststeht, kann über den Zusammenhang zwischen den Gezeiten und der Mondbewegung kein Zweifel bestehen. Weiter steht auch der gleichzeitige Einfluss der Sonne fest, da der höchste Stand des Wassers stets bei Neumond, wenn sich der Mond zwischen Sonne und Erde befindet, oder bei Vollmond, wenn er ihr gegenübersteht, erreicht wird. Schließlich weisen die beiden täglichen Fluten Unterschiede auf, die dadurch erklärt werden, dass sich der Mond und die Sonne nicht stets in einer Ebene mit dem Äquator befinden, sondern, entsprechend den bekannten Gesetzmäßigkeiten, jeweils nördlich oder südlich davon. Durch die Einwirkung der Sonne wird nun entsprechend ihrem jeweiligen Stande die Anziehung des Mondes abgeschwächt, so dass das Hochwasser nur bei Neu- oder Vollmond seinen höchsten Stand erreicht. Die niedrigsten Wasserstände zur Zeit des 1. und 3. Mondviertels bezeichnet man als Nippfluten und das Hochwasser bei Neumond und Vollmond als Springfluten. Durch die ungleichmäßige Verteilung von Wasser und Land ist der Eintritt des Hochwassers für die einzelnen Küstenorte verschieden. Stürme, die auf die Küste zuwehen, verstärken des Hochwasser, das in solchen Fällen an der Nordseeküste als Sturmflut bekannt ist.

Im übrigen findet also Hochwasser fast immer gleichzeitig an denjenigen Hafenorten der Erdoberfläche statt, die von dem gleichen Meridian geschnitten werden, d. h. sich diametral gegenüberliegen. Diese Tatsache, d. h. dass jederzeit, auch bei Neumond z. B., wenn Sonne und Mond nur von einer Seite aus wirken, auf der dem Monde abgekehrten Hälfte der Erdkugel ebenfalls Hochwasser herrscht, und zwar fast in gleicher Höhe, wie auf der Vorderseite, lässt sich nun durch anziehende Kräfte in einer für unsere Sinne verständlichen Form nicht erklären. In dieser Verbindung hat man schon die unglaublichsten Hypothesen aufgestellt. Denn wenn man von einer rein anziehenden Kraft zwischen Mond und Erde bzw. Sonne und Erde ausgeht, so müsste sich eigentlich ergeben, dass sich z. B. bei Neumond nur ein ausgeprägtes Hochwasser am Tage einstellen kann, und zwar zur Mittagszeit, wenn der betreffende Ort unter der Sonne durchgeht. Rückt der Mond weiter, müsste infolge der anziehenden Kraft der Sonne doch jeweils um Mittag eine, wenn auch schwächere Flutwelle einstellen und eine zweite, wenn der betreffende Ort unter dem Mond hindurchgeht. Selbst wenn man weitergeht und zugibt, dass sich bei den großen Entfernungen, die hier in Frage kommen, die Anziehungskraft nicht auf einem bestimmten Punkt, sondern auf die gesamte Oberfläche der Erde erstreckt, so müsste an der dem Hochwasser gegenüberliegenden Seite trotzdem das Wasser weggezogen sein.

Man hat geglaubt, den Vorgang in folgender Weise erklären zu können (s. Fig. 11):

Die stärkste Anziehung erleidet der Punkt B. Der Mittelpunkt C der dem Monde näher liegt, ist aber wiederum einer stärkeren Anziehung unterworfen als Punkt A. Es tritt infolgedessen von hier aus eine anziehende Kraft auf den Punkt A ein, wodurch die Kugelform der Erde eine Deformation erfährt. Der Punkt A wird also ebenfalls durch die ganze Erde hindurch vom Monde angezogen. Die Erde

soll an dieser Stelle eine Abflachung erfahren, nach der das Wasser von beiden Seiten bzw. den Punkten N und S ebenso hinströmt, wie auf der Vorderseite das angezogene Wasser zum Punkte B.

^{(S. a. Newcomb-Engelmann. 1922. S. 97-99, George Howard Darwin, Ebbe und Flut, Teubner, Leipzig 1911. 11 Minor, Naturansicht.)}

Man wird zugeben müssen, dass die oben gegebene Erklärung für den Eintritt der Flut auf zwei gegenüberliegenden Orten der Erdoberfläche doch recht unzureichend ist. Man nimmt sie hin, weil man nichts anderes kennt als die allgemeine Anziehung. Aber man kann es doch zweifellos nicht mit der Wirkung einer anziehenden Kraft vereinbaren, dass einmal die festen Bestandteile der Erde der Gravitation nicht folgen, so dass also die Wassermassen nach D hingezogen werden, dass aber auf der anderen Seite der Erdball doch wieder angezogen wird, so dass auf der dem Mond abgekehrten Halbkugel das nicht angezogene Wasser gewissermaßen zurückbleibt und eine Erhebung bildet, bzw. die Erdoberfläche ohne das Wasser an diesen Stellen eine Abflachung erfährt wie die Pole. Dabei handelt es sich immer um Senkungen von 2—6 Meter. Wenn aber derartige Deformationen der Erdoberfläche stattfinden sollen, ist zunächst Voraussetzung, dass sie nachgiebig genug ist. Nimmt man dies als Tatsache an, so kann es sich nur um eine sehr dünne Kruste handeln, die bei diesen Gelegenheiten, d. h. infolge einer ununterbrochenen Veränderung der Form und wegen ihrer erdigen Beschaffenheit von lauter Rissen durchzogen sein müsste. Die Erdbeben und Vulkanausbrüche würden unter diesen Umständen überhaupt nicht aufhören. Und noch ein nicht zu klärender Widerspruch ist vorhanden.

Das Wasser wird also bei B stärker angezogen als die Erde selbst. Die Erde wiederum stärker als die die Rückseite bedeckende Wassermenge, so dass diese dort ebenfalls eine nach hinten hervorstehende Erhebung darstellt. Wenn schon diese Hypothese bei der Größe der Erde dem Monde gegenüber und im Hinblick auf die Entfernungen, die in Frage kommen und schließlich in Anbetracht der geringen Tiefe selbst der großen Ozeane — 5—10 km gegenüber 12756 km Durchmesser — auf sehr schwachen Füßen steht, so wollen wir sie vorläufig immer noch als möglich ansehen. Es wird weiter gesagt, dass, wie dies auch richtig ist, die Sonne eine etwas schwächere, und zwar ungefähr halb so große Flutwelle hervorruft wie der Mond.

Wenn also unser Trabant als Neumond zwischen Erde und Sonne steht, wirkt die Gravitation beider Himmelskörper gemeinsam und erzeugt die höchsten Flutwellen, die uns als Springflut bekannt sind. Im ersten Viertel ist die Flutwelle des Mondes 6 Stunden voraus, so dass die gegenseitige Störung, und zwar das Zusammenfallen des Wellenkammes der Mondflut mit dem Wellental der Sonnenflut (oder richtiger umgekehrt), die niedrigsten sog. Nippfluten ergibt.

Nun folgt aber der schwächste und verwundbarste Punkt der Erklärung:
Im folgenden Viertel — Vollmond — stehen sich Sonne und Mond mit ihrer anziehenden Wirkung genau gegenüber und trotzdem soll hier, ebenso wie bei Neumond, die auch in dieser Phase wiederkehrende Springflut aus denselben Ursachen Zustandekommen.

Im ersten Falle (Neumond) bringt also die vereinte Wirkung von Sonne und Mond die höchste Flutwelle hervor und im zweiten Falle (Vollmond) ist die Flut genau so hoch, trotzdem sich die anziehenden Kräfte von Mond und Sonne hier tatsächlich paralysieren. Bei Neumond ist somit die Wirkung oder Kraft a + b = c und bei Vollmond a - b ebenfalls wieder = c. Hinzu kommt noch, dass die hohen Springfluten nicht etwa in äquatorialen Breiten auftreten, wo die Kraft von Sonne und Mond am stärksten wirkt, sondern sehr weit im Norden und Süden.

Dieser Widerspruch kann durch keine noch so komplizierte Erklärung von Flutwellen, Gezeitenreibung und harmonischer Analyse der Gezeiten oder durch jonglieren mit mathematischen Formeln beseitigt werden, solange man an einer gravitierenden Ursache für die Entstehung der Gezeiten festhält. Die einzig mögliche Folgerung ist hier, dass bei Vollmond die Flut ihre geringste Höhe erreicht. Ähnlich ist es mit den Sturmfluten. Beruhten die Gezeiten auf einer Gravitationswirkung, müsste der Druck des Sturmes die Anziehung zum Teil paralysieren. Tatsache und verständlich ist es, dass der Winddruck den Strahlungsdruck von Mond und Sonne verstärkt.

G. H. Darwin ist in seinem Werk „Ebbe und Flut" infolgedessen auch zu dem Schluss gekommen, dass weniger die anziehende Kraft in direkter Wirkung, als vielmehr die Ausbreitung der durch sie hervorgerufenen Wasserschwingungen in Form von Flutwellen zur Erklärung der Widersprüche herangezogen werden müsse. Er sagt selbst, dass die Übereinstimmung der aus den theoretischen Voraussetzungen (Gravitation) zu ziehenden Folgerungen mit den in der Praxis gemachten Beobachtungen so fehlerhaft wie nur irgend möglich ist.

Denn es lässt sich tatsächlich mit solchen Thesen nicht vereinbaren, dass außerdem die höchsten Flutwellen nicht, wie schon erwähnt, in den Äquatorgebieten der großen Ozeane auftreten, sondern in den höheren Breiten, so besonders an der Südküste von Chile und Argentinien, wo der mittlere Tidenhub 9—10m beträgt, an der Küste von Neu-Braunschweig und Neu-Schottland mit einem mittleren Tidenhub bis zu 13,5 m, Chemulpo (Korea) mit 6,4 m mittlerem Tidenhub, Westküste Alaskas und Britisch Kolumbien mit 4,5 m mittlerem Tidenhub, Neuseeland mit 4,3 m und an der französischen und englischen Küste bis zu 11 m. Dagegen beträgt die Höhe der Springfluten auf den in der Nähe des Äquators liegenden Inseln und Inselgruppen des Stillen Ozeans, wo die Wassermassen der anziehenden Kraft frei folgen könnten, so z. B. Christmas-Insel, Marquesas-Inseln, Samoa, Gesellschafts-lnseln, Fidschi-Inseln, Sandwich-Inseln u. a. m. nur 0,5 - 1,5 m.

Auch hier haben wir aber die so überaus einfache Lösung des Rätsels in Händen, wenn wir mit dem Strahlungsdruck von Mond und Sonne rechnen. Dort, wo die gerade Verbindungslinie dieser beiden Himmelskörper die Erdoberfläche schneidet, wird das Wasser jeweils am stärksten verdrängt, es fließt von diesen Orten aus nach allen Seiten hin ab, und zwar stärker nach Norden und Süden, als in äquatorialen Gegenden entgegengesetzt der Drehung der Erde, weil im letzteren Falle die größere Winkelgeschwindigkeit der Wassermassen einen stärkeren Widerstand leistet. Dort, wo der Mond jeweils am stärksten drückt, also auf der geraden Verbindungslinie, herrscht niedrigster Wasserstand, d. h. Ebbe, und Flut haben wir auf den Rändern der jeweils beschienenen oder bestrahlten Halbkugel, wohin das Wasser abfließt. Und allein deswegen ist (theoretisch) immer auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Erde Hochwasser, d. h. an den Rändern einer Schnittebene, auf der die gerade Verbindungslinie Erde—Mond senkrecht steht, und zwar in mittleren nördlichen und südlichen Breiten in größerem Ausmaße als am Äquator. Auf der dem Mond abgekehrten Seite, wo gleichzeitig Ebbe herrscht, sinkt das Wasser dagegen nicht so tief wie direkt unter dem Mond. Dies tritt besonders bei Neumond in Erscheinung, weil sodann auf der gegenüberliegenden Erdhälfte gar kein Gegendruck vorhanden ist. Zur Zeit des Vollmondes drückt dagegen die Strahlung der Sonne auf die andere Seite, wenn auch nur halb so stark wie der Mond.

Dies ist, mit wenig Worten vorweg genommen, die ganze und gewiss nicht schwer verständliche Erklärung des Vorganges. Die Ansicht, dass der Mond einen Druck auf die Erde ausübt, ist auch nicht neu, sondern schon wiederholt vertreten worden. Gegen blinden Autoritätsglauben konnte sie sich allein natürlich nicht durchsetzen.

Nun stellen sich allerdings die unregelmäßig verteilten Landmassen der gleichmäßigen Ausbreitung der Flutwelle hindernd in den Weg, und besonders an der reich gegliederten europäischen Küste treten zahlreiche Verzerrungen ein, die die direkte Einwirkung von Mond und Sonne nur schwer erkennen lassen. Dagegen ist überall dort, wo die Wassermassen dem Druck des Mondes ausweichen können, und zwar besonders im Stillen Ozean, der direkte Einfluss in der geschilderten Form jederzeit festzustellen. Nach den Gezeitentafeln der Deutschen Seewarte beträgt z. B. die Hafenzeit, d. h. der Zeitunterschied zwischen dem Meridiandurchgang des Mondes und dem darauf folgenden Hochwasser für die Fidschi-Inseln, die mitten im Stillen Ozean liegen, 5,5 - 6 h. Eine andere Flutwelle passiert die Inseln um den Komplementbetrag zu 12 h 25 min früher, d.h. 6,25 - 6,75 h^. Oder mit anderen Worten: Diese Inseln haben Ebbe, Niedrigwasser, wenn sie gerade unter dem Monde durchgehen, wie dies von mir erläutert worden ist, und die Flutwelle verteilt sich theoretisch über die Ränder der zu dieser Zeit vom Monde beleuchteten bzw. bestrahlten Halbkugel. In der Praxis treten allerdings im Norden und Süden starke Veränderungen auf, d. h. die Wirkung des Mondes reicht nicht bis ganz hinauf zu den Polen. Jedenfalls beträgt aber die Hafenzeit für die meisten Inselgruppen im mittleren Stillen Ozean je nach dem Stande des Mondes und der Sonne 4 - 7 Stunden.

Diese Art Wasserring würde sich im übrigen auch nur ergeben, wenn die Erde stillstände. In Wirklichkeit wird durch die Drehung der Erde nur eine Flutwelle erzeugt, hervorgerufen durch die Verdrängung des Wassers bevor irgendein Küstenort unter dem Monde hindurchgeht. Da aber auch das Wasser sein Gleichgewicht überall aufrecht zu erhalten sucht, fließt das verdrängte Wasser, wenn sich der Mond weit genug in der Drehrichtung entfernt hat, wieder nach dem Orte hin, von dem es verdrängt wurde, und durch die seit Millionen von Jahren wiederholten gleichmäßigen Anstöße hat sich in der Tat eine harmonische Schwingung der Wassermassen herausgebildet, die in der bekannten Zeitspanne von 12 h 25 min erfolgt.

Nun kommt noch, wie gesagt, hinzu, dass die Wassermassen am Äquator infolge ihrer Beschleunigung dem Drucke des Mondes am wenigsten ausweichen.

Die Verdrängung erfolgt in stärkerem Maße nach Norden und Süden, wo die Winkelgeschwindigkeit geringer ist. Weitere Änderungen treten ein, wenn der Mond nördlich oder südlich des Äquators abweicht, desgleichen die Sonne. Andere empfindliche Störungen erfolgen sodann durch die vorhandenen Landmassen und die unregelmäßige Gestaltung der Küsten.

In Fig. 12 habe ich versucht, die Art der Druckwirkung zu verdeutlichen. Steht der Mond über dem Äquator, erfolgt die Verdrängung des Wassers in der bei M wiedergegebenen Weise. Bei seiner südlichen Deklination äußert sich der Druck auf die Wasserfläche wie bei Mi gezeigt, und bei einem mittleren nördlichen Stande wie bei Mi angegeben. Die Zeichnung ist aber nur schematisch gedacht. Sie soll lediglich die Art der auftretenden Reaktion verdeutlichen. In Wirklichkeit entspricht die kurze Achse der Ellipse immer ungefähr dem halben Erdumfang und die senkrecht dazu angeordnete lange Achse soll nur darstellen, dass die Menge des Wassers, welches nach Süden und Norden befördert wird, größer ist, als die in äquatorialen Breiten verdrängte.

Es wird nach diesen Erläuterungen aber klar sein, dass die Gezeiten sich an den Ostküsten der Kontinente stärker auswirken müssen als an den Westküsten, weil der Mond infolge der Drehung der Erde das Wasser gewissermaßen wie ein riesiges Fahrzeug mit rundem Bug vor sich herschiebt. Wir können uns das am besten vorstellen, wenn wir die Erde ruhend annehmen und dem Monde eine Bewegung in dem seiner jetzigen Richtung entgegen gesetzten Sinne geben, z. B. von Mittelamerika über den Stillen Ozean nach dem Malaiischen Archipel und den Sunda-Inseln. Unter dem Mond, dem Fahrzeug, ist das Wasser am stärksten verdrängt. Vorn wird eine riesenhafte Bugwelle weg geschoben, die sich infolge der größeren Winkelgeschwindigkeit der Wassermassen am Äquator stärker nach Norden und Süden fortpflanzt. Hinten schließt sie sich wieder. Wenn wir also davon ausgehen, dass jeder Hafenort der großen Ozeane Ebbe hat, wenn er unter dem Monde hindurchgeht und nicht Hochwasser, wie jetzt angenommen, ergibt sich die Übereinstimmung mit den wahren Hafenzeiten von selbst. Natürlich ist dabei die Gliederung der Küsten und Fortpflanzungsmöglichkeit des Wassers noch in Betracht zu ziehen.

Des weiteren ist sodann noch der Druck der Sonnenstrahlung zu berücksichtigen. Dieser Druck wirkt in der gleichen Weise. Steht der Mond um 90° von der Sonne ab, also im ersten oder dritten Viertel, überschneiden sich die gegenseitigen Druckwirkungen, von denen sich jede über die ganze jeweilig beleuchtete oder bestrahlte Halbkugel erstreckt. Der Mond verhindert also z. B., dass an den Orten, die gerade Mittag haben, das Wasser durch den Strahlungsdruck der Sonne im vollen Betrage weggedrückt wird, weil er gerade an dieser Stelle seine höchste Flutwelle vor sich herschiebt. Ebenso bildet gleichzeitig die Sonne dort eine Flutwelle, wo der Mond gerade seinen stärksten Druck ausübt und das Wasser verdrängt. Die Wirkungen paralysieren sich also im stärksten möglichen Maße und aus diesem Grunde haben alle Hafenorte zu dieser Zeit die geringsten Fluthöhen oder Nipptiden, wie der Fachausdruck lautet.

Weitere Veränderungen stellen sich, wie schon erwähnt, ein, wenn Sonne und Mond größere Abstände vom Äquator aufweisen und die Kraftwirkung in solchen Fällen ist bei M₁ und M₂ in Fig. U schematisch dargestellt. Weitere Erläuterungen dürften dazu kaum nötig sein.

Dass die Ausbreitung der Flutwellen in der geschilderten Art vor sich geht, bzw. dass das Wasser entgegen der Folgerung, die sich aus der vermeintlichen Gravitationswirkung ergibt, stets vom Äquator nach Norden und Süden abfließt, zeigt auch die in Fig. 13 von Fachgelehrten zusammengestellte Karte der sog. Isorachien. Diese Karte stammt aus dem schon erwähnten Werke „Ebbe und Flut" von G. H. Darwin, der sie wieder aus Airys "Tides and Waves" entnommen hat. Isorachien sind Linien gleicher Flutzeit, da alle auf einer derselben liegenden Küstenorte gleichzeitig Flut oder Ebbe haben. Im übrigen stellt die Nummerierung die aufeinander folgenden Lagen des Kammes der Flutwelle dar.

Darwin selbst bemerkt dazu: „Whewell und Airy waren sich wohl bewusst, dass ihre Karten nur als die oberflächste Annäherung an die Wirklichkeit zu betrachten wären. Seit ihrer Zeit hat man viel gelernt und der damals unvollkommene Stand der Kenntnisse gestattete ihnen kaum ganz zu erkennen, in wie groben Zügen sie die Wahrheit durch jene Zeichnung nur darstellten. Ein neuerer Versuch, eine solche Karte zu konstruieren, ist noch nicht gemacht worden und wir müssen uns daher mit dieser begnügen."

Ein Vergleich mit den Gezeitentafeln, die von der Deutschen Seewarte herausgegeben werden, zeigt aber, dass im Gegensatz zu Darwins Annahme die Karte sehr genau stimmt.

Figur 13    Karte der Isorachien

Es erhellt aus dieser Bemerkung indessen deutlich genug, welche Schwierigkeiten bestehen, die nackten Tatsachen minder Theorie einer Anziehung des Mondes und der Sonne in Übereinstimmung zu bringen und welcher Wert allen denjenigen Hypothesen zukommt, die auf solcher Grundlage eine Erklärung der Vorgänge zu bringen sich bemüht haben. Dies dürfte an dieser Stelle genügen. Eine ganz ausführliche Abhandlung über die Gezeiten nebst Beispielen für eine ganze Reihe von wichtigen Häfen ist in „Minor, Der große Irrtum unserer Weltanschauung" enthalten.

Wenn aber auch in diesem Falle unmöglich anziehende Kräfte wirken können, so dürfte diese Feststellung ebenfalls beweisen, dass die Newtonschen Thesen falsch sind. ...

Erklärung der Gezeiten mit dem Abstoßungsprinzip
im Kapitel Wasserstoff!