Band 1, Heft 3

Es wird zunächst gezeigt, daß es für die Bose-Statistik gleichgültig ist, ob man als maximale Besetzungszahl der einzelnen Energieniveaus die Teilchenzahl N des ganzen Systems, wie kürzlich Giovanni Gentile jr. vorgeschlagen hat, oder unendlich, wie man es bisher getan hat, annimmt. Es folgt dies nicht nur aus der Wellenmechanik, sondern auch aus der mit Hilfe der Darwin - Fowlerschen Anwendung der Sattelpunktsmethode gewonnenen Bose - Verteilungsfunktion, die auf Glieder der Ordnung 1/N und kleiner erweitert wird. Aus der Abschätzung der Erweiterungsglieder schließen wir, daß bei tiefsten Temperaturen sämtliche Zusatzglieder berücksichtigt werden müßten, daß deshalb dort auch die erweiterte Bose-Formel ihre Brauchbarkeit verliert. Mittlere Besetzungszahlen und mittlere Energie des Bose-Gases am absoluten Nullpunkt werden ohne die Fowlersche Metbode hergeleitet

Im ersten Abschnitt wird das auf Grund der Dirac - Jordan sehen kosmologischen Annahme zu erwartende Zerfallsgesetz für ß-Zerfall und K-Einfang abgeleitet, unter Korrektur eines 1. c.2 unterlaufenen Vorzeichenfehlers. Es werden sodann Möglichkeiten der experimentellen Prüfung der Annahme einer zeitlichen Änderung des ß-Zerfalls diskutiert. Im zweiten Abschnitt wird die V. Weizsäcker sehe Annahme, daß das auf der Erde vorhandene Argonisotop 40 durch K-Einfang von K 40 entstanden ist, diskutiert, und die Halbwertszeit dieses Prozesses abgeschätzt unter der Annahme, daß für den Vorrat von A 40 in der Atmosphäre die Kaliummenge in demjenigen Teil der Erdrinde verantwortlich ist. der im Laufe der Erdgeschichte den Vorgängen der Verwitterung und Sedimentbildung unterworfen war. Als Ergebnis wird unter Annahme der Halbwertszeit des K40 für ß-Zerfall von T = 1,42 . 10 9 a das Verhältnis k von K-Einfang zum Gesamtzerfall des K 40 als Funktion des Alters der Atmosphäre gegeben. Für ein Alter der Atmosphäre von 3,5 . 10 9 a ergibt sich k = 0,56 nach dem klassischen Zerfallsgesetz, nach (2), wenn das Weltalter als praktisch ebenso groß angesehen wird, k = 0,26. Ferner wird festgestellt, daß unter der erwähnten geologischen Annahme der von Thompson und Rowlands gegebene experimentelle Wert von k = 0,78 zu einem sicher zu kleinen Maximalwert des Alters der Atmosphäre von 1,6 . 10 9 a schon nach dem klassischen Zerfallsgesetz führt. Im dritten Abschnitt wurden Konsequenzen des Zerfallsgesetzes (2) für Altersbestimmungen nach der Rubidium-Strontium-Methode diskutiert. Hierbei wird festgestellt, daß dieses Zerfallsgesetz experimentell mit den chemischen Befunden von Hahn und Mitarbeitern an einigen Mineralien verträglich ist, wenn eine durch Messungen von Mühlhoff und dem einen von uns bestätigte Halbwertszeit von Rb 87 von T = 0,9 . 1011 a und das Weltalter im Einklang mit dem Befund aus dem Hubble - Effektzut = 2,4 . 10® a angenommen wird. Das Alter des von H a h n und Mitarbeitern untersuchten Polluzits von Varuträsk ergibt sich dann höher, nämlich zu 680 statt 530 Millionen Jahren. Im letzten Abschnitt wird auf die prinzipielle Möglichkeit hingewiesen, aus den Intensitätsverhältnissen sehr alter pleochroitiseher und Verfärbungshöfe von Körpern der Thoriumreihe Schlüsse über die Konstanz des ß-Zerfalls zu ziehen

Es wurde eine Neukonstruktion des doppelfokussierenden Mattauch - Herzo gsehen Massenspektrographen für Präzisions-Massenbestimmungen ausgeführt und erprobt. Angestrebt wurden hierbei besonders eine stabile und exakte mechanische Ausführung, vollkommene Justiereinrichtungen und eine gute Vakuumsicherheit. Die Einzelheiten der Konstruktion werden beschrieben. Mit dieser Apparatur wurden die Massendifferenzen 12 CH- 13 C und 12 CH 3 -15 N zu (44,10 ± 0,08) . 10 -4 bzw. (233,17 ± 0,15) . 10 -4 ME bestimmt. Daraus ergeben sich die Massen i3C = 13,007581 ± 0,000025 ME und " N = 15,004934 ± 0,000030 ME

Es wird die Theorie von Massenspektrographen, bei denen für alle Massen Doppelfokussierung herrscht, auf Grund von Arbeiten aus der Mattauchschen Schule neu dargestellt. Die ionenoptischen Eigenschaften des homogenen Magnetfeldes werden rein geometrisch abgeleitet. Die Geschwindigkeitsfokussierungsbedingung ergibt sich durch Gleichsetzung der Geschwindigkeitsdispersionen des elektrischen und magnetischen Feldes. Die Beziehungen s" = s ala e für die Bildbreite und d = a e /(2 8 ) für das Auflösungsvermögen werden unmittelbar abgeleitet. Die graphische Darstellung der Ergebnisse vermittelt einen guten Überblick der möglichen Anordnungen. Durch ein Zahlenbeispiel wird auf einen speziellen Fall mit 180° magnetischer Ablenkung hingewiesen

Während HBr im festen Zustand drei Umwandlungen besitzt, hat DBr deren nur zwei. Es liegt hier einer der wenigen bisher bekannten Fälle vor, in denen durch Isotopie ein makroskopisch beobachtbares, qualitativ neues Verhalten ausgelöst wird. Und zwar ist der obere, bei 120,26° abs gelegene Umwandlungspunkt des DBr in zwei bei 113,62° abs und 116,86° abs gelegene Umwandlungen beim HBr aufgespalten. Im Zustandsdiagramm schrumpft diese beim HBr „eingeschobene" E-Phase mit steigendem DBr-Gehalt immer weiter zusammen und findet bei 117,5° abs und 47% DBr in einem Tripelpunkt ihr Ende. Das Phänomen des Auftretens oder Verschwindens neuer Umwandlungen durch Isotopenersatz dürfte ein typischer Quanteneffekt sein, der auf manche Wasserstoffverbindungen beschränkt ist

Es wird das vielerörterte Valenzproblem der Bonvasserstoffverbindungen erneut aufgegriffen und versucht, zu einer befriedigenden Lösung zu gelangen. Zunächst kann nachgewiesen werden, daß sich die meisten chemischen Reaktionen des Diborans B 2 H 0 durch die Wirksamkeit der Komponente BH 3 , „Borin" erklären lassen. Als Ursache der Dimerisierung des Borins wird die Wechselwirkung zweier BH-Bindungen erkannt. Schließlich wird die Zusammensetzung, Molekulargröße und Struktur der höhermolekularen Borhydride theoretisch einwandfrei abgeleitet und gezeigt, daß keine weitere flüchtige Verbindung zu erwarten ist. - Infolge der Begrenztheit des zur Verfügung stehenden Raumes wurde auf eine Diskussion der bestehenden älteren Theorien über die Konstitution der Borane verzichtet. Es sei an dieser Stelle nur bemerkt, daß die Annahme einer Analogie zwischen den Strukturen des Diborans B 2 H 6 einerseits und Äthans C 2 H 6 oder Äthylens C 2 H 4 andererseits unbegründet ist und zu keiner richtigen Lösung des Problems führt. Die nachfolgende Abhandlung stellt die stark gekürzte Wiedergabe einer ausführlichen Arbeit dar, welche bereits am 10. Oktober 1943 zur Veröffentlichung in der Zeitschrift für physikalische Chemie eingereicht wurde, aber infolge widriger Umstände vor Kriegsende nicht mehr erscheinen konnte.

Die Zahl der polyploiden Angiospermen nimmt in Europa von Süd nach Nord stark zu. Während auf den Kykladen nur gegen 34% gezählt werden, sind es in Schleswig-Holstein schon gegen 50%, in Island gegen 65% und in Spitzbergen gegen 77%. Ein Naturexperiment im großen zeigt die Besiedlung der 1854 aus der Nordsee aufgestiegenen Insel Trischen. Hier hat sich auf den Dünen und den öfters von Salzwasser überfluteten Marschwiesen eine hauptsächlich polyploide Flora eingebürgert; dagegen überwiegen auf den Äckern, die jährlich von Seiten des Menschen in ihrer Zusammensetzung kontrolliert werden, die Diploiden. Experimentelle Erfahrungen zeigen, daß auf frisch umgebrochenen Böden im Laufe weniger Jahre bei dem scharfen Konkurrenzkampf der Arten die polyploiden entschieden im Vorteil sind

Aus pflanzengeographischen Untersuchungen und der Tatsache, daß fast alle bedeutenden Kulturpflanzen Polyploide sind, muß auf ihre größere Anpassungsfähigkeit* geschlossen werden. Die experimentell frisch hergestellten Polyploiden geben keine direkten Anhaltspunkte für die Erklärung dieser Erscheinung. Die hier entwickelte und durch einige Beispiele erläuterte genphysiologische Vorstellung macht die bessere Anpassungsfähigkeit der Polyploiden auch bei Berücksichtigung der Tatsache, daß frisch hergestellte Polyploide eine Verbesserung nicht sofort erkennen lassen, verständlich: In Polyploiden lassen sich Gene für selektionswürdige Merkmale in größerer Menge anreichern als in Diploiden. Die Wirkung mancher Gene steigt auch über die zweifache Quantität hinaus noch an. Das erklärt die größere Anpassungsfähigkeit der Polyploiden. Aber nicht jedes Genom enthält von vornherein selektionswürdige Merkmale fördernd beeinflussende Gene, deren Wirkung sich über die zweifache Quantität hinaus steigern läßt. Außerdem können auch selektionswürdige Merkmale hemmend beeinflussende Gene durch Vermehrung in ihrer Wirkung gesteigert werden. Eine sofort als Folge der Polyploidisierung auftretende Verbesserung der Pflanzen ist also gar nicht zu erwarten. Aus polyploiden Heterozygoten, die gegenüber den diploiden Ausgangspflanzen keine Verbesserung erkennen lassen, können aber durch Selektion unter gewissen Voraussetzungen extrem vorteilhafte Merkmalsbildungen erreicht werden, wie sie auf diploider Basis nicht möglich sind