Diese Märchen sind Wahrheit geworden. Zwar kümmert sich die große Welt nicht um diese Wunder, weiß nichts von ihnen. Seit jeher war es so der Lauf der Dinge, daß Marktgeschrei und Tagessensation die Menschen locken. Vor einem neuen Gauklertrick jauchzt das Parterre, vor einem neuen Lichteffekt staut sich die Menge, ein neuer Sportrekord begeistert das Publikum, und das Wunder sucht man in Bühnenromantik und am Spiritistentisch. Einen altrömischen König nicht zu kennen, die Jahreszahl eines Kreuzzuges nicht zu wissen, den Roman des neuesten Tagesdichters nicht gelesen zu haben, schämt sich der »Gebildete«. Aber am wahren Wissen, an den wahren Wundern geht die Welt vorüber. Denn die wahren Wunder sind stumm und bescheiden.
Das Fernrohr ist die künstliche Linse, die photographische Platte die künstliche Netzhaut der Menschheit. Sie sind nichts anderes als Verbesserungen unseres natürlichen Sehapparates. Sie erschließen uns nichts neues, unbekanntes, sondern verstärken nur die beiden Grundfähigkeiten unseres Auges: mit der Linse Licht zu sammeln und ein Bild zu entwerfen, mit der Netzhaut dieses Bild aufzunehmen und festzuhalten. Das dritte Instrument des Astronomen aber bereichert uns um eine ganz neue Anschauungsmöglichkeit, es schenkt uns ein neues Organ, gleichsam einen sechsten Sinn. Es eröffnet uns eine ganz neue Welt, sozusagen eine vierte Dimension. Dieses neue Weltbetrachtungsorgan ist das Prisma.
Jeder kennt das Prisma oder den Dreikant. Zu Dutzenden hängt es an den alten Kronleuchtern und hat uns schon als Kind Freude gemacht durch die Buntheit seiner Lichter. Jede geschliffene Spiegelkante ist ein Prisma. Der Kristallschliff unserer Vasen und Schalen zerlegt die glatte Glasfläche in lauter kleine Prismen. Jeder Diamant ist in seinem Schliff ein vielfaches Prisma.
Das Prisma ist das Gegenteil der Linse. Die Linse ist rund, glatt und strebt nach Breite und Wölbung. Das Prisma ist eben, eckig und strebt nach Kante und Spitze. Die Linse sammelt das Licht zu einem Punkt, das Prisma breitet es aus zu einem Band. Wenn man den Lichtstrahl mit einem Zentimeterband vergleicht, so kann man sagen: die Linse rollt dieses Band zusammen, das Prisma rollt es auseinander. Diese Fähigkeit des Prismas, Lichtbündel bandartig zu entfalten, ist den Organismen fremd. Wenn es Menschen gäbe, die Fernrohrlinsen in den Augen und photographische Platten als Netzhaut trügen, so würden sie die Welt genau so sehen wie wir. Wenn es aber Menschen gäbe mit Prismen statt Linsen im Auge, so würden sie ein völlig neues Bild der Welt erhalten. Sie würden alle Dinge statt verkleinert und zu Bildern zusammengedrängt, auseinandergezerrt und zu bunten Bändern entfächert sehen. Welch anderes und doch auch wiederum naturgetreue Bild würden jene Wesen mit Prismenaugen von der Welt erhalten! Wie anders würden sie die Welt erforschen und beurteilen!
Da wir von Natur aus nicht gewohnt sind, mit Prismen statt mit Linsen zu sehen, so sind uns seine Eigenschaften nicht so vertraut und ohne gewisse Vorkenntnisse über die Natur des Lichtes nicht verständlich. Das Licht fassen wir als eine Wellenbewegung des Weltäthers auf. Der Weltäther ist ein unendlich feiner Stoff mit einzigartigen Eigenschaften, der das ganze Weltall von den kleinsten Zwischenräumen zwischen den einzelnen Atomen bis zu den Räumen zwischen den Sternen ausfüllt. Entsprechend seiner Feinheit – er soll 15 Trillionen mal leichter sein als die Luft, – pflanzen sich die Wellen dieses Äthers unvorstellbar schnell fort, und zwar mit der Geschwindigkeit von 300 000 km in der Sekunde. Aber nicht alle Lichtwellen sind gleich lang. So wie ein großer Dampfer größere Wasserwellen von sich wirft als ein kleiner, wie eine Kanone größere Luftwellen aussendet als eine Pistole, so senden die schwingenden Moleküle und Atome je nach ihrer Größe Ätherwellen von verschiedener Länge aus. Die Röntgenröhre erzeugt Ätherwellen von ein Zehnmilliontstel mm, die Röntgenstrahlen, die infolge ihrer Kleinheit die meisten Stoffe durchdringen. Der Telefunkenapparat entsendet Ätherwellen von 5 km Länge, die infolge ihrer Größe über den ganzen Erdball schwingen. Da alle Ätherwellen unabhängig von ihrer Länge in der Sekunde 300 000 km zurücklegen, schwingen die langen in der Sekunde nicht so häufig wie die kurzen, so wie ein Mensch mit langen Beinen nicht so viel Schritte zu machen braucht wie ein ebenso schnell laufender mit kurzen Beinen. Es folgen sich in der Sekunde nur 60 000 telegraphische Wellen, dagegen viele Tausend Billionen Röntgenwellen. Wir können nur einen ganz bestimmten Teil von Ätherwellen direkt wahrnehmen. Wir empfinden nur Ätherwellen zwischen 100 und 1000 Billionen Schwingungen in der Sekunde, die erste Hälfte davon als Wärme, die zweite Hälfte davon als Licht, und zwar als
| rot | Ätherwellen | von | 700 | millionstel | mm | Länge | mit | 450 | Billionen | Wellen |
| orange | " | " | 600 | " | " | " | " | 500 | " | " |
| gelb | " | " | 550 | " | " | " | " | 550 | " | " |
| grün | " | " | 500 | " | " | " | " | 600 | " | " |
| blau | " | " | 475 | " | " | " | " | 650 | " | " |
| indigo | " | " | 425 | " | " | " | " | 700 | " | " |
| violett | " | " | 400 | " | " | " | " | 775 | " | " |
Diese Ätherwellen werden von den schwingenden Atomen und Molekülen der leuchtenden Körper erzeugt. Die schwingenden Atome eines glühenden Sternes schlagen den Weltäther, wie Mühlräder oder Schiffsschaufeln Wasser in Wellen von sich schlagen. Diese Wellen pflanzen sich im Weltäther des Weltraumes fort, gelangen in unsere Atmosphäre, und wir empfinden sie als das Licht des Sternes. Von der Geschwindigkeit der Atomumdrehungen, von der Zahl und Länge der Wellen hängt die Farbe eines Körpers ab. Schwingt eine Atomart z. B. das Natriumatom allein in ungestörtem Rhythmus, so erzeugt sie eine Ätherwellenart von bestimmter Größe und Zahl und zwar 550 Billionen in der Sekunde, also gelb erscheinende Wellen. Natriumlicht ist gelb. Die Ätherwelle der Kaliumatome erscheint rot, der Indiumatome blau usf. Schwingen dagegen die Atome verschiedener Stoffe mit verschiedenem Rhythmus durcheinander, so laufen diese verschiedenen Ätherwellen neben- und durcheinander her, und es entsteht kein reiner Rhythmus, keine reine Farbe, sondern ein Gemisch von verschiedenen Farben: weiß. Das weiße Licht ist gemischtes Licht und verhält sich zu den einzelnen Farben wie ein vielstimmiges Geräusch zu den einzelnen Tönen. Die Sterne senden gemischtes Licht aus. Treffen Ätherwellen nun ein Prisma, so werden sie von diesem abgelenkt, weil das Glas des Prismas für Ätherwellen ein ähnliches Hindernis bildet wie etwa ein Wehr für Wasserwellen oder ein Sandhaufen für einen Fußgänger. Aber das Prisma hält nicht alle Ätherwellen gleichmäßig auf, sondern lenkt natürlich die großen und kräftigen Ätherwellen weniger ab als die kleinen und schwachen, wie eine Klippe im Meer die großen Wellen weniger stört als die kleinen. Kommt also ein schmales Bündel Sternenlicht, das alle Wellenarten enthält, durch ein Prisma, so lenkt dieses die einzelnen Wellenarten nach ihrer Länge geordnet, die längsten roten am wenigsten, die kürzesten violetten am stärksten von ihrem Wege ab und breitet so das weiße Lichtbündel, in dem alle diese Strahlen zusammenlaufen zu einem Band auseinander, in dem die einzelnen Wellenarten, d. h. Farben nach Wellenlänge sortiert nebeneinander erscheinen. Solch ein Farbenband, das die Farben rot, orange, gelb, grün, blau, indigo, violett nebeneinander enthält, nennt man Spektrum ([Abb. 13]). Über einem solchen Spektrum, das jedermann vom Anblick des Regenbogens kennt, kann man eine Skala anbringen, die die Anzahl der Ätherwellen an den einzelnen Punkten des Spektrums anzeigt. Am roten Ende steht dann die Zahl 450 (Billionen), über dem orange 500, an der Grenze zwischen grün und blau 600, am violetten Ende die Zahl 800. Man weiß dann, an dem Teilstrich 800 des Spektrums treffen in der Sekunde 800 Billionen Ätherwellen ein, die die Farbenempfindung violett in uns hervorrufen, an dem Teilstrich 500 500 Billionen Wellen, die orangefarben erscheinen.
Abb. 13. Entstehung eines Spektrums bei Durchgang eines Lichtbündels durch ein Prisma.
Bewegt sich nun eine Lichtquelle mit großer Geschwindigkeit auf uns zu, so treffen uns natürlich in der Sekunde mehr Ätherwellen, entfernt sie sich von uns, so nimmt die Zahl der Wellen in der Sekunde ab. Steht ein Stern im Raum still, und entrollen wir durch ein Prisma sein Licht zu einem Spektrum, so werden an dem Teilstrich 600 unserer Skala in der Sekunde 600 Billionen Wellen in der Sekunde eintreffen. Es wird hier die Grenze zwischen grün und blau liegen. Nähert sich uns dieser Stern mit einer gewissen Geschwindigkeit, so treffen statt 600 Billionen 650 Billionen Ätherwellen ein, diese Stelle des Spektrums erscheint blau. Entfernt sich dieser Stern, so kommen nur 550 Billionen Ätherwellen in der Sekunde an und diese Stelle erscheint grün. Genau so ändert sich natürlich das Spektrum in allen seinen anderen Teilen. Bei Annäherung der Lichtquelle wandelt sich das Rot in Orange, das Gelb in Grün, das Blau in Indigo und dieses in Violett um. Bei Annäherung der Lichtquelle verschiebt sich das ganze Spektrum im Vergleich zum Farbenband eines ruhenden Körpers nach der Seite des Violett, bei Entfernung der Lichtquelle verschiebt es sich umgekehrt nach dem roten Ende. Aus der Größe dieser Verschiebung, die in Wahrheit natürlich nur mikroskopisch wahrnehmbar ist, läßt sich die Geschwindigkeit selbst der fernsten Sterne bis auf ½ km Genauigkeit für die Sekundenbewegung in der Blickrichtung bestimmen ([Abb. 14]).