Google
This is a digital copy of a book that was prcscrvod for gcncrations on library shclvcs bcforc it was carcfully scannod by Google as pari of a projcct
to make the world's books discoverablc online.
It has survived long enough for the Copyright to expire and the book to enter the public domain. A public domain book is one that was never subject
to Copyright or whose legal Copyright term has expired. Whether a book is in the public domain may vary country to country. Public domain books
are our gateways to the past, representing a wealth of history, cultuie and knowledge that's often difficult to discover.
Marks, notations and other maiginalia present in the original volume will appear in this flle - a reminder of this book's long journcy from the
publisher to a library and finally to you.
Usage guidelines
Google is proud to partner with libraries to digitize public domain materials and make them widely accessible. Public domain books belong to the
public and we are merely their custodians. Nevertheless, this work is expensive, so in order to keep providing this resource, we have taken Steps to
prcvcnt abuse by commcrcial parties, including placing technical restrictions on automatcd qucrying.
We also ask that you:
+ Make non-commercial use ofthefiles We designed Google Book Search for use by individuals, and we request that you use these files for
personal, non-commercial purposes.
+ Refrain from automated querying Do not send aulomated queries of any sort to Google's System: If you are conducting research on machinc
translation, optical character recognition or other areas where access to a laige amount of text is helpful, please contact us. We encouragc the
use of public domain materials for these purposes and may be able to help.
+ Maintain attributionTht GoogX'S "watermark" you see on each flle is essential for informingpcoplcabout this projcct andhclping them lind
additional materials through Google Book Search. Please do not remove it.
+ Keep it legal Whatever your use, remember that you are lesponsible for ensuring that what you are doing is legal. Do not assume that just
because we believe a book is in the public domain for users in the United States, that the work is also in the public domain for users in other
countries. Whether a book is still in Copyright varies from country to country, and we can'l offer guidance on whether any speciflc use of
any speciflc book is allowed. Please do not assume that a book's appearance in Google Book Search mcans it can bc used in any manner
anywhere in the world. Copyright infringement liabili^ can be quite severe.
Äbout Google Book Search
Google's mission is to organizc the world's Information and to make it univcrsally accessible and uscful. Google Book Search hclps rcadcrs
discover the world's books while hclping authors and publishers reach new audiences. You can search through the füll icxi of ihis book on the web
at|http : //books . google . com/|
Google
IJber dieses Buch
Dies ist ein digitales Exemplar eines Buches, das seit Generationen in den Realen der Bibliotheken aufbewahrt wurde, bevor es von Google im
Rahmen eines Projekts, mit dem die Bücher dieser Welt online verfugbar gemacht werden sollen, sorgfältig gescannt wurde.
Das Buch hat das Urheberrecht überdauert und kann nun öffentlich zugänglich gemacht werden. Ein öffentlich zugängliches Buch ist ein Buch,
das niemals Urheberrechten unterlag oder bei dem die Schutzfrist des Urheberrechts abgelaufen ist. Ob ein Buch öffentlich zugänglich ist, kann
von Land zu Land unterschiedlich sein. Öffentlich zugängliche Bücher sind unser Tor zur Vergangenheit und stellen ein geschichtliches, kulturelles
und wissenschaftliches Vermögen dar, das häufig nur schwierig zu entdecken ist.
Gebrauchsspuren, Anmerkungen und andere Randbemerkungen, die im Originalband enthalten sind, finden sich auch in dieser Datei - eine Erin-
nerung an die lange Reise, die das Buch vom Verleger zu einer Bibliothek und weiter zu Ihnen hinter sich gebracht hat.
Nu tzungsrichtlinien
Google ist stolz, mit Bibliotheken in partnerschaftlicher Zusammenarbeit öffentlich zugängliches Material zu digitalisieren und einer breiten Masse
zugänglich zu machen. Öffentlich zugängliche Bücher gehören der Öffentlichkeit, und wir sind nur ihre Hüter. Nie htsdesto trotz ist diese
Arbeit kostspielig. Um diese Ressource weiterhin zur Verfügung stellen zu können, haben wir Schritte unternommen, um den Missbrauch durch
kommerzielle Parteien zu veihindem. Dazu gehören technische Einschränkungen für automatisierte Abfragen.
Wir bitten Sie um Einhaltung folgender Richtlinien:
+ Nutzung der Dateien zu nichtkommerziellen Zwecken Wir haben Google Buchsuche für Endanwender konzipiert und möchten, dass Sie diese
Dateien nur für persönliche, nichtkommerzielle Zwecke verwenden.
+ Keine automatisierten Abfragen Senden Sie keine automatisierten Abfragen irgendwelcher Art an das Google-System. Wenn Sie Recherchen
über maschinelle Übersetzung, optische Zeichenerkennung oder andere Bereiche durchführen, in denen der Zugang zu Text in großen Mengen
nützlich ist, wenden Sie sich bitte an uns. Wir fördern die Nutzung des öffentlich zugänglichen Materials für diese Zwecke und können Ihnen
unter Umständen helfen.
+ Beibehaltung von Google-MarkenelementenDas "Wasserzeichen" von Google, das Sie in jeder Datei finden, ist wichtig zur Information über
dieses Projekt und hilft den Anwendern weiteres Material über Google Buchsuche zu finden. Bitte entfernen Sie das Wasserzeichen nicht.
+ Bewegen Sie sich innerhalb der Legalität Unabhängig von Ihrem Verwendungszweck müssen Sie sich Ihrer Verantwortung bewusst sein,
sicherzustellen, dass Ihre Nutzung legal ist. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein Buch, das nach unserem Dafürhalten für Nutzer in den USA
öffentlich zugänglich ist, auch fiir Nutzer in anderen Ländern öffentlich zugänglich ist. Ob ein Buch noch dem Urheberrecht unterliegt, ist
von Land zu Land verschieden. Wir können keine Beratung leisten, ob eine bestimmte Nutzung eines bestimmten Buches gesetzlich zulässig
ist. Gehen Sie nicht davon aus, dass das Erscheinen eines Buchs in Google Buchsuche bedeutet, dass es in jeder Form und überall auf der
Welt verwendet werden kann. Eine Urheberrechtsverletzung kann schwerwiegende Folgen haben.
Über Google Buchsuche
Das Ziel von Google besteht darin, die weltweiten Informationen zu organisieren und allgemein nutzbar und zugänglich zu machen. Google
Buchsuche hilft Lesern dabei, die Bücher dieser Welt zu entdecken, und unterstützt Autoren und Verleger dabei, neue Zielgruppcn zu erreichen.
Den gesamten Buchtext können Sie im Internet unter|http: //books . google .corül durchsuchen.
h
\fr
r
yM-
ZEITSCHKIFT
PUB
MATHEMATIK UND PHYSIK.
BEGRÜNDET 1866 DURCH
0. SCHLÖMILCH.
FRÜHER HERAUSGEGEBEN VON 0. ScHLÖMILCH (1866—1896),
B. WiTZSCHEL (1866—1869), M. GantOR (1869—1896), E. Kahl (1860-1892).
GEGENWARTIG HERAUSGEGEBEN
VON
Db. B. MEHMKE uin) Db. IL CANTOR.
43. BAND.
MIT IN DSN TEXT GEDRÜCKTEN FIGUREN UND 7 LITHOGRAPHIERTEN TAFELN.
LEIPZIG,
VERLAG VON B. G. TEUBNER.
1898.
/,
• • «
]>rack Ton B. O. Teubner in Dresden.
Inhalt.
Arithmetik nnd Analjrsis. Seite
(l)er die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten mit Hilfe
infinitesimaler Transformationen und höherer komplexer Zahlen.
Von Bees 66, 121, 277
Hilfstafel zur Auflösung quadratischer Gleichungen mit reellen Wurzeln. Von
K. Mehmke 80
Bemerkung über einen Satz der Differentialrechnung. Von Q. Kowalewski 116
Bemerkungen zu dem Mittelwertsatz für ein System von n Integralen. Von
Q. Kowalewaki 118
loer die kubinchen und biquadratischen Gleichungen, von denen eine Wurzel
durch rational ausführbare Wurzelausziehungen gefunden werden
kann. Von X. Th. Vahlen 167
Problem der 16 Pensionatsdamen. Von A. F. H. Mertelsmann . . . 329
Geometrie.
fber Rollkurven und Rollflächen. Von M. Disteli 1
^T die Mercator^sche Projektion. Von H. B. Timerding 320
Zur Hesseschen Konstruktion einer Fläche zweiter Ordnimg aus neun Punkten.
Von J. Thomae 836
GraphlBehes und meehanisehes Rechnen. Zeichenapparate.
Harmonische Analyse mittelst des Polarplanimeters. Von 8. Finsterwalder 86
Perapektiv-Reisser. Von B. Brauer 163
•>ar les types les plus g^n^rauz d'dquations repr^sentables par trois syst^mes
de cercles on de droites cot^s. Application aux ^quations quadra-
tiques. Par M. d'Ooagne 269
tber den Traktoriographeu von Kleritj und das Stangenplanimeter. Von
A. Korselt j 312
£/gänzende Bemerkungen zu vorstehendem Aufsatze. Vom Herausgeber . .317
Nachtrag zu dem Aufsatze: ,,Über einen Mechanismus, durch den ein be-
liebiger Winkel in eine beliebige ungerade Anzahl gleicher Teile
geteilt werden kann^^ (diese Zeitschrift Bd. 42). Von A. Korselt . 318
n>er einen Apparat zur Auflösung numerischer Gleichungen mit vier oder
fünf Gliedern. Von K. Mehmke 338
Mechanik (einsclil. Kinematik).
'ber RoUkuTven und Rollflächen. Von M. Disteli 1
fVr die angenäherte Geradführung mit Hilfe eines ebenen Gelenkvierecks.
Von R. Müller 36
IV Inhalt.
Seito
Zur graphischen Behandlung der Kräfte im Räume. Von W. Stftokel . . 62
Die Bewegung eines starren Körpers. (Eine Übung in der Ausdehnungslehre.)
Von J. Lüroth 243
Berichtigungen dazu 340
Elastizitftts* und Festigkeitslehre.
Aufgabe 3. Von 8. Finsterwalder 64
Über Spannungszustände, bei denen ein Spannungspotential und zugleich
ein Verschiebungspotential besteht. Von Q. Holamfiller . . . .216
Physik.
Die räumliche und zeitliche Ausbreitung der Gravitation. Von Faul Qerher 93
über das Foucaultsche Pendel. Von K. Th. Vahlen 166
Über elliptische Anamorphose in der dioptrischen Abbildung. Von Ludwig
Matthiessen 305
Angewandte Mathematik und Physik.
Über die mathematische Bestimmung der Helligkeit in Räumen mit Tages-
beleuchtung, insbesondere Gemäldesälen mit Deckenlicht. Von
B. Mehmke 41
Zur Berechnung der Senkungen der Knotenpunkte eines Fachwerks. Von
E. Hammer . . *\ 68
Zur Ausgleichung eines durch Längenmeasungen bestimmten Punktes. Von
E. Hammer 105
Theoretische und experimentelle Untersuchungen über die Kreiselbewegungen
der rotierenden Langgeschosse während ihres Fluges. Von Carl
CranB 133, 169
Die Variabilität der Lebewesen und das Gausssche Fehlergesetz. Von F. Ludwig 230
Beilage zu Heft 4 und 5: Verzeichnis von Abhandlungen aus der angewandten
Mathematik, die im Jahre 1897 in technischen Zeitschriften erschienen
sind. Zusammengestellt von R. Mehmke.
Über Rollkurven und Rollflftoi^n..
Von
Dr. M. DiSTELi
in Winierthur.
Hierzu Tafel I Fig. 1—4.
Die in der Kinematik als Rollf lachen bekannten krummen
Flächen bilden die Grundkörper der sogenannten unrunden Räder,*
die dazu dienen, eine gleichförmige Rotationsbewegung der einen
Welle in eine ungleichförmige der anderen Welle umzusetzen. Sie
sind im allgemeinen Cylinder-, Kegel- oder windschiefe Regelflächen,
je nachdem die Axen der Wellen zu einander parallel sind, oder sich
im Endlichen schneiden, oder sich kreuzen. Die Übertragung der
Bewegung der einen Welle auf die andere geschieht dann in der
Weise, dass die beiden Rollflächen R^ und R^ sich um ihre Axen
Oj und O9 drehen und gleichzeitig aufeinander rollen, wobei jedoch
^ im Falle der gekreuzten Axen zu der rollenden noch eine gleitende
Bewegung beider Flächen aneinander hinzutreten wird, welcher Be-
wegungsvorgang als Schroten** der Flächen bezeichnet worden ist.
Diese gleitende Bewegung kann dadurch beseitigt werden, dass man
eine oder beide Flächen zugleich eine Translationsbewegung längs
der Axen ausfahren lässt; in diesem Falle gehen dann die eine oder
beide Flächen in allgemeine Schraubenregelflächen über, wobei die
Punkte kürzester Distanz der Erzeugenden von der Axe Schrauben-
linien von veränderlichem Radius und veränderlicher Steigung be-
schreiben und der Richtungskegel kein Umdrehungskegel mehr ist.
Zwei solchermaßen gestaltete Flächen sind dann wieder befähigt,
ohne Gleiten zu rollen.
Die Aufgabe, durch gleichförmige Rotationsbewegung einer Welle
eine ungleichförmige an einer zweiten Welle hervorzubringen, wird
durch die Aufsuchung der entsprechenden Rollflächen kinematisch voll-
ständig gelöst. Zur Übertragung einer bestimmten mechanischen
* Vergl. Barmester, Lehrbuch der Kinematik, 1. Bd. 2. Lief Leipzig 1886.
S. 370 flg. und die dort angegebenen Litteratumachweise.
^ Vergl. Beuleaaz, Theoretische Kinematik, S. 83 flg.
Zeitaehrift f. Mathematik a. Physik. 43. Jahrg. 1898. 1. Heft.
2 über Roll kurven und Rollflächen.
Arbeit def einen Welle auf die andere sind dagegen beide Grund-
körper mit Zähnen zu verseheja^ die so zu formen sind^ dass beim
Gleiten entsprechender Zahnflah|£eii aufeinander die Bewegung kon-
tinuierlich und möglichst ;gedau' so vor sich geht, als ob eben die
Flachen Rj und R^ der «t&UBdkörper aufeinander rollen würden.
Die drei Artea *^ow tFlächen sollen im Folgenden nach dem näm-
liehen einheitliLK^/ Gesichtspunkt behandelt werden; immerhin mit
besonderem *Xachdruck darauf, durch die Untersuchung gleichzeitig
auch zur "•^:raptischen Darstellung der in Rede stehenden Gebilde zu
g^lalig^V.-*
• •
* «
TeUL
A. Parallele Axen.
1.
Im Falle paralleler Axen o^ und o^ sind R^ und R^ Crlinderflächen
und ihre Untersuchung beschrankt sich auf diejenige ihrer Xonnal-
schnitte. Diese Spurkurven, welche die Teilkreise der runden Rader
vertreten, fuhren den Xamen Rollkurven und sollen an Stelle der
Cvlinder in der Folge durch die Bezeichnung Rj und R^ gekenn-
zeichnet wenlen.
Sollen zwei solche Rollkurven sich in ihrer gemeinschaftlichen
Ebene um feste Punkte (\ und (^ drehen und gleichzeitig aufeinander
rollen, so muss nach einem Euler 'sehen Theorvm die Berührung der-
selben stets auf der Centralen OjO* stattfinden. Ist P der zwischen
Oy und iL liegende momentane Berührungspunkt bi^ider Kurven, so
Wahlen wir O^i* als positive Richtung einer Polaraxe .*,, eWnso O^P
als positive Richtung einer Polaraxe .1^; dann können auf i\ und o*
stets zwei positive Axenrichtungen x^ und r^ so fixiert werden, dass
von ihnen aus gesehen beide Scheiben sich gleichieitig l>ei Berührong
von aussen in positivem Sinne drehten. Bezeichnet jetzt 2a die
Distanz der Wellen winkel i\ und <)*, Tj und ^^ eWnso r. und ^ die
Polarkoonlin«ten entsprtvhender Punkte 1\ und 1\^ d.h. solcher Punkte
beider Kurven, die einmal gleichreit ig durch die Centrale gehen, O^j
und dj die in positivem Sinn genu^ss^Mien Winkel der Radienvektoren
gegtni ihre Tangenttn, so wird bei gleiohzritliTer Rotation beider
Kurven der BiTührmiiTspunlit P viie Ctinrale <'jO^ durv*lilsufen und
zwar eine Strtvke dersiUnn, d:e c-^v.j ir.iitrhalb ootr CAr.i ausst-rhalb,
oder zum Ttil ir.!.ejh&IU ur.d mm Teil ausstrha]^ dtr Kijrenzteu
Strecke ihih lieiTt, ie i.Äcl.^um die Hirührur^ Kidtr Scheiben stets
von aussen, stris von iv.iun, o*ur wbwtvhstlnd v\^r. a;;sMi; und innen
erfolgt
Bezeichnet mau femer i'wei um <'j ur.d (•* U-^^^hrit Wne Kreise,
die sich auf dt-r Cer*trale berühre;;, ais uu EK nu :;t* r.pAar, so be-
a\
Von Dr. M. Distku. 3
<tt'lien zwischen den Polarkoordinaten zweier entsprechender Punkte
itiles Paares die Gleichungen:
1) r^ + rg -= 2a,
2) r^ dg>i — rg dg^g = 0.
Die Elemente jedes Paares bilden ein Parr von Rollkurven für
konstantes Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten ©j und Oj beider
KoTTen; denkt man sich jetzt die Ebene derselben doppelt und über
rinander gelegt, so gelangt man zu den allgemeinsten Paaren von RoU-
kurren nach folgendem Satz:
Durchläuft ein Punkt P die Centrale 0^0^ nach einem
willkürlichen Gesetze, während die mit 0^ und 0^ fest ver-
oundenen Ebenen sich um 0^ und 0^ gegenseitig so drehen,
als ob die momentan durch P gehenden Kreise des Paares
aufeinander rollen würden, so beschreibt Pin beiden Ebenen
zwei entsprechende Rollkurven R^ und Rg.
Seien Wm und Wir^ ebenso «(^siiUnd w^r die normal zur Centrale
wirkenden resp. in diese fallenden Komponenten der Geschwindigkeiten
*r^ und w^y mit denen bei gleichzeitiger Drehung beide Kurven R^ und
Rj durch den Punkt P laufen, so ist:
dtp, d<pm
dr, dr,
ilso nach den Gleichungen 1) und 2):
Wm— W2n= Ö,
«•'^mit
iVir + W2r = 0,
Wl n , Win
+ ^ = tg«'i + tg*» = o,
Wir ICir
O) 'ö'j -|- 'd'g = Ä.
Femer folgt: 2,9 * . «
Wtn+Wlr=^wl„+ wir,
4) ds^ = ds^.
Nach 3) berühren sich also R^ und R^ in P, nach 4) rollen sie
Jti der Drehung um 0^ und 0^ aufeinander, folglich genügen die Be-
-ingungsgleichungen 1) und 2), um zwei Kurven als zusammengehörige
äoUkurven zu charakterisieren.
Um nun von der angegebenen mechanischen Erzeugungsweise zu
^er konstruktiven zu gelangen, denken wir uns zwei Rollkurven mit
Berührung von aussei^ in richtiger Lage. In diesen Kurven entspricht
'ann der Folge von Radien 0^1, b^, c^ , , , der ersten in ganz bestimmter
»Veise die Folge von Radien a^, 62; ^s • • • ^^^ zweiten; denkt man sich
:in die Kurven weg und bringt das zweite Radiensystem derart an
1*
4 Über Rollkurven und Rollflächen.
den Punkt 0^, dass die positiven Axen x^y y^, z^ mit den positiven
Axen x^, y^, s^ zusammenfallen, so haben wir am Punkte Oj zvirei
vereinigte Büschel von gleichem oder entgegengesetztem Drehungssinn,
je nachdem Berührung von aussen oder innen vorausgesetzt wird. Um
die gegenseitige Abhängigkeit entsprechender Strahlen zu veranschau-
lichen, bringe mau beide Büschel mit einem beliebigen um 0^ be-
schriebenen Kreise D zum Schnitt, so erhält man auf diesem zwei
Punktreihen J^i JBi Cj . . ., Ä^B^C^, , , Verbindet man jetzt entsprechende
Punkte durch geradlinige Sehnen, so umhüllt die Gesamtheit derselben
eine bestimmte Kurve P und umgekehrt vermittelt jede Kurve F die
geometrische Abhängigkeit zweier Strahlsysteme am Punkte 0^
Bezeichnet aber A^^A^ die zu A^A^ unendlich benachbarte Sehne,
welche ihr also in ihrem Berührungspunkt mit der Enveloppe F be-
gegnet und sind q>^ und tp^ die Polarwinkel der Radien O^A^ und O^A^
gegen eine beliebige Polaraxe x, so besteht beim Kreis bekanntlich die
Proportion: a^ _ A,A,' _ d^
A^F A^A^ dq>^
Teilt man daher die Radien O^A^ und O^A^ je durch einen
Punkt Pj und P, im umgekehrten Verhältnis der Tangentenabschnitte
A^F und A^F, indem man P^P parallel O^A^ und P^P parallel O^A^^
zieht, so ist zunächst für die Radien Vektoren r^ und r^ der Punkte Pj
und Pg die Bedingung 2) erfüllt:
Da jetzt nach Gleichung 1):
r^ -f r^ «= 2a
sein soll, so hat man dem um O^ beschriebenen Kreis D den Radius
2a zu erteilen. Man gelangt somit zu folgendem Ergebnis:
Ist F eine vollkommen willkürliche Kurve, die in der
Ebene eines Kreises D liegt, so bringe man die Tangente
irgend eines ihrer Punkte F in A^^ und A^ mit D zum Schnitt
und ziehe P^F parallel zum Radius O^A^y P^F parallel zum
Radius O^A^. Durchläuft jetzt F die ganze Kurve F, so be-
schreiben die Punkte P^ und P, entsprechende Rollkurven
für 0| als Drehpunkt und den Radius des Kreises D als
Gentraldistanz.
Den Kreis D bezeichnen wir fortan als Distanzkreis, die
Kurve F als Teilungskurve der Rollkurven R.
2.
Zum Zwecke einer genaueren graphischen Darstellung der Kurven R^
und R^ soll jetzt die Konstruktion der Tangente und des Krümmungs-
radius in den Punkten P^ und P| abgeleitet werden. Sind die Radien-
systeme an den Punkt 0 gebracht, so bezeichne in Fig. 1 (Taf. I) u den
Winkel der Normalen n der Teilungskurve gegen die Polaraxe, 2v den
Von Dr. M. Disteli. 5
Winkel, unter dem die Sehne Ä^A^ von 0 aus gesehen wird. Ferner
seien m^, a^; co^, sr,; o^^ n^ Winkelgeschwindigkeiten und -Beschleunig-
ungen der Radien OA^, OA^ und der Normalen n, so ist zunächst:
Ist nun A der Mittelpunkt der Tangente A^A^, so nehmen wir
ihn zum Anfangspunkt eines Koordinatensystems, dessen positive
Axe x' von A nach A^^ dessen positive Axe j/ von A nach 0 ge-
richtet ist. Bezeichnen nun zur Abkürzung die absoluten Längen
folgender fünf Strecken mit Buchstaben, nämlich:
A^I^n, A^F=^m, A^A^^2s, AF^e, AO^f,
so erhält jede dieser Strecken durch ihre Bezeichnung zugleich be-
stimmtes Vorzeichen. Die Tangente A^A^ kann nun auf unendlich
viele Arten längs der Kurve F bewegt werden , da aber die Be-
wegungsrichtung der Punkte P^ und P, von dem Bewegungsgesetz der
Tangente A^A^ durchaus unabhängig sein muss, so kann zur Fixierung
bestimmter Verhältnisse die Annahme:
n m .
* 2a * 2a
^^' 0», n 8 .
09, m ^ 2a
gemacht werden, nach welcher somit die Winkelgeschwindigkeit der
Tangente A^A^ ihrer Länge proportional ist.
Auf dem Distanzkreis bewegen sich infolgedessen die Punkte A^
und A^ mit den Geschwindigkeiten:
Wi = 2acDi = n, W^ = 2aai, = m.
Es sei femer K der Krümmungsmittelpunkt der Teilungskurve für
den Punkt Fy Q^ und Q^ seien die Schnittpunkte der Normalen n mit
0J| und OA^y dann wird für eine unendlich kleine Drehung der
Tangente A^A^ um den Punkt K in positivem Sinne die Strecke n
wachsen^ falls K auf der begrenzten Strecke FQ^ liegt; dagegen die
Strecke m wird wachsen^ so lange K auf der unbegrenzten Strecke
FQ^ postiert wird. Wenn daher mit Pj und Pg die tangentialen Be-
schleunigungen der Punkte A^ und A^ bezeichnet werden, so ist:
Pi = 2a%^ = -^ ' -^ = KQ^ sin t; = KL^,
P, = 2a«, =-^^. ll^- ^^8 ^^^^ = ^^2'
wenn Z^^ und Z^ die Eusspunkte der Lote von K auf die Raiend OA^
und OA^ bedeuten.*
* VergV Mannheim: Göomdtrie Cinematique, S. 44 flg. Paris 1S94.
g über Rollkunen und Rollflächen.
E« ist daher h. _ !^ _ ^ m,
d.h. Pj und P, haben gleiches und zwar positives Vorzeichen nur so
lange K auf der begrenzten Strecke QiQ^ liegt.
Bewegt sich demnach die Tangente A^A^ längs der
Teilungskurve mit der Winkelgeschwindigkeito^, welche ihrer
Länge proportional ist, so sind die tangentialen Geschwin-
digkeiten, mit denen ihre Endpunkte auf dem Distanzkreis
gleiten, gleich den vom Berührungspunkt gebildeten Ab-
schnitten der Tangente und ihre tangentialen Beschleunig-
ungen der Grösse und dem Sinne nach gleich den Entfern-
ungen des Krümmungsmittelpunktes der Teilungskurve von
ihren Radien.
Bedeuten jetzt wieder tviny Wir und W2n} «'»r die normalen und
radialen Komponenten der Geschwindigkeiten w^ und w^ der Punkte P^
und Pg, so folgt aus der Gleichung:
also:
und da
«
^l
-
2a — i —
=-2a
»0
u
«
2a — 7—
m + n
= 2a
«»..
<».'
\n
—
m • n
W
♦"lOl
*■»•"» =
■0,
tt'l , =
w»».
Die doppelten normalen Geschwindigkeitskomponenten
der Punkte P^ und P, sind also gleich dem harmonischen
Mittel aus den Geschwindigkeiten der Punkte A^^ und A^ und
gleich ihren parallel zur Tangente der Teilungskurve ge-
messenen doppelten Entfernungen vom Bertihrungsradius 01^.
Aus den oben stehenden Werten von r^ und r^ ergeben sich nun
auch die radialen Komponenten, nämlich:
dr, a
CDj TT j — CD, W,
dr. a
•j «1 - «»i *j •
»«'
Um diese Ausdrücke zu konstruieren, beachte man, dass
n
«ff
ist, so wird:
Von Dr. M, Disteli. 7
2 n-ftn 2
Aus der Definitionsgleichung dieser Strecke GK geht aber hervor,
dass in allen Fällen der Punkt G der vierte harmonische zum Punkte
F in Bezug auf das Punktepaar QiQ^ ist und daher gefunden wird,
indem man OG parallel zur Sehne P^A zieht.
Fallt K mit G zusammen, so sind die radialen Geschwindigkeits-
komponenten der Punkte P^ und Pg gleich Null, d.h. diese bewegen
sich momentan auf Kreisen um den Punkt 0. Es ist daher G der-
jenige Punkt der Ebene, um welchen die Sehne Ä^A^ gedreht werden
musS; wenn das Verhältnis ihrer Abschnitte d.h. auch das Verhältnis
der Winkelgeschwindigkeiten co^ und o^ sich momentan nicht ändern
soll. Mit der Bezeichnung Geschwindigkeitscentrum für den Punkt G
ergiebt sich demnach für die Punkte Pj und P,:
Die doppelten radialen Geschwindigkeitskomponenten
der Punkte P, und Pg sind gleich der Entfernung des Ge-
schwindigkeitscentrums G vom Krümmungsmittelpunkt der
Teilungskurve.
Ist demnach die Teilungskurve F sowie ihre Evolute E gegeben,
so können ftr jedes Punktepaar der Rollkurven die Tangenten durch
Abstechen zweier Strecken angegeben werden. Es ist aber leicht ein-
zusehen, dass diese Konstruktion, die zunächst kinematisch begründet
ist, auch eine geometrische Bedeutung hat.
Es ist nämlich:
^" n + w FQi + F(^^ ° 2 ^ '
^ir---^^G,
somit • tg^, FG
tgr "* "" kg'
Fällt daher iL mit F zusammen, so ist d^^ =^ n — r, d.h. wenn die
Kurve F eine Spitze besitzt, so steht die Tangente der Rollkurve zur
Rückkehrtangente normal. Fällt K mit G zusammen, so ist '^i = ^,
t 2
d.h. die Tangente steht zum Radius )\ normal; fällt endlich K mit
dem unendlich fernen Punkt J/ von n zusammen, so ist &^ = 0, d. h. wenn
die Teilungskurve eine Wendestelle besitzt, der ein unendlich grosser
Krümmungsradius zukommt, so geht die Tangente der Rollkurve durch
den Punkt 0. Bezeichnet man daher die den Punkten G, U, F, K
entsprechenden Tangenten von R^ mit g, n, /*, k, so sagt obige
Gleichung nichts anderes aus als die Gleichheit der Doppelverhältnisse
(c/ufk) ^ (G ÜFK).
Es ist also die Reihe der Krümmungsmittelpunkte K
auf der Normalen n projektiv zum Büschel der Tangenten am
Punkte Pj.
8 Über RoUkui-vcn und Rollflächen.
Die Konstruktion der Geschwindigkeit w^ ist daher nichts anderes
als die einfachste Konstruktion dieser Projektivität.
Soll endlich die Linie FP^ gerade die Tangente der Kurve R^
in Pj sein, so bleibt bei einer unendlich kleinen Verschiebung des
Punktes F der Inhalt des Parallelogrammes FP^OP^ ungeandert. Es
ist dann -^j = ä — 2v^ oder falls man
KG^FG^Q
setzt, wo Q den Krümmungsradius von F bedeutet:
2 1
oder ijp^
FG
F
2 ^_
cos' V
Diese Gleichung sagt aus, dass die Teilungskurve im Punkte jP
von derjenigen Ellipse oskuliert wird, welche OF zum Durchmesser
und PxPi zu Brennpunkten hat.
Wird also ein Parallelogramm OP^FP^ derart um die
feste Ecke 0 gedreht, dass Inhalt und Umfang 2a konstant
bleiben, indessen die Ecken P^ und P, Kurven von gleicher
Bogenlänge beschreiben, so sind die Bahnen derselben Ort der
Brennpunkte aller Ellipsen von der konstanten Hauptaxe 2aj
welche mit dem Parallelogramm konzentrisch bleiben und
fortgesetzt die Bahn der Ecke F oskulieren.
Soll nun im weiteren in dem Punkte Pj der Kurve B^ der
Krümmungsradius q^ konstruiert werden, so ist dazu die Kenntnis
von vier aufeinanderfolgenden Tangenten der Kurve F, d.h. die An-
gabe des zweiten Krümmungsmittelpunktes K^ erforderlich. Bezeichnet
man dann die daraus entspringende Beschleunigung, mit welcher sich
Pi auf dem Badius OA^ bewegt, durch jpir, so ergiebt sich die
Beschleunigung des Punktes Pj nach dem Coriolis'schen Satze*
wie folgt:
Bezeichnet pn die Beschleunigung des momentan mit Pj zu-
sammenfallenden Punktes der Geraden OÄ^j so ist die Beschleunigung
Pif mit der sich der Punkt Pj auf seiner Bahn R^ bewegt, gleich der
geometrischen Summe der Beschleunigungen pik und jpir, vermehrt um
die Zusatzbeschlamigungi?!,!— 2wirca^^ die senkrecht zur Geraden 0-4^
steht und mit der um einen rechten Winkel im Sinne von Oj gedrehten
Geschwindigkeit Wir gleich gerichtet ist.
Um zunächst die Beschleunigung pir zu finden, bezeichne man
(Fig. 1 Taf.I) mit G' den Schnittpunkt der Normalen w" der vom Punkte 6r
* Vergl. Burmester a. a. 0. Bei. I Lief 3, S. 77G.
Von Dr. M. Disteli. 9
beschriebenen Kurve 6 mit der Normalen n' der Evolute E im Punkte K.
Um die Lage dieses Punktes & zu bestimmen, beachte man, dass
Es ist aber '"
Da aber A die Pusspunktskurve von F beschreibt, so ist:
df
du~^ ^'
1 d(r^r^) r^-r^
a du -^1^
und daher ^
GK
au f '^1'^
Also
2
Die erste Strecke wird der Grösse und Richtung nach erhalten,
indem man durch G die Parallele zu A^A^ zieht und mit OF in G^
zum Schnitt bringt. Die zweite Strecke hat das Vorzeichen von GK^
sie ist mit GK proportional, d.h. die Gerade G^&'hat eine von der
Lage von K unabhängige Richtung, die sich leicht konstruieren lässt,
mdem man AQ ^ QiQ% macht und aus G^ auf A^Q das Lot fallt.
Ist nun G^ gefunden, so folgt aus der Gleichung
w,r--\GK:
Fallt Z"' mit 6r' zusammen, so istj)ir = 0, d.h. 6r' ist derjenige
Punkt, um welchen die Normale n gedreht werden muss, falls die
Geschwindigkeitskomponenten Wir und w^r sich momentan nicht an-
dern sollen. Man kann daher G^ das Beschleunigungscentrum nennen.
Das Vorzeichen der Strecke KG^ ergiebt sich jedesmal aus der Figur,
nämlich als positiv oder negativ bezüglich ri je nachdem FG zunimmt oder
abnimmt; ist sodann auf der Normalen n' der Evolute E der Erüm-
mungsmittelpunkt JT' gegeben und liegt er wie in Fig. 1 (Taf I) mit
K auf der entgegengesetzten Seite von G', so ist ff'JT' eine positive
Strecke, d.h. pir eine positive Beschleunigung; liegt K! mit K auf
der gleichen Seite von 6r', so ist G'Jf' eine negative Strecke, also
Ptr eine negative Beschleunigung. Aus dem Vorstehenden ergiebt
sich daher:
Die doppelten radialen Beschleunigungskomponenten
der Punkte P, und P, sind gleich den Projektionen der Ent-
fernung des Beschleunigungscentrums G^ vom zweiten Erüm-
mungsmittelpunkt JT' auf die Radien OA^ und OA^.
10 über Rollkurven und Rollflächen.
Zur Bestimmung der Beschleunigung j!)ijb betrachten wir jetzt den
momentan mit Pj zusammenfallenden Punkt der Geraden OÄ^, so be-
wegt sich dieser auf einem mit D konzentrischen Kreise K mit der
tangentialen und radialen Beschleunigung:
welche sofort angegeben werden können. Ferner ergiebt sich als
Zusatzbeschleunigung :
Die Zusatzbeschleunigung pi, ist also doppelt so gross
und gleich gerichtet wie der zwischen rj und n^ liegende Ab-
schnitt der im Punkte Kir auf r^ errichteten Normalen.
Setzt man daher die beiden radialen und normalen Komponenten
zusammen, so sind die Strecken P^Pir und P^Pm die Komponenten
der gesuchten Beschleunigung:
Bedeutet endlich pij= P^Pxq die in die Richtung von n^ fallende
Komponente von p^, so ist q^ = P^ Ä'^ = -^ der gesuchte Krümmungs-
radius von J?^ im Punkte P^. Da die Komponenten von p^ sich nach
Konstruktion linear aus der Strecke GK und (r'A"' zusammensetzen,
so ergiebt sich ohne weiteres, dass der Endpunkt der Beschleunigung,
also P und der zweite Krümmungsmittelpunkt K^ bei unveränderter
Lage der Radien sowie der Punkte F und G zwei zu einander affine
Punktebenen erfüllen, sodass der Satz von Coriolis nichts anderes
ist als die einfachste geometrische Ausdrucksform für die Konstruktion
entsprechender Punktepaare der beiden affinen Ebenen.
Durchläuft der Punkt K die ganze Normale w, so durchläuft der
Punkt (r' die Gerade G^G^-^ fällt daher K mit G zusammen, so deckt
sich G' mit Gq und es haben daher die Kurven G und E in 6r
eine gemeinschaftliche Normale. Man schliesst daher:
Die Kurven E und 6 berühren sich überall da, wo sie
sich schneiden und die gemeinschaftlichen Tangenten der
Berührungsstellen treffen die Kurve F in denjenigen Punkten,
denen die extremen Werte der Radien r^ und r, entsprechen.
Bestimmten Lagen der Krümmungsmittelpunkte K und K^ werden
spezielle Werte des Krümmungsradius q^ entsprechen. Soll nämlich die
Komponente pi^ den Wert Null erreichen, so kann man auf der Geraden
n' einen bestimmten Punkt W angeben, in welchen K' verlegt werden
muss, damit dieser Umstand eintritt. Die Gesamtheit dieser Punkte
W erfilUt dann eine bestimmte Kurve W, welche der zweiten Evo-
lute E' der Teilungskurve in einer bestimmten Anzahl von Punkten
begegnen wird.
Von Dr. M. Dirtkli. H
Die Schnittpunkte der Kurven E' und W führen somit zu
denjenigen Punkten der Teilungskurye, denen ein Wende-
punkt der Kurve R^ entspricht.
Im allgemeinen wird der entsprechende Punkt Pg der Kurve B^
kein Wendepunkt sein, vielmehr entspringen die Wendepunkte dieser
Kurve aus einer zweiten Kurve W, die in analoger Weise entsteht.
Der Krümmungsradius pj nimmt d^egen den Wert Null an,
sobald der Punkt £' ins Unendliche rückt, ohne dass gleichzeitig auch
K sich im Unendlichen befindet. Man schliesst daraus:
Hat die Kurve F in -F eine Spitze zweiter Art, oder
einen Wendepunkt, der zugleich auch ein Wendepunkt ihrer
Evolute E ist, so haben die Kurven R, und R^ in Pj und Pg
je eine Spitze erster Art.
Da femer die beiden Beschleunigungen p^ und p^ unter sich eben-
falls in projektiver Abhängigkeit sind, so bestehen auch zwischen
ihren Komponenten Beziehungen, die leicht aufzustellen sind.
Projiziert man nämlich den Linienzug F^KirPuPPi Skxxf die Tan-
gente und Normale von Rj, so folgt:
Pit = — — cosO*!— (2a}^Wir + riÄ,)8in'9'i + i)i r cos -0", ,
Pip« ^^~^8ind'i+ (2oitVir+ r^ TTj) cos ^1 + 2>i r sin ^1 ,
und analog für p^t uhd p^^. Da aber
-^j + ^,«ä; pir^ + P2r = 0, riOi — r,a)2=-0;
also auch , ^
80 ergiebt sich ohne weiteres:
Pu — Pit ^0
und
d.h.
Diese ebenfalls von Euler aufgestellte Gleichung gilt für Be-
rührung der Kurven R, und R^ von aussen, für Berührung von innen
sind beide positiven Zeichen durch die negativen zu ersetzen.
Nach dem Vorigen lassen sich nun die Kurven R^ und R^ auch
dann konstruieren, wenn für jedes korrespondierende Radienpaar die
Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Punkte A^ und A^ bekannt
sind. Bewegt sich beispielsweise Ai auf dem Kreise D gleichförmig,
indessen A^ sich so bewegen soll, dass ein Punkt ^3, der mit A^
durch eine starre Linie verbunden ist, sich im horizontalen Durch-
messer von D nach vorgeschriebenem Gesetze bewegt, so ist zu jeder
Lage von A^ diejenige von A^ bestimmt, ebenso die Geschwindigkeiten
12 Über Rollkurven und llollflächen.
und Beschleunigungen dieser Punkte. Die beiden Kurven B| und B^,
welche die verlangte Übertragung der Bewegung hervorbringen,
können daher durch Punkte und Tangenten konstruiert werden.
3.
Um die Kurven R, und R^ auch durch ihre Gleichungen in Polar-
koordinaten darzustellen, was insbesondere im Falle einer transcen-
denten Kurve F von Vorteil sein kann, hat man nach dem Vor-
angegangenen neben der Gleichung:
1) r, + r^^2a
nocli «ine endliche Gleichung zwischen den Winkeln q)^ und qp,:
2) 9(Vu<P2)-0
uIm gegeben anzunehmen und mittelst der Bedingungsgleichung:
auM dioMen drei Gleichungen entweder r^ und 9^ oder r^ und q>^ zu
(tliiuiuitMen. Setzt man nun
g)j « u + i', g?, « u — V,
Mi» goht dio (Hoiehung 2) Aber in eine Gleichung:
F(u, v) - 0,
ii\ wi^ohor man jt^tzt 14 und r als Koordinaten der Teilungskurve F
uutYuMMini kann. Ut zunilchst F durch eine Gleichung in den recht-
wiukligt^u laiiit^ukoordinaten U| und v^ gegeben, so findet man ihre
HK'W UU^iolumg in den Koordinaten u und v durch die Substitutionen:
1 cos 14
* 2 a cos V
^*"^' 1 Bin«
vr
2a C08 V
[\it lU^K^vgvn V durch polare Linienkoordinaten r und u ausgedrückt,
>v ^viuiH^ I.VÄ r~2acosi>
« vx VI.0U« uuk dio UUnohung in den Koordinaten u und v zu erhalten.
Vi »iiUvi uuvu «. H. auH der Gleichung des Punktes, der im Abstände
, . V'4UMijf*l^\ukt lUif <ler Polaraxe x liegt:
aooHi» ■ hoosu =* 0
. ^ A.w>olUoh \\\ diM\ Koordinaten u und y.
. ., uu duvtou ISiukt oin Kreis vom Radius 2ro beschrieben,
K »vUuuii lu tiuioukoordinaten die Form:
Von Dr. M. Disteli.
13
Durch obige Substitutionen geht sie über in die Gleichung:
a cos V — b cos t« ^ r^ = 0,
je nachdem als Ausgangslage die eine oder andere derjenigen beiden
Tangenten des Kreise» gewählt wird; welche auf der Polaraxe normal
stehen. Will man dagegen umgekehrt von den Koordinaten u und v
zu rechtwinkligen Linienkoordinaten übergehen ^ so hat man:
zu substituieren. *
Da nun im weiteren:
cosw = —
cos t; = +
u.
1
2al/«,'+t3,«
OD,
HO,
a>.
OD.
1 +
-1-
so wird nun:
4)
dv
du
dv
du
5)
6)
Dazu
9»! = M + V,
♦•«=«(1+1^)5
F(u, v) = 0.
Eliminiert man daher aus den Gleichungen 4) und 6)
resp. 5) und 6) die Parameter u und r, so sind die Re-
sultanten der Elimination allemal die Gleichungen zweier
entsprechender Rollkurven.
Im allgemeinen wird man durch beide Eliminationen dieselbe
Gleichung in Polarkoordinaten finden ^ d. h. R^ und R^ sind im all-
gemeinen Teile ein und derselben Kurve R. Ist F eine algebraische
Kurve, so ist es auch die Kurve R^ deren Ordnung sich leicht be-
stimmen lässt.
Sei V die Ordnung und 11 die Klasse von F^ so existieren zunächst
zwischen F und D2i/ gemeinschaftliche Schnittpunkte S, wobei jedesmal
der eine der beiden Punkte P nach 0, der andere nach S tällt^ d.h.:
1. Der Punkt 0 ist im allgemeinen ein 2i/-facher Punkt
von R.
Findet dagegen im Schnittpunkt S zugleich Berührung zwischen
F und D statt; so sondert sich die Gerade OS zweimal aus. Es
ergiebt sich daher:
2. Jede einfache Berührung zwischen F und D reduziert
die Ordnung der Kurve R um zwei Einheiten.
14 über Rollkurven und Hollflächen.
Jeder Strahl durch 0 trifft ferner D in zwei Punkten, von
welchen aus je (i Tangenten an F gelegt werden können. Es liegen
also auf jedem Strahl durch 0 noch 2(1 weitere Punkte der
Kurve B, dh.:
3. Die Ordnung der Kurve R ist n »= 2(i/ + /a).
Fällt dagegen einer der Punkte S in einen der Kreispunkte J
und c7i im Unendlichen, so wird die Konstruktion des Punktes P auf
OS unbestimmt, d.h.:
4. Jedesmal wenn die Kurve F durch die Kreispunkte
geht, reduziert sich die Ordnung von R wieder um zwei
Einheiten.
Die Kurven F und D haben ferner 2ft gemeinschaftliche Tan-
genten; berühren sich F und D selber nicht ^ so fallen die beiden
Punkte P ins Unendliche. Daraus folgt:
5. Von 0 aus gehen im allgemeinen 2ft Asymptoten-
richtungen der Kurve R nach den auf D liegenden Berührungs-
punkten der gemeinsamen Tangenten der Kurven F und D.
Ein unendlich ferner Punkt von R kann aber noch in anderer
Weise entstehen. F selbst hat v Asymptoten, welche D in v Punkte-
paaren treffen, deren Radien der Kurve R auf der unendlich fernen
Geraden begegnen. Wir schliessen daraus:
6. Die Geraden von 0 nach den Schnittpunkten des
Distanzkreises mit den Asymptoten der Teilungskurve sind
2v weitere Asymptotenrichtungen der Kurve R.
Damit sind die 2w unendlich fernen Punkte von R aufgezählt.
Legt man nun insbesondere aus den Kreispunkten J und J^ die Tan-
genten an die Kurve F, welche sich paarweise in den Brennpunkten
derselben begegnen, so sind die Geraden OJ und OJ^ die Asymptoten
des Distanzkreises und es fallen daher die aus den vorigen Tangenten
entspringenden Schnittpunkte dieser Strahlen mit R paarweise zu-
sammen. OJ und OJi sind daher fi-fache Tangenten von R, mit
anderen Worten:
7. Der Punkt 0 ist im allgemeinen ein /i-facher Brenn-
punkt von R.
Die angegebenen Anzahlen können Modifikationen erleiden, falls
die Kurve F zum Kreise D entweder im Endlichen oder in den Kreis-
pimkteu in besonderer Beziehung steht; es kann R auch eine zirkuläre
Kurve werden, falls F die unendlich ferne Gerade berührt.
Schliessen wir im Folgenden besondere Lagen zwischen P und D,
sowie Wendepunkte der Teilungskurve, d.h. retrograde Bewegungen
beider RoUkurven aus, so wird man sagen können:
Aus jeder ganz innerhalb des Kreises D liegenden, geschlossenen
Kurve F entspringen zwei Kurven R, und R^ för Berührung von
aussen. Ist F nach aussen stetig konvex und besitzt F zudem eine
durch 0 gehende Symmetrieaxe, so sind R^ und R^ geschlossene, zu
Von Dr. M. Disteli. 15
dieser Axe symmetrisch liegende Ovale. Da aber R, mit seiner Ebene
umgewendet werden muss^ so sind nach der Umwendung R| und B^
koDgruente Kurven.
Ist dagegen F nach aussen stetig konkav, so muss F eine be-
stimmte Anzahl von Rückkehrtangenten besitzen. Durchläuft nun die
Tangente einmal die ganze Kurve F; so hat sie sich um eine gerade
oder ungerade Anzahl von zwei rechten Winkeln gedreht, je nachdem
die Anzahl der Rückkehrtangenteu gerade oder ungerade ist. Im ersten
Fälle sind R^ und R^ zwei getrennte geschlossene Kurven^ im zweiten
Falle setzen sich R^ und R^ zu einer einzigen geschlossenen Kurve
zusammen, und wenn die Tangente A^A^ die Kurve F zum zweiten
Mal durchläuft, so beschreibt Pj den Teil R^ imd P, den Teil Rj.
Die Kurven R^ und R^ sind also in Deckung, d. h. nach der Um-
wendung von R^ sind Rj und R, symmetrisch gleich. Es ergiebt
sich daher:
Jede ganz im Innern von D liegende nach aussen konvexe
geschlossene Linie F mit orthogonaler Symmetrieaxe durch
0 führt auf zwei getrennte kongruente Rollkurven; jede nach
aussen konkave Kurve F mit ungerader Anzahl von Spitzen
ergiebt symmetrisch gleiche Rollkurven.
Liegt F ganz ausserhalb von D, so werden die Kurven R sich
im allgemeinen ins Unendliche erstrecken, es sei deim, dass F und D keine
gemeinschaftlichen reellen Tangenten haben. Dieser letztere Fall tritt
eiu, wenn F nach aussen stetig konkav ist und zwischen zwei auf-
einander folgenden Spitzen den Kreis D berührt. Da in diesem Falle
die Differenz der Radien vektoren r^ imd r^ konstant ist, so rollen R^
uud Rj bei Berührung von Innen.
In dem Falle, wo F teils innerhalb teils ausserhalb von D liegt,
bilden R^ und R^ einen zusammenhängenden Linienzug, der befähigt
A mit sich selbst zu rollen, teils für innere teils äussere Berührung.
Im allgemeinen werden die Kurven R keine vollständigen Umdrehungen
ausfähren, sondern einander nur innerhalb bestimmter Winkelräume
treiben können, welche durch die nach den unendlich fernen Punkten
laufenden Radien begrenzt sind, in welchen die Teile R^ und R^ zu-
sammenhängen. Neben diesem reellen können noch imaginäre Be-
standteile auftreten, herrührend von denjenigen Teilen von F, deren
Tangenten D nicht erreichen, ja die ganze Kurve R kann imaginär
werden, ohne dadurch in ihrer Existenz aufzuhören.
Es ist femer evident, dass jedes Rollkurvenpaar aus unendlich
vielen Teilungskurven F abgeleitet werden kann, die alle aus der
ursprünglichen dadurch hervorgehen, dass das eine der beiden Radien-
^jsteme um den Punkt 0 um einen beliebigen Winkel vor- oder rück-
wärts gedreht wird.
Teilt man femer die vom Schnittpunkt Aq der Polaraxe mit dem
Kreise D gemessenen Bogen A^A^ und A^A^ jeder Tangente von F
16 Tber Rollkurven und Rollflächen.
stets im gleichen konstanten Verhältnis^ so entsteht eine neue Enre
loppe P'; deren Tangenten vom Berührungspunkt im gleichen Ver-
hältnis geteilt werden, wie diejenigen der Kurve F. Die aus zw«!
entsprechenden Tangenten der Kurven P und F' hervorgehenden Punkte-
paare PiPj und P^P^ haben daher gleiche Radienvektoren, aber ver-
schiedene Polarwinkel, mit anderen Worten:
Ersetzt man in den Polargleichungen zweier Rollkurven
die Polarwinkel ^^ und q>^ durch ntp^ und ng)^, so erhält man
jedesmal eine Gruppe unendlich vieler neuer Rollkurven-
paare.
Will man nun auch die Abweichung ^^ der Tangente gegen den
Radiusvektor, sowie den Krümmungsradius q^ im Punkte Pj der
Kurve R, durch Rechnung finden, so beachte man, dass
Wir ^ — a^j^-Op,
sodass, wenn die aufeinander folgenden Ableitungen von v nach u mit
v\ t/', t?'" bezeichnet werden,
erhalten wird.
Aus dieser Gleichung folgt jetzt:
du ■" (i-t,'«)t^t;"*
und somit für den Krümmungsradius q^\
ds
\du)
du
du du
wobei / /7ä \ «
N^ (l_i;'2)[(l^ü'*)(l+ V') + t/"] + (1+ 3vY'
ZU setzen ist.
Ersetzt man in diesem Ausdruck für Qj^ den Winkel v durch — i')
so geht 9j in 9),, d^^ in d'^ und daher q^ in q^ über.
Schliesst also beispielsweise die Tangente der Kurve R^ gegen die
■WM -^_ Mf
Tangente der Teilungskurve den konstanten Winkel -x — « ein, so ist:
^j = Ä — (r — a), -ö", «= (1? — a);
also:
9i + ^1 "* ^ + («* + «); 92 + ^2 "= ** — «;
d.h. es ist dann auch
Von Dr. M. Distkli. • 17
Zur Bestimmung der Teilungskurve hat man die Oleichung:
TTTI cotg(t;-a),
woraus sich als Oleichung der Kurve F ergiebt:
co8'(m — Uq) = - cos {v — «).
Es wird sich zeigen, dass dies die Oleichung eines Kegelschnittes
ist, der D doppelt berührt, indessen R^ und R, kongruente Kegel-
H^hnitte sind, die 0 zum gemeinschaftlichen Brennpunkt haben.
Ein Wendepunkt der Kurve R^ entsteht nun, wenn N ver-
schwindet. Diese Oleichung JV" = 0
stellt in den Koordinaten u und v eine neue Enveloppe N dar, welche
die Kurve W zur zweiten Evolute besitzt. Den Schnittpunkten der
Kurven E' und W korrespondieren dann die gemeinsamen Tangenten
der Kurven F und N, welche somit zu den Wendepunkten der Kurve
Rj fuhren.
Verschwindet die Oleichung N^O identisch, so fallt die Kurve N
mit der Kurve F zusammen und jeder Punkt von Rj ist ein Wende-
punkt, d. fa. Rj ist eine Oerade. In diesem Falle ist daher, falls die
Polaraxe normal zur Oeraden R^ steht:
also: ^
-^f- = tg (ii + v)d(ii + v),
öder
7) 1-v'^ 7^ ,-
^ C08(tt-fr)
Bezeichnet also 2b den Abstand der Oeraden R| von 0, so ist
r, = a(l-t/)= ^^
cos 9,
die Gleichung von R^, d.h. es ist
a
zu setzen. Unter dieser Voraussetzung nimmt 7) die Form an:
b ' -^i^ = a cos (u + v)- b,
welche Gleichung durch Integration die Oleichung der Teilungskurve
F ergiebt, nämlich im Falle der äusseren Berührung:
e»(« — >)-{- g— »(K — r) ^ &co8(u-f r)~a
2 fc — a cos (i* + v)
Wo zur Abkürzung, da 6 < a,
h ^^
jp^tzt wurde.
Zaitechrift f. MAthem»tik a. Physik. 43. Jabrg. 1898. 1. Heft. 2
lg über HoUkurven und Rollflächen.
Setzt man in dieser Gleichung:
2b 2b
cos(w + i;)
r^ 2a — r,
und ti — V = 9?2; ^^ erhält man die Gleichung der Rollkurve B,:
n=2
n + b
^ 2
Diese Kurve, welche ganz im Endlichen liegt, besitzt, in 0 einen
doppelten Windungspunkt, sodass mit Annäherung der rotierenden
Geraden B^ an Og die Winkelgeschwindigkeit o^ unendlich gross wird.
Rotiert umgekehrt R^ mit konstanter Winkelgeschwindigkeit g7, um
Oj, so wird mit Annäherung der Geraden R^ an die Axe 0^0^ die
Winkelgeschwindigkeit ©j unendlich klein. Die Verzeichnung der Kurve
geschieht am einfachsten mit Hilfe des Krümmungsradius^ der sich
nach der Proportion: ^ ^
leicht konstruieren lässt. Wählt man nun als Kurve R^ ein reguläres
Fünfeck, welches dem Kreis vom Radius 2b umschrieben ist, so ist
die Entfernung 0^0^== 2a derart zu bestimmen, dass auch R^ eine
aus fünf kongruenten Bogen bestehende Kurve ist. Der zu jedem der
fünf Bogen gehörende halbe Centriwinkel hat daher den Wert — und
zur Bestimmung des Verhältnisses /l = ,- dient daher die Gleichung:
n
yjitZIi.ri yit^i.^ C08--1
l—X C08 —
welche, nach bekannter Näherung aufgelöst, ergiebt, dass
2a - 2,15547 ... 26
gewählt werden muss.
Im Folgenden mögen noch einige spezielle Falle betrachtet werden,
wo die Teilungskurve F a priori durch eine Gleichung in den Koordi-
naten u und V gegeben ist.
Es sei:
a) JP«= r — nti = 0,
wo n eine beliebige Zahl bedeutet. In diesem Falle ist
r^^ a(i-' n), r^« a(l + w); *
d.h. die Kurven R^ und R^ sind Kreise, auf welchen sich die Punkte
Pj und Pg ™^* ^^^ gleichen Geschwindigkeit
t(?i « Wi „ =- a (1— w*)
bewegen. Legt man nun durch die Punkte (^^ und Q^ den mit D
konzentrischen Kreis Q, so ist sein Radius:
Von Dr. M. Distelx. 19
r =^ r^— ri = n-2a,
also konstant für jede Lage des Paares Q^ Q^. Dieser Kreis wird in
^j und Q^ berührt von den Kreisen Pj und P,, welche P, resp. P^
zum Mittelpunkt und r^ resp. r^ zum Radius haben. Beide Kreise
schneiden sich im Punkte F, und da dieser Punkt sich auf den Kreisen
?! und P, mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, mit welcher die
Mittelpunkte Pj und Pj derselben auf den Kreisen R^ und R^ fort-
schreiten, so rollen die Kreise Pj und P^ gleichzeitig auf dem Kreise Q.
Es ergiebt sich somit bezüglich der Kurve F folgendes Resultat:*
Bewegen sich zwei Punkte A^ und A^ auf einem Kreise
vom Radius 2a mit proportionalen Geschwindigkeiten
TT, "" CO, ■" 1 - n'
so umhüllt die Sehne A^A^ eine Epicykloide oder Hypo-
ejkloide, je nachdem n im Intervall (—1) bis (+1) liegt oder
nicht Die nämliche Kurve wird auch beschrieben von einem
Punkte Fj der entweder einem Kreis Pj vom Radius:
ri-=a(l-n),
oder einem solchen P^ vom Radius:
rg = a(l + n)
angehört, welcher für äussere resp. innere Berührung rollt
auf einem festen Kreis Q vom Radius der Differenz:
r = r,— ri = 2a-n.
Da im weiteren — — konstant bleibt, so fällt K mit G zusammen,
CO, '
d.h.: 6 ist die Evolute E von F. Da aber der Punkt G die Strecke
QiQi wieder im Verhältnis — teilt, während die Punkte Q^ und Q^ den
festen Kreis Q durchlaufen, so ist auch G eine Gykloide, die gegen F
um einen rechten Winkel im positiven Sinn gedreht und im Verhältnis
n:l verjüngt ist.
Da femer K mit G zusammenfallt und überdies t<?i r = 0 also
auch pif = 0 ist, so liegt Ä"' in Gq. Die Kurve Gq ist daher die
zweite Evolute E' von F, die somit mit der Originalkurve bezüglich
des Punktes 0 ähnlich und ähnlich gelegen und im Verhältnis n^ : 1
verjüngt ist.
Bewegen sich daher zwei Punkte A^ und A^ auf einem
Kreise D vom Radius 2a mit proportionalen Geschwindig-
TT, "" «,"* 1-4'
80 wird der erste Krümmungsmittelpunkt von P vom Be-
rührungspunkt und der zweite Krümmungsmittelpunkt vom
• Vergl. Burmester a. a. 0. Bd.1, 1. Lief. S. 166 flg.
20 Über Rollkurven und RoUfläctieu.
ersten durch die Radien der Punkte J.^ und Ä^ harmonisch ge-
trennt. Ist f der momentane Abstand der Tangente Ä^A^ von
0, so sind ^_^.(i__^2) und p'«/.w(l-n«)
die Längen des ersten und zweiten Krümmungsradius.
b) Die Teilungskurve F werde gebildet von einem Strahl-
büschel am Punkte F,
Da jetzt für alle Punkte P der Kurve R:
0P±PF^2a
ist, so sind R^ und R^ zwei in Drehung befindliche Ellipsen
oder Hyperbeln, je nachdem F innerhalb oder ausserhalb des
Kreises D liegt. Die Sehnen Pj P, jedes Paares entsprechender
Punkte P bilden das Durchmesserbüschel des Kegelschnittes; die Tan-
genten in zwei korrespondierenden Punkten P sind daher parallel
nämlich zur Tangente Ä^^A^ normal. Denn da
FO = KGy so ist tg ^1 = — tg v, also d'^ = n — i\
Es ist daher q. _l /« ^ j_ «
d. h. es ist du der Kontingenzwinkel der Kurve R und es ergiebt sich
daher hier eine direkte Bestimmung des Krümmungsradius q^ ohne
Kenntnis der Beschleunigung p^, des Punktes Pj, nämlich:
Qi-
^t
8mt7
Trägt man daher die Geschwindigkeit w^ auf dem Brennstrahl
PjF von Pj nach W^ ab und zieht W^K^ normal zu PiF^^ so trifft
diese Normale die Ellipsennormale n^ im Krümmungsmittelpunkt K^.
Bezeichnet also n die Länge der Ellipsennormale, a ihren Winkel
gegen die ßrennstrahlen Pj 0 und Pj F, so ist:
n = ivi » und cos « = sin t?,
Daher , tr, n
n ^ Wr cos s. also p, = — .-^ = — =-
der bekannte Ausdruck für den Krümmungsradius.
Verlegt man zur Ermittelung der Gleichung der Kurve R den
Punkt F in den Abstand 2 c auf die Polaraxe, so heisst in den Ko-
ordinaten u und V die Gleichung des Strahlbüschels F:
F t^ a cos V — c cos w = 0.
SOD
nit ist
»•i
d.h.:
»•»
1)
rj-r, -sin* t*
/ ^ c sin M \
all ; — 1
y^ a sin ü y
(^ , c sin w \
1-^ : I
asinv J
a^sin^i; — c^sin^a.
Von Dr. M. Distbli. 21
Aus der Gleichung des Büschels folgt anderseits:
2) a^sin^v — c*sin*w ^ a^— c^
und endlich ergiebt sich aus der Gleichung:
3) a — c cos g>i = r^ sin' v.
Multipliziert man daher die drei Gleichungen mit einander, so er-
hält man die Gleichung der beiden vereinigten Ellipsen R:
f = = ,
*■ a — c cos tpi a — c coa cjpj
wo a und b die Halbaxen, c die lineare Exzentrizität bedeutet.
Ist wie gewöhnlich die grosse Halbaxe a, sowie das Verhältnis
der grossten zur kleinsten Winkelgeschwindigkeit gegeben und mit a
bezeichnet, so folgt aus der Gleichung:
a — c
a-\-c
= CD
^«1^^ ^ «« «4 ^« L» #« ^M ^m ^
c = a -r-, — f also auch 6 = 2«
m
wonach die beiden entsprechenden Ellipsen gezeichnet werden können.
Wird jetzt die Ellipse B^ mit dem Brennpunkt F festgehalten, in-
dessen die Ellipse R^ mit dem Radiensystem um den Winkel 2 a in
positivem Sinne gedreht wird, wodurch der Brennpunkt F in die Lage
F gelangen m^e, so findet man als Gleichung der neuen Kurve F':
-F'= a cos(ü — a) — ccos(n — a) = 0,
der wir schon früher begegnet sind. Da die Kurve F' aber jetzt ein
geometrisches Erzeugungsgesetz besitzt, indem sie umhüllt wird vom
einen Schenkel eines Winkels von der konstanten Öffnung a, dessen
anderer Schenkel stets durch den Punkt F geht, und dessen Scheitel
den Kreis D durchläuft, so ist sie nach einem Poncelet'schen Theorem
eine Ellipse, welche F und -F' zu Brennpunkten hat und den Kreis D
doppelt berührt.
Wählt man somit als Teilungskurve eine D doppelt be-
rQhrende Ellipse, so sind auch die Rollkurven R^ und R, kon-
gruente Ellipsen von der Hauptaxe 2a, welche 0 zum ge-
meinsamen und je einen Brennpunkt von F zum anderen
Brennpunkt haben.
Den Teilungskurven
JF= acosnt; — ccosnu ^ 0
♦entspricht nun die Gruppe der Rollkurven:
* a — c cos n <Pi
die wohl die am längsten bekannte Kurvengruppe dieser Art darstellt.
22 Über Rollkurven und Rollflächcn.
Für n = 2 beispielsweise hat F die Gleichung:
j a cos 2t; — c cos 2u = 0,
(a cos V — Ya c cos w)(a cos v + Yac cos w) = " J" ^
welche Gleichung ausdrückt, dass das Produkt der Abstände jeder
Tangente von zwei festen JPunkten der Polaraxe konstant ist, d.h.
dass die Eurre F eine Ellipse ist, deren Brennpunkte im Abstände
2y = ± 2Väc
von 0 auf der Polaraxe liegen. Da ihre Halbaxenquadrate
a? -= 2(a + c)a und /?•=: 2(a — c) a
sind, so hat die Ellipse F den Kreis D zum Ort rechtwinkliger
Tangentenpaare. Die aus F entspringenden Kurven B^ und R^ sind
zwei doppelt orthogonal- symmetrische Kurven vierter Ordnung, welche
sich in Deckung befinden.
Für w = ö- ^«^* dagegen F die Gleichung:
a cos - — c cos - = 0,
welcher man die Form:
acost; cosw
o, a
geben kann, und welche somit einen Kreis darstellt, welcher seinen
Mittelpunkt M im Abstände ,
26 = --
a
von 0 auf der Polaraxe und den Radius:
2ro=2^^ = 2(a-fc)
hat, d.h. den Kreis D berührt.
Diesem Kreis als Teilungskurve entspricht daher als Rollkurve
die Kurve vierter Ordnung mit Knotenpunkt und Schleife:
a — c cos —■ a^Yah cos -^
welcher wir im folgenden Beispiel nochmals begegnen werden.
c) Die Teilungskurve F ist ein um den Punkt M beschriebener
Kreis vom Radius 2^^, welcher ganz im Innern' von D liegt.
Figur 2 (Taf. I) zeigt die konstruktive Ausführung und Zeichnung
der Rollkurven durch Punkte und Tangenten mittelst der Geschwindig-
keiten Win und Wir- Das Gesamterzeugnis ist eine algebraische Kurve
sechster Ordnung mit Doppelpunkt und Brennpunkt in 0, welche aus
zwei getrennten symmetrisch gleichen und geschlossenen Ovalen be-
steht Dreht sich R^ gleichförmig um den Punkt 0^, so erreicht Txnt
Von Dr. M. Dibteli. 23
jedem Umlauf die Winkelgeschwindigkeit ©, ein Maximum und ein
Minimum, nämlich dann, wenn der kleinste resp. grösste Radius r^
die Centrale passiert. Um diese beiden extremen Werte von r zu
finden, welche aber jetzt nicht mehr in die nämliche Richtung fallen
wie bei der Ellipse, beachte man, dass in diesem Falle zwischen den
Karren Gr und E Berührungen stattfinden, d.h., dass G mit dem
Mittelpunkt M von F zusammenfallen muss. Bezeichnet also H den
Schnittpunkt der Tangente Ä^^Ä^ mit der Centrale OMy so bilden auf
dieser Tangente die Punktepaare A^A^ und FH eine harmonische
Gruppe, mit anderen Worten, der Punkt H besitzt in Bezug auf beide
Kreise F und D die nämliche Polare.
Es sind somit die gesuchten Stellen H die Grenzpun'kte
des durch die Kreise F und D bestimmten Kreisbüschels.
Legt man daher aus den beiden Grenzpunkten H die Tangenten-
paare h^ und Aj ^^ ^^^ Kurve F, so erhält man durch diese die
extremen Werte der Radien r^ oder r,. Die beiden Punkte H sind
nur so lange reell, als der Kreis F ganz innerhalb oder ganz ausser-
halb von D liegt, in beiden Fällen befindet sich der eine der Punkte H
ausserhalb, der andere innerhalb von F, d.h. die Kurven R^ und R^
haben nur einen grössten und einen kleinsten Radius, also keine Wende-
punkte. Sind iVj und M^^ ebenso N^ und M^ die Endpunkte dieser
extremen Radien, so liegen sie in gleicher auf der Kurve gemessener
Entfernung, von denjenigen Punkten J^ und X^ resp. J^ und L^, denen
der Radius a zukommt, und welche den Umfang der Kurven halbieren.
Dreht sich der Radius der Kurve R^ im schraffierten Teil, so durch-
läuft der Radius von R^ den entsprechenden nicht schraffierten Teil.
Ist das Verhältnis der grössten zur kleinsten Winkelgeschwindigkeit
und überdies der Winkel zwischen dem grössten und kleinsten Kurven-
radius vorgegeben, so ist dadurch der Kreis F vollkommen bestimmt
und die Kurven R^ und R, können demnach verzeichnet werden.
Verlegt man den Mittelpunkt M von F in den Abstand 26 von
0 auf die Polaraxe, so heisst die Gleichung des Kreises vom Radius
2rß je nachdem der Durchmesserendpunkt 26 + Zr^ oder 2b — 2 r^ als
Anfangspunkt figuriert:
1) F = a cos ü — 6 cos u^^Tq^ 0,
sodass beide Zeichen von r^ den nämlichen Kreis darstellen. Es ist nun:
2)
a sin v — h sin u
aB\nv-\'b siu u
f a=s f
* Sin V
oder da nach 1) und für das obere Zeichen von r^:
(a sin r — 6 sinw)(a sin t; -f 6 sin u) = a* — 6* -f r^* — 2arQ cos i*,
3) r^ • fj sin^t; = a* — 6* + r^* — 2ar^ cos v.
24 über Rollkurven und Rollflachen.
Anderseits folgt aus der Gleichung:
(p^^u + v,
4) a — b cos^i — r^cos v =-r2 sin*y,
also durch Multiplikation von 3) und 4):
r^{a — b cos tp^ — r^ cos v) = a* — 6* + r^^ — 2arQ cos v,
d.h.:
5) r^r^cos V = a* — fc* — r^ (a — 6 cos 9)1) + r^^ = -E + r^*.
Eliminiert man jetzt zwischen 4) und 5) den Parameter r, so folgt:
6) rj*sin* y =^r2{a — fecos q>^) — E — Tq* = H — r^,
und' indem man schliesslich 5) quadriert und zu 6) addiert , die
Resultante der Elimination in der Form:
E^ - r^^L = 0,
Z = rg — 2 -B — -ff = (r^ — a — fe cos gpj)* + 6'sin'g)i.
zu setzen ist.
Diese Gleichung, welche die vereinigten Kurven R^ und R^ zu-
gleich darstellt, reduziert sich för r^^O auf die Ellipse E, fär ^0=00
auf die rein imaginäre Linie L. Berührt speziell F den Distanzkreis
so sondert sich die Polaraxe zwei Mal aus und es erscheint die im vorigen
Beispiel aufgestellte Gleichung der beiden vereinigten Kurven vierter
Ordnung:
7)
n-
a^—ab Tr a^—ab
a — Yab cos -^*
J[' a + y^bcosfj
Der Schar von Teilungskurven:
a cos nti — b cos wv ^ r^, = 0
entpricht im weiteren die Schar der Rollkurven:
wo E,'-r,'L,=^0,
E^ = a*— 6^— r^{a — icosn^i),
bedeutet. ^' = K- « - 6co8«9,)*+ 6»8in*«9>.
Werden also speziell die von der Polaraxe aus gemessenen Bogen
A^A^ und A^A^ halbiert, so ist n = 2 zu setzen und die Gleichung
der neuen Teilungskurve F' ist daher
Q^jgj. acos2t;-- 6cos2t* T '"o^O
(a cos y — j/aft cos %i){a cos v + }/ab cos n) = ^ (a — 6 ± O;
d.h. die Schar der konzentrischen Kreise um den Punkt M trans-
formiert sich in eine Schar konfokaler Ellipsenpaare, deren
Brennpunkte im Abstände:
Von Dr. M. Disteli. 25
2y^±2yab
von 0 auf der Pölaraxe liegen. Jedes dieser Ellipsenpaare führt im
aUgemeinen auf eine Kurve R von der achten Ordnung mit vierfachem
Punkt und Doppelbrennpunkt in 0 mit der Gleichung:
{[a* — 6* — rj (a — 6 cos 2 g>^)Y — r^^Kr^ — a — 6 cos 2 y^)*
+ 6«8in«2yi]=0.
Speziell für r^ = 6 — a erhält man als Kurve F' die beiden Brenn-
punkte des konfokalen Systems:
a cos V — Yäh cos w « 0 und a cos v + Yab cos w =« 0
»omit als Rollkurven zwei kongruente doppelt gelegte Ellipsen.
Wird dagegen rQ==' a — h gesetzt, so folgt als Gleichung von F':
(a sin V —Yah sin u) {a sin r + l/a 6 sin u) = 0,
welche aussagt, dass D der Hauptkreis der Ellipse F' ist, d.h., dass
F' den Distanzkreis doppelt berührt. Die Kurve R zerföllt daher
in die nämlichen zwei Ellipsen, die aber nicht mehr doppelt gelegt
sind, und je einen der beiden Brennpunkte von F' zum Brennpunkt
haben. Die Gleichungen dieser Kurven ergeben sich entweder aus oben
stehender Gleichung 8) oder einfacher aus Gleichung 7), in welcher
die Spezialisierung r^^ a--b bereits ausgeführt und daher nur der
Winkel ^ durch q>^ zu ersetzen ist. Die Kurve R hat demnach die
Gleichunir:
\ a — |/a 6 008 9j / \ a + ]/« & cos 9j /
welche in der That die beiden fraglichen Ellipsen R| und R, darstellt.
4.
Betrachten wir schliesslich noch den Fall, wo der eine der beiden
fixen Drehpunkte^ z.B. Oj ins Unendliche fällt, d.h., wo die Kurve R^
eine Parallelverschiebung ausführt, indessen die andere R| sich um ein im
Endlichen liegendes Centrum dreht, so bleibt das bisher angewandte
Verfahren auch jetzt in allen Teilen fortbestehen. Der Distanzkreis
wird zur geraden Linie D, der Punkt Oj geht über in die Normalen-
richtung der Linie D.
Ist (Figur 3 Taf. I) F die gegebene Teilungskurve, so schneidet
irgend eine ihrer Tangenten die Gerade D in einem im Endlichen
liegenden Punkt A^^ indessen der Punkt A^ im Unendlichen liegt.
Zieht man daher die zagehörigen Radien aus 0, d.h. aus 0^, so liegt
OA^ der ganzen Ausdehnung nach im Unendlichen. Aus dem Radius
OA^ ergiebt sich nun zunächst der Punkt Pj, indem man diesen
Radius mit der Mittelsenkrechten der Strecke FÄ^ zum Schnitt bringt,
und es entsteht auf diese Weise die Kurve R^^ also die Zahnstange.
26 t^er Rollkurven und Rollflächen.
Beachtet man aber, dass jedes Mal die Strecke P^F sowohl der Grösse
als der Richtung und dem Sinne nach übereinstimmt mit
SO erhält man demnach auch die Kurve B^ oder das Rad, indem man
alle Strecken P^F parallel zu sich selbst an einen beliebigen Dreh-
punkt Og verschiebt.
Wendet man zur Konstruktion der Tangenten in P^ und P, das
frühere Verfahren an, so ist zunächst die normale Geschwindigkeits-
' komponente Win zu suchen. Man ziehe also PiF^ parallel Ä^A^ bis
zum Radiusvektor OF der Teilungskurve, so ist
v^as auch ohne weiteres klar ist, das W^ = n die Geschwindigkeit ist,
mit welcher der Punkt Äj^ die Linie D durchläuft. Um femer die
radiale Komponente zu erhalten, gebe man zunächst auf der Nor-
malen n von F das Geschwindigkeitscentrum G an. Es ist aber der vierte
harmonische Punkt zu F bezüglich des Paares QiQ^ der gesuchte
Punkt O, d.h., da Q^ im Unendlichen liegt, G ist der symmetrische
Punkt zu F bezüglich des Punktes Q^. Ist sodann K der Krümmimgs-
mittelpunkt der Stelle JF, so ist
^i^r-^GK
die normale Komponente von tv^. Sie ist auf dem Radius des Punktes
Pj nach 0 hin aufzutragen, wenn K mit F auf der nämlichen Seite
von G liegt und umgekehrt.
Durch ebenso leichte Modifikation findet man auch die Krüm-
mungsradien pi und Q^, indessen soll hier nur noch die analytische
Formulierung der Aufgabe kurz erwähnt werden.
Man wähle auf der Geraden D irgendwo den Pol Og, nehme die
positive Richtung der Geraden D, welche wir zur x-Axe machen,
nach links, die positive Axe y durch 0, nach unten. Ebenso wähle
man 0, als Pol, D als Polaraxe x eines Koordinatensystems für polare
Linienkoordinaten. Ist dann in Bezug auf dieses System:
die Gleichung der Teilungskurve P und bezeichnet D den Fusspunkt
des von Oj auf die Tangente A^A^ gefällten Lotes, so ist:
du '
und man hat daher zunächst für die rechtwinkligen Koordinaten x
und y des Punktes P^:
1) x^
r nu)
cos U C08 tt
gy. 9 _ rcosu-^ rsinu ^ dx
* »^ cob'u dw
Von Dr. M. Disteli. 27
Diese beiden Gleichungen ergeben somit die Kurve B^^ mittelst
einer Parameterdarstellung durch den Winkel u.
Für die Polarkoordinaten der Kurve B^ dagegen hat man, falls
der Einfachheit der Schreibweise halber die Winkel 9, von der positiven
y-Axe aus in positivem Sinne gerechnet werden:
2r :=2t/-— f-^^^^i
^ ^ du \ COBM /'
9>, - 2w,
för welche Gleichungen man einfacher schreibt:
3) r,
«I9,
f
(?)
COB-^
2
Wird Bj noch mit der Ebene umgelegt, so stellen die Gleich-
ungen 1), 2) und 3) zwei entsprechende BoUkurven dar.
a) Wählt man beispielsweise als Teilungskurve F einen Kreis,
dessen Mittelpunkt im Abstände a nach positiver Seite der y-Axe
liegt und der D nicht schneidet, also mit einem Badius r^ < a, so
heisst seine Gleichung:
r = asmu — r^.
Daher hat man als Gleichungen der Kurve B^:
a Bin tt — r«
008 u
a — Tf^ Bin u
cob'u '
för die Kurve B^ dagegen die Gleichung in Polarkoordinaten:
r. =
a-r^sin ^
' 1 + COB 9,
Ist speziell der Badius r^ » 0, d. h. F ein Strahlbüschel, so er-
hält die Kurve B^ die Gleichung:
die Kurve B| dagegen:
a
* 1 -f- COB 9,
Diese Gleichungen stellen daher zwei kongruente Parabeln
vom Halbparameter a dar, welche y zur gemeinschaftlichen Hauptaxe
baben und sich in der Mitte der Strecke O^F berühren. Wird
die untere Parabel parallel zur Linie D verschoben und soll sie von
der obem stets berührt werden, so hat sich diese um ihren Brenn-
punkt 0, zu drehen. Für die Parabel B^ ist F der Brennpunkt, D
die Leitlinie und die Konstruktion ergiebt ohne weiteres die bekannten
ErzengungsweiseU; sowie Tangente und Krümmungsradius.
28 trber Rollknrven und Rollflitchen.
b) Umgekehrt sei die Kurve B^ gegeben^ etwa als eine Ellipse
mit y als Hauptaxe^ mit der grossen Axe 2 a und der linearen Ex-
zentrizität 2ej so heisst ihre Gleichung:
r« =
a*-c^
* a — c cos 9,
Da ferner 9),= 2W; so folgt für die Kurve R^:
1) !/ = ^2 =
a^'-c^
ferner ist
a — c cos 2 tt '
dx _ __ a*~-c^
d2u ^ ~~ a — c COB 2 w
somit durch Integration mit der Konstanten Null:
X a COS 2 tf — c
2) cos
I/o« — c« a — c cos 2 u
oder indem man aus 1) und 2) den Parameter 2n eliminiert und die
kleine Halbaxe 1/^2 _ 2 ^ j
setzt als Gleichung der Kurve R^:
y «= a -f c cos l^y
Die Kurve R^ ist also eine Cosinuslinie^ welche die Ellipse im
Scheitel der grossen Axe berührt. Die Kurven sind also schon in
richtiger Lage, da sie beide zur Axe y symmetrisch sind und eine
ümlegung um diese Axe keine Lagenveränderung bewirkt.
c) Ist dagegen die Gleichung der Kurve R^ durch rechtwinklige
Punktkoordinaten gegeben^ etwa als Kettenlinie^ deren Hauptaxe mit y
zusammenfällt, d.h. durch die Gleichung:
X X
so hat man zunächst ihre Parameterdarstellung aufzustellen, in welcher
der Winkel 11 der Teilungskurve als Parameter figuriert. Nach
früherem ist aber
aus welcher Gleichung durch Integration folgt:
X
tg (» - "0) =- e ' •
Wird nun die Konstante m^ derart bestimmt, dass für m = 0 auch
.c = 0 wird, so ergiebt sich:
t- = tg(«+^)
und daher:
Von Dr. M. Disteli. 29
y = I [tg(w + J) + COtg^W + J)J;
oder
c
y =
^ COS 2 u
Substituiert man hierin y^^r^] 2t« = gp^i ^^ erhält man die
Gleichung der Kurve R^ in Polarkoordinaten:
^2 =
Als Kurve R^ erscheint daher die Scheiteltangente der Ketten-
linie R^. Die Kettenlinie ergiebt sich somit als Spezialfall der schon
froher erhaltenen Rollkurve zu einer Geraden^ unter der Voraussetzung,
(lass die Distanz 2 a ins Unendliche gewachsen ist. Anderseits ist der
Bewegungsvorgang nichts anderes als eine kinematische Illustration zu
dem bekannten Satze:
Fällt man vom Fusspunkt der Ordinate auf der x-Axe
das Lot auf die Tangente der Kettenlinie, so ist das Stück
der Tangente von diesem Fusspunkt bis zum Berührungs-
punkt gleich der Länge des Bogens von diesem Berührungs-
punkt bis zum Scheitel der Kurve.
Der Inhalt des von der Ordinate, der Tangente und ihrem Lote
gebildeten Dreieckes ist aber anderseits die Hälfte vom Inhalt der
über der Kettenlinie stehenden Fläche. Auch dieser Satz folgt hier
ganz unmittelbar. Aus den Gleichungen der RoUkurven dieses Ab-
schnittes ergiebt sich nämlich:
ydx ^ y^d2u = r^d^^y
oder
dF,= 2dF^:,
d.h.: Die von der Kurve Rj, der Geraden D und den Ordi-
naten irgend zweier Punkte von Rj begrenzte Fläche I\ hat
allemal doppelt so grossen Inhalt, wie der über dem ent-
sprechenden Bogen der Kurve Rj stehende Sektor F^,
B. Divergente, sich sohneidende Axen.
. 5.
Die Fachen R^ und R^ sind in diesem Falle Kegelflächen. Seien
0^ und 0^ die beiden gegebenen Axen, die sich in 0 schneiden, und
2j3 der von ihnen eingeschlossene vorläufig spitze Winkel, so denken
wir uns die Axen, sowie die um diese beschriebenen Systeme koaxialer
Hotationskegel mit der um 0 beschriebenen Einheitskugel geschnitten.
Es seien Oy^ und 0, die Schnittpunkte der Axen mit der Kugel, der
Meridian dieser Axen sei der Anfangsmeridian oder die Centrale, P sei
ein auf dem direkten Bogen 0^0^ liegender Punkt, so sollen 0^ und 0,
die Pole und OP^ sowie OP^ die sphärischen Polaraxen x^ und x^
30 tjber Rollkurven und Rollflilchen.
zweier Polarkoordinatensysieme auf der Kugel bilden. Sind dann c^
und cc^ die sphärischen Radien ^ gpj und (p^ die sphärischen Anomalien
irgend zweier Punkte Pj und P, der Kugel ^ so mögen sie ent-
sprechende Punkte heissen, wenn die durch sie gehenden Kxeise
der Kugel von den Mittelpunkten 0^ und 0| sich auf der Centrale
0^0^ berühren, und wenn beim Rollen dieser Kreise aufeinander und
um die Punkte 0^ und Oj, P^ und P^ gleichzeitig durch die Centrale
gehen.
Heisst man zwei solche Kreise der Systeme um 0^ und 0^, die
sich auf der Centrale berühreui ein Elementenpaar, so sind ent-
sprechende Punkte jedes Paares definiert durch die beiden Gleichungen:
1) ai + a,-2/J,
2) sin aj^dq>i — sin a^dip^ = 0.
Von diesen speziellen RoUkurvenpaaren für konstantes Verhältnis
der Winkelgeschwindigkeiten gelangt man nun wieder zu den all-
gemeinsten durch folgende Überlegung, bei der man sich die Ein-
heitskugel doppelt und in sich yerschiebbar zu denken hat:
Durchläuft ein Punkt P die sphärische Centrale OiO^
nach irgend einem Gesetz und dreht man die mit den beiden
Kreissystemen fest verbundenen Kugelflächen um die Axen
0^ und O2 derart, als ob die momentan durch P gehenden
Kreise jedes Paares aufeinander rollen würden, so beschreibt
P auf beiden Kugelflächen zwei entsprechende sphärische
Rollkurven.
Seien Win und w%n die Komponenten der Geschwindigkeiten tc^
und W2 normal zur Centrale gemessen, mit denen die Kurven R| und
R^ durch den Punkt P auf der Kugelfläche laufen, iVia vmd tVfa die
Komponenten in der Centralen, so folgt zunächst wegen der Gleichung 1):
femer infolge Gleichung 2):
dop. . dq>m /v
also: ^
Aus diesen beiden Gleichungen zwischen den Komponenten folgt
weiter: i?L- + ^f!^ « 0
d.h.: «^1« «^«« '
3) ^i + ^,«3r;
durch Quadrieren und Addieren dagegen folgt:
sin' «1 dq>^* + da^ -= sin* er, eiy,* -f da^\
4) ds^ « dSy
Von Dr. M. Disteli. 31
Entsprechende Bogenelemente berühren sich also auf der Centrale
ind haben gleiche Länge, d. h. die vom Punkte P beschriebenen Kurven
ij und Rj rollen aufeinander, indem sie sich drehen.
Die Bedingungsgleichungen 1) und 2) genügen daher, um Rj und
t als entsprechende sphärische RoUkurven zu charakterisieren.
Die über zwei sphärischen Rollkurven stehenden Kegel aus dem
Mittelpunkte der Kugel sind entsprechende Rollkegel. Da jede in 0
konzentrische Kugel aus zwei Rollkegeln sphärische Rollkurven
ichneidet, so folgt:
Die unendlich fernen Querschnitte entsprechender Roll-
kegel sind entsprechende ebene Rollkurven.
Diese Eigenschaft der unendlich fernen Quei-schnitte folgt auch
schon aus dem Umstände, dass die unendlich ferne Ebene die einzige
des Raumes ist, die auf beiden Axen o^ und o^ zugleich normal steht.
Um nun zur geometrischen Erzeugung entsprechender Rollkegel
ni gelangen, kann man ein dem früheren analoges Verfahren e^/
jchlagen. Die von den Axen o^ und o^ nach entsprechenden Erzeu^^j^.
Jen pj und p^ gehenden Ebenen bilden zwei Büschel von hestL^j^^j.
Abhängigkeit und ungleichem oder gleichem Drehungssinn, je \«chdem
lie Kegel sich von aussen oder innen berühren. Verschi v .
äaher beide Büschel an eine beliebige Axe o derart, dass d,* " p^ntte
Üj und Og in den nämlichen Punkt 0, und die ®ii*®P^echenden
Dalbaxen o^ und o, verkehrt aufeinander fallen, so kann ma* • i ^^
Abhängigkeit beider Ebenbüschel A^, B^, Ci-.. und ^, .ß n
Jadurch vorstellen, dass man sie mit einem um 0 ^^^Ciij i^^^^j^
Kegel A vom halben Öfifhungswinkel 2/J schneidet und ^ntsp^ t^^^^^
Bchnittlinien a^ft^q . . . und a^h^c^, . , durch Ebenen verbinck,. jj-^
Gesamtheit dieser Ebenen umhüllt dann einen bestimmten Kegel ^ ^^^
omgekehrt definiert jeder Kegel 0 an der Axe o zwei von einaL.^gj.
abhängige Ebenensysteme. Beschreibt man jetzt um 0 die Einheitt.,
^el, so trifPt sie den Kegel A nach einem Kreise D, dessen Ebene
fai Kegel 4> nach einer Kurve P schneidet. Aus dieser entspringt
jetzt ein bekanntes Paar ebener Rollkurven Ri* und R»,, mit welchen
Üe gesuchten sphärischen Rollkurven R^ und R^ in einfacher Weise
KDsammenhängen.
Ist nämlich (Figur 4 Taf. I) O^ der Mittelpunkt von D, 0, der
nreite Schnittpunkt der positiven Halbaxe o mit der Einheitskugel,
Ä, der aus 0, über D beschriebene Gegenkegel zu A, A^A^ eine
Tangente von F, Pi,, Pj, das aus ihr entspringende Punktepaar
der ebenen Kurven Ri, und Rj,; Pu und F%j die in der Richtung
der Axe o auf A, projizierten Punkte Pi, und P»,, so besteht die
Proportion:
dqp, O^Pie OiPiJ
32 Über Rollkurven und Rollflächen.
Sind daher Pj und Pj die Schnittpunkte der nach Px/j und Pj,
gehenden Eugelradien mit der Einheitskugel, so ergiebt sieh weitei
O^T%d ^ 8in(Q,P,) ^ dtp^
und da 0^F^-\- OgP,-= 2/J, so folgt:
O^P^-^^a^ und O^P^'=^a^,
also sind P^ und Pj Punkte entsprechender Rollkurven.
Da nun anderseits die Linie FPu parallel 0,-4, und -FPj]
parallel 0,^, so werden somit entsprechende Rollkegel nach folgend«
Konstruktion erhalten:
Man beschreibe aus den zwei Punkten 0 und 0,, deren Distan
auf 0 der Längeneinheit gleich ist, die Kegel A und A, mit 2/3 udi
- — als halben OShungswinkeln, so durchschneiden sie sich in einei
5«!eise D.
^Ist dann P eine beliebige Kurve dieser Ebene, so zieh
man ??^ J®^® Tangente ^i-4^ derselben FPi^ parallel O^A^ un
FF T>rallel O^A^, Durchläuft jetzt die Tangente A^A^ di
gan^z'e /^^^® ^? ^^ beschreiben die Strahlen OPi^und ÖPs
zwei eif^P^®^^®^^® Rollkegel.
jj^ . -au für die ebenen Rollkurven die Tangenten in den Punkte
P und ^ '^^ angeben kann, so kennt man die Tangenten auch in de
Punkten ^^*^ ^^^ "^^-^^ ^'^^ ^*^^ ^^^^ auch die Tangentialebenen d<
Kegel R ' ""^^ ^ angeben.
jjj dieser Weise entstehen die gesuchten Paare von Kegelfläche
jj^j^ Y^ rmeidung der schwierigen und konstruktiv unbequemen Koi
g^j^i^cionen auf der Kugeloberfläche selbst. Je nachdem die Kurve
jyy 2- \n Innern oder ganz ausserhalb von D liegt, werden R,^ und \
g&iZ getrennte Teile eines und desselben Kegels R werden, die n\
bei Berührung von aussen oder von innen aufeinander rollen.
Liegt dagegen F teils im Innern und teils ausserhalb des Kreises I
so hängen R^ und R^ zusammen, wobei der Kegel R die Axe o zi
mehrfachen Erzeugenden haben muss. Der Kegel rollt dann mit dei
kongruenten teils für Berührung von aussen, teils für Berührung tc
innen, wobei der Wechsel beim Durchgang der gemeinschaftliche
Berührungslinie entweder durch die Axe o^ oder durch o, stattfinde
Wächst der Winkel 2/J gegen ~? so geht die Ebene des Kreises
durch den Kugelmittelpunkt; wird 2ß> -^y so sinkt sie unter de]
selben und der Kegel A^ wird ein spitzer Kegel, in allen Fällen ab<
bleibt die Konstruktion die nämliche.
Will man die Gleichungen der Rollkurven R^ und R^ auf d<
Einheitskugel in sphärischen Polarkoordinaten aufstellen, so möge
Von Dr, M. Distkli. 33
zunächst q>^ und 91^, u und v in der Ebene des Kreises D die frühere
Bedeutung haben. Alsdann folgt aus der Bedingungsgleichung 2):
BinoTj dq>^
sin or, d (p^
sin a, — Bin er, dqp, — d<p^
sin a^ -f- sin er, ^y, -f* ^9i
q\ tg(g,-p) _ dr __ ,
Eliminiert man daher aus den je drei Gleichungen:
die Parameter u und i\, so erhält man als Resultanten die
Gleichungen entsprechender Rollkurven auf der Kugelober-
fläche.
Auch hier wird im allgemeinen die nämliche Gleichung beide
Kurven zugleich ausdrücken, sodass jede als Teil der Gesamtkurve R
aufzufassen ist.
Wenn die Gleichungen der aus der Teilungskurve F entstehenden
ebenen Rollkurven Ri, und R2« schon bekannt sind, so kann durch
ein&che Substitution aus ihrer Gleichung:
Rir, 9) = 0
die Gleichung der sphärischen Kurven erhalten werden.
Aus obiger Gleichung 2) ergiebt sich nämlich:
linor, . ^/^ dv\
7 — ^—^ =- sm p 1 1 7- )
und da 2a = sin2/J = 2sin/Jcos/J
den Radius von D darstellt, so ist nach früherem:
'^ \ du/ cos p
sodass
"° Bin oTj r^
Bin
cos
wird, woraus folgt, dass in die Gleichung der ebenen Rollkurve
4) r- = cotgai + tg/S
'1
in substituieren ist, um daraus die Gleichung der sphärischen Rollkurve
zu erhalten.
Wählen wir in einem ersten Beispiel als Kurve F ein Strahlen-
^>iischel, so ist die resultierende Kurve Ri« eine Ellipse mit der
grossen 2a Axe und 0^ und F als Brennpunkten. Daraus folgt, dass die
ZciUchtift f. lf«th«matiku. Physik. 43. Jahrg. 1898. I.Heft. 3
34 t'^^er Rollkurven und Rollflächen.
Projektion dieser Ellipse auf den Gegenkegel Aj ebenfalls eine EiUipse
ist und ferner, dass ihr projicierender Kegel aus 0 die Axe o als
Fokalstrahl besitzt; d.h.:
Zwei kongruente Kegel zweiten Grades, die sich um ent-
sprechende Fokalstrahlen drehen, sind auch hier die ein-
fachsten Bollkegel, die auftreten können.
Um zu der Gleichung der zugehörigen sphärischen Kegelschnitte
zu gelangen, verlegen wir den Punkt F auf die Polaraxe des Kreises
D in den Abstand 2c von 0^. Bedeuten dann ß und 8 die Winkel,
unter denen die Strecken 2 a und 2 c aus dem zweiten Schnittpunkt O^ '
der negativen Halbaxe o mit der Kugel gesehen werden, so besteht
die Gleichung: ^ ^^^
c tgT
und da
ist, so folgt: ^ _ j
a = sin /S cos ß
c = cos*/5tgJ,
Es ist somit
F = sin /S cos ß cos v — cos*/J tg d cos w « 0
die Gleichung des Büschels, und daher durch Einsetzen der Werte
von a und c die Gleichung der Ellipse Ri«:
_ C08p(8in*p — C08*ptgd)
^ sin ß — cos ß ig <S cos <p^
Führt man jetzt die in 4) stehende Substitution aus, so erhält
man nach leichter Reduktion als Gleichung der sphärischen Ellipse R^:
, cos 2 ^ — cos 2 13
^ ^ sin 2 p — sin 2 ^ • cos tp^
Aus dieser Gleichung folgt, dass ß + d und ß — 8 die extremen
Werte des sphärischen Radius cti sind, d.h., dass 2d die sphärisclie
Exzentrizität bedeutet. Man erhält daher den zweiten Fokalstrahl
des Kegels R, indem man den Strahl O^F in F^ mit der Kugel
schneidet und F^ mit 0 verbindet. Das sphärische Büschel F besteht
daher nicht aus Grosskreisbogen, sondern die Ebenen desselben ent-
halten den Punkt Oj. Dagegen sind Pj und P, allemal Endpunlcto
eines sphärischen Durchmessers und ihre Tangenten stehen zu den
Bogen des Büschels F normal.
Es ist klar, dass dem Kurvensysteme:
F '=^ sin/Scos/Scosnt; — cos^/Stg^cosnu = 0
die Gruppe der sphärischen Rollkurven
, _ cos 2S — cos 2 ß
^ ^ sin 2ß — sin 2dcos n<]pj
entspricht, welche wie bei der Ellipse mit ihren entsprechenden in
Deckung liegen.
Von Dr. M. Disteu. 35
Setzen wir endlich als Kurve F eine Kurve der Schar voraus, die
dnrch Winkelteilung aus einem Kreise entsteht, dessen Mittelpunkts-
abstand 2b, und dessen Radius 2rQ beträgt, und nehmen wir zudem
an, o^ und o^ seien zu einander rechtwinklige Axen, also
2^ = 1'
SO hat man:
1
6 = ~tg*,
zu setzen, sodass die Gleichung von F die Form erhält:
F = - cos n r — - tg tf cosn w + - tg 6 = 0.
Die sphärischen Rollkurven haben dann eine Gleichung von der
Form: . ,
wo
E =» cotg «1 cos 2 d — (1 — sin 2 d cos w gpj),
und
L = (I + sin 2 d cos n <p^) cotg^a^ — 2 cos 2 d cotg of^ + (1 — sin 2 d cos n yj
bedeuten.
:j'
über (Ue angenäherte Oeradführung mit Hilfe
eines ebenen Oelenkvierecks.
Von
Dr. R Müller,
Profeitor «n der IVchniBchen Hochschule 711 Braunschweiff.
Hierzu Taf II Fig. 1 - 4.
Von einem Gelenkviereck sagt man bekanntlich, es bewirke eine
angenäherte «-punktige Geradführung, wenn ein bestimmter
Punkt der Koppelebene eine Bahnkurve beschreibt, die von einer ge-
wissen Geraden zwischen n aufeinander folgenden Schnittpunkten Dur
verschwindend wenig abweicht; dabei ist n höchstens gleich sechs.
Liegen die n Schnittpunkte einander unendlich nahe, so möge die
Geradführung als eine n -punktig genaue bezeichnet werden. Dann
ist zwar die theoretische An Schlußstrecke unendlich klein, in Wirk-
lichkeit kann man aber auch in diesem Falle ein ganz beträchtliches
Kurvenstück von der Anschlussgeraden nicht unterscheiden.
In einem frühereu Aufsatze* habe ich die Konstruktion der
w -punktig genauen Geradführung — insbesondere für n = 6 — ein-
gehend behandelt. Im Folgenden wird gezeigt, wie man von hier aus
den Übergang zur bloss angenäherten Geradfährung findet, und wie
man auf diese Weise zu Lösungen gelangt, die vor den früher erhaltenen
vom praktischen Standpunkte aus den Vorzug verdienen.
1. Die Kurve der Balischen Punkte. Wir gehen aus von
irgend einem Gelenkviereck AB-B-4 mit dem festen Gliede AB; für die
beliebig gewählte Koppellage AB ist der Pol 5ß, der Wendekreis w
und auf ihm der Ball sehe Punkt K — der augenblicklich einen Un-
dulationspunkt beschreibt — in bekannter Weise konstruiert worden
(Fig. 1). Zeichnen wir in der Koppelebene alle Kreise, die im Verlaufe
der Bewegung zu Wendekreisen werden, so umhüllen diese einerseits
• Beiträge zur Theorie des ebenen Gelenln'ierecks, diese Zeitschrift 42. Jahr-
gang S. 247.
Von Dr. R. Müller. 37
die Polkurve p, anderseits den Ort u der Ballselien Punkte (Fig. la).
Dann erstreckt sich auf der einen Seite von u ein Gebiet von System-
punkten, von denen jeder zwei benachbarten Wendekreisen angehört.
Jeder dieser Punkte erzeugt also eine Bahnkurve mit zwei dicht auf-
einander folgenden luflexionen, die zu einem scheinbar geradlinigen
Kurvenstück verschmelzen, wenn wir den Systempunkt hinreichend
nahe an u annehmen. Das eben Gesagte gilt z. B. von den Punkten 31
und i, die wir auf der Bahnnormale ^K des Punktes K gewählt
haben; der Punkt L liefert eine angenäherte vierpunktige Gerad-
tuhning.
In der Koppelebene giebt es im allgemeinen eine bestimmte An-
zahl von Punkten, deren Bahnkurven eine fünf punktig berührende
Tangente besitzen.* Solche Punkte liegen immer auf je drei imendlich
benachbarten Wendekreisen, sind also Spitzen der Kurve ii. In jedem
Punkte, der sich in der Nähe einer Spitze innerhalb des von der Kurve
f( begrenzten Gebietes befindet, schneiden sich drei aufeinander folgende
Wendekreise; die zugehörige Bahnkurve hat also kurz nacheinander
drei Inflexionen, und wir gelangen zu einer angenäherten fün^unktigen
ßeradföhrung, wenn die Entfernung des beschreibenden Punktes von
jener Spitze hinreichend klein ist.
2. Konstruktion der fünfpunktig genauen und der an-
genäherten fünfpunktigen Geradführung. Bei der wirklichen
Ausf&hrung der zuletzt angedeuteten Konstruktion würde die Ermittel-
ung der Systempunkte mit fünfpunktig berührenden Bahntangenten
erhebliche Schwierigkeiten bereiten. Es empfiehlt sich deshalb, nicht
ein beliebiges Gelenk viereck in einer beliebigen Koppellage zu Grunde
zu l^en, sondern von vom herein die Figur so anzuordnen, dass der
Ballsche Punkt momentan eine Bahnstelle mit fünfpunktig be-
röhrender Tangente durchläuft. Dann müssen die Winkel, welche die
vier Seiten des Vierecks augenblicklich mit einer gewissen Geraden
einschliessen, einer einfachen Bedingung genügen.^ Eine daraus
folgende Konstruktion haben wir bereits an anderer Stelle mit-
geteilt.***
In Figur 2 ist ein anderer Weg eingeschlagen worden. Hier ist
nämlich die Aufgabe gestellt, mit Hilfe eines Gelenkvierecks in all-
gemeinster Weise eine Kurve zu beschreiben, die von der gegebenen
Geraden g im Punkte K fünfpunktig berührt wird. Von dem gesuchten
Viereck dürfen wir den einen Arm, etwa A-4, noch willkürlich an-
nehmen, und zwar in der Lage, die er haben soll, wenn der gerad-
gefBhrte Punkt sich in K befindet. Durch diese Daten ist die Be-
• a. a. 0. S. 260.
•• a. a. 0. S. 260 Gleichung 25.
**• Konstruktion der Biirmestersclien Punkte für ein ebenes Gelenkviereck,
zweite Mitteilung, diese Zeitschrift 38. Jahrgang B. 131.
38 tber die aiigeuäherte Geradführung mit Hilfe eines ebenen Gelenkvicrecks.
wegung der Koppelebene für fünf unendlich benachbarte Lagen be-
stimmt, und es giebt ausser A und K noch zwei andere Systempunkte B
und B^, welche augenblicklich Bahnstellen mit fünfpunktig berühi'endein
Krümmungskreise durchlaufen; sie bilden zusammen mit A und K die
vier Burmesterschen Punkte der betrachteten Systemlage. Die früher
von uns abgeleitete Konstruktion der Punkte B und B* gestaltet sich
gegenwärtig noch etwas einfacher als im allgemeinen Falle, weil dem
Punkte K ein unendlich grosser Krümmungskreis entspricht *
Wir bestimmen zunächst den Pol $ als Schnittpunkt von A^4 mit dem iu
/T zu g errichteten Lote, ziehen Aip _L g bis ÄK, ^3 -L $'t> his zu dersellieu
Geraden, legen durch $ zu $3 eine Parallele, welche ^A in %, ^K in Ü
schneidet, und errichten in 21 und $t Lote bez. zu '^Ä und ^K. Treffen sich
diese in ^, so geht durch ^ die Polbahntangente t, und der Kreis d, der $X
zum Durchmesser hat, ist der gemeinschaftliche Krümmungskreia der Kreis-
punktkurven m und fi für die betrachtete und die umgekehrte Bewegung. Wir
ziehen femer 3®|j^§ bis ^JJÄ", ®©X^® bis zur Polbahnnormale n und be-
stimmen den Schnittpunkt % von S® mit d. Dann ist ^d ein Durchmesser des?
zweiten Krümmungskreises der Kurve m in ihrem Doppelpunkte $, und ihr
Fokalzentrum würde sich ergeben durch Halbierung der nicht gezeichneten
Strecke $2f. Der Ball sehe Punkt der betrachteten Systemlage fällt gegenwärtig?
mit K zusammen ; die Gerade $ K ist folglich die Fokalaxe der Kurve fi. Macheu
wir daher im Kreise S die Sehne ^ip@ = ^Ä', so ist der Mittelpunkt von ^@ das
Fokalzentrum von fi. Die nicht gezeichnete Verbindungslinie der beiden Fokal-
zentren schneidet die Polbahnnormale n im Punkte D, den wir in unserer Figur
als Mittelpunkt der Strecke %0,* erhalten haben, wobei O' den Schnittpunkt von 65
mit n bezeichnet. Nach einem bei anderer Gelegenheit bewiesenen Satze** befinden
sich in jeder Lage eines komplan bewegten starren ebenen Systems die vier Bur-
mesterschen Punkte mit den Punkten ^ und Cl auf einem Kegelschnitt, der
in $ die Verbindungslinie dieses Punktes mit dem Bai Ischen Punkte berührt.
Gegenwärtig gehört aber der Bausche Punkt K selbst mit zu den Burmester-
schen Punkten; jener Kegelschnitt zerfilllt also in die Geraden ^Ä" und ÜA,
und die gesuchten Punkte B, B* liegen demnach auf üiA. ~ Die weitere Kon-
struktion erfolgt nach der früher gegebenen Regel: Wir bestimmen die Schnitt-
punkte «, SB und dl von ©g bez. mit 51 ft, <P3 und mit der Parallelen durch X
zu ^Ä, ziehen zu ^^ die Parallelen ^% und SB 9(2 bez. zu t und n und be-
zeichnen mit 59, Sß* die Schnittpunkte der Geraden X9l mit dem Kreise d, Daoii
trifft OÄ die Geraden $», ^©* bez. in B, B\
Den Punkten B und B* entsprechen zufolge der bekannten qua-
dratischen Verwandtschaft die Krämmungsmittelpunkte B und B*; wir
finden sie z. B. unter Benutzung des Wendepols W, in welchem die
Geraden n und g sich schneiden. Als Lösung der gestellten Aufgabe
erhalten wir somit die beiden Vierecke ABjB^I und AB*jB*-4. In Ver-
bindung mit dem ersten beschreibt der Punkt K die Kurve x (Fig. 2 a);
* Konstruktion der Burmesterschen Punkte für ein ebenes Gelenkvierock.
crßte Mitteilung, diese Zeitschrift 37. Jahrgang S. 213. In der obigen Figur 2
sind möglichst dieselben Buchstaben gebraucht, wie in der Figur 2 des an-
geführten Aufsatzes.
** Über die Bewegung eines starren ebenen Systems durch fünf unendlich
benachbarte Lagen , diese Zeitschrift 37. Jahrgang S. 147.
Von Dr. R. Müller. 39
das zweite erteilt ihm eine Bewegung in der Kurve x*, die sich der
Geraden g so innig anschmiegt^ dass auch ihr sechster Schnittpunkt
mit 9 in die scheinbar endliche Anschlußstrecke hineinfällt (Fig. 2).
Figur 2 a zeigt den Übergang von der gefundenen fün^unktig
genauen GeradfÜhrung zu einer angenäherten f&nfpunktigen: In der
Koppelebene ABK^ die in Figur 2b besonders gezeichnet ist, um-
hüllen die sämtlichen Wendekreise wie vorhin die Kurven p und w.
Innerhalb des von i« begrenzten Oebietes ist der Punkt L angenommen
worden — in unserer Figur auf dem durch die Spitze K gehenden
Wendekreise u*; die zugehörige Bahnkurve A befindet sich in Figur 2vl,
und zwar der Deutlichkeit wegen ein wenig nach der Seite verschoben.
Sie besitzt eine auffallend gestreckte Gestalt und genügt den An-
forderungen einer angenäherten Geradführung jedenfalls besser, als
die daneben stehende Bahnkurve x des Punktes JST. — Das Gebiet, in
welchem der Punkt L gewählt werden kann, ist im vorliegenden
Falle beschränkter, als bei der vierpunktigen Geradführung; wir
dürfen ihn z. B. nicht mehr auf der Normale des Punktes K a)mehmen,
wie in Figur 1.* Am zweckmässigsten verwenden wir, wie in Figur 2a,
einen Punkt des Wendekreises w; dann wird nämlich die etwas um-
ständliche Konstruktion der Kurve ti ganz überflüssig.
3. Sechspunktige Geradführung. Da die Konstruktion der
sechspunktig genauen Geradführung bereits in allgemeinster Weise er-
ledigt ist,** so haben wir nur noch zu zeigen, wie sich von hier aus
der Übergang zur angenäherten Geradführung gestaltet. Dazu genügt
aber die Betrachtung eines speziellen Falles; wir wählen als Beispiel
die bekannte Geradführung von Tscheb ischeff (Fig. 3). Bei dieser
ist das Gelenk Viereck ABjBJ. gleicharmig, und es verhält sich:
^B:AB:A-4-=l:3:4.
Gelangt dann die Koppel in die gezeichnete Lage, in der sie zum
festen Gliede parallel ist, so beschreibt ihr Mittelpunkt A' eine Bahn-
stelle mit sechspunktig berührender Tangente. Jetzt schneiden sich in
K vier unendlich benachbarte Wendekreise, und die unmittelbar vorher-
gehenden und folgenden Wendekreise umhüllen ein Kurvenstück m,
«las ein von Kreisen freies Gebiet einschliesst, während durch jeden.
Punkt ausserhalb u zwei solcher Kreise gehen (Fig. 3 a). Um zu einer
angenäherten sechspunktigen Geradführung zu gelangen, müssten wir
in der Koppelebene einen Punkt angeben können, in welchem sich
vier verschiedene Kreise der Schar schneiden — ein solcher Punkt ist
jedoch in unserer Figur nicht vorhanden.
Hier müssen wir nun bedenken, dass die Singularität, welche
^egenwärtig die Kurve u im Punkte K darbietet, aus der Vereinigung
• V,
Veigl. Allievi, cinematica della biella plana, Xapolil895, p. 59.
•* Vergl. die Anmerkung auf S. 36.
40 Ülier die angenäherte Geradfiihrung etc. Von Dr. K. Müllkk.
von zwei Spitzen entsteht. Wir können aber diese Singularität wieder
in zwei Spitzen auflösen ^ wenn wir unser Gelenkviereck in geeigneter
Weise ein wenig verändern. Zu dem Zwecke haben wir in Figur 4
die Koppelstrecke AB ein wenig vergrössert, die drei übrigen Glieder
aber unverändert gelassen. Für die dargestellte Koppellage, die zum
festen Gliede parallel ist, bezeichnet K wiederum den Ballschen Punkt,
der jetzt ausserhalb Ali liegt und einen blossen ündulationspunkt be-
schreibt. Dann umhüllen die Wendekreise in der Umgebung von K
ein Kurvenstück m, das zur Geraden ^K symmetrisch ist und in der
unmittelbaren Nähe von K zwei Spitzen besitzt (Fig. 4 a). Jeder
Systempunkt innerhalb des von der Kurve ti begrenzten krummlinigen
Dreiecks liegt gleichzeitig auf vier Wendekreisen und durchläuft folg-
lich dicht nacheinander vier Wendepunkte, wie z. B. der Punkt N, der
sich auf der Normale ^K des Punktes K befindet, und dessen Bahn-
kurve in Figur 4 parallel nach unten verschoben ist. Der Punkt L^
der auf ^K dem Punkte K sehr nahe liegt, liefert eine angenäherte
vierpunktige Geradführung; um eine angenäherte sechspunktige Gerad-
fiihrung zu erhalten, werden wir den beschreibenden Punkt zwischen
L und Nj etwa in M annehmen. Wie die Figur zeigt, ist in diesem
Fall die scheinbare Anschlußstrecke erheblich grösser, als bei der
sechspunktig genauen Geradführung der Figur 3.
Aus unseren Darlegungen ergiebt sich demnach, dass überhaupt
die angenäherte n-punktige Geradführung im allgemeinen
längere Anschlußstrecken liefert, als die entsprechende
n-punktig genaue. Um aber zu einer solchen angenäherten
Geradführung zu gelangen, ist der bequemste Weg immer
der, dass man zunächst eine n-punktig genaue Geradführung
konstruiert und diese in der angegebenen Weise nachträg-
lich in eine angenäherte umwandelt.
über die mafhematisohe Bestimmung der Helligkeit
in Räumen mit Tagesbeleuchtung, insbesondere
Gem&ldesälen mit Deckenlicht
Von
R. Mehmke
in Stattgart.
Hierzu Tafel DI und IV.
Die folgenden Untersuchungen sind auf Anregung des verstorbenen
Geh, Baurats Ed. Wagner in Darmstadt entstanden, der ihre Ergeb-
nisse für das Handbuch der Architektur zu verwerten wünschte und
auch zum Teil verwertet hat,* nachdem ich sie ohne die mathe-
matischen Entwickelungen bereits Ende 1890 im Mittelrheinischen
Architekten- und Ingenieur verein, Ortsverein Darmstadt, mitgeteilt
hatte. Neu hinzu gekommen i^t jedoch die Anwendung des „Be-
leuchtungsvektors" mit dessen Einfährung ich einen Portschritt gemacht
zu haben glaube.
Kam es ursprünglich nur darauf an, Methoden für die unmittel-
bare praktische Verwendung zu gewinnen, so scheint mir jetzt aus
dem Gebotenen auch Nutzen für den Unterricht gezogen werden zu
können, insofern z. B. die Konstruktion der Linien gleicher Helligkeit
auf einer (etwa zur Fensterwand schrägen) Wand eines Gemälde-
kabinets mit Seitenlicht eine gute Übung für Fortgeschrittene in der
darstellenden Geometrie ist und sich auch manche leichteren Aufgaben
demselben Gebiet entnehmen lassen, während die Bestimmung von
absolut oder relativ hellsten Punkten Beispiele für die Auflösung trans-
cendenter numerischer Gleichungen liefert.
A. Allgemeiner Teil.
1. Geschichtliche Bemerkungen.
Eine Theorie der Beleuchtung sowohl von Gemäldesälen mit
Deckenlicht, als mit Seitenlicht scheint zuerst Ed. Magnus aufgestellt
* Handbuch der Architektur, 4. Teil, 6. Halbband, 4. Heft, S. 227 — 231,
•-^^1-263, 1893.
42 Tber die mathematische Bestimmung der Helligkeit etc.
zu haben: Zeitschrift für Bauwesen, Bd. 14, S. 202—219, 1864 (Wieder-
gäbe eines Ende 1863 in der Kunstakademie zu Berlin gehaltenen Yor-
♦ träges); eine besondere Schrift von Magnus mit dem Titel „Entwurf
zum Bau eines Kunstmuseums^' ist 1866 erschienen. Magnus geht
von richtigen Gedanken aus, ist aber als Maler zu wenig mathe-
matisch gebildet, um dieselben in mathematisches Gewand kleiden und
durchführen zu können. A. Tiede hat darauf einen ursprünglich mit
Seitenlicht versehenen Saal des alten Museums in Berlin zu einem
Deckenlichtsaal umgestaltet und die Grundsätze , nach denen er die
Dimensionen des Deckenlichts festgestellt hatte, in der Zeitschrift für
Bauwesen, Bd. 21, S. 186— 194, 1871 mitgeteilt. Auch ist der ent-
sprechende Abschnitt über Museen im Deutschen Bauhandbuch, Bd.2;
2. Teil, S. 508 flg., 1884, von Tiede bearbeitet worden. Wissenschaft-
lich bleibt Tiede eher hinter Magnus zurück, statt über ihn hinaus
zugehen. Die Frage erweitert und mathematisch in Angriff genommen
haben R. Mentz (Beiträge zur Frage der Beleuchtung durch Ober-
licht und Seitenlicht, mit spezieller Rücksichtnahme auf Oberlichtsiile
und Seitenkabinette in Gemäldegalerien, Deutsche Bauzeitung Bd. 18,
S. 488— 491, 499—501, 1884; Berechnung der Tagesbeleuchtung
inuenn* Räume und Maßstäbe dazu, Deutsche Bauzeitung Bd. 21,
S. 257— 260, 1887) und K. Mohrmann (Ül)er die Tagesbeleuchtung
innerer Räume, Berlin 1885). Beide legen zwar das Lambertsche
Fundiunentalgesetz der Beleuchtungslehre zu Grunde, verlassen aber,
um vermeintliche mathematische Schwierigkeiten zu umgehen, den
richtigen Wt^ bald wieder, weshalb sie auch zu manchen falschen Er-
gebnissen kommen. Eine gewisse Unklarheit findet sich sogar in einer
zu uusenMU Gegenstand in I^ziehung stehenden Abhandlung des Phy-
sikers Leonhard Weber (Beschreibung des Raumwinkelmessers, Zeit-
schrift filr Instrumentenkunde, 4. Jahrg., S.343 — 347, 1884), von wo
sie, zu einem vollständigen Irrtum geworden und die Ausbildung un-
riohtigiT Methoden verursachend, in eine Arbeit F. v. Grubers (Ver-
soi'gung der Gebäude mit Sonnenwärme und Soimenlicht, 11. Versorgung
der Gebäude mit Sonnenlicht, Wochenschrift des österreichischen In-
gtniieur- und Aivhitektenvennns, 13. Jahrgang, S,277 — 282, 285—291,
18S$\ in das Handbuoh der An^hitektur ^3. Teil, Bd. 3., 1. Heft,
S. 15 — 23» lv^900 und ändert*, hier nicht in Betracht kommende Schriften
flWrgt^gnngtMi ist.
Dass die wiederholt erfolglos behandelte Aufgabe, die Erhellung
eines Fläohenebnnont.s d\m*h eine g^^radlinig begrenzte reflektierende
Fläche f.u bostinuuon, auf die mau naturgeuniss immer wieder stosseu
wus>te, schon 17(W \on Lambert in seiner Photonietria isiehe Lam-
berts rbotomelrie, deut^Nob hei'ausgt^geben von £. Anding, I.Heft;
t>stwald> Klassiker Xr, Sl, S. ,\U ;\8^ mittelst Integralrechnung er-
UNÜgt \>onlen »nr und C\\. \\ iener 1SS4 (^im L Bd. seines Lehrbuchs
der dai^toUeudon GiMUutne, Xr. 4;>r\ $.401—402'! Lamberts Er-
Von R. Mehmke.
43
gebnis auf einfache Weise reiu geometrisch abgeleitet hat, ist uubeachtet
geblieben.
2. Annahmen.
Gewisse vereinfachende Annahmen sind nötig. Mit meinen Vor-
gängern setze ich voraus, dass, wenn es sich z.B. um die Abstufungen
der Helligkeit auf einer Wand eines Gemäldesaales mit Deckenlicht
handelt:
1. das von den Wänden und dem Boden zurückgestrahlte Licht
dem durch die Deckenöffnung einfallenden Lichte gegenüber
vernachlässigt werden dürfe,
2. von allen Punkten der untersuchten Wand das Himraelsgew^ölbe
durch die Deckenöffnung frei gesehen werden könne,
3. die Beleuchtung nicht durch direktes Sonnenlicht erfolge,
4. die Teile des Himmelsgewölbes, welche die verschiedeneu
Stellen der Wand beleuchten, gleichförmige Beleuchtungsstärke
und gleichförmiges Rückstrahlungs vermögen besitzen, und
endlich
5. das Lambert sehe Gesetz unbeschninkt giltig sei.
3. Beleuchtung eines Flächenelements durch eine
reflektierende Fläche. Raumwiukel.
Wird ein Flächenelement f durch ein anderes dF^ das Licht
zurQckstrahlt, beleuchtet, so ist bekanntlich nach dem Lambertschen
Flg. 1.
Fig. 2.
Gesetze die Erhellung von f durch dF proportional dem Ausdruck:
rfF.
cos e cos i
I
,.s
'siehe Fig. 1). Steht dem Elemente f eine reflektierende Fläche F mit
♦'udlicher Ausdehnung gegenüber, so muss man letztere in Elemente dF
zerlegen, den Einfluss eines jeden Elementes auf f bestimmen und alle
diese Einflüsse summieren. Es hat aber für den Fall, dass F gleich-
förmige Beleuchtungsstärke und gleichförmiges Rückstrahlungsvermögen
44 f'ber die niathematiäche Bestimmung der Helligkeit etc.
besitzt, schon Lambert (a. a.O. S. 37) folgendes gezeigt: Beschreibt
man aus dem Mittelpunkte p von f eine Kugel mit beliebigem Halb-
messer und nennt man F^ die Zentralprojektion von F aus p auf die
Kugeloberfläche (siehe Fig. 2, in der alles im Schnitt dargestellt ist),
so wird f durch F ebenso stark beleuchtet, wie durch F, voraus-
gesetzt, dass Beleuchtungsstärke und Rückstrahlungsvermögen von F
und F' gleich sind. Wird der Halbmesser der Hilfskugel gleich 1 ge-
setzt, die Entfernung des Schwerpunktes s der Fläche F' vom Kugel-
uiittelpunkt j; mit q, der Neigungswinkel der Geraden ps gegen die
Ebene von /* mit a bezeichnet, so findet man, dass die Erhellung von
f durch F\ also auch durch F proportional ist:
F^. Q sin a.
Auf ein Element dF von F kommt nämlich — wegen r = l,
cos« =^1 — nach dem Lambertschen Gesetze der Betrag dF*- cos/, der
gleich dem Momente von dF in Bezug auf die Ebene von f ist, wenn
man sich die Fläche F gleichmässig mit Masse von der Dichtigkeit 1
belegt denkt; die Summe dieser Momente ist aber gleich derjenigen
der im Schwerpunkt s vereinigten Masse F\ Durch Multiplikation des
gefundenen Ausdrucks mit der Beleuchtungsstärke imd dem (auch
Albedo genannten) Rückstrahlungsvermögen von F würde man die
Beleuchtungsstärke von f erhalten; wir wollen aber von diesen Fak-
toren, die als Konstanten zu betrachten sind, künftig absehen.
Es muss hier ein öfters begangener Fehler berührt werden. Mohr-
mann nennt F* die zu F gehörige beleuchtende Nutzfläche und setzt
indem er den Faktor q übersieht, die Erhellung von f einfach dem
Produkte F' sin« proportional. L. Weber nennt das Verhältnis der
Fläche F zur Oberfläche 4n der ganzen Einheitskugel den Raumwinkel
der Pyramide bezw. der Kegelfläche, welche durch die vom Kugel-
mittelpunkt nach dem Runde der Fläche F gehenden Strahlen be-
grenzt wird, und jr»
-- sin a
An
den ,,reduzierten Ilaumwinkel", den er als Maß der Erhellung von /'
durch F betraohtet.* Webers Raumwinkelmesser (siehe die Be-
schreibung ft. ft. 0. S. »^6) hat auch Eingang in die Praxis gefunden.
l>a tler Schwerpunkt der Fläche F* immer innerhalb der Kugel liegt,
also Q < \ int, erhält mau durch Weglassen von g ein zu grosses Re-
!<uUat, Widlto man z. B. die Erhellung eines Flächeuelementes durch
eine damit pandlele unendlich ausgedehnte ebene reflektierende Fläche
uuttolst den „reduzierten Uaumwinkels** bestimmen, so erhielte man
das l)oj»pelte des wirklichen Wertes, denn es bedeckt in diesem Falle
• Wt^bor doHiiiort alltM'Uin^v don Wiukol « nicht genauer, sondern spricht
nur \ou oinom »»unttUnvn Klo\u(ion*>vinkel'* i^tlie Ebene von f ist wagerecht ge-
duoht\ W\\ wÜHHto ttbor nicht, wolchor andere Winkel, als der oben eingeführte,
^'nuuut »oin k^^unto
Von K. Mehmkk. 45
F eine Halbkugel und wird somit p = ^j weil der Flächenschwer-
punkt einer solchen in der Mitte des betreffenden Halbmessers liegt.
Ist F eine yerhältnismässig kleine und nicht langgestreckte Fläche, so
mag der Fehler gering sein und darum Webers Raumwinkelmesser
in der Praxis unbedenklich Anwendung finden. Immerhin darf man
eine Prilfüng dieses Punktes verlangen. Ich weiss wohl, dass Weber
selbst den angegebenen Ausdruck nur als angenähert richtig hinstellt,
aber unbekümmert darum haben die späteren Autoren denselben als
allgemein giltig angesehen. Es muss noch gesagt werden, dass die
auf diesem Irrtum beruhenden Konstruktionen, die z. B. v. Gruber a. a.O.
abgeleitet hat, keineswegs einfacher sind, als die beim Festhalten an
Lamberts Gesetz sich ergebenden.
4. Beleuchtungsraum. Beleuchtungsvektor.
Ein anderes Maß für die Erhellung eines Elementes f durch eine
reflektierende Fläche F mit gleichförmiger Beleuchtungsstärke und
^gleichförmigem Rückstrahlungsvermögen, dessen wir uns im folgenden
immer bedienen wollen, hat Chr. Wiener (a.a.O. Nr. 484, S. 399 bis
401) eingeführt.
Projiziert man F^ (Fig. 2) senkrecht auf die Ebene von f und
nennt man F" die Projektion, dF" die Projektion eines Elementes dF'
vonF', sowd dF"^dF'-cosi.
Daher ist die durch f von F^ empfangene Beleuchtungsstärke pro-
portional J?"', somit auch proportional F": ä, welchen Quotienten Wiener
den Beleuchtungsraum der Fläche F' gegenüber dem Elemente f
nennt. Zu einer unbegrenzten, mit /' parallelen ebenen Fläche, wie
m der über f stehenden Hälfte der Einheitskugel gehört der Be-
leuchtungsraum l'j in jedem anderen Falle ist der Beleuchtungsraum < 1.
Wer Webers Bezeichnungsweise (die nach dem früher Bemerkten
nicht älter ist, als die Wienersche, sondern aus dem gleichen Jahre
stammt), beibehalten will, sollte wenigstens, um mit Lamberts Be-
leuchtungslehre in Übereinstimmung zu bleiben, den Begriff des „redu-
zierten Raumwinkels" dahin abändern, dass er diesen nicht gleich
^ ' sin a, sondern deich - - • o sin a
setzte, wodurch der reduzierte Kaumwinkel gleich - des Beleuchtungs-
raumes nach Wiener würde. Weber drückt Raumwinkel auch in
Quadratgraden aus, von denen 41253 auf die ganze Eugeloberfläche
flehen. Auf eine zu /' parallele reflektierende Fläche mit einem Raum-
winkel von 1 Web er sehen Quadratgrad kommt daher annähernd ein
Wienerscher Beleuchtungsraum von 0,0001, und dem reduzierten
Raumwinkel von 50 Quadratgraden, den nach Herm. Cohn ein guter
46 l^ber die mathematische Bestimmung der Helligkeit etc.
Platz in gewöhnlichen Schulräumen mindestens haben sollte (vergl.
Weber a.a.O. S.347) entspricht ungefähr der Beleuchtungsraum 0,005.
Hat man die Beleuchtungsstärken mehrerer Flächenelemente
/i /i, . . ., die von derselben reflektierenden Fläche F beleuchtet werden
und denselben Mittelpunkt p, aber verschiedene Stellimg besitzen^ mit
einander zu vergleichen, so leistet ein Begriff gute Dienste^ der jetzt
erklärt werden soll. Man denke sich von p in der Richtung nach
dem Schwerpunkt s der Fläche F^ einen Vektor von der Länge F^q : ic
abgetragen; er soll der Beleuohtangsvektor der reflektierenden Fläche F
in Bezug auf den Punkt /; heissen. Wie man sofort sieht, ist der
Wienersche Beleuchtungsraum der reflektierenden Fläche
F in Bezug auf das Flächenelement f gleich der Längenzahl
der senkrechten Projektion des zum Mittelpunkt von f ge-
hörigen Beleuchtungsvektors der Fläche F auf die Normale
von /'.
Aus einer bekannten Eigenschaft des Schwerpunktes folgt weiter:
Besteht 7^' aus mehreren Teilen, so ist der Beleuchtungs-
vektor von F die geometrische Summe der zu jenen Teilen
gehörigen Beleuchtungsvektoren.
5. Anwendung auf Innenräume mit Tagesbeleuchtung,
Nach einem Lambertschen Satze (a.a.O. S.37, Lehrsatz 4), von dem
unter Nr. 3 bereits ein besonderer Fall benützt worden ist, beleuchten
zwei reflektierende Flächen mit gleicher Beleuchtungsstärke und gleichem
Rückstrahlungsvermögen ein Flächenelement /' gleich stark, wenn beide
Flächen aus dem Mittelpunkte von /' durch denselben Strahlenkegel
bezw. durch dieselbe Strahlenpyramide projiziert werden. Daher würde,
um wieder das Beispiel eines Gemäldesaales mit Deckenlicht zu nehmen,
die Helligkeit an jeder Stelle des Saales dieselbe bleiben, wenn man
die Deckenöffnung durch eine leuchtende ebene Fläche ersetzte, deren
Beleuchtungsstärke und deren Rückstrahlungsvermögen natürlich denen
des fraglichen Teiles des Himmelsgewölbes gleichkommen müssten.
Von dieser Vorstellung ist ohnehin Gebrauch zu machen, wenn die
Deckenöffnung durch mattgeschliffenes Glas geschlossen ist. Der damit
erreichte Vorteil besteht darin, dass man es jetzt bei allen Punkten
des untersuchten Raumes mit einer und derselben leuchtenden Fläche,
und nicht mehr mit einem von Punkt zu Punkt wechselnden Stück
des Himmelsgewölbes zu thun hat. (Wie sich von selbst versteht,
kommt bei einer seitlichen Lichtöffnung, wenn sich das Flächenelement
f oberhalb der Fensterbank befindet, nur der, über der wi^erechten
Ebene durch f liegende Teil der Lichtöflftiung in Betracht; vergl.
Wagner a.a.O.)
Beschränken wir uns zunächst auf geradlinig begrenzte Licht-
öflhungen von sonst beliebiger Gestalt, dann ist der Wienersche Be-
Von R. Meiiuke.
47
leuchtungsraum eines beliebigen Vielecks zu bestimmen. Das (nach
einer Bemerkung unter Nr. 1 schon 1760 von Lambert angegebene,
TOü Chr. Wiener a.a.O. einfacher hergeleitete) Ergebnis ist:
^^ = 9» (VlCOSÄx + ^2 COSÄj H h g)nCOsan)
^S^'i^^''^''
s
wobei ^i,g>ff ' ' ' g>n die Winkel bedeuten, unter denen die n Seiten
des Vielecks aus dem Mittelpunkt von /' erscheinen, während a,- den
Neigungswinkel der Ebene von q>i gegen die Ebene von /' bezeichnet.
Von den Winkeln (p ist angenommen, dass sie in Teilen des Halb-
messers ausgedrückt seien; sind sie aber in Graden gegeben, so muss
man durch 360 (bezw. durch 400 bei Anwendung sogenannter neuer
Teilung), statt durch 2ä dividieren. Die Winkel a sind so zu nehmen,
tlass jeder auf der von der leuchtenden Fläche abgewendeten Seite des
zugehörigen Winkels (p liegt.
Es kann der Beleuchtungsraum B mit Hilfe der analytischen Geo-
metrie durch Rechnung, oder, was im allgemeinen vorzuziehen
sein wird, unter
Anwendung der
darstellenden *
Geometrie durch 3
Zeichnung be-
stimmt werden. 2
Die in letzterem
Falle notige Ver-
wandlung der 1
Winkel ^
in Strecken bezw. q * ^' d.s \' ^°
'iif graphische
Ermittelung der Quotienten 9<:2ä lässt sich mittelst einer auf Paus-
papier gezeichneten Archimedischen Spirale sehr bequem ausführen.
Hat man (Fig. 3) auf einem Stück Pauspapier einen flachen Winkel
'i^ff/ in eine Anzahl gleicher Teile, z. B. 10, geteilt, auf dem ersten
^^1 Yq ^cr halben Längeneinheit, auf dem zweiten — u. s.w., zu-
letzt auf oq' die halbe Längeneinheit abgetragen und die Endpunkte
Jurch eine stetige Kurve verbunden, so genügt es, den erhaltenen
Apparat so auf den gegebenen Winkel q> zu legen, dass — gleichen
Eneugungseinn bei Winkel und Spirale vorausgesetzt — oq den ersten
Nihenkel von g) deckt; die Spirale wird dann auf dem anderen Schenkel
'^ Stück 9> : 2ä abschneiden.
Wir stellen uns jetzt die Aufgabe, den Beleuchtungsvektor eines
ueleckß in Bezug auf einen beliebigen Punkt j; des Raumes zu kon-
•^truieren. Wie oben seien die Winkel, welche je zwei aufeinander
J
48 t'ber die mathematische Bestimmung der Helligkeit etc.
folgende Strahlen von ^; nach den Ecken des Vielecks einschliessen
der Reihe nach mit q>^, 9>2; • • •; T'n bezeichnet. Die senkrechte Proj
jektion des gesuchten Beleuchtungsyektors v auf die Normale de^
Flächenelementes /* muss eine Länge gleich dem Beleuchtungsraum dd
Vielecks, also nach dem Obigen gleich
^^ cos «1 + ^* cos ao H \--~- cos a«
haben. Errichtet man senkrecht auf der Ebene des Winkels g?,-, uiiJ
zwar auf der dem Vieleck zugewendeten Seite, einen Vektor i\ v(m
der Länge tpi : 2ä, so ist dessen Projektion auf die Normale von /
g^^i«^- 9>,cosar.2;r.
Da nun die Projektion der geometrischen Summe mehrerer Vektoren
auf irgend eine Gerade gleich der Summe der Projektionen jeneE
Vektoren auf dieselbe Gerade ist, so hat die geometrische Summe deij
Vektoren t\, r^, . . ., ü«, und offenbar auch kein anderer Vektor, di<j
verlangte Eigenschaft. Also:
Der Beleuchtuugsvektor v einer geradlinig begrenzte!^
Fläche in Bezug auf einen beliebigen Punkt 2? wird gefunden
wenn man in p auf den Verbindungsebenen dieses Punkte:
mit den Begrenzungsstrecken der Fläche, die, aus j) gesehen
unter den Winkeln g^j, qo^,..., 9>» erscheinen mögen, Lote er
richtet, in letzteren (immer auf der, der leuchtenden Flächt
zugewendeten Seite) die Vektoren i\j r^, . . ., i?^ von der
Längen ^^ ^^ ^^
(die aus den Winkeln 9^, ^, . . ., y» auf die früher angegeben«]
Art mittelst einer im voraus gezeichneten Archimedischeij
Spirale erhalten werden) aufträgt und diese Vektoren geo^
metrisch addiert (d.h. wie Kräfte zu einer Resultante zu
sammensetzt).
Der Beleuchtuugsvektor einer beliebig begrenzten Fläche lässi
sich mit jeder gewünschten Genauigkeit bestimmen, indem man di^
vorhei*gehende Konstruktion auf ein ihrem Rande einbeschriebenrt
Viehvk mit genügend kleinen Seiten anwendet
Alles dies gilt filr gi'krümmte Flächen so gut wie für ebene.
(K Beispiel: Beleuchtung durch ein seitliches Fenster.
Ks hai\dle sich darum, die Erhellung einer Pultflache in dem be
Uebigt^u Ihmkte /> duix^h das in Figur 4 in Gnmd- und Aufriss dar
g^^sMUo Fenster «u Iwurteileu, wol>ei das in p sichtbare Stuck des
Hiunnels Urtoh unten durch die Ebene von p nach einem zur Fenster
wand (uiralleleu DaohtJrst In^reuxt sein möge. Die vierseitige Licht
pyi'Änude, deivn Spitte p ist, hat zwei zur Aufrissebene, zwei zul
Von R. Mkhmke.
49
Gruodrissebene senkrechte Seitenflächen. Die in den ersteren liegenden
Kanten Winkel sollen g^^und tp^, die übrigen q>^ und g>^ heissen. Die wahre
Grösse dieser Winkel lässt sich durch Drehen ihrer Ebenen (etwa um
die Spuren mit der äusseren Fensterwand) in Parallelstellung mit der
Grundriss- bezw. Aufrissebene finden. (Die Scheitel der Winkel kommen
dadurch beziehentlich in die
Lagen p^, pj, p^, p^.) Die
Vektoren v^ und v^ werden
parallel zur Aufrissebene , die
Vektoren v^ und t\ parallel
7>ur Grundrissebene, weshalb
♦Tstere im Aufriss, letztere
im Gnindriss in wahrer
Länge erscheinen. Der Grund-
riss des resultierenden Vek-
tors r ist mit v\ der Aufriss
mit p" bezeichnet; v^ und r^
für sich zusammengesetzt,
j?eben eine zur Aufrissebene
parallele, r, und i?^ eine wage-
rechte Komponente von v.
Die Pultfläche wurde unter
sonst gleichen Umständen
'lie grösstmögliche Helligkeit
zeigen, wenn sie senkrecht
zu dem gefundenen Beleuch-
tungsvektor V wäre. Der
ihr zukommende Wien er-
sehe Beleuchtungsraum wäre
Jann gleich der wahren
Lange von v; die Zeichnung
hat — bei Benützung einer
für die Längeneinheit 400mm
konstruierten Archimedischen
Spirale, von der jedoch nur
ein kurzes Stück nötig war —
ungefähr die Länge 14 mm,
aLso den Beleuchtungsraum
0,035 ergeben. Bei anderer
Xeigung der Pultfläche muss
«ler Vektor v auf ihre Normale projiziert werden. Für eine wage-
rechte Fläche liefert die Zeichnung (durch die etwa 7 mm lange lot-
rechte Komponente von v) einen Beleuchtungsraum vom ungefähren
Betrage 0,018. Sind bloss wagerechte Flächen auf ihre Helligkeit zu
untersuchen, so brauchen die Vektoren v^ und v^ nicht konstruiert zu
Zritwhrift f. Mathematik u. Physik. 4». Jahrg. 1898. I.Heft 4
Pz,
o()
über die mathematische Bestimmung der Helligkeit etc.
werden, weil sie keinen Beitrag zur lotrechten Komponente von r
geben; die Zeiehenarbeit vermindert sich dann um die Hälfte. Bei
mehreren Fenstern sind für jedes einzelne die Konstruktionen aus-
zuführen und die erhaltenen Beleuchtungs Vektoren geometrisch (bezw.
die Beleuchtungsriiume arithmetisch) zu addieren.
B. Anwendung auf Gem&ldesäle mit Deckenlicht.
7. Beleuchtungsstärke einer beliebigen Stelle einer Wand.
Wir wollen uns auf die Untersuchung einer Saalwand und auf
den Fall einer rechteckigen Deckenöflftiung mit einem Paare zur Wand
paralleler Seiten beschränken.
Bei Fragen wie der, welchen Einfluss auf die Helligkeit das Vor-
wärtsneigen eines Bildes um einen gegebenen Winkel hat, ist es
nötig, den Beleuchtungsvektor zu konstruieren. Die Ausführung
stimmt mit der unter Nr. 6 beschriebenen ganz überein, denn kippt
Fig. 5.
Fig. 6.
• •
Aufriss
Seitenriss.
man den Saal in Gedanken um eine Bodenkante, so wird das Decken-
fenster zu einem seitlichen.
Einfacher ist die Bestimmung des Beleuchtungsraumes 12 der
Deckenöfiftiung, deren Ecken w, w, m^, n^ heisen sollen, in Bezug
auf irgend ein, an der Stelle p gelegenes Element der Wand. Die
Formel in Nr. 5 ergiebt:
27t
g^COSCfi,
WO q) und g>^ die Winkel bezeichnen, unter denen die zur Wand
parallelen Seiten mn und m^n^ der Öffnung aus p gesehen erscheinen,
« und «1 die spitzen Winkel der Ebenen von (p und g>^ mit der Wand.*
Hat man mittelst der dem Seitenriss (Fig. 6) entnommenen Höhen h
• Magnus hat irrtümlicherweise (ofi — a) als Maß der Helligkeit in p be-
trachtet, Mentz dagegen (cos«!— cosaj) als Maß für die Erhellung durch eine
zur Wand senkrechte Lamelle der Lichtpyramide.
Von R. Mehmk«.
51
und \ der Dreiecke mnp und m^n^p die wahre Grösse der Winkel (p und
g>j im Aufriss (Fig. 5) bestimmt und daraus mit Hilfe der Archimed-
ischen Spirale die Strecken q>: 2x und (p^',2n abgeleitet, so genügt
es, letztere im Seitenriss von p aus in den Geraden pm und/?»»! (Fig. 7)
abzutragen und auf die Wand zu projizieren; der Unterschied der
Projektionen, mit der Längeneinheit der verwendeten Spirale gemessen,
giebt den gesuchten Beleuchtungsraum R.
Um 12 durch Rechnung zu bestimmen, kann man ein Gartesisches
Koordinatensystem, etwa mit der Schnittlinie der Wand und der Decke
als X'kxe und der Lotrechten durch die Projektion des Mittelpunktes
der Deckenöffnung auf die Wand als ^-Axe annehmen. Wird die
halbe Länge der Deckenöffiiung — unter Länge die zur untersuchten
Saal wand parallele Abmessung verstanden — mit l, die halbe Breite
derselben mit 6, die Entfernung des Mittelpunktes der Deckenöffiiung
von der Wand (gleich der halben Saalbreite bei regelmässiger Anord-
nung) mit V bezeichnet, so ist:
2)
3)
V-h
z
h'-\-h
z
V-h
sin a
6'+&
4) fp
tga-
tgai =
* smoj coflofj
Fig. 7.
cosa
z
wo
5)
tgz =
Z + a?
tg^ =
^li=Ar-' tg*i=
l — x
l-x
a
.»
Bei der Ausrechnung genügen für gewöhnlich dreistellige Lo-
garithmen.
Die Helligkeit in irgend einem Punkte der Wand hängt von den
Koordinaten dieses Punktes, den Abmessungen des Deckenlichts und
der Saalbreite ab, mit anderen Worten: der Beleuchtungsraum B ist
eine Funktion der fünf Veränderlichen a:, j?, Z, fc, 6', die wir mit
f(Xf sSyljhj 6') bezeichnen wollen.
Aus den Gleichungen 4) und 5) folgt:
6)
9i- arctg^^ + arctg -^
Setzt man diese Werte, sowie
cosa
V
cos a, = 7-?
in die erste Gleichung ein, so kommt als ein Ausdruck der fraglichen
Funktion:
4*
öl>
TUer <lic niatlieniatische Bcstiuimung der Hellijfkeit etc.
7)
worin
8)
U = fix, z,l,h, b')
= /-n («'-^ tg '~\ ~ + ««• tg -7-)
h^+ y{b'- hy+ z-, A. = + V{h'+ />)"*+ Z-:
8. Linien gleicher Helligkeit.
Wir deiikeu uns in jedem Punkte der Wand senkrecht zu ihr den
als Strecke dargestellten Beleuchtungsraum der Deckenöffhung in Be-
Fig.8
O O O !0 .0 « »
% g I gs^i
I • \^N
\
Höhe
U
zug auf diesen Punkt abgetragen. Die Endpunkte erf&Uen eine (offen-
bar zur »/r- Ebene symmetrische) Fläche, deren Gestalt eine klare Vor-
stellung von den Abstufungen der Beleuchtungsstärke oder^ falls
überall gleiches Kückstrahlungsvermögen vorausgesetzt wird, von den
Abstufungen der Helligkeit auf der Wand giebt. In Bezug auf das in
Nr. 7 eingeführte Koordinatensystem hat die betrachtete Fläche die
Gleichung */ - f\x\ r K mit /*(.r, ^"^ als der durch 7) definierten Funktion:
sie ist also transcendent. Behufs Darstellung dieser Fläche denke man
sich die Wand mit einem Netz von lotrechten und wagerechten Linien
überzogen, die einander etwa in 1 m Abstand folgen, und bestimme
für die Knotenpunkte entweder graphisch oder durch Rechnung nach
Nr. 7 den Beleuchtungsraum der Deokenöffnung. Trägt man immer
Von R. Mehmke. 53
für die Punkte einer und derselben Lotrechten oder einer und der-
selben Wagerechten die zugehörigen Strecken im Seitenriss bezw. im
Grundriss ab — die Wand als Aufrissebene gedacht — und verbindet
man die Endpunkte durch eine stetige Kurve^ so ergeben sich die
Schnitte der gesuchten Fläche mit einer Reihe von zur Seitenebene
bezw. zur Grundrissebene parallelen Ebenen. Man erhält daraus in
einfachster Weise die Schnitte der Fläche mit beliebigen zur Wand
parallelen Ebenen, deren Aufrisse Linien gleicher Helligkeit sind.
Figur 8 zeigt ein (von mir gezeichnetes und bereits von Wagner a. a. 0.
verwendetes) Beispiel; es betrifft die in ttj: n. Gr. dargestellte Lang-
wand eines Saales yon 16,60 m Länge, 9,10 m Breite und 7,85 m Höhe;
(las Deckenlicht hat 12,20 m Länge und 4,70 m Breite. (Drei weitere
Ton mir bezw. nach meiner Angabe durchgeführte Beispiele, darunter
zwei Gemäldekabinette mit Seitenlicht, findet man a.a.O. S. 230, 252,
253). Mohrmann und Menz haben (a. a. 0.) auch schon Linien gleicher
Helligkeit gezeichnet, aber nicht richtig.
9. Relativ hellste Punkte in Wagerechten
und Senkrechten.
Für Punkte in einer beliebigen wagerechten Linie der Wand ist
: wie auch h und h^ konstant. Durch partielle Ableitung nach x er-
hält man aus Gleichung 7) nach leichter Umformung
QN if II ^/ 1 1 ^\
Wegen h < Ä^ ist die Klammergrösse immer positiv, weshalb t^
das Vorzeichen von —x hat, also die Punktion /* oder mit anderen
Worten die Helligkeit von der Mitte — der 5'-Axe — nach beiden
Seiten hin fortwährend abnimmt.
Auch in jeder senkrechten Linie der Wand befindet sich ein relativ
hellster Punkt. Man bestimmt ihn graphisch mit Hilfe einer senk-
rechten Tangente, die man im Seitenriss an den betreffenden senkrechten
Schnitt der unter Nr. 8 eingefiihi-ten Helligkeitsfläche legt. Die Tiefe z
tnnes solchen Punktes unter der Decke ist Wurzel der transcendenten
^ileichung ^ ^= 0, die ausführlich hier anzuschreiben überflüssig ist,
wie auch der Beweis übergangen werden soll, dass nur eine Wurzel
vorhanden ist und ihr wirklich ein Maximum von /' entspricht.
Mentz hat angenommen, der Ort dieser Punkte sei eine wagerechte
<ierade, die er Intensitätspolare nennt. Wäre das richtig, so dürfte
-. X nicht enthalten oder es luüsste -. — r- =^ ' — ^ - 0 sein, d.h. es
': ^ cxcz czcx '
konnte p^ nicht von z abhängen, entgegen dem, was der obige Aus-
df
Jnick för J- zeigt. Der fragliche, in Fig. 8 punktiert eingezeichnete
54 t^bcr die mathematische Bestimmung der Helligkeit etc.
Ort ist also eine (zur ;2r-Axe symmetrische transcendente) Kurve, über
die noch bemerkt werden möge, dass sie von dem hellsten Punkte dei
Wand nach beiden Seiten fäUt, entweder unmittelbar, oder nachdem
sie (vergl. Fig. 8) sich etwas über den hellsten Punkt erhoben hat, und
sich beiderseits je einer schiefen Geraden asymptotisch nähert. Wünscht
man zu einzelnen Abscissen x die Ordinaten der betreflPenden Kurven-
punkte zu berechnen, was allerdings ein mühsames Geschäft ist, so
mag man (mit Anwendung der früheren Bezeichnungen) die Gleichung
~ = 0 nach Multiplikation mit 27tz auf die Form
^c^\ {^^^^^ sin*« + sin^^ ^^iX\ — ^i) cos^crj = fp^ cosaj sin^a^
[ + sin^ cos(x — ^) cos'«
bringen, jedesmal den graphisch gefundenen Näherungswert von s ein-
setzen und sich dabei der in dieser Zeitschrift, Bd. 36, S. 158 flg., 1891,
beschriebenen 'Methode — Anwendung der Additionslogarithmen und
Berechnung von Korrektionen durch Proportionalteile — bedienen. Die
„vorbereitenden" Gleichungen werden dann, abgesehen von den
früheren 2)— 5)*
. ^v (A = logtp^ + -Elogp^ + log cosa + 21og sin«
I + -B31og cosffi + J^log sin^i + JElog cos(;i;i — ^'i),
jgs I A^ = logqpi® + ElogQ^ 4- log cosofj + 21og sin«,
( + £3 log cosa + -Blog sin 9 + J^^log cos (2 — ^),
und die „Schlussgleichung", aus der die Korrektion von log z ge-
funden wird:
jg. IB+ ED^ + 3 log cos«! + log sin^i + log cosC^i — *i)
\ + £3 log cos« + J5^log sinqp + -Elog cos (2 — ^) = 0.
10. Hellster Punkt der Wand.
Aus dem Vorhergehenden folgt, dass in der senkrechten Mittellinie
der Wund ein graphisch leicht zu bestimmender hellster Punkt vor-
handen ist, dessen Tiefe z unter der Decke der für x = 0 gebildeten
transoendenten Gleichung ^:,=-0, nämlich
14)
genügt, wt> h und Aj die in 8) angegebenen Funktionen von z sind.
• 9" UtHlontet do« in Onulon ttus^Hlnlckteu Winkel 9, ^* die auf den
Ho|^u von ilor liÄn^r*^ 1 kommoiide Zahl von Unulen, E die dekadische Er-
jfiln36un#f do» naotitol^nulon Logarithmus« B den Wert, den die Tafel der
Additiontjlojfftrithmou kvuu Aiyurnont .1 liefert.
Von R. Mehmke. 55
Mentz hat behauptet, wenn die Deckenöffiiung vergrössert werde, so
gehe der hellste Punkt der Wand in die Höhe. Das ist nur teilweise
richtig, denn es kann, wie sich zeigen wird, die Vergrösserung der
Deckenöffiiung auch in solcher Weise vorgenommen werden, dass der
hellste Punkt an seiner Stelle bleibt oder sogar nach unten rQckt.
Die analytische Untersuchung der Abhängigkeit der Lage des hellsten
Punktes der Wand yon den Abmessungen des Deckenlichtes bei ge-
gebener Breite des Saales, obwohl in der Theorie so einfach, hat an-
gesichts der ungefügen Ausdrücke in 14) nichts Verlockendes. Um
in dieser Sache klar zu sehen, habe ich für die konstante Saalbreite
2h' = 10 w und für die Längen 21 = 0, 2, 4, 6, . . ., 18, 20, 00 sowie
eine hinreichende Zahl verschiedener Breiten der Deckenöffhung die
Tiefe des hellsten Punktes berechnet und als Ordinate zu der als
Äbscisse angenommenen jedesmaligen Breite der Deckenöflnung auf-
getrs^en, wodurch die Kurven in Tafel ÜI entstanden sind Diese
Kurven zeigen aufs Deutlichste, dass bei gleichbleibender Länge der
Deckenöffnung der hellste Punkt in der That nach oben rückt, wenn
ihre Breite vergrössert wird, und zwar um so schneller, je grösser die
ursprüngliche Breite war, dass dagegen der hellste Punkt nach unten
rückt, wenn die Breite beibehalten, die Länge vergrössert wird. Wie
man weiter sieht, hat die Veränderung der Länge einen verhältnis-
mässig geringen Einfluss auf die Höhenlage des hellsten Punktes. Lässt
man bei gegebener Breite 2b der Decken öffiiuug die Länge in Gedanken
ober alle Grenzen hinaus wachsen, so rückt der hellste Punkt nur bis
zu einer bestimmten endlichen Tiefe hinunter. Denn für a; = 0, i = 00
erhält man q> '= q>^= n oder
R = f(z) = y (cos a - cos aO = ^ (^ - 1),
™'* h^ == (6' - by + z\ h,^=^ {V + by + z\
und als Gleichung, aus der z zu berechnen ist, ergiebt sich
woraus man mit den Abkürzungen
V-h ^ f/, // -f 6 =- (?i
findet: a
«5 aß
15) 3^
^ a* + ^i
Durch Einsetzen dieses Wertes in den obigen Ausdruck für li erhält
man als obere Grenze für den Beleuchtungsraum im hellsten Punkte
der Wand bei gegebenem 6:
16) . B=' "'^-*^
5() Über die mathematische I>t«timmun«; der Helligkeit etc.
UDd als grössten Wert hieryon bei a = 0, also i'=- 6, d. h. im Falle
eines die ganze Saalbreite einnehmenden Deckenlichtes:
Aus Tafel III ist Tafel IV abgeleitet^ die den Zweck hat, för einen
Saal von 10 m Breite und beliebigen Abmessungen des Deckenlichts
bis zu 20 m Länge und 10 m Breite augenblicklich die Höhenlage des
hellsten Punktes zu liefern. Man sucht den gegebenen Wert der
Länge 21 des Deckenlichts auf dem wagerechten Maßstabe, denjenigen
der Breite 2 h auf dem senkrechten Maßstabe, geht von dem ersteren
Punkte senkrecht herunter bis zu der Wagerechten durch den letzteren
und liest an der durch den erhaltenen Punkt gehenden Kurve die ge
suchte Tiefe des hellsten Punktes der Wand unter der Decke ab. Die
Tafel kann natürlich auch Anwendung finden, wenn die Saalbreite
grösser oder kleiner als 10 m ist, denn bei proportionaler Vergrösser-
ung oder Verkleinerung aller Abmessungen ändert sich die Tiefe des
hellsten Punktes unter der Decke im gleichen Verhältnis.
Die Anschauungen von Magnus über die Lage des hellsten
Punktes stimmen mit unseren Ergebnissen ebenfalls nicht überein. So
schätzte Magnus bei einem quadratischen Saal von 25' Höhe und
35' Breite, dessen Deckenlicht — der Saalbreite einnimmt, die Boden-
höhe des hellsten Punktes auf 8', welche Höhe er als die angenehmste
fiir den Beschauer ansieht. Bei 10 m Breite und den angegebenen
Verhältnissen ergiebt sich aber für den hellsten Punkt etwa 2,64 m,
also bei 35' Breite 9,24' Deckentiefe oder 15,76' Bodenhöhe, also fast
das Doppelte des von Magnus geschätzten Wertes, ja es wäre sogar
durch unendliche Verlängerung des Saales und des Deckenlichtes nicht
möglich, den hellsten Punkt auf die von Magnus verlangte Höhe von
8' herunter zu bringen, da bei den obigen Verhältnissen
fli = 2a, 3« = 35'
ist, also Gleichung 15): ^ n r^
d.h. 13,5' Bodenhöhe für den hellsten Punkt liefert.
Bei der Konstruktion der Tafel III genügte die graphische Be-
stimmung der zu verschiedenen Wertepaaren /, h gehörigen Werte von
z nicht, sondern es musste die Genauigkeit durch Rechnung erhöbt
werden. Es wurde dabei folgender Weg eingeschlagen. Für
h'- h
tga- , ,
: b'-h
h -
h'+ h
cos « sin cc
' COS er,
Sin cTi
Von K. Mehmke. 57
geht Gleichung 14) nacli Multiplikation mit / und Trennung der po-
sitiven und negativen Glieder über in
17) ^l^sin'atg^ + sin^^j cos-äj = ^iSin^aitgV'i+ sin*^cos*a.
Die Anwendung der Additionslogarithmen führt zur Aufstellung
der vorbereitenden Gleichungen:
JA == log^^+^logp*^+ 21og8ina + logtg^ + £21ogsin^i
^ \ +^21ogcosai
und
^1= log ^^1 + ^log (f^+2 log sin «1 + log tg ti + t^2log sintl;
<
+ JE21ogcosa,
sowie der Schlussgleichung:
JB + EB^ + 21ogsin^i+ 21ogcosai + £21ogsiny
+ -B21ogco8a =- 0.
Die graphisch, mitunter auch nur durch Schätzung gefundenen
Näherungswerte z wurden in diese Gleichungen eingesetzt , worauf sich
durch Anwendung der Methode der Proportionalteile aus der Schluss-
gleichung eine Korrektion von log^ ergab. Vom Hersetzen eines
Zahlenbeispieles glaube ich absehen zu dürfen.
19)
20)
Zur Berechnung der Senkungen der Knotenpunkte
eines Faohwerks.
Von
E. Hammkk
in Stuttgart
In der Abhandlung „Berechnung der Durchbiegungen und der
Nebenspannungen der Fach werksträger" (Zeitschrift für Bauwesen,
herausgegeben im Preussischen Ministerium der öffentlichen Arbeiten,
Jahrgang 4g, 1898, Heft I bis III, S.lll flg.) macht der Verfasser,
Baurat A. Francke, von folgendem Verfahren Gebrauch:
Nach Ermittelung der Hauptspannungen S der einzelnen Fach-
werksglieder kann man die Längenänderungen der Seiten jedes der
Fachwerksdreiecke einfach berechnen. Sind a^h^c die Seitenlängen
eines spannungslosen Dreiecks,
«i =» a + ^a, 6i = ft + ^hy c^-= c + Je
die durch die Spannungen Saj St, So im belasteten Zustand geänderten
Seitenlängen, so ist, wenn F^^ Fb, Fe die Querschnittszahlen der Stabe
(i, by c und Eay Et, Fe ihre Elastizitätsmaße sind:
^ »Sa .1 Sb ^ ^e
J(t =■ -^ — r, ? Jh =- -^, — T. } Ac ==
Fa Ka Fb Eö Fc'Ec
Damit kann man die Winkeländerungen des Dreiecks ((?,&, c)
infolge der Belastung bestimmen, und aus ihnen lassen sich einfach
die Riehtungsänderungen (Neigungsänderungen) der einzelnen Gurtungs-
glieder zusammensetzen, womit die gesuchten Einsenkungen der
Knotenpunkte unmittelbar bekannt sind.
Es handelt sieh also um Berechnung der Winkeländerungen eines
Dreiecks aus gegebenen kleinen Veränderungen zweier Seiten. Herr
Francke erhält zur Berechnung dieser Winkeländerungen mit den Be-
zeichnungen: 2n a + h + r^
äs, - «4 -f />, + c, (siehe oben\
J, //, C dio Winkel dv» ursprünglichen, A^, JS,, Q Winkel in dem
voriinderton DriMOok, /♦' Inhalt tles einen oder andern Dreiecks,
Von E. Hammer. 59
a^A.-A, ß^B,-B, y^C^-C
und mit Hilfe der Grössen
^Ä = s{s - a)(Si - &j)(Si - cj - Si(Si - a^Xs - b)(s - c),
Jb = s(s — b)(si - c^) (s, - a,) - 5i(Sj - 6i)(s - c) (s - a),
Jc= s(s — c)(5, — aj)(5, - 6,) - s,(Si - 0(s - a)(s - b)
für die gesuchten Winkeländerungen die Gleichungen:
Tv ^j r, dB de
F'bc '^ i* • ca ' F ' ab
Diese Berechnung ist aber offenbar nicht bequem; man muss die
Zahler der Brüche in I), die als Differenzen grosser Zahlen entstehen,
viel zu scharf, mit vielstelligen Logarithmen berechnen, wenn das Re-
sultat genügend ausfallen soll. Man hat zur Berechnung von Ja^ ^b,
de nicht weniger als 8 Logarithmen scharf (z.B. 6 — 7 stellig) auf-
zuschlagen und dazu sechs Zahlen schaif aufzusuchen, um schliesslich
aUenfalls mit dem Rechenschieber nach I) rechnen zu können. Eine
Ersparnis an Rechenarbeit gegen das Verfahren, das Dreieck (a, by c),
und sodann das Dreieck (a,, 6^, cj mit der vorhin angegebenen Zahl
von Logarithmendezimalen direkt aufzulösen (also z.B. A und Ä^
&ekt auf 0", 5 zu rechnen und daraus a ^ A^ — A z\x bilden) wird gar
nicht mehr erzielt. Dazu entbehrt die Rechnung nach I) der Probe,
die man bei der eben angegebenen nächstliegenden Rechnungsweise in
den Winkelsummen erhalt.
Da ich der Ansicht bin, dass man bei ähnlichen Dingen,
d. h. überall in der praktischen Differentialrechnung, sich durch-
aus des Rechenschiebers statt der yielziffrigen Logarithmentafel
bedienen sollte, wobei nur die Formeln entsprechend herzurichten sind,
so möchte ich mir gestatten, far diese Rechnung folgende Form vor-
zuschlagen. Differentiiert man, um aus Ja, zJb, Je die Veränderung
dA an A zu berechnen, die Gleichung
2bc cos A = b^+ c^— a*,
so erhalt man leicht für a (= JA) die Gleichung (ich behalte die
Bezeichnungen des Herrn Francke bei):
a = — r— = (Ja — cos CJb — cos Bjc),
die sich mit c = — = — y- und . p . ^, == cotg C + cotff B auf die viel
einfachere und symmetrische Form bringen lässt:
(Ja db\ , ,, , /Ja Jc\ i Tj
^__jcotgC' + (^ ___jcotgl/.
60 Zur nereclinung der Senkungen der Knotenpunkte etc.
Diese Form halte ich im vorliegenden Fall für die heste*; sie
setzt allerdings Yoraus, dass die Winkel des ursprünglichen Dreiecks
oder hesser gleich ihre cotg ehenfalls bekannt, also aus a,byC be-
rechnet oder sonstwie ermittelt seien. Da es auf grosse Genauigkeit
in diesen cotg der Dreieckswinkel nicht ankommt, so kann man sie
sich, wenn sie im Fall des Fachwerks nicht a priori bekannt sind
(45®, 90®, 60®) mittelbar dadurch bestimmen, dass man in der Zeichnung
die Hohen der Dreiecke zieht, an der Rechenschieber -Maßstabkante die
Höhen und Seitenabschnitte abliest, um mit dem Rechenschieber die
cotg -Brüche sofort bilden zu können.
Die Formelgruppe, die ich an Stelle yon I. vorschlagen möchte,
ist also (die gesuchten Winkelveränderungeu a, /3, y wie oben in Halb-
messerteilen):
_- Jc0tg7. + (^- --yJcotgA
Die Gleichungen H) verifizieren sich damit sehr einfach, dass
« + /j -f y =- 0
sein muss, was der Anblick bestätigt, da in den sechs Ausdrücken,
die rechts auftreten, nur drei verschiedene Werte je mit entgegen-
gesetzten Zeichen vorhanden sind, und dass bei ähnlicher Veränder-
ung des Dreiecks, also Gleichheit und Gleichzeichigkeit der Verhältnisse
— , ---, — , die Werte von a, /3, y verschwinden müssen, was eben-
falls der Anblick von H) bestätigt.
Man hat zur Anwendung der Gleichimgen H) nur die drei Verhältnis-
zahlen -9,9 mit dem Rechenschieber in Dezimalbruchform zu
a h c
verwandeln, die Diflferenz je zweier zu bilden, diese wieder mit Hilfe
des Schiebers mit der cotg des nicht gleich benannten Winkels zu
multiplizieren und je zwei dieser Produkte (mit dem richtigen Vor-
zeichen) zu addieren (wobei man sich, um des Vorzeichens sicher zu
sein, nur zu merken braucht, dass in den Klammem in II. die dem
Winkel gleich benannte Seite voransteht), um sofort die Winkeländerungen
in Halbmesserteilen zu haben. Man wird kaum eine bequemere Rech-
nung dafür finden können; ein bestimmtes Dreieck lässt sich ganz gut
in einer Minute so durchrechnen.
Nehmen wir als Zahlenbeispiel das folgende (absichtlich eines,
bei dem die Beziehungen so einfach sind, dass selbst die IL entbehrlich
* Vor^l. oiuen AutHat/. dos Verfassers in Zeitschr. für Vermess. 1895, S. 165;
foruer Lehrbuch dor Trijf onometric , 2. Aufl. 18U7, S. 405,
Von E. Hammek. 61
wären): Die Katheten eines gleichschenklig rechtwinkligen Dreiecks seien
4000,0 und 4000,0 mm lang, die Hypotenuse also 4000 1/2 « 5656,86 mm.
Die Katheten werden um je 4^0 mm verlängert [die Maße sind ganz
willkürhch angenommen, eine Streckung um j^ kommt bei Fachwerken
aus Eisen ja nicht in Betracht, nur etwa ööqä); ^^^ Hypotenuse um 3,0 mm
verlängert. Welche Winkel erhält das Dreieck statt der ursprünglich
vorhandenen 45^ 45® und 90®?
Es ist hier cotg-B = cotg C = 1 , cotg^ = 0; also aus H) mit
6 = c = 4000, Jh = Jc = + 4,0; a = 5657, /1a = + 3,0:
\ 5657 4000/ '
(»der nach Ablesung des ersten Bruchs am Rechenschieber (ich habe
hier den 50 cm -Schieber benutzt, obwohl für die Praxis der 25 cm-
^chieber auch hier ausreicht):
m Winkelmaß:
a" = - 0,000939^. 206265" = - 193;' = - 3' 14".
Die Änderungen der Winkel B und C sind hier selbstverständlich
/j = y=_i„ = + l' 37";
nach Anblick von II) wird in der That:
^ = J' = 4^ - öÄt = + 0,000469,
Rechnet man direkt mit Logarithmen, so findet man mit
" = 5,656854, 6 = c = 4,000000, also a, - 5,659854, b, -- t\ - 4,004000 :
. A, 5,659854 , ,
""^2=8,008000' *•''•
A^ = 44^58' 22", , oder a = - 3' 14"
^ie oben, u. s. w.
Ist das Dreieck ursprimglich rechtwinklig
(cotg^ = 0, cotg^ = ^)
oder ursprünglich gleichschenklig (z. B. cotg-B = cotgC), so ver-
ein&cht sich natürlich die Anwendung von U) noch sehr.
Selbstyerstandlich berührt alF das Vorstehende die von Herrn
Irancke a.a.O. aufgestellten Gleichungen zur Ausrechnung der linearen
Durchbieguügen mit Hilfe der a (s.z.B. Sp. 114 und 115) in keiner Weise;
man sollte sich nur zur Rechnung dieser y wieder unbedingt des
Rechenschiebers bedienen, der für solche Dinge viel Zeit und Mühe
pJ^part.
62 Kleinere Mitteilungen.
Zur ^aphischen Behandlung der Kr&fte im Raome.
Von W. Btäokel in Charlottenburg.
A. Die Zusammensetzung der Kräfte im Baume lässt sich be-
kanntlich in der Weise durchführen , dass man jede Kraft in zwei Komponenten
zerlegt, von denen die erste in einer Ebene E liegt, während die andere ent-
weder senkrecht zu E oder parallel zu einer Geraden G oder durch einen
fixierten Punkt 0 läuft. Der Kürze wegen seien diese Methoden hier mit Ortho-
gonal-, Parallel- resp. Centralreduktion (J?, G resp. 0) bezeichnet.
Zur Konstruktion der Central axe empfiehlt sich die Orthogonal-
reduktion. Man setze die vorliegenden Kräfte zunächst vermittelst fi[rifte-
polygons so zusammen, als ob sie alle in demselben Punkte angriffen. Die
hierbei resultierende Kraft sei im folgenden kurzweg die Wertresultante (Bg)
genannt. Wählt man jetzt E_LB„^ so liefert die Orthogonalreduktion (£, B^)
eine Kraft gleich und parallel Btp und ein Moment in der Ebene E, Die
gewonnene Wirkungslinie von B^ ist dann nach der Definition der Central-
axe mit derselben identisch. — Zur zeichnerischen Ausführung ist diese Methode
nicht geeignet, da die Kräfte meist schon in einem bestimmten orthogonalen
Projektionssystem dargestellt vorliegen werden. Man führe daher zunächst in
dem gegebenen System die Orthogonalreduktion aus, wodurch man zwei sich
senkrecht kreuzende Kräfte K^ und K^ erhält. Wendet man jetzt erst auf
K^ und K^ die oben beschriebene Centralaxenkonstruktion an, so ergiebt sich
eine sehr einfache Ausführung. Nach einem Satz von Möbius* schneidet die
Centralaxe die kürzeste Entfernung der Aktionslinien von K^ und TT«. Ist
hier i> der Durchstosspunkt von K^ durch die Projektionsebene, so stellt
das Lot DJ von I> auf K^ die kürzeste Entfernung von K^ und S^ dar. Die
Richtung der Centralaxe ist bekannt, sie ist der Wertresultante Jß« parallel.
Es handelt sich also nur noch um die Lage von C {CD : C J). Denkt man
sich jetzt die Orthogonalreduktion (l^'XÜ», Bj) ausgeführt, so erkennt
man, dass CDiDJ ^ Ki^iK^^ ist, wobei ÜTi^und Kf^ die Komponenten
von K^ und A'^ parallel B^ sind. üTi«: A"s« erhält man aber leicht, wenn
man im Kräftedreieck (A'^, IT«, Bj) von der Ecke (A"^, S^) auf 2?« ein Lot
föUt, in dem Verhältnis der auf B^ gebildeten Hühenabschnitte. Ist der
Punkt C festgelegt, so ist die Centralaxe nach Lage und Richtung bestinuni
B. Die Zerlegung der Kräfte im Räume. Allgemeines Prinzip:
Handelt es sich um irgend eine Zerlegung einer Kraft in Komponenten, die
in vorgeschriebenen Geraden liegen, so denke man sich die Kraft zunächst
in beliebige leicht bestimmbare Hüfskomponenten zerlegt. Jede der gesuchten
Komponenten kann man jetit als algebraische Summe der durch den Ein-
fiuss der einzelnen Hilfskomponenten in den gegebenen Qeraden hervor-
gerufenen Kräfte darstellen. Die gewünschte Zerlegung ist also durchführbar,
wenn sich Hilf^omponenten finden lassen, durch die sich einerseits die
gegebene Kraft leicht ersetten lässt, und von denen anderseits die Zer-
legungsverhältnisse (^auf die absoluten Grüssen kommt es hierbei nicht an)
nach den gegebenen Geraden bekannt sind. Derartige Hüfskomponenteo
• Siehe hierüWr K. Th Vuhle«, die^e Zeitschrift Bd 45 » S. 160, 1897.
Kleinere Mitteilungen. 63
•
ktnn man sich verschaffen als Resultanten von Kräftezusammensetzungen,
indem man in den vorgeschriehenen Geraden Kräfte zweckentsprechend an-
limmt und reduziert. Anwendungen des Prinzips:
1. Zerlegung einer Kraft A" nach 6 beliebigen gegen einander
rindschiefen Geraden.
Liegt eine bestinunte Projektionsebene E bereits vor, so wende man
lie Parallehreduktion (E, iC) an. Man wähle in E zwei gleiche und ent-
gegengesetzt gerichtete Kräfte B^ und B^ in derselben Wirkungslinie und
leriege IS^ nach den drei ersten der in E liegenden vorgeschriebenen
^irkongslinien, B^ nach den drei anderen. Jeder der so in E entstandenen
Kräfte entspricht eine Kraft in dem Parallelsystem, da die Resultante
kider in eine bestimmte Raumrichtung fallen muss. Als Gesamtresultante
ergiebt sich eine Kraft S^K. Wiederholt man das Verfahren dreimal unter
immer verschiedener Wahl von B^ und B^ , so erhält man drei zu K parallele
Hilfskomponenten mit den oben verlangten Eigenschaften.
2. Konstraktion der Ebene, in der eine Kraft if liegen muss,
wenn sie nach fünf gegebenen Geraden zerlegbar sein und durch
einen festen Punkt 0 gehen soll.
Diese Konstruktion gestaltet sich zu einer Spezialisierung der vorigen,
nur wird statt der Parallelreduktion die Centralreduktion (A', 0) angewendet.
Die Spezialisierung besteht darin, dass die eine der in E liegenden Kraft-
gnippen jetzt nur noch aus zwei Kräften besteht, weshalb B^ durch den
^hnittpunkt derselben laufen muss. Durch zweimalige Anwendung der
beschriebenen Zusammensetzung erzielt man hier zwei durch 0 laufende
nach den fünf Richtungen zerlegbare Kräfte S^ und 6'", welche die gesuchte
Ebene bestimmen.
Spezialfall: Soll K eine gegebene Richtung haben, so liegt 0 im ün-
eodlichen, und es wird die Parallelreduktion angewendet.
Um zu begrOnden, dass der Ort der Kraft K im vorliegenden Falle
^iüe Ebene ist, braucht man nur zu beweisen, dass man durch eine dritte
^ezasammensetzung eine Kraft erhält, die in der durch 5' und S^^ be-
stimmten Ebene liegt.
Man denke sich zu diesem Zweck S^ und S^^ zu einer Resultante ^S^ ver-
^gt. Dieselbe Kraft S würde man auch erhalten, wenn man zuerst die an-
gcQonmienen Kräfte E/— B^ und i2/'= B^^ zu l^^ = jRj zusanmiensetzte und
öurch Zerlegung von jB^ und JRg in der bisher immer verfolgten Art die Bildung
^onS bewirkte. Es folgt dies aus dem eingangs aufgestellten allgemeinen Zer-
^^P&gsprinzips. Da nun die Kraft S aus S^ und /S" resultiert, muss sie in der
^nrch 5' und 6'" bestimmten Ebene liegen. Es haben also, wie verlangt war,
^^\ Bedaktionen drei in einer Ebene liegende Kräfte ergeben.
3. Die Zerlegung einer Kraft nach vier vorgeschriebenen Ge-
^^den. Hier muss die Wirkungslinie der anzunehmenden Kräfte i2^ ==» 72^ , da-
^"^ in der Ebene E Gleichgewicht herbeigeführt werden kann, durch die
^^ttpnnkte je zweier in E gelegener Wirkungslinien laufen. Soll also die
^niftüTeine bestimmte Richtung haben, oder durch einen bestimmten Punkt
li^lien, so ist ihre Lage durch Anwendung des unter 1. angegebenen Verfahrens
(J4 Kleinere Mitteilungen.
eindeutig bestimmt, da nur zwei Annahmen von R^^^B^ möglich sind, die
beide, wie leicht ersichtlich, dasselbe Resultat liefern.
4. Die Zerlegung einer Kraft JT nach drei vorgeschriebenen Ge
raden. £8 sei hier nur der für die Theorie des räumlichen Fachwerks wichtige
Kall behandelt, dass sich die vierWirkungslinien in einem Punkte schneidet)
und für den allgemeineren Fall auf „Henneberg, Statik der starren Systeme
verwiesen. Eine Spezialisierung des bisherigen Konstruktionsvorganges empfieUt
sich bei der vorliegenden Aufgabe nicht, sondern die Kraft if und die Gerader
(rp (r^ und (f 3 werden jetzt durch Horizontal- und Vertikalprojektion dargestellt
\^K\ K*\ (rj'j {r/' etc.) — Statt der räumlichen werden nun zwei ebene Zer
leguQgen nacheinander ausgeführt, derart, dass man z. B. die Schnittlinie i\
der Ebenen {KGi und (ChG^) konstruiert und K zuerst nach G und &j, daraui
die in (? entstandene Hilfskraft H nach <K und G^ zerlegt. Zur AuffinduB^
der Projektionen von G bringe man eine zur Horizontalebene vertikale Hil£s
ebene mit sämtlichen Kraftrichtungen zum Schnitt (Schnittpunkte 1, 2, 3, 4)
Die Projektionen von 1, 2, 3^ 4 sind leicht konstruierbar. Zieht man dani{
l**l**uud 2"3^ so ist der Schnittpunkt ^"" ein Punkt der VertikalprojektioJ
der g^ttchteu i«eraden (?. Denkt man sich das Kräfteviereck z. B.in der Hori
£v>atiilprojektion koustnüert, .<o erkennt man, dass die entsprechende Diaga
uale desselben der Geraden (r* parallel sein muss. Die ohnehin schon meisi
w^ni^ übersichtlichen KrcSftepläne werden bei dieser Konstruktion von Hilfs
ti^in^a frei gehalten.
y Die Zerlegung eines Kräftesvstems, das aus zwei gegen;
eiu ander windschief liei^eudeu Kräften feiner sogenannten Dvade
besteht» nach sechs vorjreschriebenen Geraden.
*"*■ Dtttvh «weiiuali^ AuwenduuiT voa 1^.
b^ IMu etx\5ns kürieres Verfahreu sei hier nur angedeutet: Man weni
iuuik'h^t auf vUc ^e^ebene Dvavle viie Orthoi^^CLalreduktion (£", G) an, die einj
Äeue l\>i*vle ^Ar,s K.-^ erv:iebt Dauu ttihre man viermal ein« Zusammensetzung
aii^öLOiwmxciier KritV aus* vi;e Je eiue Knitt parallel K^ tmd «ine zweite in de|
NV ickuit^^iuie \v*w IC^' er^iebr. Durch die so entstandenexL vier Dvmden kann mai
^'^^ ^e^ebeue Pvavlc ersetieu* w\fi»a tu^a a^x'hmal^ das ailg^meiiie Zerlegongs
r.^ .»6v'« cdSü^^tv V^s 5UÄ K^ai^ *:<frdi<r Wass«rt«häit«r von dei
b\n?« 4i.tv»«j^ Kv^c;ix:oö;jkotv^t^ ^-jim \^tii^^»ic Am* ^wfbi»em Vohimea uni
^^^iy^urft yfihnyn k^^vj^^ s^-^L sc k\.*ü<ru.vns w>*cd>fn,. oass aassdiiiesslicl
•i»^^ iu/va A.^^»tKn t^i»>^»fw'av'u>jt ia \r*tv.ärv,'a*k*tt V^njÜÄue Zog^annungei
A>et injiit^ t^vxu:t^Njw^Ma«u'i^vti A^L •K-.>x«,'a^ ^-ijr^a*! aII« Spaawnngen h
hii vUtft»»slKu.<^ ',\ 'j^sv^t * '» -^t \kV«* ^vfs<I)^vivi<*tt. IVawitTsprecliend sol
i^vö ivr o>ci^ Ix'siiJt N^Nit ijLt.^NlcB< jkiXit. D*ir Beoiilrer wird an einei
K,-. w >vi' i-i-ci \^;.vu. i^',' ^cii iv»t ,*^>vr-« F:i»i^^n iir Rx|^p«s ausgehen
aa.'^%»»Vi:ij^* ^>i .>!» »k- V>^t<tt u t;<$. he \n*A^JL'i ä-* ^ocaCÄni«fa5rp«s besitzen 1
Vi» S^iCvu^;» ^'» »K i< < V^iti^ •uV vii '«v.s' ^v'fn»io»i.':«?$iij:r im»£ a«r jenes det
Über die automorphe Transformation einer Summe
von Quadraten mit Hilfe infinitesimaler Trans-
formationen und höherer komplexer Zahlen.
Von
Professor Beez
in Plauen i.V.
Einleitnng.
In meiner Abhandlung „Zur Theorie der Vektoren und Qua-
ternionen"* habe ich versucht, eine Lücke in der wissenschaftlichen
ßegrQudung des Quatemionenkalküls auszufällen und ihn zugleich
von einer Voraussetzung zu befreien, welche seiner Ausdehnung auf mehr
als vier Einheiten entgegensteht. Sodann habe ich die Multiplikations-
tafeln der reinen Quaternionensysteme von 8, 16 und 32 Einheiten in
eiWnso aufgestellt und die Bedingungen erörtert, die erfüllt sein
üiilssen, damit das Produkt zweier konjugierter Quaternionen gleich
Jt Norm des Quaternions werde. Zum Schluss bin ich des näheren
äaf den engen Zusammenhang eingegangen, welcher zwischen der
Xorin eines Quaternions von 2""~^ Einheiten und den schiefen Deter-
minanten Cayleys von ^f ~ +1 unabhängigen Elementen besteht.
Diese Determinanten spielen bekanntlicb bei der Lösung des Problems
der linearen orthogonalen Substitution oder der automorphen Trans-
formation einer Summe von Quadraten eine hervorragende Rolle. In
der vorliegenden Arbeit soll das gleiche Problem mit Hilfe von Vek-
toren und Quaternionen gelöst und, soweit es angeht, noch eine dritte
Methode benutzt werden, welche theoretisch auf eine beliebige Zahl
Ton Veränderlichen angewendet werden kann, praktisch aber in der
Hauptsache schon bei n » 4 versagt, nämlich die Methode der in-
finitesimalen Transformationen von Sophus Lie.
* Siehe diese Zeitschrift 41. Jahrgang.
Zeiteehriftf. Mathematik a. Physik. 48. Jahrg. 1898. 2. Heft. 5
werde, dann ist: ,, . ,, ,. ,
66 Über die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
§1.
Die Transformation Bweier Quadrate in sich selbst.
Um die Summe zweier Quadrate Xq^+ x^^ in die Summe Xq^+ x/*
zu transformieren, hat man statt Xq und x^ bezüglich zu setzen:
l a?j = (IiqXq-j- c^iiXi
und die Koeffizienten a so zu bestimmen, dass
2) { V+V =1,
Xq -T Xi ""^ ^Jq ' *^L
und der Punkt Xq, x^ des Kreises Xq^+ x^^ = c in einen anderen Punkt
desselben Kreises xj, x^ übergeführt oder transformiert. Es entspricht
also diese Transformation der Drehung einer Ebene um einen festen
Punkt in derselben, bei welcher jeder Punkt der Ebene einen Kreis
um den festen Punkt beschreibt. Die Gleichungen 1) an und für sich,
d. h. ohne Rücksicht auf die Gleichungen 2) stellen die sogenannte all-
gemeine lineare homogene kontinuierliche Transformationsgruppe in
zwei Veränderlichen dar.* Sie ist viergliedrig, d.h. sie enthält vier
von einander unabhängige oder wesentliche Parameter üqq, a^^^ a^j^, a^y
wenn keine Bedingungsgleichung zwischen denselben stattfindet, drei-
gliedrig, wenn eine Bedingungsgleichung gegeben ist, z.B.:
In unserem Falle, sobald also neben den Gleichungen 1) auch die
Gleichungen 2) Bestand haben, ist die Gruppe eingliedrig. Die Koefli
zienten a,k lassen sich dann sämtlich als Punktionen eines einzigeu
Parameters darstellen. Die Gruppeneigenschaft der Transformation 1)
ohne Berücksichtigung der Bedingungen 2) ergiebt sich daraus, dass
zwei aufeinander folgende Transformationen wiederum eine Trans-
formation derselben BeschaflFenheit geben. Wendet man auf die Traus
formation 1) eine neue Transformation derselben Art:
Xq = Oqq Xq + Oq^ X^ ,
1*)
an, so ergiebt sich, wenn
3)
gesetzt wird:
«Ol ^0 + «11 ^1 "= ^u
• Siehe S. Lie, Theorie der TransformatioDsgruppen I, 678.
Von Prof. Bek«.
67
i)
^0 ■■ CqqXq-T CqiXij
^1 ** ^0 ^0 "r ^1 »^1 »
also eine Transformation^ die von derselben BeschaiBTenheit ist wie 1).
Damach bilden die Transformationen 1) eine Gruppe. Die identische
Transformation
Xq Xq^
Xi = Xi
tritt ein, wenn «oo'^'öu^'l, «lo'^^oi^^O ^^^* ^^^ inverse Trans-
formation oder diejenige Transformation, welche den Punkt Xq, x^ in
den Punkt x^y x^ zurückführt, lautet:
•*'0
A-
a,
Ol
«10 ^f, _^
^^i'
'' X '
»00^1-% «10
1 i
Denn setzt man für x^y x^ ihre Werte aus 1), so kommt:
^0 ^o;
Zwei Transformationen der Gruppe 1) sind im allgemeinen nicht
mit einander vertauschbar. Lässt man auf die Transformation 1) mit
den Parametern a die Transformation 1*) die mit den Parametern h
folgen, so kommt die Transformation 4), deren Koeffizienten Ca durch
die Gleichungen 3) bestimmt werden. Lässt man dagegen auf die
i' Transformation 1*) die a- Transformation 1) folgen, so ergiebt sich,
wenn:
5)
^00
"Ol
«00^00+ «Ol ^10?
«00*^01+ «Ol ^n
^0 — «10*^00+ «11^10»
^ll'= «10*01+ «11^1
gesetzt wird: f ir "- r 'r -k c rr
I •*'0 ~~ ^00 '*'0 ^ ^01 '^X }
\ X^ = C^f^ Xq -\- C^^Xy
Die Transformation 4^^) ist der Transformation 4) nur dann gleich,
wenn
^00 ^001
'Ol
'Ol»
^10 ■" ^07 ^11 ~" ^1'
Diese Bedingungen sind erfüllt, sobald
_ &.0
6)
«Ol
«00 -«11
«^01
^00-^1
«00 '^oo
ist. Nun ergeben sich aus 2) zwei yerschiedene Wertsysteme der
Koeffizienten a,'k - Denn da das Quadrat der Determinante der Koeffi-
zienten:
68 über die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
A^«(aooön-aoi»io)*=l
ist, so hat man die beiden Fälle zu unterscheiden:
»oo»ii-«oi»io = -1-
Hieraus in Verbindung mit 2) ergiebt sich, dass man entweder
7)
oder
»11 »007 »Ol »10 V^ »ooS
7*)
»11 »oo; »01 ==»10 >^1 »00*
zu setzen hat. Schreibt man cos t f{ir üqq, so erhält man die beiden
eingliedrigen Gruppen:
{xJ = x^t cos t — X. sin t,
^1 aj^sm^ + x^cost
und
i^n' = ^n COS t + X. sin t,
f • / /
'X{=.XQsmt — it^cos^.
Die Transformationen der Gruppe 8) sind mit einander vertausch-
bar, denn für eine 6 -Transformation ist:
9) ^1 - K, *01 = - ^10 = - Vi - ^00^
also: I
= — 1 = -, — ;
«Ol ^01
^foo "~~«11 __ Q __ ^0 ~^11
«Ol ^01
entsprechend den Gleichungen 6). Die Transformationen der Gruppe 8*)
dagegen sind nicht mit einander vertauschbar, denn in diesem Falle ist
zwar: ^
«Ol ^i '
aber nicht: , ,
«00 -«11 ^ Oqo — Pii
«Ol ^1
wenn nicht »oo'^^oo; »oi == ^oi oder die 6 -Transformation identisch ist
mit der «-Transformation. Man kann dies leicht an den Gleichungen 8)
und 8*) selbst verifizieren. Wenn man auf die Transformation 8) mit
dem Parameter t eine zweite ebensolche Transformation mit dem
Parameter t' folgen lässt, also:
Xq"= Xq cost^— x^'smt\
a;/'= irQ'8in^'+ x^'cost^
annimmt, so kommt nach Einführung der Werte Xq und a?/ aus 8):
I j:"o"= ^0 cos (^ + ^') - i^i sin {t + t')
^ \ xj^^ Xq sin (t + t') + x^ cos(t + V).
12)
Von Prof. Beez. 69
Setzt man also 4 _\ *' /''
11) t + t=^t ,
so wird: ^0"^ ^0 ^^^ ^"~ ^1 ^^° ^ ">
0:/'= ^Fq sin <"+ ^1 cos ^''.
Der neue Parameter <'' "ändert sich nicht, wenn man t mit ^' ver-
tauscht. Die Gleichung 10), welche den Parameter ^" aus den Para-
metern t und t' finden lehrt, stellt ebenfalls eine Gruppe dar, die so-
genannte Parametergruppe. Beiläufig erwähnt gilt der Satz yon der
Vertauschbarkeit der Transformationen der Gruppe der Rotationen in
der Ebene überhaupt für alle eingliedrigen kontinuierlichen Gruppen,
so z.B. auch für die Rotationen des Raumes um eine feste Axe.
Zwei Transformationen der Gruppe 8*) dagegen sind nicht miteinander
Tertauschbar. Denn lässt man auf die Transformation 8*) eine zweite
mit dem Parameter t' folgen, nämlich:
Xq^-^ iCo'cosf'-f a?/sinf',
Xi"= Xo'sin ^'— a:/co8^',
so findet man:
Xq'= a?ocos (t — V) + x^ sin(^ — V)
a:/'«= — x^smit — t^) + x^ co8(^ — ^')
Da das Vorzeichen von sin(^ — ^') sich ändert, wenn man t mit
r vertauscht, oder die Reihenfolge der beiden Transformationen um-
kehrt, so ist ersichtlich, dass zwei Transformationen der Gruppe 8*)
nicht mit einander vertauscht werden können. Auch bemerkt man
sofort, dass die Gruppe 8*) die identische Transformation nicht be-
sitzt und jed6 Transformation zugleich ihre eigene inverse ist. Setzt
man nämlich ^'= ^, so kommt x^= x^^, x^ = — x^. Eine zwei-
malige Anwendung der Transformation 8*) mit demselben Parameter
fährt also den Punkt x in sich selbst zurück. Die Gruppe 8*) ent-
hält mithin diskontinuierliche Untergruppen von der Periode 2. Be-
zeichnet man eine bestimmte Transformation der Gruppe 8* mit T,
so ist TT T^ 1
folgUch auch j^
y = 2^'
also die Transformation zugleich ihre eigene inverse.
Die geometrische Bedeutung der Formeln 8) und 8*) ist unschwer
zu erkennen. Man beziehe den Punkt M einer Ebene auf zwei recht-
winklige Koordinatensysteme x^Ox^ und x^Ox^ (siehe Fig. 1), welche
denselben Koordinatenanfang 0 besitzen. Das erste sei um den Ko-
ordinatenanfang drehbar, das zweite dagegen fest. Die Koordinaten
des Punktes M mögen in dem ersten System mit x^ und x^, im
zweiten mit x^ und x^ bezeichnet werden. Im Augenblick des Zu-
sammenfallens beider Systeme — in der Anfangslage — ist x^ === x^^
Jf/^Xj oder es findet die „identische Transformation" statt. Dreht
70 ( bcr (He automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
man aber das erste System durch den Winkel t in der der Bewegung
des Uhrzeigers entgegengesetzten Richtung^ so ist im Falle 8) (siehe
Fig. 1): ^j^ 0P'= OQ-PR = Xocost- x^sint,
x^^MF'^ FQ + MB - Xosin^ + ar^cos^.
Für t -=^0 erhält man die identische Transformation :
Xq = Xqj X^ == fl/j.
Setzt man — t für t, so erhält man die inverse Transformation:
Xq = Xq cos t + Xi sin t,
x/= — Xq sin t + Xi cos t.
Im zweiten Falle (siehe Fig. 1) ist:
ro'= OP'^ 0Q + PR^x^eost + x^sint,
r/« MP'= PQ- MR - Xosin^ - x^cos^.
Für t «= 0 kommt ^ it_ ^
x^ = x^.
Die Gruppe 8*) besitzt also nicht die identische Transformation,
sondern die symmetrische. Setzt man jetzt — ^ für ^^ so erhält man
iij"= x^cost — x^ sinty
a\' = — or^sin^ — Xjcosf,
also nicht die inxerse Transformation. Diese ist vielmehr, wie wir
schon oben bemerkt haben, mit der ursprünglichen identisch. Lässt
man h Transformationen der Gruppe 8) mit den Parametern t^^ t^,..tm
aufeinander folgen, so ergiebt sich:
Xo<^^ - XoCt^(i„ <i +...+ g + jriSm(/i,<, + ..H-^.),
x/-^ • - x^s\n(t^ + /,+ •• + O + x^cos{t^ + t^+' . '+Q
und wenn alle i einander gleich sind:
Xo^*^ ■= r^QosHi — x^ sin w/,
.i\^*^ - x^ sin N ^ + x^ cos N t.
Bt'i der Orup)>e S*") dagegen hat man zwischen den Transforma-
tionen g^'rader und uug^^rader Onlnung zu unterscheiden. Man findet:
.1 o ^ -*\) cos ^j -r *i sin /j ,
.t\> *' - X^ cos \J^ — *, — ^'^ 4- Xj sin [t^ — h — O ^^^-y
1 X, ^^^ x^ sin L — X. cos L ,
14 \ { .
^ I ^ * x^iiiu (t^ " ^3 t^^ — Xj owii' t^- K — t^\
Di«^ TtÄnsitonttÄtivntou sind «aoh dem Typus S*^ zusammen-
^»e«^t^t. w^un niÄU Z^, t^ t^ etc. als Parameter ansieht« wogegen die
Trakii^formAtiotiou c^^mder Orxluuui::
• * ^ V
13)
Von Prof. Brez.
71
^0* = «bcos^ — tj — asjsin^ — t^,
V*' = *"o cos (<4 — <j + <» — h) + Xi sin («4 — <s + «, - <i) etc. ,
a^jW = Xosin^ — ^^ + aJi cos^j — ^,,
^3 + ^2 - ^i) + iriC08(^4 - ^j + ^ - t^)^
sobald man <i — ^i, ^4—^3 als aufeinander folgende Parameter an-
nimmt, nach dem Typus 8) gebildet erscheinen.
Setzt man jetzt alle t einander gleich, so erhalten alle Trans-
formationen ungerader Ordnung die Form:
Xq = XQCOst + x^sint,
x^ = x^mit — x^ cosi.
Die gerader Ordnung dagegen:
^0 — ^0*
fl/J ^^^ X-* m
Wir können also sagen: Die Transformationen 8) bedeuten eine
Drehung der Ebene um den Koordinatenanfang durch den Winkel t^
Flg. 1.
Fig. 2.
Xl
T^
Q P
die Transformationen 8*) aber eine Umklappung der Ebene mit nach-
folgender Drehung derselben um den Winkel t Die erstgenannten
Transformationen bilden eine einzige kontinuierliche Gruppe, die letzt-
genannten sind dagegen zusammengesetzt aus einer diskontinuierlichen
Gruppe von der Periode 2 und zwei kontinuierlichen Gruppen, von
denen die eine nach dem Typus 8), die andere nach dem Typus 8*)
gebildet ist.
Beide Transformationsgruppen sowohl 8) als 8*) lassen den Koordi-
natenanfang Xq=0, Xj = 0 unverändert; ebenso auch die Entfernung
zweier Punkte x^^ x^ und y^, y^. Denn wendet man auf beide zugleich die
Transformation 1), 2) an, so kommt:
( W- yoY + W~ yiO* = [«00(^0 - yo) + %(^ - yi)J'
+ [«10(^0- yo) + »11 (^1- yi)]'= (^0- yo)'+ (-^i- yiY-
15)
72 f^bcr die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten ek.
Da zwei Figuren kongruent oder symmetrisch sind, wenn die
gerade Verbindungslinie je zweier Punkte der einen Figur dieselbe Länge
hat, wie die Verbindungslinie der entsprechenden Punkte in der anderen
Figur, so transformieren die Gleichungen 1), 2), also auch 8), 8*) jede
Figur in eine kongruente bez. symmetrische.
Eine gerade Linie
16) Ixq+ mxi = l
geht durch die Transformationen 8) imd 8*) in eine andere Gerade
über, wobei im Falle 8):
[ V= Icoat + msin^,
w'= i sin ^ + mcos^,
?'=ico8^ + msin^,
m'=* iBUit — mcoBt
17)
im Falle 8'):
18)
Wenn also:
MO iNt aueli:
ist. Für i — w -= 0 ist in beiden Fällen auch r= w'= 0, d.h. die
unendlich entfernte Gerade bleibt bei beiden Transformationen erhalten.
Auch das Paar der imaginären Kreispunkte bleibt bei 8) unverändert.
Denn es ist:
{jCq+ iXi) {x^cost — x^sint) + i(XoSin^ + XiCost)
■- (-^0+ 'Xi)(cos^+ isin^),
(Xq— iXi) (x^cost — ix^sinf) — {(x^sint + x^cost)
- (-^o"" *^i)(cos^ — »sin/).
Xi — iXi --' 0,
O-o' " fx/- 0.
Diifj^ttgcm wenden durch die Transformation 8*) die unendlich ent-
|'itnilt<n imaginliron Kroispunkte mit einander vertauscht. Denn
(tn |h1 ! ^ ^ ^. f I jj^,^i^ _ (xqCos/ + jrjsinO + i(xi8in< — j-^cos^
"^ (Xß— ia"j)(cos/ + isin/\
(.1,/ ixi) -- (.r^jCosf + TisinH — 1(^0^^'^^ ~ x^cost)
-- ^r^^+ f jj)(cos/ — /sin/\
K« m»lii'U also durch die Transformation 8*) die Ereispunkte:
111)
If u )u utiuli (ll)or in
•'0 1 '-^1
0,
0,
0,
0
20)
Von Prof. Bebz. 73
Wenn das bewegliche Koordipatensystem nur um einen unendlich
kleinen Winkel aus der Anfangslage gedreht wird, so erhalten wir
eine sogenannte „infinitesimale Transformation". Wir leiten dieselbe
aus den Gleichungen 1) und 2) ab. Wir variieren 1) in der Weise,
dass die Grössen Xq und x^ ungeändert bleiben und nur die Eonstanten
an einen unendlich kleinen Zuwachs erhalten. Dies giebt:
<
dXi'^XQda^f^+ x^da^^.
Die Variationen der Eonstanten sind aber nicht unabhängig von
einander, sondern an das Bestehen der Gleichungen 2) geknüpft.
Diese geben, wenn sie ebenfalls variiert werden:
«Ol * «Ol + »11 * »11 = 0,
öoo*»oi+ »oi*»oo+ »io*»n+ »ii*»io= 0.
Im Moment des Zusammenfallens beider Svsteme ist:
dx^^^dx^, Sx^^öx^, a^^a^^^l, a^Q=%i^O.
Daher ist:
folglich, wenn man 6a^Q=-8t setzt:
8xq^= — Xidtf
Sx^ = XqÖL
Wir können selbstverständlich diese infinitesimalen Transforma-
tionen auch aus den endlichen Gleichungen 8) und 8*) ableiten ^ wenn
wir sie nach t difiFerentiieren, und sodann t = 0 setzen. Aus 8) er-
giebt sich durch Differentiation nach t:
{8xq = — (a^osin^ + XiCOst)dt == —x^dt,
8xi=^ {xQC0Bt — XiSint)8t-= XQÖt,
aus 8*) ebenfalls:
j dxQ-= (— ic^sin^ + ic^cos^)^^ = —x^öty
I Jx/= ( x^ao^t + x^smt)Si = XqSI.
Da för t = 0, Xq = Xq, x^=x^j 8xq = Sx^, 8x^=8x^ wird, so
erhält man aus 22) sowohl als aus 22*) sofort die Gleichungen der
infinitesimalen Transformation 21), wenn ^ = 0 gesetzt wird. Man
erkennt aber auch zugleich — was bei weitem wichtiger ist — , wie
man umgekehrt aus der infinitesimalen Transformation 22) die end-
lichen Transformationen von 8) und 8*) erhalten kann. Vertauscht man
nämlich das Variationszeichen 8 mit dem Differentialzeichen d, so kann
-2) auch schreiben:
74 l^bnr ilin atitomoqjhe Tranflformation einer Siunme von Quadraten etc.
23)
und 22) oder 22*):
23«)
dt ~ *"
dXi _
dt " ^0'
d.r,' ,
dt ""^1»
wt^loho als dio DiffertMitialgleichuDgen der endlichen Transformation
anyi\iaohon sind, aus denen sich durch Integration die endlichen Trans-
ft>rnmtionon seibat ergeben. Man hat also, um von der infinitesimalen
Trau^forumtion y.ur endlichen Transformation überzugehen^ in der in-
tinitt'sinialou l^ransformation statt der Variationszeichen die Differential-
»oiehon, statt der Koordinaten x^ und .r^ xj und x^' einzufahren
und das erhaltene simultane System so zu integrieren, dass für t ^ 0
w i^ler x^ - x^ und »r/ .i\ werde.
Zur Ausführung dieser Integration bieten sich drei verschiedene
>Ye|Xt^ dar.
t Zui^rst nSmlioh kai\n man die Veränderlichen x^ und x^', da sie
V\mkti\Mieu von t sind« in Reihen entwickeln, die nach steigenden
IVl^'Ut^'n von t g^H^rdnet sind. Nach dem Maclaurinschen Satze ist z.B.:
Kxlr 1-0 ;iWr i^^t:
V
V
iW
w
^
'i»
J . *
V '
'^'^
^c*
V^sS
'4
I
4 -1
I '«A ;*\ *'»'»«,''
-I
^•.
"'i
^ '.. ,V«>'
* *>>' N
«iV
41*1» V v»M • 'i v»i ii #■♦ » v;m »v,m .> % v'i- i*. «»^ i»*^ -1*^: '»•.\»J7 ▼■
.OTTUa-
1 «^ t
♦.M
»IV
• «f.
Vtfc rl* i'i*f Srfi^biire
♦.»'.» * -i^ z* \
Von Prof Bkkz. 76
df __ df dx^ , df dx^
dt dx^ dt 5ä^ dt '
so erhalt man nach Einführung der Werte von -^ und -^- aus 23):
d/_ df^_ df
dt'^^^dx, ^la^/
iMrelcIier Ausdruck mit <p{t) bezeichnet werden soll. Dieses ist das
Symbol der allgemeinen infinitesimalen Transformationen^ aus denen sich
die besonderen ^^
~j^ = — ^1 == 9^ ^o>
dx^
dadurcli ergeben, dass man statt f der Reihe nach Xq und Xi setzt.
Man erkennt leicht, dass dann:
u. a. f. ist. Man kann also statt der Reihe 24) auch schreiben:
«
Auf dieselbe Weise wird auch die Reihe fttr x^ gebildet.
rL Bei der zweiten Methode der Integration stellt man die
Differentialgleichungen 23) in der Form:
d xJ dx/ , .
26) -^ ==^^^dt
auf und sucht zunächst aus
dx^ dx^^
ÄJj X^
ein von ^ freies Integral. Ein solches ist:
27) a:o'*a; + a?/* = c*,
^^orin c eine Eonstante bedeutet. Hieraus bestimmt man etwa:
xl^y(?-x^^
und bat also , , , ,
^ = — "^^^-^ = rf^,
folglich:
28) a^^c sin a^o + < = dj
wobei ^ GU^^ zweite Eonstante darstellt. Hieraus folgt:
Xi = ccosc',
76 t'^ber die automorphe Transfbmiation einer Summe von Quadraten etc.
iXa^ c sin (c'— t)
und wegen 27): "" ^
x^^= ccos(c'— t).
Da für ^ « 0 Xq in Xq, x^ in x^ übergeht, so hat man:
X(.= c sin c\
30) '
folglich aus 29) und 30):
x^ «= Xq cos t — x^ sin f ,
rCj' = Xq sin f + ic^ cos ^.
ni. Da die Gleichungen 23) ein sogenanntes d'Alembertsches
System bilden, so ergiebt sich die dritte Integrationsmethode wie
folgt. Man setze zunächst:
31) X^x^+k,x^^u\
32) -5« = ,u\
worin Ag, Aj, q noch näher zu bestimmende Eonstante bedeuten. Inte-
griert man die letzte Gleichung mit der Bedingung, dass fQr t = Q
., , , («')o=^o^o+il,ai
wird, so kommt
33) K'=(AoJ-o+A,Ji)e?'.
Nun ist: riw' , d.r,' , , rfj-.'
rf< ~ *« rf; + *« d<
= - K^i + A,Xo' = p(Aoa-o'+ AiV)»
'^'^'^ -»-«'(A, - pAo) - ^.'(^ + 9K) = 0.
Da j-g' und x/ unabhängig von einander sind, so zerfallt diese
Gleichung in die beiden anderen:
- A„p + A, = 0,
Ao+pA, = 0,
welche nur neben einander bestehen können, wenn die Determinante
i 1 ^ =-(p»+l) = 0
ist. Darnach ist also: , ,, — -
I p = 4- V— 1,
\ Ao : ^1 = 1 : p = — p : 1.
Stützt man nun in die Gleichung 33), die man auch schreiben kann:
(ur x^ und .r/ die Werte:
Ji ^'irt''ü ~^" *'ii«^i«
i "'10*' 0- "11 ••1
so ergiebt sich, da die Koeffizienten von j\, und x^ verschwinden müssen:
Von Prof. Bekz. 77
oder i^renn man einen der Werte von XqI X^ aus 34) einführt:
papi — a^i« — c?'.
Da nun p zwei Werte — nennen wir sie zunächst p, und q^ — hat,
so findet man zur Bestimmung von a^o und aj^ die beiden Gleichungen:
1 P«»01-»i0=(>8«^'>
und zur Bestimmung von a^^ und o^j:
— c?«'.
Aus diesen Gleichungen erhalten wir die Koeffizienten a,« wie folgt:
36) ( ^'"°»~""°
37)
Setzt man schliesslich für p, und pj ihre Werte + y— 1 und — ]/— 1
ein. so kommt: ajo = a,, = cos <,
a^j = — a^Q = — sin t.
Um die endlichen Transformationen 8*) aus dem Gleichungssysteme:
dt ~ ^1'
€lx,' f
dt "^0
abzuleiten, hat man diese mit der Bedingung zu integrieren, dass fUr
f - 0 Xo = ^o> ^i' = — ^1 werde.
I. !Nach der ersten Methode stellt man das Integral in der Form
♦finer nach steigenden Potenzen von t geordneten Reihe auf [s. 19)]:
Man erkennt leicht, dass, wenn man das Symbol:
f_äf_ f cf f cf
^'^ dt"^^ cxj ~^^ dx,'
benützt, diese Reihe auch geschrieben werden kann:
7C.
^ Von Prof. Bäkz. 79
zwischen gewöhnlichen komplexen Orössen, nämlich 8)
(p^d + i^i) = (^0 + *^i)(co8 1 + i sin t),
(xq + ix^) = (Xq — ia?i)(cos t + i sin t),
man allgemein die komplexe Grösse y^ + iyi mit y,
)^ sin^ = aj, so kann man die erste Gleichung auch ab-
j y^ — iy^ = y setzt^ die zweite Gleichung:
X = xa.
'hunfif ,
° X ^xa
allein uns beschäftigen wollen, lässt nun sofort erkennen,
.ie Transformationen 8) eine eingliedrige Gruppe bilden, da
«4*= 1 ist;
die Transformationen der Gruppe mit einander vertausch-
ind.
-sst man auf die Transformation oi -=- xa eine zweite a:"= olh
Tgiebt sich a/' == {x(i)b = x(ab), oder da ah wieder eine
komplexe Zahl ist, die mit c bezeichnet werden mag,
' Gleichung c =^ ab heisst die Parametergleichung der Gruppe.
ie Parameter Cq, c^ und a^, a^ und \^ \ finden und stellt
ine Gruppe dar wie od = xa. Man kann also sagen, die
= xa ist ihre eigene Parametergruppe. Die Transformationen
' sind femer miteinander vertauschbar. Denn lässt man auf
::en 3:^'= ic'a, so kommt rr"= xia, welches von ic''= xah nicht
i ist, da ha = ah. Die Vertauschbarkeit der Transformationen
genau zusammen mit der Vertauschbarkeit der Faktoren in
ikt zweier gewöhnlicher komplexer Zahlen. Die Transformation
wobei die Faktoren in beliebiger Folge geschrieben werden
stellt also ebenfalls eine automorphe Transformation zweier
dar^ bei denen aber die Parameter in bilinearer Verbindung
Denn die Entwickelung giebt:
^/^ K^i + öti 60)^0+ K^o- »i^)^i;
d man hierin a^== 6^, a^ = ^i = &i8i so erhält man die Cayleysche
. mation: ^,_ ^^, _ j^^,)^^ _ 2\\,x„
«/ = 2 &o 6« «0 + (60« - h*)^v
(Fortsetzung folgt.)
Hilfstafel zur Auflösung quadratischer Gleichungen
mit reellen Wurzeln.
Von
R. Mehmke
in Stuttgart.
Die algebraische Auflösung einer numerischen Gleichung zweiten
Grades nach der bekannten elementaren Formel empfiehlt sich nicht,
ausser wenn die Koeffizienten ganz einfache Zahlen sind und zugleicli
eine Quadrattafel benützt wird. Sind, wie es häufig der Fall ist, di«
Logarithmen der Koeffizienten gegeben und von den Wurzeln dei
Gleichung ebenfalls die Logarithmen verlangt, so wäre bei Anwendung
jener Formel ein viermaliges Aufschlagen der Logarithmentafel nötig
Zweimaliges Aufschlagen genügt bei Mollweides bekannter Auflösung
mit Hilfe goniometrischer Funktionen. Um mit einmaligem Auf
schlagen auszukommen, hat Gauss eine besondere Hilfstafel berechnen
lassen, die man in Vega-Hülsses Sammlung mathematischer Tafeb:
in der Ausgabe von 1840, Tafel XII, S. 636-678 findet, Sie bestelil
in drei mit />, i\ F überschriebenen Zusatzkolonnen zu der, ebenfalli
aus ilrei Kolonnen mit den Vberschriften Ä, By C zusammengesetzte!]
Gaussischen Tafel der L eone 11 i sehen oder sogenannten Additioiis
logarithmen. Diese Gaussische Tafel ist meines Wissens nicht wiedei
abgedruckt worden. Ich glaube nicht, dass man daraus schliessoil
darf, sie hätte keinem wirklichen Bedürfnis entsprochen, denn qua-
dratische Gleichungen kommen in der angewandten Mathematik häufig
genug vor. Es leidet aber jene Tafel an einigen Mängeln. Infolg«
der Venjuickung mit den Additionslogarithmen und weil mehr Fällti
unterschieden werden als nötig ist, hat sie zu viele Kolonnen; auch
sind die Rechenvorschrit\eu für die einzelnen Fälle einander sehr un^
ähnlieh und das Aufschlagen ist unbequem. Ich habe vor einer Reih«
von Jahren eine Hilfstafel zur Auflösung quailratischer Gleichungen
mit reellen Wurzeln konstruiert, die mir vor der Gaussischen folgende
Vorzüge lu haben scheint:
1. Man hat, wenn mau sie benützt, bloss zwei Fälle zu unter
scheiden» statt, wie bei Gauss, deren drei.
Von R. Mehmke. 81
2. Die Formeln und das Bechenschema sind in beiden Fällen
dieselben.
3. Der Gebrauch der Tafel ist bequem^ weil man direkt in sie
eingeht.
Die Tafel besteht aus zwei; den genannten beiden Fällen ent-
sprechenden Teilen yon derselben Einrichtung wie die Logarithmen-
tafeln. Auch nach dem^ letztes Jahr erfolgten Erscheinen der ^^ Tafeln
Eur Berechnung der reellen Wurzeln sämtlicher trinomischer Gleich-
ungen'' Ton Oundelfingier; einer modifizierten Erweiterung der er-
wähnten Gaussischen Tafel^ ist; wie ich glaube ^ die Veröffentlichung
meiner Tafel nicht überflüssig. Ich gebe dieselbe hier mit drei Stellen,
um zunächst ihre Einrichtung zu zeigen und weil diese geringe Zahl
Ton Stellen bei manchen Anwendungen schon ausreicht. Auch wenn
man rier oder f&nf Stellen ansetzte , wäre die Tafel noch auf einem
Terhaltnismässig kleinen Raum unterzubringen.
Die Unterschiede zwischen dieser Tafel und der Gaussischen wie
aueh den genannten und den alteren Tafeln zur Auflösung trinomischer
Gleichungen (Lambert, Barlow, Eulik, Guldberg) beabsichtige
ich später zu besprechen und bei dieser Gelegenheit neue Entwürfe,
auch Yon Tafeln zur Auflösung quatemomischer Gleichungen^ vorzulegen.
Ableitung der Fonneln.
Die aufzulösende Gleichung habe die Gestalt:
1) ao^ ± 6a; — c = 0, oder aber aa;* ± 6a; + c = 0,
wo a, 6 und c positiv sein sollen. Es werden also die beiden Fälle
, Absolutglied negativ" und „ Absolutglied positiv'' unterschieden. Setzt
man
2) a;=±i--- bezw. a; = =F x — '
f -^ b y ^ b y
») geht die Gleichung durch Multiplikation mit y* : c über in
3) y'-y-|T = 0, bezw. y-f/-Jf-0.
Wir wollen
4) logy = t;
als Funktion von
5) u = log(y* — y) bezw. u = log (y - y*)
^trachten. Dass dies möglich ist, wird unten noch gezeigt werden.
Diese beiden Funktionen sind in den beiden Teilen der Hilfstafel dar-
gestellt. Zufolge Gleichung 3) muss
6) u-log-^4
geDommen werden, damit der zugehörige, aus dem ersten bezw. zweiten
Teile der Tafel zu bestimmende Wert von v = log y, in 2) eingesetzt,
ZtitKbrift f. HftUtem*iik u Physik. 4S. Jahrg 1898. 9. Heft. 6
g2 Hilfstafel zur Auflösung quadratischer Gleichungen mit reellen Wurzeln.
eine Wurzel der gegebenen Gleichung liefert. Bezeichnet man diese
Wurzel mit x^^ so ergiebt sich
V log (± ^) =- log I - V l>oz^- log (T Xi) -= log I - V.
Die andere Wurzel^ x^, erhält mau mit Hilfe der Beziehung
c 1 c
XiXa'==' bezw, X| a^i =» — ,
namlicn .
8) log(:Fa;i) = t; + log-.
Es wird übrigens, wenn man zur Abkürzung:
setzt,
10) -^ » -•
Die
Bechonyorachriften
lassen sich nun zusammenfassen wie folgt.
Berechne logd = logc - log6,
logc = log6 — loga,
tt = logd — logc,
suche zu diesem Werte von u den Wert von v im ersten oder zweite«
Teile der Hilfstafel , je nachdem das Absolutglied der gegebenen
Oleichung negativ oder positiv ist, dann wird
log(± Xi) = log d — ü, bezw. log (q: a;,) = log d — v,
log {T^)^v + log e.
Es gilt bei Xj^ und x^ das {^tere} Zeichen, je nachdem in der ge
gebenen Gleichung beim zweiten Qliede das + oder — Zeichen vor
banden ist.
Bei der Ausrechnung mag man sich der folgenden Anordnung
bedienen. Zur Verdeutlichung des Ganges der Rechnung sind di^
Reihen, nach der Ordnung ihres Auftretens, durch romische Ziffenl
bezeichnet und die mit ihnen vorzunehmenden Operationen rechterhanj
angegeben worden. j^^^ j
iog& n
logc m
logd
iv=i -n
V
VII
löge
V - n III
u VI = IV- V
iog(±*i)b«zw.iog(Tic,) vin = iv -vn
log(q:Äi) IX -VII+V.
Von R. Mehmkx.
83
HJlfsUfel rar Auflösmiir quadratiseher Olelchiuigen mit reellen Wnneln»
1. Absolutglied negativ (v wächst mit ti).
»
V 0
1
2
8
4
5
6
7
8
9
D
7
0000
001
001
001
001
001
002
002
003
003
1
8
004
006
007
008
011
013
016
020
025
031
7
9
088
047
057
068
082
098
116
186
158
182
27
0
209
288
268
301
886
371
408
446
486
527
41
1
568
611
664
699
743
789
884
881
927
974
48
2
1022
069
117
166
214
262
311
860
409
468
49
3
607
566
605
655
704
764
803
853
903
952
60
4
2 002
052
102
152
201
251
301
351
401
451
2.
Absolutglied positiy (v nimmt ab;
wenn u ^
p^ächst).
u
t? 0
1
2
3 4
5
6
7 8
9
D
7.
9.
999
999
999 999
999
998
998 997
997
1
8-
996
994
993
991 989
986
982
976 970
960
12
90
948
947
945
943 942
940
938
987 935
933
2
91
931
928
926
924 921
919
916
914 911
908
4
9*2
904
901
898
894 890
886
881
877 871
866
6
9-3
860
854
847
839 830
821
809
796 779
754
9-39
754
750
747
743 738
733
727
719 699
Beispiele.
1. Fall; Absolutglied negatiy.
log c 0 • 555
logb 0-691
logg 0 219
logd 9-864-10
V 0-081
löge 0-472
0.
u 9-392-10
log(-rc09-783-lO
log x^ 0-553.
lOiw^.aj»
2. Fall; Absolutglied positiy.
W'^^'X + W'^
logc 0-929
log 6 1-536
logg 1-203
logd 9-393-10
V 9-938-10
löge 0-333
-0.
u 9060-10
logiCi 9-455-10
logo;^ 0-271.
6
34 Hilfstafel zur Auflösung quadratischer Grleichungen etc. Von R. Mzhmxb.
Zur weiteren Brl&utenmg der Tafel
diene folgendes. Wie die logarithmische Darstellung^ der Funktion
jBf — y*— y in Fig. 1 erkennen lässt, ist v = log y eine einwertige Funktion
Ton u»>log(y*— y), die mit abnehmendem u der Null, mit wachsendem
ti dem Werte -^u sich unbegrenzt nähert, entsprechend dem Umstand^
dass die zugehörige Kurve die n^ative ti-Axe und die (gestrichelt ge-
zeichnete) Gerade zur Gleichung f? = ^ti zu Asymptoten hat. Der erste
Teil der Tafel liefert zu jedem Wert Ton u zwischen 7-000 — 10 und
5-000 den zugehörigen Wert der in Rede stehenden Funktion v
mit drei Dezimalen. Für i« > 7 • 000 — 10 ist bis auf drei Dezimalen
Pig.l.
Pig».
+ U
y j +1^
>-^-l 9.308-10
richtig r^OOOO, filr t«> 5-000 ebenfalls bis auf [drei Dezimalen
richtig r =* M^
Das logarithmische Bild der Funktion z = y — y* in Fig. 2 zeigt,
dass V ' - log y eine zweiwertige Funktion Ton n = log^ — y*) ist , yoraus-
ge«»et2t» dass m unter dem (^ri^ten Werte Ton l<^(y — y*), nämlich
Uvgl =9-8979400-10
lieg*. Mit KQcksicht auf die Genauigkeit und bequeme Interpolation
ist im zweiten Teile der Tafel derjenige Funktionsxweig dargestellt
worden» der die kleineren Tafelditferenzen giebt Er entspricht dem
Teil der Kurve rechts von ihrem höchsten Punkt, der in der That Yon
den l\uralleleu zur r-Axe irnter günstigeren Winkeln gesdmitten wird,
als der Teil liwk» vom höi'hsten Punkt AUervlings hat diese Wahl
den Nachteil» das* man eine mit wachsendem Argument abnehmende
F\xuktiv>u erh:iU. Ks hiitte t^Wnsv^ gut der andere Fnnktionszweig
tabuUert wer\U'« kC^iuion. Kn dem c mit n wachst, aber es wiren dann
die TafrldiftVreiuea betniohtlich grCvsser geworvlen.
Krgiebt sich m ^ 9 Si^T^^Mi^V h\ d\ bei dreistelliger Rechnung
M >> 9'3iV< U\ so siiul die Wumlu der vorg^^t-gten Oleichong imaginär.
♦ CN>c ^lie lvx-ti:'ri^nK<v'vu Ur.vWr u»u bu>iV:«^ttea eia^r Veränderiichen und
Gl^fichaagen mit ^u'cr t uK Jl 4tiucv» ^"^^-li^ch *u'*:iVi,,.tt-^ CivilLnÄeniear Bd. 35
S. «ftT, lS«i^-
Harmonisohe Analyse mittelst des Polarplanimeters.
Von
S. FiNSTERWALDER
in Mllnohen.
Wer häufig in die Lage kommt, graphisch gegebene Funktionen
harmonisch zu analysieren, oder mit anderen Worten, in eine Fourier-
sche Reihe zu entwickeln, wird sich wohl eines der zu diesem Zwecke
konstruierten Integrierapparate (harmonische Analysatoren) bedienen,
wie solche heutzutage in sehr vollkommener Form von Goradi nach
den Orundsätzen von Sharp und Henri ci* hergestellt werden. Für
den aber, der nur gelegentlich solche Entwickelungen vorzunehmen
hktj verlohnt sich die Anscha£Fung eines solchen komplizierten In-
strumentes nicht, und fQr ihn mag es von Wert sein zu wissen, dass
man auch mittelst eines gewöhnlichen Polarplanimeters eine mechani-
sche Bestimmung der Koeffizienten der Fouri ersehen Reihe vornehmen
kann, wenn schon dieselbe die Zeichnung von eben so viel Kurven
roraussetzt, als Koeffizienten zu bestimmen sind. Letzterer Umstand
dürfte von der Verfolgung des an sich so naheliegenden Gedankens,
das in allen Händen befindliche Integrierinstrument auch für diesen
Zweck auszunützen, abgeschreckt haben** Dabei übersah man aber,
wie einfach jene Kurven zu zeichnen sind, und dass bei gehöriger An-
ordnung das Zeichnen derselben kaum mehr Mühe erfordert wie das
Umfahren mit dem Planimeter. Da zudem der Grad der bei der
graphischen Integration erreichbaren Genauigkeit ein sehr hoher ist,
und wohl für die praktischen Bedürfnisse ausreichen wird, so empfiehlt
sich das Verfahren für alle jene, welche graphische Prozesse den rech-
nerischen vorzuziehen pflegen, also vor allem für die Techniker. Frei-
lieh werden Solche, bei denen das Umgekehrte der Fall ist (Astronomen,
Öeodaten und Meteorologen), viel lieber zu einer rechnerischen Aus-
wertung der bestimmten Integrale schreiten, welche für viele Fälle
* Vergl. hierzu: W. Djck, Katalog mathematiischer und mathematisch -phy-
sikalischer Apparate, München 1892, namentlich den darin (S. 125) enthaltenen
Aufeatz: Über Instrumente zur Harmonischen Analyse von 0. Henrici. Die
nunmehr von Coradi adoptierte Form des Analysators ist darin noch nicht
erwähnt. Dieselbe ist ein Meisterstück in Anordnung und Ausführung.
^ Vergl. dagegen die Anmerkung am Schlüsse.
86
Harmonische Analyse mittelst des Polarplanimeters.
der Praxis durch tabellarische Behelfe recht handlich gestaltet werden
kann.
Es sei die zu analysierende Kurve y » f{x) in dem Intervalle
von X =^0 bis x ^ a zeichnerisch gegeben. Unter bestimmten , aller-
dings sehr weiten Voraussetzungen ^ von welchen hier nur die Ein-
deutigkeit, Endlichkeit und abteilungsweise Stetigkeit der Funktion
f(x) und ihrer ersten Ableitung genannt werden mögen ^ lasst sich für
f{x) die im gegebenen Bereich konvergente Reihe ansetzen:
y==A^+A^co8 |-^co8 2-;;-+-4jCOs3-^: — I |-A»cosn— :r- +
a
a
2xn
a
+Bj^ sm h B^sin 2 h^j sin3 1 {-Besinn -^7- +
a
a
Flg. L
Dc<a
Hierbei ist:
0
^. = |y;cos(n!^)rfx; B, = lfysin{n'-^)ä
X.
0 0
Je zwei unter einander stehende Glieder der Reihe können in
eines vereinigt werden; so ist:
-4„cosn-^ +Äsinn-^ = A»cos(w-^ a„\^
wobei:
und:
A« = VäJ + B,'
cos «« = -r^ ; sin a, = . - ; tg a
"^ A«
A»' " A,
ist. Nach diesen Vorbemerkungen über ganz bekannte Dinge soll zur
graphischen Ermittelung der Koeffizienten übergegangen werden. Das
konstante Glied A^ stellt den Mittelwert der Funktion f{x) im Intervall
Von S. FniaTBmwALDRB.
87
0 < 3! < a dar und lässt Bich in der Weise bestimmen, dass man die
Fläche OABC mit dem Planimeter ausmisat und durch die Länge des
Interralles a dividiert.
um die Koeffizienten A^ und £, zu erhalten, denke ich mir die
Zeichenebene samt der darauf befindlichen Kurve y ^^ f(x) auf einen
KreiscjUnder vom TTmfang a so aufgewicknet, daas die X-Axe auf
die Basis des Cylinders zu liegen kommt. Wenn die beiden Ordinaten
am Beginn und am ScUuss dee Intervallee flbereinstimmen, bildet die
Karre auf dem Gylinder einen geschlossenen Linieuzng. Wäre dies
nicht der Fall, so mflsste man zur Schliessung des Zuges ein Stflck
Uantellinie hinzunehmen. Es wDrde dann der Linienzug an der
SchhesBui^Batelle eine ähnliche Stetigkeitsnnterbrechung aufweisen, wie
solche in endlicher Anzahl auch in den übrigen Teilen der Kurve vor-
kommen könnten. Ich projiziere nun diesen Linienzug auf zwei zu
einander rechtwinklige
Ebenen E^E, durch die "«■ »■
Are des Gylinders. Die
eine Ebene £, geht
durch diejenige Mantel-
linie des Gylinders, auf
welche die Anfaugs-
bezw. Endordinate auf-
getragen wurde. Die
andere E, steht senk-
rwht zur eben defi-
nierten Ebene. Die bei-
den Projektionen bilden
wieder geschlossene
Lmienzflge, und der
Ton ihnen umgrenzte
Flicheumbalt giebt
oach DiTisiOQ mit dem
halben Gylinderumfang
die gesuchten Koeffizienten Um dies zu beweisen, beachten wir, dass
die Projektionen di, bezw dx, des Elementes dx der auf dem Gylinder-
umfang aufgewickelten X Axe auf die Ebene £, .
dx, = dxsm 1
wf die Ebene E^: da^ = rfa;-coB— —
projiziert werden. Das von der Projektion der Kurve umschlossene Flächen-
Anmerkuag. In der Fifpir sind die positiv gezählten Flftchen von links
a»ch recbta, die negativ geiählten von rechtB nach litiks achraffiert; die Pfeil-
■pitzen an den Kurven geben den Umfahrungssinn für das Planimeter unter der
^'onouetanng an, daas der Sinn entgegengesetzt dem Uhrzeiger positive Plaui-
■MtcraUeiangen giebt.
gg Harmonische Analyse mittelst des Polarplanimeters.
stück iSsst sich durch Snmmation der Elemente ydxi bezw. ydx^ findcD,
wobei EU beachten ist^ dass jene Elemente^ welche der Rückseite des
Gyliuders entsprechen , negativ zu nehmen sind, wie es der Rückläufig-
keit der zugehörigen Elemente dx^ bezw. doc^ entspricht. Die Elemente
jfrfjTi bezw. ydjg sind aber keine anderen als jene, welche in den Inte-
gralen der Koeffizienten A^ und B^ nämlich:
a a
yaa;cos und 1 ydxsin
0 0
vorkommen. Man übersieht unmittelbar, dass in diese Integrale die
einzelnen Elemente auch genau mit demselben Vorzeichen eingehen,
wie bei der Zusammensetzung des FUbheninhaltes der Projektion des
Liuienmugee.
Die Ermittelung der folgenden Reihenkoeffizienten lasst sich auf
ganz ähnliche Art bewirken, um zum Beispiel A^ und B^ zu erhalten,
denke ich mir die Zeichenebene samt der Kurve y = f(x) auf einen
l\Uuder vom Umfang ^ derart aufgewickelt, dass die X-Axe den Um-
fmng der Basis zweimal umschliessi Aus dem Flacheninhalt der Pro-
jektionen dieses neuen Linienzuges auf dieselben zwei zu einander
»imkrechten Ebenen können die Koeffizienten A^ und B^ wiederum
durch Division mit gefunden werden. Ganz ahnlidi verfahrt man
Wi Aufsuchung der folgenden Koeffizienten« Um beispielsweise Am
and 1^ tu finden, hatte man die Kurve y =» f{x) auf einen Cylinder
vxxui Umfiutg denurt aufzutragen, dass die X-Axe die Basis n-mal
um$ohUngtv D«^r Beweis l&s^t sich durch einfache Wiederholung der
Schlüsse ftlhreiu dio Wi der Ableitung der analogen Prozedur für die
IVtsttimmung der Ki>efficienton A^ und B^ angewoidet wurden. Der
rut^f^g^hieti be$hi^ht nur darin, dass jeut zum Bogen x auf dem Basis*
kn*i$ ein iVntriwittkol •• " - gt^hi^rL
l>h^ Vt^rtieicKnmus der Kurv>Ni« deren FÜdieninhahe die Beihen-
Vv>eiS«ü"^«t<n hetfi^ro* w^t>? »weh dem aucecebecen V^rUunen kdneswegs
Wsv^v,v>t^T^ uw^ittÄr.ulioh. Sie lasset «ich aber noch ganz aheUich ver-
^r.taoh<>n^ wv^r.n man f^^u^^.tio rni^s^lact^it^ beachtet:
Sun ^i;o Kurx'e t - ;\.:^ auf %vr. CNiir.oer to» Cm£uig — auf-
t;:^«^C"% W.-:^ ::',Än ^^,<ts>«*V.v Tx^ri'.er ir. de^r K:cit5itr« d» F-Axe auf
4«» % * t;fto>^ ^-^.r^r^r« ur«d dux^ Kurre n\ii de^r J^Mldb£tm Absdaen [und
**,rxvr>r„^.v:i'<r» iVir«^*:^^:*/ *;:f o^r, iNV.r.^^f-r vo.ni üniaisge « softragen.
»"^N' r»cv,^f^ pfs?;>,rV X \\c >i^;rv5 ^v.i'Ä^r. ONlir.,^«- «eViifiils n-mal um-
^*-:.,?«Bi*^rK IV: rV)<.V.**v„..>.Äi^5 ^icr iV^vki,.'::?«^ iitts*r Kunden auf die
K^?Ä/»r, KSw,^5", >a,rsi *>M;r, r.ur * r,vfci :?o cr^cij« al^ Kei» Ueinen Cy-
.v:. Vtä ^V'^" K*vtY,j..^T,tv'^;x •<» ^v,.; rs» i-z <-riAli<3i. k«l aan dann
••« •*
Von S. ForSTERWALDSB.
89
Fig. 8.
r/.
die Flächeninhalte nicht mit dem halben Gylinderumfange, sondern
mit dem ^-fachen des Cylinderumfanges zu dividieren. Auf diese
IE
Weise lassen sich alle Kurven, deren Projektionen die Reihenkoeffi-
zienten geben, auf einen Cylinder auftragen.
Zur wirUichen Verzeichnung der Projektionen schlägt man dann
am besten folgendes Verfahren ein:
Man teilt den Cylinderumfang in eine solche Anzahl von gleichen
Teilen, dass die Ordnungszahlen der Reihenkoeffizienten als Faktoren
in dieser Anzahl enthalten sind, z. B. in 60 Teile, wenn man sich auf
die ersten sechs cos- und sin -Glieder be-
schränkt, oder in 24, wenn man Qur bis
zu den vierten Gliedern gehen will. Dann
zieht man in der Projektion die Er-
zengenden des Oylinders, die zu diesen
Teilpunkten gehören. Diese geben ein
erstes System von Parallel-Linien. Ein
zweites zu diesem senkrechtes Parallel-
Liniensystem wird nun dadurch erhalten,
dass man die Ordinaten der Kurve, die
zu diesen Teilpunkten gehören, in verti-
kaler Richtung aufträgt und horizontale
lonien durch die Teilpunkte zieht. Man
hat dabei die Vorsicht zu gebrauchen,
dass man die Parallel-Linien — etwa
durch verschiedene Farben — ausein-
ander halt, welche den einzelnen auf-
steigenden und absteigenden Ästen der
Kurve entsprechen. Zu dem so ge-
fundenen Parallel -Liniennetz sind nun
die Kurven, deren Flächeninhalte die
Koeffizienten Ä^ und V^ geben, einfache Diagonalkurven; und zwar ist
die Kurve, welche Ä^ giebt, jene Diagonalkurve, die beim Punkte (^
in der Mitte der Projektion des Cylinderumfanges beginnt, während
die zum Koeffizienten B^ gehörige ihren Anfang bei ü^ am Rande der
Projektion des Gylinders nimmt. Die Kurven fär die höheren Koeffi-
zienten lassen sich in ähnlicher Weise als Diagonalkurven des Netzes
finden. Man hat nur, um Ä^ und B^ zu finden, von den Teilpunkten
des Cylinderumfanges und den zugehörigen Erzeugenden die ungeraden
zu unterdrücken, und die geraden beizubehalten. Bei den Koeffizienten
-^1 und B^ werden alle Teilpunkte unterdrückt, die nicht durch 3 teil-
t>v sind, bei den Koeffizienten A^ und JB4 jene, die nicht durch 4
teilbar sind und so fort. Man sieht also, dass nach Verzeichnung
des Parallel -Liniennetzes die Konstruktion der gewünschten Kurven
nur mehr auf die Verbindung der gehörig gewählten Netzpunkte
90 Harmonische Analyse mittelst des Polarplanimeters.
hinauskommt. Um die Reihenkoeffizienten zu bestimmen , hat man
die so gezeichneten Kurven mit dem Planimeter zu umfahren und die
ermittelten Flächeninhalte durch den halben Umfang ^ imd die Ordnungs-
zahl des Koeffizienten zu dividieren.
Es soll noch darauf hingewiesen werden^ dass mit Hilfe unserer
Methode auch die Möglichkeit gegeben ist, die Grössen A» und o«
[Amplitude und Phasenverschiebung] direkt zu bestimmen. Die ver-
schiedenen Diagonalkurven ein und desselben Parallel-LiniennetzeS; die
nicht gerade von den Punkten ü^ oder ü^ ausgehen^ stellen nämlich,
wie leicht ersichtlich ^ die Projektionen der Cylinderkurve auf Ebenen
dar, welche gegen die ursprüngliche Projektionsebene E^ unter ver-
schiedenen Winkeln ß geneigt sind. Der Flächeninhalt einer solchen
Projektion ist dann durch fydx^ gegeben^ wo
wird« Dieser Fl&cheninhalt F^ lasst sich nach Entwickelung des Sinus
unter dem Int^ralzeichen auch in der Form schreiben:
cos /J • jR, — sin/J --4«.
Wahlen wir den Winkel ß so, dass der Flacheninhalt der Pro-
jektion gerade — 0 wird, d. h. dass die positiven und negativen Teile
des Flä<dieninhaltes sich aufheben^ so kann
gesetii werden. Der Winkel fl stimmt dann mit dem Phasenwinkel
«« Qberein.
Betrachten wir die Projektion auf eine Ebene, welche den Winkel
« ■ it« 90^ mit der Ausgangsebene einscUiesst, so wird der Flächen-
inhalt derselben:
oosuBn- sin« .<i,-^sina«*B«+ eosa^J^^yA»* + jB«*= A«.
Eis ist dies offenbar der absolut grosste Wert, welchen der Flächen-
inhalt der Projektion der Cylinderkurve auf irgend eine Ebene annehmen
kann, Diester Flächeninhalt dividiert durch den --fachen Umfang des
CvUnders giebt die Amplitude A»^ der Winkel a, den die zugehörige
iSnoj^'ktionselHmf^ mit tler ars|>rüngliclien einschliesst, giebt die Phasen-
v^rsichiebunit «« • 90* ^ «,
Rei der wirklichen Ausfuhrung mflsste man so vorgehen ^ dass
man tui^cliM jene beiden Dia^^^nalkurren aussucht, wekhe am nächsten
«len FlA<'h<'nitthalt 0 geben. Die eine, tum Winbd ß^ gehörige, giebt
ein<^n iK^iü^-en, die andere tu ß^ gehdrii^e ein€si negativen Inhalt
Z^ i^hen ß^ und ß^ int^rtv>liert man den Winkel ^ «= c« nach Maßgabe
der Flächeninhalt^^. Man ^ucht dann die Projektiooi auf die Ebene^
die den Wuikd ß 90^ <^m9ch\\c^i und erhiüt ans ihr A^ Das direkte
Aufsuchen der Di^\»valkune mit gri^sst^^m Inhalt wQrde f&r den
l'i^a^M'nv^ inkcl eine fia\9 untureicht>nde Bestimmung geben, da sich in
Fig. 4.
Von S. FlN8TBRWAI«DBB. 91
der Nähe des Maximums der Inhalt mit dem Phasenwinkel kaum mehr
ändert.
um die Genauigkeit der harmonischen Analyse mittelst des Plani-
meters praktisch zu erproben^ habe ich einen aus zwei Geraden be-
stehenden Linienzug yon beistehender Form in eine Fouriersche Beihe
entwickelt und folgende Formel erhalten:
y = — 6,4460 cos 16®a; — 1,4690 sin 16*^a;
- 0,3647 cos SO^a; + 0,6318 sin SO^x
~ 0,3242 cos 46®ic - 0,3242 sin 46*»a;
- 0,2786 cos etf^x + 0,1679 sin SO^x
- 0,0166 cos T5^x - 0,0584 sin Ib^x
~ 0,1621 cos 90^a; + 0,0000 sin 90*>a; + • • •
[cos(n-210^)-l]cos(n-15®-a;)+---
H- -^j— sin (»'210®) -sin (n- 16*^-0?) -I
Die graphische Ermittelung der Koeffizienten nahm ich in doppelter
Weise vor. Zunächst an einem CyHnder von 24 cm Umfang, wobei
sich für die ersten vier Paare von Gliedern nachstehende Werte ergaben:
y = - 5,422 cos U^x - 1,483 sin 16^x
- 0,855 cos 30**^; + 0,615 sin BO^x
- 0,330 cos A6^x - 0,328 sin ib^x
- 0,270 cos eO^a; + 9,155 sin M^x.
Rechnet man f&r 24 gleich verteilte Ordinaten die Summe der
ersten vier Paare der Reihenglieder nach der genauen Formel und ver-
gleicht man sie mit den Werten, welche aus der graphisch ermittelten
Formel folgen^ so ergiebt sich ein mittlerer Fehler (Wurzel aus dem
mittleren Fehlerquadrat) von 0,028 cm, oder — der grössten Ordinaten-
differenz. Die so erreichte Genauigkeit erscheint um so befriedigender,
als die ersten vier Paare von Gliedern die analysierte gebrochene
Linie überhaupt nur mit einem mittleren Fehler von 0,182 cm dar-
stellen können, neben welchem der unterschied der rechnerischen und
der graphischen Entwickelung beinahe verschwindet, um aber zu
sehen, wie weit sich die Genauigkeit der Methode steigern lässt, habe
ich den gleichen Linienzug nur mit doppelt vergrosserten Ordinaten und
mit einem auf 60 cm ausgedehnten Abscissenintervall nochmals analy-
siert und dabei die lithographisch reproduzierte Yorzeichnung der Pro-
jektion der 60 Erzeugenden eines Cylinders von 60 cm Umfang benützt *
* Bei Benützung einer solchen lithographischen Unterlage darf man natür-
lich nicht ausser Acht lassen, den Papiereingang durch Umfahning einer ge-
eigneten Probefläche von bekanntem Inhalt, etwa des lithographierten recht-
^kigen (Jmiisses des Cylinders zu bestimmen und in Rechnung zu ziehen. Die
bei den beschriebenen Versuchen notwendigen Flächenmessungen und Rechnungen
^i mein Assistent Herr R. Lutz in dankenswerter Weise ausgeführt.
92 Hannonische Analyse mittelst Polarplanimeters. Von S. Finstebwaldee.
Es ergaben sich nun folgende Werte für die ersten sechs Paare
Ton Gliedern:
y = - 5,486cos(15*a;) - 1.460 sin (lö^a;)
- 0,369 co8(30*»a;) + 0,628 8in(80®a?)
- 0,320 cos (Ab^x) - 0,325 sin (45®a:)
- 0,271 cos (60^0;) + 0,lö6sin(60*»a;)
- 0,01 5 cos (75«a;) - 0,0M sin (75®x)
- 0,158 cos (QO'^ic) - 0,002 sin (90®a;).
Die Übereinstimmung mit den gerechneten Werten ist nun noch
yiel besser geworden ^ nur der erste Koeffizient weicht noch um 0,009 cm
ab, sonst kommen keine grösseren Differenzen als 0,004 cm mehr vor.
Freilich beansprucht die Aufsuchung der zwölf Koeffizienten auch die
Tagesleistung eines gewandten Zeichners.
Die auseinandergesetzte Methode ist durch einen Konstruktions-
versuch zur Herstellung eines Harmonischen Analysators, den 0. Henrici
an der früher citierten Stelle S. 129 unter dem Spezialtitel: ,, Neues
Instrument^' beschreibt, ziemlich vorgebildet und mit Rücksicht auf
den rein mathematischen Inhalt hätte die Veröffentlichung derselben
leicht unterlassen werden können. Ich habe mich indessen auf den
Standpunkt gestellt, dass den Technikern eine ihnen gelegene Methode
nicht vorenthalten werden soll.
Anmerkung: Während des Satzes vorstehender Zeilen wurde ich vom
Herausgeber der Zeitschrift auf eine Arbeit von Perry und Hunt: „The Develop-
ment of Arbitrary Funktions", Phil. Magazine Vol. XL 6 Ser. July-December 1895,
S. 606 — 511, aufinerksam gemacht, welche den Hinweis auf eine Note des erst-
genannten Verfassers in: ,,The Electrician^* vom 28. Juni 1895 enthält. Nach
Letzterer geht die Grundidee des auseinandergesetzten Verfahrens auf keinen
Geringem als Clifford zurück, von dessen Schülern am Finsbury Technical College
dasselbe praktisch ausgearbeitet und erprobt wurde. Die Herren Perry und
Hunt haben das Verfahren in der erstgenannten Arbeit auf die Auswertung von
Integralen von der Form: a
Jy'Q{x)dx,
0
worin Q{x) eine bekannte, y eine graphisch gegebene Funktion von x ist, aus-
gedehnt. Der Wunsch , die Methode weiteren Kreisen zugänglich zu machen , mag es
rechtfertigen, dass ich unter den auseinandergesetzten Verhältnissen die Publikation
meiner Mitteilung nicht zurückgezogen habe.
Die r&tmiliche und seitliche Ausbreitung
der Gravitation«
Von
Paul Gerber
in Stargfttd in Pommern.
L Das GmndgeaetB.
Die GravitatioiiBerscheinungen zeigen die einzigen an getrennten
Körpern bestehenden Wirkungen, f&r die man noch keinen Anteil des
zwischenliegenden Raumes^ d.h. kein Vorhandensein sich von Ort zu
Ort mitteilender Veränderungen in ihm nachweisen kann, um so be-
greiflicher ist die Hoffiiung^ dass es schliesslich einmal gelingen werde^
den fehlenden Nachweis zu führen. Nur darf man die Sache nicht so
betrachten^ wie wenn an der Scheinbarkeit jener Ausnahme nicht zu
zweifeln sei. Alle bekannten und yerstandenen Beobachtungen drangen
riehnehr zum Gegenteil. Es muss daher, falls dies dennoch bloss auf
mangelnder Erfahrung oder unyollsföndiger Analyse beruht, erst dar-
gethan werden, dass es Thatsachen giebt, die unsere bisherige Auf-
fassong nach entgegengesetzter Seite berichtigen und er^üizen. Dazu
ut es vor allem nötig, jede Hypothese fem zu halten, die mehr an-
nimmt, als dass in dem Räume zwischen zwei gravitierenden Massen
etwas geschehe, das teil an der Gravitation hat. Wegen früherer ähn-
licher, doch unzureichender Behandlungen der hier erörterten Frage
sei auf das der 69. Naturforscherversammlung erstattete Referat über
Femwirkungen von Drude verwiesen.
Zwei gravitierende Massen geben sich als solche durch den Wider-
stand zu erkennen, den sie einer Vergrösserung ihres Abstandes ent-
gegensetzen. Damit müssen also, während sie selbst in Ruhe oder in
Bewegung sein können, die etwa vorhandenen Vorgänge in dem Räume
zwischen ihnen zusammenhängen. Offenbar ist mit der Lage oder mit
ihr und dem momentanen Bewegungszustande der Massen, soweit
äussere Einflüsse ausgeschlossen sind, nicht nur der eine, örtliche
Widerstand, sondern auch die Reihe aller bis ins Unendliche folgenden
Widerstände bestimmt. Die zu ihrer Überwindung notwendige Arbeit
ist also ebenso wie der einzelne Widerstand selbst eine die Gravitation
^ Die räumliche und zeitliche Ausbreitung der Gravitation.
dutfakterisierende Grösse. Bloss sie kann hier^ wo es darauf ankommt,
ob mit der Gravitation sich im Räume unter Zeitverlust ausbreitende
Verinderungen yerbunden sind^ als Grundgrösse angesehen werden.
Dom es hat dem Begriffe nach keinen Sinn^ von der raumlichen Fort-
pflanzung des Widerstandes oder der Anziehung zu reden^ da Wider-
stand und Anziehung als solche nur an den Orten vorhanden sind, wo
sich die Massen befinden. Aber wenn von einem Vorgänge ausgesagt
wirdy er brauche Zeit^ um von einem nach einem anderen Ort zu ge-
langen, so heisst dies^ er hört an dem ersten Orte zu existieren auf,
ohne in demselben Augenblick sogleich an dem zweiten Orte zu sein;
daher würde die in dem Vorgänge enthaltene Energie zeitweise ver-
schwinden^ wenn sie nicht durch die zwischen den beiden Orten ge-
legenen Punkte hindurchginge. Sie ist gleich der genannten Arbeit,
sobald der Vorgang zur Gravitation zweier in den Orten befindlichen
Massen gehört^ da er dann ebenfalls von deren Lage und momentanem
Bew^pingszustande abhangt und diese nicht zwei verschiedene Energi^
grossen bedingen können.
Nun werde, indem zur Unterscheidung die eine Masse die an-
liehende, die andere die angezogene heisse, unter dem Potential V der
anziehenden Masse auf die angezogene m der auf die Einheit der
zweiten Masse entfallende Teil der Arbeit verstanden, die zu leisten
ist, damit sich die Massen bis ins unendliche von einander entfernen,
die mithin insgesamt Vm betrage. !Pür den Punkt, in dem sich die
festgehalten gedachte Masse m befindet, und dessen Koordinaten, be-
zogen auf die ebenfaUs festgehaltene anziehende Masse, x, y, z seien,
kann man nach der in Machs Prinzipien der Wärmelehre beschriebenen
Methode V berechnen, indem man es gleich dem Mittelwert aller
in nächster Umgebung des Punktes herrschenden Potentiale setzt
V ist ja keine gerichtete Grösse und fiir eine gq^bene Lage unver-
änderlich in der Zeit. Es sei in m gleich /(x, y, js) und fOr einen
Naohbarpunkt irleich
Ferner bedeute ^^^^^^-.^^^^
das Gewicht des Nachbarjurnktes im Mittelwert, das bei Nahwirkungen
mit wachsender Entfernung schnell abnimmt Dann findet man
///tU »'+ k'4.l*)dhdkdl
— «
EntwiokoU uiaii /' niioh der Taylorschen Reihe bis zur zweiten
Poton«, und iutogriert man um den I\inkt x, y, z herum, so wird
Von Paul Gebbkb. 95
r «
fffi
df
,dx
— X
Ä + I^Ä; + -|^i) <p (VF+F+P) dÄdidZ =^ 0,
— X
/ / /i (>^ÄM- ** + l^) V dh dJc dl == fffv {Vh^+h^+l')k^dhdJcdl
— « — oo
= fffv {VV+Jc^+l^)PdhdJcdl
Es bleibt, wenn man «/ t/ «/
00
= n
Jff(p(yh*+k*+V)dhdkdl
also
'^ "^ 2 Vdfa?» "^ dy^ "^ d W
«l«F , d'^y , d*V ^
«la;* ' dy* dz^
Aq8 dieser Gleichung folgt auf bekannte Weise ^ wenn ia eine
Konstante bezeichnet und r der Abstand der Massen ist,
r
Hieraus ergiebt sich das Newtonsche Oraritationsgesetz. Denn
^= - gilt auch noch in dem Augenblick, da man die Massen loslässt.
Die Zunahme yon Vm stimmt mit der erscheinenden lebendigen KxsSi dT
fiberein ^ und darum enthalt T in jenem Augenblick ebenso wenig wie
^ die Änderung von r in der Zeit. Folglich hat ;man nach den all-
gemeinen Lagrangeschen Bewegungsgleichungen, indem man an Stelle
der äusseren auf die Masse. m wirkenden Kraft den negatiyen Wert
der Ton ihr ausgeübten Kraft setzt, für die Beschleunigung von m
m dr dr r*
Das Newtonsche Gesetz schreibt die Potentiale yor, die die
Massen in jeder Lage erreichen, wenn ihnen die zu deren Zustande-
kommen erforderliche Zeit zur Verfügung steht. Diese Bedingung ist
UQmer erftUt, sobald die Massen in ihrer gegenseitigen Entfernung
festgehalten werden. Sie hört auf bei eingetretener freier, einander
^tgegen gerichteter Bewegung, falls jene Zeit eine endlich bemessene
Grösse hat. Zwei Umstände sind dabei yon Einfluss. Erstens muss
96 I^ie räumliche and zeitliche Ausbreitung der Gravitation.
zwar im Abstände r — Ar der Massen, wo Ar bei wachsendem \
positiv, bei abnehmendem negativ ist, das Potential sich in der im
umgekehrten Verhältnis zu r — Ar stehenden Grösse zu bilden anfangen^
weil sonst nicht einzusehen wäre, wie sich dieses Verhältnis bei dei
Ruhe der Massen zu erfQllen vermöchte. Aber es gelangt nicht so-
gleich zur Wirkung an t», da der es bedingende Vorgang von der an
ziehenden Masse ausgeht und Zeit braucht, um bis zur angezogenes
Masse fortzuschreiten. Selbstverständlich findet ein Fortschreiten dei
gedachten Art auch von der angezogenen zur anziehenden Masse statt
ähnlich wie zu jeder Wärmeausstrahlung zwischen zwei Körpern ein^
Gegenstrahlung gehört. Das bei dem Abstände t — ^t von der an-
ziehenden Masse ausgehende Potential bethätigt sich also in m erst i\
einer um bi späteren Zeit, nachdem der Abstand gleich r geworden
ist. Zweitens würde das Potential wohl bei Femwirkung unmittelb
in seinem vollen Betrage erscheinen-, sind jedoch Raum und Zeit
der vorausgesetzten Art mit im Spiel, so hat es auch eine gewii
Dauer nötig, damit es, bei m angelangt, dieser Masse sich mitt«il<
d. h. den ihm entsprechenden Bewegungszustand von m hervomiiV.
Denn nur die Annahme von Femwirkungen lässt ünstetigkeit in d
Erscheinungen zu; ihre Ersetzung durch die Annahme von Nahwirk
ungen hat vor allem den Zweck, die sich an den übrigen physikalischei
und chemischen Verändenmgen bewährende Stetigkeit auch in die Auf
fassung der Gravitation einzuführen. Wie sich daher beim Stosse di(
Stosskraft aus succ. Elementarstössen zusammensetzt, so geschieh!
die Übertragung des als Potential anlangenden Vorganges auf m durc
schnell aufeinander folgende Differentialpotentiale. Wenn die Masse
ruhen, geht die Bewegung des Potentials mit ihrer eigenen Geschwindig
keit an m vorüber; dann bemisst sich sein auf m übertragener We
nach dem umgekehrten Verhältnis zum Abstände. Wenn die Massei
aufeinander zueilen, verringert sich die Zeit der Übertragung, mithi
der übertragene Potentialwert im Verhältnis der eigenen Geschwindig
keit des Potentials zu der aus ihr und der Geschwindigkeit der Massen
bestehenden Summe, da das Potential in Bezug auf m diese Gksanit
geschwindigkeit hat.
Das Potential bewegt sich ausser mit seiner Geschwindigkeit (
noch mit der Geschwindigkeit der anziehenden Masse, von der es aus-
geht. Der Weg r — ^r^ den die beiden sich entgegenkommenden Be-
wegungen, die des Potentials und die der angezogenen Masse, in dei
Zeit ^t zurücklegen, beträgt daher
während r = cL.t ist. Also erhält man für den Abstand, bei dem sich
das Potential zu bilden anfängt, und dem es umgekehrt proportioDalj
Von Paul Gbrbkh. 97
Weil ferner die Geschwindigkeit, mit der die Bew^pingen an ein-
ander yorbeigehen, den Wert
Mj fallt das Potential wegen des Zeitverbrauches zu seiner Mitteilung
an m auch proportional
Ar
aas. Man findet so
/, 1 Ar\«
Ar
Solange der Weg Ar kurz und deshalb ^ gegen c klein ist, darf
man dafär j- setzen. Dadurch wird
1 dr\^'
(-IS)
woraus mit Hülfe des binomischen Satzes bis zur zweiten Potenz folgt
''-f['+lr:+^©l-
Hier ist in dem Ausdruck f&r V nicht bloss r, sondern auch die
Ableitong von r nach der Zeit enthalten. Darum ergiebt sich ver-
iQoge der allgemeinen Lagrangeschen Bewegungsgleichungen fär die
B^Ueimigung von m, wenn j^ mit r' bezeichnet wird,
« dr m di df* ^ dr
Die Annahme, dass ^ im Vergleich mit c klein ist, trifft im Ge-
biet der gewöhnlichen Gravitationserscheinungen zu; sonst könnte das
Newtonsche Gesetz sich nicht an bewegten Massen in dem Maße
bewahrheiten, wie es dies thut. Aber unter besonderen Bedingungen,
z. B. durch eine den Massen yon aussen erteilte Anfangsgeschwindigkeit^
Jtann ^ so gross werden, dass weder -^ ihm gleich gesetzt werden
^rf, noch die Entwickelung der binomischen Reihe bis zur zweiten
Potenz genügt. Die abgeleitete Formel hat daher nur Gültigkeit, wenn
die grayitierenden Massen ein freies, nach aussen hin unabhängiges
System bilden. In diesem, übrigens vor der Hand wichtigsten Falle
^^^stimmt sie die Veränderung, die das Newtonsche Gesetz dadurch
erleidet, dass sich die Potentiale zwischen den Massen nicht momentan,
8ondem mit Zeitrerlust ausbreiten.
2«ttMhim f. KatheiBAtik n. Physik. 48. Jfthrg. 1898. S. Heft. 7
98 ^ie räumliche und zeitliche Ausbreitung der Gravitation.
2. Die Fortpflansungsgesohwindigkeit.
Je nachdem die Beobachtungen f&r die in die vorige Rechnung
eingeführte Grösse c einen endlichen oder einen unendlich grossen
Wert liefern, findet man mehr oder weniger sicher, dass die Potentiale
gravitierender Massen Zeit brauchen, um die zwischen diesen liegenden
Abstände zu durchschreiten, oder dass eine solche zeitliche Ausbreituiut
nicht existiert, mithin die Gravitation auf wahrer Femwirkung beruht
Besonders bedarf es der Erfüllung zweier Forderungen. Erstens sind
wegen des Übergewichtes von c über ^ die c enthaltenden Glieder des
Ausdruckes für die Beschleunigung der Masse m von dem ganzen Aus-
drucke abzusondern und mit den Thatsachen vergleichbar zu machen;
zweitens ist die Grössenart zu ermitteln, durch die das Vorhandensein
eines endlichen Wertes von c zu erkennen sein muss, und daraufhin
dann die Erfahrung zu prüfen. Da der Schauplatz der Thatsachen
nur das Planetensystem sein kann, stelle man sich als die anziehende
Masse die Sonne, als die angezogene einen Planeten vor. Zur Ver-
einfachung werde dessen Bewegung auf die Sonne als Anfangspunkt
der Koordinaten bezogen, sodass die Eonstante [i im Verhältnis der
Summe der Massen zur anziehenden Masse vergrössert gedacht werden
muss.
Man setze i /"^ V- ^ ^ _ TT
c*\dtj c* dt* ~~ ^'
Also ist
'^. - - fr (. - F),
woraus durch Multiplikation der einen Gleichung mit y und der
anderen mit x und durch Subtraktion folgt
d»y d*x rt
Dies ist die auch bei der Ableitung der Eigenschaften und der
Bahn der Planetenbewegung aus dem Newtonschen Gesetze ent-
stehende Gleichung, die durch Integration und Einführung von Polar-
koordinaten, wenn &• der Winkel zwischen dem Radiusvektor und der
positiven Abscissenaxe ist und L eine Eonstante bedeutet, ergiebt
add" -r
r* =a Jj
^ dt ^•
Setzt man den hierin enthaltenen Wert
dt = r!4^,
femer
Von Paul GhERssB. 99
%
^ . fl. „« j y
r
in die Gleichungen f&r
— = cos d" und — = sin ^
r r
-?-r und -5-4-
dt* dt*
ein, so lauten diese
rf^__«£(1^20sin^rfd.
Hit den Eonstanten M und J^ wird durch Integration
dx a
^ ^~ii y~är ^ ^ ^®*' findet man aus den beiden letzten Gleich-
ungen
r =
^_ ^af^- i ^Fco8»de\sm9 + \^N+ I ^Fsin^d^Jccse'
Die Int^prale im Nenner nehmen nach und nach andere und
andere Werte an, falls F nicht verschwindet. Setzt man voraus, man
wisse ihren Wert zu einer bestimmten Zeit, so kann man sagen, dass
der Planet sich zu dieser Zeit auf einer durch jene Gleichung be-
schriebenen Ellipse befinde. Ist deren halbe grosse Aze a, ihre halbe
kleine Axe 6, die numerische Exzentricitat € und der Winkel von a
mit der positiven Abscissenaxe o, und löst man die Gleichungen für
r =- a(l — «)> ^"^ ^(1 + 0
und r == — nach
a
LyM+l ^Fcosd^dd^ und N + 1 ^Fsin^dd^
auf, so erhält man
M + I j^Fcosd'd^ = — jyäiiBmm,
N+ I ^Fsind-dd^^ ^VaTiCOSö.
Man sieht, indem man die Unveränderlichkeit von -= beachtet,
dass sich die Bewegung des Planeten so deuten lässt, wie wenn er
7*
L^b
100 ^^ räumHche und zeitiiche Ausbreitung der Gravitation.
auf einer Ellipse einhergehe^ deren s und a sich stetig verändern.
Nur für den Fall, dass JP»0 ist, hört diese Veränderung auf. Sie
ist es also, wodurch das Vorhandensein eines endlichen Wertes von
c in Wirkung kommt. Man erhält f&r JP, sobald man die beiden letzten
Gleichungen nach t differenziert, den Wert von L einsetzt und die
eine durch
cosd-h-^^
0
die andere durch ,/ —
sind"«^-^
dividiert, - j ja j j^
F— BincD a£ a^ Bconm dm dt
F^
cos^ dt de- co8<& dt dd"
008 0 dB dt e sin CO dm dt
sind dt dd' sind dt dd
Durch Gleichsetzung beider Ausdrücke ergiebt sich mit a » 0- — o
de , dm
woraus rückwärts folgt
•p s dt dm
cOs« dd" dt
um mittelst dieses Wertes eine nur Beobachtungsgrossen ent-
/2m
haltende Gleichung für -^ zu gewinnen, stelle man F durch die Ab-
leitungen von r nach t dar. Man hat, wieder mit Berücksichtigung
der ünveränderlichkeit von -^y ausserdem mit Benutzung der Formeln
de . dm
^==-6tanga^,
r^'-^^L und L^h^:
dt ya
a
r =
l'\-e cos a
dr ar^ ( de . dO- , , d<o\
ar* / . dm dd" , dm\
= - -p-^- «cosatanga-gj- £8in«^ + £8ma-g^j
atr* . d9
eVaük .
— T-^sma,
Von iVuC/GsBiiEB. 101
d*r yäji . de , »yöii ' ' : iCfi^ . el/ou da
» - , ^ .
eVau . . da , sVau dd" " sVai ''da
• •• • :
sYaiik , , da , $a sVaii da
sVaä da . su
= — -jT — - TTT + -T cos «.
bcoBa dt ' r*
Also ist
da
o'c' ' 6c"coßa dt r
Daher lautet die gesuchte Gleichung fOr
dt
BT^Va da ds'aii . • ^irVaü da . Geu
ii/ur^nrf dr 6*c* 6c* cos« dt * r
6»
&VfftC08a dt
oder nach Einsetzung von r = — rn r- und 6 ■» a V'l — «^ und
^^ a (1 + € cos «) '
nach Division durch '^J^^
&y|[AC08a
di-= - a(l-Oc'(^+'^^^")d?"-^ ?L^(l4.,cos«)«ßin«a
cosa
8
■I 5 — ^ — (1 +« cosa)' COS* a.
a?(l-e«)«c"
Wenn man den so berechneten Wert der Geschwindigkeit -^ mit
den Beobachtungen vergleichen will, hat man zu berücksichtigen, dass
die Bechnung nur einen einzigen Planeten voraussetzt. Daher können
allein Perihelbewegungen in Betracht kommen, die nicht aus Stönmgen
entstehen. Solche sind bloss beim Merkur bekannt, in einem Betrage von
etwa 41" in einem Jahrhundert. Diese Kleinheit schliesst von vorn-
herein jede erÜEihrungsmassige Feststellung der stetigen Veränderlich-
keit von ^ aus. Also ist über eine längere Zeit hin zu integrieren.
In der letzten Gleichung kommt nur £, nicht auch -^ vor; und sofern
die Änderungen von s gegen s selbst verschwinden, kann man dieses
als konstant ansehen. Es genügt danach als Grenzen der Integration
da
tf = 0 nnd a ^27C zu wählen, da ~jr bei jedem folgenden Umlauf die
Werte des vorigen Umlaufes sehr annäherungsweise wiederholt.
102 ^^^ iHumliche und zeitlich« ^Ausb/eitang der Gravitation.
• •• • • •
dm
un
Man multipli4eiv9\ai« ^;|GHteichung ftbr -j^ mit dt und setze i
zweiten und im' anffen^ Gliede der rechten Seite
• • • • • S 8
• ••'
• •
• \ •
dt^ j^d» J?(izi5!_(rfa + de).
fi^(14-«C0Ba)*
Durch passende Ordnung und Division ergiebt sich
-7- — ^-iT-T (1 + f COB «) cos'« TT — ^-r—i sura cofl«
de, «(^-'•)''' . ^ÜZfV rf«.
^H /^ «V t(l+gCOBc) /4 «V .(l+CC08c)COB»tt4- .^ ^ ,sm'g(
Dividiert man Zähler und Nenner durch
COBff
r«>
a(l-€«)c" c»
ordnet man nach steigenden Potenzen von cosa, und setzt man zur
Abkürzung - «cos« + 2cos«« + Sfcos»« = v,
3 B cos « — 2 cos^a — 3c cos'« = w,
80 wird ^
de» = --| da.
- + 2 + W
y
Angenähert erhalt man
d& "=
[T^"(f^']"-
Für die Perihelbewegung ^ Ti^rend eines Umlaufes ergiebt sich
daher sk
■/[TT7
oder, weil ® *" ^
VW ^ — 3«*co8*o + 8 « cos*« + 4(3 «^ — 1) cos*« — 12 6 oos^a
— 9 «*co8*a,
Daraus folgt
Beachtet man, dasa t sehr Uein ist, so sieht man, dass das
■weite Glied unter der Wurzel gegen das erste verschwindet Der für
d§9 gewiUte Nahenmgsausdruck ist danach noch zu genau, d.Ii. f^
hatte von vornherein veraachlSssigt werden dürfen. Mithin wird
Von Paul Qbbbkb. 103
y ^
wo aus demselben Grunde 2y gegen J' unberücksichtigt bleiben
kann. Man erhalt daher schliesslich
Hierin ist
T*
wenn t die Umlaufszeit des Planeten bedeutet. Speziell für Merkur
gelten folgende Werte:
a = 0,3871.149.10«km,
B « 0,2056,
r = 88 Tage,
^ = 4,789.10-^.
c = 305500 km/sec.
Man findet damit
Die kleinste bisher gefundene Geschwindigkeit des Lichtes hat
Foucault erhalten, gleich 298000 km/sec; die grösste ergiebt sich
nach der Methode von Römer aus den neuesten Beobachtungen zu
308000 km/sec; die Geschwindigkeit der elektrischen Wellen fand
Hertz in seinen Versuchen 320000 km/sec. Also stimmt die Ge-
schwindigkeit, mit der sich das Grayitationspotential aus-
breitet, mit der Geschwindigkeit des Lichtes und der
elektrischen Wellen überein. Darin liegt zugleich die Bürg-
schaft, dass diese Geschwindigkeit existiert.
Freilich wird niemand in Abrede stellen, dass die Perihelbewegung
des Merkur von 41" in einem Jahrhundert auch durch andere, noch
unbekannte Umstände bedingt sein könnte, so dass es eine endliche
Geschwindigkeit des Gravitationspotentials nicht zu geben brauchte.
Man hat aber zu bedenken, dass die hier hauptsächlich entscheidende,
übrigens auch die Abweichung von allen früheren Ergebnissen ähn-
licher Untersuchungen bedingende Formel für die Abhängigkeit des
Potentials von einer solchen Geschwindigkeit auf völlig naturmässigem,
nicht erst durch schwierige Hypothesen führendem Wege gewonnen
ist. Es wäre daher ein sonderbarer Zufall, wenn die 41 Sekunden
<le8 Merkur gerade die Licht- und Elektrizitätsgeschwindigkeit lieferten,
ohne mit einer räumlich -zeitlichen Ausbreitung der Gravitation etwas
zu thon zu haben, da doch das Medium, worin diese Ausbreitung
104 Die räumliche und zeitliche Ansbreitung der Gravitation. Von Paul Gubex.
nnd die Bewegung des Lichtes und der elektrischen Wellen erfolgen^
derselbe zwischen den Weltköipem sich erstreckende Baum ist.
Nicht einmal die yerhaltnismassig grosse Perihelbewegung, die man
mit dem gefundenisn Werte von c für die Venus erhalt, nämlich
8" in einem Jahrhundert, kam? als stichhaltiger Einwand gelten*,
oder eine Beyision der Störungen dieses Planeten müsste die Möglich-
keit jener Zahl endgtlltig ausschliessen. Es sei daran erinnert, dass
die Berechnungen der säkularen Beschleunigung des Mondes zwischen
6" und 12" zu schwanken vermochten. Im übrigen ergeben sich lauter
unmerklich kleine Perihelbewegungen. Sie betragen nach den aus
den gebräuchlichen Tabellen leicht zu entnehmenden Beobachtungs-
werten bei der Erde in einem Jahrhundert 3",6, beim Monde (f\06j
beim Mars l^^S, beim Jupiter 0",06| beim Saturn (y',01, beim
Uranus 0'S002 und beim Neptun (f^fiOOl.
Zur Ausgleichung eines durch Längenmessnngen
bestinimten Punktes.*
Von
E. Hammkb
in BUittK»rt
Eine nur unter besondem Verhältnissen praktisch anwendbare
Methode der Einschaltui^ eines Neupunktes in ein Netz gegebener
trigonometrischer Punkte ist die der direkten Messung der Strecken
zwischen dem Neupunkte und einigen gegebenen Punkten. Gleichwohl
wird diese Methode der Punktbestimmung (die eigentlich nicht mehr
trigonometrisch heissen sollte, weil sie keine Winkelmessui^ erfordert
und weil auch die Rechnung selbstverständlich nicht notwendig tri-
gonometrisch gef&hrt werden muss) in den Lehrbüchern der Geodäsie
und in einzelnen Eatasteranweisimgen neben den üblichen Methoden
der Bestimmung durch Winkelmessung angefahrt, und sie bietet in
der That jedenfalls theoretisches und methodisches Interesse.
Die Bezeichnung: ,,Bestimmung durch Bogenschnitt'', die
neuerdings für diese Aufgabe aufgekommen ist, halte ich deshalb für
nicht glücklieh, weil auch das Bückwärtseinschneiden eine Bestimmung
durch Bogenschnitt isi
1. Einleitung.
Jede Messung zur Bestimmung eines Neupunktes, sei es beim
;,£inschneiden^ Winkelmessung auf einem der gegebenen Punkte
oder Winkelmessung auf dem zu bestimmenden Punkt, sei es bei der
uns hier beschäftigenden Aufgabe die Messung der Strecke zwischen
* Dia folgende methodische Notiz war, als Fortsetzung eines Aufsatzes über
gr&pldsche Ausgleichung von vorw&rts oder rückwärts eingeschnittenen Punkten,
for die Zeitschrift für Yermessungswesen (vergleiche daselbst Jahrg. 1896, S. 611;
1897, 8. 249) bestimmt. Da sie aber dort immer wieder zurückgestellt werden
mosste, möchte ich sie in der „Zeitschrift für Mathematik und Physik" veröffent-
lichen, deren neues Programm ja auch solche einfache praktische Dinge mit
omÜMft
lf)0 ^'T Aai([loIcbung eines durch LängenmeBBUDgen beBtünmten Punktes.
«iiiKin (j^^KhBiion und dem zu beBtimmenden Punkt, liat den Zwect,
«cifiMii )>liiiiiii)<ttriBchen „Ort" für den zu bestimmenden Punkt fest-
■MiUmun; \mm Vorwärtseinscbneiden sind diese Örter gerade
(«iiii>iii, diu von gegebenen Punkten ausgehen; beim Rückwärts-
uiiiHi'.tinuidun (donken wir uns Winkel gemessen) Kreisbögen, die
dlriir ffitgobHittin Strecken als Sebnen und mit den gemessenen Winkeln
hIh l'itrijilitiriuwinkeln beschrieben werden; bei der Bestimmung durch
I<Jtiit(*""ii'""'^"K endlich sind es Kreisbögen, die gegebene Punkte
KU Millulpuiikton und die gemessenen Strecken zu Halbmessern haben.
Wttnil diii Entfernungen des Punktes von zwei gegebenen Punkten
i/iiliiuiiauii Miiid, HO int er einfach planimetrisch bestimmt, wie man ikn
K. I(. hIh NUlianingspunkt ftlr das folgende zu berechnen hat; sind da-
uiit/tui dl« Kiitfnruungon nach mehr als zwei gegebenen Punkten
u(iili"<M'<ii , Ko hiuidolt ea sich um eine Au^leichuugsaufgabe, die
iiii:|iiii>i'Im<i|i itdor graphisch gelöst werden kann. Die rechnerische
A iinululcliiiiiM ixt aU habsches ein&ches Beispiel für Termittelnde
HtHilii(iiliiiliig'<i> Mohon mehr&cb behandelt worden, vergl. z. B. Jordan,
||itiiilt>iii>ti ■Ikc Vt>rm«88. II, 3. Aufl., S. 198-199 („Bogenschnitt mit
AutiKttihOiiiiig"i wültoi es sich um Au^leichung von Abstichen aas
ntiiixii l'liHi in kU'iiieni MnßsUb handelt); Koll, Ueth. der kl. Qu. 1893,
H IUI) Hg |„Ilogt>i))(i>huitt gemessener Längen'^; Anweisung IX f9r
iltM iiiiiiiHaiBiOiim trig. und polyg. Arbeiten, 2. Aufl., 1894, Trig. Form. 23.
l„lli'Hi'ii«t»lniltt ^'"> MpssungsUnien", S. 335 flg.^; F. G. Gauss, die
IHH llMil l"'l,v«. »twhnn«gen, 2. Aufl., 1893, a 138, 140, 143 flg.
i\t,\\ htil)\ «tiaiumm''nh!tngeud S. 514 flg. i „Bogenschnitt aus Elein-
llii(ti|i"> Kiut< gra)thit>ohe Anf^eichung dagegen, die nicht auf fehler-
ui^i^tmdi> l'tvii'okv aioh ütittien würde, ist meined Wissens bisher nicht
uiiki' h\>'''"i>i* *'*"' i*"'' mM)le daher diese, ab hier besonders an-
.>.U.t>tlu>t>, *W Ki'^tiung meiu«« in d«r ersten Anmerkung dtierten
\t,l-.uU»a i\[\\\v ^rMjihiM'he Au^eichunu:. mitteilen. Zum Vergleich
,1 ( iUt> vi'slutwisohe Aus^eiehuKg nebst einiges Bemakunsea aber
y .Ml il'Uktn tVttlor v>.«nuii^\s«t3t. uud imr sofort mit Übergang
, n iimm /«Uln»Wisj>iel .^.ler Eiztaohbeit halber, da es ja nur auf
Kv VI' iK.i.Uh Httkvvhtmi, mit cur einer aVrwiiüisisen Messung).
• \.. Ii .. U Vvu Wfii.:^; ;■.,-/:, .^r t;.r:l..i £i l-.x -V:it«ilniigen dei
k, W jj.Ia ^ ,- .„i lu>i.i..;* \ R»^i X\":, W^fs 1**T, *i»f «ij- ssjfikrtiche -Ab-
'^M.J>nuM iil- ' .;i.4i>',..iv-i:<' -Vi-ar.-f ""i -T^ jvof!*«. iii, »■:fv« läj* sw hiei besthäf-
^.T','iil\ \uI(, . ■•■ . i.~-.: ii-i:i;.S »-.ri ,".;; V(i.ri:('-".i:^ äi r:iiÄm:Adr*tonniiiieii.
'' •• '>■ ■' \' .-'-.j r,-.; .'.s v.-T-siT^ .•■i:; r';i-"i--^ i::i::««.-ii;;»»eii Pnntt
,' ■ ^^ M\', i:j Tu« i:; ! .j-^T ,» t* t::t jwi»^ Aa&ati ni
.ln-1--.^- •_- if- ;.i.s..-i-^ fr.T ^ ;;awss-:^,i«»*wt 1896, be-
.- — .. ■-•.; ;!; f^r (.3.-.^ »-i^-T* l^JV'ii frti-;:i.tz **^. i. B. in
^»- ,.'' — i,\ 3>.\ l.tf t** ÄV'
Von E. ELuniE«.
107
2. Die Aufgabe.
Es sind, auf ebenem Gelände, das auch in sonstiger Beziehung
fär direkte Längenmessung gfinstig ist (z. B. Strassen u. dergl.), die drei
Punkte B, W, Z durch ihre Koordinaten gegeben:
B
W
Z
+ 23740,40
+ 24349,08
+ 23955,13
+ 4728,44
+ 5041,11
+ 5613,97
Um den Neupunkt N zu bestimmen, sind seine Entfernungen von
B, W, Z direkt gemessen und es ist als unmittelbares Ergebnis ge-
funden worden: BN^L,^ 522,60;
WN - ij, = 367,59;
ZJV^= 1^ = 439,99;
was sind die Koordinaten Ton N (des ausgeglichenen Punktes)?
8. BeohnexiBOhe AuBg^eiohniig.
Es seien (x, y) die Koordinaten des gesuchten Punktes N, {Xq, y^)
die Koordinaten eines Naherungspunktes N^ (zu berechnen mit Be-
Datzung von zwei der gemessenen Entfernungen), so dass also mit
X^ Tq + X
1)
noch die Verbesserungen x, y der Koordinaten von N^ auf ^ zu bestimmen
sind.
Aus den Verbesserungsgleichungen {L sind die ausgeglichenen
Langen):
( L,^ L, + v^^y^x - x,y + {y ^y,y
2)
l h--L^+%- y{x -x,\ + {y- y.y
sieht man sofort, dass^ mit Benutzung des Näherungspunktes (x^yQ) zur
Durchführung der Rechnung, die Koeffizienten und Absolutglieder der
linear gemachten Verbesserungsgleichungen zu berechnen sind aus:
«0 — Xk
3)
o*=
6» =
Lo^k
cos(JSr^o),
LOfk
. U^ Lo^k — Lk]
aa(KNX
J
108 Zu' Ausgleichung eines durch Längenmessungen bestimmten Punktes.
dabei ist je K=^ B^W, Z zu setzen und £0, k bedeutet den Abstand
zwischen dem Näherungspunkt {x^ y^) und dem fest gegebenen Punkt
K{^ J5, W, Z).
Die zweite Form für a« und hu ist noch angeschrieben, weil man
ohnehin die Z^, k mit Benutzung der Richtungswinkel {KN^ rechnen
wird (von ganz kleinen Abmessungen abgesehen^ bei denen die Quadrat-
tafel ausreichen würde). Nimmt man hier nach vorlaufiger Naherungs-
rechnunflc &n:
4) * «:„= + 24007,70 1^0= + 5177,30,
SO erhält man nach 3)^ wenn die Absolutglieder nur auf 1 cm gerechnet
werden, nämlich:
l^^U,i-I^^ 522,42 - 522,60 = - 0,18,
Zg « Xo,« - A =- 367,54 - 367,59 = - 0,05,
?3 = Xo,8 - is = 439,82 - 439,99 = - 0,17,
und wenn die Koeffizienten a, h auf zwei Stellen abgerundet werden,
die Yerbesserungsgleichungen:
|i?i = + 0,51 X + 0,86 y - 0,18,
v, = - 0,93 X + 0,37 y - 0,05,
Vj = + 0,12a; - 0,99 y - 0,17;
dabei sind or, y und { in Metern genommen, was hier ofiFenbar nicht
zu unbequemen Zahlen führt.
Was nun die Gewichte angeht, so denken wir uns die L zunächst
einmal nur mit unregelmässigen Fehlem behaftet (proportional yX
anzusetzen), also die Gewichte umgekehrt proportional X; nimmt man
L in Kilometern, so wird:
6)
0,68
1
0,87
1
0,44
= 2,7,
= 2,3
mit abBichtlich starker Abnmdung und nach der Angabe so, dass
ff «x 1 der Strecke 1000 m entapricbt.
Mit diesen Zahlen erhält man durch Rechenschieber-Rechnung
ili« Normalgleichungen:
7)
j 2,88 X
1-0,37«
0,37 y - 0,10 = 0.
+ 4,01 y + 0,03 = 0.
(||t< Aufl»«ung giebt:
y 0,01m (P,= 3,96),
a; = 4.0,03m (P.= 2,85),
[pvv\ = 0,131,
somit m. F. der Gewichtseinheit
[pH] -0,134;
■S)
m=--|/-J4?i—± 0,36 m.
Von E. HAxmE. 109
Ln ganzen wird also:
^= iro+ « = + 24007,73 ± 0,21,
y = %+» = + 5177,29 ±0,18.
9) N
4. Begelm&saige Fehler.
Hier fallen vor allein die unerwartet grossen m. F. auf; ± 0,36 m
unregelmassiger m. F. f&r 1000 m würde meinen Fehler von m^ (un-
regelm. m. F. pro Meter) » ± 1,16 cm entsprechen, wahrend unter
günstigen Verhältnissen gute Lattenmessung leicht mit m^ (unregelm.
m.F.pro Meter) »± 1mm und noch weniger zu machen ist. Rechnen
w hier die Verbesserungen v der einzelnen Messungen aus, so geben
die Verbesserungsgleicliungen 5):
It?^ = — I65 cm,
t?, t= — 8 cm,
f?j «= — 16 cm,
[somit [pvv] » 0,132, genügend stimmend mit 8)], abo alle v negativ
und yiel grösser als (bei der selbstverständlichen Festhaltung der An-
nahme, dass die relative Lage der gegebenen Punkte vollständig genau
sei) der Fehler der Längenmessung erwarten lässt.
Ist es hier nicht gerechtfertigt an den L eine konstante Ver-
besserung anzubringen, z.B. die Annahme zu machen, dass ein Latten-
meter nicht mit dem Eoordinatenmeter übereinstimme? Ein Lattenmeter
wäre hier (relativ) zu kurz, denn die mit den Latten erhaltenen Zahlen
sind zu gross. Das Verhältnis der einzelnen v zu den zugehörigen L
ist der Reihe nach rund 111
82Ö0' 46ÖÖ' 28ÖÖ'
das Mittel w&ce ungefähr ^^ und mit um soviel verkürzten L könnte
man die Ausgleichung wiederholen. Auch abgesehen von einer Ver-
schiedenheit der Läi^e des Lattenmeters und Eoordinatenmeters ist be-
kanntlich, bei Latten von genau richtiger Länge, bei Messung auf
ebenem Boden (und noch mehr bei Absenkeln) eine kleine negative
konstante Korrektion der Messungszahlen erforderlich, allerdings nicht
so gross, wie oben berechnet, sondern nur
bis
6000 6000
der Lange. Nimmt man oben als Reduktionszahl der Messungszahlen
- -~ an, d. h. ändert die L von 522,60, 367,59 und 439,99 auf
522,47, 367^ und 439,88 und wiederholt mit diesen Zahlen die
Ausgleichung, so findet man einen Punkt N, dessen Abscisse zwar nur
tun einige cm (etwa 3) grösser wird als oben, und dessen Ordinate
etwa 1 om kleiner ausfällt; aber die m. F. sinken selbstverständlich
\\Q Zur Ausgleichung eines durch Längenmessungen bestimmten Punktes.
sehr bedeutend. Ob man ein solches Verfahren thatsachlich schon bei
drei Messungen rechtfertigen könnte^ ist fraglich; wenn aber viele
Strecken vorliegen und alle v dasselbe Vorzeichen bekommen, ins-
besondere die -^ ungefähr auf einen gemeinsamen Wert hinweisen, so
ist der Neupunkt in der That schärfer bestimmt, ab aus den un-
mittelbaren L hervorgehen würde. In dem Beispiel von Eoll (Meth.
d. kl. Qu., S. 127) mit den Ergebnissen
v,= + 0,07,
i?,-~0,24,
t^s ^ + 0,08,
t?4--0,18,
f;^ = - 0,18
(die L sind der Reihe nach 332, 272, 247, 270, 417 m) wäre ein
Abzug von etwa -^^ an den L gerechtfertigt. Ganz ohne Willkür
würde es bei einem solchen konstanten Koeffizienten nicht abgehen;
aber man käme auf diesem Wege jedenfalls zu ebenso zutrefiFenden
oder selbst bessern Resultaten, als wenn man nur dadurch Rücksicht
auf die konstanten Fehler nimmt, dass man statt der obigen einfachen
Gewichtsannahme q
die also nur auf den unregelmässigen, proportional ^Xsich ver-
grössernden Messungsfehler Rücksicht nimmt. Gewichte für die Längen-
messungen ansetzt, die nach
oder besser
11) ^ mL=Vk^L + ]c^L^
zugleich Rücksicht auf die konstanten Fehler der Längenmessung
nehmen sollen. Es ist mit den gewöhnlichen Mitteln (ohne Eom-
parator) z. B. Normalmeter und dem oft verwendeten Stangenzirkel,
oft nicht leicht die Länge einer Latte auch nur auf — mm festzustellen
und die indirekte Vergleichung zweier Lattenpaare durch Messung der-
selben günstigen Strecke mit scharfen Endpunkten unter Anwendung der
beiden Lattenpaare, wobei das eine z.B. bei zwei Messungen 119,45 und
119,46 m, das zweite aber 119,50 und 119,49 lieferte, giebt über den
(relativen) regelmässigen Fehler leicht schärfer Aufschluss als
direkte Vergleichung mit den oft nur vorhandenen bescheidenen Mitteln;
in dem eben angeführten Beispiel wären die Längen an dem zweiten
Lattenpaare um 25 mm auf 120 m kürzer (die Zahlen sind grosser)
als an dem ersten und es wäre von den durch die zweiten gelieferten
Von E. Hammse. Hl
1
Vessungszahlen abzuziehen, um sie mit Zahlen, die das erste
gegeben hat, vergleichbar zu machen. Freilich ist dies nur eine re-
lative Korrektion^ über den absoluten Betrag des regelmässigen Latten-
fehlers, und also nach weniger über den regelmässigen Gesamtfehler
kr Messung ist damit durchaus nichts entschieden. Aber man wird
in der vorliegenden Ausgleichungsaufgabe mit Verwendung eines solchen
konstanten, empirisch bestimmten Koeffizienten der regelmässigen
Verbesserung, wo eine solche durch die v entschieden angedeutet ist,
wie schon bemerkt, leicht Ergebnisse bekonmien, die richtiger sind,
als wemi man die L unverändert lässt und nur Gfewichte ansetzt, die
nach 11) zugleich auf den regelmässigen Fehler Rücksicht nehmen
soUen. Nach der Preussischen Katastervorschrifb würden z.B. in der
obenstehenden Aufgabe (Gelände I) die Strecken Gewichtszahlen gleich
2,86, 4,71, 3,69 statt der oben angenommenen 1,9, 2,7, 2,3 erhalten;
die Zahlen der ersten Gewichtsannahme verhalten sich wie 1 : 1,6 : 1,3,
die der zweiten (der oben gemachten) wie 1:1,4:1,2; an den Koordi-
naten f&r N würde so auch mit den ersten Gewichten kaum etwas
gegen oben g^ndert und jedenfalls würde an den m. F. nicht viel ge-
ändert. Insbesondere würden die m. F. von x und y entschieden zu
gross ausfallen, wenn die Punkte B, TT, Z als sehr gut bestimmt be-
kannt sind und die Messung der Strecken L z. B. sicher nicht mit
einem grossem (unregelmässigen) Fehler als ±2yL ^t^ behaftet ist.
5. GhraphiBOhe Ansgleiohung.
Hier scheint mir nun die graphische Ausgleichung den Vorteil
ZQ bieten, dass sie auf den ersten Blick alle wünschenswerte Auskunft
auch über einen etwaigen merklichen konstanten Fehler bietet (selbst-
Terstandlich kann man auch bei rechnerischer Ausgleichung den kon-
nten Fehler leicht absondern; immerhin ist diese Anschaulichkeit des
graphischen Verfahrens sehr willkommen).
Durch eines der gemessenen Z, z. B. Lt = KN^ ist als plani-
metrischer Ort des Neupunktes N ein Kreis um den gegebenen Punkt
^ als Mittelpunkt und mit Lt als Halbmesser fes^elegt. Es sei nun
wieder nahe bei N zunächst ein Punkt Nq fest angenommen, um
dessen Verbesserung es sich handelt. In der Nähe von Nq wird man
f&r eine kurze Strecke den Kreis um K ersetzen können durch die
Richtung seiner Tangente; diese steht senkrecht auf dem Halbmesser,
d.h. die Richtimg der Tangente erhält man durch einen Richtungs-
winkel der sich von (KN^) um 90® unterscheidet. Diese Richtungs-
^kel, {KNq) braucht man ohnehin zur Rechnung der Entfernungen
^\\ da KN gemessen ist, hat man in {KN^ — KN) auch unmittel-
bar den Abstand jener Tangente von Nq gegen K hin (wirklich gegen
üf hin oder, von K aus, über Nq hinaus, je nachdem die angegebene
Differenz positiv oder negativ ist). Wenn die auf solche Art er-
112 Zur Ausgleichung eines durch Längenmessungen besidmmten Punktes.
«g.i.
haltene Ausgleichungsfigur^ wenn z. B. die Entfernungen AP, BF^
CPy BF von den gegebenen Punkten A^ B, C, B aus gemessen sind^
die Form von Figur 1
hätte, so wäre an der
Berechtigung einer kon-
stanten Yerbessenm^
der Längenmesgungen
(hier dann mit dem
Vorzeichen +) doch
kaum zu zweifeln, mag
nun diese konstante
Abweichung wirkücl
in einer Differenz zwi^
sehen Lattenmeter und
Eoordinatenmeter oda
in irgend einer an-
deren Quelle regelmässiger Fehler ihren Ursprung haben.
In dem in den Abschnitten 8, und 8. behandelten Beispiel hat man
folgende Daten zum Auftragen der Bestinmiungslinien fQr N (dei
Tangenten an die Kreise um B, Wy jS).
|a:o=+24007,70|yo-- + 51"^
223.17 ^D
Näherungspunkt :
N.
Richtungswinkel: (^^o) =
somit
R.W. der Tangente ^{KN^) ±90^^
Strecken zum Näherungspunkt: KNq==
Gemessene Strecken: KN ^
Abstand der Tangente von N^,
gegen K hin, =
'( (BNo)
. - 59«,2
1
149», 2
1= 158«,2
248»,2
522,42
522,60
367,54
367,59
-0,18
0,05
1 {ZJfo)
1=276^
i
6^9
439,82
439,99
-0,17
Mit diesen Richtungswinkeln und Abständen werden die Tangentei
in dasselbe Netz im Maßstab 1 : 10 eingetragen, wie es in dem obei
zitierten Aufsatz des Verfassers, Zeitschrift für Vermess. 1896, S.GIJ
angegeben und verwendet ist (Randteilung in Graden, Koordinaten
teilung nur nach Dezimetern, nicht nach Centimetern, also Net:
mit cm-, nicht den verwirrenden mm -Linien). Man erhält damit die ii
Figur 2 stark ausgezogenen Linien.
Wählt man ihnen entsprechend rasch nach Gutdünken dei
Punkt N aus, so ist man geneigt, ihn mit etwa
"" £= + 24007,80, y = + 5177, 28,
also mit einer gegen das Resultat 9) etwas grossen Abscisse anzusetzen
Von E. Hamh^b.
113
Man liat aber^ wenn man sich [vv] gebildet denkt, zu beachten, dass
mit Entfernung des Punktes von der Linie (TT) das v^^ sehr rasch
wächst, während gleichzeitig r^ und ^3 nur sehr langsam abnehmen.
Man wird also mit N doch möglichst nahe bei ( W) bleiben und da-
mit ein Resultat erhalten, das von 9) praktisch kaum abweicht. Eine
Konstruktion des der Methode der kleinsten Quadrate entsprechen-
den Punktes (vergl. 3.), wie sie Bertot u.a. gegeben haben, empfiehlt
Fig. s.
W
\;-v-oV i :
10,
sich auch hier nicht, vernichtet vielmehr z.T. die Vorzüge der gra-
phischen Ausgleichung.
In die Figur eingetragen sind nun hier, dem Vorstehenden ent-
sprechend, aber auch noch starke Linien — — — ; diese entstehen durch
Verkürzung der L um das konstante Maß --- von L, d. h. um die
oben berechneten Beträge 13, 9 und 11 cm, und neben ihnen sind
noch feine Linien , die von mir so genannten Nebenlinien
(siehe den oben angefahrten Aufsatz und 6.) eingetragen. Man sieht
hier auf einen Blick, dass die Verschiebung der — — auf die
Zeltsehrift f. MAtbemAtikn. Physik. 48. Jahrg. 1898. S.Heft g
114 Zur Ausgleichung eines durch Längenmessungen bestimmten Punktes.
als Bestmmungslinien an den Koordinaten des zu wählenden Punktes 1^
praktisch so gut wie nichts verändert^ auch mit liest man ab:
a; = + 24007, 76,
5=^ + 5177,28;
vergl. dazu die Bemerkungen zur rechnerischen Ausgleichung.
Auch bei dieser einfachen graphischen Ausgleichung ist es ab
Übungsaufgabe für Studierende (nicht im Sinne wirklicher Anwendung
bei Ausgleichungen) ganz empfehlenswert, flQr eine Anzahl Ton Punkt-
annahmen in der Umgebimg Ton Nq die v abzumessen (sei es die auf
oder — sich gründenden) und je die [pvv] zu bilden, end-
lich aus den so für jene Punkte gewonnenen Zahlen Linien gleicher
[pvv] empirisch zu konstruieren. Wer Ton mittlerer Fehlerellipse noch
nichts gehört hat, wird so sehr einfach auf sie hingewiesen.
6. Nebenlinien. SohluBsbemerkungen.
(Soldnersche und Qausssche Koordinaten.)
Auch hier wird zweifellos die volle Anschaulichkeit der graphischen
Ausgleichung erst erreicht durch die Nebenlinien, die die verschiedene
Wertigkeit der einzelnen Bestimmungslinien graphisch zum Ausdruck
bringen; sei es, dass man sie auf bezieht und dann in ihre Abstände
auch den konstanten Fehlerteil mit aufnimmt, oder auf und sich
hier wesentlich auf den unregelmässigen Fehler beschränkt. In der
obigen Figur 2 ist dies mit der Annahme:
unregelmässiger Fehler »= ± 1,5 1/^ d^öi
geschehen und zwar bezogen auf — — — , bei denen der regelmässige
Fehler im wesentlichen beseitigt sein wird. Die Abstände der Neben-
linien von den entsprechenden Hauptlinien werden
l,5yö23, 1,5^368" und 1,5VU0,
also ±34, ±29 und ± 32 mm. Dass man sich hier wieder zur Ein-
tragung von Haupt- und Nebenlinien zweckmässig eines Parallellineals
bedient, das die Parallelverschiebungen direkt einstellen lässt (vergl
Zeitschrift für Vermessungsw. 1896, S. 616), braucht wohl kaum be-
sonders hervorgehoben zu werden.
Wenn auch auf die Aufgabe der Ausgleichung überschüssiger
Streckenmessungen zur Bestimmung der Lage eines Punktes praktisch
nicht viel Gewicht zu legen ist, so sei doch noch daran erinnert, dass
man gelegentlich solche Streckenmessung mit Vorwärts • oder Rückwärts-
schnitten kombinieren kann, indem der eine oder andere der ge-
gebenen Punkte nahe und für die Längenmessung bequem liegt
Bei graphischer Ausgleichung ist diese Kombination besonders einfach.
Zum Schluss sei auch noch besonders angeführt, dass man bei
der Punktbestimmung durch Streckenmessung sehr leicht (etwas be-
quemer als bei der Winkelmessung) Rücksicht nehmen kann auf die
Von E. Habimeb. 115
Verschiedenheit der Streckenverzerrong in verschiedenen^ von einem
Punkt ausgehenden Richtungen^ wenn die Punkte sich auf ein System
Soldnerscher Koordinaten (oder ein anderes^ nicht winkeltreues System)
beziehen. Wenn die Ordinate der Messungsstelle sehr gross ist^ so
kann ja die Yerstreckung, die wie ein mit der Richtung der ge-
messenen Strecke reränderlicher konstanter Fehler wirkt^ sogar für
gewohnliche Lattenmessung fühlbar werden; z.B. ist im Soldner sehen
System mit y = 90 km der Maximalwert der Verstreckung des Bogen-
differentials bereits rund > also neben den andern konstanten Fehlem
der Längenmessung wohl filhlbar. Diese diflferentielle Verstreckung ist bei
Soldner Null in der Richtung senkrecht zur rc-Axe (Richtungswinkel 90®
und 270°) und erreicht ihr Maximum, in Bruchform r^; in der Richtung
der X'Axe (Richtungswinkel 0® und 180®); in beliebiger Richtung
(Winkel a mit der x-Axe) beträgt sie endlich
Diese, für verschiedene Richtungen verschiedene, prozentische Ver-
grosserung der gemessenen Strecken wäre vor ihrer Einführung in die
Rechnung anzubringen, wenn man bei besonders scharfer Längen-
messung und bei grosser Entfernung der Messungsstelle von der x-Axe^
80 bis 100 km z. B., überhaupt auf sie Rücksicht nehmen will; selbst-
Terstandlich gilt dies sowohl für rechnerische als fQr graphische Aus-
gleichung. Bei Qaussschen Koordinaten statt Soldnerschen ist diese
Projektionsvergrösserung der gemessenen (jedenfalls kurzen, nur einige
hundert Meter langen) Strecken für alle dieselbe und kann, wenn sie
überhaupt berücksichtigt werden soll, mit der sonst etwa als zweck-
mässig sich zeigenden konstanten Veränderung dieser Strecken zu-
sammen gemessen werden. Wäre also die Punkteinschaltung durch
Langenmessung (statt der durch Winkelmessung) praktisch wichtig, so
wäre hier ebensowenig oder weniger als dort die Soldnersche Abbildung
im Vorteil gegen die Gausssche und es ist nicht richtig, wenn in
der geodätischen Litteratur (im Anschluss an die frühere Entwickelung
Jordans, vergl. z.B. Handbuch der Vermessungskunde, 2. Auflage 1878,
2. Band S.296, S.Auflage des S.Bandes, 1890, S. 285-287) immer noch
das Gegenteil behauptet wird.
f
116 Kleinere Mitteilungen.
Bemerknng ftber einen Satz der Differentialrechnnng.
Von G. Kowalewsld in Leipzig.
Gauss (vergl. Kr 0 necker, Vorlesungen über die Theorie der einfachen
und vielfachen Integrale, herausgegeben von E.Netto, l.Vorl. S. 12) definiert
einmal die Stetigkeit einer Funktion in dem folgenden Sinne:
„Geht X von x^ bis x^ und nimmt y für diese beiden Werte der Variablen
die Werte y^ und y^ an, dann giebt es zwischen x^ und Xy^ jedesmal ein x\ für
welches die Funktion den zwischen y^ und y^ beliebig gewählten Wert j^' erhält/^
Gegenwärtig gilt bekanntlich die von Dirichlet (Grelle, Bd. 4, S. 159)
gegebene Definition, welche den Begriff mehr einschränkt, sodass eine Funktion,
welche die von Gauss angegebene Eigenschaft hat, nicht notwendig in dem
heutigen Sinne stetig zu sein braucht. Eine grosse Klasse von solchen Funk-
tionen bilden z.B. alle Derivierten von stetigen Funktionen.
Im folgenden soll ftlr Funktionen, die nur der Gaussschen Forderang
genügen, ein Satz bewiesen werden, der in dei* Differentialrechnung fiir
stetige Funktionen bewiesen wird. Er lautet:
Hat eine Funktion f{x) in dem Intervall (a . . . &) einschliesslicli
der Grenzen die von Gauss angegebene Eigenschaft, besitzt sie
ferner an jeder Stelle im Innern des Intervalls eine bestimmte
Derivierte und ist /'(a) = /'(2>), so giebt es zwischen a und h eine
Stelle I, an welcher die Derivierte verschwindet.
Dass f{x) im Innern von (a . . . 2») eine bestimmte Derivierte besitzt, soll
(im Anschluss an Dini, Grundlagen für eine Theorie der Funktionen einer
reellen veränderlichen Grösse, Seite 93, § 72) bedeuten, dass für jedes %
fix 4- 9)-^ fix)
zwischen a und h der Grenzwert von - -~i~ — - endlich oder unendlich
gross, aber von bestimmtem Vorzeichen, ist; gleichviel, ob d positiv oder
negativ sich der Null nähert.
Konstruiert man um die Stelle c «= — ~ mit einer beliebigen positiven
Grösse b l nur muss b < -~— sein j ein Intervall (c — e . . . c + 0 ^^
greift aus demselben zwei Werte x\ x" heraus, so kann möglicherweise
f(/) = /*(«") sein. Wenn dagegen f{x^) ^ f(p^^') ist, so ist eine Differenzen
fix*) — /"o, f{x*^) — ^, wo fo=^f((i) = f(b) sein soll, von Null verschieden.
Es sei z.B. /"(^f') — /J)<0. Dann kann man zwei Werte c^, c^ so zwischen
f(x') und f{x^^) wählen, dass c^ — /"q, c^ — fo beide von Null verschieden
sind und dasselbe Vorzeichen haben. (^Man braucht nur C|, c^ genügend nahe
an f(x!) zu wählen.) Weil f(x) die Gausssche Eigenschaft hat, giebt es
zwischen x' und o;" zwei Stellen x^, arg, sodass f(xi) = Cj, f(x^) = c^ ist.
Dann sind also auch f(xi) — fo^ f{^2)~~fo beide von einander und von Null
verschieden und haben dasselbe Vorzeichen. Ausserdem ist
c — c < a^j < arg < c + f,
wenn die Bezeichnung so gewählt wird, dass x^^ < x^ ist. Wenn nun
Kleinere Mitteilungen. 117
i Z' W - /• I > I fi^f) - fo
ist, so liegt /*(jCj) zwischen /q= f(a) und /"(aJi), mithin giebt es zwischen a
und jj eine Stelle x^\ sodass /*(V) = fi^f) ist (a <»-,'< irj< a;,< c + e).
hn FaUe | f(jc,) - /o |< | fix^) - /o | Hegt f{x,) zwischen /"(x,) und /^ - /"(ft),
folglich giebt es zwischen x, und & eine Stelle x^^ so dass /"(xj) = /"(^i) ist
(c — e < Xj < x, < rri'< 6).
Es hat sich also ergeben , dass einer der folgenden drei Fälle eintritt:
Entweder ist f(x') = /"(x") oder /"(x/) = f{x^) oder /"(x,') = f{x^'), wobei
c— e<x'<x"<c+c, c — €<Xi<x/<6, a<x,'<x,<c + ff.
Dies können wir so ausdrücken:
Ist f{a) = f{h) und hat f(x) in dem Intervall (a . . . 6) mit Einschluss
der Grenzen die Gauss sehe Eigenschaft, so giebt es zu einer beliebig ge-
wallten positiTen Grösse £ ein ganz innerhalb (a...b) gelegenes Intervall
(«,... 6|) von der Grösse &i — ^i < — « — h e derart, dass f(a^) = f{\) ist.
Diesen Schluss kann man. ohne Ende wiederholen. Zu einer beliebig
gewählten positiven Grösse C| findet man dann ein ganz innerhalb (oj . . . &i)
liegendes Intervall (Of . . . &j) von der Grösse 6, — o, < -— „"^ + ^i derart,
dASS ^(O}) ^ /^(^i) ^^^ ^^d ^^ ^^^* "^^^ diese Weise gewinnt man eine un-
endliche Beihe von Intervallen
(a . . . 6), (oj . . . &i), . . . (a« . . . 6»), . . .,
wo jedes ganz in dem vorhergehenden enthalten ist und hinsichtlich der
Grösse die Ungleichungen bestehen:
&« — »«< 2 *" **-* • (»» = 1» 2, . . .)
Sind die £, £j,... so gewählt, dass ««— i = — "^ — ^^^^ ist, so er-
kennt man leicht, dass /3\»r
&•-«.< (J) (& - a)
wird, dass also lim (&« — a«) = 0 wird. Dann aber giebt es einen Punkt g,
»SS OD
der in allen jenen Intervallen enthalten ist, sodass a«, < | < 6« ist. Wir
haben also das Resultat:
Hat f(x) in dem Intervall (a . . . &) einschliesslich der Grenzen die
Gansssche Eigenschaft und ist f{o)'=f(p)j so existiert im Innern von
(a . . . 6) eine Stelle £, um welche sich Intervalle (a„ .-.&«) von beliebiger
Eleinheit konstruieren lassen derart, dass /"(a«) » fip») ist.
Ziehen wir jetzt unsere Voraussetzung über die Derivierte von f(x)
in Betracht, so ergiebt sich, da die beiden Quotienten
f{fln)-m) A&O-/*«)
1 TL = »
wenn sie nicht verschwinden, entgegengesetzte Zeichen haben, dass nur
r({) — 0 sein kann.
Als Beispiel einer Funktion, welche unseren Voraussetzungen genflgt,
ohne überall stetig zu sein, führen wir die folgende an, in welcher die
Qoadratwarzeln positiv sein sollen.
WS Kleinere MitteiluDgen.
- f(x) ^2x + (sin jy+ V^l^, (x < 0).
Hier ist f(l) = /"(— l) = 1). An der Stelle a; == 0 ist eine Unstetig-
keit, während die Gauss sehe Eigenschaft offenbar besteht and der vorwärts
und rückwärts gebildete Differentialqaotient gleich -f <^ ist.
Bemerknngen zu dem Mittelwertisatz für ein System
von n Integralen.
Von G. Kowalewaki in Leipzig.
In Heft 8 des vorigen Jahrgangs habe ich den Satz aufgestellt, dass fürn
b
Integrale Jq>i(f)dt (* == 1, 2 . . . w), wo die q>i reelle und von a bis 6 stetige
a
Funktionen sind, n Gleichungen bestehen:
6
f<p,it)dt = [it<Pi(ii) + •■■ + J^Vi{t»)]Q> - «)•
a
Dabei sind A^ , . . . >l„ positive Grössen mit der Summe A^ H h ^ = ^
und ^j , f^...tft gewisse Werte aus dem Intervall (a . . . b). Durch eine ein-
fache Variablenänderung k^ann man auch den allgemeineren Satz beweisen,
dass unter denselben Voraussetzungen n Gleichungen
b 6
fipi(t)F(t)dt = [k,ip^(f,) + . . . + Xn9>i{Q]fF(t)dt
a a
bestehen, vorausgesetzt, dass F(i) von a bis b stetig ist und keinen Zeieben-
wechsel erleidet.
Für n = 2 bin ich zu diesem Satze durch ein Theorem von Weier-
strass gefflhrt worden, welches Hermite in seinem Cours von 1882 (ge-
halten an der Faculte des sciences) in der 7. Vorlesung (Seite 63 der Aus-
gabe von Andoyer) entwickelt mit Hilfe von Betrachtungen, die der Statik
angehöre!. Setzt man f(t) = 9p(^) + i^f(t) und
b b
fF(t)f{t)dt^ljifF(t)ät,
a a
WO F(t) von a bis b sein Zeichen nicht ändern soll, so sagt (nach Hermite)
der Satz von Weierstrass aus, dass (i das Affix eines Punktes ist, der
innerhalb jedes die sämtlichen Punkte f(f) (a < ^ ^ &) umschliessenden con-
vexen Gontours liegt. Will man also mit Hilfe des Weierstrass sehen
Satzes so viel wie möglich über die Lage des Punktes (a aussagen, so moss
man den engsten con vexen Contour aufsuchen, welcher die Punkte f(t) ent-
hält. Jeder convexe Bereich, der die Punkte f(f) enthält, muss auch ihre
Verbindungsstrecken enthalten. Wenn also die Gesamtheit aller Verbindungs-
strecken von je zweien der Punkte f{t) oder, wie man sich ausdrücken kann,
Kleinere Mitteilungen. 119
aller Seimen der Kurve f(() selbst einen convexen Bereich erzeugen würde,
so wäre dies offenbar der engste convexe Bereich, der die Punkte f{{) ent-
hält. Man würde in diesem Falle sagen können, der Punkt ft liege in diesem
Bereich oder, was dasselbe ist, auf einer Sehne der Kurve f{(). Dies wäre
aber auch das Maximum von dem, was man mit Hilfe des Weierstrass-
schen Satzes über die Lage von fi aussagen kann. Bei einer Kurve, die sich
zeichnen iSsst, ist es evident, dass die Sehnen einen convexen Bereich bilden.
Wenn man aber ^{() und ^{i) nur als stetig voraussetzt, so lässt es sich
Dicht so leicht einsehen. Ich habe deshalb in der in Heft 3 veröffentlichten
Arbeit unter Umgehung dieses Hilfssatzes, nach dessen Beweis ich mich
ein&ch auf das Theorem von Weierstrass hätte stützen können, direkt
bewiesen, dass \l ein Punkt auf einer Sehne der Kurve f(i) ist, was ja
anmittelbar in meinen Gleichungen
b 6
a a
b b
Mt)F(t)dt = [X,^(t,) + XM^,)]fF(t)dt
a b
^die in jener Arbeit allerdings nur für F{f) = 1 abgeleitet werden) ent-
halten ist. Später bemerkte ich, dass in eben jener Arbeit auch der Beweis
des Satzes implicite enthalten ist, dass die Sehnen von f(t) einen convexen
Bereich bilden. Sind nämlich
(«.= /"(«.), li + X^ = l, A5 + A, = l, a<Ji<h, ai,^^0, A5,A,>0)
irgend zwei Punkte des von den Sehnen erzeugten Bereiches, so ist ihre
Verhindungsstrecke durch
«l(^Wl + ^«2) + «2(^8«>8 + ^4«4) («11 «« > 0, Xj + X, « 1)
dargestellt. Da hier aber »lAj + «i^ + XjAj + Xj A4 = 1 ist, so lässt sich auf
Grand der AusfOhrungen in Heft 3 schliessen, dass diese Verhindungsstrecke
nur Punkte enthält, die wieder auf einer Sehne liegen. Der durch die Sehnen
von f(t) erzeugte Bereich hat also die Eigenschaft, dass die Yerbindungs-
^eeke von irgend zweien seiner Punkte ganz zu dem Bereich gehört.
Dadurch ist aber ein convexer Bereich charakterisiert.
In Wirklichkeit sagt also, wenn man diesen Hilfssatz kennt, der
Weierstrasssche Satz dasselbe aus wie mein Mittelwertsatz für n » 2.
^ aber dieser Hilfssatz nirgends, soweit mir Darstellungen des Weier-
strass sehen Satzes bekannt sind, erwähnt wird und auch keineswegs selbst-
Terständlich zu sein scheint, so glaube ich auch in dem Falle n = 2 eine
kleine Ergänzung des Weierstrassschen Satzes gebracht zu haben, während
die Verallgemeinerung auf n > 2 neu sein dürfte.
Im folgenden mache ich eine Anwendung von dem allgemeinen Mittel-
wertsatz auf drei Funktionen, die so gewählt werden:
9,(0 = 1^(0,
120 Kleinere Mitteilungen.
Es ergiebt sich:
a
b
f^{t)dt = [k,i>(t^) + i, ,/,(/,) + iMhMb - «)>
a
b
f<pitM*)dt = [iMfiMti) + ^v(^)i>{h) + hv{h)f(f»)]Q>-"^-
a
Multipliziert man die beiden ersten Gleichungen und subtrahiert daTon
die dritte, nachdem man sie vorher mit 6 — a = (6 — a) (Aj + ilj + ^) ni^^i'
pliziert hat, so kommt nach gehöriger Reduktion:
6 6 6
f(p(t)dt 'J^{t)dt -{h- a)fq>(t)ilf{i)dt
a a a
= - (6 - ay^lihi^Pi - Vt)(*' - **)i
t,*
WO ^1= ^{j'i)^ 9>i ^ v(h) sein soll. Aus dieser Gleichung lässt sieb ein
bemerkenswerter Schluss ziehen. Sind ip{t)^ ^(t) so beschaffen, dass sie
beide fortwährend wachsen oder beide fortwährend abnehmen, wenn t das
Interrall (a... &) von a nach b durchläuft, so haben die Differenzen ipi — 9h
^i~-~ ^k dasselbe Vorzeichen und, da die kfXk'^0 sind, so ist
I,*
folglich die rechte Seite der Gleichung sicher nicht positiv, mithin:
6 6 b
S<p{t)dt ■fi>(t)di <{b- a)fv(t)ii,(f)dt.
a a a
Wenn dagegen q>(t) fortwährend zunimmt, ^(t) aber abnimmt oder
umgekehrt, so kommt die Ungleichung:
6 6 6
f9(t)dt ■f^it)dt > (a - b)fq>it)i,(t)dt,
a a a
weil dann die Differenzen g>i — tpt^ ^i — ^k entgegengesetzte Zeichen haben,
ihr Produkt also negativ ist.
Diese wichtigen Ungleichungen, welche sich in so einfacher Weise ans
dem Mittel wertsatz f ür n = 3 ableiten lassen, rühren von Tschebyscheff
her, wie Hermite in dem oben citierten Cours von 1882 (S. 47) mitteilt
Einen Beweis, der sich auf die Betrachtung des Doppelintegrals
6 6
Sflvi^) - ^(jfMH^iy) - '*{y)]dxdy
a a
stützt, findet man im American Journal of Mathen^atics (vol. VU, S. 377l
Dort wird auch eine Reihe von interessanten Anwendungen, namentlich
auf elliptische Integrale, vorgeführt.
über die automorphe Transformatioii einer Summe
von Quadraten mit Hilfe infinitesimaler Trans-
formationen und höherer komplexer Zahlen.
Von
Professor Beez
in Plaaen i. Y.
(FortBetiting.)
§2.
Die automorphe Transformatioii der Summe
von drei Qnadraten.
Um die Summe von drei Quadraten Xf^+ x^^-^ x^^ in die Summe
dreier anderer Quadrate x^^+ x^^+ y,'* überzufiihren, hat man
Xq = (IqqXq + ^Q\Xi + Oif^X^j
1) x^^ a^^x^ + a^^x^ + »is^,
ra setzen und den Koeffizienten aik die Bedingung aufzuerlegen, dass
2)
«HO* + «10* + «JO* =* 1 ; «00»01 + «lO^ll + «20Ö21 " 0;
a.
2
Ol
+ V+a,,*=^l,
^\. Infolge davon ist:
«00^^02 + «10»1« + «20«2« = 0;
«Ol »02 + ^n^\2 + ^1«22 = 0
A» =
also
a
00
a,
Ol
a,
02
«10
«a
«11
0,0
«»i
"n
A
= ±1.
=1,
Wir beschranken uns auf die Betrachtung des ersten Falles A = + 1
und nehmen überdies an, dass die identische Transformation Xq = Xq,
V=^p x^^x^ für ajQ=aii = 05,»= 0 imd a;i = 0, wenn Tc von i
verschieden ist, eintritt. Die inverse Transformation, durch welche der
Pnnkt J wieder in den Punkt x zurückgeführt wird, ist:
ZcitMlizifIf. Mathematik n. Physik. 43. Jahrg. 1898. 3. Heft.
122 t^ber die automorphe Transfonnation einer Summe von Quadraten etc.
3) V=%<+<*ii^i'+«2i5a'.
Denn setzt man in 3) die Werte Ton Xq, x^^ x^ aus 1) ein, so er-
hält man Xq"^ Xq, x^^^x^, x^^=^x^.
Die Gleichungen 1) bilden eine dreigliedrige Gruppe, da zwischen
den neuen Koeffizienten aik sechs Gleichungen stattfinden, sie also als
Funktionen von drei wesentlichen oder unabMngigen Parametern an-
gesehen werden können. Die Transformation 1), 2) lässt den Koordinaten-
anfang, den Abstand eines Punktes von demselben, die Entfernung
zweier Punkte, die unendlich entfernte Ebene, den unendlich entfernten
imaginären Kreis oder den imaginären Kegel x^ + x^ + x^=0 un-
verändert, ausserdem aber auch noch die Ebene k^x^ + k^x^ -^- l^x^ = c
wie sich später ergeben wird, wenn die drei wesentlichen Parameter
^n; ^17 K eingeführt worden sind. Zur geometrischen Deutung der
Gleichungen 1) nehmen wir zwei rechtwinklige Axensysteme mit ge-
meinschaftlichem Koordinatenanfang an, von denen das eine fest das
andere um den Koordinatenanfang drehbar sei. Die Koordinaten eines
Punktes M mögen in dem ersten x^^ x^, x^j in dem zweiten x^^ x^, x,
sein. Dann bestehen zwischen den beiderlei Koordinaten die Gleich-
ungen 1), welches dieselben sind wie bei der gewöhnlichen Koordinaten-
transformation, und den Übergang von einem rechtwinkligen System
zu einem anderen mit demselben Koordinatenanüang vermitteln. Ist die
Änderung in der Lage des beweglichen Systems g^en die Ajifangs-
lage nur eine unendlich geringe, so ändern sich die Koeffizienten a^i
unendlich wenig, während x^y x^, x^ unverändert bleiben. Man hat
also die Gleichungen 1) zu variiren und dabei auf die Gleichungen 2(
Bücksicht zu nehmen, sodann die beiden Systeme zusammenfallen zu
lassen, wobei a;,«!, aa^'O, wenn h von % verschieden ist. Wir er
halten aus 2):
8a^ = daji = da„ = 0, Sa^^ + da^^ -= 0, Sa^^ + 8a^^ == 0, |
da^j + 6a^^ = 0.
Wir können daher den infinitesimalen Transformationen folgend^
Gestalt geben:
4)
Setzen wir die Variationen:
daoi, dai2, öa^^^
die durch cyklische Vertauschung der Indices 0, 1, 2 in einander über-
gehen, bezügUch gleich ^^g^^ ^j^^ ^^g^^
worin dt eine unabhängige unendlich kleine, A^, A^, A, beliebige end-
liche Grössen bedeuten, so sind die Variationen von Xq, x^^ x^' für t^Oi
Von Prof. Bebz.
128
und die Variation einer beliebigen Funktion fipo^, Xi,z^, t)^
j.^ (of dx^ df dx^ df äx;\j.
6-)
wird
oder nach den willkürlichen Eonstanten geordnet:
Wir bestimmen nun in derselben Reihenfolge wie in § 1 die end-
lichen Transformationen nach den dort angegebenen drei verschiedenen
Integrationsmethoden.
I. Setzen wir den Koeffizienten Ton df in 6):
so finden wir die endlichen Transformationen in der Form:
7) a:/« Xi + ttpxi + -gy fp^Xi + 37 9'a;. H
Nun ist:
Setzt man Ao*4- ^i*+ ^*=' A* so üt also:
und es kommt: 9% = ÄV^o.etc.
ainhi • i — cosht
«
Durch Einführung der Werte von q>XQ und qp'xo erhält man endlich:
8)
woraus durch cjklische Yertauschung der Indices 0, 1, 2:
9*
124 f^ber die automorpüe Transformation einer Samme von Quadraten etc.
,_ Yi t 1— coB^t , , flinÄ<\ , /. . 1 — coBht . sinftf \
Xf — r^ ^AqX, ^, h Ai ^ J'T'^Y'i^ ji ^0 J /
+ r,(l-(V+V)T?^)-
Die Formeln 8) gehen ^ sobald man
Aq ~ — Xi, A| = yi, ^1 '^^ ~~ ^1
in die Euler sehen Oleichimgen über, die wir in der Vektorengleichung
9) p'~ piCosO" — (p — piCosd)(cos9 + JctQ^sinfp)^,
worin • • i ? -
g'^x' + iy' + ke',
Qi-^i + iyi + ^^i7
cos d « xx^ + yy^ + si^i == ^a?i + yVi + J?'^i,
zusammengefesst haben. Wenn A^jj A^, X^ unveränderliche Werte haben
und nur t sich ändern kann, so stellen die Gleichungen 8) eine ein-
gliedrige Gruppe mit vertauschbaren Transformationen dar. Dies lässt
sich am einfachsten mittelst obiger Vektorengleichung 9) nachweisen.
Man erkennt leicht, dass der Ausdruck
sobald man fär x^y a:/, x^ ihre Werte aus 8) einfahrt, in
übergeht, dass also der letztere Ausdruck eine sogenannte Invariante
der Transformation ist.** Dasselbe ist auch der Fall mit
^iX + yxy + z^Zy
dem entsprechenden Eul ersehen Ausdruck. Da nun derselbe gleich
cosO" ist, so ergiebt sich, dass, wenn x^^y^, e^ als konstant angenommen
werden, auch cos^ unverändert bleibt. Lässt man daher auf die Trans-
formation: I Q. , / o.\/ . 7 • • \
(>= Picosd" + (9~ Pi cos d") (cos 9+ kiQiSmtp)
eine zweite Transformation:
p"= picosd" + (p'— PjCOsO')(cos9'+ Ätpjsing)')
folgen, so erhält man eine Transformation derselben Art:
• 1. c. S. 64, 1.
•♦ S. diese Zeitschrift 41. Jahrg. S. 64.
Von Prof. Bbbz. 125
p"=« piCosO" + (p — PiCOS'&)[co8(9) + 9)') + iipisin(g) + ^')];
die Gleichungen 8) stellen also eine Gruppe yon Transformationen dar
und zwar eine eingliedrige^ da nur ein wesentlicher Parameter t vor-
handen ist^ eine sogenannte ,^ eingliedrige Untergruppe ^^
Da i und f vertauscht werden können^ so folgt^ dass zwei
Transformationen der Qmppe 8) mit einander vertauscht werden können,
sobald Iq, X^y A^ ihre Werte nicht ändern. Ist letzteres jedoch nicht
der Fall; so lässt sieh aus G-leichung 9) die Qruppeneigenschaft der
Transformation 8) nicht ablesen. Hierzu eignet sich aber in ganz vor-
züglicher Weise die Quatemionenform* der Eulerschen Transformation:
10) «'-i«2,
•
m'=* hix*— l'y'+ is/y
q-=^ d + Tiia — lch + ic.
Denn lässt man auf 10) die Transformation:
«"= Y«v
folgen^ so kommt:
11) „"=i,.i.»gg'
Setzen wir hierin q^= q", woraus —? — ^ ä^ folgt, so lässt sich
11) auch schreiben:
12) «"=^«2",
welche Gleichung eine Transformation derselben Art wie 10) darstellt.
Die Transformationen 10) bilden also eine Gruppe. Zwei aufeinander
folgende Transformationen sind aber nicht mit einander vertauschbar.
da im allgemeinen q*q nicht gleich qq' ist. Die Parametergleichung
j"— qq' stellt ebenfaUs eine Gruppe dar und lehrt** aus den Para-
metern der beiden zusammensetzenden Transformationen die Parameter
der resultierenden Transformation zu finden.
Dieselben Resultate erhält man, wenn man die allgemeinen Theoreme
der Lieschen Transformationstheorie*** auf den vorliegenden Fall an-
wendet. Es genügen zu diesem Zwecke folgende Sätze:
1. Zu jeder rgliedrigen Gruppe gehören r von einander un-
abhängige infinitesimale Transformationen (S. 67).
2. Enthält eine rgliedrige Gruppe der Veränderlichen x^x^, * , Xn
die r infinitesimalen Transformationen:
^ 8. diese Zeitschrift, 41. Jahrg. S. 78.
•• L c. 8. 79.
*** S. Lie, Theorie der Transformationsgrappen.
126 ^er die automorphe Transformation einer Samme von Quadraten etc.
13)
1
so bestehen zwischen diei^en infinitesimalen Transfonnationeii
Beziehungen yon der Form:
r
14) . 9»(9yO-Vy(9?*/0='^'^*y9./i
1
wodie CkY$ numerische Eonstante bedeuten (S. 150).
3. Das Bestehen dieser Beziehungen ist notwendig und hin-
reichend, damit r unabhängige .infinitesimale Transformationen
eine rgliedrige Gruppe erzeugen (S. 158).
4. Die endlichen Transformationen einer rgliedrigen Gruppe
7i7 9« • • • 9r shid dann und nur dann mit einander yertausch-
bar, wenn alle Ausdrücke
15) (9,-9*) « ^>i{q>k) - q>k{9i)
verschwinden ■ (S. 260).
Um diese Eriterien auf die vorliegende Frage anwenden zu können,
hat man zunächst zu- untersuchen, wie viel unabhängige Parameter
die Transformation 8) besitzt. Es scheint auf den ersten Blick^ als
ob deren vier vorhanden wären, nämlich Aq, A^, X^ und t Doch be-
merkt man leicht, dass t sofort in Wegfall kommt, sobald man:
iL = -^1 i. =it iL = ^t
einfährt. Es geht dann beispielsweise die erste Gleichung in 8) in
die folgende über:
E
16)
^Xi\hih gl *i ~'^l
Dasselbe Resultat hätte man auch erzielt, wenn man in den
Formeln 8) < = 1 gesetzt hätte. Die identische Transformation tritt
ein für Z^^ = Z^ =» ^^ « 0, wodurch auch B^ = 0 wird. Die Trans-
formation 16) ist eine sogenannte kanonische Form der endlichen
Transformation, welche nur wesentliche Parameter enthält. Für die
kanonische Form der endlichen Transformation hat Li e die allgemeine
Form aufgestellt:
1 7) x! = z, +2* A»St , +2 r^ <P* i^yi) +■••
1 ky
t = 1, 2. . . w.
* fcei(^i~^«) sind gegebene Funktionen von x^^ x^, ,.Xm.
Von Prof. Bbbz. 127
Sie ergiebt sich aus der Formel 7):
dadurch, dass man / =» 1
9kf-^tki(x^...x:)'^, ft = 1, 2 . . . r
setzt In unserem Falle, wo n = r = 3 ist, würden wir bei der ein-
mal gewählten Bezeichnung:
18') g>f^ ^9af+ ^i9if+ ^i9if,
^ f, df , ^ df ,f, df df df
f^'f^ ^0 0^ + En^ + &«^ == "- 't ^ + a;o^.
erhalten. Die S;^! haben also folgende Werte:
boo ^ ^ > Soi '^ ^7 5» ~ "^i;
bio '^ ^> ©11 ^^ ^ f bij = ^o>
Setzt man nun in 18) die Werte von g)^fy tp^fy q>^f ein, so kommt:
+ (*o£t» + ^1 bW + ^8 b2«) "g^
folglich: *
q>Xi=^ AQfo<+ Ai6i*+ ^^iii^^k^ktki-
0
Es ist also wie oben 7*:
Femer: ®
9>'^i« (^9o+ ^i9>i+ ^»^2)(^o&)<+ *iSw+ ^iti),
worin der erste eingeklammerte Ausdruck als Operations- nicht als
Multiplikationszeichen aufzufassen ist. Die Ausführung ergiebt:
tp^Xi^ V9>o&)<+ ^^i9ofo<+ AoAj9of2<
+ AiAo9>ito<+ V9i5i< + AiAg9),S2.-
^ insbesondere:
128 ^^^^ ^e automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
-veie oben 7*. Aus der kanonischen Form 16) erhält man die Euler-
sclxe^ wenn man:
setzt. Um nun zu beweisen^ dass die Transformationen 8) eine drei-
gliedrige Gruppe bilden, haben wir aus den drei infinitesimalen Trans-
formationen: df df
die drei KlammerausdrQcke (^oT'i); (^i^s); (9a ?o) ^ bilden. Es ist:
(9o9i) == 9o(9i) — 9^1(90)1
9>o(9i) = ^1 g-^^ '
•'^"'' (VoVi) = ^i ^ - ^0 ^ = 9>«.
Die drei numerischen Koeffizienten c^^« haben hier die Werte:
Ebenso findet man: /^ «, \ «
C9i 9^8) = 9>o>
(^'«^'o) =" 9^11
<w=-0, Cioi = l, e",« = 0.
Ua nun die Ausdrücke {q>iq>k) n&ch der Formel 14) gebildet sind,
joiU^^')^ nicht yerschwinden, so folgt, dass die Gleichungen 8) eine drei-
4UoUi*i|^^ Uruppe darstellen, deren Transformationen nicht mit ein-
^\\\V>K YtM*tuusehbar sind.
II V\\\ die zweite Integrationsmethode in Anwendung brin^n zu
^vMkiioUi habon wir gemäss den infinitesimalen Transformationen 5) das
^lUiulUuo System:
^mXkWh uud mit der Bedingung zu integrieren, dass fftr f ==. Q:
VVu suchen zwei Integrale, welche/ nicht enthalten. Diese
. ^i.i^iJc ^ud zugleich Losungen der partiellen Differential'
»4
I k «.•♦
Von Prof. Bbsz. 129
die zwei gesucliten, von t freien Integrale, zugleich Invarianten der
Transformation, sind:
o) Xq ~t x^ ~t x^ = Cf
4) Aoa?o' + liXi' + A,arg'= q,
wo c und c^' Eonstante bedeuten. Aus 3) und 4) ergeben sich durch
Differentiation:
3*) x^dx^+ x^'dxi'+ x^dx^^ 0,
4») k^dx^+l^dx^+k^dx^^Q
und hieraus
ciXa : (ix^ m (iXa ^^ "4**^i i*^ " "0 j 2 0 * 10 Ol ^
der Gleichung 1) entsprechend. Setzt man femer der Reihe nach:
5) xj^+x,''+x,'^^f
und
6) . ^o«o'+^^i'+^V=/;
so dass im ersten Falle:
im zweiten
a/- , df . df ^j
ist, 80 .verschwindet in beiden Fällen durch Einsetzung der vor-
stehenden Werte die Gleichung 2) identisch. Aus den Gleichungen 3)
und 4) bestimmt man nun zunächst:
, z,(c,^XoV) 1.1/5
und _
wo 2f den Wert hat:
M^(c- Xo")ik,'+ X,') - (c, - AoOl
Hieraus findet man:
gesetzt wird.
Zufolge der Gleichung 2):
i, a?j — Zj Ä|
uat man nun: , ,
^ ^ ^l
mit der Bedingung zu integrieren, dass för <«=0, x^^x^^ x^^x^,
•'i'— j^ werde. Setzen wir zur Abkürzung:
190 über die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
(A»c-0(V+V) = »»*,
so geht sie in die einfachere:
8) **'^''' - = dt
ober, woraus man durch Quadratur erhält:
9) iaicsin *''^«'~'''^' = < + c',
WO d eine weitere Konstante bedeutet. Aus Gleichung 9) folgt weiter:
10) Vx^- q A^, == m sin Ä (^ + c')
und daher:
11) Vm«-(AV-^'lo)* - w cos Ä(^ + e\
Nun ist aber wegen 2) und 8):
Ä 1 •
also
12) mcosÄ(^ + (/;-= h{l^x^- X^xi\
Für ^ « 0 findet sich aus 10) und 12):
m sin Ä c' = Ä^x^ — Cj Aq,
m cosÄc' = hiji^x^ - ^1^)-
Die Entwickelung des Ausdruckes s]nA(^ + c') ergiebt:
l?x^ — CjAq«« msinA^cosAc'+ mcos&^sinAc',
folglich mit Berücksichtigung von 13):
h^Xfl— Cik^^h(Ji^x^— l^x^)smht + (Ä^a;^— CiAo)cosÄf,
woraus:
h^Xfl « Ä^wT^ cos ht + c^ Iq(1 — cosÄ^j + h(X^x^ — Ajai^) sinfe^
folgt. Setzt man hierin fQr C| seinen Wert aus 4), so erhält man:
Ä«Xo'= h^XQCOshi + ^o('^^o+ '^1^1+ '^«•^»)(1— cos Af) + h{k^x^—X^x^)sinU
^ Xq[Iq*(1~- cos ht) + Ä*cosAf] + j:|[iloAi(l— cosA^) + Äij8inAfl
+ «rsE^o^jCl"" cosAf) — A>l^sinA^]y
woraus sich ohne Mühe die erste Gleichung in 8):
*•'- ^o(i- (V+ V)^^^) + ^. (Vx^^^ + ^-^l
, /j j 1 — C08*f , sinÄM
wieder ableiten lasst.
13)
Von Prof. Bbbz.
131
in. um das System der Differentialgleichungen:
1)
dt
da?/
nach der d'AJembertschen Methode zu integrieren, hat man zu setzem
2) a^Xo' + a^ x^ +0^0^'« u\
du' ;
3)
worin ffo> ^1; ^9 (^ TLO(Ai näher zu bestimmende Eonstante sind. Inte-
griert man die Gleichung 2) und bestimmt die Integrationskonstante
wird, so erhalt man:
Aas 2) und 3) ergiebt sich:
welche durch Einsetzung der Werte von -^9 -^f -^ aus 1) in
<
übergeht. Wegen der Unabhängigkeit der Variablen x zerfällt diese
Gleichung in die drei anderen:
6) I — ^2«^o+(> «1+ ^o^^s^O,
l AiOo— ^o«i+ P «2 = 0^
welche nur dann nebeneinander bestehen können, wenn die Determinante
gleich Null ist. Die Gleichung
hat drei Wurzeln, pj =0, p^ = iA, P2 =^ ~~ *^ ^^^ ®s ist:
8) o^: «1 : er, =- (»A^ + A^Aj :k^X^— qX^x q^+ A,*.
Nun ist nach 4):
9) w'= («0^0'+ fh^i + «2^2') = (««2^0+ «i^l + cf2^)ß^'-
Setzt man hierin für Xq^ a:/, x^ ihre Werte:
a;/« a^oiCo + a,irc4 + a^^x^,
X^ = ^20^0 • ^il^l > ^2^
132 Über die automorphe Transformation etc. Von Prof. Bbez.
und berücksichtigt, dass die x Yon einander unabhängig sind, so er-
halt man:
«0^00+ ^«10+ «2Ö^<0=" «^0«^'»
10) «o^^oi + «1^11 + «t^^ii ^ «1«^^
Da nun q drei verschiedene Werte hat, so haben wir im ganzen
neun Gleichungen zur Bestimmung der 9 Koeffizienten a^. Man findet
z.B. ago, a^o, cl^q aus der ersten Gleichung in 10) mit Beachtung der
Gleichungen 4), wodurch sie in:
(PA| + ^o^)(«oo- ^^0 + (^1^ - 9K>io+ (q'+ V)«20= 0
übergeht, wenn man für q nacheinander 0, t'A, — ih einsetzt:
^o(«oo — 1) + ^i«io+ ^««0= 0»
{iH,+ Ao^sX^oo - ß'*0 + (^1 *« + *'ÄAo)aio + (*' + ^>2o = 0,
(- ihl, + AoA,)(aoo- e-*0 + Hi^,+ iA^o)«io+ (- ä*+ V)«io « «•
Nach Beseitigung der imaginären Ausdrücke findet man die drei
reellen Gleichungen:
'^o'^^oo+ '^i'^a^io"" (**— V)^2o"^ AqAjCOSÄ^ — Ä^^sinÄf,
ÄAia^Q— ÄA^ttio^ AA|C0S&t + A^AgSinÄ^.
Die Auflösung dieser drei Gleichungen ergiebt:
7 . , - « 1— COBÄ*
ttQQ = cos nt + Aq' -Ti }
. 1 — C08Ä* . sin^t
- j 1— coBÄ* , j sinAt
übereinstimmend mit den in I. und IT. gefundenen Resultaten. Auf
dieselbe Weise findet man aus der zweiten und dritten ^Gleichung in
10 die richtigen Werte von a^^, a^j, Oj^; «qj, aTi,, a^,.
CFortsetsong folgt.)
Theoretisohe und experimentelle Untersuchungen
über die Kreiselbewegungen der rotierenden Lang-
gesohosse während ihres Fluges.
Von
Prof. Dr. Carl Cranz
in Stuttgart.
A. Einleitung.
Die von Magnus* auf Grund der Kreiseltheorie aufgestellte und
durch zahlreiche Versuche unterstützte Erklärung för die nicht un-
beträchtliche regelmässige Rechts- bezw. Linksabweichung von Lang-
geschossen, die aus Gewehren oder Geschützen mit rechts- bezw. links-
gewundenen Zügen verfeuert werden, ist nahezu** allgemein angenommen.
Darüber jedoch, nach welchen Gesetzen die mitunter mit dem
blossen Auge wahrzunehmenden Ereiselbewegungen der Ge-
schossaxe vor sich gehen, welcher Art diese Bewegungen
sind, welche Wirkungen sie zur Folge haben, herrscht eine
grosse Meinungsverschiedenheit.
a) Magnus selbst, sowie später Kummer*** — Letzterer aus
Anlass seiner grundlegenden Untersuchungen über die Komponenten
des Luftwiderstands und die Lage des Angriffspunkts auf der Geschoss-
* Magnus, ,,Über die Abweichung der Geschosse". Abh. d. Berl. Akad. 1852
■1. Pogg.Annal.LXXXVIII, 1; auch bes. ersch., Verlag von Dümmler, Berlin 1860.
I>ie Erklärung von Magnus ist kurz die folgende: Da das Langgeschoss rasch
rotiert und die Resultante der Luftwiderstände bei der üblichen Form der Ge-
schosse nicht im Schwerpunkt, sondern vor demselben auf der Axe angreift, so
st Anlass zu einer Präzessionsbewegung der Axe um den Schwerpunkt gegeben;
<iie Axe beschreibt einen Kegel um die Richtung des Luftwiderstandes herum;
al^ hebt sich anfangs die Geschossspitze und wendet sich nach rechts. Folglich
^kt der Luftwiderstand mehr gegen die linke Seite des Geschosses, wie gegen
ein Bchiefgehaltenes Brett oder ein Segel und drückt das Geschoss aus der an-
{^lichen Sehnssebene nach rechts heraus.
** Betreffs abweichender Meinungsäusserungen vergl : a) Hilken und
Zwenger, „Die Erziehung der Eiiyährig-Freiwilligen''. Verlag von Liebel 1894, S. 79,
Nr. 3. -- b) A. Dähne, „Neue Theorie der Flugbahnen von Langgeschossen".
Berlin 1888 bei Eisenschmidt. — c)J. Altmann, österr. Artill.- Lieutenant, „Er-
klärung und Berechnung der Seitenabweichung rotierender Geschosse". Wien 1897
^i Seidel. Darüber siehe weiter unten.
••• Abh. d. BerL Akad. Mai 1876 ; Nachtrag 1876.
04 Fheoret. u. experim. Untersuch, üb d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
Axe — y sprechen die Vermutung aus^ selbst bei grossen Flugzeiten
tjche die Präzessionsbewegung der Oeschossaxe so langsam vor sich,
daMi höchstens eine halbe Pendelung möglich sei^ dass also die 6e-
«choftMipitze nur Zeit habe^ sich zu heben, rechts zu wenden und etwa
ai>ch 2U senken, bevor das öeschoss am Boden aufschlagt. Eine
l^oüse Zahl militärischer Schriftsteller äusserten sich in ähnlicher Weise.
lu einer neueren und besonders viel benützten ,, Waffenlehre '^* findet
»ich die Bemerkung: ,,. . . die Geschwindigkeit dieser kegelförmigen
i'eudelung ist so gering, dass die Geschossaxe auch bei den
KrÖKsten Schussweiten bezw. Flugzeiten keine volle Um-
fjrfchungy sondern in der Regel nur eine Schwingung von
itfcniger als 90 bis höchstens 180 Orad macht. Die Geschoss-
Apitze bleibt stets auf der rechten Seite der Schussebene und
du rebläuft bei grossen Schussweiten oder kleinen Erhöhungen eine oder
ttwUrere Kurven cykloidischer Art um die Berührende der Flugbahn,
bfei kleinen Schussweiten oder grossen Erhöhungen dagegen nur einen
Krurrhteil einer Cykloide. (Anmerkung: „Die Vorgänge, Ursachen und
IVirkungen der kegelförmigen Geschosspendelung sind so verwickelt
und überdies grossenteils noch so wenig aufgeklärt, dass hier nur
diese allgemeine Andeutung derselben gegeben werden kann. Es
iut zu hoffen, dass die photographischen Augenblicks -Aufnahmen
fliegender Geschosse und der Luftbewegungen in ihrer nächsten Um-
gebung — Mach, Salcher, Boys — , sowie die Herstellung von
Lichtbildern in der inneren Höhlung fliegender Geschosse — Neesen —
zur Klärung der noch ungelösten Fragen wesentlich beitragen wer-
den.;, . /' Diese Angaben sind in Übereinstimmung mit den Re>
«ultaten analytischer Berechnungen, wie sie u. a. von zwei hervorragen-
den Ballistikem, Oberst Ritter von Wuich** und Hauptmann
Hftupt*^ ausgeführt wurden, von Wuich erhalt als Resultat: „Bei
ItechtS' (Links-) Rotation und Luftwiderstandsmittelpunkt vor (hinter)
4lam Schwerpunkt, bezw. Rechts -(Links-) Rotation und Luftwiderstands-
ruittelpnnkt hinter (vor) dem Schwerpunkt befindet sich die Geschoss-
tufitixe stets rechts (bezw. links) von der durch die Bahntangente ge-
|4»K(ten Vertikalebene.''
Stellt nämlich (Fig. 1) S den Schwerpunkt des Geschosses und
di« E»>ene durch 8 und 1^ J\ Tj . . . die Vertikalebene dar, welche bei
f#;tiigedachtem Schwerpunkt S durch die aufeinander folgenden Flugbahn-
• K.Wille, General 2.D., „Waffenlehre", BerKnlS96 bei EiBenschmidt, 8.266.
•♦ X. V. Wuich, „Lehrbuch der äusseren Ballistik *\ Wienl8S6 bei Seidel".
M Zffiß flg.; bes. Tergl. S. 413.
♦** F. Haupt, Hauptmann ä 1. s. des Generalstabs d. deutschen Armee, „Mathe-
rr**ti«/:he Theorie der Flugbahnen gezogner Geschosse ^ Berlin 1876, Yossische Buch-
tstufilnng, veryl. besonders S. 97. Über die weitere Litteratnr des Gegenstandes
7*rfif\, Cranz, „Kompendium der theoretischen Äusseren Ballistik'', Leipzig 1896
J^i H (}. Teubner, S. 466 bis 468.
Von Prof. Dr. Carl Cbakz.
136
Fangenien STq^ ST^... gelegt ist, so sind die aufeinander folgenden
Lagen der Geschosslängsaxe durch ST^^ ^-^i; SA^y SÄ^ . . . repräsentiert^
fo dass die Geschossspitze die Raumkurve TqAiA^A^,,. beschreibt;
)der, was dasselbe ist, denkt man sich (Fig. 2) eine Zeichnungsebene
enkrecht zur Tangente ST der Flugbahn gelegt und die Bahn der
ieschossspitze auf diese im BAum yeranderliche Zeichnimgsebene pro-
iziert, so beschreibt bei Rechtsrotation die Spitze (ftlr einen Beobachter,
ler dem Geschoss folgen würde) die Kurve 1234...; der Beobachter
rürde somit die Geschossspitze in Spirallinien sich immer weiter von
ler Vertikalebene durch die Tangente entfernen sehen.
Zu einem etwas andern Ergebnis wird Haupt gefQhrt, der
dasselbe wie folgt zusammenfasst: ;,Die Geschossspitze, welche zuerst
Fig 1.
Flg.«.
b der Tangente der Flugbahn lag, weicht, nachdem letztere an-
pefangen hat sich zu senken, nach rechts aus und beschreibt, immer
•«chts bleibend, eine oder mehrere Kurven von cykloidischer Form
on dieselbe, bei geringen Entfernungen aber oder hohen Elevationen
KT Mörser nur einen Bruchteil einer solchen Kurve. Am Ende einer
eden CyUoide treffen Geschossspitze unÜ Tangente der Flugbahn wieder
"Kämmen. Je grösser die Geschwindigkeit der Hauptaxe ist, desto
Koalier durchläuft sie natürlich diese Gykloiden und desto geringer
^ ihr mittlerer Ausschlag. Abgesehen von dieser Bewegung in grossen
^Uoidenform^en Bogen vibriert die Geschossspitze in fast unendlich
Üeinen Cykloiden auf und nieder." Durch die Figur 3, welche dem
Bauptschen Werke mit geringen Abänderungen entnommen ist, wird
^ Ergebnis weiterhin erläutert; XOZ ist eine vertikale Zeichnungs-
rolle, senkrecht zu der Vertikalebene durch die Anfangstangente der
138 Theoret u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgescboj^se eTi
Geschoss glich von hinten gesehen einer rasch sich drehenden Scheib
Ton wechselndem Durchmesser. Ein Geschoss überschlug sich soga
etwa 1000 m vor der Mündung . . ." S. 104 und 105 wird sodann hi
schrieben, wie „die*^ Pendelungen das Geschoss aus der Schusseben
seitlich ablenken. ^^Die Ablenkungswerte nehmen im allgemeine!
mit einer Verlängerung des Geschosses ab und mit einer YerstarkuDi
des Dralls zu.''
Hier scheinen ebenfalls Widersprüche vorzuliegen:
Die Pendelungen sollen um die Flugbahn herum erfolgen, gefa^
dabei unter Umstanden sehr schnell vor sich, so dass das Geschoß
wie eine Scheibe erscheinen kann. Wie sind dann SeitenabweichuDeei
des ganzen Geschosses etwa nur nach rechts möglich?
Femer, die Pendelungen sind „um so starker, je grösser die G^
schwindigkeit; um so kleiner, je grösser der Drall ist''; anderseitj
sind die Abweichungen „um so grösser, je starker der Drall" (un^
je grösser die Geschwindigkeit) ist. Man müsste also schliessen: j
kleiner die Pendelungen sind, um so grösser sind die Abweichungen
Also je kleiner die Ursache, um so grösser die Wirkung? Wi^
können dann die Pendelungen die Abweichungen verursachen?
Mit den folgenden Versuchen und Berechnungen hoiBTe ich dit-^
Widersprüche als nur scheinbar entwirrt und gezeigt zu haben, das
und wie die erwähnten verschiedenartigen Anschauunge
unter sich und mit der Theorie in Einklang gebracht werde
können.
Die Lösung der Widersprüche liegt darin, dass bisher manni^
fach verschiedene Wirkungen derselben Ursache zugeschrieben
wurden*
Man hat zweierlei Arten von Geschosspendelungen zu
unterscheiden, welche beide ganz verschiedenen Gesetzen unter
worfen sind und zwei verschiedene Gruppen von Wirkungen
zur Folge haben; die Prazessionsbewegungen und die Nutatious
bewegungen.
B. Veraacbe.
1. Zunächst lag mir daran, die Geschosspendelungen, welche Iw
ArtUleriegeschossen nur selten und nur unter bestimmten Umstäiiiien
genau, bei Infanteriegeschossen wohl niemals beobachtet wurden, f^-
das blosse Auge wahrnehmbar zu machen. Ich versuchte dies Tor
• 2. B, die ^zweifellos richtigeir' Heydeu reich sehen Beobachtung^sergelmisje
sind folgendenuassen ri ch t i j? zu deuten: Die auf S. 95 erwähnten Pendeluiig^'D.
welche die Treölahiirkeit beeinflussen, sind nicht identisch mit den S. 104e^
wähnten, welche die Seitenabweichung bewirken. Die von S. 95 können, v^ßc
man will, ab ..Xebenschwinguugon** von denjenigen S. 104 angesehen werden,
schwerlich al>er kommen iu denen S. 95 weiten? Nebenschwingongen hinzn. Kf*
jenigen von S. 95 erfolgen meisten« nicht um die Tangente herum, vielmehr di^
Jen igen von S. 104.
Von Prof. Dr. Carl Csanz.
139
Fig. 4.
A
erst durch Verlängerung des 11 mm Geschosses^ welches dem früheren
deutschen Infanteriegewehr M./71 • zugehörte; es lassen sich ja be-
kannt) ix^h bei günstiger Abend- oder Morgenbeleuchtung selbst die
Infanteriegeschosse in ihrem ganzen Flug mitunter mit dem blossen
Auge verfolgen. Da bei dem normalen Geschoss die Pendelungen
mutmasslich sehr schnell vor sich gehen , so suchte ich die Pendelungen
zu yerlangsamen; es wurden kräftige Messingstäbe von 6 mm Kaliber
und von 3, 5, 7 bis 21 cm Länge in die Bleigeschosse eingelötet
(Fig. 4) und diese verlängerten Geschosse verfeuert. Trotzdem , dass
drei Beobachter* von verschiedenen Standpunkten aus aufmerksam den
Flug der Geschosse verfolgten, war nur wenig von denselben zu sehen;
die Gesichtswinkel wurden in zu kurzer Zeit ungünstig klein. Dagegen
Termochte ich von einer Yerdeckung aus, über welche die Geschosse
wegflogen, sehr deutlich die Pendelungen mit dem Gehör wahr-
zunehmen; dieselben hörten sich etwa wie scharfe kräftige Flügel-
schlage eines vorüberfliegenden Vogels an. Je länger die
Geschosse gewählt wurden, um so langsamer erfolgten die
regebnässigen Stösse, deren Anzahl pro Sekunde mit der
Uhr geschätzt werden konnte und besser mit der aus der
Theorie sich ergebenden Formel für die Periode Tj der
Xutationsbewegungen, als mit derjenigen für die Periode T
der Prazessionsbewegungen übereinstimmte. (Obgleich die
ZOge des Infanteriegewehres M./71 rechtsgewunden sind,
zeigte sich dabei starke Linksabweichung; es lässt sich
dieser Umstand leicht damit erklären, dass der Angriffs-
punkt der Luftwiderstandsresultanten wegen der besonderen
Form dieser verlängerten Geschosse hinter dem Schwer-
punkt S ia L liegen musste.)
War nun bei diesen Pendelungen, die gehört wurden,
der Sinn linksläufig, so handelte es sich der Ereiseltheorie gemäss um
Pmzessionabewegungen, also um diejenigen konischen Pendelungen,
welche den bekannten langsamen Bewegungen des Kreisels, sowie dem
sehr langsamen Umlauf der Erdaxe um die Normale zur Ekliptik in rund
26000 Jahren entsprechen; war dagegen der Sinn rechtsläufig, so
waren es ohne Zweifel Nutationsbewegungen ; und da bezüglich aller
Geachosspendelungen, über deren Beobachtung ich Zahlenangaben er-
halten konnte, insbesondere auch bezüglich der Nee senschen Versuche
die Rechnung zeigte, dass die beobachtete Anzahl von Pendelungen
pro Sekunde weit besser der Formel für I\ als der für T entspricht, so
lag die Vermutung nahe, dass dies bei kleinen Geschwindigkeiten all-
gemein zutreffe, dass diejenigen Geschosspendelungen, welche
sich der Beobachtung durch das Auge zunächst darbieten und
/
x
• Den Herren Prof. Lachenmaier und Dr. Vogt bin ich für ihre Mithilfe bei
fliesen Yersachen (Nr. 1 u. 2) zu Dank verpflichtet.
10*
140 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc
welche auch Herr Neesen beobachtet hat, meist Nutatioas-
bewegungen, nicht Präzessionsbewegungen sind. Es war deshalb
von Wert, die Pendelungen wirklich zu sehen.
2. Es wurde bei Nacht geschossen; die erwähnten verliingei-ten
Geschosse des Infanteriegewehrs M./71 waren an ihrem vorderen Ende
mit einem Feuerwerkskörper (Schwärmer), oder aber — dem Rat-
schlag eines Bekannten zufolge — mit einem Drahtnetzchen versehen,
das ein Stück Phosphor enthielt; die Schwärmer wurden entzündet
und sodann die Geschosse abgefeuert^ der Phosphor entzündete sich
beim Flug von selbst. Die Pendelungen traten zwar deutlich hervor,
und es sind beide Methoden für die Gewinnung erster allgemeiner
Anhaltspunkte bei der Beurteilung von Geschosspendelungen oder für
die Demonstration einer Flugbahn zu empfehlen; allein, da nur die
Geschossspitze sichtbar war, so lag keine Gewissheit darüber vor, ob
und wann das Geschoss sich nach hinten überschlagen habe. Aus
diesem Grunde kehrte ich zur Beobachtung bei Tage zurück.
3. Auf Grund der Formel für T^ konstruierte ich ein kleines ge-
zogenes Mörserniodell der Art, dass bei einer Anfangsgeschwindig-
keit Vq der Translationsbewegung von 20 bis 30 m/sec 1 bis 2 Pendel
ungen pro Sek. wahrnehmbar sein mussten, falls sich überhaupt Pendel-
ungen zeigten. Länge des Mörsers 30 cm; äusserer Durchmesser 5 cm:
die Drall -Länge niusste sehr klein gewählt werden — 7 cm — um
genügende Rotationsgeschwindigkeit r um die Längsaxe des Geschosses
zu erzielen, dagegen die Geschosslänge sehr bedeutend, damit das Ver-
hältnis A: C genügend gross war (0 Trägheitsmoment um die Längs-
axe, A dasselbe um eine Senkrechte zur Axe durch den Schwerpunkt):
das Geschoss, das stets wieder von neuem benutzt wurde, bestand in
seinem hinteren Teil aus der zum Muttergewinde des Laufs gehörigen
Schraubenspindel und war vorn „ogival" zugespitzt; es wurden ver-
schiedene Geschosslängen verwendet, bis zu 17 Kalibern (Näheres siehe
Beispiele w. u.). Die Ladung bestand aus Schiessbaum wolle,
-, - • • • bis 2 g.
Die Züge waren links gewunden.
Schon die ersten Schüsse ergaben, dass die Geschosspendelungen
wegen der kleinen Translationsgeschwindigkeit aufs deutlichste mit
dem Auge wahrnehmbar und zu verfolgen und ihre Zahl pro Sek.
mit Hilfe eines mit Hemmungsvorrichtung versehenen Chronometers.
der noch -^ Sek. anzeigte, leicht annähernd zu bestimmen war; die Zeit
einer vollen Pendelung änderte sich nämlich im Verlauf derselben Flug-
bahn nicht wahrnehmbar, wegen der kleinen Schussweite von höchstens
50 m und der kleinen Anfangsgeschwindigkeit.
Mit diesem Mörsermodell wurden ca. 100 Schiessversuche aus-
geführt und Beobachtungen angestellt, die zum Teil im Folgenden auf-
Von Prof. Dr. Carl Cbanz.
141
c^eföhrt sind; jede einzelne Nummer ist ein Beweis dafür, dass die-
jenigen Geschosspendelungen, welche bei grossem Drall-
winkel und kleiner Anfangsgeschwindigkeit zunächst in die
Erscheinung treten, nichts anderes sind als die Nutationen.
Da naturgemäss ohne weitere Hilfsmittel an dem fliegenden Ge*
schoss keine exakten absoluten Messungen ausgeführt werden können,
Fig. 5.
' ^/"^^
.:>-/r* '/<^ ^\^,J^ ^ ^^ //V. N/9»;,> -
so stellte ich, stets paarweise, Vergleichs versuche an auf Grund
der Formeln (s. w. u.) für die Periode T und Amplitude Ä der Prä-
zessionsbewegungen :
I) T^^^% II) A = Yp+{p,-my,
Ct q
^0 f^ ' "- und für die Periode T| und Amplitude A^ der Nu-
tationsbewegungen :
A Cr
Fig. 6.
y^/J ^/\ *^^ 1 f^/^J l'.^\^J;v.. ...-'n''*»"'^'' v/ ,«>. » v^ /^ V '«^'^x// t — • '^f^y^'^ ^ ^^f »/
Hier ist M das Luft Widerstandsmoment bezüglich des Schwerpunkts
-ir-Äj, wo \ den Abstand zwischen Schwerpunkt und Angrifl's-
punkt L der Luftwiderstandsresultanten auf der Geschossaxe darstellt,
'*/ die horizontale Geschwindigkeit des Schwerpunkts, s^ ein seitlicher
142 Theoret. u. exporim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc
Anfangsstoss, der auf die Axe an der Mündung ausgeübt wird^ ^o — Q
der Winkel zwischen der Anfangsrichtung der Flugbahntangente und
deren Richtung zur Zeit t
Es wurden verschiedene Versuchsanordnungen getroflfen, bei denen
die Grössen Ä^C,r etc. verändert wurden; solche Versuchspaare wurden
bevorzugt, welche bei derselben Änderung einer Grösse entgegengesetzte
Änderung von T und T^ bezw. von A und A^ geben und damit eine
Entscheidung über die Frage „Nutation oder Präzession?" herbeiführen
mussten.
a) Schüsse unter Abgangswinkel 45^; Anfangsgeschwindigkeit
Vq « 21 m. Die Geschossbahn wurde sowohl von hinten als von der
Seite betrachtet. Es zeigte sich, dass die Geschossaxe durchschnittlich
sieh seihst parallel weiterging, nur gegen das Ende der Flugbahn sich
die Axe mehr nach dem Horizont zuneigte. Hierbei beschrieb um den
Schwerpunkt als Spitze die Geschossaxe Doppelkegel im Sinne
des Dralls, also linkshiufig; die Geschossspitze bewegte sich in zahl
reichen kreisilhnlichen Bogen (in der Fig. 6 angedeutet). Die
Amplituden dieser Bogen zur selben Zeit wechselten von Schuss zu
Sohuss nicht wenig, zwischen ca. 5® und 30®; im Verlauf derselben
Flugbahn nahm stets die Amplitude der Pendelungen zu. Die Geschoss-
spitze blieb bei diesen Pendelungen durchweg über der Flugbahn-
tangente; stets schlug deshalb das Geschoss zuerst mit dem hinteren
Ende auf dem Boden auf; einmal blieb das Geschoss sogar in dieser
Lage im Boden stecken, die Geschossspitze schief nach oben gerichtet
Die Dauer einer Prazessionspendelung ist berechnet T=22 Sek^
die Dauer einer Xutationspendelung berechnet T^^Oßb Sek., beob-
achtete Dauer 0,5 bis 0,75 Sek. Es handelt sich somit um Xutationen;
die sehr laugsame Prazession äusserte sich offenbar nur darin, dass
die MittoUage der Geschossaxe im Verlauf des Flugs sich etwas, um
ca. 1;A nach dem Horizont zu neigte, die Spitze des Greschosses sich
senkte.
Bei Schüssen unter anderen Abgangswinkeln dieselbe sekundliche
Zahl von IVndelunijtni,
M Auch btn Schuss vertikal aufwärts, wo zur Prazession?
Wwe^nnig kein Anlass gegeWn war, Wieb die Zahl und Amplitude der
Nutationon diest^W,
c^ Schüsse mit iwei gleich schweren, aber verschieden
lar.vren Geschiv^sen gleicher Antar.irsiresohwindiirkeit i Ansatz an dem
Insohoss oiners^^its von Eisor., anderste ts Ton Holz, gleichen Kalibers^
Dit Vorlr.; irerur.g dos Gesohv^s^es erzoi^gt nach Formel I grosseres h.^
ir. M , *l<o kloir.oros T: r.Svh III, wo i:u Xer.ner das erste Glied sehr
f.'vr'^itVt, Tfini durch iv^e Ver:7rc^^ruvi: k*t\:.eTV> C:^4, also ffrosseres Tj
«rrc.irt. Die Ixvtv^i.htiir.ir crv^b Iviin KTirrorv^n Goschoss die Pendelungs-
ivriv^v^.o "^ S<'k, Vir:i Tir-Ctrer. 1 Sts, entsirtvhend Fv>rmel HI.
Von Prof. Dr. Carl Cranz. 143
d) Der Geschossschwerpunkt wurde variiert. Erster Schuss
mit Schwerpunkt in der Oeschosamitte (ebenda eine verschiebbare Blei-
masse), an der Geschossspitze eine kleine Eorkscheibe, damit sicher
der Luftwiderstand an der Spitze angreift;; zweiter Schuss, Bleimasse
und Eorkscheibe vertauscht. Dadurch war beide mal h^ nahezu gleich
gross, aber von entgegengesetztem Vorzeichen; femer das zweite Mal Ä
grösser als das erste Mal, die andern Grössen unverändert. Waren
also die Pendelungen Präzessionen, so musste nach I deren sekundliche
Zahl unverändert bleiben, aber der Umlaufssinn wurde umgekehrt;
waren es dagegen Nutationen, so blieb der Sinn unverändert, dagegen
wurde die ümlaufszeit grösser.
Beobachtet wurde das letztere.
e) Trägheitsmoment C variiert. An der Geschossspitze
wurden der Reihe nach drei gleich schwere Eorkscheiben von immer
l^osserem Durchmesser senkrecht angebracht und je mit gleicher
Ladung unter 45^ geschossen; in I) wächst dann sowohl C als M pro-
portional dem Quadrat des Radius, also bleibt T konstant; in III) wird
C grosser, also T^ successiv kleiner; beobachtet wurde letzteres; die
Pendelungen erfolgten immer schneller, waren ^.^ ^
bei der breitesten Scheibe von 6 cm Durch-
messer kaum mehr zu zählen. Dasselbe bei
vertikalem Schuss.
f) Nur M variiert. Um einen be-
sonders überzeugenden Vergleichsversuch zu
erzielen, bei welchem die Formeln I) und 11)
entgegengesetzte Resultate liefern mussten und
nur eine einzige Grösse, der Luftwiderstand
in Jf, sich ändert, wurden an der Spitze des
Geschosses senkrecht zur Axe zugleich zwei Metallscheiben von der
Form der Figur 7 aufgesteckt. Erstens wurde die eine so gestellt, dass
bei beiden Scheiben die Flügel B übereinanderstanden, und geschossen;
das zweite Mal die eine so gedreht, dass die Flügel B der einen über
den Ausschnitten Ä der andern standen, folglich die volle Scheibe
sich dem Luftwiderstand entgegensetzte. Nach I) wurde im zweiten
Fall der Nenner 31 gegenüber dem ersten Fall vergrössert (im Ver-
hrütnis 3 : 2), also T im selben Verhältnis verkleinert. Nach III) wurde
der Nenner ein wenig verkleinert, T^ vergrössert. Thatsächlich zeigte
sich das letztere (15 Pendelungen in 5 Sek., gegen vorher 17). Das-
selbe bei schiefem und vertikalem Schuss.
g) Es wurde der Reihe nach mit -^ i -i • • • 2 g Ladung geschossen
(schief und vertikal), die Zahl der Pendelungen pro Sekunde nahm zu,
aber auch die Amplitude; nach der Formell!) für Präzessionsbewegung
würde die Amplitude A abnehmen, nach IV) nimmt .4^ mit Sq zu; es
fand sich bei vertikalem Schuss:
[44 Tii«oret u. cxperim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse ek.
Im»! ^, gjiadung, Amplit. i. höchst. Punkt ca. 5^b. Aufschi, am Boden ca.lO^,
}} 4 w jf >7 )f » ^^ ; w w fy ^*^ i
„ -J „ „ „ „ über 90<>, „ „ grosse Ampi,
,, 2 ,, „ Überschlagen des Geschosses bald nach Verlassen des Laufs,
Herabfallen unter vollen Rotationen um den Schwerpunkt in nahezu
vertikaler Ebene.
h) In einem hohen Saal^ der oben eine Öffnung besitzt^ wurde
vertikal aufwjirts geschossen, und von der Öffnung aus die Geschoss-
bewegung, speziell die Bahnen der. Geschossspitze, während der ein-
zelnen Pendelungen von oben betrachtet. Es zeigten sich Kurven
ähnlich der in Figur 42 (siehe Heft 4 d. Zeitschr.).
G. Theorie.
Eine analytische Theorie der Ereiselbewegungen rotierender Lang
geschosse hat der Verfasser früher (I.e. §28) unter Voraussetzung des
quadratischen Luftwiderstandsgesetzes gegeben. Dieselbe soll im Folgen-
den anter weniger beschränkenden Annahmen von neuem durchgeführt
werden: erstens gilt die folgende Theorie für jedes beliebige Luft-
widerstandsgesetz, zweitens ist angenommen, dass die Geschossaie
im Anfang der Flugbahn einen seitlichen Stoss erleide, der speziell
auch Null sein kann; ferner, dass anfangs die Tangente und die 6e-
«»chossaxe nicht zusammenfallen.
Die Bewegung des Geschosses kann, wie bekannt, zerlegt gedacht
werden in eine Translationsbewegung des Schwerpunkts, die so
vor sich geht, wie wenn im Schwerpunkt alle äusseren Kräfte, parallel
v<^rsetzt, angreifen würden, und in eine Drehung des Geschosses um
den Schwerpunkt, wobei diese Drehung in derselben Weise erfolgt,
wie wenn der Schwerpunkt im Räume relativ fest wäre. Beide Be-
w<rtruLgen sind von einander abhängig, worin der Grund für die
Kor/-pliziertheit des Problems und für die Unmöglichkeit liegt, das-
t^['/ti in aller Strenge zu lösen. Diese gegenseitige Abhängig-
i *rit leuchtet auch ohne Rechnung sofort ein: Je grosser die Schwank-
'-r,;^en l^eznglich der Bahntangente sind, welche die Greschossaxe
j^ri'yii^/h um den Schwerpunkt vollführt, um so grösser werden die
C/;,*>fr*<^liieile des Luftwiderstands gegenüber dem Geschoss, welches
üL*ri.r ^*:']ii*f Langseite diesem Widerstände darbietet, um so mehr also
v*./d die Flugbahn des Schwerpunkts abgeändert: andererseits, je
y,;..ser die Krümmung der Flugbahn ist, um so mehr ändert sich der
'•'»,/*rl z^i-m-hen der Richtung der Bahnt;ingente in einem beliebigen
i\ m\ MrA zwischen der Richtung der Anfangstangente, um so grösser
k..f>'j w^r'ien die Amplituden bei den Kreiselbewegungen der Geschoss-
Von Prof. Dr. Carl Crahz. 145
Diese wechselseitige Abhängigkeit der beiden Bewegungen nötigt
dazu, ein passendes Näherungsverfahren einzuschlagen; lässt doch schon
die (für die Praxis wichtigste) Aufgabe, welche gewöhnlich als das
^balUstische Problem" im engeren Sinne bezeichnet wird, diejenige
nämlich, bei welcher von der Botation des Geschosses um den Schwer-
punkt abstrahiert und das Qeschoss als Massenpunkt betrachtet wird,
bekanntermassen keine strenge Lösung zu. Das im Folgenden, wie
in der früheren Arbeit, angewendete Verfahren besteht nun darin, dass
die Gleichungen der Translationsbewegung zunächst ohne Rücksicht
auf die Rotationsbewegung näherungsweise gelöst, sodann die be-
treffenden Ausdrücke in die Gleichungen der Rotationsbewegung ein-
gesetzt und diese integriert werden. Die so gewonnenen Integrale
werden dann — falls dazu fortgeschritten werden soll, die Geschoss-
ahweichungen infolge der Rotationsbewegungen zu berechnen — rück-
wärts wieder dazu verwendet, die Gleichungen der Translationsbeweg-
UDg nachträglich mit gewissen Eorrektionsgliedem zu versehen. Es
ist dies ein Verfahren, wie es in ähnlicher Weise bei Störungsrechnungen
der Astronomie Anwendung findet.
Durch die Mitte 0 der Geschütz- oder Gewehrmündung seien
drei feste Eoordinatenaxen Oxy Oy, Os gelegt; die Axe Ox horizontal
und positiv in der Schussrichtung; Oy ebenfalls horizontal und positiv
nach links (die Ausdrücke rechts, links, oben, unten durchweg bezüg-
lich des Schützen gebraucht); die z-Axe vertikal, positiv nach oben.
Der Geschossschwerpunkt S habe nach t Sekunden, vom Verlassen der
Mündung an gerechnet, die Koordinaten xy0] durch S denke man sich
drei Axen Sx, Sy, Sz parallel und gleichsinnig mit Ox, Oy, Oz ge-
legt, sowie drei andere Axen Sx^^ Sy^^ Sz^, welch letztere mit dem
Geschoss fest verbunden sind und Hauptträgheitsaxen vorstellen (die
Figur 8 ist gezeichnet für einen Beobachter, welcher von der linken
Seite der Flugbahn aus nach dem Geschoss sieht, also geht für diesen
Sx nach links, Sy nach vorn, Sz nach oben). Die Axe Sz^ sei die
Langsaxe des Geschosses, das als Kreiscylinder mit aufgesetzter Spitze
zu denken ist; ihre Neigung gegen die Horizontalebene Sx, Sy möge
^ sein; positiv, falls die Geschossaxe sich oberhalb dieser Ebene xSy
befindet, negativ, wenn unterhalb, somit <)C jsrS;?! = — — 'S*. Die beiden
anderen, im Geschoss festen Axen Sx^, Sy^ seien auf Sz^^ senkrecht;
die Ebene x^Sy^ schneide die Horizontalebene xSy nach SÄ und
<)iySÄ sei mit 0 bezeichnet, ^ gezählt von der -f j/-Axe zur -f x-Axe;
tn^Uich sei <)ZÄ8xi'^ q>y und zwar sei der positive Drehungssinn von
(p dadurch festgelegt, dass bei wachsendem tp einem Beobachter, der
von S aus in der Richtung der Geschossaxe Sz^ sieht, das Geschoss
und mit ihm die Ebene x^Sy^ rechtsläufig, im Sinn der Uhrzeiger-
bewegung sich dreht, also in der Weise, wie es bei den deutschen Ge-
schützen mit ihren rechtsläufig gewundenen Zügen der Fall ist. Durch
146 Theoret u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc
die Angabe von &, cp, ^ ist in jedem Augenblick die Lage des Ge-
schosses bezüglich des Schwerpunkts S festgelegt; anfangs liege die
Geschossaxe in der Schussebene ^rr/Sj? und sei gegen den Horizont am
den wahren Abgangswinkel d'Q geneigt, auch falle anfangs Sz^ mit
Sä zusammen; so dass fiir ^ = 0:^ = 0, 9)«=0, d' ^ d'Q.
Py g, r seien wie üblich die Komponenten der variablen Dreh-
geschwindigkeit um die beweglichen Axen Sxi, Sy^, Sz^'^ dabei p positiv
für eine Drehung um Sx^ von Sy^ nach Sg^y q für eine Drehung
um Sy^ von Sz^^ nach Sx^, r für eine Drehung um S^^ von Sx^
nach Sy^.
. Weiterhin sei m die Geschossmasse; X, F, Z die Komponenten
summen aller auf das Geschoss wirkenden äusseren Kräfte mit Aus;
nähme der Schwerkraft bezüglich Sxy Sy^.Sz] X,, Y^ Z^ dasselbe be-
züglich der beweglichen Axen Sx^, St/„ Sz^ und Z, My JVdie entsprechenden
Momentensummen; A, -B, C die Trägheitsmomente um Sx^^ ^Vn Sz^,
Dann sind die Gleichungen für die Translationsbewegung des Schwer-
punkts:
1)
m
'dJ^ =^-^' ^^di^^ ^'
m
dt
^^ Z—mg
und diejenigen für die Rotation um den Schwerpunkt nach Euler:
Von Prof. Dr. Carl Gbanz.
147
2)
dabei ist
dp
dt
^(B^C)qr^L, B-^^^ =^ {C --Ä)rp + M,
dr
3)
o. ' dTp dd'
I? = — cos & • Sin q) - -^ — cos q) • -,— ;
^ d^ , . dd-
g = — cos d- • cos 9 • ;. + sin ip
r =
dt
dt^^'^'^'-dr
dt^
woraus auch folgt:
3a) cosd • -^ = — p • sin 9 — g •
dt
cos 9,
d»
~di
« — pcosg? + qsinq).
X,
Vi
^1
X
«1
h, ] Cj
y
(h
^1 ^»
z
«8
&»
<?8
Die Kosinus a^o^a^\h^h^c^<^c^ der Winkel
zwischen den beweglichen Axen der oc^PiZ^ und
den festen xy0 (vergl. das Schema) hängen mit
den Winkeln g?, ^, d durch die Eul er sehen Formeln -^
zusammen:
a^ = — sin -ö* • cos V' • sin g) + sin ^ • cosqp
&! = — sin ^ • cos tif • cosgj — sin ^ • sin gj
Ci = cos d' • cos f
Oj = sin ^ • sin ^ • sin q> + cos f • cos 9
4) { ^2 = sin d- • sin V^ cosy — cos ^ • sin 9)
c^ = — cos <& • sin ^
ttj « cos 'd' • sin 9
63 = cos "& • cos q>
C3 = sin &.
Die Kräfte, welche auf das Geschoss wirken, sind die Schwer-
kraft, der normale Luftwiderstand, die Luftreibung oder der tangen-
tielle Widerstand (Poissonscher Effekt), und die Wirkung der an
dem Geschoss adhärierenden Luft gegenüber der Luft, in welcher sieh
dasselbe bewegt (Magnus-Effekt). Die Schwerkraft kommt in den
Gleichungen 2) nicht vor, da die Resultante der Schwerkräfte durch
»S* geht.
Die normalen Luftwiderstände gegen die einzelnen Teile der Ge-
schossoberfläche setzen sich zu einer Resultante zusammen, welche in
einem yariablen Punkt L der Geschossaxe, SL = \, angreift; diese
Resultante sei in ihre Komponenten, Wp und IT,, parallel und senk-
recht zur Geschossaxe Sz^ zerlegt gedacht; der Winkel zwischen W^
und Sx^ sei ß. Die Grössen Wpj Ws und \ variieren in wenig ein-
facher Weise mit dem Winkel a zwischen Geschossaxe Sz^ und Flug-
lahntangente STy die Tabellen I, 11 und IV (siehe Heft 4 dieser
Zeitschr.) geben für verschiedene Winkel a und verschiedene Geschoss-
längen diese Werte, wie sie nach den Formeln von Kummer berechnet
148 Theoret. u. cxperini. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschof^se etc.
Fig. 9.
+ *,
„X.
o
•s
in
sind. Bezüglich des tangentielleu Luftwiderstandes haben Poisson und
Heim für Kugeln rechnerisch nachgewiesen, dass er ein nur minimaler
sein könne; die oben angefilhrten Versuche haben weiterhin bewiesen,
dass auch fdr die jetzigen Langgeschosse die Wirkung der Luft
reibung zum mindesten erheblich kleiner ist, als diejenige des normalen
Widerstands; es ist deshalb im folgenden von der Wirkung der Luft-
reibung abstrahiert; es könnte dieselbe auch erst dann in Rechnung
gezogen werden, wenn
Versuche über die oveu-
tuelle zeitliche Abnahme
der Rotationsgeschwin-
digkeit um die Längs-
axe vorlägen.
Der Effekt von
Magnus endlich kommt
fär Langgeschosse wohl
nur bezüglich derTrdns-
lationsbewegung und
überhaupt nur dann in
Betracht, wenn die Ge-
schossaxe gegen die
Bahntangente betriioht-
— lieh geneigt ist. So
soll im Folgenden —
wie dies von den Bal-
listikem, die sich bis-
her rechnerisch mit den
Geschosspendelungen
befassten, stets ge-
schehen ist — ausser
der Schwerkraft nur der normale Luftwiderstand in die Rechnung ein-
bezogen werden. Es ist danach:
Xi=Tr,.cos/3, Y^^Ws'sinß, Z^^W^\
ferner ist, da der Angriffspunkt x^y^z^ der Luftwiderstandsresultante
auf der Axe S^j liegt:
L = Zy^Y^-y^Z^^ 3,Y^-= Ä^-TTrsin/J
5) M=-x^Z^ — z^X^==-z^X^=-\'W.'Q>osß
Deshalb und wegen Ä = B giebt die dritte Gleichung 2) /. ==^'
die Komponente der Rotationsgeschwindigkeit um die Geschossaxe ist
also konstant.
Es ist nun cosj3, sin/3, X, Y, Z zu bilden. Die Kosinus der
Winkel zwischen der Bahntangente und den festen Axen sind:
Von Prof. Dr. Carl Crank.
149
dx dy
dz
dn' ds' ds^
die Ebene durch die Tangente ST und die Geschossaxe Sz^ soll den
Winkel ß mit der Sx^-Axe bilden, somit erhält man aus dem recht-
winkligen Dreikant Ärr^, ST, SW, (wo SW,\Ws durch S):
i cos{ST^Sxi) -- sin a . cos/J
dx . dy
= «'rfs + "«d« + «»rf7-'
dz
Fig. 10.
j co8(Sr"/SyJ - sina- sin/J
dy
dz
h-.i. + h/.'+hT.
3 ds
oder
ß
W. l^ß %
Ia ( dx . dy . dz\
femer ist fiir den Winkel a zwischen
ST und 5^1 :
-^. dx . dy . dx
und endlich ist:
Damit erhalten die sechs Gleichungen 1) und 2) für die Trans-
lation und Rotation die folgende Form:
8)
9)
m
d^x
dt
I = «1 • W.' cos/J + h • W.' sin/J + q • Tr,
d^y
m • -^^ - a,. Tr,- cos/J + b^- Wr sin/J + Cg- TJ'i,
w • ^^T == ÖS* ^^*- COS/J + &3. IT.. sin/J + Cj- Wp — w</
10)
(dabei der Luftwiderstand negativ zu rechnen).
In der That hängen, wie oben bemerkt , die beiden Bewegungen
wechselseitig von einander ab, denn die Gleichungen 9) enthalten
öi«s . . ., also wegen 4) die Winkel -ö", V'? ^^^ di® Gleichungen 10) ent-
dx dy dz
halten ^ ^ j„^ j •
as ff« ««
Dem angeführten Plan zufolge werden zunächst die Gleichungen 9)
für die Translationsbewegung des Schwerpunkts ohne Rücksicht auf
die Rotation gelöst; eine solche Lösung ist z.B. in dem Siacci-
Kruppschen System von Gleichungen gegeben:
150 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
Hier bedeutet o den Horizontalneigungswinkel der Tangente in dem
Punkt (xz), der nach t Sekunden erreicht ist; die Werte X^FjT, Y sind
jP • 1 206 '
aus Tabellen zu entnehmen; x = ^^^ ' ; P Geschossgewicht in kg,
R^x der Querschnitt des Geschosses in qcm, d das Gewicht von 1 cbm
Luft, X ein Faktor, der von der Spitzenform abhängt und für normale
Kruppsche Geschosse == 1 ist. Man kann auf diese Weise für irgend
eine Zeit t die Lage {x,g) des Geschosses berechnen; y ist dabei = 0.
Noch einfacher ist es, nach der graphischen Methode des
Verfassers* die Flugbahn zu konstruieren; es lassen sich dann die zu-
sammengehörigen Zeiten t, Abscissen x, Ordinaten ;?, Tangentenwinkel a,
Bahngeschwindigkeiten v leicht entnehmen.
Es sei vorausgesetzt, dass dies geschehen sei, dass man also für
eine grössere Anzahl v^on Flugbahnpunkten, zunächst ohne Rücksicht
auf die Rotation, die Werte ^, rc, j^, o, v, also auch -^ und ^ kenne,
während vorerst j/ = 0, j/ = 0 genommen wird.
Femer soll die folgende Berechnung nur Giltigkeit haben, wenn
die Beobachtung (an Scheibendurchschlagen etc.) aufgezeigt hat, dass
die Winkel d" und ^ klein sind, und zwar sei vorausgesetzt, dass die
Winkel d und ^ so klein seien, dass die Quadrate gegenüber der Ein-
heit vernachlässigt werden können, dann ist
ai= — d"' sin rt + ilf cos rt] 6^ = — -Ö- • cos rf — ^ sin r/;
Cj = + 1 ; 02= cos rt, h^^ — sin rt,
Cg = _ ^^ a, = sinr^, 63= cos r^, (^^ + 9']
damit werden die Gleichungen 6):
cos /J = J^ (— d' ' sin rt + ^ cos rt) + ^ • cos ^^ + ^ sin rt : sin a
sin /J == ^,"^ (— -Ö" • cos r ^ — V' «in rt) — ^^ • sin ^^ + j^ cos rt 1 : sin a.
♦ Zeitschrift für Mathematik und Physik, Jahrgang 1897, S. 197. (S. Si»"
Z. 16 lies 16 —0 statt 24"52'. Femer ist hinzuzufügen, dass Hr, A. In d r a gegenuWr
16
Hr. ökinghaus die Priorität dafür in Anspruch nimmt, zuerst die Hyperbel
als ballistische Kurve systematisch behandelt zu haben. In der That hat
schon 1876 Hr. Indra das betr. Gleichungssystem aufgestellt, dasselbe übrigens in
einer weit allgemeineren, auf synthetisch - geometrische Betrachtungen g-eg^rüu-
deten Weise abgeleitet : Alois Indra, jetzt Oberst und Präses im technischen
Militärkomit^ in Wien , „ Graphische Ballistik , synthetische Behandlang der B*»-
wegung im materiell erfüllten Raum, Anwendung auf die Geschossbe-wegung •'
Wien 1876, bei Seidel. Seitdem hat Hr. ökinghaus die Hyperbeltheorie auf zahl-
reiche Einzelprobleme der Ballistik angewendet und erheblich erweiterte)
Von Prof. Dr. Carl Cranz.
151
Denkt man sich hier den Zähler und Nenner je mit der Bahn-
ds d t/
eschwindigkeit ^-=t; multipliziert, setzt nach dem Obigen vorerst -^ = 0,
d X dx
1(1 bezeichnet j. = t; • cos ai, , «= v • sin o, wo o der Horizontahieigungs-
inkel der Tangente ist, so wird:
cos/J = [v ' cos o ( —d" ' sin rt + ij} cos rt) + v* sin a> • sin r<] : t; • sin a,
lur:
j cos/J =^ . - •[— 'ö'-sinr^ + ^ cosr^ + sinr^-tgo]
sin/J — 5^!-?.[_ 'd'-cosr^ — ^sinr^ + cosr^-tgo].
lierbei ist:
^^ . dy ^ dz \dx , dy ^ dz] ds
m jetzt:
13) cos a = cos o •— d • sin 0).
d ft d tj
Dass es in der That gestattet ist, i^'-fj gegen -'- zu vemach-
issigen, ergiebt sich aus dem Beispiel der schweren Feldkanone; für
lese ist z. B.:
1
nach
1
y-
z =
dx
\ dt
dy
dt
dz
dt
1
8ec
m
m
m
m/sec
0
; 0
1
0
0
425
0
115
1,26
491
0,25
126
358
0,2
80
2,79
. 1002
1
239
316
0,6
64
4,48
; 1512
1,5
329
287
0,9
44
Da n. V. 1^1 <1, leuchtet die Berechtigung des Gesagten ein.
mier ist in 3) und 3a); C08d«l; sin-Ö*- ,y ist klein gegen ,^; da -%y
u.) und d' klein sind.
Mit den Ausdrücken 12) werden, unter Berücksichtigung von 5)
e Gleichungen 2) resp. 10) der Rotation des Geschosses um den
Awerpunkt nunmehr die folgenden:
Idp A — C M / ^ . . • j , # A \
^^ -j— • r g =^ -j • (— d • cos rt — if' sm rt + cos rt • tgo)
obei:
I ^. + — j— • »*P *= — j • (— -d- • sin r^ + ^ • cos rt + sin rt • tg»),
T, - Wt ' Ä, • cos 00
M = .-
Bina
t. Dazu kommen die Gleichungen:
diff
15)
dt
d»
l dt
«* — 1? sin r^ — g • cos rt
« — 2? • cos rt + q sin rt
152 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, cl. rotier. Langgeschosse vi
Die Bewegung des Geschosses denken wir uns in genügend kiek
Intervalle zerlegt, so dass bei der Berechnung innerhalb jedes einzelne
Intervalls ein anderer konstanter Mittelwert von W, • h^ cos o : sin
angenommen werden kann; die Tabelle III resp. IV giebt die AVe
von Ws : sin a und von \, die graphische Darstellung der Translatio
bewegung lieferte in jedem Augenblick o, so dass der Ausdruck M
gegeben zu betrachten ist; die Tabelle III und das weiter unten durd
geführte Beispiel zeigt, dass M wenig rasch sich ändert.
Das Gleichungssystem 14) und 15) lässt sich dann nach Poissoc
Vorgang wie folgt integrieren. Man versucht, für ^;, g, •9', ^ Integral
in der Form zu finden:
P = /i-cosr^ + /"g-sinrf +1?^, -ö*« f^- cos rt + f^^- sin rt + ^^
q =^f2'Cosrt — /^sinrf + g^, ^ = f^- cos rt — f^- sin rt + i\,
wobei fififsfiPiQi^iifi 8 Funktionen der Zeit darstellen, welche nnc
zu berechnen sind. Dies geschieht, indem die eben angeschriebtüe
Werte für pqd'tif in 14) und 15) eingesetzt und die Koeffiziontd
von cosr^ und sinr^, sowie die von den periodischen Gliedern freie
Terme beiderseits einander gleichgesetzt werden. Man erhält s
8 Gleichungen zur Bestimmung der Funktionen f^f^ etc.; in 4 dies^
Gleichungen kommen df^\dt neben /g-r, df^ldt neben /i-r, df^ dt nebej
f^-r, df^\dt neben f^r vor; vernachlässigt man diese Ableitungen dt
Funktionen gegen die Produkte dieser Funktionen mit dem nitü
grossen r — unter dem Vorbehalt, dass später durch die Analogie dt
Kreiseltheorie etwaige Korrektionen in den entstehenden Ausdiucke
eintreten sollen — , so lassen sich fifif^fi sofort bestimmen; fl
PiQi^itl^i bleiben einfache Differentialgleichungen erster Ordnung, welci
leicht integriert werden können. Damit hat man:
/; = 31' ^1 : Cr pi -= C sin /Jj + D' cos ß^
/; = M' (d', + tg o): Cr q^ = C cos ß^ — D' sin /J^
/g = — (/j:r d'j^= —A^ sin ß^ — B' cos ß^
A = — Pi'^ ^1 "" ^' ^^^ ßt ~~ -^' ^^ ßi)
•^1 A Ar
und A',B^ Funktionen von t sind, nämlich:
A' = A^ -J ^:^ • tg 0) • cos /Jg • dt, i?' = J?i + / -p- • tg o . sin /Ig . dl
A^B^C'D* sind Integrationskonstanten, die sich aus dein Aü
fangszustand ergeben; über die Berechnungen der letzteren Int«
grale siehe w. u.
Von Prof. Dr. Carl Cran^.
153
Damit erhält man:
P^
Cr
J ^^
>der
- sin ß^ {b, + f~
-r C'sinft + Zycosft,
16)
M
benso
p = Csin/Ji + D'cos ß^ + -^j— • tg o • sin r ^
cos (r^ - Ä) (^1 - /-^ • tg<» • <^ös/Sj . d^)
^-ft).(jB,+y-^.tgo.sin/J,.rf^)[,
+ Cr
n)
jtf
' q = Ccos/J^ — D'sin /J^ + -^ • tgo • cosr^
+
M
Cr
+ COS (rt —
/■^
7 ^'•
■ - a = ^' • co8(»-< - /JJ + ^ ■ 8m(rt - ft)
18).
cos
ßt-dt)
19)
^^
-• 8in(»-« - A) + — • cos{rt-ßi)
Im Anfang der Bewegung, die wir von der Mündung des
&wf;br8 oder Geschützes abrechnen, falle zunächst die Geschossaxe
die Richtung der Anfangstangente, so dass für (^ = 0):
l Zugleich aber erhalte die Oeschossaxe einen seitlichen Stoss,
7 ihr die Winkelgeschwindigkeiten Pq und q^ erteile;
(t^O):p^p^^ q==q^.
ZeitMhrifl f. XAthematilc Q Fbjaik. iS.Jfthrg. 1898. S Heft. 11
154 Theoret. n. ezperim. Untersuch, flb. A. Kreiaelbeweg. d. rotier. Langgeschosse f-t
Damit wird:
20)
0-0= f + -Bi C'= - rtg»a-rB,
r
[0 = ^- + ^, 2)'=-rJ.,.
Ferner sind die beiden in 16) bis 19) vorkommenden Integralej
F^ ^^' I M'tgco'cosß^dt und F^-^ ^^' 1 M tg& -Bin ß^- dt
zu ermitteln.
Es sei im Folgenden die Abkürzung MiCr^^N eingeführt und dar^
erinnert, dass wir einen Mittelwert von N in den einzelnen Intervallen i
nahmen; in ß^ und ß^ wurden die Integrationskonstanten so bestinml
dass für ^ — 0, /J^^O und /},•=- 0 ist, weil nur im Anfang ^=Oujj
d'^^d'Q sein soll; also muss auch in den beiden Integralen von Q\M
integriert werden. Es lässt sich nun wiederholt die teilweise Inf
gration anwenden; hierbei treten jedoch immer höhere Potenzen i
Faktors (g * Cr) :(v- cos a-M) auf, von welchem sich später zeid
wird, dass er von der Orössenordnung von ^ ist, und von welch^
daher die höheren Potenzen nach der ersten weggelassen werden (z.
bei der Granate der deutschen Feldkanone, Schussweite 4500 m, nim
dieser Faktor vom Abgangspunkt bis zum AuffaUpunkt zu von O,00ä
bis 0,00304); man hat damit:
F^ I N- tgd'GOsß^' dt == I tgO' cosß^'dß^ = tg o • sin ß^
nun ist dx = do, eine Gleichung, die für jedes Luftwiderstaii
gesetz allgemein giltig ist (vergl. Kompendium S. 81); somit ist:
c^tgo , 1' Arn 1 dfa dx 1 g dx g
dt cob'co dt C08*(a ' dx dt cos'o» v^ dt ^~ vx
wenn V:, die Horizontalkomponente t^-cosco der Bahngeschwindig]
des Schwerpunktes darstellt; somit hat man:
1 den g ^ dßf _ 9 ' ^^ ,
cos'fl) dß^ vx' dt vx'M^
(in 4 Beispielen der Praxis nahm CriM numerische Werte zwiscl
0,1 und 2 an, während v^ zwischen 180 und 400 lag). Man I
danach oder nach dem Mittelwertsatz:
21) jP= sin ft- tg CO + /*. (1 - cos ft),
wobei /*« (g • Cr) : (vg • 3i) ist.
Von Prof. Dr. Cabl Crak«. 155
Analog ist:
1^1 = / ^tg o • sin j8j • d^ = / tg a> • sin /Jg -d/J,
t t
r
-* — tg o • cos /Sj + / df(tg o) cos /Jj,
oder bei demselben Verfahren: ° "
22) JPi « — cos /},• tg o + tg o — f' sin/J,.
Diese Werte 20), 21), 22) sind noch in den Ausdrücken 16)
bis 19) zu verwenden; so kennt man in jedem Moment die Lage der
momentanen Drehaxe und diejenige der Oeschossaxe. Letzere ist für
die Ballistik von der grosseren Bedeutung; daher beschäftigen wir
uns nur mit den Ausdrücken %• und ^ und deren geometrischer
Deutung. Es wird:
-^ — (^0 + ^i) cos {rt — /Ji) + Ay^' sin (rt - ft) — A^ sin /J, — B^ cos /J,
+ sin/Jg.[sin/J2-tga) + /'(l — cos/J,)]
— cos /Jj- (tg ö — tg a> • cos /Jj — f' sin /J,)
* = (^0 + A) sin {rt — ft) — JL^ • cos {rt - /JJ + A^ cos /J^ — B^ sin /J,
— cos ^- [sin^,- tg ö + /"• (1 — cos /Jg)]
— sin j3g*(tgGi — tg(Dcos/Jj — f'sbiß^),
oder:
23) d - ^, + ^n,
wobei :
^r^ tgi» + /"-sin/Jj + cosft(tg^o— tgö)
^. — { Po- [sin A - sin (r^ - ft)] + g^ [cos /J, - cos {rt - ßj] } : (r - jY).
24) * - *f + ^»,
wobei:
^^ — /■— /.cosÄ+sinft^tg^o-tg®)
*n = {&" [sin A - 8in(r* - ft)] - Po' [cos/J, - cos(H - ft)]}:(r - N)
mit den Abkürzungen:
^ Cr ' ' üx itf
Diese Ausdrücke 23) und 24) lassen eine verhältnismässig ein-
fache geometrische Deutung zu.
Wir legen durch den festgedachten Schwerpunkt S des Geschosses eine
horizontale Äquatorebene, femer durch 5 und die Flugbahntangente iST
eine yertikale Anfangs -Meridianebene; beschreiben weiter um £> mit der
Langeneinlieit SS^'^ ST-^ 1 m eine Eugelfläche, welche von S aus be-
ll*
156 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiaelbeweg. d rotier. Lan^eschosse etc.
trachtet und dementsprechend gezeichnet sei. Der Äquator und der An-
fangsmeridian, welche sich in iSj schneiden, werden als sphärische Koordi-
natenaxen S^tlf und S^d" benützt. In Beziehung auf dieses sphärische Ko-
ordinatensystem auf der Kugel stellen dann ^ resp. -ö" die Länge resp. Breite
desjenigen Punktes P vor, welcher sich auf der Verlängerung der 6e-
schossaxe in der Entfernung SP = 1 m befindet. Die Figur 11 ist
für einen Beobachter gezeichnet, welcher von hinten das Oeschoss be-
trachtet; der Geschossschwerpunkt ist also vor dem Papier zu denken.
Wir suchen die Kurve, welche der Punkt P der Geschossaxe im Lauf
der Zeit beschreibt, von seiner Anfangslage 0 aus (Winkel OSS^^ ^q\
Der Punkt T der Tangente fallt anfangs in 0, ruckt von da auf der
^-Axe abwärts; zur Zeit t ist Winkel TSS^ « o; im Flugbahnscheitel
Fig. 11.
Fiff. IS.
+ ^
^o — «
T,^
iPi^,»)
-t
I
I
I
I
M
•Oi
I
I
I
I
1—
i-W
Pi
ist T in Si angelangt etc.; die Bewegung von T auf der Ordinaten-
axe, also die Änderung von co mit der Zeit, ist hierbei durch die vor-
hergehende (graphische) Lösung der Translationsbewegung gegeben zu
denken; ebenso ist die Bahngeschwindigkeit v des Schwerpunkts und
ihre horizontale Komponente Vx= v- cos cd zu jeder Zeit bekannt.
Nun lassen sich die Ausdrücke d" und ^ in zwei wesentlich ver-
schiedene Teile und lässt sich demgemäss die Bewegung der Geschossaxe
in zweierlei Bewegungen spalten, wovon die eine als die reguläre
Präzession (ß'ry tr), die andere als die Nutation infolge eines An-
fangsstosses ('&•„, ^n) zu bezeichnen ist.
a) Sieht man nämlich von einem Anfangsstoss PqQq ab^ so redu-
zieren sich d' und ^ auf die Ausdrücke:
26)
hieraus:
r ^«^^«o+Z*. sinj3,+ cos/Sj.(do— (») 1
I jff^^^^f -/•. cos/32+sinft'(do-" o>) 1 Präzession);
(reguläre
Von Prof. Dr. Carl Cbahz.
157
27) (a._c)»+(^ _/)«=/•» +(#„_„,)«;
d.h. wenn kein Anfangsstoss stattfindet, beschreibt Punkt P der Ge-
schossaxe eine spiralenförmig sieh erweiternde Kurve (Fig. 12), die stets
wieder durch die Anfangslage 0 geht und die aufgefasst werden kann
als ein veränderlicher Kreis durch den festen Punkt 0; der
Mittelpunkt üf dieses Kreises, mit den Koordinaten cd und /*, rückt
hierbei von 0 aus (mehr oder weniger) nach rechts und ab-
wärts (in derselben Weise wie der Endpunkt T der Flugbahntangente
auf der Ordinatenaxe S^ 0 abwärts rückt), vorausgesetzt, dass erstens
das Gewehr oder Geschütz Rechtsdrall besitzt, das Geschoss rechts-
läufig um die Geschossaxe rotiert (r positiv), und dass zweitens die
Resultante der Luftwiderstände vor dem Schwerpunkt auf der Geschoss-
Fig. 13.
4-^
Pig. M.
+
axe angreift (Moment M positiv). Dasselbe ist der Fall, wenn r und
M negativ sind. Wenn dagegen bei Rechtsdrall die Resultante zwischen
Schwerpunkt und Geschossboden angreift oder umgekehrt bei Links-
drall dieselbe ihren Angriffspunkt zwischen Schwerpimkt und Geschoss-
spitze hat, so wird die Präzessionsbewegung der Geschossspitze links-
läufig erfolgen (Fig. 13), der Mittelpunkt M des veränderlichen Kreises
liegt in diesem Fall links und rückt abwärts.
Der Radius OM =^yp 4- (P'o~ ^Y ^®s veränderlichen Kreises
vergrössert sich stetig, weil der Winkel d^Q— a zwischen Anfangs-
tangente der Flugbahn und Tangente in einem variablen Punkt mit
der Zeit stetig wächst und ebenso meistens der Ausdruck
1 58 Theoret. u. experim. üntersucb. üb. d. Ereiselbeweg. d. rotier. Langgescbosse etc.
denn das Drehmoment M des Luftwiderstands wird zwar in den meisten
Fällen zunehmen; aber es nimmt Vx ab (während von r angenommen
wird; dass es konstant bleibt, was freilich nur angenähert richtig sein
dürfte); jedenfalls ergiebt die Rechnung, dass f meistens zunimmt und
die Bahn des Punktes P der Oeschossspitze in immer weiteren Wind-
ungen verläuft.
Wie man sieht, ist der veränderliche Kreis unsymmetrisch be-
züglich der Flugbahn vertikalebene OSS^] da die Rechnung nicht bis
zur Ermittelung der Seitenabweichung y des Geschossschwerpunkts
hier durchgeführt wird, so sei schon an dieser Stelle bemerkt, dass
eben diese Unsymmetrie der Grund für diese Derivation ist; in der That
wird die Seitenabweichung wesentlich durch die Grösse
' ^^' M Vx
nach Grösse und Vorzeichen bedingt; sind r und M beide positiv oder
beide negativ, so ergiebt sich Rechtsabweichung; ist nur eine der
beiden Grössen negativ, Linksabweichung.
Die Zeit T eines vollen Umlaufs der Geschossspitze, also die
Periode der regulären Präzession, ergiebt si^h nach 25) aus ß^^^nvi:
28) T = ^^^-^
auch diese Zeit ist variabel, und zwar nimmt T im allgemeinen ab.
b) Wir gehen über zur Beschreibung der Nutationsbewegung,
also zur Deutung der Tenne ^„ und ^„, welche nur bei einem Anfangs-
stoss auftreten:
-^i. « {l>o[siö A- sin(r^ - /J^)] + go[cos/Jj— cos (r^~/JJ] } : (r-.V
>n= {go[8inÄ--8in(r^--/SJ]--i7o[cos/J,--cos(r^--/Si)]):(r--.A').
(Nutation infolge eines Anfangsstosses.)
Da diese sich zu den vorhergehenden ^r und ^r einfach addieren,
so können sie betrachtet werden als die sekundären sphärischen Ko-
ordinaten -d-n, ^n eines Koordinatensystems, dessen Ursprung 0^ (Fig. 14)
mit der Winkelgeschwindigkeit ^ auf der (ausgezogenen) Präzessions-
kurve wandert und den variablen Punkt P von Figur 12 und 13 ersetzt.
Durch Quadrieren und Addieren wird aus 29):
(r -.V)^ {%,^ + v^n^) =. 2. (Po* + rV)-[l- sinft. sin(r^ - ft)
— cos^i • cos(r^ — /Sj)]
oder
Die bezüglich Oj betrachtete Bewegung des Punkts P der Geschoss-
axe kann somit ebenfalls wieder als ein veränderlicher Kreis aul*
29)
Von Prof. Dr. Cabl Cbanz. 159
gefasst werden y dessen Mittelpunkt in 0^ liegt und dessen Radius perio-
disch sich ändert, zuerst » 0 ist, dann die Maximalgrösse
annimmt, wieder Null wird etc.
Derselbe Wert von OiP wird wieder erreicht nach der Zeit T„
die sich enriebt aus:
2 ""'
also ist:
oder:
2«
31) Ti« Cr ^M __ if '
Ä Cr Ar
Da im Nennerausdruck das Olied Cr:Ä im allgemeinen bei weitem
überwiegt, so ist erstens diese Nutationsperiode 7| im allgemeinen
eine schnellere als die Präzessionsperiode; und zweitens wechselt der
Sinn, in welchem die Nutationsbögen beschrieben werden, nur mitr;
diese Bögen werden also bei Rechtsdrall rechtsläufig, bei Linksdrall
linksläufig beschrieben, mag Rechts- oder Linksabweichung des Schwer-
punkts erfolgen, mag also die Präzessionsspirale rechts- oder links-
läofig beschrieben werden.
Im ganzen f&hrt somit die Geschossspitze P bezüglich des Schwer-
punkts die folgende Doppelbewegimg aus: Falls kein Anfangsstoss vor-
handen war, beschreibt die Geschossspitze von ihrer Anfangslage 0
aus mit der langsamen Periode T die spiralförmige ausgezogene Kurve
Fig. 12 resp. 13, deren Windungen sich allmählicb erweitem, die aber
immer wieder durch 0 geht; bei positivem r (Rechtsdrall) und posi-
ti?em Drehmoment M, ebenso bei negativem r und negativem M wird
diese Spirale rechtsläufig beschrieben; wenn dagegen nur eine der
beiden Grössen VyM negativ ist, linksläufig. Im allgemeinen jedoch
ist diese Präzessionskurve nur die Leitkurve für die (gestrichelt gezeich-
neten) Nutationsbögen (Fig. 14), die von der Geschossspitze beschrieben
werden, mit der schnelleren Periode T^ und mit Amplituden, die von
dem Anfangsstoss und von den Grössen r,(7, J.,Jf abhängen.
Speiieller Fall einer geradlinigen Bewegung des Schwerponkts.
a) Die Geschossaxe falle anfangs mit der Bewegungs-
richtung des Schwerpunkts zusammen.
Dieser Fall ist bei einem sehr rasanten, auf kurze Entfernung
abg^ebenen Horizontalen Schuss aus einem kleinkalibrigen Gewehr
nahezu verwirklicht; vollkommen bei einem vertikalem Schuss. Im
ersteren Fall ist jederzeit cd — O-q = 0 (dasselbe ist bei vertikalem
Schuss der Fall, wenn man die x-Axe, welche bisher horizontal an-
genommen war, mit der vertikalen zusammenfallen lässt).
I
Ml
160 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiaelbeweg. d. rotier. LanggeschosBe et-c.
In den Gleichungen 16) bis 19) ist ca = 0, -^^ = 0 zu nehmen
und es wird:
|} = C sin ßi + D' cos ßi + N- [Ä^ cos (rt - ft) + B^ sin (ri - ß^)]
q^C^ cos /?! - D' sin ß^ + N'[-A^ sin {rt - ft) + B^ cos (r^ - ft)]
— ö" = cos (r^ — /?,)+ - sin {rt — /?,) + A^ sin /J^ + J5, cos ß^
^ = sin {rt — ßi) -i cos (rt — ß^) + Ä^ cos ß^ — B^ sin /J,.
Für ^ = 0 ist I? = jPo, 2 "• ffoi ^ = 0> ^ = 0, somit:
^,=l>o:(J^-r), B,^q,:{N^ry, C' ^ - rq,:{N^ ry,
i)'=-rpo:(J^-r);
damit erhält man genau wieder die Ausdrücke -Ö*,,, ^„ für die Nu-
tationsbewegung infolge eines Anfangsstosses 29), nämlich:
^-|l>o-[siiiA~sin(f<-/Ji)]+2o-[co8A-cos{r<-/Jj]}:(r — iS')
{go[sin^8-sin(r«-iJi)]-i?o-[cosft~cos(r^-^i)]}:(r — JV>
Es hat sich also in diesem Fall die frühere spiralenfSrmige Prä-
Zessionskurve auf den Punkt 8^ reduziert. Fig. 15 giebt die hypo-
cykloidische Bahn der Geschossspitze in diesem Fall. Die Amplitude
jedes einzelnen Teilbogens, also der Radius des umhüllenden Kreises
ist wiederum: ^ i>r-rn — r / xn
die Periode wieder: ,^ ^^^ ,..
b) Die Geschossaxe bilde anfangs den Winkel d-^ mit der
geradlinigen Bewegungsrichtung des Schwerpunkts.
Die Anfangsbedingungen sind jetzt:
für < = 0 : ^ = O-Q, ^ « 0, P^Poy g «= ffo» i
femer: anfangs und weiterhin cd » 0. Damit erhält man aus den
Gleichungen 17) bis 19):
Berechnet man daraus Äi,B^,C\B' und setzt die Werte in die Gleich-
ungen 18) und 19) ein, so wird:
33)
^==j^\^'[r'COsß^-'N'COs{rt - ft)] + ^,
fl^^j^^'[r'Smß,^N'Sm{rt - ft)] + ^.,
wobei d'n und tpn wieder die früheren Werte für die Stossnutationen
vorstellen.
Von Prof. Dr. Carl Cbanz.
161
Ist der Anfangsstoss p^q^ Null, so fallen die Glieder d'n und ^„
weg und die Kurve 33) hat eine Gestalt ähnlich der in den Figuren
19, 20, 23, je nach Grösse und Vorzeichen von r, N etc. Es über-
wiegen nämlich die ersten Glieder mit r-cos/?, und rsinß^ (z.B. für
die schwere Feldkanone ist in nicht zu grosser Entfernung von der
Mündung r = 632, ^=9); die Glieder mit rt — ß^ variieren mit
wachsendem t sehr rasch zwischen — 1 und + 1, dagegen die mit ß^
langsam. Daher besteht die Bahn der Geschossspitze aus Bögen,
Flg. 16.
welche imf dem festen Ereis um 8^ mit Radius d'^ aufsitzen. Man hat
nämlich in diesem Fall durch Quadrieren und Addieren:
-»*+**= (t^It)'- [*^ + N*- 2 Nr. cob (rt - ß^- /?,)].
Anfangs und so oft wieder Tt — ß^—ß^ um 2ä gewachsen ist, ist
der Abstand der G^schossspitze von 8^ gleich -^q, dabei hat zugleich
der Kosinus seinen grössten, jener Abstand seinen kleinsten Wert; der
grösste Wert 8^ B wird erreicht, wenn der Kosinus gleich — 1 ist, dann
I "KT
ist S^B ^ ^0* ^^3v? somit ist die Amplitude AB gleich:
hierfür lässt sich leicht ein einfacher Näherungswert berechnen; bringt
man auf eine Benennung, dividiert Nenner und Zähler mit r, ent-
wickelt nach Potenzen des kleinen Bruchs — und behält davon nur
die erste Potenz bei, so wird die Amplitude
34)
^-B=2.^o-
N
162 Theoretische und exper. Untersuchungen etc. Von Prof. Dr. Carl Cbass,
Die Periode dieser stossfreien Nutationen ist wieder:
2n
^1 Cr
M M
A Cr Ar
Ist unter den sonst gleichen speziellen Voraussetzungen der An-
fangsstoss Pq^^ nicht Null^ so treten die Glieder ^„ und ^^ hinzu,
so dass man, je nach Grösse und Richtung von p^ und q^ Figuren wie
in 27, 29, 34, 36 erhält.
Anmerkung. Stossfreie Nutationen erhält man übrigens auch
in dem allgemeinen Fall 23) und 24), falls vorausgesetzt wird, dass
schon an der Mündung die Geschossaxe und die Tangente einen
kleinen endlichen Winkel a^ mit einander bilden, also wenn für
ist. Die Gleichungen 20) zur Bestimmung der Konstanten werden
dann ein wenig andere und man erhält schliesslich:
wo %^r und ^n die Werte von 23) sind und
y . = - TzV [»■ • «° A - -?^- «n (rt - A)]
ifr und ^n siehe 24)
+ r~]^- \T • sin ßt - ^^- sin (rt - /},)].
Eben diese Glieder d'^ und ^^ liefern die stossfreien Nutationen.
(Sohln» folgt.)
iv-Reisser.
Von
E. Brauer
in Karlaruhe.
Hierzu Tafel V und VI, Fig 1-4.
Der Perspektivreisser ist ein Zeichenapparat zur Erleichterung
der Anfertigung eines perspektivischen Bildes auf Grund von zwei
Parallelprojektionen eines räumlichen Objektes.
In der Darstellung Figur 1 (Taf. Y) ist angenommen^ dass von
dem Gegenstand Grundriss und Aufriss gegeben sind. Zur Erläuterung
der Arbeitsweise wurde die Spitze des Obelisk benützt, welche im Grund-
riss mit Oi, im Aufriss mit 0^ bezeichnet ist. Beide Punkte werden
durch bewegliche Lineale berührt, 0| durch das Grundrisslineal PO^y
welches um P drehbar ist, 0^ durch das Aufrisslineal KO^^ welches
durch Schlitz und Zapfen gezvningen ist, mit der unteren Kante die
Richtung durch den Zapfenmittelpankt K einzuhalten.
Durch mechanische Verbindungen sind zwei andere Lineale ge-
zwungen, den Bewegungen von PO^ und KO^ zu folgen, die senkrechte
Parallelschiene M^O^ und die Fluchtpunktschiene FO^. Die Lage der
ersteren wird allein vom Grundriss vermittelst PO^^ die Lage der
letzteren vom Aufriss vermittelst KO2 bedingt. Der Schnittpunkt der
beiden Schienenkanten M^O^ und jPÖ,, nämlich O3 ist der gesuchte
Ort des Punktes 0 in der Perspektive, zu dessen Darstellung nur er-
forderlich ist, die Lineale mit 0^ und 0^ in Berührung *zu bringen und
den Ereuzungspunkt der beiden Schienen mit Nadel oder Bleistiftspitze
zu markieren.
Der geometrische Zusammenhang der Bewegungen stützt sich auf
eine Beziehung, welche Professor G. Hauck zum ersten Male in den
Verhandlungen der physikalischen Gesellschaft in Berlin 1883 Nr. 8
TerofFentlichte. In Figur 2 (Taf. VI) sei. / ein abgegrenzter Teil der
Grundrissebene, genannt Grundrisstafel, entsprechend II die Aufriss-
tafel, III die Perspektivtafel. Ä sei das Auge eines Beschauers (Pro-
j^ktionscentrum), P dessen Grundriss, der Fusspunkt, K dessen Auf-
riss, der Kernpunkt (nach Hauck). Der Strahl ÄK schneidet die
Perspektivtafel in F, dem sogenannten Fluchtpunkte der zu // nor-
1 64 Perspektiv - Reisser.
nuden Geraden, während der Sehstrahl AO die Perspektivtafel im
Punkte O3, dem perspektivischen Bilde von 0 durchbricht.
Legt man durch ÄO eine zu I normale und eine zu // normale
Ebene — dieselben sind in Figur 2 durch Schraffierung hervorgehoben
— 80 ergiebt erstere in I und /// die Schnitte PMO^ und M0^\
letztere in //und ///die Schnitte KLO^ und FLO^, Diese Geraden
sind geometrisch gleichbedeutend mit den in Figur 1 (Taf. V) mit den-
selben Buchstaben bezeichneten Lineal- und Schienenkanten, und man
erkennt, dass der Punkt M es ist, welcher PMO^ mit MO^ verknüpft,
während der Punkt L die gleiche Rolle in Bezug auf KLO^ und
FLO^ spielt.
OfiFenbar genügen diese beiden Verknüpfungen, um aus den Rieht
strahlen PO^ und KO^ in Grundriss und Aufriss die Strahlen MO^
und FO^y also auch ihren Schnittpunkt Oj geometrisch abzuleiten,
ohne dabei den wirklichen Sehstrahl ^0 zu benutzen. Es ist also
nur die Aufgabe zu lösen, diese geometrische Beziehung in einen zwang-
läufigen Mechanismus zu übersetzen.
Die räumliche Anordnung der drei Tafeln kann dabei nicht wohl
festgehalten werden. Wir bringen sie vielmehr zur Erleichterung des
Zeichnens in parallele Lage, ohne doch die Verknüpf ungspunkte M und
L aus dem Auge zu verlieren.
Zunächst werde die Perspektivtafel /// so weit gedreht, bis lll
mit // parallel wird, die Grundrissspur III III in Figur 3 also über-
gegangen ist in Iir Iir in Figur 4 (Taf. VI). Hierbei löst sich der
Verknüpfungspunkt M auf in J/j, den Punkt des Strahles PO^, welcher
am gleichen Ort bleibt und in ilf,, den Fusspunkt des Lotes üfjO,.
3/| und 3/3 sind nun durch die Beziehung verknüpft, dass sie auf den
Geraden ////// und IIP IIP in Figur 4 (Taf. VI) liegen, und dass
der Winkel M^ PM^ stets gleich ist dem Winkel y, um welchen lU
gegen // gedreht werden musste.
Auch der Punkt L ist durch diese Drehung in zwei Punkte zer-
fallen. L^y dem Strahle KO^ angehörig, deckt sich zunächst noch mit
L, während X3, an der Drehung von /// teilnehmend, zunächst in
eine neue Lage gelangt ist, deren Grundriss mit L^ bezeichnet ist.
Dreht man nun weiter die Aufrisstafel // um ihre untere, die
Perspektivtafel aus der Lage ///' IIP um ihre obere Kante in gleichem
Drehungssinne soweit, bis sie mit / parallel liegen, so entsteht die in
Figur 4 (Taf. VI) dargestellte Lage, und zwar liegen / und // nun in
gleicher Höhe, /// dagegen darüber. Wie leicht einzusehen, bleiben
die Punkte ig ^^^ ^3 ^^ zwei senkrechte Gerade gebunden, auf denen
sie sich, verschiedenen Punkten Og entsprechend, so verschieben, dass
ihre Höhe sich stets um gleichviel beiderseits verändert, die Strecke
ig Lg also konstant bleibt. Ersetzt man daher die Strahlen KL^ und
Fig durch Linealkanten, so kann zwischen L^ und L^ eine Verbindungs*
Von E. Braueb. 165
Stange von konstanter Länge als mechanische Verknüpfung angebracht
werden.
Wird ferner aus zwei Linealen PMy^ und TM^ ein fester Winkel
y hergestellt, welcher um P drehbar ist, so kann der Arm PM^ zur
Bewegung eines in der Linie III' III* laufenden Schiebers dienen,
welcher mit der Parallelschiene M^O^ zu einem Stück vereinigt ist.
Die erhöhte Lage der Perspektivtafel gewährt den freien Baum zur
unbehinderten Bewegung des Grundrisswinkels M^PM^, doch braucht
der Höhenunterschied nur einige Centimeter zu betragen.
Wie aus Figur 1 (Taf. V) ersichtlich, besitzt der Grundrisswinkel
noch ein drittes zu PM^ rechtwinkliges Lineal. Dasselbe kann dazu
dienen, einen Grundriss anzuvisieren, welcher auf der rechten Seite
rom Perspektivbrett liegt, und welcher gegen den links liegenden um
90^ gedreht ist. Ein zu diesem passender Aufriss würde als Seiten-
riss zu bezeichnen sein. Das Aufriss werk ist so eingerichtet, dass eine
symmetrische Umstellung mit einigen einfachen Handgriffen ausführ-
bar ist, so dass auch der Seitenriss als Grundlage für die Ausführung
der Perspektive dienen kann.
Bei der technischen Durchbildung der Einzelheiten ist besonders
Gewicht auf die Erzielung leichten aber doch spielfreien Ganges gelegt.
Zu diesem Zweck sind alle vorkommenden Führungen so eingerichtet,
dass nur eine Kante als genaue Führungskante dient, während die
zweite etwas federt und nur dazu dient, die sichere Anlage des ge-
führten Stiftes oder Schlittens an der Hauptkante zu erzwingen.
Mit Rücksicht *auf körperliche Bequemlichkeit sind für die Richt-
lineale die unteren Kanten als Richtkanten benützt, weil sie dem Auge
leichter erreichbar sind. Als Zeichenkanten der Schienen M^O^ und
FL^O^ dienen jedoch die Kanten links und oben, was für Licht von
links vorteilhaft ist.
Für die in Fig. 1 (Taf. V) dargestellte Anordnung ist auf die Mög-
lichkeit verzichtet, den Winkel y zu variieren, derselbe ist 45*^. Wird
auch hierdurch die Vielseitigkeit der Benützung beschränkt, so hat
anderseits der Apparat an Einfachheit gewonnen, und es ist eine be-
sondere Einstellung entbehrlich geworden. Trotzdem ist das Bild
keineswegs auf einen einzigen Fall beschränkt, da man den Grund-
riss in seinem Felde nicht nur verschieben, sondern auch drehen
kann. Letzteres bedingt allerdings, wie das in Fig. 1 (Taf. Y) gewählte
Beispiel zeigt, als Aufriss eine schiefe Projektion.
Im Vergleich mit dem Hauck sehen Pei-spektiv- Apparat und
meiner früheren Ausarbeitung* desselben bleibt der Perspektiv-Reisser
inäofem zurück, als eine mechanische Verknüpfung zwischen zu-
sammengehörigen Punkten 0^ und 0, fehlt. Dieser Mangel ist jedoch
• Hauck-Braaers Perapektiv- Zeichenapparat. Zeitschrift des Vereins
»leuUcher Ingenieure Band 35, S. 782.
166
Perspektiv-ReisBer. Von E. Bbaueb. — Kleinere Mitteilungen.
weniger erheblich, als es zunächst scheinen mag, da er nur bei Kurven
fählbar wird, indem er hier eine vorhergehende Markierung zugeord-
neter Punkte mit der Reissschiene nötig macht. Demgegenüber ist
hervorzuheben, dass der Apparat keinen besonderen Raum beansprucht^
da ein gewöhnliches Reissbrett als Grundlage dient, dass die erforder-
liehen Handgriffe sich von denen des gewöhnlichen gebundenen Zeich-
nens fast gar nicht unterscheiden, ferner dass der Apparat sich auch
auf schräger oder senkrechter Fläche anordnen lässt, was besonders
für grosse Zeichnungen von Vorteil sein würde, endlich dass der Preis
nur ein kleiner Bruchteil von. dem meines früheren Apparates ist.
Über das Foncaultsche Pendel.
Von K. Th. Vahlen in Königsberg i. Pr.
Die Theorie des Foucaultschen Pendels wird entweder mit den Hilfs
mitteln der analytischen Mechanik in voller Strenge oder in elementarer
al^er ganz unbefriedigender Weise gegeben, indem man von der falschen
Voraossetzung ausgeht: die Schwingungsebenen in aufeinander folgenden
Zeitmomenten seien parallel; während
sie sich doch im Erdmittelponkte
schneiden.
Bei der fundamentalen Bedeutung
des Gegenstandes wird eine hinreichend
strenge und doch einfache Behandlung
nicht unerwünschf sein.
Es werde zunächst ganz allgemeizi
ein unter dem Einfioss einer Centralkraft
frei schwingendes ebenes Pendel be-
trachtet. Eine beliebige Ortsftaderung
des Aufhängepunktes P ist zusammen-
zusetzen aus einer Bewegung des P
innerhalb der Schwingungsebene JE und
einer Bewegung des P auf einem um
das Kraftcentrum J£ za E senkrecht
konstruierten Kreisbogen. Bei der erst^eo
Bewegung wird eine Veränderung der
Schwingungsebene nicht eintreten; bei
der zweiten wird die neue Schwingungs*
KhKhk, wlü die alte, auf dem Kreisbogen senkrecht stehen.
fctti nun die Centralkraft die Anziehungskraft der Erde, das Pendel
„^f,i. (inr Krdoberfläche über dem Punkte Ä aufgehängt; die Bewegung
'♦,< A^^fUiigöpunktes die aus der Erddrehung folgende. Die Breite von A
» , // iUu l'üldistanz AN.
t:*4 ktmm» Im Zeitmoment dt der Punkt A nach B. Die Schwingungs-
,.'. ;a**' t*« i« A den Winkel er, in B den Winkel ß =- a + da mit dem
Kleinere Mitteilungen. 167
»treffenden Meridian. Der Winkel ANB in Zeitmaß (360®= 24 Stunden)
t äl\ der Winkel zwischen dem Hauptkreisbogen AB und dem Parallel-
^isbogen AB sei y.
Die Bewegung des Pendels von A nach B werde zerlegt in die Be-
^nng Ton A nach C längs des Hauptkreisbogens AC^ senkrecht zur
^hwingongsebene in A*^ und in die Bewegung von C nach B längs des
anptkreisbogens CJ9, senkrecht vsx AC. Am Ende der ersten Bewegung
ird) nach Obigem, die Schwingungsebene durch CB angegeben; bei der
reiten bleibt sie unverändert. Daraus folgt, dass CB mit dem Parallel-
reisbogen BA den Winkel Kompl. ß bildet. Zerlegt man das gleich-
ehenMige Dreieck NAB in zwei rechtwinklige, so folgt aus einem der-
elben: dt
tgy-=sin6tgY»
der, wegen der Kleinheit der Winkel:
1) 2y = dt-fi^mh,
D&s kleine rechtwinklige Dreieck ACB kann als eben betrachtet
rerden und giebt:
n) Kompl. {a -\' y) ^ y '\' Kompl. /5, also /J — «, oder da = 2y.
Ans I) und 11) folgt schliesslich:
m) da«(^^sin6,
Lb. die Pendelebene dreht sich proportional der Zeit; der Proportionalitäts-
tor ist gleich dem Sinus der Breite.
Über die knbisehen nnd biquadratisehen Gleiehungen ,
von denen eine Wnrzel dnrch rational ausfahrbare
Wnrzelansziehungen gefunden werden kann.
Von K. Th. Vahlen in Königsberg i. Pr.
Diese Gleichungen lassen sich in einfacherer Weise finden als Kummer**
^leigi hat.
Soll die kubischiB Gleichung e^ — az^ ^hz — c = 0 {ayh^c rational)
^ rationalem Wege liefern, so müssen yB und ^C rational sein; also
^2i=»jp, z^'^ q-\- ry — 3, iß^3= ^ — r}/— 3; p^ q, r rational. Dann
tt in der That:
^de rational.
* Sitzungsberichte der Berliner Akademie 1880.
1^
168 Kleinere Mitteilungen.
Eine biqnadratische Oleichting mit der kubischen Besolvente
£?'— az^+ fcjer — • c = 0
hat die Wurzeln:
x^=^Ä^y7,+y7,-y7,, x,^Ä--y7,^y7,+y7,,
Die kubische Besolvente muss zu den oben behandelten gehören,
ist 5i«=jp, iPj ■- ff + »'V'— 3, je?3= g — rj/— 3; jp, ff, r rational. So!
die Wurzelausziehungen in x^ ausführbar sein, so muss |/ir^ rational,
und 1/^3 von der Form y'± tf' j/— 3 sein, wo / und d' rational sind. 1
vier Wurzeln werden: '
^i=«, ^-ß, sr^--y + Sy^^ ir^^y-j/^^ '
wo or, /?, 7, d rational sind. Eine Gleichung mit solchen Wurzeln hat |
der That die verlangte Eigenschaft; denn es wird or^ + ^ &lso ^e^ ratiom
femer a^i — a:, ± fl?j ^ x^ also yz^ und |/£?j von den Formen y'± d' }/-
woraus die erforderlichen Eigenschaften auch f&r die kubische Besolvente folgen
Will man Quadratwurzeln aus komplexen Zahlen vermeiden, so neba
man die Cartesischen Formeln:
x,^Ä + ye, + Wa^z,+ 2yi, rr, = ^ + A-l/«-^i + 2]/.^
x,^Ä-y7, + l/a--z,^2yi, x,^A^y7,^ya-z,-2yi
Setzt man, wie erforderlich:
^i'^P} a'=P + 2ff, c^p(q^+ Zr^,
so wird:
x^-Ä+yj^+yj^T^y^Tf^, ar,= ^ + VF-|/2ff+2l/^H3i
a:8«^-V^ + j/2ff-2]/^M^^, fl:4=-4-Vp-|/2ff-2l/ff^+Ii
Soll a;j sich durch ausführbare Wurzelausziehungen ergeben, so muss
femer yp und l/2ff + 2j^ff*+ 3r* rational sein; dann wird auch
y-8 V'23+ 2Vg"+3r"
rational, also die vier Wurzeln: x^^ a^ ^"^ ß^ ^^8*^^ + d]/-
x^= y — Sy— 3; a, /?, y, d rational. Eine Gleichung mit solchen Wune
hat die verlangte Eigenschaft. Denn die Wurzeln der kubischen Besolveo
sind rationale Funktionen von 3-10^ + ^33:4, x^x^ + x^x^, ^iOOi+ x^x^^ ä1
von den Formen i?, ff + r|/— 3, ff — rV^— 3; p, ff, r rational. Femer i
0-1+ rr, und Xj^— x^ also j/p und l/2ff + 2V^ff*+ 3r* rational.
Theoretisohe und experimentelle Untersaohnngen
aber die Kreiselbewegungen der rotierenden Lang-
gesohosse wälirend ihres Fluges.
Von
Prof. Dr. Carl Cranz
in Stattgart.
Sohluss.
D. Vergleichong der vorstehenden Resultate
mit denen der Ereiseltheorie.
Mit einem Kreiselapparat könnte, wenn auch etwas umständlich^
Be Bewegung der Geschossaxe um den Schwerpunkt S auf folgende
^eise nachgeahmt werden:
Min denke sich einen Kreisel^ dessen Schwerpunkt 8 fester IJnter-
tützuDgspunkt ist, mit seiner Figurenaxe, zugleich Haupttragheitsaxe,
ertikal gestellt und in dieser Lage in rasche Rotation versetzt. Eine
MSCTe Kraft K drücke in einem Punkt L der Axe (SL = \) auf
li^; zunächst in der vertikalen Richtung durch den Schwerpunkt,
lach und nach werde die Neigung der Eraftrichtung gegen die Vertikale
Kh einem bestimmten Gesetz vergrössert; zugleich variiere die Grösse
^ Kraft imd rücke der Angriffspunkt L gegen den Schwerpunkt S
B- (Unter umstanden sei auch ein seitlicher Anfangsstoss auf die
ixe ausgeübt, und nehme femer die Rotationsgeschwindigkeit des
leisels um die Figurenaxe mit der Zeit ab.)
Bei dieser Annahme entspricht die anfangliche Richtung der Ereisel-
Ke der Anfangsrichtung der Flugbahntangente, die Kraft K der Luft-
iderstandsresultanten, der Punkt L dem variablen Angriffspunkt dieser
Staaten auf der Axe. Man erkennt unmittelbar, dass dieses Pro-
^ wesentlich über dasjenige der gewöhnlich behandelten Kreisel*
ewegung hinausgeht; selbst dann, wenn man, wie es hier geschehen
if nur den normalen Luftwiderstand, nicht auch die Reibung zwischen
^ und Geschoss berücksichtigt. Beide Probleme, das der Geschoss-
»wegung und das der gewöhnlichen Kreiselbewegung, würden hin-
ichtlich der mechanischen Behandlung erst dann identisch werden,
'«IUI der Luftwiderstand nach Grösse und Richtung konstant bliebe
od in demselben Punkt der Axe angriffe, was wieder die andere Be-
ii^gang in sich schlösse, dass der Geschossschwerpunkt sich gerad-
lug gleichförmig bewegte.
Z«üielulft f. IfAthamfttik u. Phyiik. 48. Jfthrg. 1898. 4. u. 5. Heft 12
1 70 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
Für diese spezielle Annahme mögen die in Betracht kommende]
Resultate der Kreiseltheorie* — für die Zwecke mancher Leser etwai
ausführlicher — hier zusammengestellt werden, übrigens sogleich mi
den Ausdrücken der Geschossbewegung.
I. Bewegung im luftleeren Raum. Die Geschossaxe fall
mit der anfänglichen Rotationsaxe zusammen und ist za
gleich Hauptträgheitsaxe.
In diesem Fall bleibt die Geschossaxe während des ganzen Geschoss
flugs sich selbst parallel. Dasselbe würde beobachtet, wenn im liii)
erfüllten Raum die Luftwiderstandsresultante jederzeit durch dei
Schwerpunkt ginge.
IL Bewegung im luftleeren Raum. Die anfänglich
Rotationsaxe bildet mit der Figurenaxe und Hauptträgheits
axe durch den Schwerpunkt einen sehr kleinen Winkel.
Den Schwerpunkt S des Geschosses denken wir uns fest odei
was auf dasselbe hinauskommt, wir folgen in Gedanken dem Geschoß
imd betrachten von hinten dessei
Bewegung allein bezüglich de
Schwerpunkts S. Man hat sich n\ij
zwei Ereiskegel zu denken, ersten
einen im Geschoss festen und mi
diesem beweglichen Kegel, dessd
Spitze S und dessen Axe die Figurei
axe oder Geschossaxe £ P ist, zweitei
einen im Raum festen Kegel Si
ebenso mit der Spitze in £; bei({
berühren sich nach einer gemei^
schaftlichen Mantellinie. Der beir«!
liehe Kegel SP rollt auf dem fest«
SO ohne zu gleiten ab; die augei
blickliche gemeinschaftliche Berüii
ungsmanteUinie ist die momentane Drehaxe, um welche in dei
betreffenden Moment die Drehung stattfindet. SO stellt die Richtuii
der Laufaxe vor (Fig. 17).
in. Bewegung im lufterfüllten Raum. Die Geachossas
SP bildet zu irgend einer Anfangszeit den Winkel y^ od<
S^SO mit der Richtung SiS des Luftwiderstands. Kein Ai
fangsstoss.
In den folgenden Figuren ist der Schwerpunkt S Tor der Zeicl
nungsfläche, senkrecht über S^ vorzustellen; P sei derjenige Punkt d
* Vergl. hierüber das vollständigste Werk: F. Klein und A. Sommerfe'.
„Über die Theorie des Kreisels", Leipzig von 1897 an, B. G. Teubner, Kap. IV, ^
und 2; Kap. V, § 2. (Herr A. Sommerfeld hatte die Güte, aus dieser in kur&i
erscheinenden Fortsetzung einige Resultate, insbesondere die Kurven ty^^en \\
treffend, dem Verfasser im voraus mitzuteilen.)
Von Prof. Dr. Cabl Cbamz.
171
Axe, för welchen SP •= 1 m ist; samtliGhe Kurven liegen auf einer
Kugelfiaehe um 8 mit Radius 1 m. Man hat vier Fälle zu unterscheiden,
a) Greift die Resultante des Luftwiderstands vor dem Schwer-
punkt, also zwischen Geschossspitze und Schwerpunkt auf der Geschoss-
axe an, und dies ist bei der jetzt üblichen Form der Langgeschosse
meistens der FaU, und ist ausserdem der Lauf mit rechtsläufig ge-
wundenen Zügen oder Rechtsdrall versehen , so besteht die Bahn der Ge-
Fig. 20.
schossspitze aus den gestrichelt gezeichneten mehr oder weniger grossen
Bogen (Fig. 18 bis 21), welche auf dem ausgezogen gezeichneten Grenz-
kreis mit Radius SO^ oder y^, dem Präzessionskreis, aufstehen und
nach aussen gehen.
Und zwar, falls der Bruch (CV) : (4 J. Jf), den wir Stabilitäts-
faktor ö neunen wollen, gross ist, sind diese Bögen äusserst klein, so
dass die Bahn fQr das Auge der Präzessionskreis selbst ist (Fig. 16). Die
Richtung des ausgezogenen Pfeils giebt die Bewegungsrichtung der Ge-
Bchossspitze an. Sogleich an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass
dieser konstante Kreis (Fig. 18) das Analogen zu dem veränderlichen
Kreis (Fig. 12, 13, siehe 3. Heft) ist, welcher in dem allgemeineren Fall
der Geschossbewegung von dem Punkt P der Geschossaxe, dem Geschosd-
ende, wie wir P heissen wollen, beschrieben wird. Wenn der Wert
des Stabilitatsfaktors ö abnimmt, dadurch, dass r abnimmt oder M zu-
nimmt, oder beides der Fall ist, so erhält man der Reihe nach die
12*
172 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse ek.
Figuren 19 bis 21 , mit immer grösser werdender Amplitude J. B (Fig.20)
der Nntationsbögen. Diese Amplitude ist^ wenn sie klein ist, mit
genügende]* Annäherung gleich ' , - sip^o? ^^^ ^^® gross ist, hat
man cob^S^B) =« <yH:)|/ö*+ 1 — 2-<y • cosy^,; «i^ht man von dem erhal-
tenen Winkel S^B den Winkel S^Ä oder y^ ab, so erluLlt man die
Amplitude AB oder Winkel Ä8B.
Der Winkel S^SB bleibt < 90^ falls 6 > {1:2 cos y.) ist. Wird
a noch kleiner, so fliegt das Geschoss zeitweise in einer Lage, wobei
Fig. 28.
die Axe senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schwerpunkts steht,
and beginnt weiterhin, nämlich bei weiterer Abnahme von ö, sich
nach hinten zu überschlagen.
b) Liegt bei Linksdrall der Angriffspunkt vor dem Schwerpunkt,
so hat man ähnliche Kuryenformen wie vorhin; nur sind die beiden
Pfeilrichtungen umgekehrt, wie z.B. Figur 22.
c) und d) Liegt der Angriffspunkt der Resultanten auf der Axe
hinter dem Schwerpunkt, zwischen Geschossboden und Schwerpunkt,
so befinden sich die Bögen der stossfreien Nutation auf der inneren
Seite des Prazessionskreises (Fig. 23 bis 26). Dabei beziehen sich die
drei Figuren 23 bis 25 auf den Fall der Rechtsrotation, des Rechts-
dralls; man erkennt, wie mit abnehmendem Stabilitatsfaktor a die
Amplitude AB successiv wächst, wie also der die Bögen nach innen
zu begrenzende Kreis kleiner und kleiner wird. Die Figur 26 dag^en^
zu welcher die entsprechenden anderen fär abnehmendes ts zu denken
sind, bezieht sich auf den Fall des Linksdralls.
Von Prof. Dr. Cabl Cbave.
178
IV. Bewegung im lufterfüllten Raum. Die Geschossspitze
erhalte anfangs einen zur Präze8sion8bewegung(Pfeil ausgezogen)
tangentiellen Stoss tOt (Pfeil gestrichelt). Dabei sei w^ positiv ge*
rechnet, wenn die Pfeile gleichgerichtet sind^ andernfalls negativ.
a) Der Anfangsstoss erfolge in derselben Richtung, in der die
Prazessionsbewegung vor sich geht (tr< positiv). Man erhält der Reihe
nach die Figuren 27 bis 33, falls entweder bei gleichem Wert des
Stabilitatsfaktors 6 die Grösse tVt des Stosses wachst oder bei gleichem
Stoss 6 abnimmt, oder wenn zugleich Wt wächst und 6 abnimmt.
Verfolgt man diese Figuren, so bemerkt man, dass, bei gleichem
6 und wachsendem tVt, anfangs die Bögen sich abflachen, dann mit
tv, . (Cr - V^V* -- 4ÄM . cos y^) : (2^cos Yo)
ein nutationsloser Kreis beschrieben wird, mit einer Winkelgeschwindig-
keit gleich tctj weiterhin treten Nutationsbögen nach innen auf; der
diese Bögen nach innen begrenzende, mit dem Präzessionskreis konzen-
Fig. 82.
/
\
s.
\
I
trische Kreis schnürt sich immer mehr ein, und er ist zum Punkt S^
geworden, d.h. die Bögen gehen alle durch S^ (Fig. 80), wenn
Cr
Wt
^(l+cosvo)
geworden ist. Von da ab erweitert sich, mit zunehmendem Stoss Wt,
Cr
der innere Grenzkreis wieder und, falls Wt=^—2 ist, hat man
' A ' C08 Yq '
wieder reguläre Präzession (Fig. 32), jedoch wird diesmal der Grund-
Cr
kreis mit eben dieser grösseren Winkelgeschwindigkeit -r zurück-
gelegt (man kann daher in diesem Fall den Grundkreis selbst als
einen Nutationsbögen spezieller Art betrachten); wächst Wt noch mehr,
so werden die Bögen immer grösser (Fig. 33), bis schliesslich das Ge-
schoss nach hinten überschlägt, und für Wg ^oo regelmässig und
schnell die Geschossspitze von vom nach hinten Rotationen um S aus-
fährt, in einer Ebene durch S^ welche den Grundkreis in 0 berührt,
b) Erfolgt der auf die Geschossaxe senkrecht ausgeübte Anfangs-
stoss tangential, aber in entgegengesetzter Richtung als die Prä-
174 Theoret. n. experim. Untersuch, üh. d. Ereiselheweg. d. rotier. Langgeschosse etc.
zewionsbewegung Tor sich geht, ist also tOt negativ, so werden die
Xatationsbögeii wiederum (bei Rechtdrall) rechtslaufig besehrieben*, sie
mfLBsen also, da die Nntationsbögen immer in der Richtung des Stosses
beginnen, jetzt auf der Aussenseite des Prazessionskreises liegen. Die
Amplituden sind um so grösser, je grösser der Stoss, der Radius y^ des
Cr
Grundkreises und das Luftwiderstandsmoment, femer je kleiner —r- ist
In den beiden Figuren 34 und 35 giebt wieder der ausgezogene Pfeil die
Richtung der Präzessionsbewegung, der gestrichelte die Stossrichtung an.
Bei absolut wachsendem Stoss z. B. wird nach und nach einmal der Fall
eintreten, dass die GeschossaxCiSP senkrecht zur Bewegungsrichtung 5^1
steht, und sodann der Winkel PSS^ noch grösser wird, bis schliesslich
die Oeschossaxe regelmässige Rotationen um den Schwerpunkt S, von
Fig. 88.
Fig. 84.
Fig. 85.
rom nach hinten und zuröck, in einer den Grundkreis berührenden
Ebene durch 5 ausfahrt; dies ist der Fall für
Wi = —
Cr
ui(l-co8yo)
Das Verhalten der Geschossspitze in den anderen Fallen, wenn
riHDilich die Züge links gewunden sind oder der Angriffspunkt der
Luftwiderstandsresultanten hinter S liegt oder beides zutrifiR;, lässt sieh
ilaraus leicht ableiten.
V. Dasselbe. Jedoch werde anfangs auf die Geschoss-
axtt an der Spitze ein seitlicher Stoss w^ ausgeübt, welcher
senkrecht zur Präzessionsbewegung gerichtet ist.
Dabei sei ii\ positiv gerechnet, wenn der Stoss in der Richtung S, 0,
n^^ativ, wenn er in der Richtung OS^ erfolgte. Wiederum möge nur die
Annahme: Rechtsdrall und Angriffspunkt vor dem Schwerpunkt Erwäh-
nung finden. Immer beginnen die (gestrichelt gezeichneten) Nutations-
b^>gen in d*fr Stossrichtung; daher hat man jetzt gewisse mittlere Lagen
difrhi'\h(ni zwischen denen der Figuren 27 bis 33 und denjenigen der
Kigun^n 34, 35. Ein solcher Fall ist in Figur 36 angegeben.
Von Prof. Dr. Cakl Cbaxz.
175
Die GrCasenbeziehungen in allen diesen Fallen lassen sich aus
den Orundgleichungen der Ereiseltheorie (Flächensatz und Satz von
der lebendigen Kraft) mit c und C, als Integrationskonstanten, ab-
leiten:
35) A . (^J) + ^sinV- (^) = - 21f • cös y + c - Cr«
36)
dS
ÄBin^y "ji ^ Ci— Cr- cos y.
Hier ist y der Winkel PSS^ zwischen Geschossaxe SP und
Richtung SSy^ des Luftwiderstandes zur Zeit t, d der Winkel der Ebene
PSSi mit der Anfangslage OSS^ derselben. Die Winkelgeschwindigkeit
des Anfangsstosses um den Schwerpunkt 8 habe die Komponenten Wt und
w,'^ beide Stösse seien senkrecht zur Geschossaxe 80, aber die eine tVt
senkrecht zur Ebene 88^0^ die andere tr« in dieser Ebene gerichtet;
iCt heisse der (bezüglich des Prazessionskreises) tangentielle Anfangsstoss,
ic, der senkrechte. Man hat dann fQr
Bestimmt man damit die Integrationskonstanten c und C^ und
eliminiert sodann -tt aus 35) und 36), so erhält man die folgende
dt
Fig. 87.
Differentialgleichung zwischen y und <, welche für jeden Moment t
den Winkel y zwischen Geschossaxe 8P und Bewegungsrichtung 88^
des Schwerpunkts liefert:
..,Jj[*-8in*y( ,^) '-^A-8in^y'[2M'{coBy^—coBy)+A'Wt*+A'9in^yQ'tOt*]
I —[A- sin* yQ'Wt+ Cr (cos y^ — cos y)]*.
Denkt man sich diese Gleichung, unter Umständen mechanisch
mit Hilfe des Apparats von Abdank-Abakanowitz, integriert, so
giebt die Gleichung 36) für jeden Moment t den Betrag der Drehung S
der Ebene P88j^ um 88^.
176 Theoret. u. ezperim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
Setzt man in 37) Ä '=^0, so erhält mui die grössten und kleinsten
38) {
Werte von y; mit co8y = M, cos^q^Mq, sinyo=«ij^ wird somit:
- [A'U^^'Wt + Cr . (Mo- m)]*« 0.
Dies ist diejenige Gleichung dritten Grades in u, deren Auflösung
den kleinsten und grössten Winkel PSS^ giebt; zwei Wurzeln u liegen
nämlich zwischen — 1 und + 1 ; die Gleichung lässt sich schreiben:
wobei zur Abkürzung:
Speziell, wenn nur ein tangentieller Anfangsstoss stattüand, Wg^ 0
war, so lässt sich in 38) der Faktor u^— ti heraussetzen , d.h. es ist
in diesem Fall y = y© ^® ®^^® Lösung von 38) oder 39), die Nu-
tationsbögen sitzen in diesem Fall, wie es z.B. die Figuren 29 und 34
angeben, auf dem festen Präzessionskreis mit Radius y^ auf.
Die Gleichung 39) reduziert sich in diesem Fall auf die folgende
40) M* — M (^3 + ii Ml*) = 1 - tg Mo - i4 Wi* + l^ %U^\
Diejenige Wurzel m = cos y, welche zwischen — 1 und + 1 liegt,
giebt den anderen Begrenzungskreis der Nutationsbögen.
Ist hierbei der Stoss Wt so klein, dass man AiCt^ g^g^i^ SJf ver-
nachlässigen kann, so lässt sich fiir kleine Nutationsamplituden ein
Näherungswert der Amplitude nach Klein und Sommerfeld so finden:
man ersetzt m* durch den Anfangswert u^ und hat, da u^^^X — u^h
— M • »3 — Ml* - 1*4 M,* — «5 Mo
oder
-\^ sinn- (-^vr- Cr«'');
bezeichnet man nun die grösste Amplitude der Nutationsbögen mit (^
setzt y = yo± ^ ^^^ entwickelt für kleine £, so ist m — Mq ^ m^« e, also
41) die Amplitude £ — ± siny^- f ^«^i — ^ • wA
Wenn endlich überhaupt kein Anfangsstoss stattfand, t€7,==t€\ «0,
so wird der grösste oder kleinste Wert von y und damit die Amplitude
y — Vü berechnet aus « . - .
'^ ° M*-Mt5 — l-l3Mo,
oder es ist f&r den Winkel y dieses zweiten Begrenzungskreises:
42) cos y — <y (±) l/ö*+ i — 2acos y^,
wobei a der Stabilitätsfaktor (CV») : {AMA) ist.
Von Prof. Dr. Cabl Cbamz. 177
Ein Näherungswert der Amplitude AB oder s ist dann nach 41)
der folgende: . „^ -
43) AmpUtude - '"'%l,^'' •
Die Weiterverfolgung der Gleichungen 35) und 36) zeigt spdann,
dass die durchschnittliche Winkelgeschwindigkeit -^-f mit welcher der
Präzessionskreis beschrieben wird, jr- ist; also die Periode der Pra-
zessionsbewegnng ist
genauer ist f&r die langsame reguläre Präzession:
Femer wird ein Nutationsbogen bei gegebenem Stoss Wt in der
Zeit beschrieben (vergl. Klein -Sommerfeld I.e.):
46) T,^ ^ ^^-^ ,
'woftLr man, bei nicht sehr grossen yQ und u;«, meist mit genügender
Annäherung nehmen kann:
47) y 2«.^
ist der Stabilitätsfaktor (T genügend gross , so erhält man hieraus,
durch Reihenentwickelung nach Potenzen von — und Verzicht auf die
höheren Potenzen von der zweiten ab:
A Cr
Überblickt man nunmehr die aus der Ereiseltheorie gezogenen
R^ultate und die früheren Ergebnisse für die Geschossbewegung um
den Schwerpunkt^ so fallt unmittelbar die folgende Analogie in die
Augen: Was bei der Ereiselbewegung der konstante Präzessionskreis^
der (ausgezogene) Grenzkreis um S, mit Radius S^O ist (Fig. 18 etc.),
welcher durch die Anfangslage 0 des Ereiselendes P geht und an welchen
die Bögen derNutationsbewegung sich anlehnen, das ist bei der Geschoss-
bewegung der (ebenso ausgezogen gezeichnete) veränderliche Prä-
zessionskreis, der so variiert, dass sein Radius Olf (Fig. 12, 13, 14^ siehe
3. Heft dieser Zeitschr.) sich stetig vergrossert und sein Mittelpunkt
nach abwärts und mehr oder weniger (bei Rechtsdrall) nach rechts rückt,
der aber immer durch den Anfangspunkt 0 hindurchgeht; er wird in
der variablen Zeit T^ 2nCr:M besdirieben; die Nutationsbogen lehnen
sich im Fall der Geschossbewegung gleichfalls an diesen variablen Kreis an.
Eben durch diese Veränderung- des Priizessionskreises macht sich
die Krümmung der Flugbahn geltend, also die Thatsache, dass im
Verlauf der Flugbahn der Winkel zwischen der Anfangstangente und
178 Theoret. u. ezperim. üntersacb. flb. d. Kreiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc.
der jeweiligen Flugbahntangente sich stetig vergrdssert; und in der
Unsjmmetrie des Präzessionskreises bezüglich der Yertikalebene durch
die Tangente ST liegt die Ursache und das bestimmende Moment der
Seitenabweichung des Geschosses^ so dass f&r letztere die Grösse
f massgebend ist.
Die an die langsame Präzessionsbewegung sich anreihenden, rasch
Terlaufenden Nutationen sind nicht in erster Linie für die konstante
Seitenabweichung,* sondern ftlr den durchschnittlichen Gesamtwiderstaod
der Luft und damit für die Verzögerung bestimmend, welche der Geschoss-
schwerpunkt erfahrt; mit den Nutationen ändert sich die Schussweite und
die Trefffahigkeit.
In dem speziellen Fall, wo die Flugbahn sich auf eine Gerade
reduziert (g> = 0), fallt das Problem der Geschossbewegung mit dem
der Ereiselbewegung dann zusammen, wenn wir den Luftwiderstand
nach Grösse und Richtung konstant nehmen; wie früher erwähnt, soll
aber in der That in jedem der einzelnen Intervalle, in welche die Be-
wegung des Geschosses zerlegt wird, ein konstanter Mittelwert von .V
angenommen werden; somit müssen auch die betreffenden Ausdrücke.
beiderseits identisch sein. Wir sind also im stände, mit Hilfe der
Kreiselbewegung jetzt nachträglich eine oben angekündigte kleine
Korrektion an unseren früheren Formeln für die Geschossbewegnng
Torzunehmen: Das Gleichungssystem 14) und 15) konnte nur mit
Vernachlässigung gelöst werden; es wurden z. B. die Ableitungen
-^ und -ll neben r-/^ und r-f^ vernachlässigt, ausserdem fand eine
Vernachlässigung in 3) und 3a) statt; dadurch entstehen Ungenauig-
keiten« Die Ereiseltheorie legt es nahe, in
/i--2i = ^ und U Pi-*^
Cr
«tatt r vielmehr -^ zu nehmen. Verfolgt man damit die weiteren Be-
. . Cr
re<;bnungen, so ist in 23) und 24) statt r — ^zu nehmen: -^ — JN^unJ
Htait /Jj — — ^-^ rt + T— t zu setzen:
Damit geht die Gleichung 31) über in
^1" C» M '
Ä Cr
üb*?reinßtimmend mit 48); femer wird Ausdruck 34) zu
2-^0 ^ j 2.^.-^.af
— ÖT" oder zu ^,^, ,
Ä
übereinstimmend mit 43); 28) stimmte schon zuvor mit 44). In der
Zusammenstellung der Resultate sind diese Korrekturen verwertet.
• Ist die Prazessionsbewegung Null und sind die Nutationen gross, so werden
dieselben Abweichungen abwechselnd nach rechts und nach links erzeugen.
Von Prof. Dr. Cael Cramz.
179
Es dürfte zum ScUuss dieses Abschnittes angezeigt sein^ mit
wenigen Worten das Näherungsyerfahren zu erwähnen, welches Saint -
fiebert anwandte, und welches sich seitdem mit mehr oder weniger
Abänderungen durch eine grössere Anzahl von Arbeiten*) hindurchzog:
Der Schwerpunkt S befinde sich vor der Zeichnungsebene (Fig. 38)
in der Flugbahnvertikalebene SOT. Zur Zeit ^ sei 57 die Tangente,
Sä die Geschossaxe. Der Winkel zwischen der Vertikalebene SOT
und der „Stossebene** SAT zur Zeit ^ sei 97; der Winkel zwischen
Tangente ST und Axe SA (öfters Nutation genannt) sei a. Es wird
zunächst, ganz analog der Ereiseltheorie, der Fall behandelt, dass
die Tangente ST ihre Richtung beibehalte; zur Zeit t + dt ist tp um
ifp gewachsen, man hat annähernd
Fig. 88.
a)
*9 — ör'^^'
Xunmehr wird auch die Bichtungsänder-
ung der Tangente folgendermassen ein-
bezogen: Zur Zeit t + dt ist das
Geschossende A nach B, das Tangenten-
ende T nach 2\ gelangt, wobei
(da mit wachsendem t die Tangenten-
neigung (D abnimmt); der Winkel TT^B
ist jetzt q> + dqj'^ AT ist zu BT^ oder
ü + da geworden.
KUt man von T auf BT^ das Lot,
so hat man b) da •^ — cosqo-c^cD; und
die Anwendung des Sinussatzes auf A
TBT^ giebt, mit sehr kleinen Änder-
ungen dqf und da, die Beziehung
tga Cr
"dio
c)
dq> — dq> —
dt--
Die Gleichung b) verwandelt sich mit der allgemeinen Beziehung
dio g- 008 (o
dt V
fär die Bewegung des Schwerpunkts ohne Rücksicht auf die Rotation
ivergl. des Verfassers Kompendium S. 87) in die folgende:
* Comte Paul de Saint-Robert, Stades sur la trajectoire qua d^crivent
les projectiles oblongs, Paris 1860, 2. Teil. — M. A stier, essai sur le mouvement
*ie8 projectiles oblongs, Paris 1873. — J. M. de Tilly, balistique, Paris 1876. —
< omte de Sparre, mouvement des projectiles oblongs dans le cas du tir de plein
Wet, 1876; vergL auch Majevski-Elussmann, über die Lösung des Problems
lie« direkten und indirekten Schiessens. Berlin 1886, S. 7 7 flg.; femer de Sparre,
»ur le mouvement des projectiles dans Tair, Paris 1891. — M uze au, sur le
mouvement des projectües dans Fair; revue d' Artillerie, tome 12 (1878) p. 422
and 495; t. 13 p. 31, t. 14 p. 38; femer Muzeau, cours d' Artillerie, balistique
<*xt^eure 1888, 1. Teil. — Auf dasselbe Verfahren läuft auch die Lösung von
Hesal schliesslich hinaus: R^sal, m^canique g^n^rale; t. Ip.375, Gleichungen 9)
1 80 Theoret. u. experim. Untersuch, ab. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
i\ 1 . Q ' coso 7 .
d) aa — + co8^«^^ at\
diese und c) bilden die beiden Grundgleichungen. Wird aus beiden
dt eliminiert^ so hat man die Differentialgleichung erster Ordnung
zwischen a und q>:
{{(sincp) ,1 M'V
e) ^, ' + -i sm g? = 7^ —
^ da tga ^ Cr »^ cos OH
Diese lasst sich unter Zugrundel^^ng konstanter Mittelwerte von
Mj Vy o während kleiner Zeitintervalle integrieren und liefert
f) 8inq,-_^_(l-cosa);
wobei jP— -jz '■ ist und die Inteirrationskonstante aus der
Cr • g ' coso) °
Bedingung: ^ — 0, T' — 0, a — 0 bestimmt wurde. Damit ist q) als
Funktion von a ausgedrückt, mit d) lasst sich somit a in Funktion
von t ermitteln; es wird
g) 2p • cos c « » + y^mp + n* • cosf j/p • ^ ^*^ h
wobei m-l-jP«, n - 2JF2, jp-l + jFl
Dieses Lösungsverfahren, dessen Grundzüge wenigstens hier an-
gedeutet sind, wurde in neuerer Zeit besonders von v. Wuich (siehe
oben) näher ausgebildet.
Besonders einfach lässt sich dasselbe durch successive graphische
Konstruktion durchführen. Z. B. für die deutsche schwere Feldkanone
ist die Dauer eines Präzessionsumlaufs (siehe Beispiel weiter unteni
crc. 0,7 Sek.; nimmt man also in dieser Zeit das Widerstandsmoment Jf
annähernd konstant, ebenso v und .-} so hat man folgendes: Für dt
werde das konstante Zeitintervall A^ — 0,1 Sek. gewählt; das Ende der
Tangente befindet sich zu den Zeiten ^==0, 0,1, 0,2, 0,8, 0,4... in
0, 2\, Tg, Tg etc. Das Ende der Geschossaxe befeind sich anfangs inO.
Nach A^ = 0,1 Sek. hat sich die Ebene durch Geschossaxe SÄ und
Tangente ST oder die von v. Wuich sogenannte Stossebene um den
7. Teil von 360^ gedreht; man beschreibe also um T^ einen Bogen
mit Radius 7\0 von crc. 51°; das Geschossende liegt jetzt in A^'^ nach
A^ » 0,2 Sek. ist die Tangente ST^f die Geschossaxe SA^ (Bogen um
Tg mit Tgil^ von 51°); fahrt man so fort, so erhält man die Zeichnung
Figur 38a; man sieht daraus wie aus Gleichung f), dass danach in
der That das Geschossende Ä bei Rechtsdrall stets auf der rechten
Seite der Flugbahn vertikalebene SOTT^. . . bleiben muss. (Eine ganz
ähnliche Figur erhält man durch Rechnung.)
Ob dieses Resultat für die Präzessionsbewegung (denn auch hier
ist es diese Bewegung, um die es sich handelt) das richtige ist, oder
das Resultat des Verfassers, wonach die Geschossspitze zeitweilig nach
der linken Seite übertritt, jedoch längere Zeit auf der rechten Seite
verweilt, muss schliesslich der Versuch entscheiden, der allerdings
Von Prof. Dr. Gabi. Cbanz.
181
sec
I
I
i
I
dadurch erschwert Bein wird, dass, wie ich oben nachgewiesen habe,
in erster Linie die Nutationen es sind, welche der Beobachtung sich
darbieten. Jedoch, selbst wenn die Nutationen als sehr klein zu yer-
nachlässigen wären ^ könnten Laboratoriumversuche mit geschossartigen
Körpern, die in cardanischen Bingen s^ Fig.ss».
leicht drehbar angebracht sind, wegen ^
der Reibung nicht wohl entscheidend ^ §"
sein. Ich suchte weiterhin den Luft- 3: ^
widerstand, dessen Richtung bei Ge- ^ t^o
schössen fortwährend wechselt, durch ^
magnetische Kraft zu ersetzen; an der ^
Aie eines Messingkreisels war eine
Eisenmasse angebracht; auf diese wirkte
die Anziehungskraft eines kräftigen
Elektromagnetpols, der nach und nach
gegenüber dem Kreisel verschoben ^_q« ^ ^
wurde; auch hier zeigten sich volle '^
kreisartige Präzessionspendelungen; dies
würde darauf hindeuten, dass die 6e-
schossaxe zeitweise nach der linken '« 0^ §" T^
Seite der Flugbahnvertikalebene über-
treten muss; allein auch solche Versuche
können nicht entscheiden , da die Ana- o 4 " r
logie mit der Mechanik der Geschoss- ' ' *
bewegung keineswegs vollständig her-
gestellt ist.
An dem Verfahren St. Roberts « = 0.5 T^
isst prinzipiell jedenfalls auszusetzen, dass
Uerbei die Annahme gemacht wird, die
successiven Drehungen der Stossebene
müssen um die jeweiligen Tangenten-
lagen herum erfolgen. Beim Kreisel er-
folgt, wenn von den Nutationen ab-
gesehen werden kann, die reguläre Prä-
zessionsbewegung um die Richtung der
diese Bewegung bewirkenden äusseren
Kraft, der Schwerkraft, herum; analog
muss beim Geschoss die Drehung der ^
Stossebene um die zur Luftwider-
standsresultanten Parallelen durch
den Schwerpunkt 8 herum, nicht aber
um die jeweilige Tangente ST,, ÄTj .-
kerum vor sich gehen. Dieser Fehler ist bei unserer obigen Theorie
dadurch vermieden, dass von vornherein mit den Komponenten des Luft-
widerstands gerechnet wurde; auf der anderen Seite waren auch bei
7;
7;
Fig. Mb.
l g2 Theoret. u. experim. Untenach. üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc .
des Verfassers obiger Theorie (welche^ wie bemerkt, schliesslich auf
Ent Wickelungen Poissons zurückgeht) Vernachlässigungen zum Zweck
der Durchfährung der Integrationen erforderlich, weshalb auch für
kleine Winkel d', ^, a die Resultate der Theorie von denen der Be-
obachtung etwas abweichend gefunden werden könnten.
Übrigens sind die Resultate beider Theorien, derjenigen von
St. Robert-Wuich und deijenigen des Verfassers, weniger von ein-
ander verschieden, als es
auf den ersten Anblick
scheinen könnte — falls
nur die Theorie St. Ro-
berts etwas modifiziert
wird:
Bei der successiven
graphischen Lösung, die
^^ auf der VorsteUung beruht
(Fig. 38 a), als ginge die
Änderung der Tangenten-
lage ruckweise vor sich,
lässt sich nämlich der er-
wähnte Fehler, der in der
Robert sehen Theorie
durch das Nichtparallel*
sein von Tangente und
Luftwiderstands - Resultan-
ten entsteht, fär den Fall,
dass von den Nutationen
abgesehen wird, leicht
vermeiden. Man zerlege
wieder (Figur 38 b) die
Flugzeit in aufeinander
folgende etwa gleiche Zeit*
5.
teilchen A^ und konstruiere wieder die aufeinander folgenden Lagen
der Tangente, also SO, S2\ ST,, ST,--., wie dieselben ohne Rück-
sicht auf die Rotationsbewegung in der Vertikalebene durch Schwer-
punkt S (dieser vor der Zeichnungsebene gedacht) und Bewegungs-
richtung von S gegeben sind zu den Zeiten 0, A^, 2-At, 3-A^*-
Zur Zeit ^ * 0 befinde sich die Geschossaxe und zugleich die Tangente
in S0\ es ist also noch kein Anlass zur Präzession gegeben; zur Zeit
t ^ At ist die Tangente längs ST^ gerichtet; zu dem Winkel OST^
oder a zwischen Tangente ST^ und Axe SO berechne man JW uutl
suche [1.] den zugehörigen Winkel 17 zwischen Axq und Luftwiderstands-
resultante auf; diesen Winkel rj trage man als OMi auf der Ver-
längerung von OTi ab und beschreibe um M^ mit Radius M^O einen
Kreisbogen OA^, dessen Centriwinkel im Bogenmaß »
M
CTr
£^t ist.
Von Prof. Dr. Cael Cbanz.
183
sizt ist die Geschossaxe ia SÄ^. Nun ist aber nach t = 2'd^t die
angente in ST^, der Winkel zwischen Axe und Tangente ist jetzt
iST^, dazu suche man M und den zugehörigen Winkel ri auf
)d trage den neuen Winkel ij auf A^T^ als Ä^M^ auf^ beschreibe
n I/j mit Radius M^Ä^ einen Kreisbogen Ä^A^ mit dem Centri-
inkel 7^ dkt u. s.f.
Bei diesem Verfahren successiyer punktweiser Konstruktion der
razeflsionskurve gelangt die Geschossaxe zeitweilig auf die linke Seite
ir Flugbahn -Yertikalebene; man erhält eine Präzessionskurve ähnlich wie
1 Figur 12, abgesehen davon, dass nicht notwendig die sich erweiternde
pirale immer wieder durch 0 gehen muss.
Man erkennt auf diese Weise, dass in der That die Resultate
eider Theorien nicht so sehr von einander abweichen; es ist auch,
enn man die BesKeichnungen vergleicht, der obige von den periodischen
liedem freie Term ^, welcher die Seitenabweichung bestimmt, und
elcher vom Verfasser mit f bezeichnet wurde, identisch mit dem-
»ligen Yon Magnus de Sparre und Mayevski [2.]:
d'Smv =- (P-g): [iR^'a'S'U'F(u)]
der mit demjenigen von N, v. Wuich [3.]:
ibei ist jedoch darauf aufmerksam zu machen, dass bei v. Wuich u. a.
nter „Nutation'' der Winkel a zwischen Tangente und Axe, also
tras anderes verstanden ist, als in der Ereiseltheorie.
Anmerkung: [1.] Mittelst der Kummerschen Formeln (des Verfassers Com-
ttdimn S. 169 flg., tgri^X: Z) oder mit demjenigen von v. Wuich I.e. S. 82;
toi giebt v.Wuich S.92 die folgende Tabelle für den Winkel ?j zwischen Geschoss-
tt und Luftwiderstandsresultanten, für verschiedene Winkel a zwischen Axe und
M>ahntangente und für mehrere Geschosslftngen H (in Kalibern gemessen).:
0 50
10^
20®
30''
40^
50®
60^
70®
80®
90®
und für
19UV} 86*65' löini'
•^"44' 3»m' 60^14'
43*12' '63®ö7'
49*34' 68*53'
' 26*38'
66* 4'
69*56'
70* 9'
74* 0'
70*53'
76*11'
76*28'
79*22'
74*12', 76*86'
78*22'; 80*24'
79* 7' 80*67'
81*30' 82*66'
78*28'
81*60'
82*18'
83*66'
80* 2'
82*62'
88*22'
84*43'
88*23'
83*86'
84*15'
85 H3'
H-^2 Ealib.
H^2fi
H=2fi
-ff =3,5
11
»1
fi<l« giebt diese Tabelle die Werte ri nicht für kleine cc (nicht zu verwenden
»•1 hierför die folgenden Tabellen I und 11, weil II mehr empirische Daten ent-
yt alg I),
f 11 Mayevski, Über die Lösung der Probleme des direkten und indirekten
«iie^WM; deutsch von Klussmann, Berlin 1886 bei Mittler & Sohn, S. 77.
'M l. c. p. 407
184 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg. d. rotier. LanggeschoBse ei
E. Tabelle f&r die Komponenten Wp tuid TT« der LnftwideintaiidB-
resultanten parallel resp. senkrecht snr Axe des Iianggeaohosses,
sowie für die Lage des Angriffspunkts der Besnltanten auf
der Axe.
Die beigefügte Tabelle soll die sehr nmstandliclie Berechnung
Luftwiderstandsmoments M erleichtern^ so lange man auf eine sol
Berechnung angewiesen ist. Sie ist aus den Formeln entstandi
welche Kummer bezüglich cylindrischer G-eschosse mit anfgese
Halbkugel und mit aufgesetztem Kegel für die Komponenten Wpj
und fär den Abstand ^ des Angriffspunkts vom Geschossboden unier
Voraussetzung berechnete^ dass der normale Luftwiderstand gegen e
in der Luft bewegte ebene Fläche proportional dieser Fläche und d
Quadrat des Kosinus desjenigen Winkels sei, welchen die Fläeb
normale mit der Bewegungsrich
bildet. Die Kummerschen Bereel
nungen zu Grunde zu legen^ lag d
halb nahe^ weil einerseits die betreffend
analytischen Entwickelungen in gleich
Allgemeinheit fär kein anderes G
durchgeführt sind und andererseits
mehreren Vergleichen mit Beobael
ungen die Formeln Kummers kei
ungünstigeren Resultate ergaben^
die sind^ welche aus anderweitigen
anderen Gesetzen und unter spezielle
Annahmen aufgestellten Formeln fl
Als Form der Spitze des La
geschosses ist die gegenwärtig
meisten übliche sogenannte ,;OgiTaI
vorausgesetzt (Fig. 39); der Lange
querschnitt des Geschosses hat hier!
die Gestalt etwa eines gotischen Fensters; ist M der Mittelpuu
des Kreisbogenprofils^^, so heisst MA^MB=-q der Abrundung
radius. Wenn die Höhe h des zugespitzten Teils des Geschosses.
Kalibern d = 2Il oder in Geschossradien It gemessen ^ gegeben ist,
ist damit zugleich der Abrundungsradius q sowie der halbe Winkel \ <
der Spitze gegeben; es ist nämlich:
H a
\f yf
^M
2Ä
49)
50)
sin rj = — oder tg ly =
\dj d 4'
h
R
j-
gleichwertig sind also z. B. die Angaben.
Von Pr6f. Dr. Cabl Ckamz. 185
1 = 0,5 1 1,5 2 3
und ,
^=0,5 0,866 1,118 1,323 1,658.
Die Berechnung erfolgte durch Interpolation aus den Formeln für
lie aufgesetzte Halbkugel und ftir den aufgesetzten Kegel; für diese
beiden Formen und för eine grössere Anzahl von Winkeln a zwischen
Flugbahntangente und Geschossaxe wurden die numerischen Werte der
betreffenden Grossen Wp, W,, rj berechnet, und sodann je für die
DgiTäle Spitzenform ein Mittelwert zwischen den Zahlen f&r die Halb-
kugel und den Kegel genommen, entsprechend den Verhältnissen der
Winkel 17 an der Geschossspitze bei den drei Formen; endlich wurden
die übrigen Werte graphisch interpoliert. Eine Gebrauchsanweisung
ist der Tabelle beigegeben. Eine Tabelle direkt für das Lufkwider-
standsmoment bezüglich des Schwerpunkts liess sich deshalb nicht
anlegen, weil durch Änderung der Massenvefteilung im Innern eines
Hohlgeschosses die Schwerpunktslage geändert werden kann; letztere
muüs in jedem Fall empirisch bestimmt werden; jedenfalls ist diese
Bestinunung sicherer als die Berechnung.
Von Daten der Beobachtung wiirden bei Aufstellung der Tabelle
80 Tiele verwertet als irgend anging; insbesondere konnten die Ver-
sachsergebnisse von Ingalls* und die neueren Mitteilungen von Hey den-
reich L c. für Wp berücksichtigt werden. Grundsätzlich wurden die
Beobachtungsresultate vor den Bechnungsresultaten bevorzugt, da
eine Reihe von mitbestimmenden Einflüssen von Kummer nicht mit
b Rechnung gezogen werden konnten; dies gilt z.B. von dem Ab-
flugs der Luft an dem Geschoss, der, wie Kummer selbst durch Yer-
mche gezeigt hat, die Rechnungsergebnisse nicht unwesentlich modifi-
eiert; es zeigte sich, dass die Versuchsreihen Kummers über die Werte
f in Funktion von a durch eine gerade Linie noch besser dargestellt
■nd, als durch die theoretisch erhaltene Kurve; es wurde deshalb
Kwischen den Endwerten z einfach proportional a interpoliert.
Eme andere derartige Tabelle hat N. v. Wuich (I.e.) auf wesentlich
ißderer Grundlage aufgestellt; eben weil die Zahlenwerte beider
Fabellen nicht wenig von einander abweichen, so schien es mir nicht
niwert, diese neue Tabelle vorzulegen, die ich jedoch nur als einen
tfotbehelf angesehen wissen möchte, bis es nämlich Ballistikem
oder Physikern möglich geworden sein wird, durch ausgedehnte Ver-
nehsreihen, etwa nach Art der Neesenschen, genauere^^ empirische
Tabellen aufzustellen (über deren Notwendigkeit siehe weiter unten).
* James M. Ingalls, Capitain, First Artill.: Journal oi the United States
ArtiUery, April 1896, Nr. 2, Vol. IV p. 191; vergl. auch den Auszug dieser Arbeit
in der österreichischen Zeitschrift: ,, Mitteilungen über Gegenstände des Artillerie-
tod Geniewcsens", Wien Jahrgang 1896, 7. Heft, S. 411.
** Die Zahlen der folgenden Tabellen sind bei der Verwendung als nur auf die
«rvte Dezimale genau zu behandeln; die Genauigkeit ist wahrscheinlich noch geringer.
ZcitMhrift f. Mathematik u. Physik. 4S. Jahrg. 1898. 4. n. 5. Heft. 1 3
]^36 Theoret. u. experim. Untersuch, flb. d. Ereiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse eio
Tabelle I
für die Komponente TT« der Luftwiderstandsresultanten senkrecht
zur Geschossaxe.
Man multipliziert W^ (siehe unten) mit dem Faktor der Tabelle.
H» ganze Geschosshohe in Kalibern, h = Höhe des zugespitzten Teils.
a «Winkel zwischen Qeschossaxe und Flugbahntangente.
WinkAl a
Winkel a
swlichan
H^
2,5 Kaliber
swisehen
H^
2,6 KaHber
Oeiehosi-
6«ichois-
axe und
axe und
•
•
Flttg-
bahn-
h
=0,6
1
1,3
1,5
2
Flng-
bahn-
h
»0,6
1
1,3
1,5
2
tangente
a
Kai.
Kai.
Kai.
Kai.
Kai.
tangent«
a
Kai.
Kai.
Kai.
Kai.
K^
0
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
36
1,64 '
1,49
1,44
1,40
"m
1
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
86
1,71
1,56
1,60
1,45
1.«
2
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
37
1,78
1,61
1,56
1,50
1,*
3
0,03
0,02
0,02
0,02
0,02
38
1,83
1,67
1,61
1,53
L«
4
0,05
0,04
0,03
0,03
0,03
89
1,90
1,73
1,66
1,61
J.Ä
5
0,08
0,07
0,06
0,06
0,06
40
1,97
1,79
1,72
1,66
1,5
6
0,11
0,10
0,09
0,09
0,08
41
2,04
1,84
1,78
1,72
li
7
0,14
0,13
0,12
0,11
0,10
42
2,10
1,90
1,84
1,77
1.6
8
0,18
0,17
0,15
0,14
0,13
43
2,16
1,96
1,90
1,83
1,T
9
0,22
0,20
0,18
0,17
0,16
44
2,22
2,02
1,96
1,88
1,7
10
0,26
0,24
0,22
0,21
0,20
46
2,29
2,08
2,01
1,94
1.8
11
0,30
0,28
0,26
0,26
0,24
46
2,36
2,14
2,06
1,99
1,^
12
0,34
0,32
0,30
0,29
0,27
47
2,43
2,20
2,11
2,04
1.9
13
0,39
0,36
0,34
0,33
0,31
48
2,60
2,26
2,17
2,10
'V
14
0,43
0,41
0,38
0,37
0,36
49
2,66
2,31
2,22
2,15
V
16
0,48
0,46
0,42
0,40
0,39
50
2,62
2,36
2,27
2,20
2,<]
16
0,52
0,49
0,45
0,44
0,43
51
2,68
2,42
2,82
2,23
2.1
17
0,67
0,54
0,60
0,48
0,47
62
2,73
2,47
2,37
2,80 ' 11
18
0,62
0,68
0,66
0,53
0,61
63
2,79
2,53
2,43
2,34
t.i
19
0,68
0,62
0,69
0,68
0,66
64
2,86
2,68
2,48
2,38
t^i
20
0,73
0,67
0,64
0,63
0,60
66
2,92
2,64
2,53
2,43
12
21
0,78
0,73
0,68
0,67
0,64
66
2,98
2,69
2,68
2,48 ! 2,:
22
0,83
0,77
0,74
0,72
0,69
67
3,04
2,74
2,62
2,52 ij
23
0,89
0,82
0,80
0,77
0,74
68
3,10
2,79
2,67
2,57 2J
24
0,96
0,88
0,84
0,82
0,78
69
3,15
2,88
2,71
2,61 14
26
1,02
0,93
0,90
0,86
0,83
60
3,21
2,88
2,75
t
2,65 ; 2,;
26
1,08
0,98
0,96
0,92
0,88
27
i,u
1,04
1,00
0,97
0,93
66
3,46
3,09
2,96
2,86 , t:,
28
1,19
1,10
1,06
1,02
0,99
70
3,63
3,27
8,16
3,03 t'
29
1,25
1,16
1,12
1,08
1,04
76
3,76
3,40
1 3,27
3,18 t li
30
1,32
1,21
1,17
1,14
1,09
80
3,87
3,48
3,86
3,24 3,«
31
32
1
1,38
1,46
1,27
1,33
1,23
1,28
1,19
1,24
1,14
1,19
86
90
3,90
3,90
3,61
3,61
3,38
3.38
3,28 a.«
3,28 ■ 3,'
33
1,62
1,39
1,33
1,29
1,24
34
1,58
1,44
1,39
1,35
1
1
1,29
1
1
Von Prof. Dr. Cabl Crahs.
187
Tabelle I (Fortsetzung).
Winkel a
Winkel a
(viieben
H»d,6 Kaliber
Bwischen
H=8,6 Kaliber
G«Mhow-
GeichoM-
axe und
aze und
«
h
=^0,5
Flng-
liahn.
h
=0,6
EaL
1
1,8
1,5
2
Flng-
bahn-
1
1,3
1,6
2
ungente
a
EaL
Kai.
Kai.
Kai.
tmgente
Kai.
Kai.
Kai.
_
Kai.
Kai.
0
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
35
2,21
2,05
1,97
1,90
1,82
1
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
36
2,30
2,14
2,05
1,98
1,90
2
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
87
•
2,40
2,22
2,14
2,06
1,99
3
0,04
0,03
0,02
0,02
0,02
38
2,49
2,31
2,23
2,16
2,07
4
0,06
0,05
0,04
0,04
0,04
39
2,58
2,40
2,32
2,23
2,16
5
0,10
0,08
0,07
.0,07
0,07
40
2,67
2,49
2,40
2,32
2,24
6
0,14
0,12
0,11
0,10
0,10
41
2,77
2,58
2,48
2,40
2,32
7
0,18
0,16
0,16
0,14
0,14
42
2,87
2,67
2,56
2,48
2,42
8
0,22
0,20
0,19
0,18
0,18
43
2,97
2,76
2,65
2,57
2,48
9
0,26
0,24
0,24
0,28
0,22
44
3,07
2,86
2,74
2,65
2,66
10
0,31
0,30
0,29
0,28
0,26
46
8,16
2,94
2,83
2,73
2,64
11
0,37
0,86
0,34
0,33
0,30
46
3,25
3,04
2,92
2,83
2,72
12
0,43
0,41
0,39
0,38
0,35
47
8,35
3,13
3,00
2,92
2,80
13
0,49
0,47
0,44
0,43
0,40
48
3,44
3,21
3,09
3,01
2,89
U
0,65
0,62
0,60
0,48
0,45
49
3,54
8,30
3,17
3,08
2,98
15
0,61
0,68
0,56
0,54
0,50
60
8,63
3,38
3,25
3,17
3,06
16
0,67
0,64
0,61
0,59
0,55
61
3,72
3,46
3,34
3,26
3,16
17
0,73
0,70
0,67
0,64
0,60
62
3,81
3,55
8,42
3,34
3,23
18
0,80
0,76
0,73
0,69
0,66
53
3,90
3,64
8,50
3,42
3,31
19
0,87
0,82
0,79
0,75
0,72
54
3,99
8,73
3,59
3,50
3,39
20
0,93
0,88
0,85
0,82
0,78
• 65
4,08
3,80
3,68
3,58
3,47
21
1,00
0,96
0,92
0,88
0,83
66
4,16
3,87
3,76
3,66
3,56
22
1,08
1,01
0,98
0,94
0,89
57
4,24
3,95
3,83
3,74
3,64
23
1,16
1,08
1,05
1,00
0,96
68
4,33
4,04
3,91
3,82
3,71
24
1,24
1,15
1,11
1,07
1,02
59
4,41
4,12
3,97
3,88
8,78
25
1,32
1,22
1,18
1,13
1,08
60
4,49
4,19
4,04
3,95
3,84
26
1,40
1,30
1,25
1,20
1,15
27
1,48
1,87
1,32
1,27
1,22
65
4,85
4,53
4,37
4,27
4,14
28
1,57
1,44
1,39
1,34
1,29
70 .
5,14
4,80
4,63
4,52
4,38
29
1,65
1,52
1,46
1,41
1,36
75
6,35
5,01
4,84
4,72
4,57
30
31
32
1,74
1,84
1,93
1,60
1,69
1,78
1,54
1,62
1,71
1,49
1,57
1,65
1,43
1,51
1,58
80
85
90
5,49
6,57
5,60
5,15
5,21
5,23
4,98
5,04
5,06
4,86
4,94
4,96
4,70
4,77
4,80
33
2,02
1,87
1,80
1,73
1,66
84
2,12
1,96
1,88
1,82
1,74
Anmerkung. W^ ist der Luftwiderstand in Kilogramm gegen ein halb-
kugelfönnig endigendes Geschoss vom Kaliber 2R Meter, falls dasselbe mit der
Geschwindigkeit v m/sec sich derart bewegt, dass die Geschossaxe in der Flug-
l«ihntangente liegt. TFJ, wird einer empirischen Tabelle entnommen. Ist der be-
treffenden empirischen Tabelle nicht ein Geschoss mit aufgesetzter Halbkugel
'^-0,5 Kai.) zu Grunde gelegt, sondern z.B. ein Geschoss mit ^» 1,3 Kai., so
j*t W^ = -— - . iri,3, wobei TFi,8 die von dieser empirischen Tabelle angegebene
0,69
^iderstandszahl fär die Geschwindigkeit v ist (und so weiter entsprechend den
fett gedruckten Zahlen der ersten Zeile in Tabelle U). Z.B. ist für 1?» 0,12m,
13*
188 Theoret u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
Tabelle I (Fortsetzung).
Winkel a
Winkel a
xwischen
H^
4,5 Kaliber
Ewiscben
ir=4,5 Kaliber
Geichoss-
GeschoHS-
axe nnd
ftze und
»
i
Pliiff-
bahn-
h
= 0.6
1
1,3
1,5
2
Flng-
bahn-
h
= 0,5
1
1,8
1,5
0
••
tangente
Kai.
Kai.
Kai.
Kai.
Kai
tangente
Kai.
Kai.
Kai.
Kai Kül,
a
a
1
0
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
36
2,75
2,57
2,48
2,42
1
0,01
0,00
0,00
0,00
0,00
36
2,87
2,68
2,59
2,52
2.32
2
0,03
0,02
0,02
0,01
0,01
37
2,99
2,79
2,70
2,62
2,41
3
0,06
0,05
0,04
0,04
0,03
38
8,12.
2,91
2,80
2,72
2,5«»
4
0,09
0,08
0,07
0,07
0,06
39
8,25
3,02
2,91
2,83
2.60
5
0,13
0,12
0,11
0,11
0,10
40
3^7
«,14
3,02
2,93
2,70
6
0,16
0,16
0,14
0,14
0,14
41
3,50
3,26
3,13
8,03
2,80
7
0,21
0,20
0,19
0,19
0,18
42
3,63
3,38
3,24
3,14
2,9(»
8
0,26
0,25
0,24
0,23
0,22
43
3,75
3,50
3,35
8,25
8,0<J
9
0,32
0,80
0,29
0,28
0,27
44
8,87
3,62
3,47
3,36
3,09
10
0,37
0,35
0,34
0,34
0,33
45
4,00
3,74
3,68
3,47
3,19
11
0,43
0,41
0.40
0,40
0,39
46
4,12
3,86
8,70
3,68
3,30
12
0,50
0,48
0,47
0,46
0,44
47
4,24
3,97
3,81
3,69
3,41
13
0,57
0,55
0,54
0,58
0,50
48
4,37
4,08
3,92
3,80
3,52
14
0,65
0,63
0,61
0,60
0,56
49
4,49
4,19
4,02
3,90
3,62
15
0,73
0,70
0,68
0,67
0,62
60
4,61
4,31
4,13
4,00
3,72
16
0,80
0,77
0,75
0,73
0,68
51
4,72
4,41
4,24
4,10
3,82
17
0,88
0,85
0,82
0,80
0,74
52
4,84
4,52
4,34
4,20
3.92
18
0,96
0,92
0,89
0,87
0,81
53
4,96
4,63
4,44
4,30
4,02
19
1,04
0,99
0,96
0,94
0,87
54
5,08
4,73
4,56
4,40
4,12
20
1,12
1,07
1,03
1,01
0,94-
55
6,20
4,84
4,66
4,60
4,22
21
1,21
1,15
1,12
1,09
1,01
66
6,81
4,95
4,76
4,60
4,32
22
1,30
1,24
1,21
1,18
1,09
67
5,42
5,06
4,86
4,71
4,42
23
1,41
1,33
1,30
1,26
1,17
58
5,54
6,17
4.97
4,82
4.52
24
1,51
1,43
1,39
1,35
1,25
69
5,65
6,27
6,07
4,92
4,61
25
1,61
1,58
1,48
1,44
1,33
60
6,75
5,37
5,17
5,02
4,71
26
1,72
1,63
1,57
1,53
1,41
27
1,83
1,73
1,67
1,63
1,50
65
6,24
5,84
6,66
5,60
5,19
28
1,94
1,83
1,77
1,78
1,69
70
6,63
6,23
6,07
6,92 , 5.yy
29
2,05
1,93
1,87
1,83
1,69
75
6,93
6,55
6,37
6,24
5,8i)
30
31
32
2,17
2,28
2,40
2,03
2,13
2,24
1,97
2,08
2,18
1,92
2,02
2,12
1,77
1,86
1,95
80
85
90
7,17
7,27
7,30
6,77
6,89
6,94
6,57
6,69
6,73
•
6,43
6,54
6,60
6,22
33
2,52
2,35
2,28
2,22
2,04
34
2,63
2,46
2,88
2,32
2,13
h » 1,5 Kai. und v = 241 m der normale Luftwiderstand nach der Erfahrung 45,2 ksr:
45 2
also ist Wo^-/~-^^S^ kgr; somit ist z.B. für a-20^ -ff« 2,6 Kai, h^'St Kai,
0,66
TT, -68,5 0,60 = 41 kgr,
Wp = 68,5 0,61 = 35 kgr ;
also die Resultante VWm'+Wp' selbst = 64 kgr; femer der Tangens des Win-
kels zwischen Geschossaxe und Resultante gleich 41 : 36; dieser Winkel « 50* (di^
Von Prof. Dr. Carl Cbakz.
189
Tabelle I (Fortsetzung).
Winkel a
Winkel a
X wischen
H=
5,5 Kaliber
zvriMoben
// = !
3,5 Kaliber
Geschoei-
Gesohoss-
axe und
Äxe nnd
*
i_
Flatr-
bahn-
h
= 0,6
1
1,3
1,5
2
Flug-
bahn-
h
= 0,5
1
1,3
1,5
2
Ungente
a
KaL
1
Kai.
Kai.
KaL
Kai.
tangente
er
1
Kai.
Kai.
Kai.
Kai.
Kai.
0
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
35
3,33
3,14
3,05
2,98
2,82
1
0,02
0,01
0,00
0,00
0,00
36
3,48
3,30
3,19
3,10
2,95
2
0,03
0,02
0,01
0,01
0,00
37
3,63
3,43
8,82
3,23
3,08
3
0,06
0,05
0,05
0,05
0,04
38
3,78
8,57
8,46
3,37
3,20
4
0,10
0,09
0,08
0,08
0,07
89
8,93
3,71
3,60
8,52
3,33
o
0,14
0,18
0,12
0,12
0,11
40
4,07
3,85
3,74
8,65
3,47
6
0,18
p,17
0,16
0,16
0.15
41
4,22
3,99
3,88
8,78
3,60
7
0,23
0,22
0,21
0,21
0,20
42
4,37
4,14
4,00
8,92.
3,72
8
0,29
0,28
0,27
0,26
0,25
43
4,52
4,28
4,14
4,05
3,84
9
0,36
0,35
0,34
0,33
0,31
44
4,66
4,41
4,28
4,19
3,97
10
0,43
0,41
0,40
0,39
0,37
45
4,81
4,56
4,41
4,81
4,10
11
0,50
0,48
0,47
0,46
0,44
46
4,98
4,70
4,54
4,45
4,22
12
0,58
0,56
0,54
0,53
0,50
47
5,15
4,85
4,68
4,58
4,33
13
0,67
0,64
0,62
0,61
0,58
48
5,31
5,00
4,83
4,71
4,45
14
0,76
0,73
0,71
0,69
0,66
49
5,46
5,14
4,97
4,85
4,58
15
0,85
0,81
0,79
0,77
0,74
50
5,61
5,29
5,10
4,98
4,70
16
0,94
0,90
0,88
0,86
0,82
51
5,75
5,42
5,22
5,10
4,81
17
1,03
0,99
0,97
0,95
0,91
52
5,90
5,55
5,35
5,21
4,93
18
1,12
1,08
1,06
1,04
1,00
53
6,04
5,69
5,47
5,33
5,05
19 ,
1,22
1,18
1,16
1,14
1,09
54
6,19
6,81
5,60
5,42
5,18
20
1,32
1,28
1,25
1,23
1,18
55
6,33
5,98
6,75
5,61
6,31
21
1,43
1,38
1,34
1,32
1,27
56
6,47
6,09
5,87
5,72
5,42
22*
1,54
1,48
1,45
1,42
1,37
57
6,61
6,22
5,99
6,83
5,58
23
1,66
1,59
1,55
1,52
1,46
58
6,75
6,36
6,12
6,96
5,64
24
1,78
1,71
1,67
1,63
1,56
59
6,88
6,49
6,25
6,09
5,74
25
1,91
1,82
1,78
1,74
1,66
60
7,00
6,60
6,38
6,20
5,85
26
2,04
1,94
1,90
1,86
1,78
27
2,18
2,06
2,02
1,98
1,88
65
7,61
7,20
6,97
6,80
6,40
28
2,30
2,19
2,14
2,10
1,98
70
8,15
7,75
7,50
7,33
6,95
29
2,43
2,32
2,26
2,22
2,10
76
8,55
8,17
7,92
7,77
7,37
30
31
32
i 2,58
2,74
2,89
2,46
2,60
2,74
2,39
2,52
2,65
2,34
2,47
2,59
2,22
2,34
2,45
80
85
90
8,84
8,97
9,00
8,46
8,65
8,70
8,23
8,42
8,48
8,07
8,27
8,32
7,69
7,90
8,00
33 '
3,04
2,88
2,79
2,72
2,58
34
1
3,19
3,01
2,92
2,85
2,70
1
wenig genau). — Steht keine empirische Tabelle zur Verfügung, so nimmt man
(nach Didion):
ir,(inkgr) = 0,027.-*^.iJ.«.(o,74 + -J'«_J-;^).r.
^ + ^oVO+w)]'
v»; d =* Gewicht von 1 Kubikmeter Luft am Versuchstag in Kilogramm ist, oder
genauer (nach Siacci):
190 Theoret. n. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc
Tabelle II
far die Komponente Wp parallel der Geschossaxe {S beliebig).
Wp=-W^ mal Faktor der Tabelle.
Winkria
1
WInkAl a
1
zwischen
zwischen
^ In.
Gcccbott-
h
1
1,8
1,5
2
2,5
Oeiohoas-
h
1
1,3
1,6
2 ' 2,5
aze und
=0,5
Ka-
Ka-
Ka-
Ka-
Ka-
axe nnd
=0,5
Ka-
Ka-
Ka-
Ka- Ka-
Flug-
7
nug-
7
Kai.
liber
liber
liber
liber
liber
bahn-
Kai.
liber
liber
liber
liber liber
tangente
ff !
tangenie
a
.
0
1,00
0,79
o,e9
0,66
0,58
0,89
86
0,83
0,64
0,58
0,67
0,60
0.41
1
1,00
0,79
0,69
0,66
0,53
0,39
86
0,82
0,63
0,68
0,57
0,50
0,42
2
1,00
0,79
0,69
0,66
0,53
0,89
87
0,81
0,62
0,67
0,56
0,49
0,42
3
1,00
0,78
0,69
0,66
0,53
0,39
88
0,80
0,62
0,67
0,56
0,49 0,42
4
1,00
0,78
0,69
0,66
0,53
0,39
39
0,79
0,61
0,57
0,66
0,49 Ö.42
6
1,00
0,78
0,68
0,66
0,53
0,89
40
0,77
0,60
0,66
0,55
0,49 0,42
6
1,00
0,78
0,68
0,65
0,53
0,39
41
0,76
0,69
0,66
0,56
0,49 0.42
7
0,99
0,77
0,68
0,66
0,53
0,39
42
0,75
0,69
0,56
0,66
0,49 0,42
8
0,99
0,77
0,68
0,66
0,53
0,89
43
0,74
0,68
0,66
0,64
0,49 0.42
9 .
0,99
0,77
0,67
0,66
0,52
0,39
44
0,72
0,67
0,64
0,64
0,48 , 0.42
10 '
0,99
0,76
0,67
0,65
0,62
0,39
45
0,71
0,67
0,64
0,63
0,48 . 0,42
11
0,99
0,76
0,67
0,66
0,52
0,39
46
0,70
0,66
0,64
0,53
0,48 0,43
12
0,98
0,76
0,67
0,64
0,52
0,40
47
0,69
0,65
0,53
0,52
0,48 0,43
13
0,98
0,75
0,66
0,64
0,52
0,40
48
0,68
0,66
0,53
0,62
0,48 i 0.43
14
0,97
0,76
0,66
0,64
0,52
0,40
49
0,66
0,64
0,52
0,52
0,48 0.43
16
0,97
0,76
0,66
0,63
0,52
0,40
60
0,66
0,63
0,62
0,51
0,48 o.4;i
16 ;
0,96
0,74
0,66
0,63
0,52
0,40
61
0,64
0,53
0,61
0,61
0,48 ' 0.43
17
0,96
0,74
0,66
0,63
0,52
0,40
52
0,63
0,62
0,61
0,60
0,48 <»,43
18
0,96
0,74
0,65
0,63
0,52
0,40
58
0,62
0,61
0,50
0,50
0,47 0.43
19
0,95
0,73
0,64
0,62
0,61
0,40
64
0,61
0,61
0,50
0,60
0,47 0.43
20 ]
0,94
0,73
0,64
0,62
0,61
0,40
65
0,60
0,60
0,49
0,49
0,47 O.U
21 1
0,93
0,72
0,64
0,62
0,51
0,40
66
0,59
0,49
0,49
0,49
0,47 0.44
22 i
i
0,93
0,72
0,63
0,61
0,51
0,40
67
0,67
0,49
0,49
0,49
0,47 0,44
23 •
1
0,92
0,71
0,63
0,61
0,51
0,40
58
0,56
0,48
0,49
0,48
0,47 1 0.44
24 !
0,91
0,71
0,63
0,61
0,51
0,40
69
0,66
0,47
0,48
0,48
0,47 0.44
25
0,91
0,70
0,62
0,60
0,51
0,41
60
0,54
0,46
0,47
0,48
0,47 0,44
26
0,90
0,70
0,62
0,60
0,51
0,41
(
27
0,89
0,69
0,62
0,60
0,51
0,41
65
0,49
0,44
0,46
0,46
0,46 ' 0,45
28 '
0,89
0,68
0,61
0,59
0,51
0,41
70
0,43
0,41
0,43
0,46
0,46 ' 0.45
29
0,88
0,68
0,61
0,59
0,50
0,41
75
0,38
0,38
0,41
0,43
0,45 0.46
30
31
32
0,87
0,86
0,86
0,67
0,66
0,66
0,60
0,60
0,60
0,59
0,58
0,58
0,50
0,60
0,50
0,41
0,41
0,41
80
86
90
0,33
0,29
0,26
0,36
0,34
0,33
0,40
0,39
0,38
0,42
0,41
0,40
0,45 1 0.46
0,44 0,46
0,44 0.46
33
0,85
0,65
0,69
0,58
0,50
0,41
34
0,84
0,64
0,69
0,57
0,50
0,41
1F=— *--
^ 1,206. C
wobei
0,2002 . e? - 48,05 + ^(0,1648 • ü- 47,95)" + 9,6 + .?i?l^il(^__300)
371 + f
vV
c=
9,81_1
1000 (2'.HJ
V200/ J
11
JB Kaliber in Metern, Z =
0,66
0,924
= 0,71.
Von Prof. Dr. Cabl Cbanz.
191
Tabelle III
Ws
für -~^: speziell für Ä -= 1,3 Kaliber.
Bin« ' ^ '
Man multipliziert W^ mit dem betreffenden Faktor der Tabelle.
Winkel a
■
Winkel a
zvisehen
xwlBchen
Getehosa-
H
3,6
4,5
5,5
GeacbosB-
H
3,5
4,5
5,5
axe und
= 2,5
Ka-
Ka-
Ka-
Axe nnd
Flng-
= 2,5
Ka-
Ka-
Ka-
balui-
Kai.
liber
liber
liber
bahxL-
Kai.
liber
liber
liber
un««ixte
tangente
a
a
0
0,69
0,69
0,69
0,69
35
2,52
3,47
4,84
5,32
1
0,73
0,77
0,79
0,86
36
2,56
3,58
4,42
5,42
2
0,79
0,87
0,91
1,00
87
2,69
8,59
4,60
6,62
3
0,86
0,97
1,08
1,16
38
2,62
3,64
4,67
6,62
4
0,92
1,07
1,17
1,81
39
2,65
3,70
4,64
6,72
5
0,99
1,16
1,31
1,48
40
2,69
3,75
4,71
5,81
6
1,06
1,25
1,48
1,63
41
2,72
3,80
4,77
5,90
7
1,12
1,34
1,55
1,78
42
2,75
3,85
4,84
5,98
8
1,18
1,42
1,67
1,94
43
2,78
3,89
4,92
6,07
9
1,23
1,61
1,80
2,10
44
2,81
3,95
4,98
6,15
10
1,28
1,69
1,92
2,26
46
2,84
8,99
6,05
6,24
" ;
1,34
1,68
2,04
2,41
46
2,87
4,05
5,13
6,32
12 ,
1,40
1,78
2,16
2,65
47
2,89
4,10
5,20
6,41
13
1,46
1,87
2,28
2,70
48
2,92
4,16
5,27
6,60
14
1,62
1,96
2,39
2,84
49
2,96
4,20
6,83
6,58
15
1,58
2,05
2,50
2,99
60
2,97
4,25
5,89
6,66
16
1,63
2,18
2,60
8,13
51
3,00
4,29
5,45
6,74
17
1,69
2,22
2,70
3,26
62
8,02
4,34
5,51
6,82
18 !
j
1,75
2,31
2,81
3,40
63
3,04
4,38
5,67
6,89
19
1,81
2,40
2,92
3,63
64
3,06
4,42
5,64
6,96
20 i
1,87
2,48
3,02
3,66
55
3,08
4,46
6,70
7,03
21
1,91
2,65
3,12
3,80
56
8,10
4,50
6,75
7,10
22
1,96
2,62
8,21
3,92
67
3,12
4,54
5,80
7,16
23
2,01
2,69
8,81
4,02
68
8,15
4,58
5,86
7,22
24 ,
2,06
2,76
3,40
4,14
69
3,16
4,62
6,90
7,28
25 j
2,12
2,84
3,50
4,26
60
3,18
4,66
5,96
7,36
26
2,16
2,91
3,59
4,36
27 '
2,20
2,98
3,68
4,48
65
3,23
4,79
6,14
7,64
28 t
2,24
8,05
8,76
4,60
70
3,28
4,89
6,29
7,76
29
2,28
3,12
3,85
4,70
75
3,32
4,98
6,44
8,05
30 1
31 '
32 1
9^
2,36
2,41
3,18
8,23
3,29
3,93
4,01
4,09
4,80
4,90
5,01
80
86
90
3,35
3,36
3,38
5,02
5,03
6,04
6,54
6,64
6,72
8,22
8,36
8,47
33
2,45
8,36
4,17
5,11
34
1
2,49
3,41
4,25
5,21
1
1
190 Theoret. u.
für die K<
Winkel a
Ewisohen
h
GeschoBi-
axe und
Flug-
-0,:.
bahn-
Kai
tangente
a
1
0
1
1,«'
1 «
2
3
4
6
6
7
B
9
10
11
12
13
14
15
16
17
IS
Ol
'!l.«
1.
1
1
_ j.
>aa
. '^ L rotier. Langgeschosse etc.
riiä der Luftwiderstands-
> ^'»^saxe.
ÄjI od. in Metern) =Höhe des ct-
Ti mal dem Faktor der Tabell«-.
^ stanze Geschosshöhe; ^=Höbe
trm gemessen.
ir=3,5 Kaliber
--- ;=-o,5
h
:0.
Kai.
1
Kai.
1,3
Kai.
1,5
Kai.
Kai.
I
O
10
15
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
76
80
85
90
1,00
0,98
0,95
0,92
0,90
0,87
0,84
0,82
0,79
0,76
0,74
0,71
0,69
0,66
0,68
0,61
0,58
0,56
0,53
1,13
1,10
1,07
1,05
1,02
0,99
0,96
0,94
0,91
0,88
0,85
0,82
0,80
0,77
0,74
0,71
0,68
0,66
0,63
1,22
1,19
1,16
1,13
1,11
1,08
1,05
1,02
0,99
0,96
0,93
0,90
0,87
0,84
0,82
0,79
0,76
0,73
0,70
1,31
1,28
1,25
1,22
1,18
1,15
1,12
1,09
1,06
1,03
1,00
0,97
0,94
0,91
0,87
0,84
0,81
0,78
0,75
1,00
l,5i
1,49
1,45
1.4-2
1,38
i.s:»
1,31
1,5-
1,23
1,2U
1.1»;
1,13
i,oy
1,06
1.0-i
0,119
{),%
0.i*i
Winkel a
zwischen
OOBChOBS-
axe und
riug-
bahn-
tangente
a
H^b.h Kaliber
l.»>0
0
,
U.N6
5
^
Us^:^
10
«
l.Ai*
15
Uli
20
.»
Ml
25
»»
U»7
30
\»
1.33
35
•%^
X.^9
40
'^«
l»äö
45
*^
i,aa
50
I.IH
55
,n*
\M
60
, »»>
l>10
65
.*'
1.06
70
.vi
l.O«
75
.vx
^^y9
80
.^l
0»l»ß
85
.'5i
0.91
90
1,00
10,97
.0,95
0,92
,0,89
10,87
10,84
' 0,81 i
0,79 1
0,76 i
0,73 1
0,71 j
: 0,68 .
0,65 i
0,63
0,60
.0,57
!0,55
. 0,52 ,
1,07
1,05
1,02
0,99
0,96
0,93
0,91
0,88:
0,85 1
0,82!
0,79'
0,77 1
0,74'
0,71
0,68
0,65 I
0,63
0,60.
0,57.
1,13
1,10
1,07
1,04
1,01
0,98
0,95
0,92
0,89
0,86
0,84
0,81
0,78
0,75
0,72
0,69
0,66
0,63
0,60
1,17
1,14
1,11
1,08
1,05
1,02
0,99
0,96
0,93
0,90
0,87
0,84
0,81
0,78
0,75
0,72
0,69
0,66
0,63 i
1,26 1
1,23
1,20
1,16.
1,13 !
1,10 '
1,07
1,04;
1,01'
0,97
0,94
0,91
0,88
0,8ö
0,82
0,78
0,75
0,72 :
0,69
1,40
1,30
1.3;{
1,-iy
l,i6
1,2-2
1,1?
1,15
1.1*2
1.0.S
l.d.'i
1,01
0,9?
o,iH
0,91
0.87
0,84
0,80
0,77
Von Prof. Dr. Carl Cbakz.
193
P. Zusammenstellang der Besultate.
1. In Beziehung auf den Schwerpunkt beschreibt die Ge-
schossspitze im Verlauf der Flugbahn eine doppelte Bewegung;
erstens eine langsame Präzessionsbewegung und zweitens
eine schnellere Nutationsbewegung, welche ihren Ursprung
meistens in einem kleineren oder grösseren seitlichen Anfangs-
stoss auf das Oeschoss hat. Die thatsächliche Bahn, welche die
Geschossspitze für einen Beobachter beschreibt ^ welcher dem Ge-
schoss folgen und allein auf die Bewegung der Spitze bezüglich
des Schwerpunkts S achten würde ^ ist danach die (gestrichelt
gezeichnete) Kurve in den Figuren 40 und 41. (Diese Figuren
sind sämtlich für den Fall konstruiert^ dass die Züge rechts
gewunden sind und der Angriffspunkt L der Luftwiderstands-
Fig. 40.
+ ^
Fig. 41.
V.» V . « * *'
0
-ft.
s.
+^
M
-+V'
resultanten vor dem Schwerpunkt S angreift.) Die Bahn kann
angesehen werden als bestehend aus einem beweglichen Kreis^
dessen Radius sich vergrössert und dessen Nutationswindungen
(gestrichelt) sich bei dem Fortschreiten des Mittelpunkts an
die Präzessionsspirale (ausgezogen) anlehnen. Diese Präzessions-
kurve ^ als Leitkurve der Nutationsbögen, kann ihrerseits eben-
falls als ein beweglicher veränderlicher Kreis angesehen werden,
dessen Radius OM sich gesetzmässig vergrössert und dessen
Mittelpunkt abwärts und mehr oder weniger nach rechts
(bezw. links) rückt.
Je mehr die Flugbahn der geraden Linie sich nähert,
umsomehr reduziert sich die Präzessionskurve auf einen kon-
stanten Kreis oder, falls die Geschossaxe anfangs in der Be-
wegungsrichtung des Schwerpunkts lag, auf einen Punkt; die
Bahn der Spitze ist in diesem Fall die Hjpocykloide (Fig. 42),
deren Bögen von Kreisbögen im allgemeinen wenig abweichen
und im Verlauf der Flugbahn sich erweitern.
194 Tbeoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Ereiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc.
Durch die Präzessionsbewegung wird vor allem die
Rechts-(Links-)Abweicliung des Geschosses aus der anfäng-
lichen Schussebene bedingt: Es ist nämlich die Präzessionskurre
unsymmetrisch bezüglich der Vertikalebene durch die Flugbahn-
tangente; beginnt vom Anfangspunkt 0 aus die Präzessions-
kurve nach rechts (links), so verweilt während jedes Umlaufs
die Geschossspitze längere Zeit auf der rechten (linken) Seit^
jener Ebene als auf der entgegengesetzten; die Folge ist die
Seitenabweichung des Geschosses nach rechts (links). Erstereg,
nämlich Rechtsabweichung, tritt ein, wenn die Züge rechts-
• gewunden sind und wenn der Angriffspunkt L der Luft-
widerstandsresultanten vor dem Schwerpunkt 8 liegt (und
wenn zugleich anderweitige Einflüsse, siehe weiter unten, von
geringerem Betrag sind als der der Geschosspendelung), oder
aber bei Linksdrall und Lage von L hinter S, Letzteres^
Linksabweichung, erfolgt bei Linksdrall und L vor S oder
bei Rechtsdrall und L hinter S.
Die Nutationsbewegung, welche ihre Entstehung meist
einem wenn auch kleinen seitlichen Stoss auf das Geschoss
Fia 48. *^ ^^^ Mündung verdankt, beginnt stets in
i,'"'-,^ der Richtung des Stosses imd erfolgt st*its
I ''^ "^r^'^us in demselben Sinn, wie die Drehung des Ge-
\ Z,'^;^ ^?"'^N^\ Schosses um seine Längsaxe, also bei Rechts-
yi ^2^^\ }\ drall rechtsläufig, bei Linksdrall linksläufig,
/ \ y' j mag hierbei die Präzessionsbewegung rechts-
\ ^^^^ — ' / )Jjj oder linksläufig vor sich gehen, m^ also
\ / / Rechts- oder Linksabweichung des Schwer-
^* — '// punkts eintreten. Sie bleibt bestehen, wenn
— -'7 die Bewegung des Geschossschwerpunkts als
geradlinig betrachtet werden kann oder muss, und folgt auch
sonst wesentlich anderen Gesetzen, als die Präzessionsbewegung.
Diese Nutationsbögen (gestrichelt) sind es meistens, nicht die
Windungen der Präzessionsspiralen (ausgezogen), welche mit-
unter bei Geschossen mit dem blossen Auge beobachtet werden
und welche bei den Neesen sehen photographischen Aufnahmen
sich zeigten. Mit der Amplitude dieser Nutationswindungen
und deren sekundlicher Zahl ändert sich insbesondere die
Schussweite und die Trefffähigkeit.
2. Die mathematischen Ausdrücke der Gesetze, welchen
die beiden Arten von Geschosspendelungen unterliegen, sind
die folgenden:
Man denke sich um den Schwerpunkt S des Geschosses
eine Eugelfläche mit dem Radius 1 m beschrieben, welche die
Flugbahntangente ST in T und die Geschossaxe in P schneide;
T möge kurz das Ende der Flugbahntangente, P das Ge-
Von Prof. Dr. Cabl Crahz.
195
schossende heissen; durch S sei eine horizontale Äquatorebene
und durch ST eine vertikale Anfangsmeridianebene gelegt.
Letztere beiden Ebenen schneiden sich nach SS^] S^ ist der
Anfangspunkt eiiies sphärischen Koordinatensystems ^ dessen
horizontale ^-Axe nach rechts und dessen vertikale 'O-^Axe
nach oben positiv gerechnet sind. Der Beobachter ist vor der
Zeichnungsfläche in 8, also in einer solchen Stellung zu denken,
dass er die Bewegung des Geschossendes P von der hinteren
Seite des Geschosses her betrachtet und nach der konkaven Seite
der Eugelfiäche sieht. Die Koordinaten von P zur Zeit t,
t Sekunden, nachdem das Geschoss die Mündung passiert hat,
seien ^ und d-, gemessen
^^^W-rfxX-^
Fig. 43.
im Bogenmass. Die An-
fangslage von P sei zu-
nächst 0, OSi = Abgangs-
winkel d-Qy zugleich an-
fangliche Neigung der
Flugbahntangente gegen
die Horizontale SS^. Zur
Zeit t sei diese Neigung
©-=<): TSS^ -= TS^.
Aus der vorange-
gangenen Lösung des bal-
listischen Problems ohne
Rücksicht auf Rotation,
etwa auf graphischem Weg
(vergl. Zeitschrift f Mathe-
matik und Physik, 1897,
S. 197, Zusammenfassung
des Ver£ahrens) sei fCLr
jeden Augenblick die Neig-
ung a der Flugbahntan-
gente bekannt, ebenso die Bahngeschwindigkeit v des Schwer-
punkts in met/sec und folglich deren horizontale Projektion
<7, « t? • cos o. Weiter möge r die Winkelgeschwindigkeit des
Geschosses um seine Längsaxe bedeuten, r positiv bei Rechts-
drall, der Anfangs wert r berechnet aus
sW-
l^\///l/vN^
t
Vr
tg A : P = 2« • r^ : D,
v^ die Mündungsgeschwindigkeit des Schwerpunkts, D Drall-
länge, 2P der Durchmesser oder das Kaliber des Geschosses,
beide in Metern, A Drallwinkel, d.h. Winkel zwischen Lauf-
axe und ebener Abwickelung der Züge; da über die eventuelle
Abnahme von r mit der Zeit keine Beobachtungen vorliegen,
so bleibt nichts übrig, als r konstant anzunehmen, wie es bis-
her bei den Berechnungen stets geschehen ist. — Weiter
196 Theoret. u. ezperim. Untersuch, üb. d. Ereiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc .
seien A und C die beiden Hauptträgheitsmomente des Ge-
schosses, C um die Längsaxe^ A um eine Senkrechte dazu
durch den Schwerpunkt, — [am besten beide Werte durch
Schwingungsversuche ermittelt; Näherungswerte nachv. Wuich*
berechnet mittelst
^ 9,81* 2 ' C 2 V "^ 3 y'
WO \)x die sogenannte reduzierte Geschosshöhe , in Kalibern
gemessen, d.h. die Höhe eines mit dem Geschoss gleich schweren
Cylinders von gleichem Kaliber und Stoff; t|t erhält man,
wenn man von der in Kalibern gemessenen Gesamthöhe des
Geschosses — Kaliber abzieht; P das Geschossgewicht in Kilo-
gramm], — Der variable Winkel zwischen Geschossaxe und
Flugbahntangente, also Winkel TSP sei a, Anfangswert vonc
zunächst = 0; der variable Abstand zwischen Schwerpunkt S
und Angriffspunkt der Luftwiderstandsresultanten sei Äj (hier-
für vergl. Tabelle IV, deren Gebrauch durch den beigefügten
Text erläutert ist); die Luftwiderstandskomponente senkrecht
zur Geschossaxe Wg, parallel dazu Wp (hierfür vergl. Tabelle 1
und n, ferner für TF, : sin a Tabelle HI, Anfangswert von
TF,: sin« für a = 0 ist gleich dem von TF"p);
IF* • Ä, • COB CO
sina
sei als Luftwiderstandsmoment M bezeichnet.
Endlich sollen p^ und q^ die Komponenten einer Winkel-
geschwindigkeit bedeuten, welche im Anfang der Flugbahn,
also an der Mündung, ein seitlicher Stoss auf die Axe erzeugte,
und zwar bezieht sich p^ auf eine Drehung um eine zur Aze
Senkrechte durch Sy welche horizontal und senkrecht zur
Schussebene verläuft, dabei p^ positiv gerechnet, wenn der
Stoss die. Axe in ihrer Anfangslage fi^O so zu drehen suchte
dass das vordere Ende 0 sich senkt; g^ bezieht sich auf eine
Drehung um eine zur Geschossaxe Senkrechte, welche in der
Schussebene liegt, und wird positiv gerechnet, wenn der Stoss
das Geschossende P, das anfangs in 0 liegt, horizontal nach
links zu führen bestrebt ist. (Da keine Beobachtungen über
diesen Anfangsstoss vorliegen, so können vorläufig nur An-
nahmen über Grösse und Richtung des Stosses gemacht werden:
siehe darüber weiter unten.)
Die Bahn des Geschossendes P mit den Koordinaten t^
und ^ (Breite und Länge) ist dann durch die Gleichungen
gegeben:
• Ritter N. v. Wuich, 1. c, Heft UI, S. 376 und 120.
Von Prof. Dr. Carl Crahz.
197
I)
^=^r + ^Hf wobei
^n= (i^oLsin/Sg- sm{rt-ßi)]+qQ[cosß^-cos(rt-ß^)] ]
(Cr M\.
tr^f— f' COS /S^ + sin /Sj (-ö- — o) «.
/Cr _ ilf \
•' V Ä Cr)
mit den Abkürzungen:
^ M , ^ Cr g
Wenn d^egen die Geschossaxe SP mit der Tangente SO
einen kleinen Winkel a^ bildet^ der von Null verschieden ist^
wenn nämlich der anfangliche Neigungswinkel der Tangente d'^^
derjenige der Geschossaxe %> -{- s gegen den Horizont und
^ = ^^j für ^ = 0 ist, also «o^^V^^^+^o^ ^^ ^^^ ^^^ Zeit h
^ l * = ^r + ^« + T*''«,
wo -^r, -Ö-,,, tffr, tj/n dasselbe wie vorhin bedeuten und wobei
f^n = +
(*'n«
+
Cr
M
Ä
Cr
^0
Cr
M
A
Cr
^0
Cr
M
A
Cr
f
Cr
A
M
Cr
(-^cosft- ^ COS {rt - ßSj
(-^sin/J,- ^ sin (rt - ßS)
(-^•cos^j-^cos (rt - /3,)j
("X s^^ /'s " -CT ®^° (^^ ~ ^i))
Wenn im folgenden nichts besonderes bemerkt ist, ist
vorauszusetzen, dass a^^^O sein soll.
Man berechnet die Bahn in mehreren kleinen Zeitinter-
vallen 0 bis ^1, ti bis t^ etc.; in jedem einzelnen Intervall wird
je ein zugehöriger Mittelwert von M als konstant voraus-
gesetzt. Die Kurve besteht aus zahlreichen, von Kreisen im
allgemeinen wenig verschiedenen Hypocykloidenbögen (ge-
strichelt), welche längs der Präzessionsspiralen (ausgezogen) als
Leitkurve sich fortbewegen. Diese Spirale beginnt im all-
198 Theoret. u. ezperim. Untersuch, üb. d. Ereiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc.
gemeinen Fall in 0 berührend zur Si^-Axe und verlauft
in Windungen, welche unsymmetrisch zur SO'-Axe liegen,
stets aber wieder durch 0 gehen; die Spirale wird rechts-
laufig beschrieben, falls M und r beide positiv oder beide
negativ sind, dagegen linksläufig, wenn eine dieser Grössen
negativ ist. Diese Prazessionsspirale d- ^ ^r, i) ^^ifr ^aoii be-
trachtet werden als entstanden durch die Veränderung eines
KiCises, der stets durch 0 geht, dessen Radius zur Zeit i die
Grösse hat:
und dessen Mittelpunkt M die Koordinaten tu^^ff ^if^^
besitzt. Die Anfangsl^e des Ereismittelpunkts ist:
0 Cr
wobei für Ä^ hier der Wert aus Tabelle IV für a = 0 zu
nehmen ist.
Die Hypocykloiden- oder Nutationsbögen d'^d'n, ^ = t«
werden stets im Sinn von r beschrieben; sie beginnen in 0
in der Richtung des Anfangsstosses p^q^.
Die variable Zeit, in welcher eine Windung der Pra-
zessionsspiralen vollendet wird, oder die Prazessionsperiode, ist
IV) 2'=-^.
So oft t um T gewachsen ist, wird ^^ wieder « 0, ^r
wieder = d-Q. Femer je nach Verfluss der halben Periode, so
oft also t um — T gewachsen ist, wird ^^ *= 2/*,
in der Mitte des Umlaufs befindet sich somit das Geschoss-
ende noch um 2/ rechts von der Ebene OSSj; diese Grosse
2f ist folglich für die Seitenabweichungeu massgebend.
Die meistens schnellere Periode fÖr die Nutationsbögen
ist (vom Anfangsstoss nahezu unabhängig, siehe darüber
Gleichung 46):
V) Ti= ^'"^
yc*r* - ^AM
Der Bruch T : T^ giebt an, wie viel Nutationsumläufe
auf einen Präzessionsumlauf kommen.
Die Amplitude der Präzessionswindungen ist in jedem
Augenblick angegeben durch den Radius
jenes variablen Kreises; danach nimmt dieselbe zu mit ^q-^*
also mit der Krümmung der Flugbahn, femer mit C-fy nimmt
Von Prof. Dr. Cabl Cbahz. 199
dagegen ab mit zunehmendem Luftwiderstandsmoment M und
der Geschwindigkeit v,.
Die Amplitude AB eines Nutationsbogens (Fig. 43) ist
zur Zeit ii
VI) Amplitude = -^ ^-^7
wobei Sq die Winkelgeschwindigkeit des Anfangsstc^ses ist^
die Weiten dieser Bögen werden also bei derselben Flug-
bahn immer grösser, da im Verlauf der Flugbahn M grösser
wird (A^ kleiner, aber cos© und W,:sina grösser); bei ver-
schiedenen Flugbahnen sind diese Bögen um so grösser, ins-
besondere je kleiner Cr : A und je grösser Sq ist (da das erste
Glied des Nenners überwiegt), also z. B. je länger das Geschoss,
je kleiner die Rotationsgeschwindigkeit und je grösser der
Anfangsstoss ist.
Falls dagegen der anfängliche Winkel a^ zwischen Ge-
schossaxe und Flugbahntangente nicht Null ist, so kommt
ausserdem die Amplitude stossfreier Nutation hinzu, welche
daron herrührt, nämlich:
Via) Amplitude annähernd =« — ^j-^ «o?
über das Vorzeichen vergl. D. III, IV, V.
Die vorstehende Lösung ist abgeleitet und daher vor-
laufig giltig nur für solche Fälle, wo der Abgangs winkel ^^
und damit die Flugzeit sehr klein sind und wo die Beobach-
tung, z.B. an Durchschlägen, gezeigt hat, dass die Winkel
zwischen Tangente und Geschossaxe dauernd ebenfalls sehr
klem ausfallen.
Für grössere Winkel lässt sich das folgende graphische
Verfahren anwenden: Es stelle (Fig. 38b) 05^ wieder die
zur Zeichnungsfläche senkrechte Flugbahn-Vertikalebene vor,
in welcher sich vorn der festgedachte Schwerpunkt S befinde.
Es werden für aufeinanderfolgende kleine, etwa gleiche Zeit-
intervalle A^ die Lagen der Flugbahntangente SO, ST^, SJg,
STj . . . wie oben angegeben bestimmti Man berechne nun zu
Winkel OT^ als a den Wert M und suche den zu a zu-
gehörigen Winkel rj zwischen Geschossaxe und Luftwiderstands-
resultante auf (vergl. S. 183 Anmerk.l), diesen Winkel rj trage
man als OM^ auf der Verlängerung von OT, auf, beschreibe um
ifi mit dem Radius M^ 0 einen Kreisbogen OAj^^ dessen Centri-
winkel OMiA^ im Bogenmaß gemessen gleich ^ — At ist. Zu
200 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse e<
Winkel Ai T^ als neuem Wert von a berechne man neuerdings di
Moment M und suche den zu a ^ A^ T^ gehörigen Winkel
auf; das neue ri wird als A^M^ auf der Verlängerung tc
Ay^T^ aufgetr^en und um M^ mit Radius M^A^ ein Ere^
bogen A^A^ beschrieben, dessen Centriwinkel gleich ^t
ist und so fort. Man erhält auf solche Weise, aus Erei
bogenelementen zusammengesetzt, die Präzessionskurve in de
Fall, dass man von den Nutationen abstrahieren kann. Die
selbst folgen der Präzessionskurve als der Leitkurve.
Spezielle FUle.
1. Wenn die Flugbahn als geradlinig betracht«
werden kann, etwa horizontal in der Richtung SS^ und wen
anfangs die Geschossaxe SO gegen diese Richtun
den kleinen Winkel ^^ bildete (Figuren 16 und 40, 41
so ist durchweg o = 0, /"= 0; der früher variable Mittelpunl
des Präzessionskreises liegt jetzt konstant in 8^^ die Prozession
Spirale reduziert sich auf den zur vertikalen Schussebene 05
symmetrischen, konstanten Kreis um S^ mit Radius SO glei
Winkel ^^\ zu konstanten einseitigen Seitenabweichungen il
also, allein durch die Präzessionsbewegung wenigstens, kd
Anlass gegeben.
Die Perioden T und 1^ sind dieselben IV) und V) wie obd
ebenso die Amplituden VI) und Via) der kleinen Nutation«
Die Amplituden grosser Nutationen lassen sich angenah«
folgendermaßen berechnen:
a) Falls kein Anfangsstoss stattfand, so ist die Ampi
tude, im Bogenmaß gemessen, gleich ± (a; — -O-q), wobei x ai
VII) cosa:« <y W }/(,«+ 1- 2acosdo
zu berechnen ist und ö den ..Stabilitätsfaktor ^ ,^ . bedeute
Es ist derjenige Wurzelwert in VII) zu nehmen, für welchi
cos X ein echter Bruch ist; die Amplitude ist a? — ^p od
d-Q— Xy je nachdem die Nutationsbögen ausserhalb oder iniM
halb auf dem Präzessionskreis aufliegen. — Je grösser 6 ß
um so kleiner ist der absolute Wert der Amplitude; wenn
ist, kann niemals der Winkel PSS^^ zwischen GeschossaieS
7t
2
und Bewegungsrichtung SS^ die Grösse -^ erreichen; ist
1
2 • cos -©•<,
so tritt dieser Fall zeitweilig ein, dass das Geschoss mit sein
Axe senkrecht zur Flugrichtung liegt (cosa: « 0); wird 6 no
Von Prof. Dr. Carl Crahz. 201
kleiner, so beginnt das Oeschoss nach hinten sich zu über-
schlagen, indem der Winkel PSS^ zeitweilig > ^ wird.
b) Es habe ein Anfangsstoss s^ stattgefunden, und
zwar sei tOi (yergl. Fig. 27) die zum Präzessionskreis tan-
gentielle Komponente des Anfangsstosses (d.h. die durch den
Stoss erzeugte anfängliche Winkelgeschwindigkeit der Axe in
der Berührungsebene an den Präzessionskegel), Wt positiv, wenn
im Sinn der Prazessionsbewegung gerichtet; Wg (Fig. 36 u. 37)
sei die zur Ereistangente senkrechte Komponente, positiv,
wenn vom Kreismittelpunkt in der Richtung des Radius nach
aussen gehend (sQ^ywt^+ w/)^ dann löse man die folgende
Gleichung dritten Grades mit x als unbekannter
^ j^- x\uq+ hu^^+h+h) + :r(- 1 + 2 . $3.^0+ h'U^^)
wobei zur Abkürzung
Uq « cos d'Qj Wi = sin 0*0
gesetzt ist.
Die Gleichung VIII) besitzt zwei Wurzeln, die zwischen
— 1 und + 1 liegen; die eine ist der Kosinus des (im Bogenmaß
gemessenen) Radius S^A (vergl. Fig. 36) des einen Begrenzungs-
kreises; die andere Wurzel giebt den andern Begrenzungskreis
der Nutationsbögen; die Differenz AB beider Winkel ist deren
Amplitude.
Erfolgte der Anfangsstoss nur tangentiell zum Prazessions-
kreis, war also u?, = 0, so ist die eine der beiden Wurzeln x
Yon Vlll) gleich Uq oder cos «^^ selbst, d. h. der eine Begrenzungs-
kreis ist der Präzessionskreis; die Nutationsbögen verlaufen
in diesem Fall nur auf der äusseren oder nur auf der inneren
Seite dieses Kreises, je nach dem Vorzeichen von tOt (also wie
in den Figuren 27—33, 34, 35, bei 27 Wt+, bei 34 w«-);
die andere Wurzel findet sich sodann aus der Gleichung:
K) a^— x(i^ + iW) — 1 — *8- Wo — h' V + *i- «*o**i*
ab derjenige der beiden Werte rc, der zwischen — 1 und + 1
liegt; X bedeutet dann den Kosinus des Winkels S^SB^ wobei
S^B der Radius des die Nutationen begrenzenden anderen
Kreises ist. Mit t^ « i^ =« 0 ergiebt sich VII).
Da die Grössen i^, i^ • • • • veränderlich sind, so führt man
die Beredmung der Nutationen in mehreren Intervallen durch;
2*^bilft 1 Mftthemfttik jl Physik. 4». Jahrg. 1898. 4. u. 6. Heft 14
202 Theoret. u. experiin. Untereuch. üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. LanggeschosBe et
innerhalb jedes einzelnen Intervalls werden die Gf^rossen al
konstant angenommen.
2. Die Bahn SS^ des Schwerpunkts ist geradlinig; di
Geschossaxe fiel anfangs mit der Richtung der Schwerpunkt
bewegung zusammen {d^^ == 0).
In diesem Falle reduziert sich die Prazessionskurve auf de
festen Punkt S^ (Fig. 42). Die Bahn der Geschossspitze h
steht ausschliesslich aus den durch S^ gehenden Hypocykloidei
bögen, deren Windungen im Verlauf des Flugs grösser un
grösser werden, da M grösser, und wohl auch r Ideua
wird. Die Amplituten berechnen sich wie vorhin, nur d«
cos^Q«! ist.
3. Auch für den Fall eines vertikalen Schusses gelten dj
vorigen Beziehungen von 1. und 2.; man hat nur die Rieh tue
55^, die bisher als horizontal vorausgesetzt war, mit d«
Vertikalen durch den Abgangspunkt zusammenfallen zu las^ei
Bezüglich der Figuren 40—42 ist dabei der Beobachter untei
halb des Geschosses zu denken.
G. Folgerungen.
1. Mit den im Vorhergehenden zusammengefassten Resultat«
imserer Theorie stehen die sämtlichen Einzelheiten der oben b
schriebenen Versuche des Verfassers, sowie manche sonstige Beobacl
tungen, insbesondere die neueren von Beydenreich in Einklang
z.B. die folgenden:
a) Mitteilungen von Heydenreich I.e. S. 100: „Bei fortgesetzte
Steigerung des Enddralls kann eine Grenze erreicht werden, bei d^
die Schwungkraft des Geschosses im Vergleich zu der Einwirkung dj
Luftwiderstands so gross wird, dass das Geschoss zwar mit der Spiu
nach vom, aber doch mit dem Boden zuerst am Ziel aufschl^t m
dadurch an Wirkung, besonders an Eindringungstiefe erhebliche Eil
büße erleidet. Nach Versuchen in den Jahren 1867 bis 1869 mit d^
damaligen Anfängen des 21 cm -Mörsers trat diese Erscheinung ui
so eher ein, je kürzer das Geschoss, je stärker der Drall, je grossd
die Erhöhung und je kleiner die Anfangsgeschwindigkeit war (vei^
Formel IV, grosses C und r; kleines M, also kleines Äj , grosses ^
kleines Wg geben grosse Periode 1' der Präzessionspendelungen).
b) Beobachtungen von Heydenreich S. 95: „Nach Schluss ein^
jeden Pendelung kehrt die Geschossspitze in eine Lage oberhalb d^
Flugrichtung des Schwerpunkts zurück '' (vergL Fig. 12). „Diese Pendd
ungen beginnen in der Begel klein und rasch und werden schliessli<^
grösser und langsamer^' (Formel V für Nutationen, Jtf wird grosse!
Periode T^ grösser; Formel VI, Jf grösser, Amplitude grösser). „Unt^
sonst gleichen Verhältnissen sind sie um so stärker, je grösser di
Geschwindigkeit des Geschosses und die Entfernung des Schwerpunkt
Von Prof. Dr. Cabl Crahs. 208
TOD der Angrifiisrichtuiig des vereinigten Luftwiderstands ist^ um so
kleiner, je grösser der Drall des Geschützes und je mehr dessen Masse
nach dem Umfang zu vereinigt liegt'^ (Formel YI, je grösser v^^ also
Sq, femer je grösser h^ in M, je kleiner r und C, um so grosser die
Amplitude der Nutationen. Dasselbe aus YII).
c) Heydenreich beobachtete mit dem blossen Auge die Pendel-
ungen an Mörsergranaten und Eanonengrauaten (die Rechnung nach
IV und Y zeigt, dass es die Kutationen waren); es wurden stets
Tolle Ereispendelungen beobachtet (vergL die Figuren); bei Steigerung
der Anfangsgeschwindigkeit von 180 m auf 500 m steigerte sich die
Zahl der Pendelungen pro Sekunde von 2 auf 4 bis 5, die Amplituden
wurden grösser; schliesslich ,| glich das Geschoss von hinten gesehen
einer rasch sich drehenden Scheibe von wechselndem Durchmesser, ein
Geschoss überschlug sich sogar etwa 1000 m vor der Mündung'^
(Formel Y und YI, mit t^^ wächst r, nimmt T^ ab, zugleich wächst s^
und nimmt die Amplitude zu).
d) Heydenreich S. 109, Nr. 11—15: Je grösser die Oeschosslänge,
um so grösser ergab sich der „Formwert^^ (Formel YI, je grösser Ä : C^
um so grösser die Amplitude).
e) Bei der Granate der schweren Feldkanone lassen sich die
Pendelungen nur sehr selten, bei den Infanteriegeschossen niemals mit
dem blossen Auge wahrnehmen, bei letzteren auch dann nicht, wenn
infolge günstiger Beleuchtung das Geschoss auf der ganzen Flugbahn
Terfolgt werden kann (Formeln lY, Y, YI; vergl. auch die Beispiele
weiter unten; bei der Feldkanone sind die Nutationen zu schnell,
höchstens liessen sich die Präzessionswindungen beobachten; bei den
Infanteriegeschossen ebenfalls höchstens die letzteren, jedoch die Ampli-
tuden zu klein und. das Geschoss zu kurz).
f) Die Seitenabweichungen infolge konischer Pendelung kommen
bei den rasanten Flugbahnen der Infanteriegeschosse mit grossem Vq
verhältnismässig weniger in Betracht, als bei Geschützgranaten (vergL
Formel 11, v« gross, also f klein).
g) Mitteilung von Heydenreich S. 104 über die Seitenabweichungen:
„Die Pendelungen zufolge des Dralls erfolgen bei den Massen Verteil-
ungen der eingeführten Geschosse derart, dass bei jeder derselben das
Geschoss rinen grösseren Ausschlag nach der Seite der ersten Ab-
lenkung macht als nach der entgegengesetzten Seite'' (vergl. Fig. 12,
13, Unsf mmetrie). ^jDie Ablenkungswerte nehmen, nach den Schuss-
tairlerfahrungen, im allgemeinen mit einer Yerlängerung des Geschosses
und mit einer Yerstärkung des Dralls zu.'' Dagegen leitet Dähne
(1.C.S.48 u. 63 flg.) aus Schusstafeln ab, dass „die Seitenabweichungen
mit der Yerlängerung der Geschosse und mit Zunahme der Anfangs-
ICeschwindigkeit abnehmen, und dass sie bei gestreckten Flugbahnen
kiemer sind als bei stärker gekrümmten" (dies in Übereinstimmung
mit den Gesetzen [Formel I] für die Prä zessions -Pendelungen d^m^&r
204 Theoret. u. ezperim. Untersuch, üb. d. Ereiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc.
^ » ^r; insbesondere Ausdruck /*; mit Verlängerung des Geschosses
wächst hl y also M^ damit und ebenso mit Zunahme von v^ nimmt /'
ab; bei Verstärkung des Dralls wächst r, damit auch f).
2. Beim Eindringen eines Langgeschosses in Erde oder
Wasser oder in den tierischen Körper wird sehr rasch der
Widerstand, der sich dem Weitergehen des Geschosses entgegensetzt,
bedeutend yergrössert, zugleich nimmt die Botationsgeschwindigkeit
durch die Reibung ab; aus beiden Gründen wird die Amplitude
der Nutationsbögen im allgemeinen yergrpssert (Formel VI,
Wgy also M yergrössert, r verkleinert, also die Amplitude grösser;
übrigens sind in solchen Fallen meistens die genaueren Gleichungen YE
Vin anzuwenden).
Es erklären sich damit manche eigentümliche Erscheinungen,
die an eingedrungenen Geschossen beobachtet wurden: Austreten aas
Wasser in anderer Richtung; Weitergehen des Langgeachosses
innerhalb Erde in einer von der ursprünglichen Bewegungs-
richtung völlig abweichenden Richtung, ja selbst Umkehren
desselben nach dem Geschütz zu nach Art des Bumerangs (Fig. 43,
Versuch des Verfassers; Schuss in Lehm, Ausgiessen der Höhlung mit
Blei).
Auch für die Erklärung von Schusswunden sind in neuerer Zeit
von einigen Militärärzten, insbesondere von Köhler,* die Geschoss-
pendelungen beigezogen worden. In der That ist es wohl denkbar,
dass neben den zahlreichen sonstigen Einflüssen (hydraulischer Druck,
Verdampfung, Fortpflanzung von Verdichtungswellen, Keilwirkung,
Stoss Wirkung) auch die Geschosspendelungen, unter Umstanden etwa
in vierter oder fünfter Instanz, mit in Betracht kämen. Hier soll nur
darauf aufmerksam gemacht werden, dass insbesondere die Nuta-
ti onen der Gewehrgeschosse (mit mehreren Hundert Umläufen pro
Sekunde), weniger die Pi&sessionsbewegungen zu berücksichtigen
wären; wenn das Geschoss eindringt, wird M grösser und durch die
Reibung r kleiner; die Nutationsamplitude vergrössert sich, die 6«-
schossaxe stellt sich schiefer gegen die Bewegungsrichtung, und zwar
* Über die Litte ratnr dieses Gegenstandes vergl. z. B. :
Reger, „Die Gewehrschuss wunden der Neuzeit'', 1884. Derselbe „Cber
die kriegschirurgische Bedeutung der neueren Feuerwaffen'', Archiv fOr klinische
Chirurgie 1892, Bd. 44.
Kocher, „Zur Lehre von den Schusswunden", 1895.
Medizinalabteilung des königl. preuss. Enegsministeriums , „Über die
Wirkung und kriegschirurgische Bedeutung der neuen Feuerwaffen", 1894.
Bircher, „Neue Untersuchungen über die Wirkung der Handfeuerwaffen'*,
1896, mit Atlas.
Köhler, „Die modernen KriegswafPen, ihre Entwickelung und ihr gegen-
wärtiger Stand, ihre Wirkung auf das tote und lebende Ziel", Berlin 1897.
Endlich mehrere Arbeiten von Bruns, die neueste: „Über die Wirkung und
kriegschirurgische Bedeutung der Selbstladepistole System Mauser", Tübingen 1897.
Von Prof. Dr. Cabl Ctusz. 205
auch in einem völlig homogenen Medium; infolge davon kann das 6e-
sclioBs erweiternd wirken , zugleich nimmt aber 2\ zu, T ab; es dürfte
deshalb erst durch das Experiment zu entscheiden sein^ welche Rolle
den Geschosspendelungen auf diesem Oebiete zukommt.
3. Wie schon erwähnt^ sind diejenigen Geschosspendelungen^ welche
sich zunächst der Beobachtung mit dem blossen Auge darbieten,
meistens die Nutationsbewegungen, nicht oder selten die Präzessions-
bewegungen. Solche Nutationen können auch ohne Anfangsstoss
in merklichen Amplituden vorhanden sein (Oleichupgen IX , X), falls
der Stabilitatsfaktor 6 klein ist; auch sind die Perioden 2\ der Nuta-
tionen mit und ohne Stoss nahezu dieselben.
Es sprechen indes mehrere Oründe dafür , dass meistens an der
Mündung auf das Geschoss ein Stosskräftepaar wirkte, dessen Axe
Dicht mit der Rotationsaxe zusammenfiel: Erstens sind von Heyden-
reich, Neesen und mir Pendelungen (Nutationen) von beträchtlicher
AmpUtude in Fällen beobachtet, wo ö genügend gross war. Zweitens
habe ich niemals eine Form von Nutationsbögen beobachtet, bei welcher
Bäckkehrpunkte aufgetreten wären (Figuren 19 bis 26), sondern stets
nur kreisähnliche Bögen; freilich konnten die Bückkehrpunkte auch
dem Auge entgehen, da auf einen Präzessionsumlauf viele Nutations-
bögen kommen mussten. Drittens lässt sich die von Heydenreich
zuerst beobachtete und von mir oft durch Versuche konstatierte That-
sache, dass mit wachsender Pulverladung, also zunehmendem v^ unter
sonst gleichen Umständen die Amplituden wachsen, die Stabilität' ge-
ringer wird, nicht wohl anders als mit der Annahme eines Anfangs-
stosses erklären; in der That, wenn kein Anfangsstoss vorhanden wäre,
so müsste, bei wachsender Anfangsgeschwindigkeit v^ die Amplitude
wenigstens annähernd und in derselben Entfernung gleich bleiben;
denn sie ist nach Formel IX und X durch 0 bedingt; wächst nun v^^ so
wächst r* proportional v/ (bei demselben Geschütz), andererseits wächst
aber auch, in ziemlich weitem Intervall mit genügender Annäherung,
das anfangliche Drehmoment proportional t;^^, 90 wäre zu vermuten,
dass der Bruch C^r^: 4MÄ beim Schiessen mit stets vermehrter Ladung
konstant bliebe, also wenigstens im Beginn der einzelnen Flugbahnen
die Amplituden dieselben blieben; da dem nicht so ist, so ist auf die
Gleichung VI oder VII zu rekurrieren, welche zeigt, dass mit wach-
sendem Anfangsstoss Sq die Amplitude zunimmt; der Anfangsstoss selbst
aber nimmt vermutlich mit der Ladung zu.
Es ist übrigens, genauer betrachtet, sogar sehr unwahrscheinlich,
dass unter normalen Verhältnissen ein Oeschoss völlig centriert ohne
seitlichen Anstoss aus dem Lauf austritt. Selten werden die Pulver-
gase an der Mündung sich völlig symmetrisch um das Geschoss
aus dem Rohr drängen, leicht kann die Figurenaxe des Ge-
schosses, welches den Zügen folgt, an der Mündung einen kleinen
206 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Ejreiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc .
Winkel* gegen die Laufaxe bilden , die Figarenaxe und die Rotatione-
axe nicht zusammenfallen; nicht immer wird der Schwerpunkt in der
geometrischen Geschossaxe liegen; besonders aber auch deutet das Auf-
treten eines betrachtlichen Abgangsfehlerwinkels** bei Geschützen
und Gewehren^ die Thatsache^ dass die Anfangstangente der Flugbabn
keineswegs mit der ruhenden Laufaxe zusammenfallt^ so wie die Le^e der
letzteren unmittelbar vor dem Schuss gegeben ist, sondern Winkel bis
zu 30 Bogenminuten und mehr mit derselben bildet, auf die Notwendig-
keit eines seitlichen Anstosses hin; bei Gewehren wird der Ab-
gangsfehler durch beginnende Schwingungen, insbesondere durch
Obertonschwingungen des Laufs erzeugt; da letztere sehr rasch er-
folgen, so ist es wohl denkbar, dass von dem Augenblick ab, in
welchem der Schwerpunkt des Langgeschosses die Mündung passiert
hat, bis zu demjenigen, in welchem der Geschossboden durch die
Mündung geht, dem Geschoss durch den schwingenden Lauf^ eine
Winkelgeschwindigkeit erteilt wird, welche, wie eine schätzungsweise
Berechnimg gezeigt hat, Ton nicht zu vernachlässigender Grosse wäre.
Heydenreich (I.e. S. 108, Nr. 2) hat gelegentlich beobachtet, dass
durch Änderung der Laufmündung die Schussweite sich änderte (die
Amplitude variierte).
Ich habe folgenden Vergleichsversuch angestellt: Es wurde
vertikal aufwärts mit je gleicher Ladung geschossen, wobei erstens das
erwähnte Mörsermodell möglichst labil aufgestellt, zweitens fest ein-
gespannt war; im ersten Fall waren sehr grosse Amplituden ZQ
beobachten, mitunter überschlug sich sogar das Geschoss in der Luft;
im zweiten Fall kamen die Nutationen zwar nicht in Wegfall, be-
Sassen jedoch eine viel kleinere Amplitude. Es ist damit wahrschera-
lich gemacht, dass das Bücken des Rohrs den Anfangsstoss wenn nicht
ausschliesslich bedingt, so doch dabei mitwirkt, dass also die Ursachen
des Abgangsfehlers und der Nutationsamplituden irgendwie zusammen-
hängen.
Derartige systematische Schiess versuche, bei denen ein Einfluss
nach dem anderen ausgeschlossen wird, sowie die gQuaue Beobachtung
der anfanglichen Pendelungsamplituden — etwa nach dem Neesenschen
Verfahren — müssten ein Gesetz für die Grösse des Anfangsstosses^
damit für die der Nutationsamplituden und die Trefifahigkeit liefern.
4. Weiterhin hat die vorhergehende Untersuchung gezeigt, dass es
für die Weiterentwickelung dieses Teils der Ballistik von Wichtig-
keit wäre, die Gesetze anderer Grössen, die in die Rechnung
♦ Vergl. hierüber Putz, revue d* Artillerie tome 24, 1884, p.293, Note sur
les imperfections inävitablea des projectiles et leur influence sur la justeese du tir.
** Zuerst hat wohl E. B. Bender darauf hiugewiesen, dass die Entstehung
der Nutationen in dem Abgangsfehler zu suchen sein könnte. „Die Bewegun^^-
erscheinungen der Langgeschosse und deren Beziehungen zu den Eigenschaften
des Feldgeschützes der Zukunft", Darmstadt 1888 bei Bergsträsser, S. 43 flg.
Von Prof. Dr. Cabl CiiANa. 207
eingehen^ vor allem: Cy Ä, M, r zu kennen. Und zwar müsste
bei Aufistellang der betreffenden Beziehungen die Beobachtung vor
der Theorie die Vorderhand erhalten:
Die beiden Trägheitsmomente' 0 und JL lassen sich mit Rech-
uung nur ungenau bestimmen; die mancherlei Vertiefungen am Zünder
und Boden einer Granate; die Führungsringe, der mit Eugebi aus-
gefällte Hohlraum im Innern etc. machen eine exakte Berechnung
illusorisch; es müssten durch systematische Schwingungsversuche,
wenigstens für eine besonders häufig benutzte Form von Granaten,
etwa diejenigen Kruppscher Konstruktion, die Grössen A, C und j,
in Funktion der Oeschosslänge, des Kalibers etc. gegeben werden.
Besonders viel trägt zur TJngenauigkeit der theoretischen
Berechnung die Unkenntnis des Luftwiderstandsmoments M
also von W, und h^ bei; es muss die Kummersche Arbeit auch bezüg-
lich ihres experimentellen Teils durch empirische Ermittelung der
Lafhnderstandskomponenten als Funktionen des Winkels a zwischen
Oeschossaxe und Bewegungsrichtung ergänzt werden.
Endlich giebt die Annahme einer Konstanz der Umdrehungs-
geschwindigkeit r des Geschosses um seine Längsaxe, trotzdem dass
die meisten Ballistiker bei ihren Rechnungen von dieser Voraus-
setzung ausgingen, zu mancherlei Bedenken Anlass. Das Resultat von
Poisson und Heim, dass der tangentielle Luftwiderstand, die Luft-
reibung, eine nur minimale sein könne, bezog sich nur auf die früheren,
glatten Kugeln; die jetzigen Granaten und Infanteriegeschosse sind da-
gegen wegen der durchrissenen Führungsringe einerseits, der Zug-
eindrücke andererseits keineswegs glatt. Wie Altmann (1. c.) mit Recht
hervorhebt, ist es daher wahrscheinlich, dass die Rotationsgeschwin-
digkeit r im Verlauf derselben Flugbahn nicht unbedeutend abnimmt.
Meine eigenen Versuche mit einem Geschoss sehr rauher Oberfläche
deuteten eine merkliche Abnahme von r an.
Versuche in dieser Richtung hat Krall* vorgeschlagen und Boys**
begonnen; ein Gesetz f&r die Abnahme von r ist jedoch nicht bekannt.
5. Bei der Berechnung der Seitenabweichungen von Lang-
geschossen wird stets nur der Einfluss der Pendelungen, die selbst
eine Folge der Rotation um die Längsaxe sind, beigezogen. Von den
Seitenabweichungen ist zwar in diesem Aufsatz nicht systematisch die
Rede; doch hängen sie innig mit dem Vorhergehenden zusammen,
daher hierüber eine Bemerkung: Bei den Versuchen des Verfassers
lagen Andeutungen dafür vor, dass daneben auch ein zweiter Einfluss,
er möge der Magnus -Effekt heissen, von nicht unbeträchtlicher Grösse
sein könne: wenn ein Langgeschoss eine sehr langsame Präzessions-
• Krall, Mitteilangen ober Gegenstände des Artillerie- und Geniewesens,
1888, S.Heft, S.118.
** Boys, Dieselbe Zeitschrift 1897, S.836.
208 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Ereiselbeweg. d. rotier. Langgeschosse etc.
bewegung besitzt, so bleibt während des Flugs die Geschossaxe sich
nahezu parallel, die Geschossspitze fortwährend oberhalb der Tangente
(yorausgesetzt, dass die Nutationen nicht zu gross sind); der Winkel
zwischen Geschossaxe und Tangente wird grösser und grösser, im
Scheitel schon gleich dem Abgangswinkel. Infolge davon kann ent-
weder die Luftreibung, der tangentielle Widerstand (der Poisson-
Effekt) oder aber die Wirkung der adhärierenden Luft (Magnus-
Effekt) als die Geschossbewegung beeinflussend in Frage kommes.
Der Poisson- Effekt würde darin bestehen, dass bei Rechtsdrall Rechts-
abweichung, bei Linksdrall Linksabweichung des Schwerpunkts aus
der anfänglichen Vertikalebene der Flugbahn einträte; denn die Luft
vor dem Geschoss ist dichter als diejenige hinter demselben; also die
Luftreibung Torn grösser als hinten. Die Wirkung der am Geschoss
adhärierenden Luft wäre bei Rechtsdrall Linksabweichung (oder Ver-
kleinerung der Rechtsabweichung durch Pendelung)^ bei Linksdrall
Rechtsabweichung; denn z.B. bei Rechtsdrall bewegt sich die mit dem
Geschoss rotierende Luft auf der linken Seite im selben Sinn wie die
gegen das Geschoss heranströmende Luft, rechts im entgegengesetzten
Sinn, also entsteht rechts Erhöhung^ links Verminderung des Luft-
drucks; infolge davon wird das Geschoss als Ganzes nach links ge-
drückt. Da die Resultante der hieraus entstehenden einseitigen Luftdrücke
mehr oder weniger genau durch den Schwerpunkt gehen wird, so wird
hierdurch die Rotation des Geschosses um den Schwerpunkt, die
Präzessions- und Nutationsbewegung, nicht wesentlich modifiziert, son-
dern nur die Bewegung des Schwerpunkts.
Nun haben meine Versuche in einem Fall Linksabweichung bei
Rechtsdrall, in einem anderen Rechtsabweichung bei Linksdrall auf-
gezeigt. Im ersten Fall lag (siehe oben) der Angriffspunkt der Luft-
widerstandsresultanten wegen der besonderen Geschossform ohne Zweifel
hinter dem Schwerpunkt, also erklärt sich hier diese Linksabweichung
einfach durch Pendelung. In den anderen Fällen jedoch blieb die
Rechtsabweichung bei Linksdrall (zum Teil 8 m auf 30 m Schuss-
weite) auch dann noch bestehen, als an der Geschossspitze eine Kork-
scheibe angebracht wurde, welche sicherlich bewirkte, dass der An-
griffspunkt der Luftwiderstandsresultanten nahe der Geschossspitze lag,
falls dies nicht schon vorher der Fall gewesen sein sollte; durch die
Pendelung allein hätte somit Linksabweichung wegen des Linksdralls
eintreten müssen; folglich lag der Grund der Rechtsabweichung in
anderem: das Geschoss hatte hinten die Form einer Schraubenspindel,
also ist anzunehmen, dass hierbei vom Geschoss mehr Luft mitrotiert
wurde, als von einem Geschoss mit glatterer Oberfläche, und dass der
Magnus -Effekt die Erscheinung bewirkte. Meine Versuche zeigten dies**
Erscheinung nur nebenbei und zielten auf anderes ab; bestätigt sich
diese Wahrnehmung, so ist damit bewiesen, dass bei der Berechnung
der Seitenabweichung ausser der Pendelung unter Umständen noch
Von Prof. Dr. Cabl Crahz. 209
ein anderer Einfluss Berücksichtigung finden muss, und zwar weniger
der Poisson-Effekt (den in neuester Zeit wieder Altmann beigezogen
hat, wahrscheinlich ohne Ton der Arbeit Poissons Kenntnis zu haben),
als Tielmehr der Mi^us- Effekt. Eine Berechnung hierüber hat Tait,*
speziell fBr Kugeln, b^onnen.
•
H. Zahlenbeispiele.
1. BeispieL Dentsclie schwere Feldkanone C/7S*
Schrapnell C-91 oder Sprenggranate. Schussweite 4600 m. Es igt
1 6
r^ = 442 m; Abgangswinkel » Erhebongswinkel 16 — ^ -f Abgangsfehlerwinkel — ^
-16^1», also ^0=0,273;
lo
Kaliber 2 i? «= 0,088 m ; Geschossgewicht P=7,5kgr. Geschosslänge H= 23,2 cm
gleich 2,76 Kaliber, Entfernung von Boden und Schwerpunkt 9,98 cm; mit Tabelle IV
>fnr %«1,3 Kaliber) wird far a«0 die Entfernung von Boden und Angriffs-
punkt -» 1,41 • 1,46 *- 2,06 Kai. » 18,1 cm, also hi » 0,081 m.
Drallwinkel A = 3« 36', also r = fo • tg A : jB = 442 • tg(3<>36') : 0,044 = 632.
C = 0,00066 (durch Bechnung, siehe oben Regel von v. Wuich). Beduzierte Länge
1 / 4 72'\
des Geschosses = 2,36 Kaliber, also J. : C « — f 1 + -~- )•« 4,2.
a) Anfängliche Periode Tresp. 7\ der Präzessionsbewegung resp.
der Nutationsbewegung:
Im Anfang der Flugbahn sei a — 0, also TT« • cos id : sin a ^Wp • cos ^^ ; somit
3f=.Wp' cos ^0 • *i = 3»'^ m/tfirr; CriÄ^ 160,6; Cr = 0,41 ; 4^ Jf = 4,1 • 10- »;
rCV«) :(AAM)^ 4,1; also
2
Periode T der Präzession =0,7 sec oder l— Pendelungen pro sec,
26 Pendelungen auf der Flugbahn;
Periode Tj der Nutation = 4,8 10— « oder 21 Pendelungen pro sec;
Stabilitätsfaktor <r-»4,l;
Ct o
Piftzessionsamplitude anfangs = /*«=-:=y— = 0,00266 oder 9';
Amplitude der Nutation, falls kein Anfangsstoss stattfand
« J«. Bin (<)C05Af)=^-/'= 0,00031 oder 1'.
b) Dasselbe für den Auffallpunkt:
14
Spitzer Anffallwinkel (o»24— ^ also <X 05T=» Auffallwinkel -f Abgangs-
12
Winkel » ^^77*« ebenso gross ist der <X « am Schluss der letzten vollen Prä-
16
xessionspendelnng; entnimmt man hierfür ans Tabelle III den Wert TTtisina, so
hat man Jf^ TF.cob« .. .7^. 44Jf=810-»; «-8,1; /•- 0,00804
sm a
•da r«s=s 179 ist), r»0,86 sec; T^ — 6,8 10— > sec. Man erhält damit die folgende
ZasamxneiiBtellang :
* F. 6. Tai t, Nature 48, p. 202; vergl. auch Beiblätter zu Wiedemanns
Annalen 1896, Nr. 4, S.288; femer H^lie trait^ de bal. ext^r. 1884, Bd.I, p.328.
2 10 l'heoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg. d. rotier. Langgeschosseetc.
Präzessionsbewegung
Nutationsbewegung (ohne stow)
Periode
Zahl der
Pflndelnngen
pro Sek.
Ampli-
tude
Periode
Zahl der
Pendelnngen
pro Sek.
Ampli-
tude
Stabilität^,
faktor 6
im
Anfang
der
Flugbahn
0,7 sec
1,4
9'
4,8- 10-2
sec
21
1'.
4,1
£nde
der
Flugbahn
(angenAuer)
0,8 sec
3,8
crc41®
6,8. 10-2
sec
17
9«
2,1
c) Konstruktion der Präzessionskurve (Fig. 44).
Die graphische Lösung des ballistischen Problems ohne Rücksicht auf die
Rotation liefert das folgende Resultat.
Entfernung
von der
Mündung
Zwischen-
zeiten
Horizontale
Geschwindig-
keiten
Höhe z
über dem
Boden
Horizontale
Neigung der
Tangente
m
sec.
Vx m/sec
met
(D =
0
0
426
0
("Ü--)
495
1,26
858
126
12«88'
1002
1,53
316
289
11<>31'
1612
1,69
•287
329
8^6'
2015
1,83
263
388
4«66'
2502
1,98
242
411
0*52'
2994
2,12
223
394
-4<^50'
8504
2,38
206
325
-11^5'
4025
2,63
191
188
-18*0'
4501
2,58
179
0
- 24*58'
zusammen 18,0 sec. ganze Flugzeit.
Die Bahn der Qeschossspitze ohne Rücksicht auf Nutationen, d. h. die
l'rilzeHsionsspirale muss in einzelnen Intervallen berechnet werden; als diese Inter-
valle können hier die einzelnen Perioden T gewählt werden.
Im Anfang des ersten Präzessionsumlaufs ist t;x—425; Af=8,7;
' M Vx 3,7 425 '
IT,, ■ 0,278; a = 0; r= 0,7 sec.
fiii Anfang des zweiten Umlaufs, also nach 0,7 sec, ist «7x = 380, iif»3.S,
m\\ ß-eo-a, = l|*, /•=0,00286.
H^txt man in den Ausdrücken ^r, ^r der Reihe nach
t = o, Ir, |r, |r, etc.,
Inil Hl an der Reihe nach
f « r « - 0, i^r = 0, «"r - -^0 = Oi273 (oj, = 0,273 , /"= 0,00266) ,
tnr ^-^- r= 0,17 sec (^.^^^^
(wobei ^0 - «ö =" ^f^^ 1 " = ^i^^*^' ^= 0,00276) ,
^
H9
•» I
Von Prof. Dr. Cabl Gbanz.
211
fÖr t^
(wobei ^o-« = M18i «=0,260, /"= 0,00280),
für «= ^ r = 0,61 sec (^'' ^ ^-
(wobei -^0 — « = 0,090 , co = 0,268 , /"- 0,00283) ,
£Qr < =
— r = 0,7 sec
4
j^r=0
l^^«^. Wi(
0 wie anfangs
(<a = 0,247, /•== 0,00286),
Flg. 44.
•
^
"*• -
für « = — r = 0,86 sec
4
+ f
(^^-0» = 0,032, <a= 0,241, / = 0,00290) u. 8. f.
Oamit läBst sich die Präzessionsspirale punktweise konstruieren.
d) Konstruktion der Nutationsbögen, unter Voraussetzung eines
^nf^xigastosseSj beispielsweise Pq= + 1,41, qo='0 (d.h. der Geschossboden
^Aalte einen Stoss aufwärts oder die Spitze abwftrts , wodurch der Axe die relative
^y^jij^elgeflchwindigkeit +1,41 erteilt wird), also ist 5o« + l,41.
„ /Cr M\ 2. 1,41 ^^^
212 Theoret. u. ezperim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
Kon war für unseren Fall, mit 9o == ^i
ipn == [- COS (J, + COS (rt - ft )] . 'ör^'ir'
'^'^^
(^n - [sin ft - sin(r* - ft)] • ^^^^ ^ ;
hierin ist anfangs p, = — .^-»9,2*, r< — ft "(~1 — -p-j* = 141- f.
Po
Cr
also
Cr
Mi
141
= 0.01,
1 100'^» = — co8(9,2.Q4-cos(141«),
i 100 • e« = + sin (9,2 • «) - sin (141 • t).
Setzt man hier der Reihe nach ^»0, t^
2n
(oder=0,0111sec), *=2 • 0,0111,
4 141
f== 3 0,0111 etc., so wird:
för< = 0 1^- = ^
100 Vn = - cos (9,2 • 0,011) = - cos (0,1023) = — cos (5** Ö2')
= - 0,996
^n = + sin (9,2 . 0,01 1) - 1 = - 0,898 ,
für t = 0,011 sec
für < = 2. 0,011 sec |
fär «=-3- 0,011 sec {
für * = 4. 0,011 sec {
für « = 50,011 sec {
100
100
100
100
100
100
100
100
100
^« = — C08(2
^„ = + sin(2
i^fi = — cob(8
^^ = + sin(3
V>ji = — C08(4
^„ = + 8in(4
^„== — cos(6
d'n = -]- sin (6
0,1023) -1 = -1,979
0,1023) ==+0,206,
0,1023) =-0,964
0,1023)+1 = +1,301,
0,1023)+1= +0,081
0,1023) =+0,398,
0,1023) = - 0,872
0,1028)-1=- 0,610 U.S. f.
Damit ist die Nutationskurve (Figur 44) gezeichnet. Die Amplituden
müssen im Verlauf der Flugbahn wachsen, da M von 3,7 bis 7,4 wäclist, alsc>
—2 — -FT- abnimmt.
A Cr
Die Kurve (Fig. 44) ist deshalb nicht weiter fortgesetzt, weil es unter Um-
ständen als zweifelhaft gelten kann , ob die Formeln (siehe oben) noch An^wendmur
finden dürfen.
2* Beispiel. DentBches Inf anteriege wehr M/71.
Kaliber 11 mm, Geschosslänge 27,6mm = 2,6 Kai., r^ = 461 m, Q^schoss-
gewicht 26 gr, DralUänge 660 mm, also r = — ^ ^^^ = 6160, C — 38,5 . 10~&
0,660 '
^ = 142,410-9, Cr" = 3,9- 10-8, 3f mit -^0 = 0 wird = 0,76- 10— a,
4^af= 0,43- 10-8, <y = 9,06, r= 0,168 sec, i; = 0,48 10-» sec.
8. BeispieL Deatsehes Infaateriegewelir M/88.
Kaliber 8 mm , Anfangsgeschwindigkeit v^^ = 646 m , Dralllänge 24 cm » 30,4 KaL
(Rechtsdrall), Geschosslänge 31,3 nun = 3,96 Kaliber, Geschossgewicht 14,7 ^r.
Von Prof. Dr. Cabl Cmajiz. 213
Also f»16900, mit »^^0 ist anfangs üf=TP> • Ä^ =0,792- 0,016=0,0119 m/kgr,
t=12.10~», —«68,2, ^:C=8,96, C7*f« = 4,1 10-8, 4^af «0,1- 10-»
«=8,2, r=0,ll sec, Tj =3,610-« soc.
Anfangsradius des Pr&zessionskreises =» Anfangswert von
/= -S^ . -2- = ~^®— = 0,00026 oder 63"
' Jlf «, 68,2 640 "''"^^'^
(z. B. bei AbgangBwinkel ^^ — 6^, was auf relativ kleine Seitenabweichung hin-
deutet.
Anfängliche Amplitude stossfreier Nutation (mit d'|^ = 6^
2 . MA
JTv 7'= 0,000061 oder 12".
Anfangs 8 toss gesucht: Angenommen, es habe einmal bei horizontalem
Scbugs ein Durchschlagsloch auf der nahen Scheibe durch Ausmessung erkennen
iKsen, das« der Winkel zwischen Geschossaze und Flugrichtung V betrug.
Welcher An&ngsstoss ist hiensu erforderlich? Bogen von 1® oder
A Cr
4* Beispiel. Tennch tob Neeseii.
P « 39,6 kgr , A = 4^ v^ = 166 m , H-=- 3,63 Kaliber, 222 = 0,1491 m,
»« = 60*; also r = 146,3 , C = 0,0112 , AiC^ 6,9 ; Anfangswert von M ^ 0,68,
^f' = 2,65, 4^3f^0,l8.
r^ 10,8 sec, r^ = crc. 0,31 sec. (beobachtet crc. 0,47 sec).
5. BeispieL Tennche tob Heydenreich 1. c. S. 98.
a) Mit dem Mörser.
^, = 20^ 12 = 0,0746 m, P=40 kgr, Abrundungsradius 1,6 Kai., jr=6 Kai.,
»,= 180m, A = 7«; also ist r = 296, C = 0,0113, ^«0,169, C*r*=*ll,2, Mim
Anfang = 6,7.
r= 3,7 sec, T^ =0,4 sec; beobachtet crc 0,6 sec, <r = 3,07.
b) Mit der Kanone.
Dasselbe, nnr 9^-^9\ 9o = 600m. Damit ist r = 824, 3r=86,6, Cr*=86,8.
r=0,67 cec, Ti = 0,177 sec oder 6,6 pro sec; beobachtete Periode der
Pendelungen: 4—6 pro sec.
6. BeispieL Etner der Yersiiclie des Yerf aMers.
Kaliber 0,8 cm, Geschossgewicht 60 gr, ^^=46^ Vo = ^^ ^f DralU&nge 7 cm
^l'in^Bdrall), Geschossl&nge 14 cm; also ist
'==1884, C=0,6.10~'', ^:C=193, iJf=2810-«, r=22 sec, i; = 0,6 sec
(beobachtet 0,6 bis 0,76 sec).
Anluigs Nutationsamplitude ohne Stoss = crc. 7® (beobachtet: wechselnde
^plitade twischen crc 6 und crc 80^ also ein Anfangsstoss wahrscheinlich).
Dies giebt folgende Zusammenstellung je der Werte im Anfang der betreffenden
flogbahn. Es ist hinzugefügt, ob wegen der grossen Winkel das Bechnungsresultat
mehr oder weniger zuverlässig ist (* = sehr unsicher).
214 Theoret. u. experim. Untersuch, üb. d. Kreiselbeweg, d. rotier. Langgeschosse etc.
Präzessions-
Nutations-
Auf
Beobach-
Anfangs-
Pendelungen
Pendelungen
einen
Pr4-
xMilone-
Umlanf
kommen
Nu-
tations-
tete Zahl
der
An-
fäng-
Ucher
BUbili-
tftta-
faktor
Oe-
achoaa-
geschwindig-
keit der
Zeit
eines
▼ollen
Umlaufs
oder
Zahl
der
Um-
läufe
Zeit
einet
UnÜMift
oder
Z«hl
der
Um-
läufe
koni-
schen
Pendel-
nngen
Unge
in
Ka-
libern
Trans-
lation
Bo-
Utir«
om
die
Axf
860
pro eec
sec
pro sec
Umlftufe
pro MC
met/aec r
22,4
1
22
0,26
4
88
?
2,7
4,93
214
m
21cm-
zahlreiche kreie-
Mörser
fthnllcheTendal-
«
ongen an
!
beobachten
(Kutationen).
Versuch
crc
von
1
Neesen
10,8
11
0,81
3
36
2,2
94
3,63
166
UJ
K. 15 cm
(Nn-
1
Kanone
*
tation)
Heyden-
crc
reich
3,7
1
0,86
2,8
10
2
«,1
6
180
2S«
Mörser
4
(Nu-
«
tatlon)
Heyden-
1
crc
reich
0,67
h
0,18
6,6
37
4-6
1,6
6
600
824
Kanone
groiae Amplituden
beobachtet
*
(NuUt.)
!
Deutsche
schwere
0,7
li
0,06
21
14
?
*,1
2.76
442
63!
Feld-
2
1
kanone
•
1
Deutsches
<
In-
fanterie-
0,16
6
4,8
.10—8
209
(Ton
84
?
9
«,6
461
515(
gewehr
gi»)
M/71
Deutsches
In-
fanterie-
gewehr
0,11
4
3,6
10-»
290
(Tond)
31
?
8,2
8,96
646
169(«
M/88
1
Versuch
des
1,3
Verfassers
22
1
0,64
,i
34
bis
10
17
21
IS^
(Möner-
22
2
1,8
modell)
*
(Kutat.)
1
1
1
1
1
Von Prof. Dr. Cabl Crakz. 215
Beriohtiguxigen.
Bei diesem Anlass gestatte ich mir, einige nachti^liche Berichtigungen
L meinem „Kompendium der theoretischen äusseren Ballistik^*
<. G. Teubner 1896) zusammenzustellen und spreche den Herren, welche mir
freondlichster Weise ihre Bemerkungen zugehen Hessen, meinen Dank aus.
S. 145 Z. 6 streiche „oder Richtung der Resultanten ^^
S. 169 Z. 7 lies „der Bewegung^* statt „des Luftwiderstands".
S. 169 Z. 13 lies a^SO^ statt a.
S. 170 Z. 9 und 10 lies tiefer, tief statt höher, hoch.
S. 218 Fig. 60b ist „Resultante des Luftwiderstands" zu streichen.
S. 221 Z. 13 streiche „zwischen der Resultante und der Geschossaxe oder
auch".
S. 260 Z. 3 von unten ist «r» 0,000367; es kann dieses Beispiel 1) nur als ein
solches mit den beliebig angenommenen Zahlenwerten v^,«!, C...
zur Klarmachung der Methode angesehen werden und kann nichts
über die Grauste der leichten Feldkanone aussagen, da a mit 3,9
zu multiplizieren wäre.
S. 311 lies „noch immer zum Teil üblich" statt „die üblichste".
S. 323 Z. 22 vor der Mitte lies „öOV^ von" statt „50%, bei".
S. 351 Z. 4 von unten ist zur weiteren Klarmachung hinzuzuf dgen :
„ mit * = 1,34 ; ^^y = 0,92 ; X = 1,4 (vgl. S. 276) , und a = 0 , nach
j r. 1 r oleosa. P 1,4- 1 0,92 ^ ^«^ , «^v* «x. ^
der Formel c = — 5—^- — «= ' ^/ — = 0,962, also t?,.« 606,2" etc.
o • Jti 1,34
S. 462 Note 154 ist unabhängig für sich. Hinzuzufügen: Jedoch ist diese
ältere Methode besonders einfach, da keine Linsen erforderlich sind.
über Spannungszustäiide, bei denen ein Spannnngs-
Potential und zugleich ein Versohiebnngspotential
besteht
Von
Dr. G. Holzmüller,
Hagen i.W.
1. Feststellmig der Grondhypotliese am Einpxmktproblem.
Der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure habe ich kürzlich ei
Arbeit eingereicht^ deren Resultate; wie mir scheint^ von aUgemeine
Interesse sind. Es handelt sich um Spannungszustände elastischl
Körper, bei denen ein Spannungspotential nach Art des Newtoi
sehen und zugleich ein Yerschiebungspotential nach Art
logarithmischen besteht. Das letztgenannte Potential ermöglicht
Anwendung der konformen Abbildung^ die meines Wissens bisher ni
für die Saint-Venantsche Torsionstheorie in der Elastizitätsle
Verwendung fand, und zwar in sehr beschranktem Maße fBr einij
wenige Formen des prismatischen Stabes. Einiges möchte ich oh
Rechnungen hier mitteilen^ anderes yervollständigen und verallgenieiiiei
Ich gehe von einem bekannten Beispiele aus:
Ein dickwandiges Rohr sei Ton konzentrischen Ereiscjlintle
begrenzt; der innere habe den Radius n, der äussere den Radius i
Im Hohlraum herrsche die positive Spannung p, möge sie ein Iiydn
lischer Druck; eine Gasspannung oder sonstiger Art sein. Ist nun
der zwischen r,- und r« veränderliche Radius^ Sr die in den Punkt(
des zugehörigen Kreises entstehende radiale Spannung des Materials, i
sich übrigens als negativ, d. h. als Druck herausstellt, tfr die norm
d^egen wirkende tangentiale Spannung; die sich als positiv, d.ks
Zugspannung geltend macht; so gelten nach der übUchen Theoij
folgende Formeln:
z) Or = p — r • — i r *
Von Dr. G. Housmüllsb. 217
Als Yerscliiebangsweg Wr ergiebt sich:
B grosste Anstrengung des Materials:
4) <, ^f—,(l!LlLr>+J!^±LrA'
Hier bedeutet E den Elastizitätsmodul, m die bekannte Eonstante
sr Querkontraktion bei Zugbeanspruchung. Vergl. z.B. Föppl: Pestig-
ritslehre, S.306. Wichtig sind die Formeln f&r die Konstruktion und
Rechnung der Oeschütz- und Gewehrläufe, der hydraulischen Pressen,
er Druckrohre von Beigwerkspumpen und Wasserleitungen, der Dampf-
)Iire und der Druckcylinder gewisser physikalischer Apparate, z. B.
Krer, die zur Verflüssigung von Oasen durch hohen Druck bei nie^
riger Temperatur dienen.
Bei den Ringgeschützen werden bekanntlich zur Verstärkung des
nderstandes Ringe auf das Hauptrohr gezogen, die in erhitztem Zu-
mde gerade noch darauf passen, nach geschehener Erkaltung aber
^ck nach innen geben. Zur Berechnung des Zustandes braucht man
iher auch die Formeln für äusseren Druck, die man erhält, indem
an r« und r^ mit einander vertauscht.
Bei den Formeln der Festigkeitslehre ist es, da während der Ent»
ickelang zahlreiche Vernachlässigungen stattfinden, stets zweckmässig,
P praktisch durch Versuche auf ihre angenäherte Richtigkeit zu
rufen und theoretisch zu revidieren, auf Grund welcher Hypothesen
e etwa als richtig angenommen werden können.
Im vorliegenden Falle ist zunächst das einfachste Proportionalitäts-
ttetz der Festigkeitslehre angewandt, zweitens ist die dritte Dimension
fniachlassigt worden, was bei langen Gylindern etwa ebenso berech-
gt ist, wie bei den zweidimensionalen Problemen der Wärme- und
^ Potentialtheorie. Alles aber lässt sich durch eine einzige Hypo-
Kse ersetzen.
Macht man nämlich r« unendlich gross, so erhält man für die un-
Jgrenzte Platte folgende Formeln:
5) Sr^-p-r^
6) ^,=,
^ Die Formel 7) folgt aus den Spannungsformeki, wenn die negative
^längeruug d.h. die Verkürzung des radialen Elementes dr gleich
^«i^cluifi f. MathematUa. Physik. 48.Jahrg. 1898. 4.u.5.Heft. 15
21g über SpannungB zustände etc.
die der Strecke des Radius von r^ bis r also gleich
r«-
gesetzt wird. Da nämlicli nach 6) der unendliche Kreis keine Y
langerung seiner Peripherie erleidet, also dort auch keine Verschi
ung nach aussen stattfindet, so ist der unendliche Bereich 1
ruhend zu betrachten. Da femer die letzte Formel für r = ^
\ m J nh \ m J
E
übergeht, so bedeutet dieser Ausdruck die Verschiebung der Pun]
des inneren Orenzkreises. t)ie Integralformel giebt also die relaÜ
Verschiebung der Punkte r gegen die Punkte r^ an, die absolute V«
Schiebung der Punkte r wird daher
was mit 7) übereinstimmt.
Man kann also für die Untersuchung fönende Hypothese 1
Orundls^e machen:
Die gegen die cylindrische Innenwand der unbegrenztj
Platte wirkende Druckspannung p verursacht in der Entfeii
ung r von der Axe radiale und tangentiale Spannungen
r." ^ ^ r.«
«r--p-~ir und tfr«|>-;:r'
die absolut genommen einander gleich und umgekehrt pr
portional dem Quadrat der Entfernung r sind; sie verursac
ferner Verschiebungen, die umgekehrt proportional der erst
Potenz der Entfernung und von der Grösse
sind.
Diese Hypothese also müsste auf ihre Richtigkeit durch Versuc
geprüft werden. Da dies mit unbegrenzten Platten nicht gescheh
kann, begrenzt man die Platte durch eine konzentrische Gylinderflae
vom Radius r^ und bringt dort den vorher daselbst befindlich
Spannungszustand künstlich hervor. Dazu ist, wenn das Obige richi
ist, nur eine radiale Druckspannung nach innen, also eine Spanno:
von der Grösse — p— 4- nötig. Durch diese und die Innenspannung pwi
die richtige Spannung ür^ ^^^ selbst hervorgebracht, denn nach Formel
wird durch p:
Von ür. G. HoLziieu.BB. 219
nach der Formel für äusseren Druck dagegen wird durch p -^
ra*'
Beide Wirkungen geben vereinigt:
Im ganzen Innern herrscht also der durch 5) und 6) dargestellte
Spannungszustandy wie auch aus der Formel 1) heirorgeht.
Sollte es also z. B. f&r das Hauptrohr eines Ringgeschützes
wünschenswert erscheinen, dass es wahrend der Zeit der höchsten
Spannung p auf Zug ebenso stark wie auf Druck beansprucht werde,
so müsste der aufgepasste Ring dabei seinen Oegendruck auf p -^
steigern, was auch erreicht werden kann.
Man sollte auf den ersten Blick meinen, die Druckspannungen
müssten umgekehrt proportional der ersten Potenz des Radius sein, da
die cylindrischen Flächen dieser Grösse direkt proportional sind. Dies ist
aber bekanntlich nicht der Fall, da die Zugspannungen jeder Peripherie
einen Teil der Druckspannung aufaehmen und nur den Rest weiter wirken
lassen. Der Ring des Ringgeschützes dagegen giebt eine Druckspannung
derart her, dass das Material des Ebiuptrohrs in höherem Grade auf
Druck beansprucht wird, während die bedenklich hohen Zugspannungen
Termindert werden. Einfache Rechenbeispiele ergeben sich bei der
Annahme des vorliegenden besonderen Falles, wie ich sie in der
Ingenieur- Zeitschrift durchfähre.
Wie das einfache Proportionalitätsgesetz der Elastizität nur für
gewisse Materialien gilt, so wird auch die Torstehende Hypothese nur
eine beschränkte Bestätigung finden. Dies schadet aber nichts, da sie
uns für den Unterricht einfache Übungsbeispiele verschafft, die ge-
eignet sind, das Verständnis der Theorie zu erleichtem und auf
schwierigere Annahmen vorzubereiten. Handelt es sich in Wirklich-
keit um andere Potenzen, wie es das potenzierte Elastizitätsgesetz fQr
gewisse Materialien vermuten lässt, so sind die Rechnungsschwierig-
keiten nicht bedeutendere.
Aus den Gleichungen 5) geht hervor, dass nach der angenommenen
Hypothese für den Spannungszustand der unbegrenzten Platte oder des
auch äusserlich in entsprechender Stärke beanspruchten Rohres ein
Spannungspotential von der Grösse:
10) U^p'-^-^Tc-
t«8teht, welches in der Form dem Newton'schen entspricht.
15*
220 Über Spannungszustände etc.
Gleichzeitig aber besteht f&r die radialen Verschiebungen ein
Verschiebungs-Potential: '
11) F- (l+-^)l>nMgr-Ä;,lgr.
Zu jedem solchen Potential gehört auch ein Drehungspotential^
welches aber hier ausser acht bleiben kann^ da der Zug doch über-
all gleich dem Druck wird, so dass neue Rechnungen überflüssig sind.
Auf das erstgenannte Potential kann man die konforme Abbildung
nicht anwenden, auf das letztere dagegen ist sie anwendbar. Beide
geben einen einfachen Überblick über kompliziertere Zustande und
eine ausserordentliche Vereinfachung der Berechnungen.
Soll das Spannungspotential der Reihe nach Werte annehmen, die
einer arithmetischen Reihe entsprechen, so dass die Potentialdifferenzen
von Kreis zu Kreis gleich gross sind, so muss dasselbe mit — ge-
schehen. Ist die Reihe für jenes z.B.:
U, 1, ^, öj 4, . . .
SO muss r die Werte i i i i i
'o' T' ¥' 3"' J' • • •
annehmen.
Soll dasselbe mit dem Verschiebungspotential geschehen, so hat
Igr der arithmetischen Reihe zu folgen, also r der Reihe:
p + O p + l p±2 p±Z
Häufiger findet aber hier aus bekannten Gründen die Reihe:
^2» , Ist ,6« ,8«
6"" /» fl pH pH /»"" •
• V «O .O aO ....
Anwendung, weil diese bequem auf die quadratische Einteilung der
Ebene führt, die bei dem Spannungspotential keine Anwendung findet.
Wichtig ist noch die Berechnung der Verschiebungsarbeit,
für die, weil die einzelnen Teile einander ausweichen, nicht die Ver-
schiebung selbst massgebend ist, sondern die an der betreffenden
Stelle auftretende Dehnung und Verkürzung. Nach gebrauchlicher
Annahme wächst während der Verschiebung die Spannung regelmässig
von 0 auf s an, also wird — massgebend. Hat ein Stab die Länge l
und den konstanten Querschnitt f und ist die Dehnung oder Verkürzung
gleich A, so ist die geleistete Arbeit gleich -^^f- Da nach bekanntem
Satze der Mechanik die Arbeiten einfach algebraisch, nicht aber nach
dem Parallelogramm, addiert werden, so ist die Berechnung der
inneren Arbeit des Materials sehr einfach. Die Verkürzungsarbeit und
die Verlängerungsarbeit sollen getrennt behandelt werden. Nimmt man
für die radiale Verkürzung die Werte von s und A aus den Gleich-
Von Dr. G. Hoixmdlleb. 221
nngen 5) und 9) f&r /* die Cylinderfläche 2rxiy wo 8 die Dicke der
Platte ist, so ergiebt sich als Summe der Yerkürzungsarbeiten
u
Berechnet man die Dehnungsarbeit f&r den Ereisring mit den
Radien r und r + dr^ und integriert man von r« bis oo, so erhält man
für Ä^ denselben Wert wie fQr A^. Die gesamte innere Arbeit
des Materials ist also
12) ^.s:gi(,+i).,.
Dafilr giebt es eine gute Probe. Die etwa von Pulvergasen an
die innere Wand abgegebene Arbeit ergiebt sich aus p^ der Fläche
ifixi und aus der wirklichen Verschiebung -^- ( 1 H — ) ' wenn während
des Vorgangs die Spannung regelmässig von o auf p anwächst, als
derselbe Wert Ay so dass, wie zu erwarten stand, die äussere Ar-
beit gleich der Summe aller inneren Verschiebungsarbeiten ist.
In der Ingenieur- Zeitschrift berechne ich Beispiele unter Annahme
eines Druckes von 3000 Atmosphären. Da die Verschiebungen dabei
nur die Grösse 0,195 mm betn^en, ist die Arbeitsabgabe gering. Man
hat aber nach Abstellung des Druckes an der Innenwand auf Schwing-
ungen von etwa 0,35 mm zu rechnen.
Die Arbeit fiEbr den Ereisring mit den Radien r^ und 2ri beträgt
j der Gesamtarbeit, die ganze übrige unbegrenzte Masse übernimmt
nur —' So sieht man recht deutlich, wie schwach die Beanspruchung
der äusseren Masse ist, wie unwirksam also die blosse Verdickung
der Druckrohre schliesslich werden muss.
Ich werde nun zu dem Falle übergehen, wo mehrere cylindrische
Ofihungen in der Platte befindlich sind. Ihr Durchmesser soll gegen ihre
gegenseitige Entfernung klein sein, so dass dieselben Vereinfachimgen
eintreten, wie bei den in der Regel als punktförmig bezeichneten
Elektroden. Muss der Durchmesser berücksichtigt werden, so sind
gewisse Korrekturen zu machen, die aber in einiger Entfernung von
den Gylinderwänden verschwindend klein werden. Da die Grösse der
Spannungen auch von der Konstanten prf abhängt, so sollen zwei
solche Wirkimgen als gleichwertig betrachtet werden, sobald sie
in dieser Konstanten übereinstimmen. Vierfache Spannung im Cylinder
Tom doppelten Radius wirkt also ebenso, wie einfache Spannung im
Cylinder vom einfachen Radius. (Vergl. die Bestrebungen, das Kaliber
der Gewehre möglichst klein zu machen.)
Die Elemente der Potentialtheorie, wie sie in meinem Lehrbuch
elementar entwickelt sind, setze ich als bekannt voraus.
222 Über Spanniingszustände etc.
Spannungen der zu besprechenden Art treten z.B. auch ein, wenn
kalt gehaltene Bolzen in cylindrische Öffiiungen eingetrieben werden,
in die sie noch hinein passen^ wenn die Platte stark erhitzt ist. Zieht
sich die Platte bei der Erkaltung zusammen, bo steht sie unter ent-
sprechender Spannung. Dies ist vielleicht die einfachste Art, die Ver-
suche zu arrangieren, da sich bei hydraulischen Experimenten die
Beobachtung ganz ausserordentlich erschwert, weil die Bodenfläche sich
anders verhält als die Gylinderw^nde.
2. Mehrpimktprobleme.
Es seien zunächst zwei cylindrische Öffnungen in der unbegrenzten
Platte, beide vom Radius a. In beiden werde dieselbe Spannung p an-
gebracht. Die Verbindungslinie der Mittelpunkte M^ und M^ mache
man zur X-Axe, ihren Halbierungspunkt 0 zum Eoordinatenanfang.
Ohne der Allgemeinheit zu schaden, kann man gelegentlich die Ab-
stände OM^ und MfO gleich 1 setzen. Wie gross sind nun die Spann-
ungen in einem Punkte P, der von den Mittelpunkten die Entfernungen
r^ und rg hat?
Si--ffi^±^ und S2«<y2«±^
geben die Resultanten
*•«
1) s^6 = ±pay-,+ ^ + —^,^-
Die- Neigung a von s ergiebt sich, im Sinne einer Anziehung ^e
rechnet, aus
2) tan a = -^ — ^^ , . *>
^ r, *co8 ^1 -f Tj * sin -^j
die von ö ist um — grösser. Die eine Neigung ist die Normale der
Niveaulinie:
die andere Normale der Orthogonalkurve:
4) (cos ^1 -f cos ^g) =* y.
Die Gleichung 3) ist die der Spannungslinien des Druckes s, die
Gleichung 4) die der Spannungslinien des Zuges. Ihre Gestalt ist aus
jedem Werke der Potentialtheorie bekannt. Eine sehr einfache Kon-
struktion giebt das Maxwellsche Verfahren, die Diagonalkurven dt-s
Maschennetzes der beiden Kreisscharen bezw. der beiden Strahlen-
büschel zu zeichnen. Bei den Kreisen folgen die Radien z. B. dem
besprochenen Gesetze:
c:\ 111111
5) ^; y. 2^ V V ö^-"'
bei den Strahlen die Kosinus der Neigungswinkel z. B. dem Gesetze:
1 .2.3 . n
^> ±n' ±n' ±^'---±n
Von Dr. G. Houmüllbr. 223
Die Asymptoten der Kurven 4) folgen mit den Kosinus ihrer
Neigungswinkel demselben Gesetze. Das Spannungspotential ist der
durch 3) gegebene Auscbruck:
Die Kurven s *= c^ sind die Linien gleicher Zug- und Druck-
spannung^ die Kurven tan a = c^ sind die Linien gleicher Richtung
dieser Spannungen. Die letzteren sind umgekehrt proportional den
kleinen Abständen der Niveaulinien 3), sobald die Einteilung 5) ge-
wählt ist. Der Spannungszustand ist damit vollständig beschrieben.
Ganz anderen Gesetzen folgen die Verschiebungen^ denn
^^,= (1+-)^- und «^, = Cl+i)^.l
setzen sich zusammen zu der resultierenden Verschiebung:
2r
;
4
wo r der Radius OP ist. Die leichte Umformung des ersten Aus-
drucks findet man in meiner Potentialtheorie (erschienen bei B.G.Teubner).
Die Richtung ß der Resultante w ergiebt sich aus:
, ^ r, sin -O", + r, sin «O-,
tan p = --= ^^,— - — ^*
^ r, cos v^ + ^1 cos V,
Führt man wieder r und seine Neigung 'd' ein^ so folgt:
oderendHch tan/J = tan[(#, + ^.) " ^],
9) i3 = (^i + ^8)-^.
Der Faktor x^ hat sich hier überall weggehoben.
Die Verschiebungen in der Druckrichtung sind normal gerichtet
gegen die Niveaulinien der Verschiebung; deren Gleichung lautet:
10) (l+i)-|^(lg»-i + lg'-,)-c oder xj(lgr. + lgr,) = c,
wofür man auch schreiben kann:
0
10*) »'i*'8'==«*S
so dass es sich um konfokale Lemniskaten handelt. Die Verschiebungs-
linien selbst sind von der Gleichung:
11) {»i + ^t)-y>
die bekanntlich ein Büschel gleichseitiger Hyperbeln bedeuten.
Die MaxweUsche Konstruktion giebt das richtige Netz^ wenn die
Kreisradien in geometrischer Reihe aufeinander folgen, z. B. in der
Reilie: ^2« ^i« ^««
12) e^, e" », c^ » e"" »,...,
wahrend die Neigungen der Strahlen jedes Büschels der Reihe:
224 Vrber SpannangBzust&nde etc.
13) 0, ±^, ±^, ±^,...
folgen. So erhält man die Einteilung in kleine Quadrate, wahrend die
Spannungen auf unahnUche Rechtecke fahrten.
Der Ausdruck fQr das Yerschiebungspotential ist
14) F- (l+ y ^(Igr, + Igr,) = x^Clgr, + Igr,) - «,lg(r.r,).
Ist die Einteilung ins Kleinste fortgesetzt, so sind die Grössen
der Verschiebungen umgekehrt proportional den Abstanden der Niveau-
linien bezw. der Yerschiebungslinien, d.h. den Dimensionen der Quadrate.
Der in 8) vorkommende Ausdruck x^ ist der absolute Betrag
r,r^
des Differentialquotienten derjenigen Funktion, durch die das Eurven-
netz in eine Doppelschar orthogonaler Parallelen transformiert wird.
Diese Funktion ist
sobald M^ um M^ in die Punkte o; » ± 1 der a;-Axe gelegt sind (vergL
meine Abhandlung im vorigen Bande dieser Zeitschrift). Sind dS
und ds einander entsprechende Elemente (wobei 8 nichts mit der Spann-
ung zu thun hat), so besteht zwischen ihnen die Gleichung:
dS »= Xi — — ds bezw. ds ^ -^^^ dS.
In der Z- Ebene sind alle Quadratseiten dS einander gleich,
folglich sind die Quadratseiten des lemniskatisch - hyperbolischen
Systems der jef- Ebene proportional dem Ausdrucke -^-^- Dieser ist für
r 1
jede Lemniskate, auf der rir2 konstant ist, proportional — ; f&r jeden
Kreis um 0 proportional r^r^.
Dagegen ist der in 9) stehende Ausdruck ^ — (^i+^t) der
Richtungsunterschied der dS g^en die ds, also ist die Neigung der
den horizontalen Parallelen entsprechenden Quadratseiten gleich
was mit Obigem übereinstimmt. ^ — (-ö-j + d-^) ist dabei die Abweich-
ung des Differentialquotienten der abbildenden Funktion Z.
Damit ist die Angelegenheit der Verschiebungen auch funktionen-
theoretisch erledigt.
Die Verschiebungen gehen in den Hyperbeln vor sich. Daher
soll genauer untersucht werden, was aus einem kleinen lemniskatisch-
hyperbolischen Quadrate eigentlich wird. Auf die lemniakatischen
Randlinien des Quadrates wirken nach innen breite Bündel von Druck-
linien und nach aussen schmale Bündel Ton ZugUnien, die einen um
den kleinen Winkel (a — /}), der aus 2) und 9) zu berechnen ist, von
der Normalen abweichend, die andern um ebensoviel gegen die Rand-
linie geneigt. Entsprechend wirken auf die hyperbolischen Seiten
Von Dr. G. Holzmüllbb
225
breite Bündel von Zuglinien und schmale Bündel von Drucklinien , die
einen fast normal ^ die anderen fast tangential ^ die einen nach aussen,
die anderen nach innen. Durch Zerlegung erhalt man die nor-
malen Druckkrafte und die tangentialen Schubkräfte. Letztere ver-
wandehi die rechten Winkel des Quadrates in spitze und stumpfe, die
nur wenig von 90® unterschieden sind. Die entsprechenden Berech-
nungen können zur Kontrolle durchgeführt werden, sind aber für uns
überflüssig. Ist nämlich in dem kleinen Quadrat AB CD die Seite
AD>BCj so bewegt sich nach Obigem j1 um weniger als JB, der
Lemniskatenbogen AB geht also nicht in einen solchen A^^B^ über,
sondern in eine Schräglinie AiB^, die um { abweicht. Dieses i kann
genau bestimmt werden. Bezeichnet man den Abstand OA mit r«,
Fig. 1.
2ra
d^egen
OB mit n, so wird in Figur 1 die Verschiebung AA^'^^x^
wird die „ParaUelverschiebung^^
Für A und B sind beide Produkte r^r^ einander gleich, also ist der
Überschuss: ^ rA - r-
Hier hat (nach Fig. 2) n — ^a folgende Bedeutung. Der um 0 mit
OA beschriebene Bogen AC macht CB = rt, — Tay also ist
n - r. - ABsind^ ^Bsin[(180®- d) - 90^- (cc ~ 90^)],
wo a der Neigungswinkel von AD, also gleich (^|+ d*,) — ^ ist. Es
folgt r* — Ta = -4. -B • sin ("^1 + -ö*,), also ist der Verschiebungsüberschuss :
B^B^
und daher
^i?.sin(*i+'^»),
226 Über Spannangszuetände etc.
oder in der ursprünglichen Bezeichnung:
15) tau|=.2fl + l)^.-^^^^?i±**)-.
Hier sind für unendlich kleine Quadrate die unendlich kleinen
Grössen zweiter Ordnung in aller Schärfe berücksichtigt. Die Tangente
des Schubwinkels | ist also proportional der Grösse ^ ^ ' - Für
die Eckpunkte Äj B, C, D eines endlichen „Quadrates'' handelt es sich
um So, Sft^ &?, 6d, so dass dieses ein Trapez wird. Nur bei unendlicher
Kleinheit kann es als Parallelogramm angesehen werden. Man beachte,
dass die unterschiede der Kräfte längs der Quadratseiten hier berück-
sichtigt werden, was in der Regel nicht geschieht.
Auf jeder Lemniskate ist tan 5 proportional sin (^^ + ^g), auf jeder
Hyperbel proportional Auf den Koordinatenazen ist tan 5 gleich
Null, ebenso im unendlich fernen Bereich. Auf jeder Lemniskate
ist I, also auch die Schubspannung, am grössten für d'i+ &^ = %\
d. h. im Schnittpunkte mit der Hyperbel, deren Asymptoten die Neig-
ungen ± 45 ^ haben.
Da man sowohl AÄ^, als auch BB^^, CCj, DD^ genau kennt,
kennt man auch ^B,, B^C^, QD^ und D^A^ auf das genaueste, da-
her sind auch die spezifischen Dehnungen und Verkürzungen bekannt.
Die Kurven gleich starker Verschiebung haben die Gleichung:
16) 2(1+ i)
pa* r
die Kurven gleicher Verschiebungsrichtung die Gleichung:
17) d', + d'i-'»^y.
Sie sind orthogonal zu einander und bilden selbst ein isother-
misches Kurvensystem. In Figur 135 meiner Potentialtheorie und in
Figur 45 der isogonalen Verwandtschaften sind sie dargestellt.
Die Verschiebungen entsprechen ganz den Geschwindigkeiten f3r
das zweidimensionale Zweipunktproblem der stationären Strömung einer
inkompressiblen Flüssigkeit im Helmholtzschen Sinne unter Annahme
eines Geschwindigkeitspotentials. Beide Probleme unterscheiden sich
nur dadurch, dass die Stromfäden ohne Reibung und sonstige gegen-
seitige Einwirkungen unabhängig neben einander herlaufen, während
hier die Fasern mit einander verbunden sind, so dass Zug-, Dniek-
und Schubspannungen entstehen müssen.
Bringt man den beschriebenen Spannungszustand hervor, so ent-
stehen die angegebenen Verschiebungen. Bringt man die letzteren
hervor, so entstehen die beschriebenen Spannungen.
Von Br. G. Holzmülleb. 227
Wegen der Einfachheit der Addition der Arbeiten ergiebt sich
als Wert der gesamten inneren Yerschiebungsarbeit für die Platte von
der Dicke d . « » «/^ . l\ «
Sind die DurchmeBser der Cylinder so gross, dass man sie be-
rücksichtigen muss, so sind Korrekturen zu machen, die etwa der
Figur 62 der ,, Potentialtheorie '^ entsprechen. In einiger Entfernung
werden die Änderungen verschwindend klein. Sie werden dadurch
hervorgerufen y dass die Kreise weder Niveaulinien der Spannung noch
solche der Verschiebung sind.
Haben ftöi*=*Vi und ft^*"^^» ^^ beide Cylinder verschiedene
Werte ^ so hört die Symmetrie auf, und der Faktor pa^ lässt sich nicht
mehr absondern. Im übrigen aber sind die Rechnungen dieselben
Qiid ohne jede Schwierigkeit. Für die Konstruktion und Berechnung
der Spannungslinien und der Niveaulinien der Spannung werden die
Figuren 71 bis 75 meiner ,, elementaren Potentialtheorie ^' massgebend.
Die ersteren erhalten die Gleichung:
18) v^ cos -ö-^ + Vj cos ^, = y,
die andern die Gleichunir: -, -,
19) i + i-'-
Fflr die Yerscliiebungeii handelt es sich um die Gleichungen:
20) Vi^i+Vj'O't-yi
und / i\ 1
oder^ wenn man die Konstanten mit nach rechts schafft^
21) Vilg^i + Vglgr^-Ci.
Die innere Verschiebungsarbeit des Materials wird för die Platte
Ton Dicke d „^ / ^v
Die Kurven 20) und 21) gehören zu den unregelmässigen Hyperbeln
und Lemniskaten zweiter Ordnung ^ deren Eigenschaften in meiner
.^Theorie der isogonalen Verwandtschaften '^ und in der oben genannten
Abhandlung im Jahrgang 1897 behandelt sind. Die abbildende Funktion,
deren Differentialquotient dieselbe Rolle wie oben spielt^ ist jetzt von
der Fonn: ^ ^ (1 + i) 1, [,^ig(, _ ,^) + ,,ig(, _ ,^)3
Der absolute Betrag und die Abweichung des Differentialquotienten:
ergeben sich als jj _ ^(^^ + ^^),A^
228 Über Spannangszasi&nde etc.
wobei Tj und r,, '8', und ^^ dieselbe Bedeutung wie oben baben, während
der Radiusvektor q von dem Punkte ^ *T_ * ^ ausgeht. Dieser ist der
^, Schwerpunkt^' von M^ und M^y wenn man die Faktoren v^ und v, als
Gewichte auffasst. Nach ihm hin sind alle Asymptoten der Kurven 20
gerichtet. Auf Grund dieser Bemerkungen ist auch das unsymmetrisclie
Zweipunktproblem fast wörtlich wie oben zu erledigen (vergl. Jahr-
gang 1897, S. 225).
Dasselbe gilt auch von den Mehrpunktproblemen, wo sogar einige
von den Faktoren v^y v^^ ^s» • • • negativ sein dürfen, wie es in der
vorigen Arbeit angenommen worden ist. Hier würde dies den rein
theoretischen Fall bedeuten, dass die einen Cylinderwände auf Zng,
die anderen auf Druck beansprucht würden. Die Zugbeanspruchiug
lasst sich aber praktisch kaum durchführen.
Handelt es sich z.B. um zwei entgegengesetzt gleichwertige Cy*
linder, d.h. gilt für den einen + pd', fÖr den anderen —pa^, so geben
die Spannungen die Linien «= c und cos -ö-j — cos-fr^ =» y, die aus
******
der Lehre vom Magnetismus bekannt sind (vergl. Figur 70 meiner
elementaren Potentialiheorie). Die Verschiebungen hingegen erfolgen
in Linien d'^—^^^y mit den Niveaukurven IgVi — lgVj = <?, die ein
Ereisbüschel und die zugehörige Ereisschar darstellen. Für den Fall
der Ungleichwertigkeit geht ein Teil der Spannungslinien ins Unend-
liche, wie es dort in Figur 76 und 77 gezeigt ist. Dasselbe gilt von den
Yerschiebungslinien in ähnlicher Weise. Die Asymptoten der Ver-
schiebungslinien gehen in jedem Falle nach dem Schwerpunkte der WunA-
punkte der massgebenden Funktion (vergl. Theorie der isogonalen Ver-
wandtschaften), der mit dem Massenschwerpunkte zusammenfallt. Die
Bedeutung der Lemniskaten und Hyperbeln höherer Ordnung, die för
zahlreiche Gebiete der mathematischen Physik eine so grosse ist
kommt also auch im Gebiete dieser Festigkeitstheorien zur Geltung.
8. Bohlussbemerkungen.
Worin liegt nun der Wert der obigen Betrachtungen?
Die mathematische Elastizitatstheorie pflegt, wenn sie im Sinne
von Saint-Venant, Clebsch und Grashoff von vornherein in voller
Allgemeinheit begoimen wird, den Studierenden der technischen Hoch-
schule und der Universität mancherlei Schwierigkeiten zu bieten. Sie
beschäftigt sich mit langwierigen allgemeinen Betrachtungen, für die
dem Durchschnittszuhörer bestimmte Vorstellungen fehlen, sodass das
Fortbestehen von Zweifeln erklärlich erscheint. Die Früchte werden
erst spater gepflückt und wirkliche Beispiele kommen erst nach
Kenntnisnahme des gesamten Werkzeugapparates zur Geltung.
Von Dr. 6. Holzmülleb. 229
Ich glaube, dass die obigen Beispiele, die sich auf eine einfache
Hypothese stüi^en, deren Richtigkeit zunächst als zweifelhaft hin-
gestellt werden kann, sich ganz ausserordentlich als einführendes Bei-
spiel eignen würden, weil das gleichzeitige Auftreten der Zug-, Druck-
nnd Schubspannungen, der unterschied der Spannungsrichtungen und
Verschiebungsrichtungen, die Dehnungen, Verkürzungen und Winkel-
änderungen in einer so klaren und durchsichtigen Weise auseinander
gehalten werden können, dass der Studierende leicht erkennt, worauf
es ankommt. Bechnungsschwierigkeiten aber finden sozusi^en gar
nicht statt. Gleichzeitig wird der Wert der Lehren vom Potential, von
der konformen Abbildung und den Kraftlinien deutlich ins Licht gestellt.
Weitere Bemerkungen lassen sich an das Einpunktproblem an-
sdiliessen, wenn man sich den Cy linder längs der X-Axe aufgeschnitten
denkt, wobei ganz andere Verhältnisse eintreten. Betrachtet man einen
ausgeschnittenen Sektor kleinen Centriwinkels, so kann man f&r die
Spannungen das logarithmische Potential anwenden, för die Verschieb-
ungen das aus diesem durch Integration hervorgehende. Ist aber der
Centriwinkel grösser, so treten Entlastungen der Tangentialspannungen
ein^ die kleiner sind als früher. Die Anwendbarkeit der konformen
Abbildung hört damit auf, aber mit PotentiaUunktionen kann man
trotzdem noch arbeiten.
Angenommen, f&r die Hohlkugel mit unbegrenzter umgebender
Masse liesse sich eine Hypothese von ähnlicher ElnfS&chheit aufstellen,
wie bei der unbegrenzten Platte mit einer cylindrischen Öffnung, an-
genommen also, auch hier dürfte man mit irgend welchen Potenzen
von r arbeiten, z. B. mit — fttr die Spannunffen und — } z. B. ; für
die radialen Verschiebungen, so würde dies zwar nicht genau zu den
Resultaten der strengeren mathematischen Theorie stimmen, wie sie
z.B. bei Eirchhoff in der 97. Vorlesung abgeleitet werden, aber die
Potenzen liessen sich doch so wählen, dass zwischen beiden Theorien
^e grosse Annäherung stattfindet. Ob die Rechnungserleichterungen
dabei eb^iso grosse sein würden wie oben, das bedarf noch der Unter-
luchung.
Übrigens braucht man sich bei den ebenen Problemen durchaus
nicht auf Punktprobleme zu beschränken, man darf auch Linearprobleme,
lB. das der elliptischen Koordinaten, heranziehen. Vielleicht gelingt
es auf dem vorgeschlagenen Wege, auch anderen Problemen, bei denen
die statischen Unbestimmtheiten noch eine grosse BroUe spielen, zur
korrekten oder angenäherten Lösung zu verhelfen. Aber auch die
tntersachung der Schwingungen, die nach plötzlicher Abstellung der
Spannung in dem Material eintreten, z.B. in der Masse des Bing-
gescbützes nacli abgegebenem Schusse, dürften sich an den einfachen
Beispielen, die oben angegeben sind, in Angriff nehmen lassen.
Die Variabilität der Lebewesen und das Gausssche
Fehlergesetz.
Von
Prof. Dr. F. Ludwig
in Orels.
Über Beziehungen zwischen Botanik und Mathematik habe id
seit einer Reihe von Jahren unter der Überschrift: „Wichtigere KapW
aus der mathematischen Botanik^' in Hoffinanns Zeitschrift für inath&
matisch-naturwissenschaftlichen Unterricht eingehender berichtet (t
22 des Litteraturverzeichnisses am Schluss dieses Aufsatzes). Dasell
finden sich auch meine ersten eigenen Untersuchungen überVariations
Statistik niedergelegt, ein Wissensgebiet, durch das rasch eine Fülli
ungeahnter Gesetzmässigkeiten aufgedeckt worden ist, das aber
Mitarbeit der Mathematiker in Anspruch genommen hat und fortgese
in Anspruch nimmt. Der Botaniker kann heutzutage der YariatioD
Statistik und der Variationskurven ebenso wenig entraten, wie d
Anthropologe und Zoologe, sodass auch Speziallexika und Jahresberiehi
(z. B. Oad, Reallexikon der medizinischen Propädeutik, Justs Bo
Jahresbericht in dem Abschnitt über Variation und Bildungsabweic
ungen 70 und 71 des Litteraturverzeichnisses) diesen Titel neuerding
mit au&ehmen mussten. Nur wenige Mathematiker haben aber bisk
dem neuen Gebiet ihre Aufmerksamkeit zugewendet und unter di
am wenigsten deutsche Mathematiker, obwohl die mathematische Qrm
läge von keinem Geringeren als Gauss herrührt (1, 2). Ich komi»
daher der Aufforderung des Herausgebers dieser Zeitschrift gerne n
über dieses Grenzgebiet zwischen Mathematik und den biologische
Naturwissenschaften, in erster Linie der Botanik, kurz zu berichten.
Es sei mir dabei gestattet, die Reihenfolge, in welcher ich selbs
mit den einzelnen Abschnitten dieses Wissensgebietes bekannt wurde
auch hier einzuhalten.
Die Erfahrung, dass das von J. BernouUi aufgefundene und voi
Poisson (3) so genannte Gesetz der grossen Zahlen in den Ter
schiedensten Gebieten Geltung hat, selbst da, wo scheinbar willW^
liehe menschliche Handlungen vorliegen (cf. Ad. Wagner, die Geseti
Von Prof. Dr. F. Ludwig. 231
«gkeii; in den scheinbar willkürlichen menschlichen Handlungen
t Standpunkte der Statistik, Litteraturverzeichnis 8); z.B» hinsichtlich
Selbstmorde, Eheschliessungen , des Verhältnisses der Knaben- und
lehengebarten, so auch in Betreff des Verhältnisses der männlichen
weiblichen Individuen bei Amphibien (nach Pflüger u. a.), bei
tarialis annua, dem Hanf und anderen Pflanzen (vergl. F. Hey er,
dwirtschaftliche Presse 1886 Nr. ö; Fisch, Berichte der deutschen
.Ge8.Bd.VH3, S. 136— 146), diese Erfahrung erweckte in mir
Überzeugung, dass auch die Merkmale, die in ihrer Gesamtheit
Wesen der Pflanzenspecies ausmachen, innerhalb bestimmter
»nzen und um bestimmte Mittel variieren, die sich aus der
tten Zahl ermitteln lassen. Es widersprach das allerdings der An-
^t der meisten Botaniker. Während z. B. die eine Blumenart fast
Der dieselbe Blütenzahl hat, sollte bei der anderen nach der
recbenden Meinung die Zahl ganz regellos schwanken (vergl. 63).
»bachtongen in der grossen Zahl haben meine Überzeugung vollauf
fitigt, daneben aber zwei weitere mir unerwartete Gesetzmässig-
len zu Tage gefördert. Ich fing mit den Bandstrahlen der Eom-
iten an und zwar mit Chrysanthemum Leucanthemum, der gemeinen
icherblume, und fand hier schon nach wenigen Zählungen, dass am
figBten 21 Strahlen auftreten. Bei graphischer Darstellung ergaben
fach schon die Variationskurven für hundert Zählungen nicht nur
gleiche Gipfellage bei 21 Strahlen, sondern auch sonst ahn-
ten Verlauf und bei Zählungen von mehreren Tausenden zeigten
Kurven — mochten die Zählungen vorgenommen sein wo sie
Iten, in ganz verschiedenen Gegenden — den gleichen Verlauf: den
iptgipfel bei 21, sekimdäre Maxima bei 8, 13, 34 und deren Duplis
I TripUs. Weitere Beobachtungen an anderen Kompositen ergaben
löge Resultate: allenthalben waren neben dem Hauptgipfel Neben-
kl vorhanden, die sämtlich bei den Zahlen des Fibonacci und
& Doppeltem und Dreifachem lagen. Dieses Gesetz fand sich nicht
bestätigt bezüglich der Randstrahlen, sondern bezüglich der
tenzahl des gesamten Blütenstandes der Korbblütler [Chrysanthemum,
hemis, AchiUea, Centaurea, Aster, Senecio, Solidago, Bidens,
iopsifl etc. etc. (vergl. 21, 22, 23, 26, 40, 48, 59, 60, 61, 64)],
Primnlaceen(49), Papilionaceen [Lotus, Medicago,Trifolium(vergl.62)],
ümbeUiferen (40) und anderer Pflanzenfamilien. Ja, als ich anfing,
Tersehiedenen Bäumen die Zahl der Zweige am Ast, der
tter am Jahrestrieb festzustellen (vergL 54), wo gewiss bis
m niemand die Wiederkehr bestimmter Zahlen vermutete, da traf
gleichfalls die Variationskurven mit den Fibonaccigipfeln (Fibonacci-
'«n) wieder. So zeigten die Kurztriebe der Wintereiche Gipfel bei
^^^i 10 (2x5), 13 etc. Diese statistischen Ei^ebnisse zeigten
tlich, dass das häufige Vorkommen der 5 Zahl im Blütenbau, das
kommen der 13 Strahlen bei Senecio, der 55 bei Helianthus etc.
234 ^^® Variabilität der Lebewesen und das Gansssche Fehlergesetz.
die entsprechenden Ordinaten der BinomiaUcurre sind fOr (p -^ q)
wo jp « q:
1 3 11 32 69 121 170 190 169 120 68 31 11 3
Quetelet hat in der Anthropometrie bis in alle Einzelheiten Mai
Gewichte etc. des ^mittleren Menschen^' bestimmt. Francis Gälte
hat dann hauptsächlich auf anthropometrischem Qebiet die Giltigb
des Quetelet sehen Gesetzes mannigfach bestätigt und die Kurre
lehre und ihre praktische Verwendung weiter ausgebaut. Seine Wer
(10, 12, 19, 20), besonders die „Natural Inheritance'' (25) bilden i
wichtigste Grundlage der folgenden Untersuchungen auf anthrofi
logischem und zoologischem Gebiet, wie der von Bateson, Weldo
Stieda, Ammon (27—34 etc.). Auch die botanischen Arbeiten üb
Variabilität von Hugo de Vries, V er schaffeit etc. beruhen zunidi
darauf. Durch sie ist das Binomialgesetz f[lr die Variabilität der v(
schiedensten pflanzlichen Eigenschaften, wie Fruchtlange, Breite m
Lange der Blätter, Zahl der Blütenteile, der Samen (bei Oenother
Coreopsis, Anethum, Zea, Gingko, Hedera, Papaver, Phaseoh
etc.), Gewicht der Knollen (der Kartoffel) bestätigt worden und wurde t
gleich meine Voraussetzung bestätigt, dass all diese Merkmale f&r je<
Species konstante Mittelwerte besitzen. Nach F. Galton werden i
mit den Wahrscheinlichkeits- oder Binomialkurren übereinstimmend^
Variationskurven vielfach als „Galtonkurven^ (nach dem Yorgaz
von de Vries) bezeichnet.
Umfangreiche nun folgende Untersuchuii^en ergaben, dass ansa
den einfachen Variationskurven noch eine Beihe anderer Korrenformj
vorkommen, die dem Forscher über die Variabilität überhaupt, wie ü
die Grenzen der Species und Basse Aufschluss geben. In erster
sind hier die Kombinations- oder Summationskurven zu ne
Erstrecken sich die statistischen Erhebungen auf dasselbe Merka
bei zwei oder mehreren Species zugleich, deren jede für sich ei
einfache Binomialkurve ergeben hätte, so kommen zwei- oder mei
gipfelige Kurven zu stände, deren Hauptgipfel die der Einzelsped
sind; vielfach werden dabei noch Scheingipfel (vergL 40 S. 16 &
durch Häufung der gipfelnahen Werte gebildet. Schliesslich kSnij
die zwischen den Hauptgipfeln gelegenen Werte derart das Übe
gewicht gewinnen, dass wieder eine einfache Kurve mit sehr vi
breitertem Gipfel (bei einer der Mittelzahlen) zu stände kommt — <i
sogenannte Livische Kurve. Zweigipfelige Variationskurven halx
z.B. Bateson und Brindley (30) zur Entdeckung einer lang- oi
einer kurzzangigen Rasse des gemeinen Ohrwurmes in England, ein
lang- und kurzhömigen Basse bei dem javanischen Käfer Xylotrop
Gideon, Giard bei Garcinus moenas zur Entdeckung einer besonder
Basse, geführt, die ihre Existenz einem Parasiten Portunion moemui
verdankt (31, 32). Ammpn führten sie zu dem Schluss, dass i
Von Prof. Dr. F. Ludwig. 235
heutige Bevölkerung Badens^ und A. Bertillon, dass die im Departe-
ment Doubs ans einem Gremisch zweier Yölkertypen bestehe (dort
einem dolichocephalen germanischen und einem bracbycepbalen vor-
germanischen Typus; hier aus Sequanem und spater eingewanderten
Burgundern). Zu ahnlichem Schluss führten Zograf Eurren mit zwei
Hauptgipfeln und einem Scheingipfel.
Im Pflanzenreich hat de Vries aus zweigipfeligen Kurven bei
Chrysanthenum segetum gleichfalls auf zwei Rassen geschlossen; die
er dann in der Kultur isolierte [(43) und nach brieflichen Mitteilungen
an mich]. Ich habe bei einer ganzen Anzahl von Doldenpflanzen mehr-
gipfelige Kurven erhalten und dann an verschiedenen Standorten auch
die ihren Gipfeln entsprechenden Einzelrassen au%efunden (40). Die
Statistik ist hier berufen , die weitere Verbreitung von poly typischen
Arten aufzudecken, wie sie de Bary und Rosen auf anderem Wege
bei dem Hungerblümchen (Erophila vema) fanden (vergl. Botanische
Zeitung 1889). Wie eine zweigipfelige Kurve zur Auffindung und Unter-
scheidung leicht zu verwechselnder Spezies fBhren kann, habe ich für
unsere einheimischen Wicken (59 S. 3) und f&r Senecio nemorensis und
S. Fuchsii (48) des Näheren gezeigt.
Diese Eombinationskurven sind daran leicht zu erkennen, dass,
wahrend die Abscissen der Gipfel immer die gleichen bleiben, die
Ordinaten von Beobachtungsort zu Beobachtungsort sich ändern (je
nach dem Vorherrschen der einen oder anderen Species). Dies gilt
auch von den nach de Yries f&r monströse Rassen, z. B. Rassen mit
Verbanderung etc. (54, femer de Vries ErfeUjke monstrositeiten in
den zuilhandel der botanische tuinen Jaarboek d. Dodonaea, Gtent 1897,
S. 62— 93) charakteristischen dimorphen Kurven, welche aus einer
„halben Qaltonkurve^ (einem Ast einer Binomialkurve der Atavisten)
und einer zweiästigen Kurve der Monströsen besteht Durch bessere
Ernährung wird hier der Gipfel der Atavisten erniedrigt, der der
Monströsen erhöht. Gipfellage und Gesamtform bleiben im übrigen
dieselben.
Mehrgipfelige („pleomorphe'^ Kurven kommen aber, wie wir an-
fangs sahen, auch bei einheitlichen Arten (wie Chrysanthemum Leu-
eanthemum) vor und sie unterscheiden sich von den Kombinationskurven
dadurch, da^ss Abscissen und Ordinaten der Gipfel immer dieselben bleiben.
Sie können sogar bei statistischen Untersuchungen an ein und dem-
selben Individuum (Baum etc.) zu stände kommen, sodass sich uns
die Vorstellung aufdrängt, dass hier in ein und demselben Individuum
oder einer Art, den verschiedenen Gipfeln entsprechend, verschiedene
Arten von Keimplasmen in konstantem Verhältnis vereinigt sind,
▼ie in dem frfQieren Fall Individuen verschiedener Pflanzenspecies.
Weiter seien hier hervorgehoben Variationskurven, die von den
gewöhnlichen Binomialkurven dadurch abweichen, dass sie nahe dem
Cripfel einen unverhältnismässig steilen Verlauf haben, die „Hyper-
16*
Die Variabilii&t der Lebewesen und das Gansssche Fehlergesetz.
boKMaulknrven'' (wie umgekehrt die Livikurven einen zu flachen
Gipbl haben). Sie sind im Pflanzenreich sehr häufig und wären nach
Tersehaffelt (39; 44) darauf zurückzuführen ^ dass ein ziemlich an*
•eimlicher Prozentsatz der Individuen an der fluktuierenden Einzel-
Tariation nicht teil nimmt. Sie lassen sich auch als Kombinations*
knnren zweier Rassen von gleicher Lage des Hauptgipfels aber un-
gleicher Variabilität auffassen.
Schliesslich mögen hier noch die ^^Parabinomialkurven'^ Erwähnung
finden, unsymmetrische BinomialkurveU; wo im Binom {p + g)*,
ist, die besonders bei sexuellen Merkmalen oder durch die Sexualität
beeinflussten Organen (yergL z. B. Ammon 57) zum Vorschein kommen
(Zahl der Samen in der Hülse bei Indigofera australis etc.) und gleich-
falls wichtige Aufschlüsse geben.
Zur genaueren Bestimmung der Variationskurven , bezüglich
Variationspolygone, wie überhaupt zur präzisen Feststellung der
Variationsverhältnisse ermittelt man am praktischsten die Gausssche
Kurve der wahrscheinlichen Abweichungen (Pehlerverteilung) mittelst
des Integrals ^ P xx
und der übrigen Gaussschen Formeln z.B. nach der von Hagen
(9) angegebenen Methode (69; vergl. auch Stieda 28, femer 35). Eine
andere Methode zur Bestimmung der Variationspolygone hat Pearson
(47 Vol. 186 A etc.) angegeben, über die demnächst Dr. 6. D unk er in
einer besonderen Arbeit berichten wird.
Die theoretische Variationskurve lässt sich nach den ersten Methoden
berechnen und darstellen aus zwei Grössen w und M^ wo M das
arithmetische Mittel aus den Einzelbepbachtungen, w die wahrschein-
liche Abweichung darstellt.
Es ist w== 0,845332 w oder -0,674486?,
wo m die mittlere Abweichung imd q die Wurzel aus dem mittleren
Fehlerquadrat bezeichnet. Letztere, die zur Berechnung von w den
genauesten Wert liefert, ist gleich der Quadratwurzel aus der durch die
Zahl der Beobachtungen geteilten Summe der Quadrate der Abweich-
ungen der Einzelbeobachtimgen vom Mittel Jtf ,
-V
£d
n
Die Grössen w und M geben daher über den ganzen Verlauf der
Variation Auskunft, wenn es sich um eine normale eingipfelige
Variationskurve handelt, und zwar genügt dann schon eine ver-
hältnismässig geringe Zahl von Beobachtungen. Aus einer
solchen lässt sich auch schon ermitteln, ob die Variation die Ganss-
sche Kurve liefert und lässt sich, wenn dies der Fall, der ganze Verlauf
Von Prof. Dr. F. Ludwig. 237
■
der Variation darsteUen, wahrend zur Bestimmung desselben auf em-
pirischem Weg eine grosse Zahl von Beobachtungen nötig wäre. Weiter
dient, wenn die Yariationskurve keine normale monomorphe Binomial-
kurre darstellt, die aus tv und M abgeleitete Wahrscheinlichkeitskurve
als Kriterium, ob die untersuchte Variation eine Hyperbinomialkurve,
eine Livische Eurre, Parabinomialkurve, oder eine polymorphe Kurve
ergiebt Alle diese Kurven lassen sich aus den normalen
Wahrscheinlichkeitskurven ableiten oder darauf zurückführen.
In einzelnen Fällen ist auch eine analytische Reduktion auf die mono-
morphen Kurven gelungen, so bei den Hyper- und Parabinomialkurven,
in anderen Fällen fehlt es aber noch an einer handlichen
analytischen Reduktion und hier ist es, wo die Fachmathe-
matiker der Variationsstatistik hilfreiche Hand reichen
müssen, so bei den gerade bei pflanzlicher Variation so häufigen poly-
morphen Kurven, von denen wir ausgingen. Pearson beschäftigte
sich bisher nur mit einem kleinen Bruchteil dieses Problems.
Bei den hyperbinomialen Kurven habe ich gezeigt (69, S. 14 flg.),
wie sie sich auf die normalen Kurven zurückfahren lassen. Werden
n^ in bestimmter Weise variierende Individuen mit n, in einem anderen
Maße aber um dasselbe Mittel variierenden zusammengezählt, so ist
für die erstren j£^ «
für die zweiten ^^ t
«i
nnd, da Zd^^+£d^^^ Zd^ für die Gesamtkurve
y »*i + ^
Nehmen, wie dies Verschaffelt voraussetzt, n, — % Individuen
an der fluktuierenden Einzelvariation nicht teil, so wird
und
1 /**! + **!
und es lasst sich n^ und n^ .ermitteln. So ergab die Hyperbinomial-
kurve von Chrysanthemum segetum (Zahl der Bandstrahlen) um Brote-
rode in Thüringen, dass daselbst 58% der Individuen variieren,
42% an der Variation nicht teilnehmen; die theoretische Kurve stimmt
unter dieser Voraussetzung mit der Beobachtungskurve überein. Ahn-
liche Übereinstimmung habe ich bezüglich der theoretischen und em-
pirischen Kurve für Bellis perennis (Variation der Hüllblätter) gefunden.
Bezüglich der analytischen Darstellung der unsymmetrischen Para-
binomialkurven (44, 57, 59), bei denen die Entfernungen je zweier
238 ^^ Variabilität der Lebewesen und das Gausssche Fehlergesetz.
beliebigen gleichen Ordinaten von der grössten Ordinate in dem kon-
stanten Verhältnis p : q stehen, yergl. Pearson (47), femer A. Cour-
not (4).
Vielfach begnügt man sich bei statistischen Untersuchungen über
Variabilität der Lebewesen mit der blossen Ermittelung von M und vo
(oder g). (14— 17 etc.) Die Grösse w (wahrscheinliche Abweichung)
heisst auch der Oscillationsindex (Stieda) der Beobachtungsreihe,
^ der Variabilitätskoeffizient (Davenport, Brewster), «; stimmt
mit dem Galton sehen Quartilwert Qy mithin -^ auch mit Yer-
schaffelts Variationskoeffizienten -,- überein.
iß
Auch der Ausdruck T7= {n Zahl der Beobachtungen hat noch eine
besondere Bedeutung bei Beurteilung der Sicherheit für die Bestimm-
ung des Mittelwertes. Es gietit nämlich 12 » —p=^ die Schwankung
yn
des Medianwertes M d. h. die Grenzen an, zwischen denen sich das
Mittel bewegt {M ± B),
Ausser zur Messung der Variabilität selbst und zur Ermittelung
der Beziehungen zwischen individueller Variation und spezifischen
Unterschieden (vergl. 67), liefern die aus der Wahrscheinlichkeitslehre
abgeleiteten Formeln ein wichtiges Mittel zum Nachweis von Eorre-
lationsbeziehungen zwischen verschiedenen Merkmalen. Man findet die
Theorie fdr die Studien dieser korrelativen Variation bei Galton (23^
Er hat daselbst einen gemeinschafklichen arithmetischen Ausdruck Ar
Wirkungsform und -Intensität der zwischen zwei Merkmalen bestehen-
den Korrelation nachgewiesen. Anwendungen dieser Formeln finden
sich z.B. in den Arbeiten von Georg Duncker (68), wo Korrelations-
erscheinungen bei Fischen und von Davenport und Bullard (56)^
wo solche beim Schwein nachgewiesen worden sind.
Zum Schluss machen wir nur noch auf eine Reihe anderer mathe-
matischer Probleme der Wahrscheinlichkeitsrechnung aufmerksam,
welche von J. D. H. Dickson bearbeitet worden sind (Proc. Roy. Soc.
London Nr. 242, 1886, S. 63 flg.) und bei der Behandlung der Erblichkeite-
statistik vorzügliche Dienste geleistet haben. Man sehe ihre Ver-
wendung in dem vorzüglichen Werk von Galton (25), das überhaupt
eine wahre Fundgrube interessanter und wichtiger Anwendungen der
Mathematik in der Variationsstatistik ist (z. B. S. 69 flg., 83—138,
221-224).
Das folgende Litteraturverzeichnis soll uns mit den wichtigsten
bisherigen Abhandlungen über Variationsstatistik bekannt machen (di^
für den Mathematiker unentbehrlichsten sind gesperrt gedruckt).
Von Prof. Dr. F. Ludwig. 239
Litteraturverzeichnis.
1. 6 an 88, Karl Friedr., Theoria motus corpomm coelestium, Hamburg 1809.
2. Gauss, E. F., Theoria combinatioms observaüonam erroribus minimis ob-
noxiae. Göttingen 1823.
3. Poisson, Recherches sur la probabilit^ des jngements en mauere crimi-
nelle et en mati&re civile. Paris 1837 chap. 8 et 4 (lois des grands
nombres).
4. Conrnot, A., Exposition de la th^orie des chances et des probabilit^s. Paris,
Hachette 1843.
5. Qu^telet, Ad., Sur Tappr^ciation des moyennes, Bull, de la commission centr.
Statist, t. II, p. 806-273, 1845.
6. Qu^telet, Ad., Lettres sur la th^orie des probabilit^ts appliqu^e
aux sciences morales et politiques, Brüxelles 1846.
7. Qu^telet, Ad., Du sjst^me social et des lois qui les r^gissent. Paris 1848.
8. Wagner, Adolph, Die Gesetzmässigkeiten in den scheinbar willkürlichen
menschlichen Handlungen vom Standpunkte der Statistik. Ham-
burg 1864.
9. Hagen, G., Grundzüge der Wahrscheinlichkeitsrechnung, Berlin
1867.
10. Galton, F., Hereditary Genius, London 1869.
11. Qn^telet, Ad., Anthropom^trie ou mesure des diff^rentes facul-
tas de rhomme, Brüssel, Gent und Leipzig 1871.
13. Galton, F., English Men of Science their nature and nurture, Lon-
don 1874.
13. Mayr, G., Die Gesetzmässigkeit im Gesellschaftsleben, München 1877, S. 66.
U. Lewis, W., Über die Theorie der Stabilität statistischer Reihen. Hilde-
brandts Jahrbücher für Nationalökonomie, Bd 32 S.60 — 97, Jena 1879;
Witt, Hugo, Die Schädelform der Esten. Dorpat 1879. 54 S.
15. von Schrenck, A., Studien über Schwangerschaft, Geburt und Wochen-
bett bei der Estin nebst Untersuchungen über das Becken derselben,
Dorpat 1880 , 376 S.
16. Strauch, Max, Anatomische Untersuchungen über das Brustbein, Dorpat
1881, 50 S.
7. Henicke, Fr., Die Varietäten des Herings. Mitt. d. Komm. z. wiss. Unters.
der deutschen Meere. L Jahrg.: IV— VI, 1878, S. 37— 132; IL Jahrg.:
VE— XI, 1882, S. 1—86.
18. Livi, Th., Sulla statura degli Italiani, Firenze 1883.
19. Galton, F., Inquiries into Human Faculty and its Development
1888.
SO. Galton, F., Record of Family Faculties, 1884.
21. Ludwig, F., Die Anzahl der Strahlenblüten bei Chrysanthemum Leucanthe-
mum. D. Bot Monatsschr. 1887, Nr. 3.
22. Ludwig, F., Einige wichtige Abschnitte der mathematischen Botanik.
Hoffinanns Zeitschr. f. math. naturw. Unterr. 1888, XIV S. 161 flg.,
241 flg., 321 flg.; 1887 XIX S. 321 flg.; 1890 S. 243 flg.
23. Galton, F., Correlations and their measurement. Proceedings Roy.
Soc. Lond.VoL46 1888, p. 135^145.
24. Ludwig, F., Über Zahlen und Maße im Pflanzenreiche. Wiss. Rundschau
der Münchener Neuesten Nachrichten 1889 Nr. 84.
240 ^^® Variabilität der Lebewesen and das Gausssche Fehlergesetz.
26. Galton, F., Nataral Inheritance, London 1889.
26. Ludwig, F., Die konstanten Strahlenkunren der Kompositen and ihre Maxima.
Verh. d. Naturf. Ges. za Danzig 1890, S. 177 flg., Taf. VL
27. Weldon, W. F. R., The Variation occarring in certain Decapod Crustacea
I Crangon vulgaris. Proceed Roy. Soc. Lond. Vol. 47 1890, p. 445 — 463.
28. Stieda, Ludw., Über die Anwendung^ der Wahrscheinlichkeits-
rechnung in der anthropologischen Statistik. Braunschweig,
1. Auflage 1882, 2. Auflage 1892, 26 S. u. 4 Fig.
29. Bateson^ W., On numerical Variation in Teeth with a discussion of the
Conception of flomology. Proceed. of the Zool. Soc. Lond. 1892 , p. lOi
bis 116. •
30. Bateson, W., and H. H. Brindley, On some cases of Variation in Secon-
dary Sexual Characters statistically examined. Proceed. of the Zool.
Soc. of Lond. 1892, p. 686 — 694. ♦
31. Weldon, W. F. R., Certain correlated Variations in Crangon vul-
garis. Proceed. Roy. Soc. VoL 61 1892, p. 2 — 21.
32. Weldon, W. F. R., On Certain correlated Variations in Carcinu»
maenas. Proceed. Roy. Soc. Vol. 64 1893, p. 318— 329.
38. Ammon, 0., Die natürliche Auslese beim Menschen. Jena 1893.
34. Petersen, G. C. J., On some Zoological Characters applicable by the Deter-
mination of young (post larval) Fiat fishes Rep. of the Daniah Biol.
Station IV 1893.
36. A Meeriman, M., Textbook on the method of least Squares. New- York 1894.
36. Thompson, H., On Correlation of certain extemal Parts of Palaemon
serratus. Proc. Roy. Soc. Lond. Vol. 66, 1894, p. 221—243.
37. Bateson, W., Materials for the Study of Variation treated with especüd
Regard to Discontinuity in the Origin of Species London 1894,
698 S., 209 Fig. (Das reichhaltigste Material über Variation bei den
Tieren aus allen Tierkreisen.)
38. de Vries, Hugo, Über halbe Galtonkurven als Zeichen diskon-
tinuierlicher Variation. Ber. d. D. Bot. Gesellsch. Bd. Xu 1894.
S. 197-207 mit 1 Taf Archiv N^erl. T. 28 livr. 6; Kruidk. Jaarboek
Dodonaea Bd.Vn, S. 74.
39. Verschaffelt, Ed., über graduelle Variabilität von pflanzlichen
Eigenschaften. Ber. D. B. Ges. Xu 1894, S. 360—366.
40. Ludwig, F., Über Variationskurven und Variationsflächen der
Pflanzen. 31 S. und 2 Tafeln. Bot. Centralbl. LXIV 1896, Nr. 1-7:
1. Variationskurven der Kompositen; 2. Über das Qu^teletsche Gesetx
der einfachen Variationskurven; 3 Summationskurven derümbelliferen :
4. Zur Geschichte der polymorphen Kurven; 6. Darstellung des ge-
samten Variationskomplexes; 6. Gesetz der Entwickelung nach den
Zahlen des Fibonacci. Variationskurve des Crataegus -androeceum.
41. Eigenmann, C, Leuciscus balteatus Rieh. A. Study in Variation. American
Naturalist 1896 Jan., p. 10—26.
42. Duncker, Georg, Variation und Verwandtschaft von Pleuronectes flesus L.
und PI. plattessa. Wissenschaftl. Meeresnntersuchungen, heraus-
gegeben von der Konmiission zur wiss. Unters, d. dtsch. Meere zu
Kiel und der Biol. Anstalt auf Helgoland, N. F. 1. Bd. 2. H., S. 47—103.
1896.
43. de Vries, Hugo, Eine zweigipflige Variationskurve. Archiv für Ent-
wickelungsmechanik der Organismen 1898, Bd. 2, H. 1, S. 66.
44. Verschaffelt, Ed., über asymmetrische Variationskurven. Ber. d.
D.B. Ges. XIII 1896, H. 8, S. 348--366 mit 1 Taf.
Von Prof. Dr. F. Lüdwio. 241
45. Bnrkill, J. H., One Bome YariationB in the Number of Stamens and Car-
pels. Joom. Linn. Soc. Botany Vol. XXXI 1895, S. 216—246.
46. fiateson, W., On the Colour-Variations of a Beele of the Family Chry-
Bomelidae statisticaly examined Proceed. of the Zool Soc. of London
1896, p. 860 — 861, 1 kol. Taf.
47. Fearson, K, Procee4. Roy. Soc. Lond.Vol.67, 1896, p.267, Math. Con-
tribntione to the Theory of Evolution etc. Philosophical
Transact. Roy. Soc. London 1896 Vol. 186 A, 1896 Vol. 186 A, 1896
V. 187 A,
48. Ludwig, F., Weiteres über Fibonaccikurven. 1. Die nnmerische Variation
der genamten Blüten der Eompositenköpfe. 2. Joh. Kepler über
das Vorkommen der Fibonaccireihe im Pfliüzenreich. B. C. Bd. LXVilL,
1896, Nr.l mit einer Tafel.
49. Ludwig, F., Eine fänfgipfelige Variationsknrve. Ber. d. D. Bot. Ges. XIV,
1896, S. 208 flg. mit einer Figur.
60. Amann, J., Application du Calcul des Probabilitäs k T^tude de la Variation
d'nn type v^gätal. Bull. herb. Boissier T. IV Genöve et B&le, 1896,
8. 677-690.
61. Went, F.H.F. C. en Prinsen Geerligs, H. C, Zaaiproeven. Archief voor de
Java-Suikerindustrie in West- Java. Te Eagok-Tegal. 1896. 4. Aufl.
62. Warren, E., Variation in Portunas depurator. Proceed. London, Vol. 60,
1896, S. 221—248.
63. Stead, J. B. , Variation and Relationship of the Flounder an the Piaice
Joum. Marin. Biol. Assoc. Vol. 3, 1896, p. 293—299.
64. deVries, Hugo, Sur les courbes galtoniennes des monstruositäs.
Bull. Scientif. de la France et de la Belgique publik par Alfred Giard,
T. XXVn, 1896, p. 896—418 mit fänf Figuren.
66. Burkill, J. H., Teratological Obsenrations on Pamassia palustris, Joum.
of Bot. January 1896, 4 S.
56. Davenport, C.B. andBuUard, CA., Contribution to the quantitative
Study of Gorrelated Variation and the Comparative, Varia-
bility oi the sexes. Proceed. of the American Academy of Arts and
Sciences Vol.XXXH, Nr. 4, Dec. 1896, S 87—97.
57. Ammon, Otto, Der Abänderungsspielraum, Ein Beitrag zur Theorie
der natürlichen Auslese. Berlin, F.Dümmler, 1896, 66S.
68. Haacke, Wilh., Über numerische Variation typischer Organe und kor-
relative Mosaikarbeit. Biol. Centralbl, Bd. XVI, 1896, S. 482—647.
69. Ludwig, F., Beiträge zur Phytarithmetik, 8 S. und 6 Fig., Bot.
Centralbl., Bd. LXXI, 1897: 1. Einige weitere Untersuchungen zur
Ermittelung der Zahlenverhältnisse der Pflanzen und ihrer Variations-
weite; 2. Variationskurve und Species; 3. Die Multipla der Fibonacci-
zahlen in den Kurven der numerischen Variation der Blütenstände
etc.; 4. Eine neue Darstellung der Näherungswerte der Eettenbrüche
und die Verwandtschaften der phyllotaktischen Hauptreihe.
€0. Ludwig, F., Das Gesetz der Variabilität der Zahl der Zungen-
blüten von Chrysanthemum Leucanthemum. Mitt. d. Thür.
Bot.Ver. Neue Folge, H. X, 1897, S. 20—28.
61. Ludwig, F., Nachträgliche Bemerkungen über die Multipla der Fibonacci-
zahlen und die Koexistenz kleiner Bewegungen bei der Variation
der Pflanzen. Bot. Centralbl. LXXI 1897, Nr. 36.
€2. LndwigTi ^i Variationskurven von Lotus, Trifolium Medicago.
D. Bot. Monatsschr., H. 11, 1897, S. 294 — 296, mit 4 Fig.
242 ^6 Variabilität der Lebewesen etc. Von Prof. Dr. P. Ludwig.
63. Lndwig, F., Die Statistik, eine notwendige Hilfswissenschaft der Systematik.
D. B. Monatsscbr., H. 9, 1897, S. 241 flg.
64. Weisse, Arthur, Die Zahl derRandblüten an Eompositenköpfchen
in ihrer Beziehung zur Blattstellung und Ernährung.
Jahrb.f.wiss.Bot., Bd. XXX, H. 4, mit 1 Taf. Berlin 1897, S. 46a
bis 483.
66. Saunders, E. R., On a Discontinous Variation occurring in Biscatelk
laevigata. Proceed.Roy.Soc.Lond. Vol. 62, 1897, S. 11— 26.
66. Bateson,W., On Progress in the S tu dyof Variation. Science Progress, VoLVII
(Vol. II of new Ser.) No.6, I, 1,897; II, 1898, 16 S.
67. Brewster, Edw. Tenny, A measure of Variability and the Relation of in-
dividual Variations to specific Differences. Proceed. of the Ameiic.
Acad. of Arts and Sciences, Vol. XXXn, Nr. 16, 1897, p. 269— 280.
68. Dnncker, Georg, Eorrelationsstudien an den Strahlenzahlen einiger Flossen
von Acerina cemua L. Biol. Oentralbl. XVII Nr. 21 u. 22. Nov. 1897.
69. Ludwig, F., Die pflanzlichen Variationskurven und die Gauss-
sehe Wahrscheinlichkeitskurve, Bot. Oentralbl. LXXm, 1898,
27 S. und zwei Tafeln: 1. Normale Binomialkurven; 2. Hyperbinomal-
kurven; 3. Parabinomialkurven; 4. Pleomorphe Kurven.
70. Ludwig, F., „Variationskurven*^ in Gad, Reallezikon der med. Propadentik
Bd. 3, 1898.
71. Matzdorf, C, „Variationskurven** in Justs Bot. Jahresber. XXm (1896) 2. Abt
S. 267—268 flg.; XXIV (1896) 2. Abt. (1898 erschienen) S. 2—3.
Greiz, am 16. April 1898.
Die Bewegung eines starren Körpers.
(Eine Übung in der Ansdehnnngslelire.)
Von
J. LÜROTH
in Fnibvrg i. Br.
§1.
Ich benutze in der folgenden Arbeit die Punktrechnung, wie sie
Ton Grassmann besonders in der Ausdehnungslehre von 1862 (Grass-
manns Werke ersten Bandes zweiter Teil) gelehrt worden ist.'*' Von
der regressiven Multiplikation mache ich jedoch keinen ßebrauchy weil
ich Tom pädagogischen Standpunkt aus ihre Einführung ßir nicht
Torteilhaft halte. Ob man ohne diese Produktbildung auskommt, muss
die Erfahrung lehren. In der Mechanik ist dies bekanntlich der Fall;
bei kinematischen Betrachtungen, wie in der vorliegenden Abhandlung,
empfiehlt sich die Benutzung eines speziellen regressiven Produkts,
das man aber auch ganz unabhängig einführen kann, wie es Peano in
in der unten zuletzt genannten Arbeit gethan hat.
Die Ergänzung eines Vektors oder des Produkts von zwei Vektoren,
eines Bivektors, die durch einen Strich { bezeichnet wird, kann man
80 wenig entbehren, wie die Senkrechte in der Geometrie. (Dagegen
braucht man die Ergänzung eines Produkts von Punkten nicht.) Ich
verstehe dabei unter der Ergänzung des Vektors a, bezeichnet mit | a,
den Bivektor bc, dessen Faktoren auf a senkrecht, und so beschaffen
sind, dass die Maßzahl der Fläche des aus b und c gebildeten Parallelo-
grammed gleich der Maßzahl der Länge von a ist. Dabei soll der
Sinn so sein, dass von a aus gesehen, eine Drehung rechts herum
durch einen Winkel < 180^ den Vektor & in die Richtung von c bringt
* Kurze Darstellungen nach origineller Methode finden sich in Peano:
Calcolo geometrico secondo rAusdelmungBlelire di H. Grassmann. Torino 18S8.
Deutsch unter dem Titel: Die Grundzüge des geometrischen Kalküls. Deutsche
Ausgabe von Schepp. Leipzig 1891. Carvallo: La m^thode de Grassmann.
KouY. Annales 3»« S^rie, Bd. 11 (1892) Seite 8. Peano: Saggio di calcolo geo-
metrico. Accad. d. Scienze di Torino 1896/96.
244 ^^® Bewegung eines starren Körpers.
Unter der Ergänzung des Bivektors de, bezeichnet durch | de, sei der Yektorf
verstanden y ftir den [f^^^de ist. Dann gilt f&r die Ergänzungen das
Distributionsgesetz^ es ist a { & » & | a^ (| ah) \ c » abc also gleich einer
Zahl, nämlich dem Inhalt des von den drei Vektoren abc gebildeten
Parallelepipeds, und
\(c\ab)^{c\b)a-(a\c)b,
{ab) I cd = (a I c)(6 1 d) — (a 1 d)(6 \c)=-cd] a6,
welche beiden Formeln mit den Nrn. 180 und 176 der zweiten Aus-
dehnungslehre im Wesen übereinstimmen (Grassmanns Werke l.Bi
2. Teü Seite 136).
Die von Peano eingeftihrte Operation o bezieht sich auf Formen
zweiten und dritten Grades. Eine Form F zweiten Grades kann man
stets schreiben -p^ VaA-h
wo P ein beliebiger Punkt, a, b, c Vektoren sind. Dabei ist der Yektor
a von der Wahl von P nicht abhängig (Grassmann, a. a. 0. Nr.34T
Seite 222). Dieser Yektor sei mit toF bezeichnet. Ist a^=0, also F
einem Bivektor gleich, so ist cdF^O zu setzen.
Eine Form F dritten Grades lässt sich entweder als ein Produkt
von drei Vektoren F^abc, oder als das Produkt eines Punktes in
einen Bivektor JP« Pab darstellen (Carvallo Seite 26 Nr. 21). Im
ersten Fall werde unter cdF Null, im zweiten Falle, wo der Bivektor
ab von der Wahl des Punktes P nicht abhängt, unter wF eben dieser
Bivektor verstanden.
Die Operation o ist in beiden Fällen distributiv.
um Klammem zu sparen, habe ich mit Carvallo und Peano
die Klammem um ein Produkt von Punkten weggelassen, die Grass-
mann angewendet hatte, um dieses Produkt von anderen zu unter-
scheiden. Die Wirkung von | und o soll sich stets bis zum nächsten
Operationszeichen erstrecken, sodass also z.B. a)(ab) kurz wab, a}^(h-c)
fQr a)[«(6-c)], |(a — 6)(c — d) für |[(a - 6)(c - rf)] geschrieben ist
wenn kein Missverständnis eintreten kann.
§2.
Seien AB, A^B^ zwei Paare von Punkten von solcher Lage, dass
die Entfemung AB der A^B^ gleich ist. Dies drückt sich durch die
Gleichung (^^ _ ^^y _ ^^ _ ^y
aas, oder darcb die
Bezeichnet man die Mitten der Linien AA^ und BB^, also üv
Punkte -^-t^, -"t^' mit H bezw. 18, so schreibt sich diese
Gleichung:
1) [B,-B-(^j-^)]|(»-a)-0.
Von J. LüBOTH. 245
Wir nehmen zuerst an^ es sei 93 — $[ nicht = 0. Dann kann
man diese Gleichung ersetzen durch:
2) B^^B-{A^-Ä)=^\{%- a3)a,
wo a ein Vektor ist, der nicht vollständig bestimmt ist. Es wäre an-
genehm, wenn man in dieser Gleichung die Buchstaben Ä und B so-
Eusagen trennen könnte. Dies geht aber nicht -unmittelbar, weil man
rechts l(SB — Ä)a nicht in 1 95a — | tta zerlegen darf, da — wenigstens
(nr uns hier — eine Form wie | %a keinen Sinn hat. Mit Benutzung
eines willkürlichen Punktes P aber kann man
(« - fö)a = oP(Sl - fö)a = a)(% - ^)Pa
«©aSPa-oaPa
schreiben und die vorletzte Gleichung dann in
Bj- J?-|©a3Pa = ^-^-|©aPa
zerlegen, in der die Buchstaben getrennt sind. Setzt man den Vektor^
der beiden Seiten gleich ist, » b, so hat man also:
A^-A^\ cDÄPa + 6 = 1 (o?lPa + 1 6),
J5i - J5 = I oSSPa + 6 = ; (öSBPa + 1 &),
oder, da ©(8 1 6) = d (95 [ 6) = 1 6, wenn man
Pa + 1 & - r
setzt.
' 1 B,-5 = |o>i8r.
Diese Formeln gelten auch dann noch, wenn Ä^ — A^ B^— B
ist Dann wird nämlich:
o-o, r = |6, |a»ar = |oa5r=6,
«Iso A^ — A'^Bi — B^'by wie es sein mu3s.
§3.
Um die geometrische Bedeutung dieser Formeln zu erkennen,
tollen wir zuerst annehmen, ein Punkt P stehe mit einem andern P^
in der Beziehung:
4) P,-P«||aiP<2B,
^0 Q^ R g^ebene Punkte sind. Schreibt man
PQR^P(Q--PXB-P),
•0 sieht man, dass mPQB = (ö — P)(ß — -P) is*? also gleich einem
Bivektor, dessen Faktoren in der Ebene PQB liegen, und dass dem-
nach \(oPQB ein Vektor ist, der auf der Ebene PQB senkrecht steht.
I^ie Lange dieses Vektors ist gleich dem Flacheninhalt des Parallelo-
grammes, dessen Seiten PQ und PB sind oder gleich dem doppelten
I^t des Dreiecks PQR Was seine Richtung angeht, so ist von
246 ^^^ Bewegxing eines starren Körpers.
ihm aus gesehen ü — P rechts yon Q—^P gelegen^ d. h. wenn man sieb
in P auf die Ebene PQR senkrecht stellt^ sodass man, um von dei
Richtung PQ in die Richtung Pü zu sehen, eine Drehung rechts-
herum durch einen Winkel < 180° machen muss, so geht die Biclitung
des Vektors von den Füssen nach dem Eopfe. Statt dessen kann mai^
auch sagen, wenn man in QR steht, mit den Füssen in R, dem Kopf«
in Q und nach P sieht, so geht die Richtung des Vektors nacl
links hin.
Fällt man PS senkrecht auf QR, so ist die Grosse von PP^
gleich —PS-QR. Bestimmt man daher einen spitzen Winkel 9> ans d<
Gleichung tg |- « QR, so kann man sagen, die Ebene P^ QR bildet mi^
der PQR den Winkel ^ und zwar von QR aus gesehen mit einei
Drehung nach links hin.
Nehmen wir zweitens an, die beiden Punkte PP^ standen untei
sich und mit ihrem MittelpunJkte ^ in dem durch die Gleichung
5) P,-P-|cD?peB
gegebenen Zusammenhang. Da ^ i— — s~^' ^^ ^^^
P,-P = 2(P,-^) = 2($-P),
SO dass 1
Es liegen also P^Pi in einer geraden, in ^ auf der Ebene ^QB
senkrecht stehenden Linie, die Ebene P^Qi2 macht mit der Ebene ^QB
nach links, die PQR nach rechts hin den Winkel ~ Von irgend
einem Punkte T auf QR haben dabei P und P^ denselben Abstand
Denn man kann QR ^ ÜT setzen, wenn man den Punkt TT auf QU
passend bestimmt, und dann die Gleichung 5):
P^-T+T-P^la^UT
schreiben. Aus ihr folgt:
{P,-T)\(P,^T) + {P,-T)\{T^P) = (P,- T)m^UT
{T - P)|(Pi~ T) + (T - P)i (T- P) « (T - P)©^ trr
und durch Subtraktion:
(Pi - T)«- (P - T)« ^{P^ + P^ 2T)fo^UT
Es ist aber mSßUT =^ (ü -^)(T-'^) und folglich die rechte
Seite gleich Null, also ^^= PT.
Es geht daher P^ aus P hervor durch eine Drehung nm did
Axe QR durch den Winkel g> und zwar durch eine Drehung, die rou
Von J. LüBOTH. 247
! ans gesehen nach links hin erfolgt. Die Grösse und der Sinn der
rhung, und die Axe, sind durch den Linienteil QR yoUstandig be-
omi
§4.
Man kann die Form zweiten Grades T durch Änderung des Punktes
abändern. Denn man kann
reiben. Hier ist (P— Q)a + \b ein Biyektor^ den man = | V setzen
OL Man erhalt fBr T eine ausgezeichnete Form, wenn V mit a parallel,
>:
() {P^Q)a + \b^X\a
if unter l eine Zahl verstanden*
Die Multiplikation mit a liefert a|& « Aa|a, und dann
(P _ e)a - Mm±=ili^ = ^^ a (I a&),
Der erste Faktor links muss also ein mit a paralleler Vektor sein,
i man »fia setzen kann, wenn man imter ft eine Zahl versteht,
mit ergiebt sich t> . I^a
^ ' a| a ^
Durch Einsetzen in Gleichung 6) sieht man, dass ft ganz beliebig
ibt, dass also Q auf einer bestimmten mit a parallelen Linie wül-
Ach gewählt werden kann. Man hat endlich
r-««+-;-j|-i»
die Nonnalform von f. Die Formel 3) ergiebt dann
Ist nun Q eine beliebige Zahl und setzt man
Ä + ga = A\
nnd A' und A\ zwei Punkte, von denen der erste aus A durch eine
rscbiebung pa parallel a hervorgeht, wahrend man den zweiten um
'~^)a verschieben muss, um A^^ zu erhalten. Damit wird:
8 ' 2
i
* Die folgende Reduktion ist mit der Aufsuchung der Centndaze eines
tos Ton Kr&fken identisch, das auch durch eine Form sweiten Ghrades dar-
^t werden kann.
248 1^6 Bewegung eines starren Körpers.
Die letzte Formel zeigt^ dass A\ aus A^ durch eine Drehung u
die durch Q gehende mit a parallele Aze^ die mit (Q, a) bezeiebi
sei^ hervorgeht. A^ entsteht somit aus A durch Verschiebung panlli
a und eine Drehung um eine zu a parallele Axe.
Die Form zweiten Gfrades T stellt daher eine Schraubenbewegd
dar oder sie repräsentiert einen Winder (wrench)* j
Wäre nun V ein zweiter Winder , der ebenfalls, wie T, die Puno
AB in A^B^ überf&hrte, so müsste ]
7) ©ar^iosir, ©iSr^ciJBr'
sein. Ist aber fftr eine Form zweiten Grades T
wo def Vektoren. Dann verlangt die Gleichung, dass
also T — ^d sei, oder, wenn man den Punkt 8 + <{ *= -R setzt, du
T -SB sei. I
Die Gleichungen 7) sind abo erfOllt, wenn
r-r=?iB = a3/S. |
Diese Beziehung zwischen vier Punkten %^RS «^ aber ffli
dass sie auf einer geraden Linie liegen, und dass die beiden Yektoia
E — ^ und 5 — IB gleich sind. Setzt man abo
iJ = « + *(»-«),
« = « + «(»-«),
8ofolgtp = „-l, p_r„,aJB,
wo Q eine beliebige Zahl ist. Jeder Winder von der Form
f&hrt also AB in A^B^ über, so dass es ein ganzes Büschel tqI
Windem giebt, die dieses leisten.
§5. I
Soll unter diesen Windem einer sein, der eine reine Drehung isi
so muss man q so bestimmen können, dass T« r+ p9[93 gleich einei
Linienteil ist.** I
Dann ist aber TT'« 0«rr+ 2(>(raS3):
_ rr
^"" 2(r5i©)'
Gesetzt q sei so bestimmt. Wenn man dann, mit Hilfe ein«
Punktes P, f' in die Form bringt:
* Grassmann a.a.O. S. 228. Anmerkung.
•♦ Ebenda Nr. 286.
Von J. LüHOTB. 249
r-Pa'+|6,
a' und h Vektoren sind, so folgt aas
0 = r'r'-2P(a'|6),
t, veno a'-y 0, b senkrecht zu a' ist. Dann kann man also
b = \a'e
sen, wo e wieder ein Vektor, und es wird
tmit P-c — Q, a'=E—Q, wo Q vmd B Punkte sind, r'-= QB
) in der That ein LinienteiL Ist aber a'= 0, so wird r'=- 1 b und
It eine reine Verschiebung dar. Es giebt also eine Drehung, die
iiaÄiBi fiberf&hrt, wenn a'= of'-^ 0 ist. Es wird aber
ar'= a)r+ (»©«» = ajr+ (>(» - «),
er, wenn o>r'= 0 wäre, r /ar aw
o>r=p(a — 3Ö)
le. Die Normalform Ton f ist aber
r=^a)r+A|o»r,
) Uer -> Qq{9L - 93) + pA | (« - S3), und mit ihr ergiebt sich
©ar — pai§«» + pi I (« - JB),
«»r — po»ö«» + pA I (« - «),
tej^j — ^ = JBj — B ist, also nur eine Verschiebung nStig wird.
§6.
Die Ableitung der Formel 2) aus der 1) ist nur dann berechtigt,
m 9 — S nicht gleich Null ist. Fallen aber die beiden Punkte 9,
1 9 zusammen, so bestimme man einen Einheitsvektor a, sodass
iJ,-Ä)\a-=iB,-B)\a
Ist Q der gemeinsame Wert und setzt man
Tolgt a I a^ » a I &| »= 0. Definiert man daher die Punkte Ä und B'
ck die Gleichungen
A'^Ä + Qa, B'^B + Qü,
wird ilj~ J.'— a^, B^— B^^ h^ und diese Vektoren sind zu a senk*
kt, wenn sie nicht Null sind. Femer ist
^i+^'«2« + (>a, B^ + B'^2%+ifa.
Die Linien A^Ä und B^B^ werden also von der Linie (Ä, a) in
KD Mitten senkrecht getroffen , wenn sie nicht verschwinden. Man kann
ttitMbzifl t ]Utii«mAtik n. Fhytlk. 48. Jahrg. 1898. 4. o. 5. Heft. 17
») 1 1
250 ^^® Bewegung eines starren Körpers.
folglich AB in Ä^B^ überfQhren durch eine Schiebung um ga al^
oder in Verbindung mit einer Drehung durch 180^ um die Axe (9^|
Indem wir nun zur Betrachtung von drei Punkten gehen, sei
ABC und A^B^C^ zwei kongruente Dreiecke. Die Mittelpunkte
der drei Linien AA^j SB^, CC^ seien mit St, 83, S bezeichnet; und
werde zuerst angenommen, dass diese drei Punkte nicht in geni
Linie liegen^ also auch nicht zwei von ihnen zusammenfallen. II
kann dann die Betrachtungen des § 2 auf die drei Paare von Punkt
AB, BCf CA anwenden und also drei Formen zweiten Grades ABT find
sodass
A,-A^\a}%r, J5i--B = |cia5A, Ci-C=|cd6B,
B-|öSBr, Ci-C-loeA, Ai-A^\mfiB
ist. Dann muss auch
(D?i(r-B)-=o, c)a3(A-r) = o, cj6(b-a)-=o
sein, also müssen nach dem § 4 drei Punkte PQR existieren, die
9) r-B = «p, ^^^^^Q, b-a = 612,
ergeben und die somit die Gleichung
10) ap + »ö + (£Ä = o
erfcQlen müssen. Multipliziert man mit 93S, SK und S193, so folgl
a»ep = aasec - «aseü =- o
und daher liegen, weil S193S nicht in einer Geraden li^en soA
PQ und R in der Ebene SIS3S. . Man kann somit
P=aa + /3"JB + y(5;
setzen, wo aß'*y Zahlen sind, die die Bedingung a + ß"+y^l
füllen, und erhält SIP= /J"Sia3 — ySSt.
Ähnlich giebt es Zahlen /3/3Vy", für die folgt:
Die Gleichung 10) verlangt dann
(/3"- /)«» + 05 - y")35e + (/?'- y)ea - o
und aus dieser Gleichung folgen durch Multiplikation mit 9, ^
die drei ^r,_ ^ _ q^ ^ _ ^r^^ q^ ßf_ ^ _ q^
^'® r-B = /5"?l»--/3'e?l,
und weiter;
A-r = /j »e -/J"«»,
B-A-/j'e« -/5 »e
Von J. LüROTH. 251
A - /sass « B - /5'ea == r- /3"«»
ergeben. Bezeiclinet man endlich den gemeinsamen Wert dieser drei
Formen zi^eiten Orades mit £, so folgt:
A = -s + /sa3e, B = 2: + /5'ea, r-z+js"«»
und
11) j±^— A^\a)^Z, J5i- J5«!©5BZ, C^- C= | ©ez".
Es giebt also einen Winder, der das Dreieck ABC in das kon-
gruente -4j ^^ C^ überführt. Gäbe es noch einen zweiten Winder £',
der das Gleiche leistete , so müsste
iD« (2;'- £) « ©»(2:'-. z) -= ©e (2;'- 2:) c= 0,
sein. Es müssten also drei Punkte UVW existieren, sodass
2;'-2; = a£7-a5F=-eTr
wäre. Aus diesen Gleichungen folgt aber
«95Cr=0, Siecr==0
d.h. 17 ist notwendig mit Sl identisch und daher
£'- 27-0.
Es giebt idso nur einen Winder, der den Gleichungen 11) genügt.
§8.
Wenn die drei Punkte 9, 93, S in gerader Linie liegen, setze man
A='Si-a, ^j, = ll + a,
5=85-6, Bi=a3 + 6,
vro abc Vektoren sind. Dann müssen die Gleichungen bestehen
1 (S5-a)i(6-«) = o,
12) (e-»)|(c-6)«0,
(Sl - e) I (a - c) = 0.
Weil 9(; 93, S in gerader Linie liegen, sind die drei Vektoren
93 — Ä, (£ — S3, Ä — 6 parallel. Ist q ein ihnen paralleler Einheits-
vektor, so folgt aus den drei letzten Gleichungen
13) <*l(Z===&i2 = c|g = p,
Wenn man daher / ^ _ -.^ i ^
14) h^gq + b,,
setzt, so 'wird , , .
J7*
252 ^^ Bewegung eines starren Körpers.
Definiert man jetzt drei Punkte durch die Gleichungen:
Ä'^A + 2p2, B' « B + 2p2, C « C + 2pg,
so ergiebt sich: j , jr
2
+
2
« + P2, ^i-^'«2ai,
^4^«a3 + pg, B,-B'«26„
Die Linien -4.^-4.', B^B^ C^G^ werden also von der Linie (ä, (^)
in ihren Mitten senkrecht getroffen, wenn sie nicht alle gleich Null
sind^ und daher gehen Ay^B^Ci 2M'a ^'B'(7' herror durch Drehung um
180^ um die Axe (S^;); und die A^B^Ci entstehen aus ABC durch
eine Schiebung um 2p$ und die eben bezeichnete Drehung. Sind die
drei Vektoren Oxb^c^ Null, so reicht die Schiebung aus. Man hat
somit auch hier die Schraubenbewegung. Aber in den Formeln 11)
des vorigen Pari^raphen ist diese nur als ein Grenzfall enthalten ent-
sprechend der Annäherung von |- an 90^
Auch wenn zwei der Punkte S[S3@ zusammenfallen, ist der obige
Schluss noch möglich, weil dann zwei von den Gleichungen 12) nicht
illusorisch werden und der Vektor q noch bestimmt ist.
Ist aber 91 » S3 » S, so bestimme man q so, dass es senkrecht
auf den Vektoren h — a und c — a ist. Weil dann
(fe-a)i(z = 0, (c-a);ör = 0,
bestehen die Gleichungen 13) mit ihren weiteren Folgerungen.
q kann unbestimmt werden, wenn die drei Vektoren ahc kom-
planar sind. Nimmt man in diesem Falle q senkrecht zur Ebene abc^
80 folgt p <= 0, während alles übrige wie oben bleibt.
Endlich könnte die Ebene ahc unbestimmt werden, indem a, b,c
parallel werden. Bestimmt man dann q so, dass a\q^O ist, so wird
p » 0 und es gelten die früheren Resultate.
§9.
Nun werde zu den kongruenten Dreiecken ABC und Ay^B^C^ noch
ein vierter Punkt D und einer D^ hinzugenommen, die so liegen, dass
AD^A,B^, BD^B.D,, CD^C^D^
ist. Die Mitte von BB^y d.h. der Punkt |(D+ 2),) sei mit 2) be-
zeichnet. Zuerst werde vorausgesetzt, dass von den vier Punkten St 93 ST
keine drei in gerader Linie liegen Dann kann man die Betrachtungen
des § 7 auf jedes der vier Dreiecke ABCy ABB, ACB, BCD an-
wenden und erhält so die Gleichungen:
Von J. LüBOTB. 258
Ä,-Ä^\(o%r, Ä^-Ä^lm^B, Bi-B-loSBA,
15) { JB^-B-loSr, Ci-C=|cDeB, Ci-C^loSA,
16) Ä,-Ä^\a^i:, JBi-B«lcDÖr, Ci-(7«|a>C2:,
wo A, B, r, 2 vier Formen zweiten Grades sind.
Die Vergleichung der beiden Werte von Ä^— Ä und B^— B giebt
©«(£-0-0, cDJB(27-r)«0,
woraus
folgt, wo V eine Zahl ist. Ebenso ergiebt die Vergleichung von B^— B
und die von C^— C und Ä^^ — -4:
2;-A AJBC.
Damit wird ^ ^ , «^ „ . , , /rs m /r
JDj — D «= I o5D2: + A I a)S)SS
Da CD©»® =(a-S))(6-a)) = Se + eS) + S)95 ist, muss,
damit die drei obigen Ausdrücke gleich sind,
sein. Multipliziert man mit S), so folgt:
17) A»es) = ,i®aa)-=v«a3S)
und die weitere Multiplikation mit %[, 93 und S liefert:
Diese Gleichungen können auf zwei Arten erfdllt werden. Ent-
weder ist S[83SS) -|- 0. Dann ist A «« fi = i/ = 0 und es tritt zu den
Gleichungen 16) noch hinzu:
16») Dj - D - 1 a^Z.
Das Tetraeder AB CD wird somit durch den Winder 2? in das
4,BiC,Di übergefQhrt.
Oder es ist «©eS) = 0, und die vier Punkte «, », (S, ® liegen
in einer Ebene. Dann kann man die Zahl q so bestimmen, dass
p93)l£ den drei in 17) gleichgesetzten Produkten gleich wird, und
erbüt dann:
16«*) A - D « j w© 2; + p I «asBC.
254 ^^^ Bewegung eines starren Körpers.
§ 10.
Das Tetraeder A^B^C^D^ war so angenommen, dass die sechs Ent-
fernungen der vier Ecken den entsprechenden Eautenlängen des Te-
traeders AB CD gleich sind. Daher sind die beiden Figuren entweder
kon^uent oder symmetrisch. Da in den Gleichungen 16) und 16*)
die Uberfahrung durch einen Winder 2J ausgefUhrt wird, sind dann
die beiden Tetraeder kongruent; und daher müssen, wenn sie sym-
metrisch sind, die Gleichungen 16) und 16**) gelten. Diese setzen
aber voraus, dass die vier Punkte 9[93(S2) in einer Ebene liegen.
Wir haben also den Satz: Wenn zwei Tetraeder symmetrisch
gleich sind, liegen die Mitten der Verbindungslinien ent-
sprechender Ecken in einer und derselben Ebene, die Mittel-
ebene heissen möge.
Dass im ersten Falle die beiden Tetraeder kongruent sind, kann
mau zeigen, indem man die Gleichung:
ABCD^A^B^C^Dj^
beweist.
Setzen wir, ähnlich wie in § 8,
^ = « + a, A^^-a,
Ci-e +c, c = e-c.
18) {
+ 2[%bcd - Sacd + dabd - 35 ahc].
Weil ein Produkt von vier Vektoren Null ist, ist
SBacd = 95acd + (31 - ^)acd « %acd u. s. w.
und daher die zweite Klammer
= %{bcd — acd + abd — abc)
= a(6-a)(c-a)(d-a).
Sind nun uvwt vier Vektoren, so ist
weil die drei Faktoren Vektoren, die auf t senkrecht stehen, also kom-
planar sind.
Oder, um einen andern Beweis zu geben, sei \vt^f/, \ totste*
gesetzt, so ist:
vV I ut ^ (v' I u){w']t) - (v' i t)(w' 1 u).
Aber v'\t^t\v^^tvt ist « 0, und ebenso w'\t, daher ist
und dies ist die zu beweisende Gleichung.
Von J. LöBOTH. 255
Es ist aber 2(b-a) = j a)(© - ?t)2:
Bringt man daher mit Hilfe eines willkfirlichen Punktes den
Winder 2 in die Form Pe + fff, wo efg Vektoren sind, so folgt :
a>(a5-a)2;=c(«-a),
c-a==||(a-(J)e,
d-o = ||(«-3))c,
sodass nach der eben bewiesenen Formel:
(6 — a)(c - a)(d — a) «« 0
ist. Die erste Klammer in Gleichung 18) kann man schreiben:
8l»6(d -a)- «a52)(c - a) + «(SS)(6 - a)
+ a[a956 - «SB© + «S® - »(£©].
Der Koeffizient von a ist gleich (« - S))(a5 -©)((£- 3)), daher
der zweite Summand als Produkt von vier Vektoren, gleich Null.
Der erste Summand wird aber gleich
i[a»ei(«-S))c-?i»s)|(2i-e)e + «es)|(«-»)e]
und, wenn man «»(£=- «(© -V) ((&-%) u.8. w. einführt,
= ![(» - «0(6 -«)!(«- »)c - (»-«)(» -> «) I (« - e)6
+ ((£-- a)(a)-«)l(«~a3)4
Sind nun wieder uvwt vier beliebige Vektoren, so hat man
UV \wt ^ (u \ w) {v \t) — {u\ t){y I tc^),
vw\ ut^ {v j w)(tr|/) — (t? |<)(t<;!ti),
M?U I Vt^{w\ V){U \t) — {w\t){u \V ),
daher durch Addition:
uv\wt + vw\ut + wu 1 v^ «= 0.*
Dieser Oleichung zufolge ist also der Koeffizient von -^9, gleich
Null und demnach ÄBCD = A^B^C^B^
§11.
Man kann den Satz über die symmetrischen Tetraeder auch noch
auf andere Art beweisen. Wir denken uns von B aus eine Senkrechte
auf die Ebene ABC gefällt, deren Fusspunkt in dieser Ebene der
Punkt:
* GraBsmann a. a. 0. Nr. 185.
256 ^^® Bewegung eines stairen Körpers.
A + ß{B-Ä) + riC-Ä)
sei, wo ß und y Zahlen sind. Da | mÄBC ein auf der Ebene ABC
senkrechter Vektor ist, kann man
19) D = Ä + ß(B-Ä) + y(C-Ä) + l\mÄBC
setzen. Für das kongruente Tetraeder wäre dann
A= ^i + ßiBi- Ä,) + y(C,-A^) + l\ aA^B^C^.
Daher ist fOr das symmetrische
19*) Di = A, + ß{B,- A,) + y(Ci -A)-^\ «^^i ^i ^i
also
20) ® = a + /»(»-«) + y(e - «) - ^\miA^B^C^-ABC).
Mit den Bezeichnungen des Torigen Paragraphen ist aber
^JBiC, - ABC = 2[«a5c + ©Sa + 686 + ahc},
also, weil mähe = 0 ist:
o(AiBiCi-ABC) = 2ol?ia3c + »So + S«6]
= 2[(a3 - «)c + (6 - »)« + (« - e)i]
= 2[a(6 - c) + »(c - o) + S(a - b)]
= a I (s - ö)c+ SB I (a-6)c + s I (»-«)t
um hiervon die Ei^nzung nehmen zu können, muss man die
rechte Seite, die eine Summe von Bivektoren ist, auch als soldie
darstellen. Zu dem Zwecke formt man sie in
(« - e)l(S - SB)« + (SB - S) i (« - S)c
+ 6[| (S - »)e + 1 (« - S)e + | (» - V)e]
um, was, weil die Klammer verschwindet, der ersten Summe gleich
ist. Damit folgt:
I o(^, B,C^ - ABC) = I [(81 - 6) I (S - SB)c] + | [(ffl - S) | (« - S)e]
= [(« - S)|c](e -a5)-l(Sl- S)|(S- »)]e
+ [(»- S) I c](?t - S) - [(« - S) I (© - S)]«
= «[(SB - e)|e] + SB[(S - «)|e]
+ 6[(«-SB)|e].
Dieser Ausdruck stellt aber einen in der Ebene «SBS enthaltenen
Vektor vor: addiert man dessen — ^ -faches zu dem Punkt
a + /}(»-«) + y(6 ~ 20
der Ebene S[93S nach Vorschrift von Gleichung 20)^ so entsteht in 3)
wieder ein Punkt dieser Ebene.
§ 12.
Wenn die beiden symmetrischen Tetraeder AB CD und A^B^C^Di
gegeben sind, so ist der Winder E vollständig bestimmt, daher auch
die Zahlen Afii^ und q in 17) und 16^. Nimmt man aber H und
Von J. LüROTB. 257
p beliebig an und berechnet dann A^B^C^D^ aus den Gleichungen 16)
und 16**), so wird das Dreieck A^B^C^ zu ABC kongruent Femer
^ {P^^A,y^ {D - Ay ^ 2(» - «)|(D,- D - ^,+ ^)
-2<>(»-a)cDa»e
Somit wird nur dann ^ r\ A A
Di^ =- !D^ und ebenso 1\B^ « !d!B, JD^C^ - 2>C,
wenn entweder p » 0 oder die vier Punkte S[93(S2) in einer Ebene
liegen. Nur dann erhält man folglich ein zu 9 89 SS) kongruentes oder
symmetrisches Tetraeder.
Es ergiebt sich nun im letzterem Falle:
A,B^C^B^+ ABGD « 2[a95eS) + ahcd + F\
wo
Weil aber a&cd als Produkt von vier Vektoren, und 093 SZ) ver-
schwindet, weil die vier Punkte in einer Ebene liegen, ist nur noch
F zu berechnen.
Dies ist gleich
«»(c - a){d - a) - «(£(& - a){d - a) + «©(6 - a){c - a)
+ aa3(arf - ac) - ae;(ad - aV) + 'ü'iiiac - afc)
+ Sd^ad - a3a)ac + eS)a6.
Die sechs letzten Summanden ergeben in anderer Zusammenfassung
(«» + »6 + Ca)ad + (95« + aa) + S)a3)ac
= (« - e)(a3 - ^)ad + (95 - ©)(« - ®)ac
+ (« - ®)(e - S))a6 = 0,
▼eil jeder Summand als Produkt von vier Vektoren filr sich verschwindet.
Wenn man die drei Vektoren « - 95, « - S und a - 3) mit
«, p, w bezeichnet, so wird der erste Teil von F gleich
'^%[u\ve{\we + pIwv) — t7|uc(| we'\-Q\uv) + w\ue\ve],
Der Inhalt der Klammer ist p2\+ ^s; wo
T^^ u\ve\uv — v\ue\ tiv,
T^^ u\ve\we— v\ue\we + iJo\ue\ve.
Nun ist aber u\ve\wt ^ wt\{u\ve)
^ wt[v(u\e) - e{u\v%
daher
Tj — — uve{u I v) — vue{v | m) '= 0.
258 ^^® Bewegung eines starren Körpers.
Indem man die nämliche Umformung auf T^ anwendet, findet man
T^ = e[vw{u I e) + wu{v \ e) + uv(tv \ e)].
Für beliebige Vektoren uvw verschwindet die Klammer nicht
Hier aber sind diese drei Vektoren komplanar, daher kann man
w =^ ^u + vv
setzen y womit sich
jT, — e[^vu(u I e) + vvu{v | e) + iiuv(u \ e) + vuv{v j e)] = O
ergiebt. Hiermit ist gezeigt, dass
21) Ä^B^C,D,=--ÄBCD
ist f&r jeden beliebigen Wert von p, wenn nur die vier Punkte 9ij 93,
S, 3) in einer Ebene liegen, dass also dann die Tetraeder symmetrisch
sind.
§ 13.
Wenn, wie angenommen, 993(S3) in einer Ebene liegen^ kann
man setzen
22) ® = a + ^(95 - 81) + «'(S - «);
dann ergeben die Gleichungen 16) und 16**):
D,-D=^{l-fi-vXÄ,-Ä) + fi(B,^B) + v (Q - C)
daher der Vektor '
^^^ 2)-(i-^-i/)^-^B-i/C + p|cD«»e
gleich ist. Ist er = x^ so ergiebt die Gleichung 22):
und dann folgt: ^
23)
D ^(l-n-v)Ä +(iB +vC -||cD?l956,
9^
2
9
A-» (1- <* - 1;)^, + fiA+ vCi + f loiaase.
Ist p = 0, so ist also D ein Punkt der Ebene ÄBC^ D^ der bei
kongruenter Transformation entsprechende Punkt der Ebene ^^B^C^
und die beiden Tetraeder ABCD, A^B^C^B^^ sind dann beide Null.
Die Gleichungen 23) ergeben den Satz: Die von den Bcken D
und 2>| auf die Mittelebene gefällten Senkrechten sind gleich lang und
treffen die Dreiecke ABC bezw. A^B^C^ in entsprechenden Punkten,
Wenn man in Formel 20) den in § 11 gefundenen Wert von
\(a{AiBiCi- ABC)
eintragt, folgt: j) = « + ^(» - «) + y(® - «)
- I [Sl(» - 6 1 e) + « (6 ^ « i e) + ® (« - JB »].
Von J. LüBOTH. 259
Die Yergleichung mit 22) ergiebt also:
l-^-t; = l-/»-y-|(a-6|c),
/*=/»-|(s-a|c),
v-y-|(«-»le)
und damit nach 19) und 19*):
D = .l + (^ + 4(5 -fi\e)yB-Ä)
+ X\mABC.
Gin ähnlicher Ausdruck ergiebt sich fQr D,; er entsteht aus dem
Vorstehenden, indem man Ä, B, C durch Äi, £|, C,, und l\aÄBG
durch — X\mAiBiCi ersetzt. Ahnliche Ausdrücke haben wir in 23);
es soll nun nachgewiesen werden, dass beide übereinstimmen. Schreibt
man den obigen Ausdruck:
{D~{l-it-v)Ä+fiB+vC+X,
^^\ l A= (1 - M - v)A,^-(iB^ + vC^ + r,
so wird:
X-{-Y~X\m{ABC-A^B^Ci)
+ A ((J - « I e)(a3 - «) + A(a - SB I «) (© - «)
= A[|a.(^JBC-A-BiC,) + (»-e|e)« + (e-«|c)»
+ («-a3|e)e]-o,
wie oben in § 11 gezeigt wurde.
Dagegen ist:
x-Y — A(e - a I c)(& - a) - x(a - » I «)(c - o)
■\- X\m{ABG + AyB^C^)
- X I roC^BiCi + ^£C7) - ^A((J - « | e) | (St - SB)«
-ix(«-a5|«)|(8t-e)e.
Weiter folgt:
Jj^iCi + ABC - 2«S3e + 2»[6c + 2Sdea + 2(£o6,
fli(.4iPjC, + ^5C) - 2oiaa5(5: + 2(6c + co + ah)
- 2a)8t»S + 2(6 - a){c - a),
also ,
X-Y=2X\ «aSB® + l" I [| (« - »)c •! (« - 6)c]
-4(e-«|e)|(a-»)«-j(«-»|e)|(?l-(J)e.
Setzt man » - « -= m, ß - « = »,
80 ist die rechte Seite oben, soweit sie mit -^ multipliziere ist,
Kl «c • I »c) + (» ' c) I MC — (u I c) I »c — TJ.
260 ^^® Bewegung eines starren Körpers.
Wenn man in u;\^e ^ {w\e)\i ^ {w\v)\e
für w setzt \ue, so folgt:
I we • I t?e — -— (vue) \ e = {euv) \ e.
Anderseits folgt aus \{e \ uv) = u{v \ e) — v(u \ e):
— 1 6[| 6(1 uv)] '=- {v\e)\ue — (u\e)\ ve.
Die linke Seite ist aber = — e{€uv) + \uv'(e\ e). Daher ist:
U = (euv)e — (euv)e + (e\e)\uv ^ (e\e)\ wt?,
oder weü o«»® = (» - 8t)(ß - «) ist,
wenn man mit s die Länge von e bezeichnet. Es wird also:
und die Yergleichung von 23) und 24) liefert
Wenn bei zwei kongruenten Tetraedern die besagten Mitten in
einer Ebene liegen, also
S) -= « + ^(» - «) + vC® - «)
ist, so ergeben die Gleichungen 16) und 16*):
J)i- D = Ä^- A + ii(B^- B - A^ + A) + v(Ci- C - A^ + Ä)
und beide zusammen
D =A +it{B -Ä) +v{C - A),
J>i = A + ^(^1 - A) + KCl - A),
die aussagen, dass AB CD in einer Ebene liegen.
§14.
Die Betrachtungen der §§ 3 und 4 zeigen, dass, wenn 27 eine
Form zweiten Grades ist, die Formel:
25) p^-P_|a,-^^L±^2;
eine kongruente Transformation des Raumes darstellt, um einen
Ausdruck von P^ durch P aus ihr abzuleiten, nehmen wir an, £
sei in die Normalform: TJ == 77 4,21
gesetzt, wo e ein Einheitsvektor parallel dem Yektor a und A eine Zahl
ist. Dann hat man, da
Von J. LuBOTH. 261
ist, 1 1
oder
26) p^-U=P-U+U-^\(P-U)a-^\(P,-U)a.
Hieraus folgt:
a\iPi- U) == al{P - U) + la\e
a(Pj-C0-|a(P-Z7)-i{(P-£;)(a|a)-a[a|(P-?7)]}
-|{(^i-f^(«l«)-«[«l(i'i-ü)]).
Tngt man 26) ein, so erhält man
P^-U='P—U+U-\{P-ü)a-j(P-ü)(a\a) + \a[a\(P-U)]
-\(P,-ü)(a\a) + \a{[aXP-U)-\ + X(a\e)].
Setzt man die Länge des Vektors a gleich 2tg^) so dass
o = 2tg|^-e
ist, so wird: '
P,-U^ P- f7+Ae-2tg||(P- 0)e-tg»|(P- U)
+ tg«|e(e|P-ü)-tg'|(P,-?7)
+ tg*|c{[e|(P-l7)] + A),
woraus ^
27)
p^-U=(P- C0cos9) + Ac + 2sin»|c(e|P- U)
— sin 9 |(P — ü)e
Setzt man in dieser Gleichung tg |^ » fi und geht zu orthogonalen
Koordioaten über^ so erhält man aus ihr die bekannten Euler sehen
Fonnehi der Transformation dieser Koordinaten.
Wahrend die Formel 25) für g? « 180® ihre Giltigkeit verliert, ist
dies bei 27) nicht der Fall. Sie liefert vielmehr
^^^^U+^e+e(e\P^U)
^0 einen Punkt auf der Axe (U^ a); und da
(P,-P)|6 = -2(P-C7)|e + A(e|e) + (c|c)[elP-D'J = |,
so ist die Projektion von Pi — P auf die Axe konstant, wie es bei
«iner Drehung um 180® sein muss.
262 ^'^ Bewegung eines starren Körpers.
In Formel 27) kann man schreiben:
iP-ü)e = m UPe,
U+{P-U)coa<p + 2Bm*^e(e\P-U)
= P(l - 2Bin»|) + 28in»| U+ 2sm*^e(e\P- U)
= P + 28in» I [c(e I P - ZT) - (e I e)(P - f7)]
= P+2sin>||c[e(J'-C0]-
Also folgt:
28) Pi-P- 2sm*||e(|a)f7P6)-8in9)|cDÜPe + Ae,
oder, wenn man die Form zweiten Grades TJe mit n bezeiclmet
weil e = Gjll ist,
Pi= P + 2sin^| I (o/Z-loPil) + siny I ©PiZ + Aoil.
Betrachtet man nun die allgemeinere Form:
29) P/ = P + I (©Z'. 1 aiP2:') + r I o P£\
wo T ein Zahlenkoeffizient und Z' eine Form zweiten Grades ist
deren Normalform äüe 4- nie
ist, wo I und rj Zahlen sind, von denen man | positiv annehmen kann,
so wird pf_ p ^ I (^ei^^püe + ije) + 1 1 (goPD-e + i? | c)
= P + 6* 1 6(1 m P[7e) + r|| oP J7e + ri^e.
Die rechte Seite wird mit der von 28) identisch, wenn
|*=2sin^|^> rS = sin9P, ri/ = A.
Man kann also den Winder 2?' und die Zahl t so bestimmen
dass durch die Formel 29) dieselbe kongruente Transformation dar-
gestellt ist wie durch die Formel 28). Es folgt
| = /2-sin|, T«=V2.cos|, i? = — sec|.
Es stellt also 29) eine Schraubenbewegung vor, wenn |^ + r* = 2 ist.
§15.
Es liegt nahe, unter £ einen beliebigen Winder verstanden, <K^
durch
30) P^ = P + €> I (© 2: . I oP2) + ö\(o P2,
wo Q und 0 Zahlen sind, gegebene Baumtransformation zu betrachten.
Von J. LüBOTH. 263
Ersetzen wir den Punkt P und den ihm entsprechenden P^ durch
anderes Paar von zugeordneten Punkten QQi, so folgt:
Q^-Pi-~Q-P+Q\(o£-\a>(Q-P) + o\miQ-F)S.
Sei nun, wie oben ai^enommen, £ in der Normalform
'"'^ m(Q - P) S = ^{P - Q)e, oJC-lc;
ler
Qx-Pi-Q-P+V9\e[\iP-Q)e] + <Ji\iP-Q)e
= Q-P+V9[P-Q-e(P-Q\e)] + ai\iP-Q)e
Die Multiplikation beider Ausdrücke liefert dann
rP,)|(Ä--Px)-(e,-P.)*
^{■^-VQyiQ-py+VQii-VQKP-Qiey+VQii-VQXP-Qiey
+ i*Q\p -g\ey- «'I* [(p -Qy-iP-Q\ e)*]
= [(1- V9y+ i'oViiQ - P)'+ [2i'p - «*r- i*ff*] (p-Q)\ ey.
Setik man < ►» , ► , •
1— l^p — Acosx, |0=°A8mX,
kann man dies
(Öl- -Px)*= (Ö- -P)*-^*+ (1 - ^'){P- «|e)*
kreiben. Die Formel 80) stellt also nur, wenn A « 1 ist, eine kon-
nente Transformation vor. Da aber
^ em-Pt)'-(X-i'9Xe\Q-P)-V9iP-Q\e)
ai) (P,_gj;e-(P_<^)|e
y 80 schreibt sich die letzte Gleichung:
{Q-Py- (Q-P\ey ist das Quadrat der Projektion der StreckePig
F eine Ebene, die zum Vector e senkrecht ist. Daher sagt die
eichong 32) aus, dass die zu e senkrechte Komponente von PiQi
nal 80 lang ist als die zu e senkrechte Komponente von PQ, während
) Gleichung 31) zeigt, dass die zu e parallelen Komponenten dieser
Kcken gleich sind. Man kann also sagen, dass die Gleichung 30)
^ affine Raumtransformation darstellt, bei der die zu e parallelen
mensionen ungeandert bleiben, die zu e senkrechten aber auf ihr
faches gedehnt werden, während zugleich eine Schraubung um eine
^ parallele Axe stattfindet.
tx*m^esk.
^: .ja liea^r t'irLifieliiiiig:
= J-
cLA^ßB + fC
_^i.
i£Sflai » genannt. Bexeiclmet m
— mit i^,
- ^' — '- mit JE^i,
- - --i'-e Punkte der beiden Ebenen ÄJ\{
_ ^.u^ TTMsformation in einander übergeh«
~^Z-m, D = E+m, 2) « « + w.
-. -» (d-fe) = w|(d-ö) = 0
- ,-*0, m|(c — a)«=0
_ . ^etxt man weiter:
. - aÄ + ßB + yC . Q
_ --*= a + ß+r +2pg + m
- - -' « + <J + r
-';;.?!= a + pgr + m.
>c abo auf der Axe (31, q) gelegen, die ii
" wvEZi sie nicht Null ist, senkrecht getrofe
- - ,:7K*:hflderte Bewegung führt das Tetraed«
-r, so dass der oben behandelte Fall der de
._^.- J mit Ä zusammen, so müssen die beidei
^ . >«;» L Dies ergiebt sich auch aus der Betracli
. :D^-äB(JD des § 10, die, weü hier
-=■* Icd — acd + abd — dbc)
Von J. LüBOTH. 267
, , aabe , ' Bahc
id damit ergiebt sich:
Ist a + /5 + y = 0, so ist aa + ßb + yc = 0, daher die drei Vektoren
k komplanar. Der Vektor q ist dann auf der Ebene dieser drei
ektoren senkrecht. Aus den Gleichungen 33) folgen
(3>-a)t(&-a) = 0, (3)-a)|(c-a)«0,
e zeigen, dass 3) — K zu g parallel ist. Dann liefern die Gleich-
H5en33): q\d ^ q\a ^ q\b = q\c ^0.
Somit reicht eine Drehung um 180® um die Axe (?t, q) aus, um
MD in A^B^C^B^ überzufahren.
§18.
Die Satze der §§ 10, 16, 17 über die Mitten der Strecken, welche
ütsprechende Ecken von zwei kongruenten oder symmetrischen Tetra-
dem verbinden, ergeben sich auch aus bekannten Eigenschaften der
rthogonalen Transformationen mit reellen Koeffizienten, denn jede
fBimetrische oder kongruente Raumtransformation ist ja orthogonal.
^" [ x^==^ A + a^^x '\- a^^y + a^^z
34) I y^ «= B + (ji^^x + a^^y + a^^z
ie Transformationsformeln und ^, 17, g die Koordinaten der Mitte
er Strecke, die den Punkt {xyz) mit seinem entsprechenden (x^yiZ^
Hrbindet, so ist: / «fc a \ fr, \ i\^ 1 ^ *, _l ^ »
2i2 = B + a,i a: + (o^a + l)a? + cr^^
2g = C + «31 a; + «32^ + («83 + l)z.
Die Determinante:
a„ - s «1, «13
Ö^Sl «38 «SS — «
<|P(S)
it die sogenannte charakteristische Funktion der Substitution 34)
od es ist bekanntlich: /q\ ^ ^ ^ + 1
fc nachdem die Transformation kongruent oder symmetrisch ist.
Die Gleichung g)(s) «= 0 kann s = + 1 oder 5 = — 1, neben kom-
jlexen Werten, zu Wurzeln haben. Ist 5 = + 1 eine ^ fache, 5 •= — 1
ane v fache Wurzel, so ist:
268 ^^ Bewegung eines siairen Körpers. Von J. Lürotb.
/i + V = 1 oder 3
(-1)'-«
und für eine m fache Wurzel verschwinden in der Determinante 9I
alle Unterdeterminanten (4 — m)*®"* Grades, wahrend die (3 — wj
Orades nicht alle Null sind.*
Daher sind folgende Falle möglich:
« = + 1^ v=:0 oder 2,
-1, 1 3.
£& ist aber g>{—l) die Determinante der Gleichungen 35). 1
also v = l, so verschwindet sie; zwischen den Grössen:
besteht eine lineare Gleichung oder die Mitten der betrachteten Streck
liegen bei symmetrischer Transformation auf einer Ebene.
Bei V ^3 ist die Transformation ebenfalls symmetrisch, es n
schwinden aber alle Determinanten ersten Grades fär s =^ ^1, iL
alle anderen a^ sind Null, daher folgt:
oder die Mitten fallen in denselben Punkt.
Bei 1; » 2 handelt es sich um kongruente Transformationen, i
Unterdeterminanten zweiten Grades verschwinden für s == — 1^ i
bestehen zwischen den Grössen 2| — -4, 2ti — B, 2 g — Ciw
lineare Gleichungen, und jene Streckenmitten liegen auf einer Linie
Bei kongruenter Transformation füllen also jene Mitte
punkte entweder den ganzen Raum aus oder sie liegen &t
einer Geraden, bei symmetrischer Transformation liegen s
auf einer Ebene oder sie fallen in einen Punkt zusammen.
Diese Sätze ergeben sich auch ohne Schwierigkeit aus den i
gemeinen Sätzen über die Überführung eines räumlichen Systems
ein ihm gleiches, die H. Wiener gegeben hat (Berichte d. math.-plij
Klasse d. kgl. Sachs. Gesellsch. d. Wissensch., 1891^ Seite 659). 1
* Stickelberger: Über reelle orthogonale Transformationen. Beilagi' si
Programm des Polytechnikums , Zürich 1877, Seite VII.
8ur les types les plus generaux d'öquations represen-
tables par trois systömes de ceroles ou de droites
ootes. Application aux equations quadratiques.
Par
M. d'OCAGNE
ik Paris.
1. Soient:
«3)
»1 (^+ y*) + xfi + ytpi + ^1 = 0,
»«(«* + y*) + ^/« + y 9?8 + *» === 0,
»8 (^' + yO + ^^ + y 9^8 + *8 =* 0 ,
es equatioDB de trois systemes de cercles cot^s respectiyement au
nojen des valeurs des param^tres a^^ o, et a^, equations dans les-
joelles fiy qp,-, ^^ representent des fonctions du paramfetre a,(i »= 1^ 2, 3\
X) a^j a, des constantes qui; en s'annulant; transforment le Systeme de
ercles correspondant en un systäme de droites.
Pour former Fequation en a^^ cc^ et er, represent^e par l'ensemble
e ces trois systfemes cotes il faut dliminer o; et y entre ces trois
ijuations. Ooni]iien9ons par eliminer x^ + y^ entre ces Equations
tises deux ä deux. Gela nous donne
-0,
/i Oj
/« 0,
« +
Vi «1
Vi 0,
y
«1 *i
0, *,
ft 0,
f» 0,
x +
V* 0,
9>8 Oj
y -
0, ij»,
Oj Vj
/i «8
ft »1
a: +
9>8 %
9?i «1
«8 *8
= 0,
= 0.
Si on additionne ces trois Equations apr^s les avoir multipliees
^specÜTement une premi^re fois par ip^y 9?,, g?„ et une seconde par
i'/2;/s9 ^^ obtient les deux suiyantes:
270 S^if 1^8 types les plus g^n^raux d'^quations repr^sentables etc.
fi 9i «1
Si^ apr^s avoir pos^
X —
y-
»1 9>i *i
a, 9?, ^2
«8 % *s
/i «1 *i
A «^8 *8
0,
«0.
/i 9>i *i
I>- fi 9>2 *2
^8 9>S *8
nous convenons de repr^senter par 23^, Z)^, Z)^ ce que devient
determinant lorsqu' on y remplace les fiy les q>i, ou les ^, par
Ui, nous voyons que les equations pr^c^dendes peuvent s'ecrire:
D,f,x - D/ — 0,
D9y
Dy=0.
or.
Portant les valeurs tir^s de lä dans l'^quation a^) on a
fvJif-fi
^pjDy« 9i
tißv-=-^i
»1 9>i *i
«2 9» *2
«8 98 *8
/i «1 *1
A «2 *%
fn «3 *'8
fi 9>i «i I
A 92 «2 I =
A 93 ^»3
«l/i Tl
*i
0 9,
*«
+
0 9,
*8
0 9,
*i
«j/i 9>»
*•»
+
0 9>,
l^s
0 9, t
0 9ä <i
«s/i ?1 *
/; 0 «
A 0 ti +, fi "»9i t, + fi 0 «I
f, 0 i',. ;/; 0 ts [f, «,fi«
A Vi«»!*!
fs Vi 0
/s y» 0 !
+
A
9. 0
1
A
9»«»<-i +
r.
9, 0
fi Vi
fa Vt
Xv>(i cu additionnant en colonne
fhfi «i9i «i*»! \ fi IPt *i
I fs V» t» I i /■« f » *j
utt.«tioa ci-dessu3 devient donc
= 0,])
l)
»
Pftr M.
]
d'OcAOHB.
0, 9», f 1
i«i Vt *«
>5 9$ *«
1
+
fl (^i ^l
f% »a *2
f% «a V's
+
fl 9x ^1
271
-0.
Teile est donc, sous forme symetrique, requation en cciy cc^y o,
plus g^n^nde repr^sentable par trois systömes de cercles cotes
Supposons que deux de ces systömes de cercles se reduisent a des
fernes de droites. Pour cela, faisons a^ — a^ — 0 et aj => 1 (puisque
est different de zero). L'equation 1) devient alors:
5
J
Vi *i
i
+
*. /.
1
+
A Vi
V% *a
*«/.
U Vi
fl Vi ti
U Vi ti
fz Vz *s
0
Si on pose d'une maniere generale:
peut s*ecrire
M ^if\ + \tf\+fz\fv\\v^\ + Vfi\fv\\i^f\+i'z\f<p\^0.
2. Examinons dans quels cas^ les fonctions fi, q>i, ^i etant des
fnomes du 1®' ou du 2"'' degre, la demifere equation ^crite pourra
quadratique, c'est ä dire du second degre par rapport ä Tensemble
variables ctj, er, et «,. Pour cela representons par
X le degre des polynomes \v^\ ^^ \i'f\}
f* n 7} » ff \fv\ y
ff
ff
ff
ff
ff
ff
ff
ff
ft et 9)3
*8
Od Yoit que les deux premiers termes seront du degre 2k, les
suivants du degre X + fi + v et le demier du degr^ 2 fi + sr.
* que requation soit quadratique il faudra donc que Von ait
2X<2, A + fi + i/<2, 2fi + Ä<2,
sr ne pouTant d'ailleurs etre nuls ä la fois puis qu' alors aji dis-
trait de Tequation donnee. Ces conditions ne peuvent etre r^lisees
dans les trois hypotheses
A«l, fi«0, v=-l, Ä«2,
A«0, fi-0, v«2, Ä=-2,
lonnent respectivement
2A«2, A + fi + v-2, 2fi + Ä = 2,
2Jl = 0, A + fi + 1; = 2, 2fi + jt « 2.
272 Sui^ l^s types les plus g^n^ranx d^^quaiions repräsentables etc. !
Nous allons faire yoir que les deux demieres hypotheses doive
etre ecartees. Prenant, en efFet, les polynomes /i, 9>i, ^i, /*,, ^„ i?^ ^
premier degre (car s'ils se reduisaient ä des constantes les Tariabl
a^ et a, disparaitraient de requation) cherchons a faire en sorte q
les polynomes | <]Pt(;| et | V'/'l se r^duisent ä des constantes. Si n<^
posons d'une mani^re generale: i
f^ — miUi + ni, g?< — |),a,- + g/, ^,- « r,ai + 5,-, !
nous voyons que la condition requise sera remplie si Ton a :
3)
wijfj — ^2^1 *— 0,
4)
Pi^i Ä»-i = 0,
5)
6)
7)
8)
De 3) et 4) on tire
9)
m, Pt r,
«»1 Pt »•«
Si dans 6) et 8) on remplace m^j p^y r^ par les quantites p^
portionnelles tirees de 9); on a
10) nirj — Wi5j = 0,
11) iin- PiSi^O.
Les ^quations 5) et 10) donnent alors '
fj Sj 8^
et de meme 7) et 11)
f I «1 «1 I
!
Cüs deux demieres suites d'egalit^s donnent ä leur tour |
13) ?i =, ^ » iL,
n, j, s, I
K^mpla^ant enfin dans cette derniere suite d'^galites ni,, Ptf ^i^
*\^ (^% ^x par les quantites proportionnelles tirees respectivemeni de \
* i> IS'^j on a
*A^ ^ = ?i = !i..
ts (?, s, '
'Lv^ trvns doubles proportions 9), 13) et 14) constituent un sysfeii
^.urnut ^tre Substitut ä celui que forment les equations i
■X.
^ ••,*ussi $ttpposons d'abord les divers coefficients non nuls, noi|
> ..r *e«* egalit^s 9) et 12) etablissent que les faisceaux a,) i
7--.»e ^nt de convergence, les ^galit^s 13) et 14) que (
Par M. d'OcAGNB. 273
point est a Tinfini. Quelles que soient les valeurs attribu^es a a^ et
ä 0, les droites cotees correspondantes se couperaient en ce point
situe ä rinfini. L'emploi de Tabaque deyiendrait illusoire.
Pourrait on maintenant satisfaire au Systeme forme par 9)^ 13)
et 14) au moyen de valeurs nuUes pour certains coefficients? Une
premiere maniere consisterait a supposer nuls les deux termea d'un
des rapports entrant dans 9), par ezemple 9»^ » n»2 — 0; mais alors,
en yertu de 13) et 14) on devrait avoir aussi n^ « «, « 0 et les
sjstemes «j) et «,) seraient encore paralleles entre eux, hypothese in-
admissible^ comme on vient de le voir.
üne seconde maniere consisterait ä annuler a la fois les termes
se correspondant dans une des doubles proportions, comme
Wj «= Pi = r^ — 0 ou w^ «» äi « ^1 « 0,
mais alors la variable correspondante a^ disparaitrait de l'equation.
Les deux bypothfeses pour lesquelles A — 0 doivent donc etre
ecartees, et il ne reste que la premiere ci*dessus que nous allons
etudier en detail.
3. La condition A — 1 entraine les ^galit^s 3) et 4) ci-dessus
reunies en 9) d'oü on tire encore
15) ^iPi ^ ^Pi = 0.
La condition fi » 0 entraine pr^cis^ment cette egalite 15)^ plus
16) f^iii-'^Pi-O,
17) Wift— m2gi=-0.
Rempla9ant dans 17) m^ et p^ par les quantites proportionnelles
tirees de 9) on a
18) n^Pi — mj^i = 0.
De 16) et 18) on tire
19)
Pl «1 &
et si on tire de la des quantit^ proportionnelles ä n^ et ä q^ pour
les porter dans 17) on a
20) n^p^—m^q^^O.
Les ^alit^s 18) et 20) peuvent etre substituees ä 16) et 17)
pour former avec 9) l'ensemble des conditions exigees par l'bypothese
^ = 1, ft«0. Ces egalites expriment que les centres des faisceaux
^i) 6t ce,) sont rejet^s ä Tinfini^ mais ici dans des directions differentes.
Supposons que Ton y satisfasse par des valeurs non nulle s. On
tirera alors de 19) F^galit^:
w^g,- »8^1-0
V^ jomte k 15), 16) et 17) montre que \f(p\ devient identique-
ment nul, bypoth^se inadmissible car alors la variable a^ n'entrerait
plus dans Tequation 2^*»).
18 •
-0]
_0 K*^®^**i«»-**29i^0).
274 Suf les tji^es les plus g^n^raux d'^quations repr^aentables etc.
On ne peut donc ici satisfaire aux ^galit^ 9), 18) et 20) qu'en
prenant ^^ — m, «pj « p, — 0.
Comme en outre^ les coefficients r^ et r^ sont necessaiment diffe-
rents de z^ro, puisque, B*il n'en ^tait pas ainsi, a^ et ce, disparaitraient
des equations a^) et Oj), on pourra prendre ^i — ^g — 1.
En r^sum^y T^quation 2^^) sera quadratique lorsque ä Oj
et ä Oji correspondront les syst^mes de droites paralleles
«1)1 n^x+q^y + s.+ a^^O
OjX n^^+q^y + s^ + a^
et ä a, le Systeme de cercles.
«3)1 ^+ y^+ (*'»8a8+ »«)^ + (P««S+ 2s)y + ^8«8*+ ^8«8+ «8 — 0.
Remarquons que les centres de ces cercles, dont les coordonnees
r^sultent des equations ^ . .
2x + ^8«,+ n, « 0,
se trouvent sur la droite
2p^x — 2m,y + n^p^ — m^g, — 0.
L'enyeloppe de ces cercles est la conique
(m^x + p^y + rj)2- 4^3(0:«+ y*+ n^^x + q^y + s,) - 0,
ä laquelle ils sont bitangents, ce qui montre que la droite precedente
est un axe de cette conique.
4. On peut se demander si inversement toute ^quation qua-
dratique teile que
A,a^'+ A^a^^+ A^a^^+ 2B,a^a^+ 2B^a^a,+ 2B^a^a^
+ 2C^a^+2C^ttt+2C^a^+ 2) - 0
est susceptible d'etre ainsi representee.
Pour nous en rendre compte 61iminons a^ et a^ entre les equations
^1)1 > ^)i ^^ Q) ^^ cherchons s'il est possible de determiner pour les
coefficients des deux premi^res des valeurs reelles telles que requation
quadratique en a; et y resultante represente un cercle.
Si on tire a^ et.o^ des equations a^\ et 0^)1 ci-dessus pour les
porter dans Tequation Q), on obtient en ^galant entre eux les coeffi-
cients des termes en x^ et y^ de Tequations obtenue et annulant celui
du terme en xy^ les equations:
^1^121+ ^njg,+ JB3(w,g,+ Wjjj) - 0.
De la seconde on tire
Portant dans la precedente, on trouve, apres r^duction,
2^ - AA--B.* *
Q)
Par M. d'OcAowK. 275
Le numerateur de cette fraction etant positif on voit que la
realite de q^ exige
21) Ä,A^-B,'>0.
Comme on pent permnter entre enx les indices affectes aux trois
rariablesy on voit que la condition de realite peut s'exprimer ainsi:
si, dans T^quation Q), les variables aj^ a^ et a, sont con-
sider^es comme les coordonnees courantes d'un point de
I'espace, il faut que la section par Tun des plans de co-
ordonnees de la quadrique d^finie par cette ^quation soit
du genre elliptique.
Supposant la condition remplie on a
22) ^^^V^jfjg^
et, par suite,
23) Ä^n^jJ^
Le choix de n^ et n^ est libre^ ä cette seule reserve pr^s qu'on
ne saurait prendre ä la fois n^ » n^ » 0, parce qu' alors q^ et q^ 6tmt
nuls aussi, les denx faisceaux de droites crj et u^) seraient tout entiers
rejetes a l'infini.
Quant ä s^ et s^, qni n'entrent pas dans les ^quations de con-
dition, on peut les choisir arbitrairement. Nous prendrous «i— s, — 0.
Des lors^ n^ et n, ^tans quelconqnes mais non nuls ä la fois,
Qi et q^ ayant les valeurs 22) et 23), et Tinegalite de condition 21)
etant satisfaite, on pourra representer Tequation Q) au moyen d'un
Diagramme cot^ on abaque constitüe par les sjstemes de -droites
«i), «i^ + ftSZ + aj-O,
ff,), fhx + q^y + a^^O,
et le Systeme de cercles
-2[(BiW,+B,ni)«,-f Qni+ C,fi,>
-2[{B,q,+ B,q,)a,+ C,q, + C,q,]y
Nous terminerons par la remarque que Toici: Puisque les cercles
ttj) ont leurs centres en ligne droite, on doit pouvoir^ en prenant cette
droiie connue axe des y, faire en sorte que Fequation de ces cercles
ne contienne pas de terme en x. Or^ il semble ne pas pouvoir en
etre ainsi dans le cas g^neral, puisque nous venons de voir que n^ et
ftg ne sauraient etre nuls i la fois. Mais cette contradiction n'est
qu'apparente. 11 ne faut pas oublier, en efFet, que nous arons pris
*i *= s, — 0. En r^tablissant pour Tun de ces coefficients une valeur
qnelconque on verrait que Ton peut en disposer de fa9on a annuler le
eoefficient du terme en x.
«s)
8
276 Sur les tjpes les plus g^n^rauz d'^qnations repr^sentables etc. Par M. d'OcAGn,
5. Le calcul effectue au n^ 1 pennet encore d'obtenir la forme
equations repr^sentables au moyen de trois points cot^s pris respectiye-
ment dans trois systemes a^), a^y a,), et qui se trouvent simultane-
ment sur un cercle de rayon R trac^ sur un transparent mobile.
Si^ en effet, le point o,) est defini par les coordonn^e
oü fi et ipi d^ignent, comme pr^cedemment, des fonctions de a,-, on doit
avoir, en d^signant par £ et 17 les coordonn^es du centre mobile^ les
trois Equations : ^^ _ ,,y ^ (^^ _ ^)« - i? (i - 1, 2, 3)
ou g2+ ^,_ 2/-S - 2q>iri + f^+ g),«- B»-0 (i- 1, 2, 3).
Pour eliminer ^ et rj entre ces trois ^quations^ il suffit, apres
avoir pose d*une maniere generale
»5 63 ^3
et en remarquant que
d'appliquer l'equation 1) du n*> 1, ce qui donne
«1
h
Cl
«J
b.
c*
0«
6s
Cj
■«
ou
+ \-2f, -2(pi l\\-2fi -2tpi /;»+ v,»-iPi = 0
24) 1 [\f, V. fi* + 9i'\-R'\fi Vi i!]-=o,
qu'on peut encore ^crire, en posant
et employant la notation abregee du n^ 1 ;
2)/ + Dy« + 41)^(2) - R^Dyf) = 0.
En particulier, si les points aj et a,) sont distribufe sur Ox et
les points a,) sur Oy, cette ^quation, toutes r^ductions faites, prend la
forme simple ^^^(^^ + f^y_^ 4 jj2j + (^^2 _ fj^y . q.
On peut meme supposer que le transparent porte une s^rie de
concentriques donc le rayon 22 soit fonction d'un quatrieme
Km. La forme correspondante de l'equation repr^ntee
it en rempla9ant R par f^.
si R deyient infini Tequation 24) se reduit ä
l/i9>.l|-0,
sur la m^thode des points align^s que nous avons sig-
•».i
.^ ^.ixie, Paris 1891, chap. IV.
über die automorphe Transformation einer Summe
von Quadraten mit Hilfe infinitesimaler Trans-
formationen und höherer komplexer Zahlen.
Von
Professor Beez
in PlAuen i. V.
Soliluaa.
l)
§3.
Die antomorplie Transformation einer Summe
▼on Tier Quadraten.
*
Um die Summe von vier Quadraten in sich selbst zu trans-
mieren, hat man in den Gleichungen:
i
Koeffizienten ait mit Hilfe von sechs unabhängigen Parametern
zu bestinmien^ dass
f,x, 1-0,1,2,3.
Die identische Transformation tritt ein bei
'00
a
11
<
x:
th Variation der Gleichungen 1) mit Berücksichtigung von 2), bei
i, findet man:
da^o— x^da^i + x^8a^ + a^s^^o»?
»)
Ztiuebiiflf. Xfttheaatik n. Phyilk. 48. Jahrg. 1898. 6. Hefl.
19
278 ^^^ ^^ automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
Setzen wir
wo die k sechs von einander unabhängige Parameter bedeuten,
gehen die Gleichungen 3) über in:
dx^ =- (- k^XQ — k^x^ + k^x^)dty
Die Variation einer beliebigen Funktion f{xQ, ^f x^y x^,t) \
giebt sich alsdann:
4)
^f Ax^ , _£^ ^5_ _|_ ^^t_ dxt_
dt
(?«, dt dx^ dt
dXf
Hieraus findet sich mit Berücksichtigung von 4) das Symbol d
allgemeinen infinitesimalen Transformation q)f:
6)
df
df
(i
7)
9»/"= dt = (^1^ + A,«, + A,ai,) -g^ + (- '^a^ + ^4^^ + ^5^) Yi,
+ (- K<ea - h^i + ^6^;») -^ - (^s«o +^621 + ^a^) j,]'
oder nach den willkürlichen Parametern geordnet:
Die allgemeine infinitesimale Transformation ipf ist also aus k
folgenden sechs speziellen Transformationen zusammengesetzt:
-_ df dl
^ (>f df
8)
Vs/" = a?»
1^
dx.
X, —->
1!»
''dx.
Diese sechs infinitesimalen Transformationen bilden eine secb
gliedrige Gruppe, denn für beliebige i und x ist:
Von Prof. Bbbz. 279
insbesondere: i
(!h9>z)^9B1 (92^4) -"^^i; (9>29'6) = 0, (9>»<P6)^ — %>
(^^SVJ^-O, (989^6)^9^11 (9s96) = 9'2;
{^AV>h)^9BJ (9^49^6) === — 98>
(9^59^6)"=' 9^4-
Durch sie wii'd eine sechsgliedrige Gruppe von endlichen Trans-
fonnaüonen erzeugt^ die nicht mit einander vertauscht werden können,
da nicht alle (<p<9>x) "^ 0 sind. Zur Auffindung dieser endlichen Trans-
formationen benutzen wir wiederum die drei verschiedenen Methoden^
welche wir bereits bei der automorphen Transformation zweier oder
dreier Quadrate in Anwendung gebracht haben.
L Setzen wir t ^\, so erhalten wir eine kanonische Form der
endlichen Transformation:
Nun ist för i = 0:
10) I 9*^0-- (^1*+ V+ V)^o- (^«^4+ ^8^5)^1 + (^1^4- ^s^e)^«
• V^l ^5 "T ^2 ^e) ^3f
9>% *V^o + /" V^o;
worin
Ä*- Aj«+ V+ V+ V+ V+ Vi r= ^1^6- A,A5+ ^8^4,
f% = (Ä* - n<pXo - hf'ip'xo,
»«xo = - (Ä« - 2h'nip*x, - (Ä* - n/"*«^
^'\ = (A« - 3ÄY* + nq>'^o + (A* - 2*Y*)/-**o.
Setzt man nun:
3! ^ 6! 7! ^ 9! '
2! 4! "^ 6! 8! "*" 10! ^^
n(^ _ ^' 4. ^*-f' _ ^'-2;^'^ , Ä^-sÄYi+r _ \ ^
' \3! 6! "^7! 9! "^ ■ 11! / '^*
\ 4: ^ 6! 81 ^ 10! 12! ^ / '
so wird:
19*
U){
12o)
280 ^er die aaiomorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
^'o *= ^ü + «^9?^o + ß^^^o + Yv'^o + *^o>
worin 97X0; «jp^Xq, ^'a;^ die in 10) angegebene Bedeutung haben. Durch
Einfähnmg dieser Werte wird:
Setzt man hierin:
A^«a, ;,«6, ^5«^, ^4=-*; ^5^ 9^ h—f} a^^2a^ y 2^,
und nimmt an — was noch zu beweisen ist — dass
/j«2, * = -2d«
sei, so kommt:
+ 2(— aca-fft + cg- bh)x^
+ 2(- CO + i/"— a^ — Ä^)^:,.
Ebenso erhält man
Xi ^ x^ + aq>Xi + ßq>^x^ — y(p^x^ + *^i
Setzt man hierin für ya:^, 9*^1, 9>'iCi ihre Werte:
( 9^1 = — ^1^0 + ^4^ +^^a>
so kommt:
+ x,\aX^^ß{k^X^+X^l,)+yX,^
und nach Einsetzung der Werte ron a^ ß, y, d:
x,'= 2(aG) + f& ^bh + cg)x, + [(o^ - ^*) + (/'» - a«)
+ 2 (— Ao + /"^ - a& — c^)a:i + 2(5^0 + /*A + 6^ — cd)Xy
Desgleichen:
x^=-x^ + a(poi^ + ßq>^x^ + yfp\+ dx^^
12,)
worm
Von Prof. Bbez.
281
Hieraus weiter:
IX'
a^[-aA,+^(iiX,-;,A,)+yi5]
+ ai[-«A4-i8(Ai;, + Aj;,) - yAjl
+ aj [1 + * - ^(V+ V + V)J
12.) { +a;,[ail,-/J(A,A, + AA) + yAi]
= 2(6» + S^fl- — c/"+ oÄ)«^ + 2(Aa» + /"^ + cd — «&)«!
+ 2(- /•© + jf A — 6c — o»)«,.
Endlich:
a;',— 3-, + «9"«» + /Jy**!— yv'aj + rf«,,
V'ar, = (Ai ^6+ h 0^:0+ (- Ai A, + A^A,)^! - (A, A, + A4 A5) x^
-(V + V + ^eV,
v'a^ — A4a;o — Ajä;, + Ai^i.
Dies giebt:
faii'=a;o[-«A, + ^(A,A5 + A,A,)-yAJ
+ «,[- «A, + /J(- A, A, + A4A,) + yA,]
+ ai [- c A, - /J(A, A, + A4 Aj) - yA J
12,) \ +a^[l + <J-^(A,*+Aj»+A,»)]
2(c© + ** — a5r + 6/')a^ + 2(— sro» + /'Ä-oc-6»)a;j
+ 2(/'ö + ^A + ad - 6c)ai
+ [(«»- d«) - (Z'»- a») - 0/*- 5») + (A« - c«)]*:,.
Es igt mir nicht gelungen die unendlichen Reihen für a, /3^ y^ d
in geschlossene Ausdrücke umzusetzen. Dass a«= — 2a>, y« — 2^
als nene überzahlige Parameter eingeführt werden ^ isi jedenfalls ge-
stattet*
Dagegen ist nicht bewiesen, dass ß ^2 und J » — 2<0'^ gesetzt
werden darf. Zu der Annahme ß ^2 wird man leicht gefährt, wenn
man den speziellen Fall f'^Oy also auch y » 0, 4 » 0 in Betracht
weht. Dann wird:
-_Ä^ Ä*_Ä^ sinÄ
a
/''^ÖT
Ä«
6!
4! ''■ **"• "^
1 — C08Ä
Durch Einführung von — wird hieraus:
13)
a —
2
^ . h h
2 8m— cos —
2 2
2 sin*—
ß-
* Siebe diese Zeitscfairift Jahrgang 41, S. 82.
282 t}l)er die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
Wenn y = 0, d =» 0 ist, so entsteht aus 11):
Führt man in diese Gleichung die Werte von a und ß aus 13) ein
und setzt:
cos-r^Ä« — o, xsin— Ä = a, ^sin — ä = 6,
2 ' Ä 2 ' Ä 2 '
^sin-Ä«=c, ^sin^Ä^Ä, fsin-Ä = — ^,
so kommt
h
a^'o == ^o[l -2(a«+ 6*+ c*)l + 2a:i(-ao-6Ä + cg)
^sin-Ä^^/;
15) I +2x^{-'h(o + ah-cf)
welche Gleichung auch ohne weiteres aus 14) abgeleitet werden kann,
sobald man a» — 2iü), ß^2 darin substituiert. Aus 12o) entsteht
die Gleichung 15) , sobald dort ^d* » 0 gesetzt wird.
n. Bei Anwendung der zweiten Integrationsmethode hat man die
Differentialgleichungen :
dXo* do^ dxj
1)
l,a;.'+i,«.'+i,«,' -i.«.'+i«ai'+^.ai' -K<<-K»>\+h^,
^'^' - dt
*« *0 T *6 ^1 1 *• ^t
SO zu integrieren, dass für / = 0 . . . 2?^'«= a?Q, x^^x^^ a^ ^ x^, ^s'^-^j
werde. Man hat zu diesem Zwecke drei yon t unabhängige Integrale auf-
zustellen, welche zugleich Losungen der partiellen Differentialgleichung:
ik,x,'+ k,x,'+ Xtx,') g^ + (- A,< + ^4«,' + X^x,») gl^-
2)
sein werden. Ein solches Integral oder eine solche Lösung ist:
3)^ xj'+x,''+x,'^+x,''^e.
Eine Lösung in linearer Form, etwa
worin die e homogene, symmetrische Funktionen der X^ sein müssten,
existiert nicht, denn dann wäre:
5) +(-A,a:o'-A,a:/ + Aex;)ci
folglich müssten die e den Gleichungen:
Von Prof. Beec.
283
6)
genQgen, was nur dann möglicli ist, wenn die Detemanuite:
0 -Ai -A, -;,
X, 0 -A, -Aj
7)
A, Xt 0 -A,
A. A» ;. 0
= (A,A,-V6+V*)* = /'*
verschwindet. In diesem Falle verschwinden aber auch sämtliche e.
Es scheint demnach die Integration der Gleichungen 1), so lange die
l samtlich von einander unabhängig sind^ unmöglich zu sein.
in. Um endlich die dritte Methode der Integration — die Methode
von D'Alembert — anwenden zu können^ hat man das simultane
System
dt
1)
(tXif j I ] ' I 1 t
mit der Bedingung zu integrieren, dass für ^ = 0
xj = x^j x^ ==x^ werde. Man setze:
2) tt' « e^x^ + e^ x^ + c^a^j' + t^x^
^°^ dv!
3)
x^j x^
X
i)
dt
QU
worin ^^ ^y ^«y ^ ui^<l 9 ^^^^^ zu bestimmende Konstante bedeuten.
Aus 3) folgt durch Integration:
4)
oder
ti'= tt'<=.oC?S
Durch Berücksichtigung Ton 2) und 1) geht 3) über in:
284 tTber die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
6)
Diese Oleichung kann nur bestehen, wenn gleichzeitig:
q€q + A,Ci + ^jCj + AjCg « 0,
ist. Damit diese Gleichungen neben einander stattfinden können , ist
notwendig, dass die Determinante:
- q'+ q\K^+ V+ V+ V+ V+ ^e')
'6
~"^S —^5 —^ P
verschwinde. Es gilt daher für q die Gleichung:
welche die vier Wurzeln hat:
7*) 9 = ±l/±v/VwM'-
Die Grössen 6^, e^, 6^, «^ stehen dann in dem Verhältnis:
Setzt man nun in die Gleichung 6) för x\y x\j x\f x\ ihre Werte:
a;/ =- ajoa;o + a^^x^ + o^ga;, + o^ja^,
so kommt wegen der Unabhängigkeit der x von einander:
«0 »Ol +«l(«H-«^0+^ «81 +««ö^,i =-0,
«0 »08 + ^1 »12 + ^(»2« - «^0 + ^« »W ==0,
% »08 + ^1 »18 + ^ »88 + «8(»88 — «^0 '^ 0-
In diese Gleichungen hat man weiter aus 8) die Werte der r imd
aus 7*) die vier Werte von p einzufahren, so dass man zur Bestimm-
ung der sechzehn Koeffizienten a/x sechzehn Gleichungen erhalt. So
entsteht aus der ersten Gleichung in 9) zunächst durch Elimination
+ «»[-^<>*- Qihh+^h) - -l*/"*!
9)
10)
Von Prof. Bratz. 285
Setzt man in diese Gleichung nacheinander die Werte der vier
Wurzeln Ton p:
..- yv^-f-'^.
so erhält man zur Bestimmung der vier Koeffizienten a^, 0^^^ o^q, a^
Tier Gleichungen. Es dürfte sich aber wohl kaum lohnen^ die Rech-
nung noch weiter zu führen.
Wenn es nun auch unmöglich erscheint mit Hilfe der infinitesimalen
Transformationen die automorphe Transformation von vier Quadraten
in einfacher Weise zu bewerkstelligen ^ so kann man doch wenigstens
mit ziemlicher Leichtigkeit die endlichen Transformationen zweier in
der allgemeinen sechsgliedrigen Gruppe 8) enthaltene dreigliedrige
Untergrappen auffinden. Setzt man zur Abkürzung -^-7 ^ Po so lassen
sich die sechs speziellen infinitesimalen Transformationen 8) kurz
BCxireih^Ti *
9>t "= ^sPo — ^oPa » 96 = ^Pi — ^P«-
Man bilde aus ihnen die infinitesimalen Transformationen:
1-^1 ^ 9i — ^« === ^iPo — ^oPi - (^»P2 — ^P»)?
A-- 92 + ^5- ^Po - ^oP% + (^sPi - ^1 Ps);
4i =■ 9^8 — 94 = ^sPü — ^oPs — (^Pi - ^iPj)
und .
-Ol =- 9i + 96 == ^Po - ^oPi + (^«ft - ^Ps)^
B) -ßj-98--9B = ^Po-^oP»-(^4Pi-^iPa)7
' -ßa^ 9»+ 94=* ^sPo- ^oPj + (^Pi — ^iP2)-
Da
SO bilden sowohl J. als £ eine dreigliedrige Gruppe. Die Trans-
formationen der Gruppe A) sind nicht mit einander vertauschbar,
ebensowenig die der Gruppe B). Da aber
(J,ß,)-(AiB,)-(AB.)-=0,
11)
286 ^^or die automorphe Transfonnation einer Samme von Quadraten etc.
80 sind die Transformationen der Gruppe A) mit denen der Gruppe B)
vertauschbar und A) und B) sind reziproke Gruppen. Um die durch
A) erzeugten endlichen Transformationen zu finden, bilde man die
allgemeine infinitesimale Transformation:
worin Xi, A^i ^s ^^ ^^^ wesentlichen Parameter der dreigliedrigen
Gruppe darstellen. Es ist also
« (^iXi + X^Xi + X^x^)Pq + (- I^Xq- X^x^ + A,ar,)pi
Setzen wir nun wieder:
x'^^x,+ Ax,+ ^ + ^ + ^--
ÄXf,^ X^x^ + X^x^ + X^x^,
A^x^^ = — h^AxQj A^Xq = H^Xq, A^x^, «= h^^Ax^, A^Xq =- — h^x^ ,
folglich: . - . _ . ,
12j a; 0= ÄToCosÄ + x^X^—j^ + a^ A, — ^ + ais^»*-^ —
Ebenso findet man:
, ^ sinA , , . BinA , . sin^
a? 1 = -— XqX^ —j^ — f- Xi cos n — x^X^ — T — H ajjXj — tj — t
io\Jr ,BinÄ, ,8inÄ, , -sinÄ
l^s) ^ a;,^ — a:o^8— ^— + a;iA, — jj— + a^co8Ä — ajjAj— ^»
. sin/i . sinft , . sinA , ,
— Xi,Xa—i ^^g— 1 — r ^^1— ^^ — tx^GOsn.
so wird:
X'
8— -'O'^S }^ -1-8 ^
Setzt man in diesen Gleichungen:
cos h =« «Q, Aj
sin Ä j BJn/i
. Bin A
wobei
ist, so erMlt man die einfachere Form:
rc/ = a^iTo + a^^a?! + a^x^ — Ojia;,,
a^' = a^x^ - Oja^i + a^x^ + a^x^,
x^ = a^x^ + o^a?! — «1 a^ + aQa?g.
Auf dieselbe Weise findet man, dass die endlichen Transformationen
der Gruppe B) folgende Gestalt annehmen , wenn man statt Oo 7 ^ i ^ ; ^ ' "
6^, fej, 6j, \ schreibt:
13)
14)
Von Prof. Bm«. 287
wobei ebenfalls : ft^' + 6i* + W + **« = l
ist Man erkennt leicht, dass die Transformationen 13) in die
Quatemionengleicliung :
15) x^=^ax
zusammenge&sst werden können, wenn
a; =^ Ä-Q + ia;i + Jzx^ + iia^,
a?'-= a:o'+ ix^+ Tcx^+ Jcix^\
i*=Ä;*= — 1, Äi «= — iÄ
gesetzt ist, und ebenso die Gleichungen 14) sich in die eine Gleichung:
16) x'^xb
zusammenziehen lassen, worin
6 = 6o + *A + *&2 + **^a>
Die Transformationen der Gruppe 13) sind nicht mit einander
vertauschbar, ebensowenig die der Gruppe 14), wohl aber die Trans-
formationen der Gruppe 13) und 14) untereinander. Denn aus
x' = aXy
folgt * c* ^ ,
X = ß Xy
a;'= ax',
Da a und a' nicht vertauschbar sind, so gilt dasselbe auch von
der Ghrappe 13). Ebenso schliesst man aus der Gleichung 16), da
h und V in dem Produkt bV sich nicht vertauschen lassen, ohne dass
der Wert desselben geändert wird, dass die Transformationen der
Gruppe 14) nicht vertauschbar sind. Dagegen hat man, wenn man
zuerst die a, dann die b Transformation anwendet:
0;"=- x'b,
'*^^ 0;"= iax)b
und bei umgekehrter Anordnung:
288 Über die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
a;' = xh,
X
II
ax'
also
ji
so schliesst man aus dem umstand^ dass
(ax)h «= a{xh)
infolge der Geltung der assoziativen Gesetzes ist^ auf die Yertausclibar-
keit der Transformationen der Gruppe 13) mit denen der Gruppe 14).
Die beiden Gruppen 13) und 14) sind also reziproke Gruppen.
In den Gruppen 13) und 14) treten die Parameter nur unilinear
auf. Aus ihnen setzt sich eine Gruppe zusammen, welche ebenfalls die
Summe yon vier Quadraten in sich selbst überf&hrt; aber die Para
meter in bilinearer Zusammensetzung enthält. Es ist die Gruppe:
17)
oder ausgeführt:
+
+
+
^1 ==
X,
^
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Von dieser Grupp
17^)
oder ausgeführt: ^
Xq «=
+
+
+
+
+
+
a:'«= axh
— «0^8+ <^ih^ ^h^ ^^i)^
^i^^o + ^0^ + ^^h — ^h)^o
— a, 6^ + a^fto + ö^s^» + ^*t)^i
— Oji, + a^b^ — a,6^ — a,io)^7
-«262+ ^3^8+ ^0^0+ ^h)^
«3^0+ «2^ - ^ih + ^^3)^0
— 0,65 — 0^63 — a^b^ + aQbj)x^
— »«6, + 0,6, + a^fti + öoJo)a?8-
) nicht wesentlich verschieden ist die Gruppe
a;'= bxa
»0*0 ~" ^i ^1 ^ ^j^8 — ^3*»)^0
— a^&o — %b^ — a,&, + »i^»)^!
— 0,60 + ^»^1 ~" *o^ "* ^M^
«1^0 + ^j*i — «3*2 + ^^3)^0
- »s^o ^ ÖÄ^i — Oi&j + «oM^
Von Prof. Bbbz. 289
+ («o&o + öi*i - «1*« + »sM^
+ (0^0*0 + »1*1 + Oj&a — asft3)^8-
Dass die Transformationen, welche durch die Oleichung 17) re-
pnsentiert werden, eine Gruppe bilden, ist leicht nachzuweisen. Die
Aufeinanderfolge der beiden nach gleichem Gesetz gebildeten Formeln :
X* = axb^
x"^ a'x'V
Da sowohl a^a als bV wiederum Quatemionen sind, so kann man
diese Oleichung auch schreiben:
Die Transformation 17) hat also die Eigentümlichkeit, zwei von
einander getrennte und verschiedene Parametergruppen zu besitzen,
"^"^^^ 0"= a'a
""* fc"= hh\
Ton denen die erste nach dem Typus 16), die zweite nach dem Typus
15) gebildet ist. Die Gruppen 17) und 17*) sind nicht wesentlich ver-
schieden, da man sie durch Vertauschung der Parameter a«- mit den
Parametern b/ in einander überf&hren kann. Dies ergiebt sich auch
<i&raus, dass sie gleiche infinitesimale Transformationen besitzen. Es
sind dieselben, wie die der beiden reziproken Untergruppen 13) und
14), nämlich ~-^, ~--^; ~--^> "~-^i> ""-^2? ~"-^s; siehe oben S. 285
unter A) und B). Lässt man auf die Transformation:
x' « axh
^"•««^ a:"= hx'a,
80 erhiat man ^„_ j^^j^^
eine Schar von Transformationen, welche die Form:
18) a;"== axa
haben. Man hat also nur in 17) oder 17*) 6 == a zu setzen, um die
«pliziten Formeln zu erhalten. Sie lauten:
^i ^ (V- »1* — «h* - «^)^o — ^^.^(^i^i — 2ao«»^8 - 2ao«s^8;
V = 2a^aia:o+ (V~ V+ <h^+ O^i - ^(^i^^^ — ^(^i^^$y
^i =- ^Of^a^x^ - 2040,2:1 + (V+ «1*— V+ «bV» - SojÄ^Xj,
•r/ - 2a,>a,a:^, — 2a^a^x^ — 2a^a^x^ + (%* + a^* + o,* — ag*)a;j.
290 ^^f die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
Diese Transformationen bilden keine Gruppe , denn die Auf-
einanderfolge zweier mit den Parametern a und a' giebt^ da:
ist:
x"= a'axaa\
welche Oleicbung nicht wieder die Form 18) besitzt; da a'a und aa^
verschieden sind. Die infinitesimalen Transformationen sind:
9.0^)
^^ä^ "t" 2*0 -s^>
da:,
df
^,(n--2^it+
2x.
a/-
IL
df
Hieraus findet man die Elammerausdrücke {q>iq>k)'
(9i9'.) = 4(ai^-a:,^),
(y,9,) = 4(0:3^- x,||-).
Da dieselben nicht aus qp^^ qp^^ <p, linear zusammengesetzt siml.
MO bilden die letzeren keine Gruppe von infinitesimalen Transformationen.
Setzt man in den Formeln 17) und 17*):
a^ = CO + -^^
aj =« c — Ä,
h = ^ + fff
h-c + h,
und berücksichtigt man^ dass aus den Gleichungen:
a,«+a,«+a,«+a3*^l,
V+V + V+V«!
tiiinU Einführung vorstehender Werte sich ergiebt:
(od- — af— bg — ch^ Of
19)
({>♦)
.:<« liiidnt man wieder die Formeln 12) und daneben die gleichberechtigte
'J«itiiof(trination:
Von Prof. Bbm. 291
I ^2{-h(o+cf-g»-mk)x^+2(r'C(o^bf+ag-h»)x„
x'5=2(6ö '¥g^ + cf— ah)xQ+ 2(— ha> + fg — c» — ab)Xi
x\=2(cio + hft + ag- bf)xQ+ 2(jga) + hf— ac + i^)^;^
+2(-/'o+^Ä-ad-&c)ai + [(G>*-^»)--(/^--a*)-((7«-->«)+(Ä«-0]a:,
Noch sei bemerkt, dass
NaNb = [(o + »y+ (a -/)»+ (6 - (/)*+ (c - A)*J.
[(p - »y+ (a + ff+ (b + gy^ (c - hy]
= (o«+ ^«+ a*+ r.+ &»+ (7«+ c^+ A«)*
- 4(0-^ - af- hg ^ Ac)*=- 1
if übereinstimmend mit 19).
Die Transformationen 12) (Seite 280/81) und 20) gehen in einander
r, wenn man die Parameter 9', f) g, J^ beziehentlich mit
-^, -/; -?, -Ä
tauscht^ wobei die Gleichungen 19) bestehen bleiben.
Nimmt man in 17*):
b ^ a^— ia^ — Jca^ — Jcia^,
wird:
''i=(V+»i*--V--VK+2(-aoa,+ aiaj)a:2+2(aoaa +0104)0:8,
r'j = 2(000,+ Ol o,)a;i + (Oo*- Oi»+ Og»- o,«)2:,+ 2(- OoOi + o,o,)a;3,
i',= 2(-OoO,+ o,08)a;i + 2(ooOi + a^03)T,+ {a^^- o,*- o^H (h^Xy
Sieht man von der ersten Gleichung ab, oder setzt Oq = 0, so er-
fc man wieder die Eulersche temäre orthogonale Substitution, bei
Icher ausser dem Nullpunkt der Vektor o, + ioj + ioj und die
öie a^x^ + a^x^ + a^x^==^ c bestehen bleiben. Eine andere Form
»r Transformation wird gefunden, wenn man eine der Grössen 6
^ ii = — o,-, die übrigen bt = o* setzt. Sei z. B. &o ^ ^oj ^1 = ~- Oj,
«^a,, 63 »Oj, so giebt die Entwickelung des Produktes:
K-»ai + to, + Aio5)(a;o+ia;i + *a;j + Ä<a;3)(oo+iai + Äa8 + *tOj)
= < + iXi' + Aa^' + iia^',
^ö'== (V+ «1*— «'2*-0^o+ ^(-«oö^2-«iÖ8)^+ 2(- OoOj+ Ol 0^)0:3,
^*' = 2(aofl,- ai08)a;o + (Oo»- o^«- 0,«+ 03*)a:2+ 2(- o^o, - 0,03)0:3,
^ ^ K%^+ <h^)^0+ 2(OoOi- /780,)Xj+ (Oo*- Oi*+ O2«- 03^)X3.
292 t^ber die automorphe Transfonnation einer Summe von Quadraten etc.
Durcli diese Transformation geht der Vektor aQ—iai — ka^ in \
Vektor a^ + ia^ + ka^ über. Man kann diese Transformation in
vorhergehende überführen^ wenn man x^ mit Xq, x^ mit x^ und d
entsprechend x^ mit x^j x^ mit x^j ausserdem noch a^ und <7«
ziehentlich mit — a^ und — o, vertauscht.
§4.
Die automorphe Transformation einer Summe von 8» 6 und!
4 Quadraten mit Hufe der Quatemionen von acht Binlieiten.
Sei
a = Oo + iiaj + ijög + i^a^ + i^i^a^ + i^i^a^ + i^i^a^ + hi^i^a.,
X ^ x^+i^x^ +i^x^ +i^x^ + hhx^+hhx^ +hh^B +hHh^j
Setzt man die acht Einheiten dieser Zahlen der Reihe nach gh
^09 ^i' ' ' ^T> ^^ ^^^^ sich^ wenn
V = ~l, h^m'^ — hnh
angenommen wird, folgende Multiplikationstafei aufstellen:
0
1
2
3
4
5
6
7
0
0
1
2
3
4
5
6
7
1
1
0
4
5
2
3
7
6
2
2
4
Ö
6
1
7
3
5
3
3
6
6
0
7
1
2
4
4
4
2
1
7
Ö
6
5
3
5
5
3
7
1
6
Ö
4
2
6
6
7
3
2
5
4
0
r
7
7
6
5
4
3
2
r
0
Bildet man nun zunächst das Produkt:
1)
0;' = ax
und setzt die Koeffizienten gleicher Einheiten auf beiden Seiten gle
nimmt überdies an, dass die Grössen a den beiden Bedingungen:
und
V+ «l'+ ^2'+ V+ V+ <+ V+ ^7*- 1
entsprechen, so erhalt man zur Transformation der Summe von 8 Q
draten in sich selbst die Formeln:
Von Prof. Bbbz.
293
1')
Xq = a^Xf^ — «1-^1 — öT,^ — a^x^
a^x^
ö^6^5~"^6^6 + ^7^;
'2 ** örja\, + a^ajj + %qc^ — a^x^ — OiX^-^ a^x^ + a^x^ + öTjO^,
= o^Xq— a^Xi + a^x^ — QtX^ + a^x^ — a^x^ + o^x^ — crj^;
= a^x^—Qj^x^ + (7,0;, + Oja:, + a^ar^ + o^Xg - a^^e — a^x^,
« a^aJo — ayO?! — a^x^ + Cgar, — ffj 0:4 + «4^ + ao^ti, — Oi^y,
= ^^7^0 + ^6^1 — ^5^ + ^4^8 + ^8 ^4 — ^'2^ + ^1^6 + ö^o^ •
Eine zweite Transformation erhält man aus der Gleichung:
2) x'^xh,
«m zugleich j,^+j8^+j2^ + 6,^+6.^+62^ + j,^+j«^^l^
feetzt wird, nämlich
V =" ^0^0 ~" ^1^1 ~" \^ "" ^8^ — *4^'4 — *5^5 "~ *6^6 + \^}
•^1' *= *1^ + ^0^ + *4^ + *5»^S ■*- \Xa — *8^6 ~ ^^6 ^ ^6^*
^' = I^Xq — \x^ + fcyir^ + hx^ + \x^ + h^Xr, — fejiCe + 65^:7,
xl «- fc^a;^ + 6,a;i — \a^ — 67^:3 + 60^4 + ^e^s ~ ^s^e "" *8^i
V ^ h^O - ^^ + ^8^ - ^8^8 + 65^4 - 64^ + 60^ -\^y
l V=&7a:g+ ^e^i— ^^+ ^4^8+ *8^4— ^^5+ ^1^«+ *0^-
Die Transformationen 1) bilden eine Oruppe, denn zwei aufeinander
Igende geben eine Transformation von derselben Art:
2*)
Igt:
X = aXy
a;'= a^ax
X
a''x.
a" == a'a
Die Parametergruppe:
\ ebenso zusammengesetzt, wie die Gruppe x^^ax. Zwei Trans-
nnationen der Gruppe 1*) sind nicht vertauschbar, da die Faktoren des
roduktes oJa nicht vertauschbar sind, ohne dass^ der Wert des Pro-
^ g^ndert wird. Ebenso ist es mit den Transformationen 2*).
'K^gen sind die Transformationen der Gruppe 1^). mit denen der
nippe 2*) vertauschbar. Denn lässt man auf die a Transformation
a;'« ax
i( 6 Transformation folgen, so ergiebt sich:
ZcltKlurift f. lUttaemAtik n. Fhyaik. 48. Jahrg. 1898. 6. Heft. 20
294 ^er die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
.ff
verfahrt man umgekehrt, so erhält man:
a;"« a{xh)\
da das assoziative Gesetz besteht, so ist
{ax)h = aixh).
Beide Gruppen sind sechsgliedrig und enthalten ausser den
wesentlichen Parametern noch zwei flberzahlige. Beide Tran8fonnati<
enthalten die Parameter unilinear. Um die bilineare Form zu gewii
hat man die Gruppe:
3) x^ = axh
x"^a'x'h\
x"^ (a'a)x(bV).
Es existieren also zwei verschiedene Parametergruppen:
3*) a*'^a'a, b"^bb',
in welchen die Parameter a und b vollständig getrennt auftreten.
Die Entwickelimg von x^ ^ axb ei^ebt nun:
zu bilden. Ist
so kommt:
Xq «=*
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
— a^\ - fl^i 6o + «2*4 + «8*6 - «A - «6*3 + a«*7 + «7*6^-^1
— a^feg— a^ft^— Ojfco-f «3*6 +«4*1 — «5*7 —«6*8— «7*5^-'j
— a^b^ — «1*6 — «2*6 — «3*0 + «4*7 + «1>*1 + «6*2 + «7*4^^J
- a^b^ + a^6g — a^b^ + a^bj — a^bQ+ a^b^ — a^b^ + a^b^)x^
— «0*5+ «1*8— «2*7— «3*1— «4*6— «5*0+ «6*4— «7*2)^5
— «ofte + «1*7 + «i*d - «8*2 + «4*6 — «5*4 — «6*0 + «7*1^-^6
«0*7 + «1*6 — «2*6 + «3*4 + «4*8 ^ «6*2 + «15*1 + <hh^^'J
«1*0 + «ü*l — «4*2 — «6*3 + «2*4 + «8*5 " «7*6 — «6*7'>-^ö
- a^b^ + a^b^ + a^b^ + a^b^ + a^b^ + a^ft, + o^fe, — a^h)j^
- ai&2 + a^b^ — a^b^ + a^\ — a^\ + a^hj — 0763 + a^b-^A\
— «1*3 + «0*5 — «4*6 — «5*0— «2*7 — «3*1 + «7*2 — «6*4)-^3
- ai&4 - a^b^ — aj)^ + a^hj + a^b^- a^b^ — a^\ — a^b^j^
— «1*5 - «0*8 — «4*7 — «6*1 + «^*6 + «3*0 + «7*4 + «6*2 V:.
- aj)^ — a^hj + a^ftj — a^fc, — a^ftj + a^b^— cUjbQ— aM-'a
«1*7 — «0*6 — «4*6 + «5*4 — «2*8 + «8*2 + «7*1 — «B*o)'^:-
«2*0 + «4*1 + «0*2 — «6*3 — «1*4 + «7*6 + «8*6 + «6*7)^0
— «364 4- «4*0— «0*4+ «6*5— «1*2 + «7*3— «8*7 + «5*6)-^i
- Ojfcj + 0464 + tto^ü + Oßig + a^b^ +cujhj + Ojfe, — 05*5)-*^
— 0,6, + 0465 + a^fe, — «560+ «1*7 — «7*1 — «3*i + «5*4^-^5
- 0^64 - «464 + a^b^ + «efc, - »i 60 — «7*6 + «8*6 + «5*3^-^4
— «f *5 - «4*3 + «0*7 - «6*1 - «A + «7*0— «8*4- «5*2)^5
— Ojfee — «4*7 - «0*8 - «6*2 + «1 *5 + «7*4 + «8*0 + «5*l)-^6
«2*7 - «4*6 + «0*5 + «8*4+ «1*8 + «7*2 — «8*1 + «5*o'*-^7'
Von Prof. Bbez.
295
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
«8^0 +
<h\ +
^h +
ö^3^8 +
^K —
«A—
«A-
«A —
«4^8 —
«4'>4 +
«4^5 +
«4^ +
«4^ +
«5^8-
»5*4 +
«5*5 +
»6*6 +
»5*7 +
»6*0 —
»6*1-
»6*« —
»6*3-
»6*4 +
»6*5 +
»6*6 +
»6*7 +
»7*0 +
»7*1 +
»7*2 +
»7*8 +
»7*4-
«7*5-
»7*6-
»7*7-^
»6*1 +
»5*0-
»6*4 +
»5*5 +
»5*2 +
»5*3 +
«5*7-
»5*6 +
»2*1 +
«2*0-
«2*4 +
«2*5 +
«2*2 +
«2*8 +
«2*7-
«2*6 +
«8*1 +
«8*0 —
«3*4 +
«3*5 +
«3*2 +
«3*8 +
«8*7-
«3*6 +
«7*1-
«7*0 +
«7*4-
«7*5-
«7*2 —
«7*8-
«7*7 +
«7*6 —
«6*1-
«6*0 +
«6*4-
«6*5 —
«6*2 —
«6*8-
«6*7 +
«6*6 —
»6*2 + »0*8 — »1*4 — »1*6 — ^*6 — »4*7)^0
»6*4 — »0*5 — »7*2 — »1*8 + »2*7 — »4*6)^1
»6*0 — »0*6 + »7*1 — »1*7 — »2*3 + »4*5)^
»6*6 + »0*0 + »7*7 + »1*1 + »2*2 — »4*4)^8
»6*1 — »0*7 — »7*0+ »1*6 — »2*5 — «4*3)^4
«6*7 + «0*1 — «7*6 — «1*0 + »2*4+ »4*2)^5
»6*8 + »0*2 + »7*6 — »1*4— »2*0— »4*l)^6
»6*5 — «0*4 + «7*8 — «1*2 + ^*l — «4*6)^>
»l*f — »7*8 + »0*4— «6*5 + »5*6 — «3*7)^0
»1*4 + »7*5 + «0*2 — »6*8 — »5*7 — »8*6)^1
»1*0 + »7*6 — »0*1 — »6*7 + »5*8 + »3*5^^2
»1*6 — »7*0— «0*7 + »6*1 — »6*2 — »8*4)^8
»1*1 + »7*7 + «0*0 + «6*6 + »6*5 — »8*3)^4
»1*7 — »7*1+ »0*6— »6*0— »5*4+ »3*2)^5
»1 *8 — »7 *« — »0^ — »6*4 + »5*0 — «8*l)^6-
»1*5 + »7*4— »0*8 — »6*2 — »5*1 — »3*0)^1
o^ftg + a^&j + aj&4+ »0*6 — »4*6 + «2*7)^0
0464 — ajh^ + a^\ + %\ + aj>^ + a^fc«)^!
a^\ — a^ig — ägfti + %h^ — a^\ — a^h^x^
«7*6 + »1*0 — »6*7 — »0*1 + «4*2 + »2*4)^3
cLi\ — a^fe, + a^h^— a^feg — «465 + «2*3)^4
0767 + aj>^ + a^ftg + «0*0+ «4*4— «2*2)'^5
«7 *8 + «1*2 — «6*6 + «0*4 — «4*0 + «^*l)^6
«7*6 - «1*4- «6*3+ «0*2 + «4*1 + «2*0)^;
«3*2 + «2*8 — «5*4+ «4*5 + «0*6 — «1*7)^0
«8*4— «2*5 "" «5*2 + «4*8 — «0*7 — «1*6)^1
«3*0 — «2*6 + «5*1 + «4*7 + «0*8 + «1*5)^2
«3*6 + «2*0+ «5*7 — «4*1 — «0*2 — «1*4)^3
«3*1 — «2*7 — «5*0— «4*6 + «0*5 — «1*3)^4
«3*7 + «2*1 — «5*6 + «4*0 — «0*4 + «1*2)^6
«3*3 + «2*2 + «5*6 + «4*4+ «0*0— «t*l)^6
«3*5 — «2*4+ «5*8 + «4*2 — «0*1 — «l*o)^>
«5*2 + «4*8 + «3*4— «2*5 + «1*6 + «0*7)^0
«5*4 — «4*5 + «3*2 — «2*3 — «1*7 + «0*6)^1
«5*0 — «4*6 — «3*1 — «2*7 + «1*3 — «0*5)^
«5*6 + «4*0 — «8*7 + «2*1 — «1*2 + «0*4)^8
«5*1 — «4*7 + «3*0 + «2*6 + «1*5 + «0*s)^4
«5*7 + «4*1 + «8*6 — «2*0 — «1*4— «0*2)^5
»6*8 + »4*2 — »8*6 — «2*4 + »1*0 + »0*l)^6
»5*6 — »4*4— »8*8— «2*2 — »1*1 + «0*o)^>
20*
'
296 t^ber die automorphe Transfonnation einer Summe von Quadraten etc.
Die vorstehenden Formeln yereinfachen sich bedeutend, wenn
b ^ a angenommen wird. In diesem Falle ergiebt die Ausf&hrung
des Produktes:
4)
X* = axa,
f
^d ^ (V- V~ V- »8*- V- V — V + a70^o+ 2(~ao«i + a6Ö7)^i
+ 2
+ 2
+ 2
x/ = 2
+ 2
+ 2
+ 2
'-2
X.
+ (-»a*+ «4*+ V+ V+ «iH «7*+ V- «5*)^+ 2(- «^05+ 0405)^3
+ 2
+ 2
+ (— V+ V+ V+ V+ V+ V+ V— »'4)^8
+ 2
+ 2
r;-2
+ 2
— »0«? — «5«?)^ + 2(— «o^S + «4«7)^S + 2(— «004 + «8 «7) ^4
- üqU^ - a|a7):r5 + 2(- %a^ + a^fl^^e
»007 + »itte ^ ^i«5 + %^4)^>
— «lOj + a5a6)3?i + 2(- ajOa — a^ag)^-, + 2(— «ja^ — ajag)^^
«200 + «5 «7)^0 + 2(- ai«! + Ö5«6)^l
«»öo - «4«7)^0 + 2(- «3»! - «4«6)^1 + 2 (- «aO^ + «i^s)^
— aja^— o^Oji + a^ae — aQ(ij).i\ + 2(— «305 + a^^^)^
- 030« — 0404)0-6 + 2(030^ - aQa^)xT,
<^A% — «3«7)^o + 2(— o^o^ — a^a^)x^ + 2(- o^o^ + aia^)x^
- O4OS + OjOj — O0O7 — 0505)^3
+ 2(- o^Oj + (h^i)^5 + 2(- a40e - Oi03)x6 + 2(a^aj - %a^x^,
x^ = 2(050^ + o^07);ro + 2(- 05 Ol + «20^6)^1
+ 2(— OjOj - O3O4 + a^cL; — a^a^x^
+ 2(- 0^03 + a^aJ^S + 2 (- fl5<^4 + öi«8)-^4
+ 2(- 05» + 03« + o,^ + o,^ + Oe* + o„« + a^^ - o,«)-«:^
+ 2(— Oj/Zß + Oiaj)xe + 2(050, + aoOj)^,,
aV « 2(0^00 — a^a>i)x^ + 2(— a^a^ + O3O4 — o^Og - aQa^)x^
+ 2(- OßO^ + a^a^)x^ + 2(- OeO^ - 0,0^X3 + 2(-~ a^o^ — ciiOz)x^
+ 2(- OeOg +01 02)3:5+ (-0*6+0^ + 0*3 + o«j + a»5 + a«4 + a«^,- a^jVg
+ 2(0607-OoOi)a'7,
x/ = 2(a^a^ + OeO, — a^a^ + 0403)3:0 + 2(- a,ja^ + 0004)0:1
+ 2(- a^a^ - «oö^s)-^» + 2(- O7O3 + 0004)0:8 + 2(- O7O4 + 0003)^4
+ 2(- O7O5 - %a^)x^ + 2(- OyOg + aoOi)u%
Die Transformationen, welche durch die Gleichung x^^ axa re-
präsentiert werden y bilden keine Gruppe und sind auch nicht mit
Von Prof. Bbsz.
297
einander vertauschbar. Denn die Aufeinanderfolge zweier mit den
Parametern a und a' giebt:
X'
jf.
axa
a'x'a'
a;"= a'axaa\
5)
Da die Produkte a^a und aa' verschieden sind^ so lässt sich dieser
Gleichung nicht die Gestalt:
X
a"xa"
geben und die Vertauschung von a' mit a ändert den Wert des Pro-
duktes 5).
Durch anderweite Spezialisierung von b kann man leicht die
Formeln erhalten'^ vermöge welcher eine Summe von sechs Quadraten
in sich übergefiElhrt wird. Sei
^o""«o? ^1= «1? *i^-^a> *8= — öT,, b^^-a^y
*
und bedeuten a, x, x' (wie oben S.292) Quatemionen von 8 Einheiten^
so ist also
5)
Die Entwickelung giebt:
^0 - « + «'i + fl's + «"» + «"4 + «'5 + «'e + «'7)^0
t 1
x == ax —
a
= rr.
0;
x\ == (oo* + öj* - a,* - a,* - (74* - öTg* + de* + <'7*)^i
+ 2
+ 2
+ 2
+ 2
+ 2
a;i'«2
+
4-2
+ 2
+ 2
+ 2
4:3'« 2
+ 2
— «0^4 + ^i<h + ^»^7 — ö'ö^s)^
— »o^^B + ^»i^'s — ^»öf^ + a4ae):r8
öToa, + «la^ + a^(h + «50^7)^4
ao«8 + ^1^6 — öTjOe — «4^7)^
— aoör, + aide + agdg — a^a^)xQy
— a^ai + 0,04 — ajög + aeÖ7)rc4
»0^7 + «106 + ^2^5 + ÖSÖ'4)^5
«0^5 + ^l^S + ^«^7 + ^4^6)^
+ (V- Ol'- «2*+ V+ 04«- V- V+ O^
+ 2
+ 2
+ 2
298 t^cr die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
+ 2(— doflr^ — OiöTg + 0,^5 + a^ajx,
+ (V- ^i'- ^2' + «8*+ Ö4*- V- V+ 0^4
+ 2(— aj>(7e + a^a^ — d^aa + «405)0:5
+ 2(aoflr5 + aiflr, + Og^T + «4^6)^67
Ä'5 « 2(— «0^^« + «1^5 — «2^6 + «40^)^1
+ 2(/7oö^7 +«10^6+ «^2^6 + Ö3«J^2
+ 2 (Oö«, — öTjör^ + ajöTg - a^a^)x^
+ (V- öi'+ ^2'- V- «4*+ ^5'- «6* + i'i'K
+ 2(— 0004 — 0,0, + O5O7 + a^a^jx^
x!^ = 2(— Oo<77 + a^a^ + o^Oj — a^a^x^
+ 2(— o^Oj — O1O5 + OgOe + 04a,)rg
+ "^(p^c^ + «1Ö4 + «8^6 + ^50^7)^8
+ 2(— OqOj + o, flj — OjO^ + 040^)3;^
+ 2(Oo04 - AjOa - OjO, + 050g)a?5
+ (V + «1* - «2* - «8* - »4* - ^'S* + ^6* + ^l)^i'
Da o'^ aus den Formeln herausföllt und 'X\*=^0 wird, so kann
man zwar die Transformation:
, 1
a
worin o, ^^ x^ Quatemionen von 8 Einheiten bedeuten, als eine auto-
morphe Transformation von 7 Quadraten ansehen. Da aber für o^q — 0
auch x\ » 0 wird, so reduziert sich dieselbe auf eine Transformation
von 6 Quadraten in sich selbst. Die Gruppeneigenschaft desselben er-
hellt sofort aus obiger Gleichung.
Denn die Aufeinanderfolge zweier Transformationen:
a
«"= a'x' -,
a'
ergiebt:
1
ff f 1 1
«o"ir
a"
Da o' und o nicht vertauschbar sind, so gilt dasselbe auch von
den Transformationen der Gruppe. Die Parametergruppe lautet:
0"=« o'o.
Die identische Transformation tritt ein bei o-»l oder Oq»!;
Ol = 0, Og = 0 . . . 07 =» 0. Die inverse Transformation wird dargestellt
durch die Gleichung: ^
X' ^—xa.
a
Von Prof. Bbb2. 299
Für x = a wird rc' « a und för ic = - a;' ebenfalls — -• Dies be-
a a
säst, dasä bei der Transformation x'^ax— der Punkt:
^0 ^^ ^1 ^1 ** ^i> • • • Ä'^ ^* ö't
unverändert bleibt, ebenso aber auch der Punkt:
Endlich kann auch die automorphe Transformation von 4 Quadraten
aus der Gleichung 1) abgeleitet werden.
Setzen wir nämlich in derselben:
*4 ^ ^5 '^^ ^6 "== ^7 ■* 0,
und zugleich j,^^^^ j^„„^^ j^_^^ j^^^^^
dagegen 6,= -a„ h=-<h, »•=-«», «'t"-«»,
SO verschwinden auch die Eoef&sienten von x^j x^^ x^y x^ in der Ent-
vickelung von xj, x^\ x^\ x^^ und es bleibt:
^o^W- V- Of*- V+ «4*+ «6* + V~ O^o
+ 2(- ao^i — a,£i4 - a^a^ — ^507)0:1
+ 2(-- aoCTg + a^a^ — ajOe + «5^7)^
4- 2(— Ooffg + a^a^ + a^a^ — 04^7)^»
x^ = 2(aoai — a^a^ — £^3^5 + «60^7)^0
+ (V- V+ V+ o^^-a,'- a5«+ ae»+ a,*)a',
+ 2(- a^a^ - aiOj - ögfl', - a^a^jx^
+ 2(- Ooaj — ajO, + a^a^ + a^a^)x^,
x^ = 2 (aocr, + o^ 04 - öTjOe - agöfT)«;^
• + 2(— a^^ae - ajör, - a^a^^ - 0405)^3,
4- 2 (a^a^ -a^a^- a^a^ + a^a^)x^
+ 2 (ao^e + Ol ^7 - Ojflj - aA^s)^9
Diese Transformationen werden in der Gleichung
6) x' «= axä
zusammengefiassty worin a aus a auf die oben angegebene Weise ent-
steht. Setzt man hierin:
ttj =« Ol, a^^ a^ a, = 6, a^ = c,
»0 erhält man die Transformation §3, 12), die Transformation §3, 20)
dagegen, sobald man:
300 t^^6r die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
ür
(O.
fli
a,
a.
a.
-0-
'0 •*'>
einführt. Die Transformationen 12) und 20) sind invers zu denjenigeu.
welche man nach der Cayley sehen Methode beziehentlich aus den
schiefen Determinanten:
B
und
G)
a
JB =
— a CD
-6 -h
-c 9
a
h
— a
CD
h
b
h
-f
-b
-h
a
f
-9
f
a
— c.
9
-f
w
ableitet. Die inverse Transformation findet man einfach durch Ver-
tauschung von d mit — cd und # mit — ^. Es ergiebt sich dies
sehr leicht aus den Quatemionendarstellungeny die wir für die qua-
temäre orthogonale Substitution aufgestellt haben. Die eine lautete:
x' = [(o + #) + i(a - Ä) + h{b - g) + 1ci(c - /)]
. [(o, ^d') + i(a + h) + Jc(b + g) + U{c + /)].
Die hierzu inverse Transformation ist:
a;'= [(o + e) - i{a - Ä) - k{h -g)- ki(c - /)]
• (Xq + ixi + Jcx2 + hix^
. [(c - ^) _ i(a + Ä) -^ *(6 + (y) - ki{c + /•)].
Multipliziert man dieses Produkt rechts- und linksseitig mit — 1.
so erhält man wieder die ursprüngliche Form, nur dass o -f ^ ^i^
— {p + %) und o — # in — (co — '^) übergegangen ist. Die zweik
Quatemionendarstellung hatte die Form:
a;'= (a> + \a + i^b + i^c + »1*2* — hh9 + hhf+ hhh^)
•{Xo+i^Xi + i^x^+^x^)
• (c) + ha + i^b + i^c—i^i^h + i^i^g — hHf— iihh^)-
Hierzu ist die inverse Transformation:
x'^ (p — i^a — i^b — i^c — t» + i^ijjf — i^ij— hhh^)
(0 — i^a-~i^b—i^c+ hi2h—i^i^g+ iiisf+ hH»a^)-
Multipliziert man auch hier die beiden äusseren Faktoren mit — ],
so erhält man die ursprüngliche Form wieder^ nur dass darin statt
o und d", — (0 und — d' auftreten.
Von Prof. Bbez. 301
Auch die Parametergruppe der Euler-Cayleyschen quaternären
orthogonaleu Substitution lasst sich mit Hilfe yon Quatemionen über-
sichtlich darstellen. Die Gruppe 17) in § 3:
a;'« axb
Iiat die beiden getrennten Parametergruppen:
a"=^a'a und &"= 66'.
Diese Gleichungen geben nach bekannten Regeln entwickelt:
er/' = a/ao + cFo'^i + ^^'^i — ^«'«s;
o," = flfj'ao — flfs'öi + ^o'«^2 + «i'^;
Oj" =* a^\ + a^a^ — Oi'öTj + a^a^
""""^ V =- V^o - V 6x - h^ h - V 6»,
K-WK^b,'b,+ b,'b, + bo'b,.
Setzt man hierin
a^=a) + e^, a^^a-f, a^^b-g, a^^c-h,
und ebenso die entsprechenden Werte för a'^, a"< und 6'.-, 6",-, so er-
geben sich für die acht Parameter folgende Gleichungen:
©"= m% - a'a -Vb- c'c - h'h ^g^g^ff^ ^'#,
a"== a'(D -f ©'a - V6 + Vh + gr'c - c'j' - -^'Z* - /•'#,
6"_6'ai + a>'6+Ä'a-a'Ä-'/"c + «Y - ^'^- (/'d,
c"« c' Ol + (o'c - ^'a -f a'^ + fh - ä'/ - ^'h - ä' ^,
Ä"= A'cxj + p'Ä + a'6 - b'a + f'g - g'f-^'c - c'^,
^"= ^'ai + o'^ + c'a + a'c - fh + h'f-^'b - 6'^,
ff^ fm+ a'f - c'6 + b'c + g% - h'g - ^'a - a'^,
^"== ^'cj + o'd+ f a + a'f+g'b + Vg + h'c + g'h.
Man erkennt leicht ^ dass diese acht Gleichungen sich in die eine
Quatemionengleichung zusammenfassen lassen:
(«"+»\a"+ i,6"+ i,c"+ i,i,h'^- i,iy+ i,i,r+ hhh^l
- (o'-f »>' -f i,6'-f ijc' + iihh* - hhg' + hhf + hhh^^)
(o + i^a + igt + i,c + »lijÄ — »1*3^ + *i»s/* + hhh^)y
welche nach dem Typus l)r
a:'= aa;
gebildet ist und also die Parametergruppe der in Rede stehenden
Üuler-Cayleyschen Transformation darstellt. Schreibt man sie in
der abgekürzten Form:
302 t^ber die automorphe Transformation einer Summe von Quadraten etc.
6*) a^'^a'a
wie oben S. 294, Gleichung 3*), so kann man der zweiten Parameter-
gruppe &"=- 66' der Transformation 6) die Gestalt:
geben. Beide Gruppen sind identisch; die Entwickelung der Gleichung 6**)
liefert dieselbe Transformation wie 6*).
Lässt man auf die Transformation ^'« üxä eine zweite folgen,
so ercfieht sich n i — #
oder x"^ a"flja",
woraus folgt, dass rc'» axa den Gruppeneharakter besitzt. Es sind
scheinbar zwei Parametergruppen vorhanden, nämlich:
und _,, __,
Da diese Gleichungen aber nach dem Vorigen dieselben Trans-
formationen liefern, so reduzieren sich dieselben auf eine einzige
Parametergleichung, in der sämtliche Parameter auftreten.
Zum Schluss mag noch einer sehr einfachen Klasse von auto-
morphen Transformationen gedacht werden, welche zwar keinen Gruppen-
eharakter besitzen, aber dafdr ohne Schwierigkeit fär jede beliebige Zahl
von Quadraten aufgestellt werden können. Bedeuten a und x Vektoren
von n Einheiten, deren Produkte nicht auf die ursprünglichen Ein-
heiten zurückgeführt werden können, sei also z.B.:
x^ Xq+ i^Xi + i^x^ + \-im-i a?Ä— 1 ,
worin iii^...i«_i primitive imaginäre Einheiten sind, für welche nur
die Bedingungen: i^*=_i, »,»,= -V«
existieren, so lässt sich erweisen, dass das Produkt:
a;''= axa
wiederum ein Vektor ist, indem sämtliche Produkte, die i^i^ und ipigir
enthalten, verschwinden.
Es findet sich nämlich zu jedem Produkt:
(^o{ir Xr){ha,)
ein zweites entgegengesetzt gleiches
{has)(irXr)aQ,
ebenso zu /. \ /. n
(vOrJrroC^a,)
ein entgegengesetzt gleiches:
und drittens zu
Von Prof. Bebe. 303
(ipap){irXr)(ha,)
ein entgegengesetzt gleiches:
da i,ir — — »/.»#, ipiri$ *= — hirip ist.
Für n » 2; 3, 4, 5 erlialt man folgende Transformationsgleichungen;
deren Bildungsgesetz ohne Mühe erkannt wird:
X^^ 200^1^0+ (fl^o- «*i)^;
^o'=* (V— V- O^o- 2aoa,a:i - 2aoa»a;i,
a^s' »» 2aoa,aJo - 2a^a^Xy^ + (ao*+ Oj* - a^^x^,
n = 4 siehe oben,
^o'= (V- «i*— V- V- O^— ^aoa^a^i— 2aoaja:i-2a^>aiai- 2aöa4a?4,
ar/= 2aoaia^+ (V- flri«+ 0,*+ flrs*+ Oa:,- 2a^a^x^— 2a^a^x^—2a^a^x^^
^h ZOöfli^o— 2aia2a^+ (V+^i*- V+ V+O^— 2a|flja:j- 2a^a^x^,
V= 2a^fl3a;o— 201050^— 2a,aga:i+ (ao*+ai*+ V—^B^+a**)^«— 2a5a4a?4,
/j = 2aoa4aro— 2a^a^x^— 2a^a^x^-- 2a^a^x^+ (V+«i*+«»*+ V"-0^4-
Diese Transformationen bilden mit Ausnahme der ersten keine
Gruppen. Denn die Aufeinanderfolge zweier solcher Transformationen:
und
giebt:
Die Produkte a!a und aa^ sind für n > 2 keine Vektoren, auch
ist a a nicht gleich aa'. Deshalb giebt es für diese Transformationen
auch keine Parametergleichimg.
X'"
axa
«"=
a'x'a'
x"^
a'axaci.
Bemerkenswerteste DrackfeUer der ersten beiden Teile.
Seit« 67 Zeüe 4 v. n. Ue«: ^^~^" « KiZhl..
«69 „7 v.o. lies: 11).
•' 69 „ 19 V. n. lies: «/= x^,
" 71 „ 2y. o. lies: •— «, sin(*4 — ^a -ft^ — ij).
•• 72 „12v. o. lies: — Zsin*.
« 74 Formel 23 ♦)He8: ^*- = -a;' -^ = <.
at dt
304 Über die automorphe Transformation etc. Von Prof. Beez.
Seite 74 Zeüe 12 v. u. lies: (^f) = x, , (^h) -^ ^o-
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
11
75 „ 4 V. o. lies : q> t.
76 Formel 27) lies: <« + a;/« = c'.
x'
76 „ 28) lies: arc sin -^ + t = c'.
c
du*
76 „ 32) lies: -3—.
at
77 Zeile 9 v. 0. lies: Q^a^Q.
77 „ 12 V. o. lies: Q^Of^i.
77 Formel 37, 2) lies : —%i= a^^ etc.
79 Zeile 14 v. u. lies: x'^xb.
79 „ Iv. u. lies: (ö^' — ^i, ")«:,.
121 „ 8 V. u. ist zur Determinante der Exponent 2 zu setzen,
121 „ 3 V. u. lies: a^^ — Oj^ =aj, = 1. '
128 Formel 7», 2) lies: <p*a^ =-(li" + i,')Äo + ^o^i^i +^0 ^t«i-
124 Zeile 1 V. o. lies: x^ Ix^l^ ^^^t 1, *^^ J etc.
124 „ 3 V. 0. lies: x^ U^ i, ~"^/ h l^ ^^j^J etc.
124 „ 9 V. o. lies: Xj = — yj , 1, = — «,.
„ 126 „ 1 V. 0. lies: Ski.
126 „ 14 V. 0. lies: 77^-.
127 „ 4 V. (0. lies: t = 1.
„129 „ Uv.n.liea: T /'.V5.-
„ 129 Formel 7) lies: *
,, 129 Zeile 3 v. u. ändere den Nenner dementsprechend ab.
„ 132 „ 9 V. o. lies: 8).
11
71
1»
über elliptlBohe Anamorphose in der dioptrisohen
Abbildung.
Von
Prof. Dr. Ludwig Matthiessen
in Bostock.
Die dioptrifichen und katoptrischen Abbildungen von Objekten
durch centrierte, sphärische Flächensysteme unter Voraussetzung der
bekannten Gauss sehen Beschränkungen reduzieren sich in den Hand-
büchern der Optik meistens auf die Konstruktion und Berechnung der
Bildgrossen sehr kleiner geradliniger senkrecht zur Centrale stehen-
der^ axialer oder paraxialer Objekte. Da aber in Wirklichkeit die
Bilder Ton realen Objekten ebenfalls Baumgebilde sind; wie es die
Erfahrung im Gebrauche der Femrohre lehrt, indem diese den Tiefen-
dimensionen des Baumes akkommodiert werden müssen , so scheint es
Ton Interesse, die Theorie der Abbildung in dieser Bichtung zu er-
weitem. Die Dimensionen und Koordinaten sind mit Bücksicht auf
die von uns gemachte Annahme der Gauss sehen Beschränkungen im
allgemeinen ron der Ordnung der Kleinheit der DiflFerentiale dr^ dd',
^^) ^y, dz u. s.w.; in der Begel aber erweitert man dieselben noch
80 weit zu endlichen Grössen, als sie noch die Bedingung erfüllen,
dass sie sehr klein gegen die Abscissen Xq^ x^ und die Krümmungs-
radien ^1, r^? • • • ^®^ brechenden Flächen sind, sowie dass die Glieder
höherer Ordnung ebenfalls gegen die der ersten Ordnung der Klein-
heit verschwinden. Die mathematische Behandlung des vorgesetzten
Problems kann demgemäss mit Anwendung der Di£ferentialrechnung ge-
schehen. Indem wir die Kenntnis der Theorie der geometrischen
oder graphischen Dioptrik von Systemen centrierter Flächen voraus-
setzen, schicken wir zunächst einige leitende Grundsätze voraus.
L Die Centrale eines brechenden Systems centrierter sphärischer
Flachen ist die optische Axe, in der selbst oder in ihrer unmittel-
baren Nähe die abzubildenden Objekte und ihre Teile sich befinden.
2. In der optischen Axe sind bemerkenswert die beiden Haupt-
brennpunkte, die beiden Hauptpunkte und die beiden Knotenpunkte.
Die letzteren beiden Kardinalpunktepaare haben gleiche Interstitien
306 Über elliptische Anamorphose in der dioptriachen Abbildung.
und liegen paarweise zu den Brennpunkten symmetrisch. Sie sind beide
bipolare Abscissenanfangspunkte für konjugierte Punkte und zwai
gelten die Relationen:
1) (H^H,), ^+|- = 1, (if.J^.), ^ + ^»1-
3. Für die Abscissen der Objekt- und Bildpunkte in Bezug anj
einen beliebigen Anfangspunkt derselben normieren die Differentiah
dx^ und d^j^ dh^ und dh^] für seitliche Dimensionen wie Ordinatei
oder rad. vect. dy^ und dy^^ r^ und r^ oder dr^ und dr^ u. s.w. Ist P,
ein als Anfangspunkt angenommener Punkt des Objekts^ so ist seil
Bild P^ Anfangspunkt der Abscissen des Gesamtbildes. Ihre Örter sin^
an die Gleichungen 1) gebunden.
4. Wenn von allen Punkten des als ein sehr kleine« Raum
gebilde gedachten Objektes Strahlen nach dem ersten Knotenpunkt El
gezogen werden und von dem zweiten Knotenpunkte Kß zu jeden
dieser parallele Strahlen, so sind die einzelnen Strahlenpaare Strahlen
konjugierter Punkte. Der zweite Strahlenkegel ist mit dem erstei
entweder völlig kongruent oder symmetrisch.
5. Wenn man mit einer durch den ersten Knotenpunkt gehenden
Erzeugungsgeraden einen ümhüllungskegel des Objekts beschreibt, so
ist der zweite Knotenpunkts -Strahlenkegel auch ümhüllungskegel des
Bildes. Ist also z. B. das Objekt ein gegen die Knotenpunktsaxe KgT^
geneigter Kreis, so ist sein Bild entweder ein Kreis oder eine Ellipse^
6. Die beiden Knotenpunkts - Strahlenkegel können als perspektivisch
Strahlenbündel mit zwei getrennten versetzten Polen angesehen werden.
Irgend ein konjugiertes Strahlenpaar kann als eine optische Nebenase
betrachtet werden, wenn man nur Knotenpunktsabscissen äTq undJ,
anwendet.
7. Ist das Objekt eine sehr kleine Gerade r^ oder dr^ und zieht man
alle möglichen Knotenpunktsstrahlen ihrer Punkte nach Ka, so bildefl
sie einen Strahlenfacher. Das Bild der Linie ist nun ebenfalls ein
kleine Gerade r^ oder dr^f deren nach Kß gezogene KnotenpunkisstraUe
einen kongruenten^ homothetischen oder antithetischen Fächer bilden]
Die Neigungswinkel der beiden Linien sind indes verschieden gros»^
und zwar ist:
2) tanjS^: tan^^ «= x^:XQ = — (pkj^ ifk^^.
Zum Beweise dieses Theorems beachte man, dass f&r ein auf
rechtes, senkrecht zur optischen Hauptaxe oder auch senkrecht zu
einer Nebenaxe stehendes Objekt (Linie) folgende Beziehungen zu
seinem gleichfalls aufrechten Linienbilde bestehen:*
* Matthiessen, Beiträge zur Dioptrik der Kristalllinse in: Berlin -Ever ^-
buschs Zeitschrift för vergleichende Augenheilkunde IV, I§2, 1887. — Grmi'^
riss der Dioptrik geschichteter Linsensysteme, Leipaig 1877.
Von Prof. Dr. Ludwio Matthisbsbm.
807
0
ayo ^»"osiiift f-x^
w
dr^ sin p^
?r^ sin Po
f
-9
weiter beachte man^ dass für Linienelemente in der Bauptaxe
r einer Nebenaxe folgende Gleichungen bestehen :
Q)
V)
a^o _ dr^ cos (?^^ gp-/* _ -<pa\>*
^ficospi
3r„ C08 Po
<p — a?!
9 + Är,
Aus I) und III), beziehungsweise aus II) und lY) ergeben sich die
ationen in 2\
8. Als Abscissenaxe kann man die optische Axe wählen mit den
scissen x^ und Xy und ihren Differentialen, wenn der Hauptobjekt-
)kt (jTq) in ihr liegt. Liegt er seitlich, so wähle man die beiden
:eh ihn und seinen Bildpunkt gehenden konjugierten Enotenpunkts-
»Uen h^ und Tc^, Diese auf die optische Axe projiziert, unter-
leiden sich nur um Orossen der Kleinheit zweiter Ordnung, weil
Die Abscissenaxen degenerieren dann in zwei parallele Neben-
^i welche wir unseren späteren Betrachtungen immer zu gründe
Jen werden, da die Vorstellungen von der Abbildung hierdurch viel
»er werden.
Wir wenden uns nunmehr der Theorie der Abbildung zu, indem
ir uns als Objekt eine beliebige geschlossene krumme Oberfläche
|Jten mit einem Pole 0 ihrer Polarkoordinaten. Man verbinde 0
A dem ersten Knotenpunkte durch eine Gerade KaOy welche wir
» vordere Nebenaxe und zugleich als X-Axe eines rechtwinkligen
308 Über elliptische Anamorphose in der dioptrischen Abbildung.
Koordinatensystems annehmen wollen. Es sei K^ OB (s. die Figar-
Neigungswinkel ß eines durch 0 gelegten Ebenenschnittes gegen
Axe, P ein beliebiger Punkt seiner Peripherie mit dem Polarwii
BOP^(Pq, Konstruiert man noch YOYj senkrecht zu KaOB
OZ senkrecht zu Ka 0 Y^ dann sind 0 Y und OZ die beiden übr^
Koordinatenaxen; Tq oder Sr^, dh^y Sy^, 30^^ sowie r, oder dr^, ct„
00^ die Koordinaten der beiden getrennten rechtwinkligen, dreia
Koordinatensysteme. Wir denken uns femer um 0 durch den h
P der krummen Oberfläche ein sphärisches Dreieck PBE gel
dann ist JBP- tp^, BE = ß^, EP-^S^^
BEP^B und EBP-^R.
Es sei nun die Gleichung der gegebenen Oberfläche der Einf
heit wegen explizit r^ — F(ß, q>). Bezeichnet man das Bild des spl
sehen Dreiecks mit P^B^E^y so ist in Berücksichtigung des ümstaB
dass die Seiten dieser Dreiecke in parallelen Knotenpunkts -Strali
fächern Uegen , ^^p _ jg^ ^^ p^ _ ^
sin ß^ «= tan 9^- cot £, sin/Jj = tan^)^- cot £,
folgUch:
3) tan 9)q : tan (p^ » sin ß^ : sin ß^.
Femer ist
cos Sq = cos Pq ' cos 9o , cos rfj = cos ß^ • cos 9^.
Da immer r^ als eine sehr kleine Grösse vorausgesetzt wiFd,
kann man setzen: ^^ ^^^ ^^ _ g j^^ ^^ ^^^ *, - a*,,
und weil aus IV) folgt:
so wird:
oder:
ro cos do == -5^ ^1 cos dj « - ^^ifj^f ''^ ^^ *»
Dieses ist die Polargleichung der Bildfläche.
Wenn es sich nun um die Abbildung einer krummen OberflJ
oder einer Kurve handelt, werden <iie Polarkoordinaten r^, ß^ uii(
in die des Bildes r,, /3, und q)^ zu verwandebi sein. Handelt es
dagegen um die Abbildung singulärer Linien und Punkte z.B
Kanten und Ecken eines Polyeders, so sind die partikulären 6k
ungen 2), 3) und 4) nach ß^, 9^ und r^ aufzulösen. Wir wollen j
zunächst das erste Verfahren entwickeln und gehen aus vom Qtiad
der Gleichung 4):
^ ^\ f ) *o*^ coaPi'coßy,« '
Von Prof. Dr. Ludwig Matthiksben. 309
Es ist nun ^ ^ ^J^ycosJJ.«
.. , ^ COS^.'[l-COBp.'jl-(A)'[]
Setzt man diese Werte in die Gleichung 4) ein, so erhält man:
. j= AVy i 1
0 '^=-h]/-
cos
,..COBft«[l_(-^^)*]
Da dies die Gleichung eines Rotationsellipsoides ist; so ist der
bildungskoefüzient des rad. vect. in jedem Falle ein elliptischer und
n kann deshalb die dioptrische Abbildung von Objekten eine ellip-
the Anamorphose nennen. Zur vollständigen Darstellung der Ab-
dung hat man noch die Gleichung:
izusetzen und die Koordinaten ß^ und «p^ in die des Bildes ß^ und (p^
transformieren. Wir wollen dies Verfahren an einem Beispiele er-
itern.
Es sei das Objekt ein kleines dreiaxiges EUipsoid. Der Einfach*
i wegen nehmen wir an, dass seine längste Axe 2a mit der Knoten-
fiktaxe KuPq zusammenfalle, und wählen die mittlere Axe 2b als
Axe und die kleinste 2 c als Z-Axe. Dann wird bei Anwendung
nelben Polarkoordinaten die Gleichung des EUipsoids:
»-0 =
Wir drücken alle Elemente dieser Gleichung durch die des Bildes
5; dabei ist: ^i * i ,
aj 9^*1* ^1 ^1 ^1
glich A _ A ^o . «»' _ ».'
thin
'" ' 7.+e«..-(|'-.)-..n-..-[|--V(^)']-
Hieraus lassen sich die Koordinaten ß^ und ^^ mittelst der Re-
tinen 5) und 6) in ß^ und 9?^ verwandeln. Substituiert man noch:
Z*itichrlft f. M*them»tik u. Phjalk. 4«. JaLrg. 1898. 6. lieft. 21
310 ^^^^ elliptische Anamorphose in der dioptrischen Abbildung.
und verbindet die Gleichung des EUipsoides mit der Gleichung 7)
erhält man:
«46,
'1 =
.•r/o,' + a.'X'co8Vx'-a.'(l+l'')co8Vi'co8p.«ri-(-^*»)n
-V[x+V-(:^-r]eos,.«cosft.(^ii)
■|/l4.1«CO8 9.»-(l + l«)CO8V,''C08ft»ri-(-^yj
welches ebenfalls die Gleichung eines dreiaxigen EUipsoides ist
Wenn das Objekt eine Kugelfläche^ also rQ=konst. ist, so ergit
die Gleichung 7) die Abbildung und zwar ein Rotationsellipsoid n
den Halbaxen: , ,
Wenn hierbei der Mittelpunkt der Kugel im ersten Knotenpun
liegt, hat man zu setzen k^ = Ä^ = 0 und nach IV) und 11):
d. h. das Bild ist auch eine Kugel. Liegt dagegen der Mittelpunkt di
Objektkugel im ersten Hauptpunkte^ so hat man zu setzen a;^^ = ;rj =
und nach III) und I):
d.h. das Bild ist ein Rotationsellipsoid.
Wenn das Objekt ein Gitter oder ein Polyeder ist, so kann mj
die Polarkoordinaten r,, ß^ und gj^ ausdrücken durch r^, ß^ und (f^,
Es ist ganz analog den Formeln 5) und 6):
8) cos/3,«= ^ V-A./
Von Prof. Dr. Ludwig Matthiessbn. 311
10) r, = -^^-r.
l/l-COS.p..COBfc{l-(^yj
Da es sich im vorliegenden Falle im allgemeinen nur um die Ab-
bildung einzelner Punkte handelt und nicht um Ebenenschnitte durch
die Y'Ane, so kann man auch einfach ausgehen von den Relationen
4) und 2):
^A fk^* 0 coadj tp^-^-k^^ cos d^'
woraus folgt:
11) n=
tan Öq : tan (fj = — g>ki : /"Ä^,
'''•"]/ --''i'-i^ri
Die Gleichung:
12) tan S, = (-^) . tan d,
giebt die Neigung des rad. vect. eines Punktes z. B. einer Ecke des
Polyeders gegen die Hauptaxe (Enotenpunktsaxe) und die Gleichung 11)
die Länge des rad. vect. oder den Abstand des abgebildeten Punktes
von dem Koordinatenanfangspunkte des Bildes.
21'
über den Traktoriographen von Klerilj
und das Stangenplanüneter.
Von
Reallehrer A. Korselt
in Meerane i. 8.
Auf die Aufforderung des Herrn Prof. Mehmke hin teile ich deu
Lesern dieser Zeitschrift folgendes über den ^^ Traktoriographen'^ von
Staatsrat Kleritj (jetzt serbischer Minister für Volkswirtschaft und
Handel) mit. Ich entnehme die Angaben dem Aufsatze von Kleritj
in Dinglers polytechnischem Journal Band 305, S. 234 — 231,
260—263, 1897.
Der „Traktoriograph^^ besteht (Fig. 1) aus der Fahrstange AB,
die an dem einen Ende mit einem Fahrstift DK versehen ist, und
Fig. 1.
»UM «Mnein scharf randigen, um eine wagerechte Axe drehbaren Rad-
t'}um T, Diese Axe ist in dem gabelförmigen unterteile einer Hülse
((vlttg<?rt, welche auf der Stange AB verschiebbar und mittelst der
Hill raube V auf derselben feststellbar ist. Der spitze Fahrstift DA'
int li'icht drehbar in dem Rahmen CH befestigt, der auf verstellbaren
l''llli«?n m und n ruht. Durch Schrauben in den FQßen kann K be-
\u'\im i'ingeHtellt werden, und ebenso lässt sich durch Schräubchen
t[\iH Rll(i(!hen T so stellen, dass seine Symmetrieebene durch AB uud
l< «Mit.
Man fasHt das Instrument zwischen zwei Finger und fuhrt die
l'uliiHjiiiz« leicht die aufgezeichnete Kurve entlang. Der Berührunp?-
i/iiiikt / d<'H Hiidchens beschreibt dann die der Kurve zugehörige
TniliioriH mit der unveränderlichen Tangente t = Kt Über dem ßäd-
t\it'\\ y befindet sich ein l^leineres Rädchen F mit einem Einschnitte,
über den Traktoriographen von Kleriij etc. Von A. Eorselt. 313
der einen mit Druckfarbe getrankten Filz enthält. Diese färbt den
scharfen Rand des Radchens T und bewirkt, dass der Weg von i auf
dem Papiere sich abzeichnet.
Es seien (Fig. 2) CD die Traktorie der Linie AB für die be-
ständige Tangente t, XY die Koordinaten des Punktes K auf AB^
xy diejenigen des zugehörigen Punktes T
auf CD, a der Winkel einer Richtung
TOD t mit der :r-Axe. Dann ist nach der
Fijfur:
Fig. 2.
1)
Da aber
cosa
so folgt:
2)
smcc
o; « X + ^ cos a,
y = r + < sin a,
?/=tga.
Folgende Bemerkung sei hier eingeschaltet:
Das bekannte Kennzeichen der Berührungstransformationen (siehe
etwa Lie, ,,6eometrie der Berührungstransformationen'' S.73
Satz 2) zeigt, dass die Zuordnung 2) der
Traktorie CD zu ABy also auch die
umgekehrte Zuordnung 1) keine Be-
rQhmngstransformation ist. Das ist auch
geometrisch leicht an zwei einander be-
rührenden Ejreisen zu zeigen.
Bewegt sich die Spitze K auf einem
Kreise mit dem Halbmesser r (Fig. 3)
und ist KT^tf so beschreibt der Be-
rührungspunkt des Radchens eine Kreis-
traktorie T^TT^..., für welche die
augenblickliche Riqhtung -ff T die Tan-
gente der Traktorie im Punkte T ist.
Die Gleichung dieser Traktorie lautet:
Ä'tgo « tgig? -• tgi(d + a),
wo
Y'-(t)"
(c der Winkel, unter dem die Tangente t
vom Mittelpunkt aus gesehen wird, <p
der zum befahrenen Wege K^K gehörige Centriwinkel, und d' der
Polwinkel, von CKq aus gerechnet, ist. Um den n**** Teil des gegebenen
Weges q> zu finden, braucht man nur zu setzen:
3X4 über den Traktoriographen von Kleritj etc.
n
dann wird t
tg— ^ - - y
° n n
wodurch tg— > also auch — selbst bekannt wird. Als Tangentenlänge
hat man dabei zu nehmen
__ 1
^ — «r(w*— 1) «.
Ist aber die Yielteilung für ein bestimmtes r geleistet, so ist
sie bekanntlich auch leicht für ein beliebiges r auszuführen.
Setzt man ^ =« 0, so wird hier Ifc =» 0 und
, lim tskw
Da a bekannt ist, so ist damit q> ftlr r » 1 rektifiziert und zu-
gleich der Sektor CK^K ^^- quadriert. Setzt man <p = —^ so findet
man eine Strecke für die Zahl — > bezogen auf den Einheitsradius.
Will man einem Kreise ein regelmässiges n-Eck einbeschreiben.
so teile man wie angegeben — in n Teile, verbinde je zwei getrennte
Punkte durch eine Sehne und übertrage diese Teilung auf die andere
Kreishälfte.
Die Basis e der natürlichen Logarithmen wird gezeichnet mit Hilfe
der ( Hu yghens sehen) Traktrix der Geraden. Durch Integration der
Differentialgleichungen 2) findet man die Gleichung derselben:
wenn § und 17 die Koordinaten eines Punktes dieser Traktorie bezeich-
nen. Durch Konstruktion mit Lineal und Zirkel wird daraus die auf
dieselbe Axe bezogene logarithmische Linie abgeleitet:
also für <-l ^_iy Qd^^ y_g.
Man nehme also x = 1, so findet man aus der gezeichneten
Traktrix und nach obigen elementaren Konstruktionen eine Strecke
als Darstellung von e in Bezug auf eine gegebene Streckeneinheit.
Dabei wird aber vorausgesetzt, dass man zu jedem Punkt der x-Axe
den entsprechenden Punkt der Traktrix auffinden kann. Das geschieht
durch Auflegen des Traktoriographen auf die Grundgerade und die schon
gezeichnete Traktrix.
Wir können diesen Konstruktionen keine praktische Bedeutung
beilegen, weil sie sich ebenso genau und noch einfacher mit einem
Maßstabe und einem Zirkel ausführen lassen, wenn eine kleine Anzahl
Von A. EOHSELT.
315
von Versuchen gestattet ist. Praktisch wichtig ist aber die von
Kleritj nicht erwähnte Anwendung des Traktoriographen als Plani-
meter, wie sie zuerst 1886 der danische Kapitän Prytz gelehrt hat.
Prytz hat ebenfalls einen Traktoriographen angegeben, aber yon
einfacherer Konstruktion. Anstatt des Rädchens T hat sein Instru-
ment nur eine einfache Schneide ^ die die Traktorie in das Papier ein-
drückt. Unter dem Namen Beilplanimeter oder Stangenplani-
meter findet es jetzt in England und Deutschland allseitig unbedingte
Anerkennung. Eine eingehende Behandlung der zugehörigen Theorie
von C. Runge findet sich in der „Zeitschrift für Yermessungs-
wesen" 1895, S. 321 — 331, ein kürzerer Aufsatz von J.Hamann in
derselben Zeitschrift 1896, 8. 643 bis 650. Dem Letzteren entnehme
ich die folgenden Angaben.
Umlauft die Spitze K im Sinne des Uhrzeigers eine Fläche V
(Fig. 4) mit der Anfangslage FS des Fahrarms, so beschreibt T eine
FiR. 4.
Kurve V\ P und P' mögen zwei beliebige zugehörige Punkte der
Kurven V und V bedeuten, F' sei der zu F gehörige Punkt in der
Endlage des Fahrarms, l die Entfernung des Punktes F^ von 8F. Nun
verschiebt man F' parallel zu SF in die Lage F", so dass F auf S
tlillt. Die Kurve F" schliesst dann mit einem Bogen von V eine „Rest-
tläehe^ J ein. Die Fläche F kann dann betrachtet werden als Summe
unendlich vieler unendlich schmaler Teile von Kreisringflächen. Der
Bogen geht durch P, hat als Mittelpunkt P' und als Radius t und
reicht bis zu einem Punkt P" des zugehörigen Teiles der Kurve F".
•le nachdem diese Bogen die Fläche J einmal oder zweimal überstreichen,
ist der Inhalt der Fläche F:
oder
V=lt-J.
Ersteres tritt ein, wenn F vom Rädchen aus gesehen vor dem
letzten Kreisbogen durch F (Fig. 4), letzteres, wenn sie hinter dem-
316
über den Traktoriographen von Kleritj etc.
selben liegt (Fig. 5).- Um den Betrag der Bestfläche möglichst klein
zu machen, legt man den Fahrarm anfangs so, dass seine Normale in
F die Fläche V ungefähr hälftet. Eine Restfläche Jr wird dann
positiv, die andere J) negativ. Man erhält dann Figur 6, in die eiiii^
Kreisbogen hinzugezeichnet sind.
Von einer Erfindung kann aber bei keinem dieser Instrumente
die Rede sein, sondern nur von einer neuen Konstruktion, wie ich
Fig. 6.
S ^-^F
(nach den Angaben des Herrn Prof. Mehmke) aus einer Abhandlung
von V. Braunmühl in dem „Kataloge mathematischer Modelle",
herausgegeben von W. Dyck, München 1892, S. 85 ersehe. Damacli
hat Graf Giambatista Suardi 1752 ein Instrument angegeben, da.<
Fig. 7.
sowohl die Traktrix von Huyghens als auch die logarithmische
Linie zeichnet. Das Rädchen hat dort keine Farbe, sondern drückt
seine Zähnchen in die Zeichenfläche ein. Der Fahrarm ist eine Schiene.
die sich mit dem einen Ende in der Rinne eines prismatischen Lineals
verschiebt.
Von A. KoKssLT. 317
Der Traktoriograph Ton Kleritj unterscheidet sich nur wenig von
deiü; die Traktorien ebenfalls mit Farbe genau zeichnenden Stangen*
planimeter, welches die Firma Eckert und Hamann in Friedenau
bei Berlin in den Handel gebracht hat; der Preis des letzteren In-
strumentes (siehe Fig. 7) ist aber niedriger (15 Mark gegen 22 Mark).
Ergänzende Bemerkungen zu Torstehendem Aufsatze.
Vom Herausgeber.
Nachdem ich die Quellen eingesehen habe, kann ich den Mit-
teilungen des Herrn Eorselt über Traktoriographen noch folgendes
hinzufügen.
Schon vor Suardi hat der (auch als Erfinder einer Rechen-
maschine bekannte) Marchese Poleni* einen Traktoriographen kon-
stniiert, bei dem die Rolle mit scharfem Rande (von Poleni Rotula
signatoria genannt) verwendet ist. Besagte Rolle , als deren Erfinder
wir also Poleni anzusehen haben, so lange nicht ein früheres Vor-
kommen derselben nachgewiesen ist, bildet bekanntlich einen wesent-
liclien Bestandteil zahlreicher, der Neuzeit angehöriger Integrations-
apparate.** Suardi, der übrigens selbst auf Poleni hinweist, hat den
ganzen Apparat vereinfacht. Er beschränkt sich nicht auf den Fall
der Huyghens sehen Traktorie — Basis oder Direktrix eine gerade
Linie — , sondern sagt ausdrücklich (unter Bezugnahme auf eine Ab-
bildung), dass, wenn die Leitlinie z.B. ein auf Papier gezeichneter
Kreis sei (von beliebigen Leitlinien ist vorher die Rede gewesen), es
genüge, an der Stange, welche die Rolle trägt, einen Stift zu be-
festigen und letzteren der Leitlinie entlang zu führen.***
Die Bestimmung von Punkten der Eettenlinie und der logarith-
mischen Kurve mit Hilfe der Traktorie einer Geraden, welche Aufgabe
Herr Kleritj u. a. behandelt, wird auch von Poleni a. a. 0. (unter
Hinweis auf Arbeiten von Huyghens u.a.) ausfuhrlich besprochen.
Die prinzipielle Wichtigkeit der Erkenntnis, dass mit Hilfe eines
so Qberaus einfachen Mechanismus z. B. die Konstruktion transcendenter
Zahlen, wie ä und e, theoretisch genau ausführbar ist, wird man
nicht unterschätzen dürfen und man hat deshalb m. E. Ursache,
Herrn Kleritj für seine Anregungen dankbar zu sein, trotzdem sein
* Joannis Poleni... Epistolarum Mathematicarum Fasciculus, Pataviil729.
^ie .«organische Konstruktion'', d. h. mechanische Erzeug^g der (Huyghens-
^heu) Traktorie und der logarithmischen Kurve wird in einem Briefe an Jacob
Hermann behandelt.
** Vergleiche etwa die Schrift: Abdank-Abakanowicz, Die Integraphen,
I'eutsch von Bitterli, Leipzig 1889, B. G. Teubner.
*^ S. 36 des fraglichen Werkes, dessen Titel ist: Nuovi istromenti per la de-
kcrizione di diverse curve antiche e moderne . . . Del Conte Giambatista Suardi
Bri^gciano. In Brescia 1752.
318 Über den Traktoriographen von Kleritj etc.
Traktoriograph nicht als neue Erfindung gelten kann und trotzdem
die Anwendungen, die er davon macht, nicht alle neu sind.
Leibniz, der sich auch mit der Konstruktion eines Traktorio-
graphen beschäftigt hat,'*' sah in ihm hauptsächlich ein Hilfismittell
Kurven zu quadrieren; ob aber die theoretisch genaue Methode, diei
Leibniz im Auge hatte, mit der angenäherten Bestimmung des
Flächeninhalts einer beliebig begrenzten Figur nach Prytz ii^end
etwas zu thun hat, bin ich ausser Stande zu sagen.
Ich erwähne noch, dass der Traktoriograph auch zur angenäherten
Bestimmung des Schwerpunkts einer beliebig begrenzten ebenen Fläche
benützt werden kann (vergl. den Schluss der von Herrn Kor seit oben
angeführten Abhandlung von C. Runge).**
Nachtrag zu dem Aufsatze: ,,Über einen Mechanismus, dareh
den ein beliebiger Winkel in eine beliebige ungerade Anzahl
gleicher Teile geteilt werden kann'^
(Diese Zeitschr. Bd. 42 S. 276.)
Von Reallehrer A. Korselt in Meerane i. S.
Herr Prof. Dr. Heymann in Chemnitz hat mich brieflich darauf
aufmerksam gemacht, dass der Gedanke, der dem von mir im Jahr-
gange 42 dieser Zeitschrift beschriebenen „Claussschen Winkel'' zu
Grunde liegt, keineswegs neu ist, sondern sich schon in einem von
Th. Ceva 1694 angegebenen Instrumente verwirklicht findet. Eine Ab-
bildung habe ich durch die Gefälligkeit des Herrn Prof. Dr. Hey-
* Siehe den Brief an Huyghen 8 vom l./il. Oktober 1693, Lei bnize II 8 niatkr-
malische Schriften, herausgegeben von C. J. Cxerhardt, I.Abteilung, Bd. 2,185*».
S. 164 flg.
** Die Figuren 1 und 7 sind mit gütiger Erlaubnis des Herrn Prof. Dr. E. H am m e r
nach Instrumenten der geodätischen Sammlung der technischen Hochschule in
Stuttgart angefertigt worden. An dem Traktoriographen Fig. 1 fehlt übrigens dit?
in der Beschreibung von Kleritj in Dinglers Journal angegebene Nadel, mit
welcher genau an der Stelle des Berührungspunktes t des Büdchens T ein Stiob
ins Papier gemacht werden kann. Bei Hamanns Stangenplanimeter ist ein in
Fig. 7 nicht sichtbares) Farbkissen über dem Rädchen angebracht. Die das Rdd-
chen tragende Gabel sitzt fest an der Stange, so dass nur Traktorien fSr ein?^
und dieselbe Tangentenlänge beschrieben werden können. Es lag eben Hamann
wie Prytz das Zeichnen beliebiger Traktorien ebenso fern, wie Kleritj die-
Planimetrierung beliebig begrenzter Flächen. Natürlich könnte auch an Hamanns
Stangenplanimeter die Entfernung zwischen Rädchen und Fahrstift veiiLnderlich
gemacht werden, wodurch der Preisunterschied zwischen beiden Instramenten
wahrscheinlich verschwinden würde. Die Litteratur über Stangenplanimeter (bis
Ende 1897) ist ausführlich angegeben in den trefflichen Berichten von E.Hammer
über die Fortschritte des Kartenwesens im Geographischen Jahrbuch, Bd. XIX, S. 26
und Bd. XX, S. 476. Siehe auch die neue elementare Ableitung von L. Schleif r-
m acher, Zeitschr. für Vermessungswesen, 1898, S. 408.
Von A. KOBSELT.
319
mann in J. Leupold, theatrum arithmetico-geometricum 1727,
Tab. XXVn, Fig. VII (Beschreibung S. 167) gesehen.
Das Instrument von Geva ist auch ein Zirkel^ an dessen Schenkeln
auf der Innenseite gleichlange drehbare^ aber nicht verschiebbare Gelenk-
stücke befestigt sind (siehe die stark verkleinerte schematische Dar-
stellung in nachstehender Figur). Die Mittelpunkte 0, (7, C . . . sind
durchbohrt, so dass sich die Scheitel der zu teilenden Winkel ziem-
lich scharf einstellen lassen und man nur noch die Schenkel in drehende
Bewegung zu versetzen braucht. Bei dem G 1 au ss sehen Winkel muss
man Schenkel und Scheitel gleichzeitig einstellen, was einiges Probieren
erfordert. Insofern steht der G lau ss sehe Winkel dem Geva'schen In-
strumente nach. Dafür braucht Geva die doppelte Anzahl von Gliedern,
die sich allerdings nicht kreuzen. Bei Versuchen habe ich den Glauss-
schen Winkel hinlänglich genau befunden; das
Cevasche Instrument ist noch nicht her-
gestellt, man kann also nicht wissen, ob es
ebenso schnell arbeitet, oder ob es das Papier
zu sehr zersticht.
Übrigens ist es nicht nötig, für höhere
Konstmktionen besondere Instrumente zu
finden, wenn man innerhalb der Grenzen einer
gewöhnlichen Zeichenfläche eine schnelle,
saubere und hinlänglich genaue Annäherungs-
koDstroktion kennt. Solche giebt es für fdle
altberühmten geometrischen Probleme, siehe
z. B. Baltzer, analytische Geometrie § 25.
Interessant ist es aber zu sehen, wie alte 6e-
«lanken immer wieder gefunden werden. Auch
Newton in der Arithm. univ. 1732 be-
schreibt in dem Probl. XXIX ein ähnliches
Werkzeug, das dort auf Tab. III. abgebildet ist.
Auch muss nach der Mitteilung des Herrn Dr. Hey mann die
am Ende meiner Bemerkung gemachte Angabe, dass durch den Gl auss-
tehen Winkel alle Dreiecksaufgaben einer gewissen Gattung auflösbar
s^ien, dahin eingeschränkt werden, dass dies nur für diejenigen Auf-
gaben der genannten Gattung gilt, die auf algebraisch auflösbare
Weichungen f&hren. Diese brauchen aber nicht, entgegen der Meinung
Dr. Heymanns, Winkelteilungsgleichungen zu sein. Denn nach einem
l>erühmten Satze von Eronecker in den Berliner Monatsberichten
von 1853 (zuerst von Weber bewiesen, vergl. dessen Lehrbuch der
Algebra Bd.n, § 179 flg.) ist jede Abelsche Gleichung auch eine
Kreisteilungsgleichung, d.h. ihre Wurzeln sind rationale Funktionen
von Einheitswurzeln, sind also durch Winkel teiler konstruierbar.
über die Mercator'sohe Projektion.
Von
H. E. Timerding
in Strassbttrg.
Hierzu Tafel VH Fig. 1—4.
Die Mercator'sche Projektion hat nicht allein trotz der nn
massigen Yergrösserung der Polarregionen gegenüber den Gegenden
am Äquator eine grosse praktische Bedeutung^ weil sie bei der Ähn-
lichkeit in den kleinsten Teilen die Meridiane und Breitenkreise al>
gerade Linien in der Ebene abbildet^ und ist, weil sie infolgedessen
auch immer den Weg eines unverändert nach derselben Himmek-
richtung steuernden Schiffes als gerade Linie darstellt^ für Seekart^c
fast ausschliesslich im Gebrauch; sie ist auch in rein geometrischer
Hinsicht merkwürdig^ weil sie zu einer interessanten Gattung too
transcendenten Kurven hinfiihrt und so für die systematische Behand-
lung dieser gegenüber den algebraischen bisher sehr vernachlässigten
Kurven einen ersten Ansatz liefern kann.
1. Wir denken uns einen Cy linder C, welcher eine Kugel Ky deren
Radius wir gleich der Längeneinheit annehmen, längs eines grössten
Kreises berührt. Sei femer für diesen grössten Kreis als Äquator die geo
graphische Breite eines Punktes der Kugel mit 0 und seine geographische
Länge mit $ bezeichnet. Bedeute endlich 17 den Abstand eines Punktes
auf dem Cylinder von dem Äquator. Wir lassen dann den Kreis
funktionen von 0 hyperbolische Funktionen von 7} entsprechen^ indem
wir setzen:
1) 6of Yi = tang 0, also Sof ri = ^— - und %aix% iy = sin 0.
Durch diese Gleichungen ist eine Abbildung der Kugel auf den
Cylinder vermittelt, bei der die Punkte des Äquators sich selbst ent-
sprechen, die Meridiane der Kugel durch die Seitenlinien und die Breiter.-
kreise durch die Kreise des Cylinders dargestellt werden. Diese AI»
bildung ist weiter, weil:
über die Mercator'sche Projektion. Von H. £. Tdiebdimo. 321
2) dl « + dn* = -^ (d6» + cos e«d6«)
irird, eine in den kleinsten Teilen ähnliche und mit der Mercator^-
schen Cylinderprojektion identisch. Den Gylinder C können wir uns
längs einer Seitenlinie aufgeschnitten und auf einer Ebene b aus-
G;ebreitet denken. In geometrischer Beziehung ist es aber vorteilhaft^
Jas Bild des so gewonnenen ebenen Streifens unendlich oft zu wieder-
holen und mit diesen Bildern die ganze £bene zu überdecken^ als ob
der Cylinder gleich einer Farbwalze über sie weggewälzt wäre und sein
Bild unendlich ofb auf sie übertragen hätte.
2. Die Koordinaten eines. Kugelpunktes, bezogen auf drei senk-
rechte Durchmesser, von denen zwei in der Ebene des Äquators liegen,
der dritte also die Pole verbindet und die Axe der Kugel ist, sind,,
ausgedrückt durch Breite und Länge:
3) a; = cos6cosg, y = cos 9 sin 5, ^ = 8in6,
and die Gleichung eines Kreises auf der Kugel hat die Form:
4) « + ^ sin 0 «* cos 9 (y cos S + d sin |).
Dividieren wir durch cos0, so geben die Beziehungen 1) die Gleichung
der entsprechenden Kurve auf dem Cylinder C oder in der Mercator-
Ebene «:
o) a Cof iy + ß @itt 1^ =« y cos g + d sin g.
Diese Kurve wollen wir als eine Mercator- Kurve erster Ordnung be-
zeichnen.
3. Es sind nun drei Fälle zu unterscheiden, je nachdem a^ > /3^,
ft'<^- oder a* = /J* ist. Im ersten Falle schneidet die Ebene des
leises die Kugelaxe ausserhalb, im zweiten Falle innerhalb der Kugel,,
^ dass der Kreis selbst einen der Pole umschliesst. Im Grenzfalle
?eht der Kreis und seine Ebene durch einen Pol hindurch. Dies
liefert uns zwei verschiedene Typen von Mercator- Kurven und einen
Ubergangstypus. Im ersten Falle nämlich lässt sich der Gleichung 5)
die Form geben:
6) 6of {ji - %) = m cos (g - I),
im zweiten Falle kann man sie schreiben:
7) Sin {rj ~ %) = PI sin (^S - |o),
und im Grenzfalle wird sie:
8) Sof ly + £ Sin >; = e""-= p cos (g — fj
ftr i^±\,
4. Eine beliebige Mercator- Kurve geht also durch Parallel-
T»frschiebung aus einer der folgenden hervor:
9) (£oj ri = m cos |,
10) @in rj == n sin g,
11) Yi — £ log cos ^.
über die Mercator'scfae Projektion.
Die Kurven 9) entsprechen den Kreisen der Kugel, deren Ebene
1
x^ —
ÜA JT-Äxe rechtwinklig schneidet, die Kurven 10) den grössten Kreisen.
deren Ebene
IS = ny
durch die a:-Axe geht. Diese beiden Kreisscharen auf der Kugel bilden
ein isothermisches System und damit auch die entsprechenden Kurren
scharen in der Mercator-Ebene, jede Kurve der einen Schar schneidet
alle Kurven der anderen Schar unter rechten Winkeln. Figur 1
stellt einige dieser Kurven dar.
4, Die Kurven 9) des ersten Typus setzen sich aus kongruent«!
Ovalen zusammen, deren jedes wieder aus vier symmetrischen Yierteb
besteht^ also einen Mittelpunkt hat. Diese Mittelpunkte folgen sieli
in den Abständen 2n auf der S-Axe. Die Kurven 10) des zweiten
Typus sind weUenähnliche Linien, deren kongruente und aus zwei
symmetrischen Hälften bestehende Stücke abwechselnd unter und über
der S-Axe liegen und die Länge n haben.
5. Die doppelt unendlich vielen Mercator- Kurven des Übergangs-
typuB sind alle kongruent und entstehen aus einander durch Parallel
Verschiebung oder Spiegelung an solchen Geraden, die zur |-Axe od^r
fj'Axe parallel sind. Durch Verschiebung um 2n in der Bichta
der 5-Axe gehen sie in sich über. Ihre einzelnen Teile haben eit«*
zur ly-Axe parallele Symmetrieaxe und nähern sich asymptotiscl
zweien von dieser um — nach links und rechts entfernten Geraden.
Von einer „ Scheiteltangente ^^ — für die Kurve 11) ist es die GeraJ«^
t/ -= 0 — werden die Kurven unendlich oft, nämlich in ihren „Scheiteln"»
da» heisst ihren tiefsten resp. höchsten Punkten, berührt.
Besonders ausgezeichnet sind diese Kurven dadurch, dav
man aus einer von ihnen die sämtlichen Kurven eines iso-
thermischen Systems erhält, indem man die Kurve erst um
alle möglichen Strecken in der Richtung der ly-Axe unJ
dann alle Kurven der so gewonnenen ersten Schar um
TC Sit
V ^' T
in der Richtung der S-Axe verschiebt. Von den so erhaltenen
vier Scharen sind die erste und dritte zu der zweiten und
vierten orthogonal, wie es Figur 2 zeigt.
6. Zu der konformen Abbildung, die durch die Beziehung ein«^
solchen isothermischen Kurvensystems auf zwei sich rechtwinklig
kreuzende Scharen paralleler Geraden in einer anderen Ebene ver
mittelt ist, gelangen wir wie folgt. Wir projizieren die Kreise aut
der Kugel K^ deren Bilder die in Rede stehenden Kurven sind, aus dem
Pol, den sie enthalten, durch Ebenen. Bringen wir mit den letzteren
Von H. E. TlMBRDINO. 323
I Äquatorebene « zum Schnitt, so ist diese dadurch mit der Mercator-
lene e in die verlangte Beziehung gesetzt, die, wie man so findet,
rch die Gleichungen:
12) X«cos|. <?•'?, r^sing.e"?, f-±l,
«gedrückt wird, wo % und y rechtwinklige Koordinaten in der
uatorebene z = 0 bezeichnen. Diese Verwandtschaft drückt sich
Iftcher aus durch
13) R = e'^,
lern dann X = Ecosg, r=Using
rd und B den Abstand des Punktes der Äquatorebene vom Mittel-
okte des Äquatorkreises bezeichnet. Diese konforme Abbildung ist
a Herrn Holzmüller im 16. Bande dieser Zeitschrift ausfiihrlich
trachtet und diese Betrachtung in seiner Einführung in die Theorie
r isogonalen Verwandtschaften wiederholt. An letzterer Stelle giebt
auch eine Gleichungsform der Mercator- Kurven an und schlägt
se Bezeichnung vor.*
7. Den eigentümlichen Charakter der Mercator -Kurven erkennen w
Jt recht, wenn wir ihre Rektifikation versuchen. Für die Kurve 11)
rd:
14) S ^ ~ ^ *^°8 S,
ist also der Neigungswinkel an einer Stelle der Kurve gegen die
heiteltangente dem Abstände des Kurvenpunktes von der nächst-
legenen Symmetrieaxe gleich. Für das Linienelement ergiebt sich:
15) ds = - "^V-
^ C08 J
Aus der Gleichung 9) folgt:
1
. t.jy Sin Tjdn
Vw'cos 5* — 1
0 für das Linienelement:
7
l/^-i^of.«
16) ds^-^
Vl-m*'dt
yi — m*co8 g*
er:
* Aüch Herr Greenhill hat, wie ich nachträglich bemerke, einen Ansatz
f Behandlung dieser Kurven gemacht (Messenger of Mathem., Bd. XVI und XX),
' er S am n er sehe Linien nennt. Er erwähnt ihre Rektifikation durch elliptische
|^?r&Ie, indessen teilt er nicht mit, wie sie, indem man die Bogenlänge durch
i^e Koordinaten ausdrückt, naturgemäss auf die doppelte Periodizität der
Jptiscben Punktionen führen, worin gerade, wie mir scheint, ihr Nutzen für
- elementare Theorie dieser Funktionen liegt.
324 Über die Mercator'sche Projektion.
für
17) ds^-^ ,
18) irf=^ri, V-T-^^^ h'-T^
m
t
also
oder
Ebenso folgt aus der Gleichung 10):
19) ,. ^ j^j^iiiL ^ y^ "
Vi +n. Bing. i/i_J^@i„,.
<2i7
<2£ di7 idri'
für
20) d5 = -^
^ 1/1-Är/«C08{« Vl-V*Mi?* yi-V'cosij'*
21) iV=i?, iV^-=-rI-;;r' V^ ^
also
Die Bogenlängen der Mercator-Kurven drücken sichal
durch elliptische Integrale erster Gattung aus. Die vi
Grössen cos|, sing, Sofiy, ©iltiy sind für einen Punkt der Mereaii
Kurve gleich den mit gewissen Konstanten multiplizierten elliptiscb
Funktionen sin am 5; cos am s, Aam6^ des zugehörigen, von einer I
stimmten Stelle aus gerechneten Bogens s. Die Perioden ergeb
sich durch Integration nach | über Vielfache von ar a
nach ri über Vielfache von ni.
8. Wenn man die Kurven der Mercatorschen Bildebene «, die^
Kreisen der Kugel entsprechen, als Mercator-Kurven erster Ordnii
bezeichnet y so hätte man dementsprechend Mercator-Kurven zweit
Ordnung diejenigen Kurven zu nennen, die sich durch das ^<
schwinden einer homogenen quadratischen Funktion der vier Gr«'»?^
cosg, sing, Sof??, ©iiti^
darstellen. Diese Kurven hängen infolge der identischen Relation
22) cos g2 + sin §« = ßpf r^^ ~ Sin n^
von acht Parametern ab und entsprechen den sphärischen Kurven. <
durch beliebige Kegel zweiten Grades aus der Kugel ausgeschnitt
werden.
9. Man kann aber aus der Gesamtheit der Mercator-Kurven zweil
Ordnung noch eiae besondere Gattung herausgreifen, deren Gleichai
die Veränderlichen | und ri in keinem Gliede vereinigt enthält, al
die Form hat:
cfj cos 5^ + 2cf2 cos 5 sin I + cfj sin S^ =«=
ßi ®of i?2 + 2/J3 Sof 17 Sini? + ^3 Sin ly*
Diese Gleichung ' geht, wenn man in sie die verdoppelten ><
änderlichen:
23) {
25)
Von H. E. TuERDiiio. 325
24) r=2|, V=2ij
{fahrt, in die folgende über:
i^i — cf3)cos6'+ 2flrjSin|'+ («j + a^) -=
! dieselbe Form hat wie die Gleichung der Mercator- Kurven erster
dnnng^ nur dass ein konstantes Glied hinzugetreten ist. Die so
rgestellten Eiuren lassen sich durch blosse Parallelverschiebung auf
} folgenden Formen zurückführen:
26) |)C08 6'+ q = Eofi^' (erster Typus),
27) ssing'+ t -= @ini?' (zweiter Typus),
zu ein Übergangstypus:
28) Äcosg'+l-e*«?, £-±1.
Die Kurve gehört zum ersten. Typus, wenn in ihrer allgemeinen
«ichungsform (j8i+ ßsY > 4ft^ zum zweiten, wenn (/?i+ ß^^<4tß^^f
id zum Übergangstypus, wenn {ßi + ß^Y^^ß^^ ist (vergl. 3).
10. Um die Bedeutung dieser Unterscheidung klarzulegen, gehen
ir darauf zurück, dass die Kurve 23) der sphärischen Kurve ent-
»rieht, die durch die Gleichung:
29) 0,0^ + 2a^xy + a^y' ^ß,+ 2ß^z + ß^z^
i Verbindung mit der Kugelgleichung:
30) x^+y^+z^^l
»rgestellt wird. Von den vier Kegeln, die durch diese sphärische
orve gehen, sind zwei Cylinder, deren. Axen in der Aquatorebene
egen und mit den Hauptaxen der Kegelschnitte:
a^x^ + 2€i^xy + a^y^^ const.
is&inmenfallen« Von den beiden anderen Kegeln ist die e-Axe eine
Ätiptaxe, und ihre Mittelpunkte sind auf derselben durch die qua-
fatische Gleichung zu bestimmen:
31) (ßi + ^) + 2ft« + (^8 - ly = 0,
> der K so zu wählen ist, dass die Diskriminante der Gleichung,
^Windet. Also gilt für A die quadratische Gleichung:
32) A« + (ft - ft) A + (ft» - ß, ß^) = 0.
nß Diskriminante dieser Gleichung ihrerseits ist:
33) B = (-H^) - ß^
'^*>0 also
^ smd die beiden Kegelmittelpunkte reell, und gleichzeitig gehört die
wve der Mercator- Ebene zum ersten Typus; ist B<0, so sind die
ZnUclirift f. Mathematik n. Ph/slk. 43. Jahrg. 1898. 6. Heft. 22
326 Über die Mercator'sche Projektion.
beiden Eegel im^inär^ und die Mercator- Kurve gehört zum zweit
Typus. In den beiden Fällen sind auch die zugehörigen sphärisch!
Kurven von verschiedener Art, im ersten Falle erhalten wir eine a
zwei getrennten Zügen bestehende und im zweiten Falle eine einzügi
Kurve. Im Grenzfalle B == 0 wird:
Ä ^ ß\ + ßi i _L_ ßi — ßn - .1
und wenn wir dies in die Gleichung für die Koordinaten der Keg|
mittelpunkte einsetzen: « = — £
In diesem Falle ergiebt sich also nur ein einziger Kegel, dess
Mittelpunkt auf der Kugel in einem der beiden Pole liegt, und (
sphärische Kurve hat einen Doppelpunkt.
11. Der Gleichung 26), die den Mercator -Kiuren des ersten Tvp
entspricht, lässt sich durch Wiedereinführung der YenLnderlichen l,
die Form geben:
34) ^cosg*+ -Bsing«« @ini?*
indem man setzt:
35) A = \(-l + p + q) B = l(-l_p + g).
Die zu dieser Gleichung gehörige Kurve korrespondiert dem sphärisd»
Kegelschnitt, der durch den Kegel
36) Ax^+By^=0^
ausgeschnitten wird. Der Schar konfokaler Kegelschnitte:
37) ^^ + -/ -'
WO Q einen variabelen Parameter bezeichnet, ist somit ein isotbe!
misches Kurvensystem:
ggv co8{» 8in{« ^ ©in?;*
^ a — Q b — Q Q
zugewiesen, das durch Figur 3 veranschaulicht wird. Die Kutd
desselben teilen sich in zwei Gattungen, und zwar ist jede Kurve i
einen Gattung orthogonal zu allen Kurven, die der anderen Gattni
angehören. Die Kurven der ersten Gattung, für die a — q ^
b — Q beide das Vorzeichen von g haben, bestehen aus zwei ko
gruenten, wellenähnlichen Zügen von der Wellenlänge «, die sn
metrisch oberhalb und unterhalb der g-Axe liegen; diie Kiuri
der zweiten Gattung, für die a — p und 6 — p entgegengesetzte Vc
zeichen haben, bestehen aus getrennten Ovalen. Diese sind fclr i
^-Axe und je eine Parallele zur 17-Axe symmetrisch, haben aii
Mittelpunkte, die im Abstände n auf der g-Axe nebeneinander liege
Den reellen gemeinsamen Brennpunkten der sphärischen Kegelschnit
entspricht eine doppelte Punktreihe, die sich, wenn a — J das Vo
zeichen von b hat, ausdrückt wie folgt:
Von H. £. TiMEBDiKo. 327
39) 6«wjr, iy « ± «r Sinj/-^^,
n beliebige ganze Zahl,
und um deren Punkte sich die Kurven der ersten und zweiten
Gattung immer mehr zusammenziehen, jemehr sich der Parameter dem
Grenzwerte h nähert.
12. Die Kurven 28) des Übergangstypus, deren entsprechende
Kurven auf der Kugel aus einem Pol derselben durch quadratische
Kegel projiziert werden, bilden sich, wenn man aus diesem Pol die
ganze Kugel auf die Äquatorebene projiziert, in der letzteren als
Kegelschnitte ab, die mit dem Äquatorkreise konzentrisch sind. Der
konfokalen Kegelschnittschar
40) _^+ ^ ^
entspricht (siehe Oleichung 12) das Kurvensystem:
41) — h "iT— ^— "= « ^f 6 = ± 1.
Auch die Kurven dieses Systems zerfallen in zwei Gattungen,
derart, dass zwei orthogonale Kurven stets verschiedenen Gattungen
angehören. Sei b <a
so erhalten wir nur dann eine reelle Kurve, wenn p < a, und zwar
eine Kurve erster Gattung, wenn Q<by eine Kurve zweiter Gattung,
wenn p zwischen h und a liegt. Die Kurven der ersten Gattung be-
stehen aus einem einzigen wellenähnlichen Zug. Die einzelnen Wellen,
die die Lange n haben, sind vom tiefsten zum tiefsten oder vom
höchsten zum höchsten Punkt gerechnet, kongruent und gegen eine
Parallele zur 17-Axe symmetrisch. Die Kurven der zweiten Gattung
bestehen ebenfalls aus synmietrischen Teilen, die aus einander durch
Verschiebung um Vielfache von x in der Richtung der §-Axe hervor-
gehen^ die einzelnen Teile sind aber völlig getrennt und schicken je
zwei Aste ins Unendliche parallel zur tj-Axe, Figur 4 stellt Kurven
beider (Gattungen dar.
Den gemeinsamen Brennpunktepaaren der Kegelschnitte 40) ent-
ap rechen zwei Punktreihen:
42)
g«nÄ, 1? - nogj/-^-^
6 = (n + i);r, ^ = alog]/^
n beliebige ganze Zahl,
jenen immer eine reell und eine imaginär ist.
22
328 Über die Mercator'sche Projektion. Von H. E. Timebdino.
13. um die Gleichung 41) auf die Form 28) zu bringen, setze man
>io\ a + 6 a — b
43) r =- p ^- , C = -g-,
SO wird sie:
44) c cos 6'+ r = (er* - r^) e *i'.
Durch Veränderung von r erhalten wir die verschiedenen Kurven
des isothermischen Systems^ und zwar eine Kurve erster Gattung.
wenn r < — c, eine Kurve zweiter Gattung, wenn — c < r < + c. Ut
r>c, so wird die Kurve imaginär. Für r « 0 ist die Kurve nur
durch den Maßstab von den Kurven 8) verschieden.
14. Suchen wir noch die Bilder der Mercator- Kurven des ersten
und zweiten Typus in der Aquatorebene, so ist zu beachten, dass, wi«'
sich die Kurven des ersten Typus auf die Bilder der sphärischen Kurven:
45) Ax^+By^=S!^, a:^+y^+z^^l
zurückfuhren Hessen, die Kurven des zweiten Typus auf die Bilder
der Kurven:
46) Ä'x^+B*y^=z, x^+y^-^z^^l
reduziert werden können. Dann findet man mit Hilfe der Beziehuugen
47) x = -r^, Y-T^^ x«+r«=^
als Bild der Kurve 45) und der zugehörigen Mercator -Kurve in der
Äquatorebene:
48) (X«+ Y^-^iy^4AX^+ABT^
und als Bild der Kurve 46) und der entsprechenden Mercator- Kurve
des zweiten Typus:
49) {X^+ r«)2 4-4^'X«+4£'r2«l.
Diese Kurven sind identisch mit den von Sieb eck im 57. Bande
des Crelleschen Journals behandelten , auf die die durch die eUip-
tischen Funktionen Jacobis vermittelten konformen Abbildungen
zweier Ebenen aufeinander hinleiten, und stellen die drei verschiedenen
Arten dieser Kurven dar, auf gewisse Normalformen reduziert D«^
Gleichung 48) giebt eine Kurve der ersten oder zweiten Art, je nach
dem A und B gleiche oder entgegengesetzte Vorzeichen haben, j^
nachdem also die zugehörige Mercator -Kurve des ersten Typus von
der ersten oder zweiten Gattung ist.
Das Problem der 15 Pensionatsdamen.
Von
A. F. H. Mertelsmann,
Hamburg.
Das Problem der 15 Pensionatsdamen lautet: „Die Vorsteherin
eines Pensionats wünscht die 15 Damen ihrer Pension taglich in fünf
lUihen zu je dreien spazieren gehen zu lassen. Wie ist die Anord-
nung zu treffen^ damit im Laufe einer Woche jede Dame mit jeder
anderen einmal in derselben Keihe zusammengeht?^^
Die Aufgabe wurde zuerst im Jahre 1850 von Eirkmann in einer
englischen Zeitschrift veröffentlicht. Englische Mathematiker haben
dann das Problem verschiedentlich behandelt. In deutscher Sprache
findet sich die Aufgabe nebst einer Lösung, jedoch ohne Angabe der
Lösungsmethode, in Professor Schuberts „Zwölf Geduldspielen"
(Berlin 1895). Rouse Ball föhrt in seinen ,,Mathematical Becreations"
zwei Lösungsweisen an. Die eine, von Mr. Anstice stammend, giebt
drei verschiedene Lösungen, während die andere, von Mr. Frost her-
rührend, 15 567 552000 Lösungen liefert.
Der Verfasser dieser Arbeit, dem kürzlich die Aufgabe vorgelegt
wurde, fand, ohne Kenntnis von den früheren Arbeiten zu haben, die
im folgenden näher beschriebene Lösungsmethode, nach welcher sich,
wie weiter unten gezeigt werden wird, über 15 Billionen verschiedene
Lösungen ergeben.
Man bezeichne je drei am Sonntage zusammengehende Damen
mit gleichen Buchstaben, die durch die Ziffern 1; 2, 3 unterschieden
sind. Die Anordnung für den Sonntag würde also diese Form haben:
fci 6j ig
^1 ^ ^8
Nunmehr kommt es darauf an, für die übrigen sechs Tage der
"oche 6-5>»30 Kombinationen aufzustellen, die den Forderungen
330 ^^" Problem der 16 Pensionatadamen.
des Problems entsprecben. Sehen wir zunäcbst von den Indices ab,
80 haben wir zur Bildung der Kombinationen die fOnf Elemente a, b,
c, d, e. Die Kombinationen mit Wiederholung sind nach den Beding-
ungen der Aufgabe und in Rücksicht auf die Anordnung am Sonntag
ausgeschlossen. Es lassen sich folgende Kombinationen zu je dreien
bilden: abc, abd, abe, ade, ace, acd, hcd, bce, bde, cde. Jeder jBuch-
Stabe kommt darin 6mal vor. Da an jedem der sechs Tage jeder Buch-
stabe 3mal auftreten muBS, ist jede Kombination 3mal zu verwerten.
Das giebt 30 Kombinationen.
Es erübrigt, die Indices in richtiger Weise zu verteilen. Setzeo
wir jedesmal die drei aus gleichen Elementen gebildeten Kombinationen
unter einander, so ist nur nötig, die Ziffern für die ' erste Kom-
bination jeder Qruppe zu bestimmen; in den beiden folgenden sind die
ZiA'ern cyklisob zu erhöhen.
Wir wählen zuerst die 6-3 Kombinationen, welche a enthalten.
Di(»<i>lbeu seien so geschrieben, dass je zwei unter einander stehend«
Uruppen ausser a kein gemeinäcbaftUches Glied haben.
I.
n.
in.
"l*l«l
o,b,d.
"i'j^
„,h,c.
a,b,d.
«.he.
Ojii«.
i,,l,d.
a,l,,e.
IT.
V.
¥1.
«1 rf, e,
Ol«!«.
o, «^ <h
«,d,e.
".«.<'.
II, c, d.
«jrf,«,
0,0,6,
1^',''!
bMv jtiion einzelnen der mit «i verbundenen Buchstaben wählen
^v>u liukH nach rechts fortschreitend, die Ziffern 1, 3, 3; so er-
, ,n(, ^^ iu Uruppe I, 6, in Gruppe IT, i, in Gruppe III mit n, Ter-
„•LLi. wtlhrend je. B. d^, d^, d^ nach einander in Gruppe IV, II und
„itivtuu.
.^ 't.ui<it'U »ioh weiter um die drei Gruppen, deren Kombinationen
Ä, (^ rfg biC^e^ ^1^^
bj Cg dl fc. Ci ^ fcj dj e,
6, c, (^ bfC^Ci b^diCj
,,»iCä iu Gruppe I mit c, verbunden, geben wir c in HI
,U :u V'Ul die Ziffer 3. FOr d ergiebt sich dann nach li
L .a« /.itfor 3, so dass für IX die Ziffer 2 bleibt. Ähnlich
-Ir ' lu VIII der Index 2 und in IX der Index 3.
Von A. F. H. Mebtelsmann. 331
Für die letzte noch übrige Gruppe:
X.
^8 ^ ^
ergiebt sich leicht; dass d die Ziffer 3 und e eine 2 erhalten muss.
Nachdem so 30 Kombinationen richtig gebildet sind, schreiten
wir zu der Aufgabe , dieselben auf die sechs Tage Montag bis Sonn-
abend in entsprechender Weise zu verteilen. Dies kann in dreifacher
Weise geschehen.
Erste Anordnung (^,).
Montag.
Dienstag.
Mittwoch.
Donnerstag.
Freitag.
Sonnabend.
«1*1 <h.
«1 62 ^2
«1 h ^3
«1 ^1 ^1
a^c^e^
«1 C3 ds
Ogfcj (^
«2*3^8
«2 *i ^1
«2^2^
«2^8 ^8
«2 ^1 ^1
«S ^J ^s
a^c^e.
«3 ^2 ^2
»3 *8 ^8
«3 *i ^1
«3 feg ßg
&s<^^
*l^«2
ts Ca d,
&lC^ rfj
^2 ^ ^
&8C8e3
C3 d^Ci
^^^8
c^d^e^
fcj q Cj
*8^S^
^^^1
Als erste Reihen schreibe man die mit a^ gebildeten sechs Kom-
binationen aus Gruppe I bis VI. Mit a, wiederhole man dieselben
Buchstaben, wahrend a^ mit den beiden an dem betreffenden Tage
noch nicht aufgetretenen Buchstaben zu yerbinden ist. Für die beiden
noch fehlenden Reihen ergiebt sich z.B. für Montag, dass h und c
noch je einmal, d und e hingegen noch je zweimal auftreten müssen.
Also heissen die vierte und fünfte Reihe hde und cde. Die dazu ge-
hörende Bezifferung ergiebt sich aus den zusammengestellten Kom-
binationen in Gruppe IX und X. Ebenso sind die übrigen Tage leicht
zu bilden.
Zwei andere Anordnungen derselben Kombinationen ergeben sich,
wenn man, statt a^ und Og an demselben Tage mit gleichen Buch-
staben zu kombinieren, a^ und a^ oder Og und a, diese Auszeichnung
zu teil werden lässt.
Zweite Anordnung (^).
Montag.
Dienstag.
Mittwoch.
Donnerstag.
Freitag.
Sonnabend.
<h\<^
«1^2^
«1 ^8 ^3
a^ d^ e^
aiCgfg
»1 ^3 ^3
«2^^
OgCj^j
Og Ci d^
ag&gCg
«2 ^8 ^8
Og &! ^j
»8*8^
«8 ^1 ^1
aj&gCg
03^8^8
«8 ^1 ^1
OgCg rfg
l.d^e^
'^8^^1
\ fg rf,
h Ci d^
h ^3 ^'1
6g (?i €3
c^d^e^
Cj rfjeg
Cj rfg e^
h C3 ^2
^1 ^2 ^3
63 dj eg
332
Das Problem der 16 Pensionatsdamen.
Dritte Anordnung {A^^
).
Montag.
Dienstag.
Mittwoch.
Donnerstag.
Freitag.
Sonnabend
«1 ^ ^1
«1 ^2 ^2
«1 ^3 h
«1 «'i ^1
ttiCgeg
«i^<^»
a^d^e^
«2^8 ^
a^ Ci dl
O^fegCg
Ojfegd^
Ogfei^,
a^d^e^
fls^ ^1
«3^ dg
«3*8^
ajfeidi
agfegfj
h ^8 ^1
6i Cg dj
tj Cj f^
fei dg ^3
fegClCj
fegCi dg
^8^ «1
\ dl es
feg djfi
Ci djCg
^8^^1
^^^8
Die bei jeder der drei obigen Lösungen gebrauchten 35 Kom-
binationen lassen sieb endlich noch zu neun yerschiedenen Anordnungen,
die den Forderungen des Problems entsprechen , yerwerten, wenn man
nicht mehr an der anfänglichen Ordnung des Sonntags festhält.
Montag und Donnerstag.
B,
1
Sonntag.
Montag.
Donnerstag.
Sonntag.
«1 ÖTg ttj
«1 ^ ^1
aidi^i
«lOgag
fei Cg dg
Ogfeg C2
Ogdg^'g
feg Ci dg
h^^
«8 ^8 ^3
«3 dg Cg
fei Cg Cg
fegdiCg
dl dg dg
fei feg feg
fegdgCj
Cg rfg ßi
61 Cg Cg
^1 ^2 Cg
Cgdi6g
wie B^
Übrige Tage wie Ä^,
Übrige Tage wie Aj.
B
8
Wie
B.
Sonntag. ' Montag und Donnerstag.
«lagCTg
feg Cg dl
üg Cg Ci
fei dgCg
Ci dg C«
Übrige Tage wie At
Sonntag.
«1 «2 ^8
feg Ci dg
fej Cg Cg
feg dg Ci
^8 '•i ^8
Dienstag.
«1 fe2 dg
«2 ^8 ^8
Ö3 ^ ^1
Cj Cg Cg
Freitag.
»1 CgCj
^2 ^3 ^z
flg Cj Ci
fei feg feg
d^d^d^
Dienstag und Freitag.
wie C\
Übrige Tage wie Ay
Sonntag.
«1 «2 ^
feg Cg dl
0^ Cg Ci
fei dg Cg
Übrige Tage wie A^.
Von A. F. H. MSBTELSMAITN.
333
Sonntag. Dienstag nnd Frei
tag.
«1
wie 0^
6,
Ci^8
&,
^1^2
<i
rf^ei
Übrige Tage wie -<!,.
A
A
Sonntag.
Mittwoch.
«2*1^1
Sonnabend.
«1^8 ^3
«2 ^1 fl^i
Sonntag.
«1 «2 «8
6j ^ rfg
Mittwoch U.Sonnabend
»1 «« ÖS
wie D^.
h Ci «i
0362^2
«8 ^2 ^2
&2 ^1 ^8
^«^^8
C| Cg C3
61 tg \
fcjrfiCj
c, (7, e.
rf^ rfi dj
^1 ^2 ^8
C3 rfg f>l
Übrig
e Tage wie Ay
übrige Tage wie /!.,.
/)
8
Sonntag. Mittwo
)ch u. Sonnabend.
^1 ^3 ^8
wie Dj
63 C^ (?2
*2 ^8 ^1
^2 ^i ^8
Übrige Tage wie Ä^,
Wünscht man aus einer bekannten Lösung eine andere abzuleiten^
s^o braucht man nur die 15 Glieder durch eine beliebige Permutation
derselben zu ersetzen, also etwa
»l ^2 «8 ^ h ^8 ^I ^2 ^3 ^1 ^2 ^3
6« ^ ^2 ^8 ^2 ^l ^8 ^2 ^1 ^1 ^1 ^J
Da die Anzahl dieser Permutationen
1 307 674 368 000
beträgt, so Blieben sich ebensoviele Kombinationsgruppen, deren jede
12 Lösungen liefert. Die Gesamtzahl der Lösungen ist also das Zwölf-
fache jener Zahl, das ist
15 692 092 416 000.
Trotz dieser grossen Zahl von Lösungsmöglichkeiten ist es nicht
leicht, zwei Wochen so zusammenzustellen, dass beide keine Kom-
durch
^l ^ ^8
«8 \ ^8-
334 ^^^ Problem der 16 Pensionatsdamen. Von A. F. H. Mebthlbmakk.
bination gemeinsam haben. Die beiden folgenden Lösungen ent-
sprechen dieser Forderung. Die bezifferten Buchstaben sind hier durch
die fortlaufenden Nummern 1 bis 15 ersetzt.
Erste Woche.
Sonntag.
Montag.
Dienstag.
Mittwoch.
Donnerstag.
Freitag.
Sonnabend.
12 3
1 4 7
15 11
1 6 15
1 10 13
1 8 14
1 9 12
4 5 6
2 5 8
2 6 12
2 4 13
2 11 14
2 9 15
2 7 10
7 8 9
3 12 15
3 7 13
3 811
3 6 9
3 4 10
3 5 14
10 11 12
6 10 14
4 9 14
5 9 10
4 8 12
5 12 13
4 11 15
13 14 15
9 11 13
8 10 15
7 12 14
5 7 15
6 7 11
6 8 13
Zweite Woche.
Sonntag.
Montag.
Dienstag.
Mittwoch.
Donnerstag.
Freitag.
Sonnabecd
12 6
14 8
1 5 15
1 9 13
1 3 11
1 12 14
1 7 10
4 5 9
2 5 12
2 9 10
2 3 4
2 14 15
2 7 13
2 811
7 8 12
3 7 15
3 6 .8
5 7 11
4 10 12
3 5 10
3 9 1'i
10 11 15
6 10 13
4 7 14
6 12 15
5 8 13
4 6 11
5 6 14
3 13 14
9 11 14
11 12 13
8 10 14
6 7 9
8 9 15
4 13 1.^
Unmöglich scheint es mir, die von Prof. Sylvester aufgesteUte
Forderung zu erfilllen, die sämtlichen aus den 15 Gliedern möglichen
455 Dreierkombinationen auf die 13 Wochen eines Vierteljahres so vi
verteilen, dass während desselben die gleichen 3 Personen nicht mehr
als einmal zusammengehen, während far jede einzelne Woche die
früheren Forderungen bestehen bleiben.
Zur Hesse'schen Konstruktion einer Fl&che zweiter Ordnung
ans nenn Punkten.
Von J. Thomae in Jena.
Hesse scheint der erste gewesen zu sein, der eine Fläche zweiter
Ordnung ans neun Punkten Unear zu konstruieren gelehrt hat (Grelles
Journal Bd« 24). Da Hesse die neun Punkte als reale voraussetzt und
zur vollständigen Lösung der Aufgabe zuerst von einem Kegelschnitte fünf
Punkte bestinunt, und die weiteren Punkte mit Hilfe dieses Kegelschnittes
findet, so erweckt es den Anschein, als ob seine Konstraktion nicht von
völliger Allgemeinheit, und, da er einen Hilfskegelschnitt benutzt, nicht
von vollkonmiener Unmittelbarkeit sei. Sieht man jedoch genauer hin.
Kleinere Mitteilnngen. 335
so findet man, dass die von Hesse angewandten Prinzipien hinreichen,
die Aufgabe völlig allgemein and unmittelbar zu lösen, und dass es nnr
der Hinzof&gung weniger Striche bedarf um seine Zeichnung zu einer voll-
kommenen zu machen. Diese Ergänzung soll hier gegeben werden. Dabei
nehme ich an, um nicht besondere Fälle unterscheiden zu müssen, dass
nicht vier von den gegebenen Punkten in einer Ebene liegen, was übrigens
eine Erleichtenmg der Problemlösung bedeuten würde. Dass es wenigstens
eine Lösung der Aufgabe in allen Fällen giebt, setze ich als bekannt
voraus.
Wir formulieren die Aufgabe so: Sind neun Punkte gegeben, von
denen beliebig viele Paare aggregiert ideale (konjugiert imaginäre) sein
können, so soll
I. In einer beliebigen Ebene e das Polarsystem Unear konstruiert
werden, dessen Eemkurve der Kegelschnitt (e, F) ist, den die
Ebene s aus der gesuchten Fläche F herausschneidet).'
n. Auf einer beliebigen Geraden g soll die Involution linear gefanden
werden, deren Doppelpunkte die Schnittpunkte (^, F) sind,, oder
die der Fläche F konjugiert ist.
m. Auf einer Geraden g durch einen reellen der gegebenen Punkte
soll der zweite Schnittpunkt mit F linear bestimmt werden.
Die Aufgabe III wird offenbar durch die Lösung der Aufgabe U von
selbst erledigt, weil das Problem, den zweiten Doppelpunkt einer Involution
zu konstroieren, deren erster gegeben ist, eine bekannte lineare Lösung hat.
Die neun Punkte seien M^M\^ M^M\^ M^M\^ M^M\^ JKfg, die
ersten vier Paare mögen bez. auf den Geraden g^g^g^g^ Uegen, und wenn
sie nicht real sind, als Doppelpunkte von Involutionen auf diesen Geraden
gegeben sein.
Hesse konstruiert die Polare eines Punktes P für die gesuchte Fläche J*
in folgender Weise. Er sucht zunächst die Polare von P für das Hyper-
boloid {g^g^M^M\M^^ welches die Geraden g^g^ und die Paukte M^M\M^
enthält. Hesse setzt dabei M^M\ als reale Punkte voraus, was jedoch
nicht nötig ist. Es sei A'^g die Gerade durch Jt/g, die g^g^ trifft. Gleitet
eine Gerade h über gig^g^^ so erzeugt sie in der Ebene (P, k^^ einen
Kegelschnitt K^^^ dessen Punkte durch Vermittelung der Geraden h
den Punkten der Geraden ^3 projektiv zugeordnet sind. Der Involution
auf g^ entspricht eine Involution auf j^^,, deren Axe o^, in bekannter
Weise linear gefunden wird. Sie ist die Gerade, die die Ebene (P, k^^
neben A'^^ noch aus dem Hyperboloid herausschneidet. Die Gerade l nun, die
von P durch (ii^k-^^ harmonisch getrennt ist, gehört der Polarebene von P
fdr das Hyperboloid {g^g^M^M^M^ an. — Ist A',, eine beliebige g^g^a^^
treffende Gerade, so gehört sie demselben Hyperboloide an, man findet wie
vorhin — oder da jetzt von dem Hyperboloid drei Erzeugende einer Schar
bekannt sind, auch auf andere Weise — die Gerade a\^^ die die Ebenen
(^, ^\x) neben A/j^ aus dem Hyperboloide schneidet. Die Gerade l\ die
336 Kleinere Mitteilungen.
von P durch tt\2^i2 harmonisch getrennt ist, gehört ebenfalls der Polar-
ebene von P für das Hyperboloid an. Die Geraden //' bestimmen die Polar-
ebene von P für das Hyperboloid.
Eonstroiert man auf gleiche Weise die Polarebenen von P für dip
Hyperboloide {gi^^M^g^M^^M^HtV^^g^g^M^^ so liefert der Schnittpunkt
der drei Polarebenen den Punkt Q^^ der P für alle Flächen zweiter Ord-
nung durch die sieben Punkte My^M^M^M\M\M\M^^ oder wie wir
kürzer sagen wollen, der P für diese sieben Punkte konjugiert ist.
Der besondere Fall, dass der Punkt Q^ durch die eben gegebene Kon-
struktion nicht als ein völlig bestimmter zu erbringen ist, soll zuletzt
besonders besprochen werden.
Es seien Q^Q^Qj^ die bez. P für die Gruppen von sieben Punkten
ü/j M\ Jfj M\ 3/4 M\ M^ , M^ M\ iJfo M\ M^ M\ M^ ,
konjugierten Punkte, so ist die Ebene 7t — {Q^Q^Q^ die Polarebene von
P für die durch die neun Punkte gehende Fläche jP.
Liegen die neun Punkte in einer Kurve vierter Ordnung erster Spezies,
so giebt es unendlich viele Flächen zweiter Ordnung durch sie. Für jede
derselben müssen Q^Q^Q^ dem Punkte P konjugiert sein, und es müssen
deshalb diese drei Punkte auf einer Geraden liegen. Umgekehrt können^
wenn die neun Punkte nicht auf einer Kurve vierter Ordnung liegen, die
Punkte Q^ Q^ ^4 für allgemeine Lagen von P nicht in einer Geraden liegen,
weil dies für angebbare spezielle Lagen von P nicht statthat. Man
vergleiche hierüber meine Untersuchungen in den Leipziger Berichten vom
3. Mai 1897 S. 319.
Nun seien Pj Pg Pj drei Punkte einer Ebene b und n^ ir^ n^ seien ihre
Polaren für die Fläche t\ P1P2P» deren Schnittlinien mit c, also die Polaren
von I\P2P^ für den Kegelschnitt («, -F). Alsdann ist das Polarsystem,
dessen Kern kurve {e, F) ist, durch die drei Paare Pol und Polare P,j^,,
^W^2» -^iPs völlig bestimmt. Auf jeder Geraden </ in € ist durch diese
drei Paare Pol und Polare die Involution linear bestimmt,, die der Kurve
(«, JP) konjugiert ist, und es ist die Aufgabe II gelöst, sobald für das
Ausgesprochene der Nachweis der Richtigkeit erbracht ist.
Die gerade Verbindungslinie der Punkte PfiPfi* werde mit Pftf^- be-
zeichnet, ebenso kann der Schnittpunkt von PfiPfi* mit P^^* bezeichnet
werden, es ist dann P^/ der Pol von Pu/-
Auf Pfjtf^f sind die Punkte Pfi{PftPfifi*)y Pfi'^Pfji'Pfift^^ auf j?^ sind die
Punkte Pftfi*'{PptP,tfn'), Pftfi'iPiuPßift") Paare der Involution, die (ff, P) kon-
jugiert ist, deren Doppelpunkte (t, F) angehören. — Ist Q ein Punkt auf
einer der Linien p z. B. auf p^ , so ist die Polare q von Q dadurch, dass
sie durch Pj und den Q in der Involution PiiiPiPa) ' ^iziPtPis) z'igehörigen
Punkt gehen muss, bestimmt.
Um die (e , F) konjugierte Involution auf einer Geraden g in ^ zQ
konstruieren, bestimme man zu den Punkten {gpi)<, {ffPi) die Polaren.
Kleinere Mitteilungen. 337
sie treffen g in Punkten, die mit {ßPi){ßP2) P^are der gesachten Involution
bilden and diese somit geben. Damit ist die Aufgabe II gelöst. Man
kann, wenn g gegeben ist, die Konstruktion dadui'ch erleichtem, dass man
PjP. auf g wählt.
Um der Angabe III gemäss auf einer Geraden g durch M^ den zweiten
Schnittpunkt mit F zu finden, braucht man, da M^ sich selbst konjugiert
ist, nur zu einem einzigen Punkt P auf g die Polare zu konstruieren. Trifft
sie 47 in Q, so ist der zweite in bekannter Weise linear zu findende Doppel-
punkt der Involution
der Schnittpunkt von g mit F.
Nun betrachten wir noch den Fall , dass der dem Punkte P für sieben
gegebene Punkte konjugierte Punkt Q auf die hier gegebene Weise nicht zu
finden ist. — Die drei Hyperboloide:
ig, g^ Jf, M '3 JJTb) {g, M, M\ g^ M,) (JJf, M\ g, g, M,)
schneiden sich paarweise in je einer Geraden und einer Kurve dritter Ord-
nung. S^ind die drei Geraden g^g^g^ verschieden, was sich bei der hier über
die gegebenen Punkte gemachten Annahme, dass nicht vier in einer Ebene
liegen sollen, von selbst versteht, so sind die drei Hyperboloide von
einander linear unabhängig selbst dann, wenn sie eine Kurve dritter Ord-
nong gemein haben sollten. Zu einem Punkt P gehört daher ein und nur
ein Punkt Q. Enthält aber eins von den drei Hyperboloiden alle drei ge-
raden Linien g^g^g^^^ Hegt M^ in einer g^g^g^ schneidenden Geraden, so
sind die drei Hyperboloide identisch, man kann dann Q nicht auf die an-
gegebene Weise finden, wenigstens, wenn MyM\M^M\M^M\ aggregirt
ideale Paare sind, so dass man diese Punkte zu zweien nur durch die
<Teraden gig^g^ real miteinander verbinden kann.
Die Geraden ^i<72Ä^4 lassen sich auf viererlei Weise in Tripel
gruppieren. Liegt M^ in einer Geraden, die nur die Geraden eines dieser
Tripel trifit, so wählt man zur Konstruktion die drei andern Tripel. Liegt
aber M^ in einer Geraden, welche die Geraden zweier Tripel, die also alle
vier Geraden gig^g^g^ trifft, so hat man wirklich einen singulären Fall,
in dem die gegebenen Mittel zur Konstruktign nicht ausreichen. Folgendes
etwas umständliches und daher der Vereinfachung entgegensehendes Ver-
fahren führt dann zum Ziel.
Auf einer Geraden durch Mt^ wflhle man drei Punkte LMN und
konstruiere die Polaren X^v von P für die Flächen
sie bilden einen LMN projektiven Ebenenbüschel k^v. Die in dieser
Projcktivität Ti^^icrn^
J^5 entsprechende Ebene n ist die Polare von P für die Fläche JP.
838
Kleioere Hitteilungen.
Will man mit t. Standt aar das rfiamliche Folarsystem bestimmen,
dessen Eeraä&cbe F ist, so ist auch dies Problem durch Hesse gelüst,
dean er lehrt ja za jedem Paukte die Polarebene finden. — Inzwischen isi
von Herrn H. Boegehold eine aaaführliche Abhandlang (als Dissert&tiaii,
Jena 1898) Aber diesen Gegenstand veröffentlicht worden.
Über einen Apparat Eor AnflSsnng nnmerischer GleictaBiigen
mit vier oder fDitf Gliedern.
Von IL Mehmke in Stuttgart.
Von mehreren Seiten dazn aufgefordert, werde ich in dieser Zeitschrift
einige von mir konstraierte Apparate znr mechanischen Anflfisong numerische
Oleichnngen vorfflhren, die sich 1893 auf der mathematischen AussteUan;
in München befanden haben, deren, dnrch keine Abbildungen onteistütite
Beschreibungen aber, die ich in dem Katalog jener Ausstellnng gegeben
habe, allerdings nngenOgend erscheinen mOgen. i
Ich beginne mit dem nachstehend abgebildeten Apparate, der m
meisten Interesse erregt zn haben scheint and in mehreren Schriftec cr-
w&hnt worden ist, trotzdem er für dtn
praktischen Gebrauch vielleicht wenig«
in Betracht kommt als einige andere.
Dieser Apparat beruht auf einer sehr all-
gemeinen Methode, Fonktionen mit mehrera
Verfinderlichen rilamlich darzustellen. D«iib
man sich vier beliebige Kurven im Bidih'
mit bezifferten Einteilungen („Skalen") irgeixi
welcher Art versehen, so mflssen die Zahlei:-
werte l, u, v, «', die zu vier Teilpunktoi.
von denen jeder sich auf eiaer änderet
Skala befinden soll, gehfiren, eine bestinunU
Gleichung F{(, «, r, w) = 0 erfUllen, ds-
mit jene Punkte in einer und derselben
£bene liegen. Sind von einem dieser Gleicb*
ung geoDgeoden Wertsysteme drei Werte.
E.B. w, V, «;, gegeben, so Iftsst sich der
vierte Wert, (, geometrisch dadurch finden.
dass man die zn den Werten w, v, te gehörigen Punkte der betreffenden
Skalen durch eine Ebene verbindet and den am Schnittpunkt derselben mii
dem Träger der vierten Skala stehenden Wert abliest Weitere Veränderliche
kOnnen unter UmstSnden berQcksichtigt werden, indem man eine oder mehren
der Kurven dnrch Scharen solcher ersetzt*
• Koch nicht lange erst habe ich bemerkt, dass Auguat Adler ethuD
1866 dieaelben Gedanken ausgesproclien hat (Wiener Berichte Bd. 9*, 3. Al-
teilung, S. 4'23). Die Frage, unter welcher Bedingung eine gegebene Funktion ^
einer derartigen Behandlung zugänglich ist, bleibt noch in beantworten.
Kleinere Mitteilungen. 339
Im Torliegenden Beispiele sind zur Unterbringung von u, v^ w drei
»bnlidie Skalen (gleichförmige Teilungen) mit gleicher Längeneinheit
drei zu einander parallelen Geraden, die wir die u-, v- und tc^-Axe
en wollen, benutzt. (Bei dem abgebildeten Apparate befinden sich die
nnd dritte Skala an den inneren Kanten der ndt A und C bezeichneten
rechten Stabe, die zweite ist nicht wirklich vorhanden, sondern in
Mitte zwischen den beiden yorderen, mit B bezeichneten Stäben zu
en. Die feine ÖfEhung in dem vomen sichtbaren Schieber kann auf
1 Punkt dieser gedachten Skala mit Hilfe der Skalen auf den Stäben B
M werden. Die Nullpunkte liegen in einer zu den Axen senkrechten
le.)
Erteilt man den Nullpunkten der genannten Skalen die Gewichte l, f», v,
rird auf der durch ihren Schwerpunkt gehenden Parallelen zu den
a Yon der Ebene, welche die Skalenpunkte u^ v^ to yerbindet, d.h. auf
Axen die Abschnitte u, v^ w — die wir die Parallel -Koordinaten der
De nennen wollen — bildet, das Stück
Xu 4- fiv 4- VW
s ■= -
X + li + v
eschnitten, sodass die in i«, t?, u; lineare Gleichung
l) Xu + IIV + VW — (k + fl + v) 8 ^ 0
teht Jede Ebene, deren Parallel -Koordinaten u, v, fi? dieser Gleichung
ügen, geht offenbar durch den Punkt, der durch die Zahlen il, f», v und
Abschnitt s bestimmt ist; l) ist die Gleichung dieses Punktes.
Soll nun eine viergliedrige Gleichung mit der unbekannten ^, etwa
lin die Exponenten m, n, p bestimmte Werte haben, aufgelöst werden,
kann man 1) und 2) in Übereinstimmung bringen, indem man
^) t* = a, t? =» 5, w = c
[
0 i-r, (.^tP, v-l, s = -:^.^,,^l
rt. Za jedem Werte von t gehört nach 4) ein bestimmter Punkt (A,f4,v,«);
bt man t eine Reihe äquidistanter Werte, so liefern die zugehörigen
akte eine krummlinige Skala, deren Träger, wie leicht einzusehen ist,
'einer (bloss von den Exponenten n^p abhängigen) Cylinderfläche liegt,
lehe die u-und fr-Axe als Mantellinien enthält (Im Falle n=2, !>— 1
^ebt sich ein Kreise jlinder, wenn als Querschnitt des Axensystems ein
achseitiges Dreieck genommen wird.) Es genügt der zwischen den Axen
gende, den positiven Werten von t entsprechende Teil jener SkaliL
'em Apparate ist fOr vollständige kubische, einfach reduzierte biquadra-
cbe und zweifach reduzierte Gleichungen fünften Grades je eine, an
rem oberen Bande mit der betreffenden Skala versehene, cylindrisch ge-
j
340 Kleinere Mitteilungen.
bogene Blecbscbabloiie beigegeben. Ist eine solche Oleichung för gegeii
Werte von a, 2», c aufzulösen, so setzt man die richtige Schablone
stellt den Schieber anf den Punkt b der t;- Skala, verbindet die Ptmkt
und c der u- bezw. «7 -Skala durch einen Faden, den man mit bei
Händen gespannt hält, nnd sieht durch die ö&ung des Schiebers nach
Faden hin, dann lassen sich an den scheinbaren Schnittpunkten des Fu
mit der krummlinigen Skala die positiven Wurzeln der Gleichung abl«
Etwaige negative Wurzeln ergeben sich, wenn — t statt t gesetzt niid
neue Oleichung ebenso behandelt wird.) Im Falle einer Oleichnng
fünf Gliedern t'^+ a<»+ btP+ ct^ + d -= 0 kann man
setzen. Statt einer Kurve erhält man jetzt eine Eurvenschar mit <
Parameter d^ welche auf einem, wieder durch die u- und ir-Axe gdi
den Cylinder liegt. (Die Verwirklichung ist möglich, wenn man entwd
den Faden vor dem Cylinder so gespannt hält, dass er, darch die Öm
des Schiebers gesehen, scheinbar durch die Punkte a und c der u- f«
1(7- Skala geht, oder einen durchsichtigen Cylinder benützt. Abzolesen
an den scheinbaren Schnittpunkten des Fadens mit der zum Werte <^
hörigen Kurve.)
Bemerkungen. Obiger Apparat lässt sich als rätmiliche V
allgemeinerung der graphischen Tafeln („Abaques") von M. d'Oc&g
zur Auflösung numerischer Gleichungen mit drei oder vier Gliedern
sehen*, die ihrerseits durch Anwendung des Prinzips der Beziprozitat
gewissen Abacus von Laianne** hervorgegangen sind. Parallel-Koordinä*
aber nur von geraden Linien in der Ebene, sind von K. Schwering 1^
eingeführt***, von M. d'Ocagne ebenfalls gefunden (s. a.a.O.) nnd«
giebig verwendet worden, während Adler sie nicht erwähnt.
* Annales des ponts et chaussi^eB, 1884, ä^^e semestre, p. 631; Nomograpi
Paris 1891; 8. auch W. Dyck, Katalog mathematischer Modelle, Nachtn
München 1893, S. 9, Nr. 40d.
** S. Dycks Katalog, Nachtrag, S. 8, 40a.
*** Jahresbericht für 1874 des Westfälischen Provinzialvereins , S. 149.
Beriohtigungeii.
Seite 245 Zeile 10 v. 0. lies (a{^-'^Pa statt a)(«-g3)Po,
246 „ 11 V. 0. lies tg| - i QB statt tg^^QB,
11
11
11
2 2 ^ "2
250 „ 1 und 2 v. o. sind die Worte „allein oder" zu streicht
258 „ 7 V. u. streiche „sind gleich lang und".
„ 266 „ 4 V. u. letzter Summand lies abc für dbc.
Verzeichnis von Abhandlungen
aus der
angewandten Mathematik
die im Jahre 1897 in technischen Zeitschriften
erschienen sind.
Zusammengestellt von R. Melunke.
Beilage
zur Zeitschrift für Mathematik und Physik
43. Jahrgang 1898 4, u. 5. Heft.
Leipzig,
Verlag von B. G. Teubner.
1898.
Abkürzungen f&r die Titel der ausgezogenen Zeitechriften.
A. B. = (Wiener) Allgemeine Bauzeitung, 62. Jahrgang.
A.M. = Annales des Mines, 9°** s^rie, t. 11 et 12.
A. P. Ch, = Annales des Ponts et Chaussöes, 7"" s^rie, 7"»" ann^e, I*', !!»•, in=*
et IV"»*» trimestre.
B. = The Builder, vol. 72.
C. B. = Centralblatt der Bau Verwaltung, 17. Jahrgang.
D. B. =s Deutsche Bauzeitung, 31. Jahrgang.
E. = The Engineer, vol. 84.
Sg. = Engineering, vol. 48 and vol. 44.
N. A. C. = Nouvelles Annales de la Construction, 5*BÖrie, t. 4 (43* ann^e).
P. J. = (Dinglers) Polytechnisches Journal, Bde. 803, 304, 805 und 306.
Soh'w. B. = Schweizerische Bauzeitung, Bde. 29 und 30.
Z. A. I. = Zeitschrift für Architektur und Ingenieurwesen, Bd. 43 (neue Folge Bd.^).
Heft -Ausgabe.
Z. B. = Zeitschrift für Bauwesen, Jahrgang 47.
Z. I« = Zeitschrift für Instrumentenkunde, 17. Jahrgang.
Z. ö. I. A. V. r= Zeitschrift des österreichischen Ingenieur- und Architekten -Vereins,
49. Jahrgang.
Z. V. = Zeitschrift für Vermessungswesen, Bd. 26.
Z. V, D, I. = Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Bd. 41.
V. V. Q. = Verhandlungen des Vereins für Gewerbfleiss , Jahrgang 76.
Abbildungeii.
W. Jordan, Zar Theorie der konformen Projektionen, Z.V., S. 146 — 148.
A. Elingatsch, Zur ebenen rechtwinkeligen Abbildung der Soldnerschen Koor-
dinaten, Z.V., S. 481—436.
Akustik.
A.Starmhoefelf Centralbaa oder Langhaus? Eine Erörterung der Schallver-
hältnisse in Kirchen, Z.B., 8.830—846.
Ausflussmenge, s. Hydrodynamik.
Ausgleiohuiigsreohnuxigy Fehlertheorie.
Ad.Blümcke, Zur Jordanschen Theorie des Maximalfehlers, Z.V., S. 61— 64,
276 — 281,661—662.
P aller, Polygonometrische Berechnungen mit Nebenbedingungen, Z.V., S. 208 — 218.
C.Ran^e, Zur Methode der kleinsten Quadrate, Z.V., S. 464 — 466.
P&alLblich, Staüons -Ausgleichung von nicht voUkonmien symmetrischen Be-
obachtungssätzen nach der Besselschen Methode, Z.V., S. 466 — 480.
Balken, s. Elastizitäts - und Festiffkeitslehre.
D am p f m aschinen, s. Reibung , Tafeln (graphische), Wärmetheorie.
Blookwerke.
Martin Boda, Die Stromlauf- Formeln und ihre Anwendung zur Schaltung
Siemenascher Blockwerke, Z.Ö.I. A.V., S. 620 — 624, 634 — 636, 647—662, 664
bis666.
Brücken, s. Elastizitäts- und Festigkeitslehre.
Dampf cylinder, s. Wärmetheorie.
Dampfmaschinen, s. Dynamik, Reibung, Tafeln (graphische), Wärmetheorie.
Druckverteilung, s. Elastizitäts - und Festigkeitslehre.
Dynamik.
K. Grögler und A. Ulbrich, Das Anlaufen der Fördermaschinen aus jeder Kurbel-
stellung, Z.V.D.I. S. 974 — 976.
P^ichardKnoller, Die Massenwirkungen der Dampfmaschinen und ihre Balan-
ziemng, Z.Ö.I.AV., S. 277 — 281.
H.Lorenz, Die Massenwirkungen am Kurbelgetriebe und ihre Ausgleichung bei
mehrkurbligen Maschinen. Z.V.D.I., S. 998—1008,1026—1031 (Bemerkung
dazu von R. KnoUer und Erwiderung von H.Lorenz, S. 1371).
Moriz Kohn, Ermittelung des Ungleichförmigkeitsgrades von Dampfmaschinen,
Z.Ö.I. A.V., S. 161—168; s. auch Reibung.
Kinfluss fläche, Einflusslinien, s. Elastizitäts- und Festigkeitslehre, Statik.
BlaBtiBitftts- und Festigkeitalehre.
- n., Der Begriif der Elastizität, C.B., S. 68. — A. Föppl und Fr. En^esser,
Zorn Begriffe der Elastizität, ebenda S. 102— 108. — Kirsch, tber die
Bestimmung der Elastizität fester Körper, ebenda S. 170—171. — Fr.
Engesser, Zum Begriffe der Elastizität, ebenda S. 204.
'Bach, Untersuchungen von Granit in Bezug auf Zug-, Druck-, Biegungs- und
Schubfestigkeit, sowie in Hinsicht auf ^ug-, Druck- und Biegungselastizität.
Allgemeines Gesetz der elastischen Dehnungen, Z.V.D.I., S. 241— 262.
A. Föppl , Die Zugfestigkeit des Cements, C.B., S. 6 — 8. (Bemerkung dazu von
K.Dfimmler, S. 28, Entgegnung von A. Föppl, S. 43.)
4 Verzeichnis von Abhandlungen aus der angewandten Mathematik u.s.w.
W. Carling, Zur Berechnung der Betonbalken, Z.Ö.I.A.V., S. 163— 164. (Nach-
trag S. 166 —166 ; Erwiderung von A. Föppl, S. 166 ; Bemerkung von A. Harnisch,
S. 191.)
Fr. v. Emp erger, Zur Theorie der verstärkten Betonplatte, Z.Ö.I.A.V., S. Sol
bis 366,364 — 367,402.
B. Latowsky, Die Biegungselastizität bei Körpern von ungleicher Festigkeit,
Z.V. D.I., S. 941— 943.
Bruno Schulz, Beitrag zur Biegungsfestigkeit , C. B. , S. 264 — 266 (Bemerkimg
dazu von H. Reissner, ebenda S. 616; Entgegnung von Bruno Schulz, ebenda
S. 528).
M. R. v. Thullie, Über die Berechnung der Monierplatten , Z.Ö.I. A.V., S. 193—197.
B.F.Mayer, Über die Bedingungen einer gleichförmigen Druckverteilung in den
Fundamenten , Z. ö. I. A.V., S. 116 —118.
Josef An t. Spitzer, Druckverteilung in gebrochenen Fundamentflächen, Zu
I.A.V., S. 96 — 97 (Bemerkungen dazu von Melan, S. 129, 187; Entgegnungen
von Spitzer, S. 162 — 153, 187).
M. Grübler, Der Spannungszustand in Schleifsteinen und Schmirgelscheiben.
Z.V.D.I., S. 860 — 864.
Hof mann. Die Spannungen in auf Biegung beanspruchten Stein- oder Beton-
platten, D.B., S. 638 — 639.
H., Spannungsverteilung im Mauerwerk, D.B., S. 438.
G. Lang, Spannungsverteilung im Mauerwerk, sowie bei anderen Baustoflen mit
wechselndem Elastizitätemaß, D.B., S. 58 — 69.
Joh. Hermanek, Einfluss von Temperaturschwankungen auf Beton -Eisenkon-
struktionen, Z.Ö.I.A.V,, S. 694— 696.
Md. Kinkel, Einflusslinien des gelenklosen Bogens, Schw.B., Bd. 30, S. 142— US.
161—163, 163—166.
Mehrtens, Summen- Einflusslinien und A- Polygone, C.B., S. 178— 179.
Franz Podhajsk^, Beitrag zur Lehre von den Belastungs- Äquivalenzen, Z.Ö.I
A.V., S. 377—381, 393 — 397.
Fritz V. Emperger, Die Knickfestigkeit in Theorie, Versuch und Praxis, Z.Öi
A.V., S.661— 664, 677—682, 695 — 698 (Bemerkungen dazu von L. v. Tetmajer.
A. Ostenfeld, Rudolf Bredt, Prof. Melan, A. J.Du Bois, Mansfield, Merriman.
R.F.Mayer, Prof. Brik, S. 708— 717, 722—726; Erwiderung von F. v.Empei^r.
S. 726 — 780).
— Z.— , Die Eulersche Knickformel, C.B., S. 440.
C. Bach, Untersuchungen über die Formänderungen und die Anstrengung flacher
Böden, Z.V.D.L, S. 1157— 1163, 1191—1197, 1218—1226.
A. Föppl, Versuche über die Elastizität des Erdbodens, C.B., S. 276 — 278.
Dupuy et Cuönot, Bartoes destin^s ä faciliter le calculs des ponts mötalliqn»'!
ä une ou plusieurs trav^es, 2® partie, poutres continues, A, P. Ch., IE,
p. 91— 270.
Fr. Engesser, Über die Angriffe eiserner Balkenbrücken auf Pfeiler und Wider-
lager, C.B., S. 341— 346.
Über Gitterträger, Schw.B., Bd. 29, S. 24.
L. Geusen, Beitrag zur Berechnung des Zweigelenkbogens unter Einwirlrant:
wagerechter und schräger Kräfte, Z.Ö.I.A.V., S. 667 — 661.
A. Meves, Beitrag zur Frage der Querschnittsermittelung kontinuierlicher Blech-
balken, Z.V.D.L, S. 166—169.
G. Rogie, Note sur la recherche des efforts maxima developpes en un poini
dans une poutre horizontale a une travde par le passage d'untrain, A.P.Ch.
II, p. 313 — 333.
A. Zschetzsche, Berechnung von Bogenbrücken bei Wirkung seitlicher Knift»',
Z.A.I., S. 242— 291.
Bamisch, Ermittelung der Spannkräfte in den Wandgliedem eines ebenen Facb-
werkbalkens, C.B., S. 488, 611.
Robert Land, Die Einflussfläche der Spannkraft eines Z wisch enstabea fiir ein
einfaches Fachwerk, C.B., S. 466 — 468, 490.
M. Westphal, Berechnung der Festigkeit loser und fester Flansche, Z.V.D.L,
S. 1036-1042.
H., Zur Konstruktion mit Erde hintcrfüUter, symmetrischer Brückengew^ölbe, D.B.
S.26 — 28.
Verzeichnis von Abhandlungen aus der angewandten Mathematik u.s.w. 5
H., Das Hohlgewölbe im Brückenbau, D.B., S. 210 — 211.
Joh. Hermanek, Einfluas von Temperaturschwankungen auf Gewölbe, Z.Ö.I.A.V.,
S. -419 — 427.
Joh. Her man ek, Einfluas geneigter Xiveletten auf symmetrische Gewölbe, Z.ö.
I.A.V., S.666 — Ö67.
Tourtay, Note snr le calcul de la pouss^e des voütes, A.P.Ch., 11, S. 334 — 341.
M. Tolle, Die steife Kettenlinie, Z.V. D.I., S. 865 — 860.
Laigi Vianello, Die Doppelkonsole, Z.V.D.I., S. 1276 — 1279.
Pelletreau, Memoire sur les profils des barrages en ma9onnerie, A.P.Ch., I,
p. 90—192.
Pu 1 1 e r , Zur Querschnittberechnung trapezförmiger Stützmauern , C. B., S. 182 — 183.
S. auch Maßstäbe, Momente, Statik.
Erddruck.
H. Engels, Zur Frage der Richtung des Erddrucks auf Stützmauern, C.B.,
S. 144—146.
Adolf Francke, Der Erddruck der Stützwände, Z.A.I., S. 338 — 351.
Bruno Schulz, Beitrag zur Theorie des Erddrucks , Z. A. I., S. 626 — 643.
lESrdgestalt.
J. Luroth, Über die Bestimmung der Erdgestalt durch Verbindung von astro-
nomischen und geodätischen Messungen, Z.V., S. 607 — 614.
Fach werk, s. Statik.
Fehler, s. Ausgleichungsrechnung.
Festigkeitslehre, s. Elastizität s- und Festigkeitslehre.
Fördermaschinen, s. Dynamik.
Geodäsie.
L. Krüger, Zur Theorie rechtwinkliger geodätischer Koordinaten, Z.V., S. 441— 453.
Albert Schreiber, Zur Transformation Soldnerscher Koordinaten, Z.V., S.321-327.
S. auch Abbildungen, Erdgestalt.
Geschichte der Mathematik ^ Biographien.
E. Hammer, Altbabylonischer Felderplan, Z.V., S. 681— 684.
W. Jordan, Bohnenberger (mit Bild), Z.V., S. 417— 431.
Die Leibnizsche Rechenmaschine, Z.V., S. 289 — 316.
J.>hann Christian Nehls f (mit Bild), C.B., S. 411.
Gewölbe, s. Elastizitilts- und Festigkeitslehre.
Gezeiten.
Bubendey, Der Einfluss des Windes und des Luftdruckes auf die Gezeiten,
C.B., S. 441— 442.
Hebedaumen.
— c. Form der Hebedaumen, P.J., Bd. 303, S. 202 — 205.
Hydrodynamik, Hydraulik, Hydrographie.
H. Bazin, £tude d'une nouvelle formule pour calculer le dt^bit des canaux d^^
couverts , A. P. Ch , IV, p. 20 — 70.
E. Melli, Bestimmung der Wassergeschwindigkeit in Druckleitungen, Seh. B.,
Bd. 30, S. 184— 136.
Fritz Löwenstein, Wasserleitung mit konstantem Druckverluste, Z.Ö.I.A.V.,
S.48Ö (Erwiderung auf einen Aufsatz von Rob. Bobretzky, S.436 — 437).
H. Jaamnnd, Die Veränderung der Geschwindigkeiten im Querschnitte eines
Stromes, Z.B., S. 303 — 328, 465 — 472, 685 — 610.
H., Einiges über die Bemessung der Lichtweite von Flussbrücken, D.B., S. 599.
Fr. J eben 8, Die Schwankungen des Wasserspiegels in bewegten Schleusentrögen,
D.B., S.166.
E. Heubach, Das Gesetz des SchiiFswiderstandes , D.B., S.467— 470, 479 — 482, 504.
W, Riebn, Bemerkungen zu der Berechnung des Schitfswiderstandes , Z.Ö.LA.V.,
S. 232 — 233 (Antwort von Th. Maryniak, S. 384 — 385, Entgegnung von
W. Riehn, S.464).
Q Verzeichnis von Abhandlungen aus der angewandten Mathematik u.s.^w^.
E. Henbach, Ein Beitrag zur Wasserstandsvorhersage, D.B., S.370 — 374, 440.
S. auch Schiffsbau, Tafeln (graphische).
Kettenlinie, s. Elastizitäts- und Festigkeitslehre.
Koordinaten, s. Abbildungen, (Geodäsie.
Krempeln, s. Technologie.
Kurbelgetriebe, s. Dynamik.
Kurven.
<r. Fuders eher, Einführung von Parallelgeleisen in eine bestehende Kurve,
Schw.B,, Bd. 29, S.93 — 94.
S. auch Zeicheninstrumente.
Logarithmen, s. Tafeln (graphische und numerische). i
Lokomotiven, s. Stabilität , Wärmetheorie.
Magnetismus.
(■. Klingenberg, Längenänderung und Magnetisierung von Eisen und Stabil
V.V.G., S. 124— 165.
Mafsstäbe.
K. Land, Über die Maßstäbe bei der zeichnerischen Lösung technischer Aufgaben,
Z.A.L, S. 291 — 802.
Messlnstrumente.
Jobs. A. F. Enffel, Ein neuer Apparat zur Bestimmung der Unregelmässigkeiten
von Drehbewegungen, P.J., Bd. 303, S. 207 — 212.
H. Fahlenkamp, Druckwechsel -Diagrammapparat für Kurbelzapfen im. Betrieb
befindlicher Maschinen, V.V.G., S. 66 — 68.
A. Kliegner, Ein neues Momentenplanimeter, Schw.B., Bd. 29, S. 136 — 138. (Be-
merkungen dazu von J. Amsler-Laffon, S. 146 — 147; Erwiderung von
A. Fliegner, S. 147.)
K, Hammer, Neue Kontrollschienen für gewöhnliche Polarplanimeter , Z I
H. 116 — 116; D.B., S. 434 -436.
(iiiu. (j. Henning, Tragbarer Arbeitszeichner, Z.V.D.I., S. 1230 — 1231.
4, Lnroth, Ein Instrument zur Messung von Potentialdifferenzen, Z.V., S. 15 17. i
Momente.
L. (htuHi'.n, Zur Berechnung von statischen und Trägheitsmomenten von Walz-
Profilen , Z. V. D. L, S. 972 - 973. i
11. Land, Die Häulenmomente als Darstellung der Flächeumomente zweiter Ord>
riimg und ihre einfache Anwendung in der Mechanik und Festigkeitslehre
Z.V.D.L, H. 1246 — 1252.
Nietverbindungen, s. Reibung.
Komographie, s. Tafeln, graphische.
Optik.
li. Steinbeil, Über die Berechnung zweilinsiger Objektive, Z.L, S. 338 — 344.
Planimeter, s. Messinstrumente.
Polygone, regelmässige, s. Zeicheninstrumente.
Fotentialtheorie.
Holzmüller, Mechanisch -technische Plaudereien, Z.V.D.I ,S. 218—222, 2ö7 260
706—712, 747-762, 1146-1150. .
Projektionen, s. Abbildungen.
Froportionierung.
W. R. Corson, The use of practical geometry in designing buildings, B.I, p.53__57.
W. Schultz, Der Tempel der Diana Propylaea zu Eleusis. Darlegung der Har-
monie seiner Verhältnisse, des in seinen Abmessungen enthaltenen Zahlen-
systems, der geometrischen Grundlagen seiner Gestaltung und des zum
Zwecke der Froportionierung eingeschlagenen Verfahrens, A.B., S. 16 5»
Rechen -Instrumente und -Masohinen.
Arthur Burkhardt, Die Leibnizsche Rechenmaschine, Z.V., 8.892 — 398.
Sliderule for investors, Eg, vol. 43, p. 176.
VerzeichniB von Verhandlungen aus der angewandten Mathematik u.b.w. 7
B. Sreanewskj, Der barometrische Rechenstab (hypsometrisches Lineal), Z.I.,
S. 385 — 388, — B. auch Geschichte der Mathematik.
Beohnen^ numerisches.
Robert Ijand, Über den Gebrauch der Rechentafel von Dr. H.Zimmermann, C.B^
S. 297 — 298, — 8. auch Trigonometrie.
Begn^atoren.
Herrn. Härtung, M. Tolle, Richard Knoller, Beiträge zur Beurteilung der
Centrifugalpendelregulatoren , Z. V. D. I., S. 288 — 289, 414 — 416.
Reibung.
HerTnann Brauner, Ein Beitrag zur Beurteilung der zusätzlichen Reibung bei
Dampfmaschinen, Z.V. D.I., S. 1340 -1848.
Untersuchungen über den Reibungs widerstand von Nietverbindungen , Z. V. D. I.,
S. 739—747,768—774.
Schaltung, s. Blockwerke.
Sohieberdiagraxnm.
F. A. Brix, Das bizentrische polare £xcenterschieberdiagramm,Z.y.D.I.,S. 481 — 484.
Schiffsbau.
*
J. Kleen, Konstruktion von Schiffsschrauben, Z.V.D.L, S. 690 — 591.
Sir £dwardJ. Reed, Advances made in the mathematical theory of Naval Archi-
tecture, E., p. 67— 68, 80 — 81, 119, — s. auch Hydrodynamik, Stabilität.
Schneckengetriebe.
K. Stribeck, Versuche mit Schneckengetrieben zur Erlangung der Unterlagen für
ihre Berechnung und zur Klarstellung ihres Verhaltens im Betriebe. Zahn-
form und Eingriffverhältnisse der Getriebe, Z.V.D.L, S. 986 — 941,968— 972.
Sohwing^ungen.
TV". Ritter, Die Schwingungen des neuen Kirchturms in Enge, Schw.B., Bd. 29,
8.42 — 44,48—52.
Spannungen, s. Elastizitäts- und Festigkeitslehre, Statik.
StabiHtät.
H., Zur Standsicherheits-Untenuchung gewölbter Brücken, D.B., S.408--404.
Maarice Lävy, Sur les diverses mam^res d'appliquer la r^gle du trap^ze au
calcul de la stabilit^ des barrages en ma9onneries, A.P.äi., IV, p. 5 — 19.
J. Nadal, Th^rie de la stabilitä des locomotives, A.P.Ch., m, p. 271— 811.
A. Schromm, Über verschiedene Methoden der Stabilitätsbestimmung von Schiffen,
Z.Ö.I.A.V., S. 509—614, 619 — 526, 684-638.
Statik (insbes. graphische).
Kmil Bittner, Einflusslinien für die Spannungen der Gitterstäbe beim Parabel-
träger, Z.Ö.I.A.V., S. 449 — 460.
F. Bohny, Die inneren Stabkräfte eines belasteten Fachwerkringes, graphisch
ermittelt, Schw.B., Bd. 29, S. 142—145.
Hisely, Methode pour Tanalyse des lignes d'influence ezpdrimentales, A.P.Ch., IV,
p. 207— 218.
A. Hübner, Bemerkungen über räumliches Fachwerk, Z.V.D.L, S. 477— 482.
(Bemerkungen dazu von R. K oh fahl und Erwiderung von A. Hübner,
S. 632 — 636.)
Ramie ch, Entwurf des Seilecks von einem System in einer Ebene wirksamer
Kräfte, welches durch drei gegebene Punkte der Ebene geht, C.B., S. 491.
F. BoBskothen, Beitrag zur synthetischen Untersuchung der Normal -Spannungen
in geraden Stäben, D.B., S. 443— 448.
Steig^ung.
Bonhomme, Determination de la d^clivite maximum ä adopter pour franchir
les grandes hauteurs, A.P.Ch., 11, p. 369— 376.
Stromlauf, s. Blockwerke.
Stützmauern, s. Elastizitäts - und Festigkeitslehre, Erd druck.
g Verzeichnis von Abhandlungen aas der angewandten Mathematik u. b. 'w.
Tafeln, graphische.
G. Darios, Application de la Nomographie au calcul des conduites d'eau d'a|>r^'
la formule de M.Maurice L^vy, N.A.C, p. 113— 118, PI. 33.
Eateau, Abaquedes consommations th^oriques d'une machine ä vapeur et Donvelle
loi relative ä la vapeur d'eau, A.M., 1. 11, p. 242 — 249.
Anton Tichy, Graphische Logarithmentafeln, Z.Ö.I.A.V., S. 289— 290.
Tafeln y niunerisehe.
H. Sossna, Tafelberichtigungen (Fehler in Schuberts 5 stelliger Logarithmentafel .
Z.V., S. 405 — 406.
Technologie, mechanische.
Hermann Fischer, Die Grösse der Widerstände gegen das Abheben von Metall-
spanen, Z.V.D.L, S. 504 — 508.
Alfred Haussner, Die Theorie des Krempeins, P.J., Bd. 305, S. 68 — 63, 84 — 86,
105—109, 132—135, 159—161, 181—184.
Tractoriograph, s. Zeicheninstrumente.
Träger, s. Elastizität«- und Festigkeitslehre, 'Statik.
Transcendente Zahlen, s. Zeicheninstrumente.
Trigonometrie und Folygonometrie.
Füller, Allgemeine analytische Lösung für die Aufgaben der trigonometiiscben
Punktbestimmung, "^Z.V., S. 835 — 342.
H. Sossna, Auflösung der Aufgabe der beiden Punktgruppen mittelst Mascliine
und numerisch -trigonometrischer Tafel, Z.V., S. 649 — 661;
s. auch Ausgleichungsrechnung,
üngleichförmigkeitsgrad, s. Dynamik.
Wärmetheorie.
Ugo Ancona, Das Wärmediagramm der gesättigten Dämpfe und seine An^vrendun^
auf Heiss- und Kaltdampfmaschinen, Z.V.D.L, S. 447 — 451, 649 — 556.
A. Fliegner, Der Übergang der Wärme zwischen dem Dampf und den Wandungen
der Dampfcylinder, Schw.B., Bd. 29, S. 56 — 69, 66 — 68, 74 — 77, 96.
J. Hartmann, über einen Satz der Thermometrie, Z.I, S. 14 — 20.
Fritz Krauss, Der Diesel-Motor und der Camotsche Kreisprozess , Z.V.D.L, S. 1239.
Leitzmann, Berechnung der Verbundlokomotiven und ihres Dampfverbranches.
Z.V.D.L, S. 1365 — 1359, 1392 — 1396.
H.Lorenz, Kälteerzeugung, Z.V.D.L, S. 47— 51, 70 — 74.
E.Meyer, Die Beurteilung der Kreisprozesse von Wärmekraftmaschinen mit be-
sonderer Berücksichtigung des Diesel -Motors, Z.V.DJ., S. 1108 — 1114.
R. MoUier, Über Wärmedurchgang und die darauf bezüglichien Versuchsergebnisse.
Z. V. D. L, S. 153 — 162, 197 — 202
J. Nadal, Theorie math^matique de la machine ä vapeur. Action des parois.
AM, p. 297— 349.
A. Seemann, über Heissdampfmaschinen , Z.V.D.L, S. 1402—1410, 1433 — 1439,
1464 —1467.
Siegert, Neuere Berechnungsweisen von Dampfkesselteilen und Untersuchung-
verfahren für Dampfmaschinen, Z.V.D.L, S. 23 — 26.
A. Wöhler, Die Wirksamkeit der Heizrohre in Lokomotivkesseln, Z.V.DI.,
S. 1078— 1080.
Wassergeschwindigkeit, Wasserstand, s. Hydrodynamik.
Wurzeln (Quadrat- und Kubik-), s. Rechnen, numerisches
Zeicheninstrumente.
Ljubomir Kleritj, Tractoriograph und Konstruktion der transcendent^n Zahlen
„w" und „c", sowie Konstruktion dem - seitigen , dem Kreise eingesckriebenen
regelmässigen Polygone, P.J., Bd. 306, S. 234 — 237,260 — 263.
G.Rebicek, über einen Eikurvenzeichner, Z.J., S. 289 — 292.
Druck von B. G. Teu>»ner in Dresden.
Historisch-litterarischc Abteilung
der
eitschriß für Mathematik und Physik
herausgegeben
unter der verantwortlichen Redaktion
TOB
Dr. R. Mehmke und Dr. M. Cantor.
43. Band.
Mit in den Text gedruckten Figuren.
Leipzig,
Verlag von B. G. Teubner.
1898.
Dinek TOn B. O. Teubner in Breidea.
Inhalt.
L Abhandlungen. ^*^
erbing, die Schreibweise Amper betreffend. Von G. Helm 1
lits Observatio zum Satze des Nikomachus. Von G. Webtheim .... 41
^Tractatas de Abaco^^ aus der Wende des XII. und XÜI. Jahrhunderts.
Von M. CüBTEE 182
is Papin. Von E. Hetdenbeich 130
Baufgabe der Jablonowskischen Gesellschaft 81
e Verleihung des Lobatchefsky- Preises 121
n. Rezensionen.
Geschichte der Mathematik.
Bttröm, Bibliotheca Mathematica, Von M. Cantor 48
licua, Die Geschichte der Rechenkunst. Von M. Cantor 48
isieme centenaire de la naissance de Descartes. Von M. Cantob .... 49
»perger, Christian Wolffs Verhältnis zu Leibniz. Von M. Cantor ... 60
tf, Nildaus Blauner. Von M. Cantor 51
*icl, Representation analytique de la direction. Von M. Cantor ... 61
Mersen und v. Oetüngen, Fortsetzung von Poggendorffs Biographisch-
litterarischem Handwörterbuch. Von M. Cantor 98
"na, Das Delische Problem lü. Von M. Cantor 99
^r, Onmdzüge der Geschichte der Naturwissenschaften. Von M. Cantor 160
•arauoh, Geschichte der darstellenden und projektiven Geometrie. Von
M. Cantor 161
■^ Ball (FitB- Patrick), R^cr^ations et problämes math^matiques. Von
M. Cahtor 206
littbert, Mathematische Mußestunden. Von M. Cantor 206
*fj Der Mathematiker Jakob Steiner von Utzenstorf. Von M. Cantor . .211
PhUosophie, Didaktik.
*bel, Die Zahl und das Unendlichkleine. Von R. Fbickb 26
•^t, La mathämatique. Philosophie. Enseignement. Von M. Cantor . 208
Arithmetik, AiudysiSy Algebra.
•fpi«, Primi elementi della teoria dei numeri. Von R. Fricke .... 26
J«W, Lehrbuch der Algebra H. Von R. Fricke 26
^) Vorlesungen über Algebra. Von R. Fricke 83
*''«a»a und Woodwardy Higher mathematics. Von R. Fricke .... 42
IV Inhalt
Stahl; Theorie der Abelschen Funktionen. Von R. Fbickx
Klein (Laufi^el); Conferences aar les mathämatiques. Von P. Stackbi. . .
Kiepert; Grundriss der Differential- und Integralrechnung. Von M. Caxtob
Fricke; Hauptsätze der Differential- und Integralrechnung. Von M. C^ktoi
Serret (Bohlmann); Differential- und Integralrechnung. Von M. Cahtob
Schlesinger; Theorie der linearen Differentialgleichungen 11, i. Von L.Hefftei
Fflieg^er; Elemente der Arithmetik. Von £. Jahnkk
Soh'wering; Sammlung von Aufgaben aus der Arithmetik. Von E. Jahhkk .
Bürklen; Formelsammlung und Bepetitorium der Mathematik. Von E. Jabsu
Grohmann; Zur Auflösung der allgemeinen Gleichung des dritten Grade«
Von E. Jahnke
Isenkrahe; Das Verfahren der Funktions Wiederholung. Von W. Heyhass
Appell et Laoour; Principes de la thdorie des fonctions elliptiques. Voo
R. Friokb
Markoff (Friesendorf und Frümm); Differenzenrechnung. Von R. Fbico
Paaoal; Calcolo delle variazioni e calcolo delle differenze finit«. Von R. Fbicse
Krauae; Doppeltperiodische Funktionen einer Veränderlichen n. VouR.Fbicu
Leopold Kronecker (Hensel); Werke. Von G. Lanosberq
Gundelflnger; Tafeln zur Berechnung der reellen Wurzeln sämtlicher trino-
mischer Gleichungen. Von E. Jahnkb
Sporer; Niedere Analysis. Von E. Jahbkb
Bendt; Katechismus der Differential- und Integralrechnung. Von E. Jahiteb
Koppe ; Arithmetik und Algebra Von E. Jahbkr
Winter; Algebra. Von E. Jahhke
Burkhardt; Einführung in die Theorie der analytischen Funktionen einer
komplexen Veränderlichen. Von M. Ebausb
Baker; Abels theorem and the allied theory including the theory of tbe
theta functions. Von M. Kbausb
Fioard et Simart; Theorie des fonctions alg^briques de deux variables inde-
pendant-es. Von M. Noetheb
Frischauf; Vorlesungen über Kreis- und Kugelfunktionenreihen. Von R. Fbicii I
Laguerro; Oeuvres. Von E. Jahnke
ViUiö; Compositions d'analyse, cin^matique, m^canique et astronomie Vou
E. Jahbke
Lamb; An elementary course of infinitesimal calculus. Von M. CAirroB . •
Beman und Smith; Higher Arithmetic. Von M. Cantob
HauBsner; Tafeln für das Goldbachsche Gesetz. Von M. Cantob
Wolfgangi Bolyai de Bolya; Opera. Von M. Cantob
Evariste GaloiS; Oeuvres mathtoatiques. Von M. Cantob
Schubert; Fünfstellige Tafeln und Gegentafelu. Von M. Cantob . .
SohiQtB; Vierstellige mathematische Tabellen. Von E. Jahnbb . . . • ^
Treutlein; Vierstellige logarithmische Tafeln. Von E. Jahnkb . . . . ^
Synthetische; analytische, descriptiTe Cfcometrie«
Sturm; Die Gebilde ersten und zweiten Grades der Liniengeomettrie. Von
E. Kötteb
Hesse; Gesammelte Werke. Von M. Cantob
Steiner; Systematische Entwickelung u. s. w. Von M. Cantob
Holsmüller ; Methodisches Lehrbuch der Elementar - Mathematik. Von £. Jabihcf
Inhalt. V
Seite
mgauer, Die Grandlehren der Stereometrie. Von £. Jahnks 65
iiümer, Lehrbuch der Geometrie. Von £. Jahmxs 65
ekenbergor, Leitfaden der elementaren Mathematik. Von £. Jahnke . . 66
eigen, Lehrbuch der Geometrie. Von E. Jahhke 66
Bigen, Lehrbuch der Trigonometrie. Von £. Jahhke 66
BCknagely Ebene Geometrie. Von £. Jahxke 66
rach6 et Comberousse, Le9onB de G^om^trie et Solutions des exercices.
Von E. Jabhu 67
ink, Die elementare systematische und darstellende Geometrie der Ebene
and Sammlung von Sätzen und Aufgaben dazu. Von £. Jahnke ... 67
abenicht, Die analytische Form der Blätter. Von £. Jahnke 68
raub. Der verjüngte Magister Matheseos. Von E. Jahnke 69
Ulla, Zar Theorie der reellen Kurven einer rationalen Funktion n^^ Grades
far komplexe Variable. Von E. Jahnke 70
irboux, Le^on sur la thäorie gän^rale des surfaces et les applications
g^om^triques du calcul infinitesimal. IQ und IV. Von H. Willgrod . 152
rögOT) Planimetrie. Von E. Jahnke 170
ie and Soheff ers^ Geometrie der Berfihrungstransformationen. VonW. Fr. Mbtbk 177
'Ocagne, Cours de gäomätrie descriptive et de g^omdtrie infinitesimale.
Von C. RODSNBBRQ 194
inder, Theorie der unikursalen Plankurven 4. bis 3. Ordnung. Von E. Jahnke 201
iirtl, Planimetrie. Von E. Jahnke 202
I*nuner, Lehrbuch der Trigonometrie. Von M. Cantob 207
Praktlselie Geometrie. Wahneheinlichkeltsreclmiuig.
^cs^nhardt, Praktische Geometrie auf dem Gymnasium. Von £. Jahnke 69
loldschmidty Die Wahrscheinlichkeitsrechnung. Von M. Cantob .... 208
Kinematik. Meeliaiiik. Pliysik.
^nig«, Le^ons de cindmatique. Von R. Mülleb 70
wmann, Allgemeine Untersuchungen über das Newtonsche Prinzip der
Femwirkungen. Von W. Fr. Meyeb 74
nud und Seebeoky Zur Entdeckung des Elektromagnetismus. Von B. Nebel 82
^«*well, Über Faradays Kraftlinien. Von B. Nebel 82
•öbeck, Magnetische Polarisation der Metalle und Erze durch Temperatur-
differenz. Von B. Nebel 83
»whhoff und Bnnseiiy Chemische Analyse durch Spektralbeobachtungen.
Von B. Nebel 83
iBnhoUet, Untersuchungen über die Gesetze der Verwandtschaft. Von B. Nebel 83
'•dolin, Über die Herleitung aller kristallographischen Systeme. Von
B. Nebbl 83
«e Portaohritte der Physik im Jahre 1893 und 1894. Von B. Nebel . . 84
^iedemann, Die Lehre von der Elektrizität m. Von B. Nebel .... 85
^Wlner, Lehrbuch der Experimentalphysik 11. Von B. Nebel 86
• ^nunel, Lehrbuch der Experimentalphysik. Von B. Nebel 86
IfiUer.Pouillet (Pfaundler und Iiummer), Lehrbuch der Physik und Me-
teorologie n, I, n. Von B. Nebel 86
'*PPel, Das Mikroskop und seine Anwendung II, i. Von B. Nebbi. .... 87
Inkalt.
5ei
V,»nw«BK«i »Ib« Gaatheorie. Von B. NfiraL (
iuic?EtfCiäctfee Snttt&lder. Von B. Nkbel
'*^p«uär^«K««»eK4taftIi!che Toriesungen. Von B. Nsbrl
mMlUfiak)* 'JnmdriM der Wärme. Von B. Ksbbl
*riUM:t£^K«f€ze «ier Xolekolarpkjsik. Von B. Nsbkl
v^i-*r«: -n-m iw ExpeiimefilaiphTBik. Von B Nebel
*.• .»• fTUiMu« i» pÄjsKnie. Von B. Nebel
•w.iu.'T >*i:?ü.rCB«rt ;» cottT de.phjsique de Jamin. Von B. Nbbel
s^ -^j^-'.yt^ wr .^»tftt Von B. Nebel
•*•- . >:>■>% tu^?rxcatt>ifiipwwtie. Von B. Nebel
t- -«LjjyQva^ 9oim>iI<raL Von B. Nebel
a» ..c.^^»-.ii»p?tt itwr d» Qnellnng der Stärke. Von B. Nebel .
v^4M«M»> iu*».ai^»rtM:ti*» 40lK»tttaÄ?di ßr Tiefland und för grosse Höhen
Hx^^imt^^t^ V»*^' .rmtHUscth? Mtftfejde der Znsammensetzung von Kräften
5j^fca<L***^.-v'A, • *vt.^ ^ -ö!u5**?o d»i g»s e gli esperimenti Von B. Nsm 1
V^u«ft9^« -'.t^iX** L >^ >*. ^on B. Xsan. j
ji^üA^^MT« ^i^f^feK'iKer Mit ^ine neue W^tanschaaung Von B. Nebel ... 1
»fx
»:.».♦. *v'«*i'*>*^ Seite 38, 78, 100, 173.il
Vt.v.av ***-*-»-». iKv V.)h«uiiUuiiKsregi^er: 1. Januar bis 30. Juni 1897 vi
1. Juli bis 81. Deiember 1897 . . .:1J
Historisch-litterarische Abteilung.
Rezensionen.
Bemerkung, die Schreibweise Amper betreffend.
Bei Besprechung meiner „Grundzüge der mathematischen Chemie ^\
upzig 1894, hat Herr Nebel, ohne den ürsprong der von mir an-
mommenen Schreibweise Amper klarzustellen, so starke Worte gegen sie
braucht, dass es wohl angezeigt erscheint, den Zusammenhang aufzu-
iUen. Schon die Bemerkung des Herrn Nebel, dass „ein deutscher
hysiker" die Kürzung Amper eingeführt habe, kommt in etwas andere
elenchtong, wenn man hinzufügt, dass dieser Physiker der Verfasser des
llgemein verbreiteten „Leitfadens der praktischen Physik" ist, in dessen
• Anflage 1884 F. Eohlrausch die Schreibweise mit der nach meiner
lanimg vollkommen zutreffenden Begründung einführt: „Bezeichnungen,
"eiche jedem Arbeiter geläufig sein sollen, dürfen selbstverständlich keiner
Qsl&ndischen Orthographie unterliegen.'^
Für mich entscheidend war aber überdies, dass 1893, in der Zeit, da
dl mein Buch, schrieb, in der Deutschen Physikalisch -technischen Beichs-
nstalt die Absicht bestand, die Schreibweise Amper allgemein einzuführen,
^iter hat sich freilich die Eeichsanstalt entschieden, nur das h zu ver-
meiden, und schreibt jetzt Ampere.
Imt Sache selbst wäre wohl nur zu bemerken, dass ein guter Geschmack
iB dem centimitre im Munde unserer Schneider genug haben sollte und
*^nschen müsste, die deutschen Werkmeister mit nasalen Beanspruchungen
» verschonen. Auch ist es selbstverständlich und wird durch unser Ver-
^lt«ii gegenüber dem metrischen Maß bestätigt, dass ein internationales
V&ß nicht über die nationale Aussprache und Schreibweise verfügt; es
^^ keinem Engländer einfallen, seine Schriffc mit Zeichen zu belasten,
^^ f&r seinen Leserkreis unverständlich sind. Endlich ist durch die all-
imeiive Annahme der Schreibweise Volt dargethan, dass es nicht die Ab-
sieht war, die nationalen Eigennamen als solche im internationalen Maß-
«y^i^tne festzuhalten. ,, „
G. Helm.
Hiit'litt. Abt. d. Zeittchr. f. Math. n. Phyt. 48. Jahrg. 1898. 1. HefU «
2 Historisch -litterarisclie Abteilung.
R. Sturm. Die Gebilde ersten und zweiten Grades der LiniengeomH
in synthetischer Behandlung. Bd. 1 bis 3 , Leipzig, B. G. Tecm
1892, 1893, 1896.
Die synthetische Geometrie stellt sich bekanntlich die Aufgabe^
geometrischen Gebilde lediglich aus Raumanschauungen heraus zu behand«
ohne Yon algebraischen Hilfsmitteln Gebrauch zu machen. Aber in di«
strengsten und zugleich höchsten Form muss sich unsere Wissenschaft entw«
auf die liebevolle Bearbeitung eines verhältnismässig sehr kleinen Gebi<
beschränken, oder sie muss aus allen Kräften bemüht sein, den geometris*!
Inhalt der Hilfsmittel rein darzustellen, deren die analytische Geome:
sich bedient, vor allen Dingen die Schnittpunkttheoreme rein geometr
begründen. An der endlichen Erreichung dieses Ziels ist heute wohl
mehr zu zweifeln. Aber während man auf allen anderen Gebieten
Mathematik den auf Reinheit der Methode gerichteten Bestrebungen
lebendigem Anteil folgt, werden dieselben auf dem Gebiet der synthetiid
Geometrie mit Gleichgiltigkeit beobachtet, und man bringt denselben selb&t
Fachkreisen nur geringes Interesse entgegen, unter diesen umständen
es sehr wohl zu verstehen, dass der Verfasser, ursprünglich ein Anhäof
jener strengsten Anschauungen, sich mehr und mehr einer Tennitt^ln
Richtung zugewendet hat, welche von den Hilfsmitteln der abzahle
Geometrie, vor allen dem Korrespondenzprinzip den ausgiebigsten Gebr^
macht. Wird man eine derartige Untersuchungsmethode da anstandslos
lassen, wo es sich weniger um die ersten Grundlagen der Wissense
sondern um die Durchmusterung eines abgegrenzten Gebietes handelt,
ist es doch unberechtigt, solche Hilfsmittel da anzuwenden, wo die s
thetische Geometrie sehr wohl Mittel an der Hand hat, die Untersncfaffi
mit ihren eigenen Mitteln streng durchzuführen. Schon bei einem der erst
Kapitel haben wir dies störend empfunden.
Mit grossem Interesse haben wir die klaren Auseinandersetzungen
Verfassers über die Hauptziele der Liniengeometrie gelesen. Er deo
schon jetzt an, dass der aus allen Geraden gebildete Raum kein linearer
und erläutert an gut gewählten Beispielen die verschiedenen Gebilde d
Liniengeometrie. So wird der Komplex dritten Grades der Geraden ei
geführt, die auf den Flächen zweiter Ordnung eines Bündels liegeD,
Kongruenz [2,6] der Geraden, welche sich auf Flächen eines Büschels l'
finden. Alsdann werden die Orte der Geraden besprochen , die sich auf 1
4 Leitlinien stützen, es wird gezeigt, wie die Anzahl 2 f^i f4 f% f<4 ^
Geraden, die sich auf vier Kurven der Ordnung f*i} f4) ftg) ^4 ^^^^'
durch gemeinschaftliche Punkte der Kurven vermindert vnrd. Dies wi
an der Anzahl der Geraden erläutert, die eine Fläche dritter Ordnuu
besitzt.
Nachdem das Chasles'sche Korrespondenzprinzip auf die übliche Art eaf
wickelt wurde, bestimmt der Verfasser die Anzahl -r « (w — 1) + t ''i {^h'^^l
Rezensionen. 3
der inTolatorisch zugeordneten Punktepaare einer Korrespondenz (w, n^),
welche auf einem rationalen Träger lagert, und gelangt sodann zu den in-
Tolutorischen Korrespondenzen [n]. Auf die Betrachtung der Korrespondenz
[2] auf den Kegelschnitt gründet sich eine an Hurwitz und Gayley an-
imüpfende Behandlung des Ponceletschen Schliessungsprohlems. Wenn in
einer Korrespondenz (n, n^) der Ebene m Paare homologer Punkte auf 2
beliebig gewählten Geraden liegen , so giebt es n -\- tii + m sich selbst
entsprechende Punkte, sobald nickt eine sich selbst entsprechende Kurve
vorliegt. Hieraus folgt, dass Ebenen, welche durch einen Punkt E gehen
und aus jeder von zwei Kongruenzen [m, n] und [mj, 7i^] einen Strahl ent-
halten, deren Kreuzungspunkt einer Ebene E angehört, einen Kegel von
der Klasse n n' -{■ m n* + n m' umhüllen, während der Kreuzungspunkt eine
Kurve von der Ordnung mm' -f wi »' + w w' beschreibt. Diese Geraden-
paare be^virken unter den Ebenen eines beliebigen Bündels eine Korrespondenz
[iw -f w) (m' + w'), (»*+ «) (*w' + ^?')1> deren Koincidenzelemente zum
Teil aus den Tangentialebenen des Kegels, die dem Bündel angehören^
bestehen, andererseits aus den Ebenen, welche gemeinschaftliche Strahlen
der Kongruenzen projizieren. Auf diese von Schubert entlehnte Art ent-
wickelt der Verfasser die Halphensche Zahl mm' + nn* der Strahlen,
welche zwei Kongruenzen (w,/?) und (m\n) mit einander gemein haben.
Hieraus lassen sich die anderen Halphenschen Zahlen grossen teils ableiten.
Die Strahlen eines Komplexes, welche eine beliebige Gerade treffen, bilden
eine Kongruenz [p,p]. Da dieselbe mit einer Kongruenz [w, w] |? [m -f w]
Strahlen gemein hat, so liegen die dem Komplex und der Kongruenz [r», n]
angehörigen Geraden in einer Regelfläche vom Gerade p [m + n]. Nur
die Ermittelung der p • q einer Eegelfläche (/**' Ordnung und einem Komplex
P^^^ Ordnung gemeinschaftlichen Strahlen macht eine besondere Betrachtung
i^otig. Das Kapitel schHesst ab mit dem Korrespondenzprinzip für eine
O't'^i)- deutige Beziehung im Baum.
Für die Behandlung der Begelflächen dritter und vierter Ordnung er-
scheint uns als der beste Ausgangspunkt die Erzeugung mittelst zweier
projektivischer Kegelschnitte. Aus der Betrachtung des Büschels kollinearer
Ebenen, welchen sie bestimmen, würde sich mit Leichtigkeit zeigen lassen,
dass die Ebenen aller Kegelschnitte der Fläche im allgemeinen einen
Büschel dritter Ordnung bilden, es würde sich femer streng zeigen lassen,
dass jeder Ebene desselben zwei Gerade angehören, deren Kreuzungspunkt
''ine Raumkurve dritter Ordnung beschreibt , und man würde zum Schluss Ge-
setze über die involutorische Korrespondenz strenge beweisen können, welche
aaf dieser Baumkurve durch die Geraden der Flächen hervorgerufen wird.
Auf analoge Art lässt sich die Fläche mit zwei Doppelgeraden und die
^ndschiefe Fläche dritter Ordnung behandeln. Der Verfasser hat es selbst
^ier vorgezogen ein abzählendes Verfahren einzuschlagen; er geht stets von
der Korrespondenz aus, welche die Geraden der Fläche auf der Doppel-
Wve hervorrufen und gelangt von diesem Ausgangspunkt aus auf geringem
im zu der Aufzählung der möglichen Regelflächen dritter und vierter
1*
^dzzierte geometiische Her-
SKadhtong, dass jeder Punkt
belogenen Baumes
sonSchst wird die
zi^~-^^i& 3:r Hnfe eines unebenen aus
^ «xi^i Is wird gezeigt, dass Ton
der Ton Möbias zuerst
; Tzd daas jeder Strahl des
r -uc^^lTeriiiltnis trifPL Der
A die aeht Ejcken mog-
wie es sein mnss, die
-. -A r»-:»» '"^•r!iii»«n schon vorlftofig gezeigt
• _ . ,- -tT-r .:i - -i^r-ium^ bestimmen f wird der
__-. -r I— ^^=r«*-n2? m Allgemeinen beschlossen.
. - _ j-<_i .'^a^*.£ z .^iL TAmaltende Ebene, einer
•a ? -:^-«nrr-i. ^ kommt noch eine dritte
. ^ . . .- ■"'■ .?r ^-TTTgTi» anf einer beliebigec
r . .r--- --^*--« .2s?i:xräi3Äit. Ordnet man z. B.
. - .. . ;i:«s Hr- r:i ies PJchen eines einfacli
.. : xn^'.szr^^ \ rs a. r« 9 berfthrt wird, so ist
^ >A^ -«.suL ?':z&' lie Ebenen sn, welche zwei
- ^. ' » -^-^ v..iirawM [y- "l enthalten, so is:
- ^ •■? T-.:^ .sc iie wichtige Ton Sc buh-
\. -«^TteiL:. Äe zeigt, wie oft zwei
i-iTf i^ni^i^n in einer Ebene liegeo
^-. ■:•
I & i^ 1 ««
- ^%
*^. VI« i^r Vofisaer ans der all*
-ü wv^ivr ans dea Strahlen, die eine
<w . . >«.nii.«fl eines Nnllsystems. Die Be-
^ •. «.V ^ iiT ier Verfasser für den besonderen
'».*^a iie Billigung der Fachgenossen
^ ... . >&\si 60 dg.) zunächst den metrischen
« ^ .?r Dorchmesser und der Axe wird in
. . ^ .jbQ4> luAn rechts nnd links gewundene Ge-
» . * u>pidalkuryen aUer im Gewinde ent-
^ .. V.. tvüea entweder sämtlich links oder
.>.•<. ^ird durch das Nnllsjstem des Ge-
>^.. *«^^'t\itiet, der einen Strahl des Gewindes
«.. AUe Strahlen des Gewindes — hierin
!'.«a^ung desselben — treffen zwei ent-
^^^«« ^^'ii man ans ffinf gegebenen Strahlen
«s.Hitrileii, so braucht man nur, wenn zwei
^^Ul
— I
Rezensionen. 5
Ebenen or nnd { (jf^ enthalten, g^^ g^^ ^4, ^5 in ^, A^y A^^ A^ und :Xj,
^, X^^ X^ treffen, A nnd X Punkte von g^ sind,
a{xa^a^a^a;)7\x{ax^x^x^x^)
la machen. Dieses ProjektiYitfttsproblem hat eine einzige Lösung, wenn man
A und ff als gegen ansieht (74). In einer beliebigen Korrelation des Raumes
erzeugen die Yerbindungslinien der Punkte, welche einander in beiderlei
Sinne konjugiert sind, ein Gewinde (75).
Da die Begelflftche der Strahlen einer linearen Kongruenz, welche eine
beliebige Gerade treffen, nach der allgemeinen Koinddenzformel vom zweiten
Grade ist, so kann sie als Erzeugnis zweier kollinearer Ebenenbündel de-
finiert werden, deren Zentra auf einem Strahle der Kongruenz willkürlich
sind, die aber diesen Strahl g entsprechend gemein haben. Diese von
der Realität der beiden Leitstrahlen imabhängige Definition zeigt, dass die
lineare Kongruenz durch vier Strahlen eindeutig festgelegt ist. Das
Strahlensystem zeigt sich dabei sogleich als Träger eines Büschels TOn
linearen Komplexen. Die Sjlyesterschen Erzeugungen derselben stützen
sich auf die Paare homologer Strahlbüschel jener kollinear bezogenen Ebenen-
bündel, welche durch die Verbindungslinie der Zentra hindurchgehen.
Nachdem das Strahlensystem als Erzeugnis geschart -kollinearer Bäume er-
kannt ist, ergiebt sich natnrgemäss, dass zwei beliebige lineare Komplexe
r, r, ein lineares Strahlensystem gemein haben, das Erzeugnis der ge-
schart-kollinearen Punkträume, die vermöge der Nullsysteme von F^ F^ auf
denselben Ebenenraum bezogen sind; indem man andere Punkträume aus
dem Büschel der beiden ersten auf den Ebenenraum bezieht, erhält man
die linearen Komplexe des Büschels (r, JT,). Zwei homologe Punkte zweier
derartigen Bäume liegen unter konstantem Doppelyerhältnis gegen die
beiden Punkte, in welchen ihre Verbindungslinie die Leitstrahlen des
^ Strahlennetzes '^ treffen. Wird dieses Doppeherhältois das harmonische,
so stehen die linearen Komplexe in Involution, es wird das Nullsystem des
einen durch das Nullsystem des anderen in sich transformiert.
Eine Abbildung des Strahlennetzes wird einmal durch die Spuren seiner
Geraden in einer beliebigen Hilfsebene gegeben. Eine Abbildung auf ein
einschaliges Hyperboloid nimmt ihre einfachste Form an, wenn man die Punkt-
reihen auf den Leitgeraden oder die Ebenenbüschel um dieselben auf die beiden
Creradenscharen projektivisch bezieht und jedem Strahl des Netzes den
Schnittpunkt der zugehörigen Geraden des einschaligen Hyperboloids zu-
weist. Jeder Begelfläche des Strahlennetzes entspricht ein Kegelschnitt
der Hilfsfläche.
Der Verfasser beschäftigt sich näher mit der Axenfläche des Büschels.
Die Axen aller durch ein Strahlennetz möglichen Oewinde schneiden den
Haoptstrahl, welcher auf beiden Leitstrahlen des Netzes senkrecht steht,
unter rechtem Winkel, durch jeden Punkt gehen zwei Gewinde -Axen; die
Fl&che ist daher von der dritten Ordnung, enthält h zweifach, die unendlich
ferne Gerade des Strahlensystems aber einfach. Da unter den Ebenen-
pa«ren, welche die Axenpaare projicieren, eines aus zwei Tangentialebenen
6 Historiscli-litterariscbe Abteilung.
des unendlich fernen Kreises besteht, bilden sie eine hyperbolische Involation,
deren Doppelebenen aufeinander senkrecht stehen. Da man die Axen al>
Gerade definieren kann, welche auf den Strahlen einer h enthaltenden
Regelschar des Netzes senkrecht stehen, so erkennt man in den Punkten
von //, welche Ton den Doppelebenen herrühren, die Grenzpunkte des h
umgebenden unendlich dünnen Strahlenbündels im Kummer sehen Sinne und
in den Einschnitten von h in die beiden Leitgeraden die nicht notwendig
reellen Brennpunkte dieses Bündels. Die Gleichung
r = ^cos 2©,
welche zwischen dem Abstand einer Geraden des Cylindroids von der Mittel
ebene der beiden Doppelstrahlen und Leitstrahlen, und dem Winkel^ dt>n
sie mit einer Doppelgeraden bildet, besteht, wird aus der einzweideutigen
Beziehung zwischen den Punkten von // und den Ebenen um A, in denen
die zugehörigen Axen liegen, abgeleitet. Vielleicht hätte sich das Obic«
leichter mit Hülfe der orthogonalen hyperbolischen Paraboloide ergeben,
welche durch die beiden Leitstrahlen des Netzes hindurchgehen. Der von h
verschiedene Scheitelstrahl eines solchen Paraboioids ist, wie bemerkt
eine Axe eines Gewindes. Die obige Formel drückt jedenfalls die bekannt«
Thatsache aus, dass die Abstände eines Scheitelstrahls von zwei Geraden
seiner Schar sich verhalten wie die Tangenten der Winkel, welche er mit
ihnen bestimmt. Aus der Betrachtung der Strahlen des Netzes, welche einen
unendlich kleinen Kreis der Hauptebene treffen, der um ihren Schnitt-
punkt mit // beschrieben ist, gewinnt Sturm den Kumm ersehen Ausdruck
für das Dichtigkeitsmaß des // umgebenden unendlich dünnen Strahlen-
bündeis.
Im folgenden Abschnitt (126 fg.) wird das lineare System zweiter
Stufe, das Netz aus Gewinden mit Hilfe der Regelschar G konstroiert.
welche die drei konstituierenden Gewinde F,, F,, F^ mit einander gemein
haben. Entsprechen in den Nullsystemen von r*,, F,, Fg einem beliebig
gegebenen Strahlbüschel (or, Ä) die anderen {ßi,B^\ (/Sj, B.^\ (/5j, JBj), so ordnet
die kollineare Beziehung zwischen A^ B^^ B^^ B^ und or, /?,, ß^^ ß^ jeder
Ebene ß des letzteren Bündels einen in ihr liegenden Punkt B zu und
eine auf (Ä^a) und {B,ß) gegründete Sylvest ersehe Erzeugung erzeagt
ein viertes Gewinde des Netzes, wenn man zu zwei Strahlen von {A.a)
diejenigen Strahlen von {B, ß) als homolog wählt, welche dieselben Strahlen
der Regelschar G treffen. Hieraus kann abgeleitet werden, dass die Null-
punkte beliebiger Ebenen hinsichtlich der Gewinde des Netzes kolUneare
Felder beschreiben. Die Abbildung des Netzes auf die Ebene ist hiennit
gewonnen.
Das Gewinde - Gebüsch kann als die Gesamtheit derjenigen Gewinde
aufgefasst werden, welche zwei verschiedene Gerade mit einander gemein
haben, woraus die Sylvesterschen Erzeugungen der einzelnen Gewinde
leicht abzuleiten sind. Die Polaren beliebiger Geraden bilden eindeutig
bezogene Gewinde, mittelst deren später das Gewinde -Gebüsch auf den Raum
Eezensionen. 7
abgebildet werden kann. Das Gewebe von Gewinden hingegen wird als Ort
der Xetze aafgefasst, die zwei feste Gewinde mit einem anderen in einem
Netz beweglichen yerbinden. Die Gesamtheit aller Gewinde erweist sich
Dan als ein linearer Baum, in dem, der Bey eschen Anschauung gemäss,
m jeder linearen Teil -Mannigfaltigkeit eine ergänzende Mannigfaltigkeit
gehört, deren sämtliche Gewinde mit ihren eigenen in Involution liegen.
Ich muss gestehen, dass ich im Gegensatz zu Sturm ein Verfahren zur
Definition der linearen Mannigfaltigkeiten für besser gehalten hätte,
bei dem auf die gemeinschaftlichen Elemente der konstituierenden Ge-
winde keine Bücksicht genommen wird. Ich meine, es ist zweckmässiger,
sich erst den Begriff des Bündels kollinearer Bäume zu verschaffen, den
man allerdings in der vollsten Allgemeinheit am leichtesten durch das
Prinzip des Projizierens und Schneidens in einem Baume höherer Dimen-
sion ableitet. (Man braucht einen Baum elfter Dimension, den man
sich etwa durch ein Kurvennetz dieser Stufe versinnbildlichen kann.)
Die drei Punkträume, welche durch das Nullsystem auf denselben £benen-
ranm bezogen sind, ergeben nun einen Bündel von Punkträumen, deren
jeder durch ein Nullsystem auf den Ebenenraum bezogen ist, und ein
Gewinde des Netzes ergiebt. Hier treten nun die kollinearen Felder,
weiche das Netz abbilden, in Evidenz. Die Gesetze, welche das Bündel
als eine lineare Mannigfaltigkeit zweiter Stufe charakterisieren, treten in
vollster Allgemeinheit zu Tage und man kann nun lediglich mit Hilfe des
Büschel -Bildens zu den linearen Mannigfaltigkeiten höherer Stufe aufsteigen.
In früheren Besprechungen (von Loria und Schön flies) der beiden
ersten Bände des Werkes wird der Verfasser in anderem Zusammenhange
auf Betrachtungen im Baume höherer Dimension hingewiesen. Er nimmt
hierauf in der Vorrede des dritten Bandes Bezug; aus pädagogischen
Hacksichten ziehe er es vor, das anschauliche liniengeometrische Gebilde
im Baume von drei Dimensionen und nicht das mehrdimensionale Gebilde,
aas dem es durch Projektion entstanden ist, zu betrachten. Er drückt
sich dahin aus, dass er nach wie vor seinen Weg, schon wegen der zahl-
reichen Einzelergebnisse, zu dem er führe, für den richtigen halten müsse. In-
dessen wird schon im ersten Bande ein Kapitel zur Übung in der Geometrie des
linearen Baumes eingeschaltet. Es wird das Erzeugnis zweier projektivischer
Büschel von Gewinden — ein Komplex zweiten Grades mit zwei . Doppel-
geraden, das Erzeugnis dreier koilinearer Bündel — ein Komplex dritten
'irades — , endlich das Erzeugnis dreier projektivischer Büschel — eine
KoDgruenz dritten Grades — betrachtet. Nach Betrachtungen über ortho-
gonale Gewinde, deren Axen in Bezug auf eine absolute Kurve oder Fläche
polarreziprok sind, wendet sich der Verfasser zu den Gruppen von 3 bis 6
Gewinden, die in Involution stehen, und zu den zugehörigen geschlossenen
Gruppen von Transformationen. Diese besteht z. B. für drei Gewinde aus
der Identität, den drei definierenden Nullsystemen, den gescharten Involu-
tionen, welche die drei Schnitt-Strahlennetze darstellen, endlich dem Polar-
system der Fläche, welche die allen drei Gewinden gemeinsame Begelschar
g HlBtorisch-litterarigche Abteilung.
trägt. Die einem beliebigen Punkte zugeordneten sechs Elemente sind di^
Bestimmungsstücke eines Tetraeders.
Die Abbildung des Gebüsches Ton Begelflächen^ die zwei Gerade u, t
enthalten, in den Punktraum führt zun&chst zu einer einzweideaügen Ab-
bildung des letzteren auf ein Gewinde, indem jedem Punkte die beiden
Geraden korrespondieren, welche die entsprechende Fl&che aus dem Gewinde
herausschneidet. Ist u eine Gerade des Gewindes, so führt dies zu der del
Pezzo'schen Begründung der eindeutigen Noether sehen Abbildung mit einem
singul&ren Kegelschnitt im Punktraum. Diese Konstruktion begründet der
Verfasser sehr anschaulich, indem er zun&chst eine kollineare Beziehung
zweier Ebenen herstellt, in der zwei im Nulls jstem des Gewindes einander
zugeordnete und folglich zur Sylvester sehen Erzeugung desselben ge-
eignete Strahlbüschel einander entsprechen. Bezieht man nun diese Felder
auf zwei nicht konzentrische Strahlbündel derart, dass den beiden Syl-
vester sehen Strahlbüscheln derselbe EbenenbüBchel entspricht, so gehört
zu jedem Strahl des Gewindes ein Punkt; die Punkte des singularen
Kegelschnittes h^ gehören den Punkten der gemeinschaftlichen Geraden der
beiden Sylvesterschen Strahlbüschel zu. Jeäeva. Strahlbüschel des Gewindes
entspricht eine den fundamentalen Kegelschnitt treffende Gerade, mithin
einem Netz eine den singularen Kegelschnitt enthaltende Oberflache zweiter
Ordnung. Die Abbildung aller Strahlen auf einen linearen Baum Tiert«r
Dimension wird in Anlehnung an Loria gegeben. Bei der Abbildung
aller Gewinde auf die Kegelschnitte einer Ebene erhält man in jedem
Kegelschnittbüschel zwei Individuen, denen Gebüsche entsprechen; die
Mannigfaltigkeit der Geraden wird mithin auf ein quadratisches Kegel-
schnittsystem vierter Stufe bezogen. Es wird der interessante Spezialfall
Aschieri's dargelegt, in welchem den Geraden die Kegelschnitte entsprechen,
welche unendlich viele einem festen Kegelschnitt umschriebene Dreiecke ent-
halten. Nach Besprechung der KoUineationen und Korrelationen, welche
ein Gewinde in sich selbst überführen, wendet sich der Verfasser schliess-
lich der Besprechung des durch eine Baumkurve dritter Ordnung gegebenen
Gewindes zu.
In dem Schlussabschnitt des ersten Bandes bespricht nun der Verfasser
ausführlich den tetraedealen oder Key eschen Komplex zweiten Grades.
Natürlich nimmt die Betrachtung ihren Ausgangspunkt voü dem Standtschen
Satz, nachdem die Würfe, welche ein Tetraeder an einer Geraden bestimmt,
einander gleich sind, aus dem schon St an dt gefolgert hat, dass alle von
einem Punkt ausgehenden, bez. in einer Ebene liegenden Geraden, an denen
ein Tetraeder Würfe von gegebenem DoppelverhIQtnis bestimmt, einem
Kegel bez. einem Büschel zweiten Grades angehören. In genauer An-
lehnung an Key e werden die singularen Bündel und Felder des Komplexes,
die in ihr enthaltenen Sehnenkongruenzen und Regeischaaren behandelt.
Aus der näheren Betrachtung der singularen Punkte und Ebenen des
Komplexes ergiebt sich die Reyesche Erzeugung mittels der Strahlbfiscbel,
deren Scheitel einer Ebene angehören und welche die Strahlen eines kollinear
Rezensionen. 9
bezogenen Bündels projizieren; es folgt die implicite Ton Beje, ausdrücklich
jedoch Ton Hirst gegebene Erzeugung mittelst zweier projektivischer
Strahlbüschel, endlich wird genauer besprochen die Reyesche Erzeugung
durch ein Büschel kollinearer Ebenen- und Punkträume.
Von besonderen Reyeschen Komplexen wird zun&chst der Axenkomplex
untersucht. Zu Grunde gelegt vmrd seine allgemeinste Definition als Ort
der Strahlenpaare, die hinsichtlich einer Oberfläche zweiter Ordnung konjugiert
sind und einen rechten Winkel mit einander bestinmien. Ein Hinweis
darauf, dass der Komplex sich zugleich aus den Normalen aller konfokalen
Oberflächen zweiter Ordnung zusammensetzt, wäre im Hinblick auf die
schönen Untersuchungen yon Binet, Ampere, Ghasles, in denen die
Theorie des Axenkomplexes grossenteils vorgebildet ist, erwünscht gewesen.
Ungern haben wir unter den besonderen R eye sehen Komplexen, welche der
Ver&sser betrachtet, diejenigen vermisst, welche zwei kongruente Figoren
in beliebiger Lage erzeugen. Bereits 1831 hat Ghasles ausgesprochen,
dass alle durch einen Punkt laufenden Strahlen des Komplexes — Ver-
bindnngslinien homologer Punkte — einen Kegel zweiten Orades bilden, dass
die in den einen oder anderen Raum gehörigen Punkte dieser Strahlen eine
Baconkurve dritter Ordnung bilden, dass die in einer Ebene liegenden
Strahlen einen Kegelschnitt umhüllen etc. Den Abschluss des ersten Bandes
bildet die Abbildung des tetraedralen Komplexes in den Punktraum und die
BetaachtuDg der durch zwei kollineare Flächen zweiter Ordnung erzeugten
Kongruenz, welche die Normalenkongruenz der Oberfläche zweiter Ordnung
projektiTisch verallgemeinert.
Bereits in den ersten Entwickelungen des zweiten Bandes zeigt sich
die grosse Bedeutung der von Schuhmacher eingeführten dritten Zahl r
einer Kongruenz [m, n], der Anzahl der Geradenpaare, welche mit einer
gegebenen Geraden in einer Ebene liegen und sich auf derselben kreuzen.
Diese Zahl r geht sofort in die mit einer Kongruenz verknüpften Anzahlen
ein. Es erzeugen z. B. die Nullebenen der Punkte einer Geraden l einen
Torsus [l] der Klasse — m (m— l) + r, die Nullpunkte, deren Ebenen eine
Gerade enthalten, liegen auf einer Kurve (l) der Ordnung —m (« — !) + r.
Der Ort (P) der Punkte, deren Nullebenen einen gegebenen Punkt P
enthalten, ist von der Ordnung —w (m — l) + r. Die Ebenen, deren
Nullpunkt einer gegebenen Ebene £ angehört, umhüllen eine Fläche (c)
Ton der Klasse — n (n — l) + ''• Auf die Brennfläche der Kongruenz {m, n)
fährt die Betrachtung der Regelfläche (m + «)*•' Ordnung, welche die eine
Gerade l treffenden Geraden ausfällen, die l m-fach enthält. Auch wenn l in
eine Gerade der Kongruenz übergeht, bleibt die Ordnung der Fläche die-
selbe. Das ist nar dadurch möglich, dass zweimal die beschreibende Gerade
sieb mit I vereinigt hat. Dies führt im allgemeinen auf die Brennfläche
^ (F) aus Pxmkten, von denen zusammenfallende Kongruenzstrahlen aus-
gehen und auf eine zweite Fläche <Z^(<jp), die von den Ebenen umhüllt wird,
10 Historisch -litterarische Abteilung.
in denen solche unendlich nahe Geraden liegen. Die Identität beider
Fliehen und das Verhalten der beiden Brennpunkte und Brennebeneo
eines Strahls wird auf die übliche Art nachgewiesen. Dieser Entwickelmig
bei weitem vorzuziehen ist die andere, welche einen unendlich dünnen Teil
der Kongruenz als die Umgebung des Hauptstrahls eines Strahlennetzes
erkennt. Ordnung und Klasse der Brennfläche werden auf
tn^ «= 2 « (w — 1) — 2 r, /*j = 2 w (n — l) — 2 r
bestimmt, so dass die Kl ein sehe Formel
wij — - Wj = 2 (ni — /?)
sich bestätigt. Wenn die Kongruenz zwei singulare Kurven besitzt oder speziell
ans den Sehnen einer Baumkurve besteht, so spricht man ihr gewöhnlich eijie
Brennfläche ab. Sturm will diese Annahme nicht gelten lassen , sondern hält
die abwickelbare Fläche, welche die beide Kurven berührenden Ebenen ein-
hüllen, für die Punkt -Brennfläche F(<1>), während allerdings die Fläche Fiq;)
ausartet rmd zwar in die Gesamtheit der die eine oder andere Kurve be
rührenden Ebenen.
Die Strahlenkongruenzen erster Ordnung werden im zweiten Abschnitt
genau nach den von Kummer und Cremona vorgezeichneten Gesichts-
punkten behandelt. Zu der Sehnenkongruenz einer Baumkurve dritter
Ordnung und der Kongruenz der Strahlen, welche eine Kurve n^^^ Ordniug
and eine {n — l) -fache Sekante derselben zu gleicher Zeit treffen, gesellt
der Verfasser noch eine dritte Kongruenz erster Ordnung. Bezieht xnao
rMrolich eine Ebeneninvolution projeküvisch auf eine ihrer Axe angehorige
Fanktreibe, so sendet jeder Punkt der Axe n in den Ebenen der zugehörigen
Gruppe liegende Strahlbüschel aus und die Gesamtheit derselben ist eine
Kongruenz [1, n]. Der nächste -und wichtigste Abschnitt des Bandes ist
diT gemeinsamen Betrachtung aller Komplexe [2, n\ ohne singulare Linien
^«widmet. Die Fläche (P) ist von der Ordnung w — 1 ; da ein Komplex-
utrahl /7 nur die n — 1 Einschnitte in die übrigen in (P</) liegenden
Kongru«nzstrahlen mit ihr gemein hat; hieraus folgt, da fn « 2 ist^
d^HS r n 2 ist. Die Brennfläche ist deshalb von der vierten Ordanng
und der 2 /<'*'" Klasse. Die singulären Punkte der Kongruenz sind Doppel-
punki#^ der Brennfläche. Ganz allgemein ist m — y die Klasse des Kegels,
welcher in einem singulären Punkt Hh sich der Brennfläche anschliesst, wenn
aujiH^;rhalb des Kegels (>Va) noch y Kongruenzstrahlen durch (5^) hindurch-
g<^b'rn ^295). In unserem Fall ist m — y = 2 und es geht also, was für
die Folge wichtig wird, durch keinen singulären Punkt ein ausserhalb des
K«;gels iHh) liegender Kongruenzstrahl. Dass singulare Punkte von höherer
als der sechsten Ordnung nicht möglich sind, folgt daraus, dass ein Kegel
fiS^) di<^ Brennfläche in einer Kurve 2 Ä*®' Ordnung berührt, welche den Brenn-
puukt /«'fach bereithält; ihre h Tangenten in Sh müssen unter den 6 vier
fachen Tangenten der Brennfläche in ihrem Doppelpunkt S^ sich befinden. Für
die Ermittelung der Anzahlen a^, der singulären Punkte S* gewinnt Sturm
(314flg.j die drei Formeln:
Rezensionen. 1 1
1) ^a,h=^4.(n+2){3U), 2) ^a,h* ^ An(n + 2\
3) Va* h^ = (w + 2y (n --- 1),
Die beiden letzten Formeln werden ans der Betrachtung der Schnitt-
eruppe der einer Geraden zngehörigen Kurve (Z), mit O und aus der Natur
des Schnittpunktsjstems dreier Regelflfichen (?), (?'), (Z") gewonnen, also
ähnlich wie bei Kummer; die erste Formel aber entspringt aus der Er-
örterung der Verwandtschaft aut <l>, in der je zwei zusammengehörige Brenn-
pankte einander entsprechen und in der einem ebenen Schnitt eine Kurve
4 (« + l)**' Ordnung entspricht. Die Schnittkurven der Polarfläche eines
Punktes P und seiner (P) entsprechen einander. Da die singulären Punkte
der Kongruenz die einzigen singulären Punkte der Verwandtschaft sind, so
ergiebt sich aus der Vergleichung der beiden Gradzahlen der Schnitt-
kurven die Gleichung [1]. Der fundamentale Kummer sehe Satz, dass
eine Konfiguration [2, w] —(n — 2) (fi — 3) Doppelstrahlen besitzt, wird aus
der Betrachtung der Flächen (P) gewonnen; da drei Punkte in der ein-
zigen (P) liegen, welche zu dem Schnittpunkt ihrer drei Nullebenen gehört, so
bilden sie ein lineares System. Ausser der Kurve (Z), welche zu P P^ ge-
hört, haben die Flächen (P), (P') eine allen (P) gemeinsame Kurve der
Ordnung — (« — 2) (n — 3) gemeinschaftlich. Diese Kurve muss notwendig
aus Punkten mit unbestimmter Nullebene bestehen , also aus Doppel-
straUen mit unbestimmter Nullebene für jeden ihrer Punkte. Durch jeden
singulären Punkt Sn muss, da er auf der zwei (P) gemeinschaftlichen Kurve
^Ä(Ä — l)-fach liegt, diese Zahl von Doppelstrahlen hindurchgehen,
welche Doppelstrahlen des Kegels (ßk) sind^ der deshalb rational ist. Bei
einem Doppelsbrahl d besteht die Regelfläche [d] nur aus den Kegeln zweier
singnlärer Punkte, die auf a liegen und deren Ordnungszahlen die Summe
« + 2 besitzen. Jeder Si^i sendet— i(t 4- l) Doppelstrahlen aus und be-
dingt ebenso viele Sn^iy jeder Sn — ,• sendet aber— (;i — / — 1) (fi — i — 2)
Doppelstrahlen aus, deren jeder noch einen 8(^2 trägt. Es muss also,
entweder (e + 2 ^ « — 0
1' 0 + 1) i(n ~ ; ~ 1) {n - e - 2) <A(n - 2) {n - 3)
oder (/ -(- 2 = « - i)
i-|K» + l*)(^0 + l) + l)^^("--2)(;.-3)
sein, da nach der obigen Betrachtung die linke Seite die geringste Zahl
<^er Doppelstrahlen ist, die auftreten. Dies ergiebt die Möglichkeiten: Es
>ind ausser den S^ und .Sg ein S^ _ i (« — 1 > 2 j und g- (» - 2) (n — 3)
singulare Punkte S^ vorhanden oder es giebt ausser den Ä\ und S^ nur
Singulare Punkte von der Ordnung -/i-j-1, und es ist w — 4 oder 6.
12 Historisch -litterarische AbteTlung.
Berechnet man nun aus den obigen Formeha a^ und a^ und bedenkt, dass
n — 1 < 6 ist, so erhftlt man zunächst 6 Konfigurationen von der ersten Aii
(2, 2), (2, 3), (2, 4) (2, 5) (2, 6)i (2, 7)
indem bei den drei ersten ein beliebiger der 16, 5, 2 Punkte S^y 8^^ S^ ik
8n~-i gekennzeichnet werden kann. Die Konfiguration (2, 4) tritt noch ein-
mal als solche zweiter Art auf und es bleibt nur die eine KonfiguratioD
(2, 6)/7 mit 4 vierfachen Punkten und 8 Doppelpunkten übrig. Die beiden
Bezeichnungen erster und zweiter Art bei (2, 6)/ und (2, 6)i7 sind die
umgekehrten wie bei Kummer. Hinsichtlich der Verteilung der singu-
lären Punkte auf die singulären Kegel ist schon vorangegangen, dass eine
singulare Ebene fünf, ein Kegel zweiten Grades acht singulare Punkte enthält
Die Gleichungen f£Lr die a ^Jp (Anzahl der singulären Punkte h^^ Grades auf einem
(ßi) einschliesslich der Spitze, wenn h ^= t) werden einerseits mit Hülfe des
Schnittpunktsystems zwischen (/S,-), der (P) von 8i und <Z> gewonnen, in dem
nur zwei nicht singulare Punkte vorkommen. Zweitens wird das Schnitt-
punktsystem einer Kurve Q) mit dem Kegel (ßi) in Betracht gezogen.
Die so gewonnenen Formeln genügen, um die 7 Kongruenzen nach Art der
singulären Punkte und der Gruppierung der singulären Punkte auf den
einzelnen Kegeln festzulegen (324).
Die Gesamt -Kongruenz aller Doppeltangenten von (D ist eine [12,38],
so dass nach Abzug der gegebenen Kongruenz und ihrer singulären Ebenen
eine konfokale Bestkongruenz verbleibt, deren Entstehungsweise angegeben
wird. Diese konfokalen Kongruenzen werden da, wo dies angeht, nach der
Methode von Hirst mit Hilfe der Regelscharen hergestellt, welche die ge-
gebene Kongruenz durchziehen. Von der Fläche (/) lösen sich, wenn l zwei
singulare Punkte enthält, die beiden Kegel derselben ab. Eine sorgfölÜge
Untersuchung zeigt, dass die Doppelkurve der Restfiäche, bestehend aus der
Doppelgeraden l und einem Bestandteil der / zugehörigen Kongruenzknrre
von so hohem Grade ist, dass ein weiteres Zerfallen der Bestfläche eintritt,
dann wenigstens, wenn die Gerade / nicht ein Komplexstrahl, die beiden
singulären Punkte' unverbunden sind. Diese Betrachtung führt bei der (2, 6)17
zu Paaren von Begelflächen, welche die Verbindungslinien zweier un verbundener
8^ enthalten. Die acht 8^ zerlegen sich in zwei Gruppen von vier unter
sich un verbundenen Punkten, die vier Kegel der Punkte einer Gruppe haben
die anderen vier Punkte 8^ und die vier S^ gemeinsam. Jede Gruppe führt
also auf sechs Paare von Begelscharen. Da jede dieser Begelscharen eine
Mantellinie aus jedem Kegel (^'2) au&immt, der einen Punkt der anderen
Gruppe zur Spitze hat, so projicieren alle ihre Geraden die vier Punkt« 5^
unter demselben Doppel Verhältnis; diese Flächen und Kegel und mit ihnen
(2, 6)// gehören also einem tetraedralen Komplex an, dessen Fundamental-
tetraeder aus den vier Punkten 8^ besteht. Aus der Gruppe, welche die S^
mit den anderen vier Punkten 8^ bilden, entsteht derselbe tetraedrale Komplex;
(2, 6)// liegt ausserdem vollständig in den Komplexen dritten Grades aus den
Geraden der Oberflächen zweiter Ordnung, welche die eine oder andere
Gruppe associierter Punkte enthalten. Dies führt auf zwei Scharen von
Rezensionen. 13
Regelflächen, die in (2, 6)// enthalten sind. Bei allen anderen Kom-
plexen mit Ausnahme von (2, 7) existiert ein ^»^i, der in der Ebene eines
S^ liegt Yon der Kongruenz - Segelfläche eines in (ßi) liegenden und yon
6'«_i ausgehenden Strahls lösen sich die beiden Kegel (ßi) und (^»-.i) ab,
und es bleibt noch eine Segelfläche übrig, die Sn—i^ sicher aber auch S^
enthält, weil die Gerade den in (ß^) liegenden Kegelschnitt von 0 noch
einmal, ausser w 8n — i schneidet Durch jeden 8^ ausserhalb [iS^n_i], durch
jeden iSi|, der nicht mit Sn^i und 6\ yerbunden ist, und durch alle S^ geht
je ein Strahl der Begelschar. Dies ergiebt eine Begelschar, die durch
genau acht assoziierte Grundpunkte hindurchgeht und 1 + -ö (5 — ») (6 — w)
Tangentialebenen, die Ebenen der singulären S^ in der Gruppe besitzt,
wenn n > 2 ist; im Falle n «^ 2 kommt noch eine achte Tangentialebene
deshalb hinzu, weil (Sn^i) in einen (ß^ übergeht. Jede der erwähnten
Tangentialebenen enthält noch eine zweite veränderliche Gerade der Segel-
fläche; diese dreht sich um ein ^»»i, welches in der Gruppe der asso-
ziierten Punkte enthalten ist. Auf diese Weise konunt man bei
(2, 6)/ (2, 5), (2, 4) (2, 3)
auf 1, 2, 3, 5 Gruppen assoziierter Punkte, die aus singulären Punkten be-
stehen. Jedoch nur bei (2, 6)/ ist auf diese Weise die Gesamtzahl der
möglichen Gruppen erschöpft; bei (2, 5), (2, 4), (2, 3) giebt es 3, 6, 15, bei
(2, 2) sogar 30 derartige Gruppen. Die Strahlbüschel um 8n~.i und die
^■—1, welche die Trägerfläche der Segelschar in die Ebenen von 8^ und
S^ einschneidet, sind projeküvisch zu einander. Aus diesem Grunde sind
(2, 2), (2, 3), (2, 4), bei welchen die Anzahl der Paare 5^ , Ä, - 1; S\, Ä'« _ i, . . .
grösser als 1 ist, Bestandteile von einem oder mehreren tetraedralen Kom-
plex, die mit Hilfe zweier von diesen Strahlbüscheln erzeugt werden können.
(2, 3) erweist sich als Ort der Strahlen ^ die homologe Strahlen dreier
projektivischen Büschel treffen, die jedoch so liegen müssen, dass an einer
Stelle drei homologe Strahlen zusammenlaufen. Gelangt dieser Punkt in
die Ebene der drei Zentra, oder haben zwei Strahlbüschel einen Strahl
entsprechend gemein, so entsteht ein (2, 2). Diese Kongruenz erweist sich
also als Schnitt eines Gewindes mit einem tetraedralen Komplex. (2, 5)
Issst sich auf ähnliche Art, wie (2, 6)// als Bestandteil eines tetraedralen
Komplexes nachweisen. (2, 6)/ und (2, 7) hingegen können einem solchen
Komplex nicht angehören, weil die singulären Punkte von höherem als
dem zweiten Grade nur in den Ecken des Fundamentaltetraeders liegen
können, also ihre Zahl nicht grösser als 4 sein kann. Die Trägerfläche
einer Segelschar der Kongruenz berührt 0 in einer Kurve vierter Ordnung
erster Art, auch die Geraden ihrer Leitschar sind Doppeltangenten
von (Z> und bilden eine zweite Kongruenz, deren Brennfläche 0 ist Jedoch
nur bei (2, 3) und (2, 2) ist auf diese Art die Sestkongruenz völlig er-
schöpft, bei (2, 7) bis (2, 4) bleibt noch eine Sestkongruenz zu betrachten.
Bei allen Konfigurationen erster Art giebt es so viele Systeme von Segel-
flächen dritter Ordnung als 8j^^i vorliegen; die Kongruenzfläche einer
14 Historisch -litterarische Abteilung.
durch Sn — i hindurchgehenden Geraden zerfällt in (Sn — i) und eine solche
Begelfläche. Die einfachen Leitgeraden dieser Flächen bestehen aiu
Doppeltangenten von 0 und gehören also einer nur gegebenen konfokalen
Kongruenz an; dies giebt bei (2, 7) (2, 6)/ (2, 5) (2, 4) die fehlende Best-
kongruenz. Bei (2, 6)// hat jede in seinem tetraedralen Komplex ent-
haltene Sehnenkongruenz erster Ordnung eine Begelfläche vierter Ordnung
mit der Fläche gemeinsam; <x>^ von diesen Flächen besitzen eine einfache
Leitgerade, aus denen sich die Restkongruenz zusanmiensetzt. Auf andere
Weise hat, wie beiläufig erwähnt werde, Laguerre die konfokalen Kon-
gruenzen der (2, 6)// aufgefunden. Bleiben wir mit Laguerre beim Fall
der Normalenkongruenz stehen, so setzt sich die Kongruenz aller Doppel-
tangenten der Krümmungsmittelpunktfläche zusammen einmal aus den
Normalen der Flächen, sodann aus den Geraden, deren Normalie (Ort der
Fusspunkte der von ihren Punkten aus auf die Fläche gefällten Lote'
zerfällt. Enthält die Normalie eine Gerade der einen oder anderen Schar,
so erhält man die beiden auf die erste Art hergestellten konfokalen Koc-
gruenzen; zerföllt dieselbe in zwei Kegelschnitte, so erhält man die Best-
kongruenz zehnter Ordnung. Um die von einem Funkt ausgehenden Strahlen
derselben zu erhalten, braucht man nur die Fusspunkte der sechs von ihm an
gefällten Lote zu drei und drei durch Ebenen zu verbinden. Dem in einer
solchen Ebene liegenden Kegelschnitte des Axenkomplexes sind unendlich
Adele der Oberfläche eingeschriebene Dreiecke umschrieben. Die Nonnaleii
der Fläche in den Ecken eines solchen Dreiecks laufen in einem Punkt
zusammen, der eine der von P ausgehenden Geraden beschreibt.
Zum Schluss dieses Hauptabschnittes werden eindeutige Abbildangen
der Kongruenzen untersucht. Dieselbe ist eindeutig auf die von den rer-
schiedenen S^—i ausgehenden Ebenenbündel und die in den einzelnen (8^)
liegenden Punktfelder bezogen. Gleichartige von diesen Gebilden sind dureii
Cremen asche Verwandtschaften, die näher untersucht werden, verknüpft.
Bei der speziellen Behandlung der einzelnen Kongruenzen ist, wie es
sich gebührt, der (2, 2) der breiteste Baum gelassen. Bezeichnet man
mit 1 einen der 16 singulären Punkte, mit 2, 3, 4, 5, 6 die in seiner Ebese
liegenden singulären Punkte, so kann man jede andere Ebene durch di^
beiden Punkte kennzeichnen, welche sie mit der ersten Ebene gemein bftt.
In jeder Ebene ist der zugehörige Punkt unzweideutig gegeben. Es siaii
z.B. die durch den Punkt [23] hindurchgebenden Ebenen (12), (23), (31>
(45), (ö6), (64). Auf Grund dieser Bezeichncng wird eine genaue Unter-
suchung der Ku mm ersehen Konfiguration ermöglicht. Am wichtigsten ist
die Aufstellung der fünf Paare von Gruppen assoziierter Punkte, die ans
paarweise verbundenen singulären Punkten bestehen. Zwei verbundene
Punkte bilden eine solche Gruppe mit den sechs Punkten, die Ton ihren
beiden Ebenen ausgeschlossen sind, die ergänzende Gruppe besteht aus den
acht Punkten in ihren Ebenen, es zeigt sich, dass bei der oben beschriebenen
Operation je zwei solche Gruppen auf dieselbe konfokale Kongruenz f&hren und
zwar tauschen je zwei verbundene der 16 Knotenpunkte ihre Ebenen gBg^Ji
K«zeiisioneti. 15
Ander aus. So gelingt es (882) die Tabelle aa f zustellen , aus welcher
in jeder der sechs konfokalen Kongruenzen einem Punkte zugeordnete
ene ermittelt werden kann. Indem man auch je zwei dieser neuen
Qgruenzen zusammenstellt, kommt man im ganzen auf 15 Paare asso-
»rter Grappen, von denen jede den Übergang von einer zur anderen
Dgmenz vermittelt. Auf Grund dieser Tabelle ist leicht zu erkennen,
IS die sechs Gewinde, denen diese Kongruenzen angehören, paarweise in
rolntion stehen. Bereits bei der Untersuchung der Weberschen Fünf-
te, die aas der Kongruenz angehörigen Verbindungslinien von singularen
nkten bestehen, tritt eine Analogie der Konfiguration zu der Fläche
tter Ordnang in die Erscheinung. Diese tritt in Evidenz mit Hilfe der
tu erwähnten Abbildung des Strahlengewindes in den Punktraum; hierbei
:spricht der (2, 2) eine Fläche vierter Ordnung, welche den singularen
gelschnitt Jc^ doppelt enthält; die fünf Scharen verknüpfter Begelscharen
den sich in die fünf Doppelscharen von Kegelschnitten ab, welche
I Tangentialebenen der Kummer sehen Kegel ausschneiden etc. Cremona
t seinerzeit ans einer analogen Betrachtung die konfokalen Konfigurationen
ler (2, 2) abgeleitet. Er bezog dieselben auf die fänf Mannigfaltig-
iten doppelt berührender Oberflächen zweiter Ordnung, welche durch
D fundamentalen Kegelschnitt hindurchgehen. Auch er hatte, wie es
ch Sturm thut, die Fläche vierter Ordnung auf eine HilMäche dritter
dnung, die X^i^ enthält, abgebildet. Teilt man die Flächen vierter Ordnung
ch den Bealitätsverhaltnissen ihrer Geraden in Arten ein, so ergiebt sich
tsprechend eine * Einteilung der Konfigurationen 2,2 nach der Realität
r Knotenpunkte; entsprechend den fünf wesentlich verschiedenen Arten
r Flächen dritter Ordnung ergeben sich fünf verschiedene Gattungen
D (2, 2), zu denen als letzte die ganz imaginäre Konfiguration und
> mit imaginärer Brennfiäche hinzutreten. Der Nachweis, dass die
>ppeltangenten einer Fläche vierter Ordnung mit 16 Knotenpunkten
sechs getrennten Konfigurationen angeordnet sind, knüpft an den
ichweis der Paare assoziierter Gruppen an, in welche die 16 Knoten-
Bkte zerlegt werden können. Aus einer solchen [^Jg erhält man ein
^tem die Fläche überziehender Raumkurven vierter Ordnung, längs
ren sie von Oberflächen zweiter Ordnung berührt wird. Verbindet
m einen Punkt einer solchen Kurve mit den beiden anderen, welche
s Tangentialebene von 0 auf ihr ausschneidet, so erhält man zwei Fr-
agende der beröhrenden Fläche, die zu verschiedenen Scharen gehören.
&a kann eine bestimmte dieser Scharen durch die Forderung heraus-
ben, dass ihr durch einen festen Punkt von (JV)g gehender Strahl in einer
stimmten der beiden durch ihn gehenden Ebenen von (N)^ liegen soll
id so die völlige Trennung der sechs von einem Punkt von (D ausgehen-
!n Doppeltangenten vornehmen. Ausser den —(« — 2) (/« — 3) notwendigen
oppelstrahlen kann eine Kongruenz, wie bereits Kummer bemerkt hat,
»genannte mögliche Doppelstrahlen besitzen. Dies tritt ein,^ wenn die
16 Historisch -litterarische Abteilung.
Kummersche Fläche Doppelgerade besitzt. Der Untersaehusg d
Fälle — die Zahl der Doppelgeraden schwankt zwischen 1 und 4 —
der letzte Teil des Abschnittes über die Kongruenzen (2, 2) gewidmet
Die Kongruenz (2, 3) stellt sich als gemeinsames Glied von 10 t
edralen Komplexen heraus, die 6 konfokalen Konfigurationen gehen mit
von 15 Gruppen (JV)g assoziierter Punkte in einander über. Der Nach
dass eine Fläche vierter Ordnung mit 15 Knotenpunkten die Bremif
von 6 Konfigurationen (2, 8) ist, wird geliefert und zum Schluss die
zeugungsweise erläutert, von der Stahl in seiner Bearbeitung der Kongr
(3, 2) ausging.
Die Kongruenz (2, 4) besitzt drei Gruppen assoziierter Punkt«
ihrer Brennfläche gehören vier gleichartige Konfigurationen. Von den
schiedenen Erzeugungsweisen der (2, 4) ist die einfachste die mit 1
zweier quadratisch bezogenen Felder, aus ihr heraus werden die h^
sächlichsten Eigenschaften der Kongruenz nochmals entwickelt.
Auch (2, 5), (2, 6) /, (2, 7) erfahren eine kurze Behandlung in
oben angedeuteten Sinn. Auf Grund der Bohn 'sehen Untersuchungen i
sich, dass nicht jede Oberfläche vierter Ordnung mit 13, 12, 11 Kno
punkten in der oben betrachteten Art zerfallende Konfigurationen bes
Für die dualen Formen dieser Komplexe werden die Caporali'schen Em
ungen gegeben: ein Gebüsch von Kegelschnitten einer Ebene ist kollinear auf
Ebenenraum bezogen. Jeder Punkt gehört allen Kegelschnitten eines Netzes
und wird mit dem Zentrum des zugehörigen Ebenenbündels verbunden,
interessantes Beispiel von (7, 2) bilden die Asymptoten aller dorcfa i
Punkte möglichen Raumkurven dritter Ordnung.
{^1 6)// erfährt eine ausführlichere Behandlung und verdient die^
schon deshalb, weil alle Konfigurationen geringerer Klassenzahl als besond
Fälle von ihr zu betrachten sind. Beim Übergang von einer gegebei
Konfiguration (2, 6)// zu einer konfokalen behalt die eine Omppe
ihren Grad und Kegel, die andere Gruppe tauscht die Bolle mit den
Hieraus sieht man, dass auch die 8^ eine Gruppe assoziierter 6rap{
bilden, deren Geradenkomplex die beiden konfokalen KonfigurationeL
gehören. Aus den allgemeinen Entwickelungen ist die St ah lösche EntstBimn
weise der (2, 6)// evident. Sie wird von einer Begelschar beschrie
wenn der Träger derselben in einem Bündel verbleibt und an einem
Grundpunkte die von ihm ausgehende Gerade der Regelschar einen K<
beschreibt, welcher vier der acht Grundpunkte enthält. Auf Grund
Thatsache, dass die Konfiguration einem Tetraederkomplex angehört, M
man die (2, 6)// als Ort der Strahlen auffassen, die homologe Ger&dj
dreier projektivischer Regelscharen treffen. Doch müssen in vier der &4
Schnittpunkte homologe Tripel zusammenstossen. Nachdem noch die ki^
matische Bedeutung von (2,6)// hervorgehoben ist — ein Stab, der mitf^stö
Punkten auf drei Ebenen gleitet, beschreibt eine (2, 6)7/ — wird dw -^^
treten „möglicher" Doppelstrahlen bei den Konfigurationen (2, 5) bis (V
untersucht.
Hezensionen. 17
/ Von den drei yerschiedenen Gattxmgen der Konfigurationen (2, n) mit
hgnlären Linien erledigen sich die beiden ersten sehr leicht. Die einzige
idmenkongmenz ist die (2^ 6), auf welche die Kaumkurve vierter Ordnung
Bter Art föhrt. Sind zwei singulare Linien vorhanden, so hat man
amal den Fall zweier Kegelschnitte mit zwei gemeinsamen Punkten, zwei-
BS den Fall, dass die eine singulare Kurve eine Gerade ist, welche die andere
^ Ordnnng in (n — 2) Punkten trifft. Hierzu könnte man selbstver-
indlich Kongruenzen treten lassen, die aus einer (2, »i)- Korrespondenz
oter den Ebenen eines Büschels und den Punkten seiner Aze entstehen.
Der schwierigste Fall ist der, wo nur eine singulare Linie vorliegt,
fürde man die Brennfläche von vornherein geben, so könnte der Tangential-
^el ans einem Funkt der singulären Linie stets zerfallen und nur
aer dieser Bestandteile der Kongruenz angehören. Deshalb wählt der Yer-
üser die folgende Untersuchungsform: Gegeben ist eine Kurve, von jedem
onkt derselben gehen ein Kegel h^^^ Grades und t einzelne Gerade einer
^mgmenz aus, dieselben stützen sich weder auf eine zweite Kurve noch ein
veites Mal auf die gegebene. Dann ist entweder (A) die singulare Linie
be Gerade oder sie ist keine Gerade, und man hat die Fälle (B) h = l,
= 1, (C)7is=2, t=0. Die Gattung (A) besteht aus den Tangenten aller
Igelschnitte, die bei einer Fläche n^^ Ordnung mit (w — 2)-facher Geraden
ttse iweunal treffen. Bei den Gattungen (B) und (c) werden die Schu-
tacherschen Erweiterungen zu Kummers Resultaten genau aufgeführt.
^ allgemeine Fall von {B) entsteht, wenn man eine unikursale Baum-
ture 30 auf einen Kegel projektivisch bezieht, dass jeder Punkt in der
sgehörigen Tangentialebene des Kegels liegt, und die Strahlbüschel zu-
unmenfasst, die jeder Punkt in die zugehörige Tangentialebene sendet,
in spezieller Fall ist der, dass die Baumkurve auf dem Kegel selbst liegt
^ die Spitze (»—2) -fach enthalt. In diese Klasse gehören die von Kummer
onerkten Fälle. Von der dritten Gattung besteht eine Art aus den
Agenten eines Kegels, die von den Punkten einer (ebenen) Kurve /ü*®' Ord-
"ög ausgehen, welche die Spitze (f*— l)-fach enthalt, eine zweite und
ntte aus Kegeln zweiten Grades, welche von einem Kegelschnitt oder
^^ Raumkurve dritter Ordnung ausstrahlen, und speziell zu ihr gelegene
iaf Punkte projizieren.
I)er dritte Band des Werkes beginnt mit der Untersuchung der Korn-
lexflaclie, welche einer Geraden / hinsichtlich eines Komplexes zweiten
'Ädes r^ zugeordnet ist. Die Kegel, welche von Punkten von / ausgehen,
nfaüllen, die Kegelschnitte, welche in den Ebenen von 1 liegen, beschreiben
^^ Fläche, welche / zur Doppelgeraden hat, 8 Doppelpunkte und 8 in
Igelschnitten berührende Ebenen besitzt. Diese 16 Elemente lassen sich
^ vier Arten zu zwei Möbiusschen Tetraedern anordnen und ergeben zu-
^men mit der Geraden I und ihrer Polare /' die vier Klein sehen in
Evolution stehenden Gewinde von /. Der Verfasser verwendet zur ünter-
ichung wesentlich die (2, 2) -Korrespondenz, in welcher den Punkten von
^e / enthaltenden Tangentialebenen der von ihnen ausgehenden Komplex-
^t-1iu. Abt. d. Zeltochr. f. Math. u. Fbys. 4». Jahrg. lHQü. 1. lieft «2
lg Histomch-litterarische Abteilung.
kegel entsprechen. Wir gestehen, dass wir diese Entwickelnng liehei
aus der konseqnenten Ausnatziing des Begriffes der singolSren Ebene n
singnlären Punktes gefährt s&hen. Da der Eomplexkegel eines Punkt
wendig zerfallen moss, wenn drei seiner Strahlen in einer Ebene liegen
sofort, dass alle Schnittpunkte dreier zu einer Geraden gehörenden Ko
kegel singulare Punkte sind und deshalb auch allen anderen Eomplei
von l angehören und paarweise in vier von J ausgehenden Ebenen liege
Verbindungsebene dreier solcher Punkte gehört notwendig zu einem I
paar, das von einem Punkte von l ausstrahlt, muss deshalb noch einen
der acht Punkte enthalten etc. Auf natürlichste Weise wflrde o
erkennen, dass l vier singulare Punkte enthSlt und vier singulare
aussendet, der fundamentale Satz^ dass beide Grruppen projektivisd
würde natürlicher, als es beim Verfasser geschieht, auf Stand ts Tet
satz zurückgeführt sein. Für die synthetische Untersuchung der Fläch«
sich femer eine Handhabe daraus ergeben, dass die Kegel — als 1
zweiter Ordnung, die einem Netz angehören und eine Gerade berühren -
Büschel zweiter Ordnung bilden. Man würde die Ton den vierpunk
rührenden Kegelschnitten einer Kurve vieHer Ordnung wohlbekannt«
Wickelungen auf die Raumktirven vierter Ordnung erster Art der
übertragen, in denen sie von den Kegeln berührt wird.
Die Fläche der singulären Punkte ist zunächst von der der sin
Ebene begrifflich verschieden. Da den Schnittpunkten einer Gerad
der ersten Fläche die Tangentialebenen an die zweite Fläche proje]
zugeordnet sind, so ist jede Tangente der einen auch eine Tange
anderen Fläche (522); es folgt die Identität beider. Es wird :
übliche Art bewiesen, dass eine singulare Tangente .<? der <I> sow^
beiden Zentra der Strahlbüschel ausschneidet, welche der Komplex
Berührungsebene der Tangente besitzt, als auch die beiden Ebenen
Fläche sendet, in denen die Strahlbüschel des Berührungspunktes
0 ist die eine Brennfläche der Kongruenz aus den s^ der andere
punkt trennt mit dem Berührungspunkte eines singulären Strahles
Schnittpunkte harmonisch.
Dass die Komplexfläche eine Kummer sehe Fläche ist, wird ab
aus der Betrachtung des Charakters der Komplexkurven abgeleitet (l
Zu jedem Komplex zweiten Grades sind deshalb sechs Gewinde kons)
welche zu den quadratischen Kongruenzen der Kummerschen Fläche g
Ordnet man je die zu demselben quadratischen Komplex gehörigen 1
tangenten zweier Punkte von 0 einander zu, so entstehen projekt
Strahlengmppen. Hat man eine Tangente beliebig ausgewählt, so
durch diese Projektivität eine zweite in einer beliebigen Tangentiaieb^w
zugeordnet. Jede so entstehende Kongruenz S besteht aus den singulären
Strahlen eines Komplexes vom zweiten Grade. Der Verfasser benutzt rm
Beweise des ersten Teils die Korrespondenzen (2, 2), welche eine der sechs kon*
fokalen quadratischen Kongruenzen zwischen den Punkten und Ebenen einer
Geraden l hervorruft. Die Verzweigungspunkte der Punktreihe sind di?
RezenBionen. ig
punkte Ä, A\ Ä", A'" mit 0. Die Doppelpunkte B, B\ B", J?'" werden
n Geraden ansgesolinitten, welche die Kongraenz in die Tangential-
A ß\ ß"i Z'"' ^^° ^ einschneidet. Es sei nnn so bezeichnet, dass
AA^A"Ä"7\ßß'ß"ß^'\
Ifflich auch
^ AA'A"A'"7\BB'B"B'''
enn man nun die Korrespondenz sich an zwei Tangenten einer Kurve
Klasse yersinnbildlicht, so sind nach dem dualen Fall eines
ter sehen Satzes
AA\ A"^'", BB\ B''B"'
einer Inyolution. Auch je zwei andere Tangenten, welche von derselben
hs konfokalen Kongruenzen in ß und ß' liegen, schneiden ein Paar dieser
A A\ A*'A"' schon bestimmten Inyolution aus. Den Nachweis, dass jede
Ire Kongruenz auf einen quadratischen Komplex führt, hätten wir aus-
her gewünscht. In die Reihe der konsingpolären Komplexe gehören
iie doppelt gedachten Gewinde T^, Fg, . . ., F^ der sechs konfokalen
oenzen. Die Kongruenz S erweist sich schon jetzt als Schnitt (unend-
&her) konsingulSrer quadratischer Komplexe.
Me Gesamtheit der konsingul&ren Gebilde erweist sich als ein quadra-
i Gebilde, insofern die in zwei beliebigen Ebenen liegenden Komplex-
chnitte projektiyisch bezogene Büschel zweiter Ordnung beschreiben, in
die bezüglichen Geradenpaare der sechs konfokalen Kongruenzen homologe
ie sind. Sehr befriedigend wird man die Herleittmg dieses Stahl sehen
nicht finden können. Der Beweis wird darin erblickt, dass die
ichnittreihe die erste Charakteristik 2 besitzt Es folgt nun die Unter-
ig der Polar -Verhältnisse auf Grund der Plück ersehen Definitionen,
"berleitung auf die Anschauungen, welche der zweite Teil des Bandes
>n wird, folgt eine Untersuchung der Involutionen vom Geschlecht 1,
a auf einer Regelfläche vierter Ordnung mit zwei windschiefen Geraden
sradenpaaren gebildet werden können. Solche Involutionen sind paarweise
aden in der Art, dass jedes Paar der einen mit jedem Paar der anderen
ler Regelschar gehört. Jede der vier Doppelgeraden der einen er-
also mit jeder der vier Doppelgeraden der anderen Berühmngs-
e von Doppeltangenten der Fläche. Da jedes derartige Geradenpaar
eziprok in Bezug auf eine von vier Flächen zweiter Ordnung ist, die
eise in Involution liegen, so zerfällt die Kongruenz der Doppel-
iten in vier getrennte Kongruenzen. Die vier in einem Punkte be-
iden Doppeltangenten und die Erzeugende des Punktes bilden einen sich
selbst projektivischen Wurf, so dass die Fläche später als Singularitäten-
fläche einer Mannigfaltigkeit von Komplexen zweiten Grades mit zwei Doppel-
geraden hervortritt.
Die Regelfläche vierter Ordnung mit zwei Doppelstrahlen, die ein
Strahlennetz mit einer F^ gemein hat, zerfallt, wenn das Strahlennetz zwei
Strahlbüschel von F^ enthält, in diese und eine Regelschar, oder in vier Strahl-
20 Historisch -litterarische Abteilung.
bfischel, je nachdem die ersteren Strahlbüschel einen Strahl gemein bba —
sich schneiden — oder nicht. Zwei beliebige Gerade der Leitfidur s&er
Begelschar von F' können als Leitstrahlen eines sie enthaltenden Netus laf-
gefasst werden. Seine mit F^ gemeinschaftliche Fläche besteht aus ixt\
Begelscharen , welche zwei Gerade gemein haben oder sich zweimal sdmadan
Man erhält ans einer Regelschar aof diese Weise (X>' ihr verbandair
Begelscharen, ein sogenanntes Feld. Nimmt man zu allen diesen Begei-
scharen die verbundenen Begelscharen, so erhält man das Gebüsch Ton
Begelscharen, das die ursprüngliche Begelschar enthält, eine Mannig&Mg
keit, von der je zwei Glieder durch zwei Operationen der obigen Art Ter-
bunden sind. Die Mittelglieder dieser Ketten bilden ein zweites denrtiges
Gebüsch. Diese „verbundenen" Gebüsche stehen in der Beziehung, dasi
ungleichartige Begelscharen als Endglieder einer Kette von zwei, tIc:
sechs, . . . nach einander verbundenen Begelscharen ao gesehen werden könneiL
gleichartige aber als Endglieder einer Kette, von drei, fünf, ... derartiger
Begelscharen betrachtet werden kOnnen. Es lässt sich eben jede Kette von
2 n + 1 oder 2 n solcher Begelscharen auf eine solche von drei oder vier
Gliedern zurückführen. Greift man eine Begelschar des einen Gebüsches imd
eine ihr nicht direkt verbundene Begelschar des zweiten ibr verbundenec
Gebüsches beliebig heraus, so kann jede Begelschar des ersten Gebüsch«?
mit der ersten Begelschar durch ein Netz, mit der zweiten durch eis
Gewinde verbunden wdrden; diese Bündel von Netzen und Gewinden tnUi
in reziproke Beziehung und erzeugen, da die Begelscharen eines Gebüsches
bereits die gesamte F^ erschöpfen, diese vollständig. Wir gestehen, uns
gewundert zu haben, dass der Verfasser diese fundamentale von Schur ent-
wickelte Erzeugung des Komplexes zweiten Grades so weit zurückgeflcbobes
hat. Vielleicht wäre es am Platze gewesen, diese fundamentale Eigenschaft
an die Spitze seiner Darstellung zu stellen. Auch scheint uns^ dass der
Verfasser hier etwas nachdrücklicher auf die Arbeit von Schur hätte hin-
weisen kOnnen, wie überhaupt an einzelnen Stellen ein genaueres Eingehen
auf die — an sich mit grosser Vollständigkeit angefahrte — ausgedehnte
Litteratur erwünscht gewesen wäre. Ein Begelschar- Gebüsch ist eine lineare
Mannigfaltigkeit dritter Stufe, und reziprok auf das verbundene Gebüsch
bezogen, indem jeder Begelschar des einen das verbundene Feld des anderes
Gebüsches entspricht und auch Paare einfach unendlicher Beihen von (3er
Art existieren, dass jede Begelschar des einen mit jeder Begelschar des anderen
verbunden ist. Die Leitstrahlen sämtlicher einem Gebüsch angehöriger Be^^-
scharen erhält man bereits, wenn man nur ein Feld des Gebüsches in Betracht
zieht; diese Leitstrahlen bilden mithin einen Komplex und zwar, wie eben-
falls Schur erwiesen hat, einen konsingulären Komplex. Die Gradzahl (Si
wird durch Abzahlung ei'schlossen; dass der Komplex mit dem ersten kon-
Singular ist, kann mit Hilfe der in zwei Strahlbüschel zerfallenden Begel-
scharen des Feldes nachgewiesen werden.
Die Gewinde, welche die Leitscharen irgend zweier Begelscharen
zweier verbundenen Gebüsche verbinden, bilden eine quadratische Mannig
Rezensionen. 21
äl^gkeit VierUr Stufe. ^Alle diese Mannigfaltigkeiten bilden ein Büschel,
essen Baäis ans den oo^ anf die Strahlen des Komplexes F^ sich stützenden
M el>üschen besteht. Eine quadratische Eongmenz C^ enthält fünf Paare ver-
:iiupfter Ofteihen von Eegelscharen; hierauf lässt sich der Nachweis gründen,
isLsa durch sie 'ein Büschel von Komplexen F^ sich hindurchlegen lässt. Die
Betrachtung aller in einer F^ enthaltenen C^ ergiebt, dass ihre Brennflächen die
>Lngularitätenflächen berühren, und zwar eine jede in der Kurve aus den Punkt-
inadmpeln, in denen die Regelflächen irgend einer der Reihen von C* <2> be-
-ülrren; die vier zugehörigen Strahlen der Regelschar sind die in ihr ent-
laltenen singulären Strahlen von P^, das heisst ihr, dem unendlich nahen
fonsingulären Komplex und der Regelschar gemeinsam. Hieran schliesst
sicli die Betrachtung der „konsingulären*^ Kongraenzen, welche durch ein
Pondamentalgewinde aus einer Reihe F (r^ konsingulärer Komplexe atis-
geschnitten werden.
Man kann als Grundelement das Dupel, die Zusammenstellung zweier
beliebiger Strahlen eines Komplexes F^ wählen; von einem Dupel (7^ werden
^^o' andere getragen, bilden mit ihm den vollen Durchschnitt einer Regel-
schar mit r*; die Gesamtheit der Dupel, ^welche von diesen cx)^ Dupeln
getragen werden, bildet eine ob-^- fache Mannigfaltigkeit, der auch die oo'-
fache angehört, 'in der je zwei Glieder mit oc' anderen durch zwei Regel-
flächen verbunden werden können. Die Gewindebüschel, deren Strahlen-
netze die Grunddupel eines solchen Systems €5 zu Leitstrahlen haben , gehören
einem der quadratischen Systeme 8\ vierter Stufe an, die durch F^
hindurchgehen. Als Ort der Dupel, welche von einem Dupel getrogen
werden, kann man F^ durch zwei korrelative Gebüsche von Gewinden
erzeugen, die von zwei Dupeln derselben ®g ausstrahlen. Hieran schliesst
sich unmittelbar die von -Schur gegebene Erzeugung einer C^ durch ein
Bündel von Regelfläohen • und ein reziprok bezogenes Netz von Strahlen-
netzen« Man kann T^auch definieren als den Ort der Strahlen, welche die
Grunddupel eines Gewinde -Gebüsches 8^ mit den Gewinden eines korrelativen
S^ gemein haben. In zwei korrelativen Gewinderäumen «S'5, S^' giebt es cx^^
Gewebe, die einen Grundstrahl besitzen, welcher' zugleich dem entsprechen-
den Gewinde angehört; der Ort dieser Strahlen ist wiederum ein F\ Auch
in einer quadratischen Kongruenz C^ und auf einer Regelfläche mit zwei
Doppelgeraden giebt es Dupelsysteme. Sie können daher (659) als Basis
eines Büschels von S^* bez. S^^ angesehen werden. Der Satz, dass durch
einen quadratischen Komplex ein Büschel quadratischer Systeme vierter
Dimension von Gewinden hindurchgeht, ist bekanntlich deshalb von so
bedeutender Wichtigkeit, weil er das geometrische Äquivalent für die That-
sache bildet, dass die Gleichung eines quadratischen Komplexes 00 ver-
schiedene Formen zulässt. Es wird deshalb in einer Reihe von Kapiteln
die Betrachtungsweise des linearen Raumes fOnfter Dimension auf S^^ an-
gewendet, Die Aufteilung seines Polarsystems fiihrt sofort zu den Sencupeln
)^konjugierter'* Gewinde. Es zeigt sich, dass die sechs fundamentalen Ge-
winde von r* das für alle S^^ durch T* gemeinsame Sentupel konjugierter
Higtoiiscb-litt^rariBche Abteilung.
11 ^^^l^nde bilden. Die Strahlen , deren sämiliche Polargewinde Geb&ebe mi
. .|^^g^ einen Komplex zweiten Grades; dieser Nebenkomplex geht dnreä
•a.vutli<^^^ singolären Strahlen des Komplexes hindorch.
^ach üntersachung der linearen Mannigfaltigkeiten, die auf einer ^V
nirlic^ sind, and genauerer üntersachung der quadratischen Sjst^ne S{
« %^ ^ setzt der Verfasser eine Abbildung des Komplexes in den Punkt-
1.XXX aosoi'^t^d^i'* Diese beruht auf Abbildung der von einem Dupel gt-
^^en Dupel mittels der vermittelnden Regelflächen. Diese Abbildimc
lit ii^ ®^°® eindeutige über, wenn man die beiden Ausgangsstrahlen v&
* aio Strahlbüschel des Komplexes entnimmt Alsdann zerfallt jede Regel-
»iiLolie wi zwei - diesen und einen anderen ihn schneidenden — Strabl-
K«\Äcbel» ^od öS l^mi jeder Strahl des Komplexes eindeutig auf das üji-
iV^Bltende Strahlbüschel, das sein Zentrum in der Ebene des ersten Str&Ll-
. ^|j0lB hat, bezogen werden. Die Abbildung dieses speziellen Gebfedief
einflchaligen Hyperboloiden ergiebt die eindeutige von Caporali ett-
t oki^ Abbildung, die genauer studiert wird«
pie Einteilung der Komplexe in acht Gattungen beruht auf der
11 t©r»ttohung der Polarsentupel einer S^^ und lehnt sich an analyÜÄ^e
11 torftuchungen B eye 's an. Genau wie die Oberfläche zweiter Ordnong
gi»r«i* Baumes, zeigt S^^ zu allen Polarsentupeln das gleiche Ver
I It^n« ^^^ durch eine der sechs Bezeichnungen
(Ä B C D E I)]
(ABC DE,!)',
{AB CD, EI);
{A B C, DEI)
^^„iii'^oichnet werden kann. Je zwei dm*ch das Komma getrennte Ge-
wUtii^ lieHÜmmen Büschel, die zwei reelle Gewinde mit S^^ gemein h&beo.
/vv«') II loht getrennte aber ein Büschel, welches kein Gewinde von <S/ ent-
U^\l '*'• ^*®^ Formen von *S'^* sind die reell -^imagin&re, die elliptisd«.
yv(»h^htt Mn^ reellen Netze xmd Büschel von Gewinden enthalt, die ellip-
iNi'U h.vi'ttrbolische, welche reelle Büschel, aber keine Netze von Gewindes
..nlJiii^l I Oll ^n ich die hyperbolische Form, welche reelle Büschel und Netie
,,i UowüuUmi enthält.
hhi Komplex führte nun auf ein Büschel von S,^*\ das allen gemein-
, ruUiNniitupel besteht aus den sechs Fondamentalgevmiden. Wi^
K i uiKur (((iradlinigen Fläche ein Polartetraeder entweder ganz reell
,/.ima him4(iiiiir ist, bei einer nicht geradlinigen Fl&che aber entweder
r H-M MtuU u<ler zwei reell, zwei imaginär sind, so sind, wenn alle
I* .«iuild imaginär sind, sämtliche Sj des Büschels hyperboliseb.
. (i( iliü isr«(« Gattung (hyperbolischer) quadratischer Komplexe. Sind
i «Ml laii4tu4Ulg« winde reell, so hat man zwei aas hyperbolischen ontl
I« ^«.1 ^tuiLdtiHobon S^^ bestehende Abteilangen des Büschels von S^^^ die
"m 1 1 un^ ^uUiiitlsch -hyperbolischer) Komplexe. Sind vier Fundamental-
i • li, 9U «tutbält das Büschel entweder nur hyperbolische oiid
< M I
Hl
Rezensionen. 23
elliptisch -hyperbolische Individuen (dies giebt die dritte Gattung), oder es
coxnmen auch elliptische S^^ vor, es entsteht so ein elliptischer Komplex
die vierte Gattung). Der letzte Fall, dass aUe sechs Fundamentalgewinde
'cell 8ind| f&hrt auf vier Gattungen von Komplexen, von denen zwei
elliptische eine elliptisch -hyperbolisch, eine reell - imagin&r sind (Z. 26 flg).
Siu elliptischer, elliptisch -hyperbolischer, hyperbolischer Komplex ent-
lält stets reelle Strahlen. Nachdem dieser Weg weiter verfolgt ist, nimmt
1er Verfasser Gelegenheit (Z. 236 flg.), die quadratischen Kongruenzen auf
ähnliche Weise zu behandeln, wobei sich mancherlei Gelegenheit zu Er
^nzungen des zweiten Bandes bietet. Es wird sodann die Mannig-
faltigkeit der konsingularen Komplexe hinsichtlich der in ihnen vertretenen
Gattungen durchmustert.
Nach einem Abschnitt über den Battaglinischen oder harmonischen
Komplex, auf dessen Strahlen zwei Oberflächen zweiter Ordnung sich har-
monisch trennende Punktgruppen ausschneiden und der das Tetraedroid
zur singulären Fläche hat, geht der Verfasser auf die Komplexe mit
Doppelstrahlen genauer ein. Ein Doppelstrahl ist zugleich eine Doppel-
gerade der Singularitatenfläche. Dieselbe artet in die Brennfläche einer
Kongruenz C^ mit möglichem Doppelstrahl aus, oder, was dasselbe ist,
in die Komplexfläche einer zunächst allgemein gelegenen Geraden d hin-
sichtlich eines quadratischen Komplexes Fq^. Die Tangentenbüschel in
den einzelnen Punkten der Brennfiäche senden auch nach der Geraden d
homologe Strahlen, der zugehörige konsinguläre Komplex besteht aus dem
doppelt gerechneten Gebüsch, in den auch zwei der fundamentalen Gewinde
ausgeartet sind. Der Komplex kann durch die Bezeichnung [21 111] ge-
kennzeichnet werden, welche ausdrückt, dass sich zwei Fundamental-
gewinde vereinigt haben. Der Zweck der ganzen Entwickelung ist eben,
die Weierstraßsche Theorie der Elementarteiler iür diesen Spezial-
fall mit geometiischen Mitteln auszudeuten. Die Singularitätenflächen fP
der Komplexe mit nicht windschiefen Doppelgeraden können nun sämtlich
als Komplexflächen einer Geraden d hinsichtlich eines allgemeinen Kom-
plexes rj)' gewonnen werden. Gelangt z. B. d in Fq^ hinein, so arten
drei Fundamentalgewinde in das Gebüsch (d) ans und man erhält
[3111], wird d ein beliebiger singulärer Stridil des Komplexes, so ent-
steht [411]. Einöm singulären Strahl zweiter Ordnung, der dreipunktig
berührt, korrespondiert [51], wenn endlich der singulare Strahl vier-
panktig berührt, so erhält man [6], alsdann ist aber d, dessen Gebüsch
samtliche Fundamentalgewinde aufgezehrt hat, temäre Doppelgerade. Wenn
d eine gewöhnliche Tangente der singulären Fläche ist, so erhält die
Komplexfläche zwei sich schneidende Doppelgeraden, d und den singuläreo
Btrahl d^ des Punktes. Der Komplex trägt dann die Bezeichnung [2 211].
Wenn di oder d dreipunktig berührt, so entsteht [3 2 IJ, wenn beide
dreipunktig berühren [3 3]. Zerfällt nun die Komplexfiäche in eine Fläche
dritter Ordnung mit vier Knotenpunkten und ihre dreifach berührende Ebene
oder in eine Fläche dritter Klasse mit vier Doppelebenen und den
K I «Uliltli|i{ii|>u(ikt ihrer DopfMlgendm , w fcUn n ikr >b SrnfünUm
ttHniia «In Kiimpiti mit drei in ciiwr Ebene begeBdea oder ätk KkwidadR
hi>|i|it<lt(iiriflen, IfieM l>«ideii FXIk [}, 2, 2]' imd [3 3?]' acta o: j
WKiiii ilU linriKlfl 'l in eine fUtionire Ebene da- PBdie tob T,* bioei:-
(fulimijl, Itn/. tlurch eineo aiiigatireii Punkt denelbcB Undmc^pelit: mm ' |
In iliKüKtii HtrHiilea-Keld oder -BOiidel besondere LAgen umimmt, u nt j
.l..liim Kixniitox«) |4, 2t'nnd LCi'ond Urnen dual [4, S]" lud [6]". [i.i.i' |
liimii/.l. Ciiluoiid« ansnliHuIif^he Gatatehang. Aof jeder Genden der dniiVi ,
l>uiul<i«iiil«ii Kt>«na einer Fläche dritter Ordnnng mit Tier Knoteapimklt:
trvotiitiiiiu umii don l'unkl, der gegen ihre Ginscluiitte in die drei G«nda |
il«i l'liliili» Ullier DliKim heHtimmten DoppelTerh<nis liegt, nnd rerhiiid' 1
il.ii iiiit iluiii nt>r(thnin»(H|)unkt der einzigen von ihm &n die PUche gehfud;: ^
likiiiiiuiliuliil'Biiti, iimn orhitit dann einen siognUrea Strahl des EompleiK 1
lUii itKittilmullKhil l'liitNlehung der Komplexe fahrt anf leichte Bestimmmigfl. |
iliioi MuiiiilKl'iillitfl'tilt und anf Abhildnogen derselben in den Ponktnam |
Iliii« aliiiliuli itiiHi>liuiil|i-he Herstellung der Komplexe mit windsctu«!«
I>.>|i|.i>liiti'uhli>ii tivl*l)vrt nicht; bereits bei der ein^haten Form mit»«
,;i itiiliiiliilu'ii llii)>|itiUtnihlen berühren die singal&ren Oeraden eine Reg^l-
ilii'<lii> Ulli ilvit l><i|i|>elstrab)en d, d'. Dos Qewindehüschel d, d' besteht mr
.tut (tiiKliviiiviiluleii Uvwinden; welcher Thatbeatand durch die Beieicbnin:£
I [ I n 1 1 k 1 1 <li<* Koiu|iliiXöB angedeutet wird. Existiert sine Itoppeleraeagenilr.
■,> liillou i.\\v\ von den vier Doppeltangenten -Kongmenzen in sein Ge-
Im., h tiiiiuiui Kiit stitfubBriger Komplex ist demrofolge mit [(ll)Sn]:i
i>. II hu>'ii iHu Miii),'ultlr«n Oeraden des Komplexes [(11)31] beiUhren dit
1^ ,'lll^lln"lu> uiiioi' OorHilcn (l, hinsiohtlicb eines Komplexes mit i^t:
i',!:).. li "imU'ii it und ''', wobei d und il' TOn rf[ getroffen werden. DereiSf
' ,;. m ili>iLi (lio !ttii);u)ttre Fliehe in swel Begelffitehen lerfiUt, and eis
„ ,.;. 'inii.i Vixiooil »US lV>pi>elstrahlen besteht, ist mit [(ll)(ll) li; r.
'.LI II .\>i« vl^iu wt>t'h»elnd<^u gegenseitigen Verhalten dieser b«id<
, , .;i'.;,it uuiikiidei r«$ulti«i-t<eu i^ihhreiche EiuelftUe, di« ein« «i-
, l iil>lJlll'llHllJ{ eilithivu.
■■, ', I. ... II ilt'f l'iiifuiij; dii-sfs ReiVrates schon weit Ober die c^
, ,1, , ^.■li.ilti'iii'ii titviiitn biaau'»^ wachsen ist, müiscB wir he-
.. _ 1^.11, inU ilii-i>?u Wtiteii 'Vt/H lies Werkes aachdrtekiiehit ta
., ., uwi\<<u Kiii*i-tlt<-iten erj,*t;b«[t sich, wie & Tabelle in l,?-''
'.iiiirii'ii vi'u Weilvrs Aafiihluni:*a. Die letzte ünm^^"
A^^. "^i^iv 'i>'^> "*" i^" Ki'tit(<lt;se mit (ineQ'ilicb rätes Dopp«tsin^'~
.^ • ^ »»^vln^ 'I Miiüi-onlaet li-^iwn. PfB Abschluss des ganzen Werl;^
. •*•».■*.'■""■■. ''''*' B»t'»1f linisf-'bett Kompl«e mit Doppeli-r»--:
. .*»t>.i* '!•■» K«t'wr«;e3 aioss i.-h aoiih den »afiäüistwi Tinja:-
^, ,,v >i-,.jii«.'huii^ der th:>M"n erften Biade. ifie mir brr^'--
. . . itK'i-tr«g«a wur-ie. urst jent ettijl^ Infolge ■ir-^'-
.a n^uöii^t, die BesyrwhüD« imm« wied» m ■-
..iisthtvs». Jieselbu bis nur Vi'ileaämam -te p^''-
EassT £"'r
Rezensionen. 25
>ie Zahl and das Unendlichkleine. Von Dr. Karl Ooebel in Soest.
Leipzig 1896. Bei 0. Fock. 47 Seiten in 8^^.
Der Herr Verfasser verrät Kenntnis der Oeschicbte der Philosophie,
st jedoch als Mathematiker zu den Dilettanten zu rechnen. Die Leistungen
>uhrings in seinen „Neuen Grundmitteln und Erfindungen zur Analysis,
ügebra etc." scheinen dem Verfasser ,,zu den interessantesten Spekulationen
ler neueren Mathematik" zu gehören. Bei der Nennung der Irrational-
lahlen bleiben die hier eigentlich in Betracht kommenden Fragen nach
ler Existenz und Definitionsweise dieser Zahlen dem Verfasser gänzHch un-
)ekannt. Die bezügliche Auffassung des Verfassers beurteile man nach
ieioer Angabe, dass, wie die Brüche „die Zwischenräume oder Differenzen
r> wischen den ganzen Zahlen kleiner machen, so die Lrrationalzahlen
n'iederum die Zwischenräume zwischen den Gliedern der Zahlenreihe ver-
mgen etc." Die durch )/ — 1 angedeutete Operation schliesst einen Wider-
ipmch ein, und hierin sieht der Verfasser einen Beweis für die Nicht-
Existenz der negativen Zahlen; denn „sonst könnte die aus dem Begriff
ler Zahl folgende Operation bei der Anwendung auf sie keinen Wider-
sprach ergeben.^ Dass der Versuch gemacht wird, den Begriff des Un-
endlichkleinen historisch zu verfolgen, ist an sich gut; nur hätte der Herr
Verfasser seine Anschauungen in dieser Hinsicht vorab durch Studium
eines zuverULssigen Buches über Differentialrechnung auf eine klare Basis
stellen sollen. Der Lernende ist vor dem in Bede stehenden Buche nach-
drücklichst zu warnen. Für den Kundigen ist diese Warnung überflüssig.
BOBERT FrICKE.
Piimi elementi della teoria de! nnmeri. Per ü. Scarpis, professore nel
R. liceo in Verona. Milano 1897. Bei ü. Hoepli. VIII und
152 Seiten.
Das vorliegende Büchelchen reiht sich als neuestes Glied den zahl-
reichen von der Verlagshandlung ü. Hoepli veranstalteten Elementar-
bflchem in Taschenformat an. Die Elemente der Theorie der Zahlen unter
Ausschluss der Theorie der quadratischen Formen kommen diesmal zur Be-
handlung, und die Darstellung ist von Herrn U. Scarpis in übersicht-
licher und ansprechender Weise geleistet worden. In den fünf Haupt-
kapiteln des Buches sind der Reihe nach die Eigenschaften der Teiler und
Vielfachen einer Zahl, die Kongruenzen im allgemeinen, die vollständigen
Restsysteme nach einem Modul, die binomischen Kongruenzen und die
quadratischen Beste behandelt. Die Besprechung der Kreisteilungsgleichungen
in Kapitel VI beschränkt sich fast ausschliesslich auf die Betrachtung der
Beispiele it = 5 und n »» 1 7, und entsprechend ist das siebente Kapitel,
die Einteilung des Kreises in n gleiche Teile betreffend, seinem Umfang
nach bemessen. Diese Beschränkung dürfte aber eher ein Vorzug als ein
Nachteil des Buches sein.
26 Higtori seh -litterarische AbteOung.
Übrigens mass das Zitat , welches der Herr Verfasser aof Seite 114
seines Baehes zof>, and welches eine 1893 in den Annali di matematia
erschienene Arbeit von Zignago betriflft, lebhaftes Bedaaem erwecken
Herr Zignago glaubt a.a.O. einen elementaren Beweis des zaent tol
Dirichlet bewiesenen Satzes za geben, dass in jeder arithmetischen Bäh^
in welcher Anfangsglied und Differenz relativ prim sind, unendlich Tid^
Primzahlen enthalten sind. Die von Zignago angestellten Betrachtungen
erwecken auch durchaus die Hoffnung, dass auf dem von ihm eingeschlagenes
Wege der Beweis des ^glichen Theorems gelingen möchte. Indess ir
auf der sechsten Seite der Zignago sehen Publikation der Cbergang m
der dritten und vierten Gleichung daselbst zur fBnften und sechsten fehler-
haft, und alle hieraus weiter gezogenen Folgerungen sind hinfiUHg. Di^
Angabe von Herrn Scarpis, dass Herr Zignago „in einer höchst geis:
reichen und elementaren Weise das berühmte Theorem von Dirichlet be-
wiesen habe, welches der Kraft eines Gauss und Legendre widerstandeo
babe^\ entspricht demnach leider augenblicklich den Thatsachen nicht; nod e>
ist zu bedauern, dass Herrn Scarpis dieser Umstand entging. Einen Td)
der Schuld tragt allerdings Herr Zignago selber, welcher, obschon er
gleich nach Erscheinen seiner Arbeit in den Annali brieflich auf die Be-
weis! Qcke aufmerksam gemacht wurde, eine Ausfüllung der Lficke oder
Zurückziehung der Arbeit in der gleichen Zeitschrift unterlassen hat
Robert Fricke.
Lfhrbneh der Algebra. Von Heinrich Weber, Professor der Mathematit
an der Universität Strassburg. In zwei B&nden. Zweiter Band.
Braunschweig 1896. Yieweg. XIV und 794 Seiten.
In verhftltnismUssig sehr kurzer Zeit hat Herr Weber dem im vor
letzten Bande dieser Zeitschrift S. 179 flg. besprochenen ersten Bande
seines Lehrbuches der Algebra den zweiten Band folgen lassen. Das Werk
wird damit zunächst vollständig; doch nimmt der Herr Verfasser eine Fort-
setzung, welche namentlich die Anwendungen der Algebra im Gebiete
der elliptischen Funktionen betreffen soll, fEür später in Aussicht.
Der zweite Band schliesst sich durchaus an den ersten an, und beide
sind somit geeignet, den Lernenden von den Elementen an in die schwieriger«!)
Teile der modernen Algebra einzuführen. Dabei dürfte die besondere Be-
deutung des zweiten Bandes darin bestehen, dass es Herrn Weber mit
glücklichem Erfolge gelungen ist^ selbst solche Errungenschaften der Algebra
welche der neuesten Entwickelungsperiode derselben angehören, zu einen
wohlgegliederten Ganzen zu vereinigen.
Es ist so vor allem erreicht, dass der in der modernen Mathemaül:
eine so grosse Bolle spielende Gruppenbegriff nach seiner in der Algebn
zur Geltung kommenden Seite eine umfassende Darstellung gewonnen bat
Dadurch ist Ersatz geschaffen für das seit 1870 nicht wieder aufgelegte
ßezeDBioDen. 27
Bach von Camille Jordan; und es ist ganz selbstverständlich, dass eine
ins Herrn Webers Feder fliessende Darstellung sowohl nach Seiten der
ibstrakten und allgemeinen Ideenbildnng wie auch in den Anwendungen
Inf Arithmetik, Algebra und Geometrie den höchsten, eben jetzt erreichten
Standpunkt der Entwickelung repräsentiert.
Gruppentheoretischen UntersDchungen sind drei unter den vier Büchern
des zweiten Bandes gewidmet Das vierte Buch führt den Titel „Alge-
braische Zahlen^* und wird gleichfalls ein besonderes Interesse erwecken.
Herr Weber hat es n&mlich in diesem Teile seines Werkes unternommen,
eine arithmetische Behandlung der algebraischen Körper zu schaffen, welche
den Theorien von Dedekind und Kronecker in gleicher Weise gerecht
wird, indem sie den Zusammenhang zwischen diesen Theorien herstellt.
Um den Lesern der Zeitschrift ein etwas genaueres Bild vom Inhalt
des vorliegenden Werkes zu geben, muss es genügen, die hauptsächlichen
in den einzelnen Kapiteln behandelten Probleme zu bezeichnen.
Als die wichtigsten Abschnitte des ersten Buches mit dem Titel
„Gruppen^* sind der zweite, dritte und vierte anzusehen. Der Begriff der
kommutativen oder Ab eischen Gruppe, das ist einer solchen Gruppe,
deren sämtliche Elemente mit einander permutabel sind, ist hier nach seiner
theoretischen Seite, wie sodann weiter in seinen Anwendungen auf die
Kreisteilungstheorie verfolgt. Dieses Gebiet behandelte Herr Weber schon
früher in vnchtigen Abhandlungen, deren interessautestes Ergebnis der
Beweis des von Kronecker aufgestellten Satzes war, dass alle dem ratio*
naien Zahlenkörper angehörenden Ab eischen Gleichungen Kreisteilungs-
gleichungen sind. Im ersten Buche kommt dieser Satz übrigens nur erst
für die kubischen und biquadratischen Ab eischen Gleichungen mit ratio-
nalen Koeffizienten zum Beweise. Der Grund für die Einfachheit dieser
Fälle liegt in dem umstände, dass sowohl bei den ganzen komplexen Zahlen
aas dritten, wie bei denen aus vierten Einheitswurzeln für die Primfaktoren-
zerlegung dieselben einfachen Gesetze gelten, wie bei den rationalen ganzen
Zahlen.
Die allgemeine Theorie der Ab eischen Gruppen gründet sich auf
dea Begriff der „Basis" einer einzelnen Gruppe. Eine solche Basis besteht
aus gewissen v Operationen A^, ^, . . ., ii, der Gruppe, in welchen jede
Operation der Gruppe in der Gestalt A^'^'A^^k . . A^y darstellbar ist. Dabei
mnss man, um die ganze Gruppe zu gewinnen, und jede Operation nur
einmal, die v Exponenten at volle Bestsysteme nach gewissen v Moduln a^
durchlaufen lassen.
Die genauere Untersuchung der verschiedenen für eine und dieselbe
(inippe möglichen Basen zeigt, dass die in den zugehörigen Moduln ük vor-
konunenden höchsten Primzahlpotenzen bei Fortgang zu einer anderen Basis
wieder auftreten, und dass sie demnach als „Invarianten*^ der Gruppe be-
zeichnet werden können. Hierüber hinaus ist der Begriff des „Gruppen-
charakters" grundlegend. Man hat darunter, wenn n der Grad (die Ord-
Q^g) der Gruppe ist, ein auf n Weisen wählbares System von n Einheits-
28 Historiflch-littenuiflche Abteflong.
wurzeln za Tentehen, welche sich bei Molliplikatioii gerade so TobiltML,
wie die Operationen der Gmppe bei Kombination.
Aof der so gewonnenen Grnindlage erw&ehst die Behandlung der Frage
naeh den Teilern (Unterg^ppen) einer Abel sehen Gmppe. Eine spezielle
Eni Wickelung ergiebt sich fOr die Teiler vom Grade 3, welche aus den
f^>genaonten „zweiseitigen'* Elementen (Operationen der Periode 2) est-
npringen. Diese führen vermöge der Gnqipencharaktere auf ^e Einteilmii!
alKff Elemente der Gmppe in „Geschlechter'*. Ffir die (Abelsche) Grappr
4tnr Komposition der quadratischen Formen f&hrt dieser allgemeine Ansatz
aitf die von Gauss eingeführten Geschlechter der quadratischen Formen zoröck.
Auf Gmnd der Theorie der Abelschen Gruppen lasst sich nun
di^gVnige der „Kreisteilungskörper** bei weitem tiefer durchlnlden als
^ in Band I möglich war. Der Begriff des Kreist^angskörpen ist
dabei so zo fassen, dass darunter irgend ein Körper endlichen Grades
v^Tiftanden ist, dessen s&mtliche Zahlen rationale Funktionen von Einbeits-
wurzeln sind«
Ks zeigt sich, dass bereits alle Kreisteilungskörper gewonnen werden,
wenn man für die einzelnen Grade der Einheitswuizeln die zu den be-
ireffenden „Kreisteilnngiperioden** (Gauss) gehörenden Körper anfsteilt
Vth Untersuchung gipfelt in der Aufstellung eines Algorithmus, um fiir
«^tn^ gegebene Gruppe alle zugehörigen Kreisteilungskörper, und jeden nor
^irirnal darzustellen. Die SpezialausfÜhmngen betreffen die kubischen nnd
bi/|oadratischen Kreisteilungskörper und hieran schliesst sich der schon oben
^w£brite Beweis des Theorems über Abelsche Gleichungen dritten und
ii^rU^ ^Irades mit rationalen Koeffizienten.
her erste und letzte Abschnitt des ersten Buches ist allgemeinen
lfrM|/(/^n theoretischen Betrachtungen gewidmet. Dort mussten überhaupt
icrifi Aiti Omnddefinitionen der Gruppentheorie in allgemeinster Gestalt ge*
*/ki\,4cn werden (nachdem in Band I nur von Permutationsgruppen gehandelt
wnrd**.), iiwr finden die Sjlow sehen und verwandte S&tze ihren Plati.
twd an wird über die neueren Untersuchungen von Holder, Colea. a.
b^ri/;bt4;t, welche als ein Hauptziel verfolgen, die gesamten einfachen and
/unm) ui/^ht-metacjklischen Grappen niederer Grade (Ordnungen) aufeufindeB
hud '/AI charakterisieren.
I>HS zweite Buch ist den endlichen Gruppen linearer homogener Sab-
btiUitionen von n Veränderlichen gewidmet. Und zwar behandelt unter den
vit'r Abschnitten dieses Buches der erste die grundlegenden S&tze dieses Gegen-
standes, soweit dieselben für die engeren Zwecke der Algebra von Wichtig-
keit sind. Die drei folgenden Abschnitte sind besonderen hierher gehörenden
Truppengattungen gewidmet.
Im ersten Abschnitt sind zwei Gesichtspunkte als besonders wicbtic
7M liezeichnen. Als „Invariante" einer Substitutionsgruppe von n Yariabeln
jyj , . », X» wird eine solche Form i*'(^i) • • •> ^«) l>ezeichnet, welche un
verändert bleibt, wenn man auf x^^,,.^Xn irgend eine Substitution der
Gruppe ausübt. Hier gilt dann das wichtige von Hilbert bewiesene Theorem,
Rezensionen. 29
iass sich die gesamten Invarianten einer Gruppe in einer endlichen An-
zahl unter ihnen als ganze rationale Funktionen darstellen lassen. Es ist
eine besondere Zierde des fraglichen Abschnitts, dass Herr Weber den
Bilbertsohen Beweis im einzelnen durchfuhrt. Der zweite Hauptgesichtspunkt
des Abschnitts besteht in der Besprechung einer von Klein herrührenden Er-
weiterung des algebraischen Grundproblems. Diese Erweiterung besteht in der
Einführung der sogenannten „Formenprobleme": Man soll aus den gegebenen
Werten der Gruppeninvarianten die zugehörigen Wertsysteme der Yariabeln
•^17 . • M ^« berechnen. Hier ordnet sich die Auflösung der allgemeinen
Gleichung n^*° Grades als besonderer Fall ein. Die zugehörige Gruppe be-
steht aus den n\ Permutationen von x^, , . ., x^, welche sich ja als Sub-
stitutionen der Xi auffassen lassen; die Invarianten sind die symmetrischen
Fnnküonen von ^h . . ., 2;». Insofern hier eine Gruppe in n Yariabeln
/^, . . ., Xm zu Grunde liegt, hat man es mit einem Formenproblem n^' „Di-
mension^* zu thun. Die Auflösung einer „reinen" Gleichung irgend eines
Grades kommt entsprechend auf ein Formenproblem erster Dimension zurück;
hier handelt es sich n&mlich um eine „unäre" aus einer Substitution af ^ iX
zu erzeugenden Gruppe. Die Aufgabe ist nun immer, den AuflOsungs-
prozess einer Gleichung auf die Lösung eines oder mehrerer Formenprobleme
von möglichst niedriger Dimension zurückzuführen. Bei den Gleichungen
zwdten, dritten und vierten Grades reicht man mit Formenproblemen
einer Dimension. Die. Auflösung der Gleichung fünften Grades ist auf
ein zweidimensionales Formenproblem reduzibel; und es ist neuestens durch
Wiman gefunden, dass sich die Auflösung der Gleichung sechsten Grades
anf ein Formenproblem dritter Dimension zurückführen lässt. Doch konnte
Herr Weber diese letztere Entdeckung wegen des vorgerückten Druckes
nicht mehr aufiiehmen.
Der siebente Abschnitt hat als Hauptziel die Aufzählung aller end-
lichen Gruppen binärer Substitutionen, was auf die cyklischen Gruppen,
die Diedergruppen und die Gruppen des Tetraeders, Oktaeders und Ikosa-
eders ftthrt. Das Prinzip der Aufzählung dieser Gruppen besteht bei allen
bekannten Ableitungen in der Lösung einer gewissen diophantischen Gleich-
ung. Doch kann man zu dieser diophantischen Gleichung auf mehreren
Wegen gelangen, welche teils geometrische, teils funktionentheoretische,
teils algebraische Argumente benutzen. Dem Charakter des ganzen Werkes
entsprechend leitet Herr Weber die fragliche diophantische Gleichung aus
algebraischen Überlegungen ab.
Nun folgt in einem besonderen Abschnitt eine ausführlichere Theorie
der endlichen Gruppen binärer Substitutionen. Das Ziel ist, die Gruppen
in möglichst einfacher Gestalt wirklich herzusteUen und die zugehörigen
vollen Systeme der Invarianten (die Grundformen) kennen zu lernen.
Der neunte Abschnitt ist Untersuchungen über diejenigen einfachen
Gruppen des Grades -äpCp'— l) gewidmet, welche in der Transformation
}f^' Ordnung der elliptischen Funktionen auftreten. Hierbei ist p als
30 Historisch -litterariBclie Abteilung.
Primzahl gedacht; und man kann die einzelne Grappe als Gruppe alkr
inkongruenten Sabstitationen :
deaten. Eine systematische Aüfzfthlnng aller in diesen Gmppen enthaUenea
Teiler (welche Gierster zuerst ausfOhrte) strebt der Herr YerfEkSser nicht
an. Eine kurze Spezialausfährung ist nur der bei p » 7 eintreteDdes
Gruppe des Grades 168 gewidmet. Die nähere Besprechung der mit dieser
Gruppe zusammenhängenden temären Entwickelungen wird später gegeben.
Das dritte Buch enthält in sechs Abschnitten „ Anwendungen der Grappes-
theorie/' Der erste, fQr sich stehende, Abschnitt giebt einen dnrch dir
zwischendurch gewonnenen gruppentheoretischen Ergebnisse basierten Aus-
bau der schon in Band I behandelten Theorie der metacyklischen Gleich-
ungen.
Darüber hinaus sind es zwei grosse Untersuchungsrichtungen, welche
hier zur Sprache kommen.
Einmal entstammt der analytischen Geometrie eine Reihe interessanter
algebraischer Probleme, von denen Herr Weber zwei mit grosser Aos-
f&hrlichkeit behandelt: das Problem der Bestinmiung der neun Wendepunkt«
einer ebenen Kurve dritter Ordnung und dasjenige der Bestimmung der
28 Doppeltange nten einer ebenen Kurve vierter Ordnung. Die Darstellung
behandelt auch die geometrische und invariantentheoretische Seite der
Probleme elementar und ausffihrlich, sodass auch nach dieser Seite bin
keine speziellen Vorkenntnisse erforderlich sind.
Fürs zweite finden hier die algebraischen Schöpfungen Kl eins über
die Zurückführung der Lösung einer Gleichung auf die Lösung von Formen-
problemen ausführliche Berücksichtigung. Die Behandlung der Gleichung
fünften Grades wird auf das binäre Ikosaederproblem reduziert. Diese
Behandlung hängt direkt mit der Frage nach der Transformierbarkeit der
allgemeinen Gleichung fünften Grades auf eine Gleichungsform mit nur
einem Parameter zusammen; nach einem von Kronecker ausgesprochenes
und von Klein bewiesenen Satze ist diese Transformation bei alleinigem
Gebrauch von natürlichen Irrationalitäten (im Gebiete rationaler Resol-
venten) nicht ausführbar, sondern nur erst nach Adjunktion einer gewissen
accessorischen Lrationalität. Die beiden letzten Abschnitte des dritten
Buches sind der schon im vorigen Buche studierten Gruppe des Grades 168
gewidmet. Dieselbe wird hier in ihrer Gestalt als Gruppe von 168 temären
KoUineationen untersucht, und es werden diejenigen Gleichungen siebenten
Grades diskutiert, welche entweder direkt oder nach Auflösung einer ge-
wissen biquadratischen Gleichung auf das Formenproblem j§ner teniären
Gruppe reduzibel sind.
Das vierte Buch, welches die voraufgehenden erheblich an Umfang
übertrifft, behandelt die moderne Theorie der algebraischen Zahlen, wie
schon oben kurz angedeutet ist. Es ist das besonders Wertvolle dieses
Buches, dass der Hen; Verfasser hier eine möglichst allseitige Darstellung
Rezensionen. 31
den Fundamenten der fraglichen Theorie entwirft. Die Idealtheorie
durch ihren Begründer, B. Dedekind, seihst in einer Darstellung he-
lelt, welche zmnal in der neuesten Auflage durch Schärfe und Form-
mdung die gerechte Bewunderung aller wirklichen Leser erwirbt. Da-
m aber steht Krön eck er, welcher von Beginn seiner mathematischen
schungen an der Durchbildung einer eigenartigen Theorie der algebrai-
n Zahlen gearbeitet hat, die zwar künstlicher als die Idealtheorie
tiert, aber für viele fasslicher ist. Hierüber hinaus kommen in neuester
die Entwickelungen von Minkowski hinzu, welche hei zahlreichen
lamentalen Fragen, so der Bestimmung der Klassenanzahlen, der Theorie
Einheiten, den Sätzen über den Zahlwert der Diskriminanten , ihren
>erordentlichen Wert gezeigt haben. Man muss Herrn Weber Dank
sen, dass er in alle diese verschiedenen Richtungen Einblick gewährt,
e dass die Einheitlichkeit seiner Darstellung irgend darunter litte.
In der Fundierung der Theorie folgt der Herr Verfasser den An-
luungen Krön eckers. Der Begriff der zu einem algebraischen Körper
Örenden „Funktionale" (die Benennung ist nach einem Vorschlage von
rrn Dedekind gewählt) steht im Mittelpunkt. Ein solches Funktional
It eine rationale Funktion beliebig vieler unbestimmter Grössen x^y^ z ...
mit Koef&denten, die im zu Grunde liegenden Körper enthalten sind.
letzterer der rationale Körper, so spricht man von einem „rationalen"
nktional. Ein solches kann als Produkt eines positiven rationalen Bruches
1 eines Quotienten zweier ganzen ganzzahligen „primitiven" Funktionen
' ^, 2^, . . . dargestellt werden. Jener vortretende rationale Bruch heisst
' absolute Betrag des Funktionais, und, ist derselbe ganzzahlig, so nennt
n auch das Funktional „ganz". Die Übertragung dieser Benennungen
f die Funktionale eines beliebigen Körpers vollzieht sich auf Grund des
Ast&ndes, dass jedes Funktional Wurzel einer Gleichung:
. deren Koeffizienten rationale Funktionale sind. Jenes Funktional heisst
(dann „ganz", wenn die rationalen Funktionale ^j, . . ., -4^ sämtlich ganz
id Die Zahlen des zu Grunde liegenden Körpers gelten als Funktionale,
i denen die Unbestimmten rc, y, . . . nur im nullten Grade vorkommen.
Auf dieser Grundlage erheben sich nun diejenigen Entwickelungen,
ilcbe von der Anwendung der vier Grundrechnungsarten auf Funktionale
friüuren. Es ergeben sich die „Einheiten". unter den Funktionalen, die
soriierten Funktionale, die Primfunktionale, der Satz von der eindeutigen
'^rlegbarkeit in Primfunktionale, falls assoziierte Funktionale als nicht
'«chieden gelten, etc. Möge unter den zahlreichen hier entspringende«
lUen noch der eine genannt sein, dass jedes ganze Funktional assoiii^^rt
t mit emem Funktional der Gestalt {ax + ßy), wo « und ^ gÄ»«ii>
ahlen sind.
Bei der Weiterentwickelung tritt nun die Idealtheorie m^hr ii^ sW<^
ordcrgmnd. Es wird bewiesen, dass alle durch ein vorg^l^^lrft« j:^»»**
32 Historisch -litterarische Abteilung.
Funktional teilbaren ganzen Zahlen des zu Grunde liegenden Körpen
Ideal im Sinne von Dedekind bilden, und dass solcherweise einem Stsu
assoziierter ganzer Funktionale ein Ideale eindeutig umkehrbar entsprich
Nach einer eben gemachten Angabe reicht man zur Gewinnung aller Id^
mit Funktionalen der Gestalt (ax -f- ßt/), Nimmt man eine einzelne gäa
Zahl als Funktional, so gelangt man zu einem Hauptideale. Widurend &1
Dedekind die idealen Teiler Kummers durch reale Gebilde dadurch e
setzt, dass er allgemein eine reale oder ideale Zahl durch daa Gesaii
System der durch sie teilbaren realen Zahlen ersetzt, treten bei Eroneeki
die idealen Teiler direkt in realer Gestalt, nämlich als Funktion&le, in
Erscheinung. Es handelt sich also bei Krön ecke r um eine sachtem
Erweiterung des Körpers derart, dass im erweiterten Gebiete wieder
elementaren Gesetze der Teilbarkeit gelten.
Es folgen nunmehr zahlreiche Entwickelungen , die aus den Elemen
der Dedekind sehen Theorie bekannt sind, über Basen und DiskrimisaB
über volle Bestsjsteme und Kongruenzen nach festen Moduln, über
Äquivalenz der Ideale, die Endlichkeit der Anzahl der Idealklassen ^
Der folgende Abschnitt gewährt einen sehr interessanten Einblick
die Minkowskischen Methoden zur Bestimmung der Minima positiver q
dratischer Formen von n Yariabeln. Von den wichtigen Anwendung
welche Minkowski von dieser Bestimmung gemacht hat, wird insowei
gehandelt, dass die Endlichkeit der Anzahl der Idealklassen von hieran«
neuer Weise dargelegt wird, sowie dass der schon früher vermutete, ai
erst von Minkowski bewiesene Satz: „Es giebt ausser dem rational
Körper keinen Körper von der Grundzahl ±1" gewonnen wird. Hiera
sind Sätze über die Zerlegung der natürlichen Primzahlen in algebraisebt;
Körpern, sowie über die Diskriminanten geschlossen.
In einem besonderen Abschnitt sind neuere Entwickelungen von Ded
kind und Hilbert behandelt, in denen bereits von einem Körper höh^rd
Grades ausgegangen wird und dadurch ein noch umfassenderer Korp^
definiert wird, dass eine Gleichung mit Koeffizienten jenes ersteren K5rpe
zu Grunde gelegt wird.
Die Anwendungen behandeln die beiden klassischen Beispiele dt
quadratischen Körper und der Kreisteilungskörper, wobei namentlich
letzteren ausführliche Berücksichtigung finden. Es ist dies um so er&v
lieber, als Dedekind in der „allgemeinen Zahlentheorie'' den Kreisteilung
körpem nur wenig Baum widmen konnte. Hier hat nun Herr Welt*
auch alle Mittel beisammen, um seinen Beweis des Satzes, dass all
rationalen Ab eischen Gleichungen Kreisteilungsgleichungen sind, zu en
wickeln. Zwei besondere Abschnitte sind den Dirichletschen Methode
zur Bestimmung der Anzahl der Idealklassen in einem gegebenen Körpe
gewidmet. Der erste unter diesen Abschnitten ist allgemeinen Ansätiej
gewidmet, und es musste zu diesem Ende eine Darstellung der he
wunderungswürdigen Dirichletschen Einheitentheorie vorausgesandt werden
Diese Entwickelungen gelten für beliebige algebraische Körper, währen«
Rezensionen. 33
im folgenden Abschnitte die spezielle DarchfÜhmng für Kreisteilungskörper
gre^eben wird.
Der letzte Abschnitt, welcher für sich steht, hat das Ziel zu
zeigen, dass über die algebraischen Zahlen hinaus noch sogenannte
transcendente Zahlen existieren. Dieser Existenzbeweis wird zunächst auf
Grand des Begriffs der abzahlbaren Menge geliefert. Die Gesamtheit der
algebraischen Zahlen ist ab^hlbar, ein Zahlenkontinuum jedoch auf keine
Weise, sodass letzteres jedenfalls unendlich viele nicht - algebraische Zahlen
enthält. Es folgt ein Referat über die Transcendenz von e und n^ ein
Gegenstand, der namentlich durch Hermites^ Lindemanns und Hilberts
glänzende Leistungen längst die allgemeine Aufmerksamkeit auf sich ge-
zogen hat.
Einige Ergänzungen zu Band I beschliessen das Werk.
Möchte es dem Herrn Verfasser gelingen, die geplante Fortsetzung
seiner Untersuchungen zu einem ebenso glücklichen Abschluss zu bringen;
und mOchte dabei Kroneckers Vermutung, dass alle Abelschen Gleich-
ungen quadratischer Zahlenk6rper „Gleichungen der komplexen Multiplikation"
sind, zu einer wirklichen Erkenntnis werden. Robert Fricke
Vorlesnilgen über Algebra. Von Dr. Eugen Netto, o. ö. Professor der
Mathematik an der Universität zu Giessen. In zwei Bänden. Erster
Band. Leipzig, B.G.Teubner, 1896. X und 388 Seiten.
Ungefähr zu gleicher Zeit nut dem zweiten Bande des Web ersehen
Lehrbuchs der Algebra hat Herr Netto einen ersten Band seines gleich-
falls gross angelegten Algebrawerkes erscheinen lassen. Der Herr Verfasser
hat in einer Voranzeige seines Werkes auf Herrn Webers Buch Bezug ge-
nommen; und man kann ihm nur durchaus zustimmen, dass beide Werke
sehr wohl neben einander bestehen können, indem sie sich in verschiedener
Hinsicht sehr glücklich ergänzen. Es entspricht dies den verschiedenartigen
Tendenzen der beiden Herren Verfasser, die sich beide seit langer Zeit
als Algebraforscher eines ausgezeichneten Namens erfreuen.
Der Unterschied beider Werke zeigt sich vornehmlich in der Stellung,
welche sie zu den Nachbargebieten einnehmen. Es ist in dieser Hinsicht
nicht von besonderem Belang, welche Vorkenntnisse von dem Leser ver*
langt werden. Herr Netto fordert vom Leser die Beherrschung der Qmnd*
lagen der Determinantentheorie und der elementaren Algebra, wihr^nj
Herr Weber möglichst alle zur Verwendung kommenden Begriffe ab t^v\^
entwickelt. Weit wichtiger ist die Frage der Stellungnahme gegenüber ^l^^m
Orappenbegriff, den geometrischen Methoden und Anwendungen und i^v
modernen Zahlentheorie. Die Stellung des Web ersehen Werkes ist hwa
der vorangehenden Besprechung in dieser Hinsicht deutlich. In Anbi^traobi
der Gruppentheorie und Geometrie ist Herr Netto der Kron<»ckeri<^b<»n
Tradition getreu. Ob der Ausschluss des GruppenbegriiTs nicht ftlr dio Hi»
iUst.-Utt. Abt. d. Zeitacbr. f. Math. u. Fhyi. iS. Jahrg. 1898. 1. Heft. i\
34 Historisch -litterarische Abteilung.
handlang der Galoi Sachen Theorie eine Erschwerung der Darstellw
bedeutet, muss erst der zweite Band zeigen. Im übrigen hat Hern Nettos
Standpunkt, wie jeder konsequent durehgeföhrte und widerspmchsfreie
Standpunkt, seine Berechtigung und sein Gutes. In arithmetischer Hinsicht
ist ja selbstverständlich, dass alle diejenigen arithmetischen Momente, weicht
den Fundamenten der Algebra als solchen anhaften, nicht eliminiert werden
können, vielmehr (wieder in Übereinstimmung mit Kronecker) besonder
bevorzugt werden. Dagegen schliesst Herr Netto jedes Eingehen auf di«
Arithmetik im engeren Sinne, d. i. auf die Zahlentheorie aus; und wo eio;
Anleihe von den Elementen der Zahlentheorie nötig wird, wie z. B. bei det
Kreisteilungsgleichungen, da werden die betreffenden Begriffe schnell nehea-
her entwickelt oder als bekannt angesehen. Während demnach Bern
Webers Buch namentlich in seinen letzten Teilen die weitestgehendes
zahlentheoretischen Interessen befriedigte, beschränkt sich Herr Nette
allein auf die Vertiefung des rein Algebraischen.
Was die Form der Darstellung der beiden in Bede stehenden Werke
angeht, so fühlt man sich versucht, die Titel derselben mit einander ans
zutauschen. Herrn Webers Darstellung hat mehr den Charakter von Vor
lesungen; ein und derselbe Gegenstand wird gelegentlich mehrfach und an
entlegenen Stellen von verschiedenen Seiten beleuchtet (als Beispiel diese
die Theorie der Gleichungen fünften Grades). Demgegenüber hat Herrn
Nettos Art der Darstellung weit mehr den Charakter eines Lehrbuches
Enger gefasste Disposition und erschöpfende Behandlung der einzelnen lor
Sprache konunenden Probleme sogleich an Ort und Stellen sind hier di«
Regel; dabei kommt auch die formale analytische Seite der einzelnen Gegen-
stände mit solcher ausführlichen Genauigkeit zur Geltung, wie es mehr in
Lehrbüchern als in Vorlesungen geeignet erscheint.
Im ersten Bande giebt Herr Netto kein abgeschlossenes Ganze. Der
Schluss des Bandes durchschneidet den Abschnitt über die algebrs^^
Auflösung der Gleichungen, ein Gegenstand, der in der Hauptsache ei^t
durch den zweiten Band zur Erledigung gebracht werden soll. Gerade
dieser Teil des zweiten Bandes verspricht besonders interessant zu werden
und dem ganzen Werke die Signatur aufzudrücken. Im ersten Bande
kommen nur erst die algebraische Auflösung der Gleichungen zweiteB,
dritten und vierten Grades, sowie die Theorie der Kreisteilangsgleichnngec
zur Behandlung. Der letzteren Theorie sind drei Vorlesungen gewidmet.
Die Gliederung ist so gewählt, dass in der ersten unter diesen Vorlesungtn
eine elementare Theorie der Einheitswurzeln gegeben wird, dass die zweite
im wesentlichen Gauss' Theorie der Kreisteilungsgleichungen liefert, wäkend
die dritte Jacobis Anwendung Lagrangescher Methoden auf diejeniges
Gleichungen darstellt, durch welche Perioden geringerer Gliederanzahl *r
solche höherer Gliederzahl gebunden sind.
Vom voraufgehenden Teile des vorliegenden Werkes steht die erst«-
Vorlesung für sich. Der Mehrzahl der Leser dürften übrigens Definition
und Bechnungsregeln der komplexen Zahlen ohne weiteres geläufig sein
ll€zension6ii. 35
•
Anderseits sind die« Entwiokelangen über die aus zwei bez. drei Funda-
mentaleinheiten zusammengesetzten Zahlen an sich ja allerdings sehr
interessant, kommen aber weiterhin kaum in Betracht.
Unter den folgenden Vorlesongen (2 bis 25) steht nur die fünfte für
sich. Sie tragt einen durchaus arithmetischen Charakter und handelt von
der Reduzibilitat und Irreduzibilität ganzer rationaler Funktionen im natür-
lichen Bationalitätsbereich. Auf Grund des bekannten Gauss sehen Satzes
über Zerlegung ganzer ganzzahliger Funktionen hat man sich auf die Auf-
suchung von Faktoren zu beschränken, die wiederum ganz und ganz-
zahlig sind.
Für die Aufsuchung solcher Faktoren wird die Methode von Kronecker
entwickelt, welche letzterer in seinen „Grundzügen einer arithmetischen
Theorie der algebraischen Grössen" giebt. Weiter finden in dieser Vor-
lesung spezielle Theoreme von Eisenstein und Königsberger über
irreduzible Funktionen ausführliche Berücksichtigung. Von diesen Theoremen
wird später bei den Kreisteilungsgleichungen Gebrauch gemacht.
Die noch übrigen unter den 25 ersten Vorlesungen sind algebraischen
Entwickelungen gewidmet. Dieselben gruppieren sich um folgende Haupt-
gesichtspunkte: Fundamentaltheorem nebst Anwendungen auf Zerlegung und
Interpolation (Vorl. 2 bis 4), Kettenbruch- und Beihenentwickelungen ratio-
naler Funktionen (Vorl. 6 bis 8), Theorie der symmetrischen Funktionen
(Vorl. 9 bis 11), Beziehungen zur Invariantentheorie (Vorl. 12 bis 15),
Theoreme über Anzahl der Wurzeln einer Gleichung innerhalb beschränkter
Intervalle (Vorl. 16 bis 21), Methoden zur näherungs weisen Berechnung
der Wurzeln (Vorl. 22 bis 25).
Alle diese Gegenstände werden in durchsichtiger Disposition und mit
grosser Genauigkeit im einzelnen behandelt. Folgende kurze Andeutungen
mögen zur näheren Orientierung ausreichen.
Beim Fundamentaltheorem über die Wurzelexistenz kommen neben
Gauss erstem Beweise namentlich die bezüglichen Entwickelungen Cauchys
zur Geltung, und zwar sowohl diejenigen von 1821, welche den Beweis
der Existenz einer Wurzel zum Ziele haben, sowie auch die späteren
Methoden Cauchys zur Bestimmung der Anzahl der Wurzeln in einem
vorgeschriebenen Bereiche der Ebene der komplexen Variabein. An die
Linearfaktorenzerlegung der ganzen Funktionen schliesst sich die Ableitung
der Lagrang eschen Interpolationsformel, welche ihrerseits die Quelle für
die Eul ersehen Identitäten und die Partialbruchzerlegung rationaler
Funktionen wird. Auch die Übertragung der durch die Lagrange sehe
Interpolationsformel fEbr ganze Funktionen geleistete Aufgabe auf rationale
Funktionen, wie sie durch Cauchy gelöst und späterhin durch Jacobi
eingehend studiert wurde, kommt hier zur Behandlung.
Der Euklid sehe Algorithmus zur Bestimmung des grössten gemein*
aamen Teilers zweier ganzen Funktionen nebst den wichtigen hieraus ent-
springenden Anwendungen auf Bestimmung mehrfacher Wurzeln etc. kommt
demnächst zur Darstellung. In den beiden folgenden Vorlesungen wird das
36 Historisch -litterarische Abteilung.
Problem des grössten gemeinsamen Faktors zweier Funktionen f^ und /
der Grade n^ und n (> «j) sehr weit in die rechnerischen Einzelheiten ver-
folgt. Das Problem, zwei ganze Funktionen ^{z) und 0{z) zn finden,
welche mit f^{z) und f{z) die Gleichung
so erfüllen, dass die Summe der Grade von W und F kleiner als n ist, wird
bereits durch den Algorithmus von Euklid gelöst. Hier handelt es sich darm
das Bildungsgesetz der Funktionen W und <Z> eingehender in Erfahrung zu
bringen. Zu diesem Ende wird die Entwickelung von -^^ nach absteigenden
Potenzen von z benutzt, welche, ins Unendliche fortgesetzt, eine sogenannt«
rekurrierende Reihe vorstellt; es besteht nämlich für die Entwickelongs-
koef&zienten eine (n -f l)-gliedrige Bekursionsformel. Diese Beihe ist immer
dann konvergent, wenn ' z \ den absoluten Wert der grössten Wurzel der
Gleichung: ^^^^ _ ^
übertrifiPt.
Bei Behandlung der symmetrischen Funktionen dürfte bemerkensweit
sein, dass der Satz von der Darstellung aller ganzen symmetrischen Funktionen
in den n elementaren nicht nur auf dem von Gauss herrührenden Wege
bewiesen wird, sondern dass auch der von Cauchy gelieferte Beweis, an
welchen Eronecker weitere Folgerungen knüpfte, besprochen wird, hn
Anschluss an die Theorie der symmetrischen Funktionen vrird nun gleicli
die Bildung rationaler Resolventen besprochen, sowie der allgemeine Ansatz
der Tschirnhausen -Transformation, wobei im speziellen die Transformation
der allgemeinen Gleichung fünften Grades auf eine Gleichung mit zwei
Parametern geleistet wird. In einer besonderen Vorlesung wird von den
wertvollen Folgerungen gesprochen, welche man bei der praktischen Ver-
wendung der symmetrischen Funktionen aus dem umstände ziehen kann,
dass dieselben partiellen Differentialgleichungen genügen.
Die Resultante zweier Gleichungen /* »= 0 und ^ = 0 der Gerade )<
und w ^ n wird zunächst in der gewöhnlichen Form einer Determinant«
(«n + n)**" Grades gegeben'; und die Untersuchung wird so weit fortgesetzt.
dass die Bedingung für die Existenz eines gemeinsamen Teilers q^^ Grades
von f und g angegeben wird. Die gleiche Untersuchung wird alsdann fnr
den Fall ausgeführt, dass die Resultante in der von B^zout angegebenen
Gestalt als Determinante m^° Grades angesetzt wird. Eingehendere £&t-
Wickelungen über die Bildungsgesetze der Resultante nebst einer Anwendung
auf das Fundamentaltheorem der Algebra füllen eine besondere Vorlesung.
Eine weitere Vorlesung über Diskriminanten, sowie eine solche über qua-
dratische Formen, wobei Sylvesters Trägheitsgesetz in den Mittelpunkt
der Betrachtung rückt, schliessen den mit der Invariantentheorie verwandten
Abschnitt des Buches.
In einer Reihe von Vorlesungen werden demnächst die zahlreichen
Theoreme behandelt, welche die Abschätzung der Anzahl der Woneln
Rezensionen. 37
innerhalb begrenzter Intervalle zum Gegenstande haben. Alle diese Theoreme,
welche einen klassischen Schatz der Gleichungstheorie vorstellen, finden
ihren Höhepunkt in der Theorie der Sturmschen Funktionenketten.
Auch Hermites Behandlung der gleichen Gegenstände auf Grund der
Theorie der quadratischen Formen wird von Herrn Netto ausführlich
dargestellt.
Vier Vorlesungen, welche von der näherungsweisen Berechnung der
Wurzeln einer Gleichung handeln, schliessen sich würdig den vorauf-
gehenden an. Die Newtonsche Naherungsmethode steht hier natürlich
voran; doch wird auch hier der Gegenstand bis in seine neuesten Fort-
setzungen verfolgt. Die mehrfache Wiederholung einer und derselben
Operation (zum Zwecke der Annäherung an eine Wurzel) führt zum Be-
griff der Iteration, dem eine besondere Vorlesung gewidmet wird. Spezielle
Berücksichtigung findet die Iteration einer linearen Funktion. Zweierlei
Untersuchungen von Lagrange kommen hier noch zur Darstellung. Die
erste betrifft die Gleichung der Quadrate der Wurzeldifferenzen einer ge-
gebenen Gleichung; Ziel dieser Entwickelungen ist, die komplexen Wurzeln
einer Gleichung durch Aufsuchung der reellen Wurzeln einer anderen
Gleichung zu gewinnen. Die zweite Untersuchung bezweckt eine An-
näherungsrechnung für reelle Wurzeln einer Gleichung durch gewisse
Eettenbrachentwickelungen. Doch steht diese Methode der Newton-
schen nach.
Es folgen nun die Vorlesungen über die algebraische Auflösung der
Gleichungen, über welche oben schon berichtet wurde, und welche ihre
Fortsetzung im zweiten Bande finden sollen.
Als weiteren Hauptgegenstand des zweiten Bandes nimmt Herr Netto
die Eliminationstheorie in Aussicht. ^^^^^^ ^^^^^^^
Bibliographie
vom 25. November 1897 bis 13. Januar 1898,
FeriodiBOhe Sohriften.
Veröffentlichungen des königlichen astronomischen Becheninstituts zu Berlin.
Nr. 6. Bauschinger, J., Genäherte Opposition - Ephemeriden toh
46 kleinen Planeten for 1898, Jannar his Angust. Berlin, Dammler.
M. 1. 21'.
Abhandlungen der kaiserlich Leopoldinisch- Carolinischen deutschen Aka-
demie der Naturforscher. 71.Bd. Nr. 4. Satke, Ladislaus, Über den
Zusammenbang der Temperatur aufeinander folgender Monate und
Jahreszeiten. Leipzig, Engelmann. ^-^
72.Bd. Nr. 1. Haussner, Rob., Tafeln für das Goldbachsche Gesetz.
Ebenda. M.15.
Sitzungsberichte, Münchner. Mathematische Klasse. 1897. 2. Heft. München.
Franz. M.1.20.
Sitzungsberichte , Wiener. Mathematisch -naturwissenschaftliche Klasse. I.Abt.
106. Bd. 4. — 7. Heft. Wien, Gerolds Sohn. M.5.4Ö.
Annalen der Physik und Chemie. Herausgegeben von G. und E. Wiede-
MANN. Neue Folge. 63. Bd. 1897 (Festschrift fär Xjüst. Wiedeiiaxx
zum 50jährigen Doktorjubiläum). Leipzig, Barth. M.5.
Publikationen der Sternwarte des eidgenössischen Polytechnikums zu Zürich.
Herausgegeben von A. Wolper. 1, Bd. Beobachtungen der Sonnen-
oberfläche in den Jahren 1887 — 1889. Zürich, Schulthess. M.12
VeröflFentlichungen der königlichen Sternwarte zu Bonn. Herausgegeben
von Friedr. Küstner. Nr. 2. Untersuchungen über die Eigenbewegung
von 335 Sternen. Bonn, Cohen. M.I-
Zeitschrift für Luftschiffahrt und Physik der Atmosphäre. Inhalts-Ver-
zeichnis der Jahrgänge XI - XV (189 2 — 1 896). Berlin , Mayer & Müller
M.-.6Ö.
Denkschriften der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften. Mathematisch-
naturwissenschaftliche Klasse. 64. Bd. Wien, Gerolds Sohn.
geb. M. 70.
Bibliographie. 39
Sachregister der Abhandlungen und Berichte der mathematisch -physi-
kalischen Klasse der königlich sächsischen Gesellschaft der Wissen-
schaften 1846—1896. Leipzig, B.G.Teubner. M. 2.50.
Kalender, astronomischer, für 1898. Berechnet för den Meridian und die
Polhöhe von Wien (16® 20' 22"- 3 = l^ö°^21".49 östUcher Länge von
Greenwich, 48® 13' 65"- 4 nördlicher Breite). Herausgegeben von der
kaiserl. königl. Sternwarte. Wien, Gerolds Sohn. kart. 2.40.
Gesohiohte der Mathematik und Physik.
PoGGENDORFFS Haudwörterbuch zur Geschichte der exakten Wissenschaften.
3. Bd. 12. und 13. Lieferung. Leipzig^ Barth. a M. 3.
Beine Mathematik.
Mahler, G., Ebene Geometrie (Sanmilung Göschen). 2. Auflage. Leipzig,
Göschen. M. — . 80.
Simon, Max, Analytische Geometrie der Ebene (Sammlung Göschen). Leipzig,
Göschen. M. — . 80.
Fricee, Bob., Hauptsätze der Differential- und Litegralrechnung. Dritter
(Schluss-) Teil. Braunschweig, Vieweg & Sohn. M. 1.
Kleter, A., Aufgabensammlung. 1375.— 138.6. Heft. Stuttgart, Maier.
a M. -. 26.
RoTHE, BuD., Untersuchungen über die Theorie der isothermen Flächen.
Dissertation. Berlin, Mayer & Müller. M. 2.
Angewandte Mathematik«
Lauenstein, B., Die Festigkeitslehre. Elementares Lehrbuch für den
Schul- und Selbstunterricht. 4. Auflage. Stuttgart, Bergstr&sser.
M. 3. 60.
Die graphische Statik. 4. Auflage. Ebenda. M. 6.
Grosse, W., Unterhaltende Probleme und Spiele in mathematischer Be-
leuchtung. Leipzig, Quandt & Händel. M. 6. 20.
Klein , Hebm. J. , Astronomische Abende. Leipzig , E. H. Mayer. M. 6. 60.
Weissbach, Jul., Lehrbuch der Ligenieur- und Maschinenmechanik. Dritter
Teil. Die Mechanik der Zwischen- und Arbeitsmaschinen. 2. Auflage.
Bearbeitet von Gustav Herrmann. Dritte Abteilung. Die Maschinen
zur Formänderung. 14. — 16. Lieferung. Braunschweig, Vieweg & Sohn.
M.9.
Brenner, Leo, Spaziergänge durch das Himmelszelt. Leipzig, Mayer.
M. 6. 60.
Handwörterbuch der Astronomie. 10. und 11. Lieferung. Breslau, Trewendt.
a M. 3. 60.
40 HistoriBch -litterarische Abteilnng. Bibliographie.
Leuschner, Armut Otto, Beitrfige zur Kometeobahnbestiminiuig. Disser
tation. Berlin, Mayer & Müller. M.2.40.
Physik und Meteorologie.
Graham, Will. P., Über den Verlauf des Potential gradienten in Geissler-
schen Bohren. Dissertation. Berlin, Mayer & Müller. M. 1.60.
LoMMEL, E. Y., Lehrbuch der Experimentalphysik. Leipzig, Barth.
geb. M. 7. 211.
Glazebrook, B. T., Das Licht. Gmndriss der Optik für Studierende and
Schüler. Deutsch von E Zermelo. Berlin, Calvary & Co.
geb. M. 3. 60.
Korn, Arth., Eine Theorie der Gravitation und der elektrischen Er
scheinungen auf Grundlage der Hydrodynamik. 2. Auflage. Zweiter
Teil. Zweiter Abschnitt (Schluss). Berlin, Dümmler. MAM
Biogenbach, Alb., Ergebnisse 7 jähriger Niederschlags -Begistrierungen io
Basel. Karlsruhe, Braun. M. 1.50.
BuDOLPH, H., Die Konstitution der Materie und der Zusammenhang
zwischen ponderabler und imponderabler Materie. Berlin, Fried-
länder & Sohn. M. 1.
Falb, Bud., Neue Wetterprognosen und Kalender der kritischen Tage
für 1898, Januar bis Juni. Berlin, Steinitz. M.I.
Abraham, Max, Die elektrischen Schwingungen um einen stabfönnigen
Leiter, behandelt nach der Maxwellschen Theorie. Dissertation. Berlin,
Mayer & Müller M. 1. 50.
Historisch-litterarische Abteilung.
Fermats Observatio zum Satze des Nikomaohus,
Von
Prof. G, Wertheim.
Bekanntlich hat Sachet zu Diophants Schrift über Polygonal-
zahlen einen Anhang in zwei Büchern geschrieben. Der Satz 27 des
zweiten Buches giebt die dem Nikomachus zugeschriebene Zerfällung
der Eubikzahlen in aufeinander folgende ungerade Zahlen:
1«1», 3 + 5 = 2», 7 + 9 + 11 = 3»,...
Die auf diesen Satz bezügliche Observatio von Petrus Fermat
war bis in die neueste Zeit nicht verstanden worden, so dass man den
Text fär verstümmelt hielt. Erst Tannery hat die wahre Bedeutung
gefunden imd S. 341 des ersten Bandes seiner Ausgabe der Werke
Fermats mil^eteüt.
Der Satz lautet bei Bachet:
IJnitas primum cubum; duo sequentes impares conjuncti,
seeundum cubum; tres sequentes tertium cubum; quatuor
succedentes, quartum, semperque uno plures sequentem
deinceps in infinitum cubum aggregati impares constituunt.
Fermat hatte dazu bemerkt:
Hanc propositionem ita constituo magis universalem.
Unitas primam columnam in quacunque polygonorum pro-
gressione constituit; duo sequentes numeri, mulctati primo
triangulo toties sumpto quot sunt anguli polygoni qua-
ternario mulctati, secundam columnam; tres sequentes, mulc-
tati secundo triangulo toties sumpto quot sunt anguli poly-
goni quaternario mulctati, tertiam columnam, et sie eodem in
infinitum progressu.
Also in freier Übersetzung:
„Dieser Satz lässt sieh in folgender Weise verallgemeinem. Für
jede Reihe von Polygonalzahlen in die erste Säule gleich 1. Die zweite
Saule wird erhalten, indem man das zweite und dritte Qlied der
HUL-Utt. Abt d. ZeiUohr. f. Math. u. Fhyt. 48. Jahrg. 1898. 8. Htft. 4
42 Historiscli-litterarisclie Abteilung.
aritlimetischen Reihe, aus welcher die betrachteten Polygonalzahleii
entstehen, addiert und von der Summe das Produkt aus der ersten
Dreieckszahl in die um 4 verminderte Anzahl der Ecken subtrahiert
Addiert man weiter die drei folgenden Glieder (das 4., 5. imd 6.) der
arithmetischen Reihe und vermindert die Summe um das Produkt aus
der zweiten Dreieckszahl in die um vier verminderte Anzahl der
Ecken, so erhält man die dritte Säule, u. s.w. ins Unendliche.^
Der Satz war nicht verstanden worden, weil man nicht wusste.
was der Ausdruck columna in diesem Zusammenhang bedeutete, und
das hat Tannery 1. c. erklart. Fermat versteht unter columna das
Produkt aus n in die n** Polygonalzahl, sodass also die Säulen der
Yiereckzahlen mit den Eubikzahlen identisch sind. Tannery irrt nur
darin, dass er meint, Fermat habe den in Rede stehenden Ausdrack
selbst gebildet („Gette expression technique, qu'il semble avoir forgee
lui-meme, est generalement restee incomprise^'). Franciscus Mauroly-
cus schon hat ihn benutzt und in seinem Werke Arithmeticorum
libri duo (Venedig 1575) eine ganze Reihe von Sätzen über Säulen
von Polygonalzahlen hergeleitet.
Rezensionen.
Higher mathematics. A text-book for classical and engineering Colleges.
Edited by Maksfield Merriman and Robert S. Woodward New-
York 1896. XI und 576 Seiten.
In diesem Buche ist durch die beiden Herausgeber eine Sammlung
von Monographieen über einzelne Teile der höheren Mathematik dargeboten;
und zwar sind elf verschiedene Gegenstände von ebenso vielen verschiedenen
Autoren behandelt. Die Gegenstände der einzelnen Monographieen und die
Autoren sind die folgenden: I.Auflösung der Gleichungen von M. Merriman
(Lehigh University), 2. Determinanten von L. G. Weld (üniversity of Jowa),
3. Projektive Geometrie von G. B. Halsted (University of Texas), 4. Hyper-
bolische Funktionen von J. Mac Mahon (Comell üniversity), 5. Engel-
funktionen, Besselsche und Lamesche Funktionen von W. E. Byerlj
(Harvard University), 6. Funktionen einer komplexen Yariabelen von T.S.Fiskc
(Columbia University), 7. Diflferentialgleichungen von W.W. Johnson (Naval
Academy), 8. Grassmanns Ausdehnungslehre von £. W. Hyde (University
of Cincinnati), 9. Vektorenanalysis und Quaternionen von A. Macfarlane
(Lehigh University), 10. Wahrscheinlichkeitsrechnung und Fehlertheorie Ton
B. S.Wood ward (Columbia University), 11. Geschichte der modernen Mathe-
matik von D. E. Smith (Normal School of Michigan).
Rezensionen. 43
Bei den in Deatschland bestehenden Verhältnissen kann das vorliegende
Buch für Studierende der Mathematik kaum in Betracht konunen; dieselben
werden bei der Mehrzahl der bebandelten Gegenstande zu ausführlicheren
Spezial werken greifen. Dagegen hat die Idee, welche die beiden Herren
Herausgeber mit ihrem Werke verwirklichten, im Interesse der Studierenden
an technischeu Hochschulen viel Bestechendes. Es giebt zahlreiche Gebiete
der höheren Mathematik, welche innerhalb der mathematischen Physik,
Mechanik und Technik eine Bolle spielen, und welche gleichwohl nicht in
den regelmftssigen und obligatorischen Kursus der höheren Mathematik an
den technischen Hochschulen hineingezogen werden können. In dieser Hin-
sieht begabteren Studierenden durch ein sachgemSsses Buch zu Hilfe
kommen, erscheint in der That sehr verdienstlich.
Nur würde die von den Herren Herausgebern getroffene Auswahl des
Stoffes (welche natürlich in erster Linie dem amerikanischen Bedürfnis
dienen soll) diesseits in mehreren Hinsichten nicht recht passen. Und
andererseits hätte sich wohl auch die Anordnung des Stoffes nach sach-
gemissen Prinzipien gestalten lassen.
In ersterer Beziehung ist zu bemerken, dass ein verhältnismässig stark
ausgedehntes Kapitel über hyperbolische Funktionen nicht beifällig auf-
genommen werden dürfte. Dieselben bieten theoretisch über die Exponential-
nnd die trigonometrischen Funktionen hinaus nichts neues von Belang^ und
für die Praxis werden Tafeln für die hyperbolischen Funktionen durch die
Logarithmentafeln einigermaßen ersetzt.
Dass ein besonderes Kapitel der Grassmannschen Ausdehnungslehre
gewidmet ist, wird man im Interesse der allgemeinen Anerkennung Grass-
manns als sehr erfreulich ansehen. Doch dürfte die Ausdehnungslehre bei
der grossen Abstraktion ihrer Grunddefinitionen und bei der Zeit und Mühe,
welche man aufwenden muss, um mit Grassmannschen Methoden selbst-
ständig und erfolgreich operieren zu können, für technische Unterrichts-
zwecke kaum in Betracht zu ziehen sein.
Demgegenüber ist es entschieden ein Fehler, dass dem Buche kein
Kapitel über elliptische Funktionen eingefügt ist, zumal im übrigen die
Funktionentheorie nicht schlecht wegkommt. Infolge einer Bemerkung in
der Vorrede haben die Herausgeber diese Unvollständigkeit ihrer Sammlung
selber empfunden.
Eine ausführliche Inhaltsangabe der einzelnen Abhandlungen ist hier
wohl kaum am Platze. Doch muss bemerkt werden, dass sich die erste
Abhandlung im Vergleich zu manchen der weiter folgenden recht dürftig
ausnimmt. Der Verfasser hat hier freilich auch nur eine Ergänzung der
in den „text-books** üblichen Darstellung der Algebra geben wollen. Die
Folge ist, dass die Fundamentalsätze nur nebenher genannt werden, und
dass die Mehrzahl der Entwickelungen nur in historischer und apho-
ristischer Form gegeben wird. Der modernen Gleichungstheorie scheint
der Verfasser im wesentlichen fremd gegenüber zu stehen.
4*
44 HiBtorisch-litterariBche Abteilung.
Betreffs der fimktionentheoretischen Kapitel sei erwähnt, dan sich
Herr Byerlj als gater Kenner der älteren Theorie der Kngel-, Lame*
adien und Besselschen Funktionen erweist, und dass Herr Fiske in
seiner Abhandlung über Funktionen einer komplexen Yariabeln im wesent-
lichen die Cauchjsche Theorie zur Geltung bringt. Im übrigen ist nur
durchaus anzuerkennen, dass diese Kapitel in Ansehung ihres geringen
ümfanges eine sehr vielseitige Behandlung ihrer Gegenstände darbieten;
und dasselbe gilt auch von den übrigen hier nicht besonders genaanten
Abhandlungen der Sammlung. j^^j.^^^ p^^
Theorie der Ahelscheu Funktionen. Von Dr. Hermann Stahl, Professor
der Mathematik in Tübingen. Leipzig, B. G. Teubner, 1896. X md
354 Seiten.
Die neueren deutschen Bücher über Abel sehe Funktionen betreffen
meist spezielle Gebiete aus der Theorie dieser Funktionen. Eine allgemeine
Behandlung dieser Theorie in Form eines Lehrbuches ist neuerdings toc
verschiedenen Seiten geplant und nunmehr durch Herrn Stahl wirklich
zur DurchfeüiruDg gebracht.
Bei dem Stande der bisherigen Lehrbücher über Abelsche Funktionen
ist es zweifellos, dass Herr Stahl eine seit längerem bestehende Lücke
ausgefüllt hat. Das bekannte Buch von C. Neumann ist mehr für das ein-
führende Studium bestimmt und berücksichtigt auch die algebraische Seit«
der Theorie nur in sehr geringem Grade. Das Buch von Clebsch nnd
Oordan, welches seinerzeit auf der Höhe der Wissenschaft stand, ist ans-
schliesslich auf kurventheoretisch -algebraische Vorstellungen basiert und
Usst die allgemeinen funktionentheoretischen Begriffsbestimmungen Bie-
manns ausser Betracht. Zudem hat gerade auch die algebraische Seit«
der Theorie der Abelschen Funktionen nach Erscheinen des Clebsch-
Gordanschen Buches vor allem durch Brill und Noether erhebliche
Fortschritte gemacht. Wer demnach in einem Lehrbuche dem heutigen Stande
der Theorie der Abelschen Funktionen gerecht werden will, muss vor allen
den Schöpfungen Eiemanns und den Forschungen der Algebraiker gleich-
m&ssig genügen, und dies ist durch Herrn Stahl in der That geschehen.
Allerdings ist zu bedauern, dass in den Grundlagen der Theorie der
Biemannschen Fläche erst die zweite Stelle angewiesen ist^ insofern fiberall
von der Angabe einer algebraischen Relation f{x^ fi) '= 0 ausgegan^o
wird. Die Folge ist, dass die Biemannschen Existenztheoreme, welche
fflr gewisse Teile der modernen Funktionentheorie höchst wichtig sind^
ausserhalb der Betrachtung bleiben. Ln übrigen aber kann man nur sagen,
dass das vorliegende Buch die Errungenschaften der Biemannschen Theorie
der Abelschen Funktionen durchaus zur Geltung bringt, und es wird be-
sonders interessieren, dass der Herr Verfasser zwei von Herrn Prjm auf-
gearbeitete (ungedruckte) Vorlesungen Biemanns über elliptische and
J
Bezenflionen. 45
Abelsche Fanktionen aus dem Sominer 1861 tind dem Winter 1861/62
hat benutzen können.
Die Anordnung des ganzen Stoffes und die Darstellung erscheinen sehr
übersichtlich. Das ganze Buch zerfallt in zwei Teile: 1. Die algebraischen
Funktionen und die Abelschen Integrale (die von Herrn Stahl gebrauchte
Überschrift „Die rationalen Funktionen'* könnte doch leicht zu irrtüm-
licher AufPassung Anlass geben); 2. Das Jacobische Umkehrproblem. Beide
Male werden in ganz kurze Einleitungen die bei den elliptischen Funktionen
vorliegenden Verhältnisse skizziert, so dass die allgemeine Theorie als kon-
sequente Verallgemeinerung aller einzelnen im elliptischen Falle auftretenden
Gesichtspunkte erscheint.
Ein tieferes Eingehen auf Spezialuntersuchungen, wie z. B. auf die
Fälle p =^ 2 und p ^ S vermeidet Herr Stahl durchaus. Es ist in dieser
Hinsicht für das vorliegende Buch charakteristisch, dass der hyperelliptische
Spezialfall in demselben keine besondere Berücksichtigung findet.
Um nunmehr auf die Einzelheiten des Inhaltes etwas näher einzugehen,
so ist im ersten Abschnitt der ^Ausgangspunkt von einer algebraischen
Gleichung F(xj y) ^ 0 gewählt, welche in y auf den n^° Grad ansteigt.
Die genaue Untersuchung der n Zweige der Funktion y von x führt auf
die Einführung der Bie mann sehen n-blättrigen Verzweigungsfläche. Die
Untersuchungen von LQroth und Clebsch über die Normalformen der
Riemannschen Flächen werden dargestellt. Selbstverständlich wird aus-
führlich von der Zerschneidung gehandelt, die Arten der Potenzreihen-
entwickelungen von y in der Umgebung einzelner Stellen der Fläche
werden besprochen etc.
Der zweite Abschnitt wendet sich zunächst stark von Biemann ab, und
hier ist offenbar der Einfluss Brills auf den Verfasser ein bedeutender gewesen.
Wäre im ersten Abschnitt der Begriff der Riemannschen Fläche das Primäre
gewesen, so würde der natürliche Zugang zum Biemann-Bochschen Satz,
dem Brill-Noetherschen Beziprozitätssatze etc. derjenige über die Theorie
der Integrale erster und zweiter Gattung sein. Dieser Entwickelungsgang
hätte der ursprünglichen Bie mann sehen Wendung unmittelbarer entsprochen.
Zugleich wäre der Charakter der „Invarianz" der Darstellung mehr ge-
wahrt geblieben. Die konsequente Fortbildung des im ersten Abschnitt
eingenommenen Standpunktes lässt dagegen den Herrn Verfasser auch in
Abschnitt U an die Angabe einer Belation F(Xj y) ^0 knüpfen. Hierdurch
wird ein mehr entwickeltes algebraisches Bild der Theorie gewonnen; und
dabei sind es im wesentlichen Brill-Noethersche Gedanken, welche die
Darstellung beherrschen. Die Theorie der algebraischen Funktionen auf
einer Bie mann sehen Fläche kleidet sich in die Lehre vom Schnitt einer
Grundknrve F{Xy y) '^ 0 mit anderen Kurven. Die bekannten Fundamental-
satze NoetherSy der Begriff der Punktgruppe auf der Grundkurve, der
Bestsatz etc. beherrschen die Entwickelung. Der Ansohluss an Brill und
Noether ist ein so enger, dass auch Herr Stähl den Brill-Noetherschen
Beziprozitätssatz als Biemann-Bochschen Satz bezeichnet (wie in der
46 • Historisch -litterarische Abteilung.
orsprfinglichen Darstellung der Herren 6 rill und Noether), während m&D
sonst gewöhnlich den Satz über die Anzahl linear -unabhängiger Fonktionen
mit gegebenen ünstetigkeitspnnkten als Riemann-Bochschen Satz be-
zeichnet.
Im dritten Abschnitt wird eine ansfOhrliche Theorie der Abelschen
Integrale der drei Gattungen geliefert Hier tritt dann wieder die Bie-
mann sehe FlSche als Fundament der Betrachtang in ihr Becht, welche ja
vermöge ihrer kanonischen Querschnittsjsteme den übersichtlichsten Zugang
zu der Lehre von den Integralperioden bietet. Es findet in diesem Abschnitt
gleich auch eine ausftlhrliche Darstellung des Abelschen Theorems ihren
Platz.
Im folgenden Abschnitt| welcher die eindeutige Transformation be
handelt, wird der Ausgangspunkt wieder von einer Grundkurve gewählt
Der Satz von der Erhaltung der Zahl p bei eindeutiger Transformation
erfordert fOr diesen Standpunkt ausfOhrliche Diskussion, während er b«i
der eindeutigen und konformen Beziehung zweier Bie mann sehen Flächen
auf einander direkter ersichtlich ist. "V^eiter werden die (Sp — 3) Moduln
einer „Klasse" algebraischer Funktionen mit p>l besprochen, und im
zweiten Teile des Abschnitts wendet sich die Betrachtung der im Baume
von (p — i) Dimensionen gelegenen Normalkurve der Funktionen O la,
wobei auch die Noetherschen Sätze über die Anzahl linear -unabhängiger
Flächen gegebenen Grades durch die Normalkurve abgeleitet werden.
Der zweite Teil des Werkes, welcher gleichfalls in vier Abschnitte
zerfällt, ist vornehmlich der Theorie der 0- Funktionen von p Variabeb
gewidmet. Die EinfQhmng dieser Funktionen wird durch Formulierong
und nähere Diskussion des Jaco bischen ümkehrproblems motiviert Die
&- Funktionen treten denmach nicht so unvermittelt wie in Biemanns
Abhandlung auf, und zugleich meidet die Entwickelung den weiten dorch
WeierstrasB eingeschlagenen Weg über die Integrale der dritten Gattung.
Im fünften Abschnitt findet man nun die zahlreichen Grundeigen-
schaften der 0- Funktionen ni*^' Ordnung, speziell derjenigen erster Ordnung
entwickelt, wobei fGbr die letzteren die zweiteiligen CharakteristikeD,
die Einteilung in gerade und ungerade Funktionen etc. besprochen
werden. Indem die Argumente der 0- Funktionen sodann mit p Integralen
erster Gattung, das System der ^-Moduln aber mit dem System der zu-
gehörigen Perioden identifiziert werden, sind die so ausgestalteten ^-Funk-
tionen in ihrem Verhalten auf der zerschnittenen Biemann sehen Fläche zn
untersuchen. Hier spielen dann vor allem die bekannten Sätze über dss
Verschwinden der O- Funktionen die fundamentale Bolle.
In den beiden folgenden Abschnitten wird nun das Fazit des ganzen
Buches gezogen, indem die transcendenten Mittel der d- Funktionen mit
den algebraischen Entwickelungen des ersten Teiles in Beziehung gesetzt
werden, um solchergestalt die Lösung des Jacobischen ümkehrproblems
und die Darstellung der algebraischen Funktionen der Fläche durch
O* Quotienten zu gewinnen. Die transcendent definierten !> Nullpunkte einer
Rezensionen. 47
^-Faoktion erster Ordnung mit zweiteiliger Charakteristik liefern min in
algebraischer Formiüierang die Berührungspunkte einer sogenannten Be-
rührongskxurve, welche überall da, wo sie die Orundkurve schneidet, die-
selbe sogleich berührt. Der Quotient der linken Seiten zweier, derartige
Berfihmngskurven darstellenden Gleichungen ist eine algebraische Funktion
auf der Fläche, deren Quadratwurzel unyerzweigt, aber nicht mehr ein-
deutig ist. Man gewinnt so die einfachsten, auf der Fläche existierenden
„Wnrzelfiauiktionen'^, welche das algebraische Gegenbild der ^-Quotienten
erster Ordnung mit zweiteiligen Charakteristiken vorstellen. Diese Wurzel-
fanktionen mögen durch V^^/i(x) bezeichnet sein, wo fi ein Symbol für die
zugehörige zweigliedrige Charakteristik ist. Die algebraische Definitions-
weise von yrlffi(x) bringt es dann mit sich, dass erst die Quotienten zweier
solcher Ausdrücke Viffi{x)j V^vipi^) auf der Fläche unverzweigt sind. Bildet
man die d- Funktionen für solche Argumente, welche selbst mehrgliederige
Integralsummen sind, so sind die Quotienten solcher O algebraisch als
symmetrische Funktionen der Integralgrenzen darstellbar, wobei stets ein
Produkt von Wurzelfunktionen als Faktor in der Darstellung des ^-Quotienten
aaftritt. Dieser Ansatz wird für die (i> -f 1)- gliederigen Integralsummen
durchgeführt, wo die Wurzelfonktionen y^fi{x) zur Geltung kommen, sowie
dann weiter für (2p — 2)- gliederige Integralsummen, wo gewisse aus den
Hiemann sehen (^-Funktionen zu bildende Wurzelfunktionen V^Pfiix) zu ver-
wenden sind. Zur Lösung des ümkehrproblems werden p Formeln der
enteren Art [d. i. solche mit (l> + I) * gliederigen Summen] verwendet,
welche nunmehr gestatten, dem ümkehrproblem gemäss die p oberen
Integralgrenzen in den p Integralsummen des Jacob Ischen Ansatzes aus
den Werten dieser p Summen zu berechnen. Die explizite Durchföhrung
dieser Auflösung des Umkehrproblems erfordert die genauere algebraische
Untersuchung der Wurzelfunktionen V^^^(^), sowie die nähere Berechnung
der in den gedachten p Gleichungen enthaltenen transcendenten Elemente,
nämlich der O- Funktionen. Im siebenten Abschnitt werden die Relationen
zwischen O- Funktionen mehrgliederiger Integralsummen und algebraischen
Funktionen in der allgemeinsten Gestalt in Untersuchung gezogen. Die
Worzelfunktionen mit höheren Exponenten, die Darstellung der algebraischen
Funktionen durch die Primfnnktion etc. kommen hier zur Darstellung.
Hier folgen denn auch die Grundsätze der eigentlichen Ab eischen Funk-
tionen , d. i. der rationalen symmetrischen Funktionen der p oberen Inte-
gndgrenzen Xi in Abhängigkeit von den Summen
u.-^Jä
betrachtet. Es übertragen sich vor allem die Sätze über Addition, Multi-
plikation xmd Division der elliptischen Funktionen auf die so gedachten
Funktionen Al^ü^,.., üp).
48 Historisch -litterarische Abteilang.
Im letzten, f^ sich stehenden Abschnitte sind die Ansätze der linearen
Transformation entwickelt. Hier, wie überall, darf man es als einen Vor-
zug des Baches bezeichnen, dass es sich niemals in Einzelentwickelnngen
verliert, sondern auf die klare Hervorhebimg der Hauptgesichtspnnkte den
wesentUchen Nachdruck legt. Robert Fricke.
Conferences SUr les mathimatiqnes faites au congres de mathematiqncs
tenu a Toccasion de Texposition de Chicago par Fiijx Elecc,
recuillies par le professeur Alex. Ziwet, traduites par M. L. Laugel
Paris 1898. A. Hermann. 8^ 128 S.
Über die Entstehung und den Inhalt des Evanston Golloqainms
hat bereits Herr Fricke an dieser Stelle (Jahrgang 1895, S. 41—43) be-
richtet und die Bedeutung dieses Buches auch fOr deutsche Leser herror-
gehoben; handelt es sich doch in ihm um die Darlegung der Grand-
gedanken und Hauptgesichtspunkte der modernen Mathematik. Die jot-
liegende französische Übersetzung wird daher nicht nur in Frankreich
mit Freude begrüsst werden, sie wird auch vielen deutschen Mathematikeni
willkommen sein, die sich mit der englischen Sprache nicht befreundet
haben. Herrn Laugel, dem wir schon eine Reihe vortrefflicher Über-
tragungen deutscher Abhandlungen verdanken, hat sich aber nicht mit der
BoUe eines Übersetzers begnügt, er giebt vielmehr auf den letzten 17 Seiten
bibliographische Noten, in denen die Entwickelungen des Textes weiter ge-
f&hrt werden und die um so wertvoller sind, als bei ihrer Ab&ssong
Herr Klein selbst mitgewirkt hat.
Wir würden uns freuen, wenn diese Übersetzung auch in Deutscblind
recht weite Verbreitung fönde, und Herr Laugel dadurch ermutigt würde,
die von ihm geplante französische Übersetzung der Werke Biemanns wirk-
Uch erscheinen zu lassen. p^^^ Stackel.
BiMlotheca Mathematica, Zeitschrift für Geschichte der Mathematik
Herausgegeben von Gustaf Eneström. Stockholm. Generalregister
für Band I bis X. 1887—1896.
Den Inhalt der Eneströmschen BibUotheca mathematica pflegen wir
regelmässig in unserem Abhandlungsreg^ister mitzuteilen. Wenn wir des
Generalregisters für die zehn ersten Bände besonders ^gedenken, so g^
schiebt es, weil Herr Eneström in demselben die Photographien nahexQ
aller seiner Mitarbeiter, begleitet von kurzen, aber zuverlässigen biogra-
phischen Angaben, zum Abdrucke gebracht hat. Wir freuten uns ungemein
in dieser Weise die persönliche Bekanntschaft von engeren Fachgenossen
teüs machen, teils erneuern zu können. Caittor.
Die Geschichte der Rechenkimst vom Altertume bis zum XVIII. Jalir-
hundert von Franz Vilucus, kaiserl. Bäte, emer. k. k. Professor,
Rezensionen. 49
Direktor der Oremial-Ebmdelsf achschale der Wiener Eanfoiannschaft,
Besitzer des Anerkennnngs- Diplomes der Wiener Weltausstellung
vom Jahre 1873. Mit Illustrationen, Zahlzeichen, Zahlensystemen
und Bechenmethoden der alten Kulturvölker und altamerikanischer
VGlkerst&mme, nehst einer tabellarischen Darstellung von Zahl-
wörtern des Zehnersjstemes aus 72 Sprachen. Dritte vermehrte
Auflage. Wien 1897. Carl Gerolds Sohn. YlII, 114 S.
Im Vorworte macht uns der Herr Verfasser mit 10 lobenden Be-
sprechungen der früheren Auflagen bekannt und zieht aus diesem Beifalle
die Folgerung, es habe kein Anlass vorgelegen, die neue Auflage im In-
halte wesentlich zu vei^dem. Hinzugekommen ist hauptsächlich ein An-
hang, der die sogenannten chaldaeischen Zahlzeichen des Noviomagus
schildert und Varianten der indisch -arabischen Zahlzeichen mitteilt. Wer
Ton.der Geschichte der Rechenkunst noch nichts weiss, wird aus der Schrift
des Herrn Villicus manches lernen können; wer andere umfassendere Unter-
suchungen gelesen hat, wird nicht selten mit einiger Verwunderung finden,
dass mit Vorliebe auf ältere Werke zurückgegriflFen ist, wo doch neuere
Bücher vorhanden waren, die jene älteren Ergebnisse teils ergänzen, teils
richtig steUen. C^^^,^
Troisi^me centenaire de la naissance de Descartes. Numero de la Eevue
de metaphjsique et de morale specialement consare a Descartes.
Paris, Juillet 1896. Armand Colin et Co. 200 p.
£en6 Descartes ist am 31. März 1596 geboren. Es war ein glück-
licher Gedanke der durch Herrn Xavier Läon vertretenen Leitung der
Revue de metaphysique et de morale die 300. Wiederkehr dieses Jahrestags
durch ein Heft zu feiern, welches ausschliesslich durch Au&ätze über Des-
cartes gebildet wäre. Dreizehn Verfasser haben Beitx^e geliefert, tmd
200 Seiten stark liegt das Erinnerungsheft vor uns. Ebensowohl der Zweck
unserer eigenen Zeitschrift als die Begrenzung unserer Berechtigung zur
Urteilsfällong verwehren uns ein Eingehen auf alle Beiträge, wie sie uns
anderseits ein Verweilen bei einigen wenigen derselben gebieten, bei den
Ao&Stzen von Herrn P. Tannery, von Herrn D. J. Körte weg, von Herrn
Gh. Aiij^.yn,
Descartes physicien ist der Titel des Aufsatzes, in welchem
Herr P. Tannery die Präge aufwirft, ob Descartes befähigt war, in der
Physik eine hervorragende Bolle zu spielen? Descartes Zwecke zuerst er-
wägend findet der Verfasser, dass sie überall philosophische waren, dass
mathematische, dass physikalische Untersuchungen für Descartes nur Mittel
waren, seine aUgemeine Methode zu prüfen, und dass es fast Zufall genannt
werden könnte, dass dabei Ergebnisse von einer Bedeutung sich offenbarten,
welche Ar sich den wissenschaftlichen Lebenszweck jedes anderen als Des-
cartes hätten bilden können. Den mathematischen Leistungen diesen hohen
Wert beizulegen, war nichts Neues. Herr Tannery begegnet sich in ihrer
50 HiBtorisch-litterariache Abteilnng.
Anerkennang mit allen, welche mit Geschichte der Mathematik sich be-
schäftigen, von denen keiner zweifelt, dass Descartes, hätte er auf
Mathematik sich beschränkt, sie noch unendlich weiter gefordert haben
würde, als er es schon that. Weniger Übereinstimmung herrscht darftber,
ob Descartes sich auch die Physik mit Erfolg als eigentliche Fachwissen-
schaft gewählt haben würde? Herr Tannery behauptet es und findet, dass
die Dioptrik Descartes das erste Beispiel mathematischer Behandlung eines
von der Mechanik verschiedenen Abschnittes der Physik darstelle, was
allein schon einen grossen Fortschritt bedeute; er findet, dass die Fehler,
welche der Descartesschen Physik vorgeworfen werden, darin ihren Ur-
sprung haben, dass er nicht einzelnen Wahrheiten nachging, sondern ein
System aufbaute. Herr Tannery hätte vielleicht hinzufügen dürfen, dus
Descartes in diesem Systeme die Femkräfte verschmähte, ein Vorzug, der
manche Irrtümer aufhebt.
Herr D. J. Korteweg schrieb Descartes et les manuscrits de
Snellius d'aprds quelques documents nouveauz. Die alte Frage, ob
das Brechungsgesetz zuerst von Snellius und dann unabhängig von diesem
abermals von Descartes entdeckt wurde, oder ob Descartes sich eines
geistigen Diebstahls an Snellius, dessen handschriftliche Aufzeichnnng er
kannte, schuldig machte, wird zu Gunsten der ersten Annahme entschieden.
In der That ist aus Briefen von Descartes der Nachweis geführt, dass
dieser 1729 in Besitz des Brechungsgesetzes war, und aus einem durch
Herrn Korteweg in Asterdam entdeckten Brief von Golius an Constantin
Huygens den Vater vom 1. November 1632 ist mit grosser Wahrscheinlich-
keit zu folgern, dass Descartes erst nach diesem letzteren Datum mit dem
Erstlingsrechte des Snellius bekannt wurde.
Herr Ch. Adam endlich berichtet unter Correspondance de Des-
cartes, autographes et copies manuscrites über die Briefe von Des-
cartes, welche sich handschriftlich erhalten haben und zeigt an einigen
auffallenden Beispielen, wie solche Briefe sich gegenseitig zur Bestätigung
dienen, insbesondere wie aus dem bekannten Datum eines Briefes das ver-
gessene Datum eines anderen Briefes annähernd, wenn nicht sogar genau«
bestimmt werden kann. Caktor.
Christian Wolffs Verhältnis zn Leibniz. Habilitationsschrift von Walthek
Arnspebger, Dr. phil. Weimar 1897 bei Emil Felber. 72 S.
Der Verfasser der uns vorliegenden Abhandlung ist Philosoph, und so
musste ihm wesentlich daran liegen ins Beine zu bringen , ob Wolfiis Philo-
sophie wirklich nur, wie man vielfach gemeint hat, eine VerwSssening
Leibnizscher Gedanken war, oder ob man sie als eine Fortbildung derselben
betrachten muss. Herr Amsperger entscheidet sich für die letztere Auf-
fassung. Wir selbst haben ja ganz andere Interessen bei Leibniz wie bei
Wolff im Auge. Uns ist Leibniz 4er geniale Erfinder der Differential-
rechnung, Wolff der Verfasser breitspuriger Lehrbücher und der in vielen
RezenaioneiL 51
Zweigen sich zurechtsetzende Berichterstatter der Acta Eraditomm. Aber
anch die mathematiflche Th&ügkeit Wolffs erscheint in neuer und zweck-
mässiger Beleuchtung, wenn die Beziehungen zu Leibniz klar werden, und
so ist schon nach dieser Richtung Herrn Amspergers Untersuchung für die
Oeschichte der Mathematik fruchtbar zu machen. Die Mitarbeit an der
Leipziger Zeitschrift vollends war meistens eine mathematische und deshalb
haben wir allen Grund, Mitteilungen über die Entstehung des Mitarbeiter-
verfaSltniases, wie sie zum Teil aus noch ungedruckten Briefen in Hannover
uns werden, dankbar zu begrOssen. Cantor
Xiklans Blamier^ der erste Professor der Mathematik an der bemischen
Akademie. Von Professor Dr. J. H. Graf. (Separatabzug aus der
Sanmilung bemischer Biographien.) Bern 1897. Buchdruckerei
K. J. Wyss. 23 S.
NiUaus Blauner wird vermutlich der grossen Mehrzahl unserer Leser
ein durchaus unbekannter Name sein. Auch wir lernten ihn erst aus
Herrn Grafs Biographie kennen, und vielleicht kennt Herr Graf selbst ihn
erst, seit er ihm in den bemischen Ünterrichtsakten aus der Mitte des
18. Jahrhunderts begegnete. Wir können weiter hinzufdgen, dass es kein
Unrecht gewesen wäre. Blauner der Vergessenheit zu überlassen. Dennoch
ist die kleine Schrift in ihrer Art recht lesenswert, weil Blauner grade in
seiner ünbedeutendheit ein Licht auf den armseligen Zustand des Unter-
richtes in der Mathematik in der Schweiz um das Jahr 1750 zu werfen
geeignet ist. Faktor.
Essai sar la reprisentotion analytiqne de la direction par Caspar
Wessel. Traduction du memoire intitul^: Om Directionens analy-
tiske Betegning. [Nye Sämling af det Kongelige Danske Videns-
kabemes Selskabs Skrifter, Femte Del, Kjobenhavn 1799] publice
avec les trois planches de Toriginal et prefaces de M.M.H. Valentiner
et T. N. Thiele par l'Acad^mie Boyale des Sciences et des Lettres
de Danemark a Toccasion du centenaire de sa Präsentation a TAca-
demie le 10 Mars 1797. Copenhague 1897. Host & Sön. XIV, 60 p.
Der Diorismus der griechischen Geometer gab darüber Aufschluss,
wann eine Konstruktion möglich sei, wann nicht. Wallis im 66.— 69. Kapitel
seiner Algebra von 1685 verband die geometrische Auflösung einer Aufgabe
mit ihrer algebraischen Diskussion und kam der Hauptsache nach zu dem
Ergebnisse, dass, wenn imaginäre Werte der Unbekannten auftreten, dieses
daher rOhre, dass gewisse Strecken in einer bestimmten Grösse oder Bich-
tamg gegeben waren, nach deren Abänderung die Auflösung reell d.h. that-
sichlidi konstmierbar werde. Nicht viel mehr war es, was Heinrich
Kühn 1750 oder 1751 leistete. Von der wichtigsten Frage: wie lässt eine
imagin&re Strecke sich versinnlichen? war weder bei Wallis noch bei KlUm
52 Historisch -litterariflche Abteilung.
die Bede. Sie taachte, wie es scheint, erst gegen 1786 auf. Wenigstens
sagt Gauchy in seinem berühmten Ao&atze Sur les quaniües geamäriques
von 1849 [Comptes Bendns XXIX, 250] in einer Anmerkung: Une grandt
parHe des resuUats de ces recherches avaient it6, ä ce gu'ü paraü, obtewu
meme avant le siede present et d^ l'annee 1786 par un savant modestt,
Mr, Henry 'Dominique Truel, quU, apres les avair consignes dans divers
manuscrits, les a communiqu^s, vers Vann^e 1810, ä Mr. Äuguslin Nor-
mand, constructeur de vaisseaux au Havre. Freilich war das Jahr 1810
ein viel zu spater Zeitpunkt, um Erfinderrechte ftir Dinge geltend machen
zu können, welche Arg and 1806 im Drucke herausgegeben hatte. Aber
auch Argands Veröffentlichung erweist sich nachgrade als eine jedenMs
selbst&ndig erdachte Wiederholung dessen, was Caspar We8sel_1797
niedergeschrieben hatte^ was seit 1799 in dänischer Sprache gedruckt war.
Im !• Bande von Poggendorffs Biographischem Wörterbuche von 1863
ist Wessel und seine Abhandlung genannt, aber wir glauben kaum^ dass
irgend ein Benutzer jenes Wörterbuches dadurch au&nerksam gemach:
^furde. Erst 1895 hat Herr Christensen auf die Bedeutung jener Arbeit
von 1797 hingewiesen, und die Dänische Akademie hat mit vollem Bechte
einen Centenameudruck derselben veranstaltet, welcher Caspar Wessel den
verdienten Ehrenplatz in der Geschichte der Mathematik sichern wird.
CAlfTOB.
Ludwig Otto Hasses gesammelte Werke herausgegeben von der mathe-
matisch-physikalischen Klasse der Königlich Bayerischen Akademie
der Wissenschaften. Mit einem Bildnisse Otto Hesses. München 1897.
Verlag der K. Akademie. VIII, 732 S.
Die Bayerische Akademie der Wissenschaften hat drei unmittelbare
Schüler Hesses, die Herren Gundelfinger, Lüroth, Noether, und nebec
ihnen noch Herrn Dyck mit der Aufgabe betraut, Hesses Abhandlungen
neu herauszugeben und mit denselben zu vereinigen, was etwa drackreif
in seinem Nachlasse sich vorfinde. In letzterer Beziehung waren zwar
drei Nummern schon durch die Herren Gundelfinger und Caspary dem
Drucke übergeben, aber immerhin fanden sich noch zwei Aufsatze, welche
nunmehr erstmalig bekannt werden: Beweise zu einigen Sätzen von
Chasles und insbesondere die Fortsetzung zu Hesses erster Abhandlung Ton
1837 über Oberflächen zweiter Ordnung. Sie war beim Abdruck der Ab-
handlung im 18. Bande von CreUes Journal in Aussicht gestellt, war unter
dem Titel „Konstruktion der zweien gegebenen Oberflächen zweiter Ordnung
gemeinschaftlichen konjugierten Linien** seit 1887 im Entwürfe fertig ond
später zu stark zwei Drittel ins Beine geschrieben, aber zur Herausgabe
kam es nicht^ vermutlich (wie Herr Lüroth annimmt) weil Hesse emen
darin ausgesprochenen Satz nachträglich • nicht für genügend siehergestelit
hielt. Die Herren Herausgeber haben den einzelnen Abhandlungen wert-
volle Anmerkungen beigegeben, welche teils kritischer Natur sind, teib
Rezensionen. 53
die Greschichie der betreffenden Untersuchungen Yor und nach Hesses Ein-
greifen betreffen. Ein Lebensabriss Hesaes, warm empfiinden und geschrieben,
yerroUstSndigt den stattlichen Band, dessen Ausstattung zu dem Schönsten
gehört, was wir an deutschen Drucken noch gesehen haben. g^^^^
Systematisclie Entwickelnng der Abhängigkeit geometrisclier Gestalten
YOn einander. Von Jacob Steiker. [Ostwalds Klassiker der exakten
Wissenschaften Nr. 82 und 83.] Leipzig 1896. W. Engelmann.
126 und 162 S.
Wir haben im 41. Bande dieser Zeitschrift, Histor. -litter. Abt. S. 216
bei Gelegenheit der Anzeige von Steiners Geometrischen Konstruktionen das
baldige Erscheinen seiner Systematischen Entwickelung in Ostwalds Klassikern
ankündigen dürfen. Es ist nunmehr in zwei Heften erfolgt, herausgegeben
durch Herrn von Oettingen, welcher insbesondere zu Hefb 82 einen dankens-
werten Zusatz in Grestalt von Bemerkungen über das perspektivische Zeichnen
gegeben hat C^^^
firandriss der Differential- nnd Integralrechnung. Von Dr. Ludwio
Kiepert, Professor der Mathematik an der technischen Hochschule
zu Hannover. I. Teil: Differentialrechnung, S.Auflage; H. Teil:
Integralrechnung, 6. Auflage.
Der fllnften Auflage des IL Teils von 1894 folgte eine sechste von
1896, der siebente Auflage des L Teils von 1895 folgte eine achte von 1897.
Es wäre überflüssig diesen Daten ein weiteres Lob anzuschliessen. Wir be-
merken nur, dass Herr Kiepert in der Vorrede zur Integralrechnung sich
über den auch in dieser Zeitschrift ihm erteilten Bat, die beiden Bände
zn verschmelzen, äussert. Rein äusserliche Gründe verhinderten die Be-
folgung des Bates, während Herr Kiepert, in der Sache mit uns ein-
verstanden, den wirklichen Unterricht so geordnet hat, dass er auf die
Abschnitte 1 bis 4 und 8 bis 11 der Differentialrechnimg unmittelbar den
ganzen ersten Teil der Integralrechnung folgen lässt, um dann wieder zur
Differentialrechnung zurückzukehren. Bei dem geringen Unterschiede zwischen
den beiden letzten Auflagen kann diese Anweisung auch den Besitzern der
Torhergehenden Auflage dienen, und deshalb hielten wir es für wünschens-
wert, sie hier anzuführen. Cantor.
Hauptsätze der Differential- nnd Integralrechnung, als Leitfaden zum
Gebrauch bei Vorlesungen zusammengestellt von Dr. Robert Fricke,
Professor an der Technischen Hochschule zu Braunschweig. Heft I,
80 S. Heft n, 66 S. Heft HI, 38 S. Braunschweig 1897. Friedrich
Yieweg und Sohn.
Vorlesungen Über Mathematik weichen in einer Beziehung von allen
anderen an Hochschulen gehaltenen Vorlesungen ab. Während man bei
54 HisioriBch- litterarische Abteilung.
anderen FBchem dem Namen der Vorlesung den Inhalt, -vielfach auch den
Lehrgang entnehmen kann, ist das in der Mathematik ganz anders, unter
gleichem Titel werden oft himmelweit verschiedene Dinge vorgetragen!
Kaum einige wenige Vorlesungen gleichen einander halbwegs, und zu diesen
gehören diejenigen über Differential- and Integralrechmmg. Um so
wünschenswerter erscheint es, den Zuhörern gerade dieser gegenwärtigen
AnfangSYorlesung einen Leitfaden empfehlen zu können, kurz genug, um
die Vorlesung nicht entbehrlich zu machen, streng genug, um nicht bei
jeder Gelegenheit durch den Lehrer als ungenügend bezeichnet werden
zu müssen. Herr Fricke hat sich der Aufgabe unterzogen, ein solches
Büchelchen herzustellen und, wenigstens was unser persönliches Urteil
betrifft, mit vorzüglichem Erfolge. Wir haben bereits Zuhörer, welche
eines Leitfadens in dem angegebenen Sinne sich bedienen wollten, auf die
kurze, knapp elfeinhalb Druckbogen starke Schrift hingewiesen, und sie
fanden darin genau was sie suchten, kein Lehrbuch, geschweige denn ein
Handbuch y welches eine ganze Semesterfolge von Vorlesungen ersetzen will,
aber eine zweckmässige Unterstützung bei der häuslichen Wiederholung des
Vorgetragenen. Kantor,
J. A. Serret, Lehrbuch der Differential- und Integralrechnung mit Ge
nehmigung des Verfassers deutsch bearbeitet von Axel Harnace,
zweite durchgesehene Auflage von G. Bohlmakn. Erster Band:
Differentialrechnung. Mit 85 in den Text gedruckten Figuren.
Leipzig 1897, B. G. Teubner. XVI, 570 S.
Als Harnack 1884 das in Frankreich schon hochgeschätzte Serret-
sche Lehrbuch übersetzt und mit Anmerkungen bereichert herausgab, war
sofort die allgemeine Meinung dahin gerichtet, das Werk habe entschiedeo
gewonnen, und der Serret-Harnack, wie man zu sagen liebte, stehe
mehr als das Original auf der Höhe der Wissenschaft. Aber dreizehn
Jahre sind in dem Leben der heutigen Mathematik ein langer Zeitraum,
und was 1884 nahezu allen Wiinschen genügte, bedurfte 1897 bereits
wieder der Ergänzung. Herr Bohlmann hat sich der Mühe unterzogen^
das im Buchhandel vergriffene Werk zum Zwecke einer neuen AuQage
abermals auf die Höhe der Wissenschaft zu bringen. Zwei Wege standen
dazu offen. Zu den Hamackschen Anmerkungen konnten neue sie venroll-
ständigende Anmerkungen hinzutreten, oder aber eine Umarbeitung kennt«
versuchen, das Neue mit dem Älteren und Alten zu verschmelzen. Jener
erste Weg wäre vielleicht der pietätvollere gewesen; er hätte auch die
Veranwortlichkeit jedes der drei Bearbeiter für seinen Anteil deutlich
hervortreten lassen; aber, sagt Herr Bohlmann, und seine Behauptung
dürite berechtigt sein, das Buch hätte dadurch einen so inhomogenen
Charakter erhalten, dass es seinen ursprflnglichen Vorzug grosser Lesbarkeit
darüber verloren hätte. Das gab den Ausschlag. Wir befinden uns infolge
des getroffenen Entschlusses beinahe einem neuen Lehrbuche gegenüber,
Rezensionen. 55
and man könnte eher fragen, was ist von dem ursprünglichen Serret ge-
blieben, als was hat Herr Bohlmann daran verändert? Das Vorwort be-
antwortet uns allerdings diese Fragen, und eine Vergleichong der ver-
schiedenen Auflagen setzt uns in den Stand, die Bichtigkeit der Antwort
zu prüfen und zu bestätigen. Das erste und das elfte Eoipitel, jenes von
den einleitenden Begriffen, dieses von den Funktionen einer komplexen
Variahelen handelnd, sind vollständig umgearbeitet. In jenem sind die
Paragraphen, welche den Grenzbegriff kennen lehren, mit besonderer Sorg-
falt behandelt, in diesem will dem Leser ein Zugang zu der Funktionen-
theorie, wie sie in Deutschland gelehrt zu werden pflegt, erO£fhet werden.
Grössere Veränderungen sind auch im 6. und 7. Kapitel vorgenommen
worden, dort bei der Bestimmung der Maximal- und Minimalwerte von
Funktionen mehrerer unabhängiger Variabelen, hier bei Erörterung der
singulären Stellen ebener Kurven. Das Bedürfnis zur gemeinschaftlichen
Benennung von Maximal- und Minimalwerten ein Wort zur Verfügung zu
haben, dürfte ein allgemein empfundenes sein. Herr Bohlmann spricht in
dieser Beziehung von Extremwerten; Beferent bedient sich, um an die
Wellenform der die Funktion versinnlichenden Kurve oder Oberfläche zu er-
innern, des Wortes Kulminationswert. Vermutlich wird jedem das selbst-
gewählte Wort als das zutreffendere erscheinen. Eine Veränderung des
7. Kapitels in einem grundsätzlich wichtigen Punkte dürfte allgemeine
Billigung finden. Serret hat in seinem Lehrbuche die Differentialrechnung
von der Integralrechnung geschieden. Gleichwohl hat er im 7. Kapitel von
dem Differential einer Fläche, von dem eines Bogens gesprochen und
dabei die Fläche als Grenzwert der Summe geradliniger Vierecke, den
Bogen als Grenzwert der Sunmie geradliniger Sehnen behandelt, mit an-
deren Worten: er hat die Summendefinition des bestimmten Litegrals be-
natzt, bevor der Leser überhaupt etwas vom Litegrieren weiss. Das hat
nun Herr Bohlmann abgestellt Er setzt freilich auch die Möglichkeit
voraus nne Fläche und eine Bogenlänge zu messen, denn ohne diese Voraus-
setzung ist die Frage nach deren Differential gegenstandslos, aber jene
vorausgesetzte Messung ist eine, man möchte sagen, handwerksmässige
mittelst eines Planimeters oder mittelst der Wage und mittelst eines um den
Bogen gelegten und dann ausgespannten Fadens. Die richtigere Grenz-
definition ist dadurch dahin verschoben, wohin sie dem Zusammenhange
nach gehört, in den zweiten Band. Eine ähnliche Veränderung ist im
9. Kapitel bei der Bogenlänge von Raumkurven eingetreten. Eine sehr
dankenswerte Bereicherung des Werkes besteht in einem alphabetisch ge-
ordneten Sachregister, fast unentbehrlich für jeden , der nicht anhaltend
zu lesen, sondern nach Bedürfnis bald da bald dort nachzuschlagen be-
^^'i^***^- Cantor.
FBnfistellige Tafeln and Cfegentafeln für logarithmisches und trigono-
metrisches Rechnen. Herausgegeben von Dr. Hermann Schubert,
56 Historisch -litierarische Abteilung.
Professor an der Gelehrtenscfanle des Johanneums in Hamburg.
Leipzig 1897, B. G. Teubner. VI, 157 S.
Die Scbubertschen Tafeln unterscheiden sich in mehrfacher Beziehimg
von sämtlichen in Deutschland in Gebrauch befindlichen Werken ähnlicher
Richtung. Erstens hat Herr Schubert nach den Tafeln auch Gegentafeln
aufgenommen, wodurch der Übergang vom Logarithmus zur Zahl, von der
trigonometrischen Funktion zum Winkel direkt aufgeschlagen werden kann.
Zweitens ist bei den trigonometrischen Tabellen links ausschliesslich Sibiis
und Cosinus, rechts ebenso ausschliesslich Tangens und Gotangens zn
finden; ein Abwechseln zwischen Vorwärtsblättem und Bückwärtsblättem
wird vermieden, so lange die gleiche Funktionenart in Bechnung tritt.
Wir glauben mit Herrn Schubert in diesen Eigentümlichkeiten, welche in-
dessen ausserhalb Deutschlands nicht ohne Beispiel dastehen, wesentlicbe
Verbesserungen zu erkennen. Caktor
Handbuch der Theorie der Hnearen Differentialgleichungeit. Von
Professor Dr. Ludwig Schlesinger. Zweiten Bandes erster Teil.
Leipzig 1897, B. G. Teubner. XVIII und 532 S.
Kaum zwei Jahre nach dem ersten Bande des Werkes (vergl. das
Referat der Zeitschrift für Mathematik und Physik 1895, 8. 166 flg.) ist
seine Fortsetzung erschienen, noch nicht der Abschluss. Denn „die Fülle
des zu bearbeitenden Materials hat eine Teilimg des zweiten Bandes not-
wendig gemacht. Der vorliegende erste Teil behandelt die Gruppentheorie^
die Umkehrprobleme im allgemeinen und diejenigen speziellen Theorien,
die sich an die Integration einer linearen Di£ferentialgleichung durch be
stinunte Integrale mit Hilfe der £ul er sehen Transformierten angliedern
lassen. Der zweite Teil wird die Theorie der eindeutig umkehrbaren
Dreiecksfunktionen (insbesondere der elliptischen Modulfnnktion), der All-
gemeinen Fuchsschen Funktionen und die linearen DififerentialgleichuDgen
mit doppeltperiodischen Koeffizienten zum Gegenstand haben.'^
Nach diesen Worten des Verfassers wenden wir uns sogleich zu einer
knappen Darlegung des ausserordentlich reichen Inhalts des vorliegenden
Landes.
IX. Allgemeine Theorie der bei linearen Differentialgleich-
ungen auftretenden Gruppen.
Der ganze Abschnitt steht wesentlich unter dem Zeichen der drei
Namen Lie, Picard, Vessiot und enthält die neuerdings aufgedeckten
Analogieen zwischen der Theorie der linearen Differentialgleichungen und
derjenigen der algebraischen Gleichungen. Er steht in dieser Hinsicht zu
dem Anfang des II. Abschnittes in Beziehung.
Die allgemeine lineare Gruppe L von n Veränderlichen ist eine
n^-gliedrige kontinuierliche Transformationsgruppe. Sie ist selbst nicht
abzählbar, enthält aber als abzählbare Untergruppe die Gesamtheit der Sub-
stitutionen, die ein Fundamentalsystem von Integralen einer vorgelegten
H^zenBionen. 57
HfferentialgleichoBg bei allen möglichen Umlaufen erleidet, d.h. die Grnppe
l der Differentialgleichung (später mit g bezeichnet).
Die Gmppe L von den n Veränderlichen j^i . . . |(« bildet das Analogen
QT symmetrischen Gmppe von n Unbestimmten x^ x'n» Den elementaren
ymxnetiischen Fmiktionen von x^, . ,Xn entsprechen diejenigen rationalen
Hfferentialfimktionen p aus ^i • . . ^n, die die Koeffizienten der linearen
)ifferentialgleiGhang mit dem Fundamentalsystem ^i . . • jdi bilden. — Die
Gesamtheit der linearen Transformationen, die irgend eine rationale
)ifferentialfanktion B(yi. , , y^ angeändert lässt, bildet eine bestimmte
Jntergrappe von L, B^ als Funktion von x^ genügt einer Differential-
[leichmig niedrigster Ordnung, der Besolvente. — Rationale Differential-
anktionen, die zur nämlichen Gruppe gehören, sind rational durch ein-
ander ond durch die p ausdrückbar: ein Analogen des Lagrangeschen
latzes der Algebra.
Nimmt man als rationale Differentialfonktion von ^i . • . ^m eine so-
genannte empfindliche Funktion, analog der Galoisschen, d.h. eine
olche, die bei keiner linearen Transformation ungeändert bleibt, und stellt
hre Resolvente auf, so ist diese von der Ordnung n* und irreduktibel,
»lange die y^ . . . ^« unbestimmte Funktionen sind. Geht man aber
ron einer speziellen Differentialgleichung aus, so kann die Resolvente
%duktibel und durch eine Differentialgleichung niedrigerer Ordnung ersetz-
)ar werden. Die von der letzteren bestimmte Gruppe linearer Transforma-
ionen ist diejenige Untergruppe vonZ, die als Transformationsgruppe*
T der vorgelegten linearen Differentialgleichung bezeichnet wird und eine
lerrorragende Rolle fOr sie spielt. Dies kommt namentlich in dem dem
laloisschen Fundamentaltheorem entsprechenden Picard-Yessiotschen
)oppel8atz zum Ausdruck: „Jede rationale Differentialfunktion von 2^^...^«
Fundamentalsystem einer speziellen, vorgelegten linearen Differential-
[leichong mit rationalen Koeffizienten), die eine rationale Funktion von x
st, bleibt bei den Transformationen von G als Funktion von x ungeändert.
ede rationale Differentialfunktion von S^i . . . y», die als Funktion von
' bei den Transformationen von G ungeändert bleibt, ist eine rationale
■Wlrtion von a:."
Durch „Adjunktion" der „Gattung" einer Differentialfunktion 2? (i/j . . .y»)>
lie bei den Transformationen von G und nur bei diesen formell ungeändert
»leibt, zum „Rationalitätsbereich" der allgemeinen linearen Differential-
;Ieichm)g (deren Transformationsgruppe L ist) wird deren Gruppencharakter
ientisch mit demjenigen der speziell vorgelegten Differentialgleichung mit
^cr Transformationsgruppe G. — Für die Integration der Differential-
;leiehang handelt es sich um Reduktion der Transformationsgruppe durch
* Bei der fundamentalen Bedeutung dieses Begriffs wünschten wir seine
>efimtioQ in Nr. 150 ganz explizite zusammengestellt und hervorgehoben, während
uan jetst dieselbe unter mehrfachem Zurückblättem mühsam zusammensuchen
^^i. Das ist Überhaupt eine wiederholt vorkommende Erscheinung.
Ulli .mt. Abt. a^Ztitochr. f. Math. u. Phyf . 48. Jahrg. 1898. 2 Hefl 5
:A^^;^»mi:as. Dl« IsUgration l^gt sl-:;
i::_ s:JTijpe -TTsamnun — Aucb dl« ku '
- irm Ta.iira-ar»n kann an der Tmi-
-.;i■,^^al "^ciiCua Ewiachen den Elemenu:
- Ji-a .-iir'^iii" ter Differeatlalgleida';
_a i'.JTTiT'inrtf :ii der Grnpp« jenes »1:'
i-i _r?Qniai-ntr Eacegrierbarkeit — i
n i--:* — ■i^: ÜB Tramformationsgriifi'
■^ ---r-^f-nai-iTtKiiifaniig (siehe obenl n
■:-■ ■? acte Catergmppe der Tranb
^- Tiucivd -'idVr^nQAlfiinktion, die l*i i
-a t:r -i^-r riaä-iatige Funktion wt -
j^--=:;"2''a ■^B 'r atMF nngeSndert bU;''
:i. — miTm^ Bcii die Kleinsehe t-
LH r Lü i^nonalitStBgrnppe-
■.»r-!i'-Tii^-t-n.auiiit irit rationalen Kw-
t ^-Tcs! . rrnanunsffnipp« lasuntnen*
■-!; ■;.;;-', -ir.tr ?iniKindo linearen Ditferenrn.
n ,■?■:-'■. de 3ut jener in Beiug &nl'(ii;:
•i:^^ .' iJ»?L ht^LisiiD iwei Differec'J-.
.:-.■■, »"t;3 '»eiäe ionertalb E einJrui.:
.;. !!;;;■_- "iriüJLii iit!r i^inen dnrch die ^
■■.~*c m-i lumcipia mit in E ebenfalls rii;
.- ar ii. rr-^Eun an Stelle der einfculi.-"l
• — tt de ri.-f-r>?Qai^gl«>:hungen insbesüiil'^i
.i-^i-^Ti. ■joniT!« d*R*lben Art" heissfn '-vj
sc c-'-vr'-i:'". wslohe Beuichnong von U^-.n
:. »jir w-e-ier in dem nrsprün glichen lli'
■i : \f K^daktibiUtät innerbalb /.', I)"''
-■ ijl^'eiL'huiig mit rationalen KoefEiia'^ä
■:~..li^ aller mit einer DLiferentialgl*icl'''-J
Art gehörigen Differential glelchang'n. H
1 An haben dieaelb« ßationaliUts- <^'l
i:,i; über die einer vorgelegten assoiiier'^'
■■.:vi leiue geometrische Interpretation der li^;
,.'t.fU^ veränderlich". — S 35, Z. lOvinii'l-«
■;.-v-. S 6ö, Z. U von unlen lies: „Teikfin^i- '
■ ■a ■.■i.Tju uuJ 1 von unten lies: „Ttanefumiaii'i-
Rezensionen. 59
mente des Fandamentalsystems als homogene Koordinaten in einem n — 1-
dimensionalen Raum sich fruchtbar erweist. Da diese n homogenen Ko-
ordinaten Punktionen von x sind, so bestimmen sie eine „Integralkurve'^
Jene Satze über die Differentialgleichung und ihre verschiedenen Assoziierten
werden so zu geometrischen Sätzen über die Tangentialebenen verschiedener
Stofe an der Integralkurve. Assoziierte Differentialgleichungen führen zu
den Begriffen der „assoziierten Arten ^' und „assozürten Gruppen ", im
Spezialfall zu den adjnngierten Differentialgleichungen. — Mittelst der
assoziieiten Differentialgleichungen kann man die Frage entscheiden, ob
eine vorgelegte lineare Differentialgleichung mit rationalen Koeffizienten
rednktibel ist oder nicht.
Geht man von den Integralen der Differentialgleichung zu den Inte-
gralquotienten über oder geometrisch zur Darstellung derselben Integral-
korve durch nicht homogene Koordinaten, so treten an Stelle der linearen
Gruppen projektive. Die Erhaltung der Integralkurve bei der all-
gemeinsten Transformation
veranlasst die Frage nach den Invarianten dieser Transformation. Die
Differentialgleichung mit verschwindenden Invarianten führt dann wieder auf
den Fall, dass zwischen den Elementen eines Fundamentalsystems homogene
Relationen bestehen, und auf Differentialglei(Siungen mit algebraischer Inte-
gralkarve.*
XI. Formulierung und allgemeine Diskussion
der Umkehrprobleme.
Die besondere Behandlung des Falles von homogenen Relationen
zwischen den Integralen einer Differentialgleichung vierter Ordnung , ein
Problem, dem schon die Inaugural- Dissertation des Verfassers gewidmet
war, liefert das Ergebnis, dass, abgesehen von gewissen AusnahmsflUlen,
die unabhängige Variable eine algebraische Funktion des Ortes auf der Inte-
gralknrve ist, und leitet damit zu den Umkehrproblemen hin.
* S. 112. Der in Gleichung 2) enthaltene Schluss dürfte nur dann zu halten
sein, wenn ein die sämtlichen Punkte «^ . . . aa einschliessender Umlauf die Inte-
grale angeändert lässt. ~ S. 150 Zeile 9 von oben lies ($() statt (A). S. 157 Zeile
7 von unten. Vom „dritten Glied einer Gleichung^* zu sprechen, ist unzulässig;
mindestens müsste es dann heissen ,, Doppelgleichung ^^ Thatsächlich ist aber
iuer in Gleichung 1) zunächst nur für den komplizierten Ausdruck der linken
^eite die abkürzende Bezeichnung 3(u) eingeführt, sodass das Gleichheits-
zeichen — beide Mal einen total verschiedenen Sinn hat, ein Umstand, auf den
z.B. Kronecker gern aufmerksam machte. Es empfiehlt sich, das auch äusser-
lich kenntlich zu machen durch Gebrauch des Identitätszeichens = an der ersten
Stelle. Dann genügt es auch von „rechter'* und „linker Seite" der Gleichung zu
sprechen.-- S.177 Zeile 16 von unten. Die spezielle lineare Gruppe L ist S.92 definiert
und seitdem nie wieder benutzt worden ; es wäre daher geboten , hier wenigstens auf
jene Definition zu verweisen. — S. 179 am Kopf lies 179 statt 180.— S. 187 Zeile 16
von oben lies „Exponent** statt „Potenz**.
■Rscli« Abteilung.
DiffvcntUlgleichiuigeii beliebiger Ord-
i^ Fall, dus x eine eindeatige oder
FxirQf» dei Ort:«B &af der Integralknrre
Oidnnng kfinnen gewisse algebniadif
wodoi, ED denen aber im allgemeinen
'j.rTjTi^*» hüuDtreten mOisen, damit der ge-
Ais BetfingoDg ergiebt sich namentliob die
y.jDddnimiegnqipe # von einer Variablen ij,
Fix E'i:&rBitial^eicbangen höherer Ordonng
3r '£e pnjektiTe Honodromiegnippe der Inte-
3is£pii±i £.eai die ümkehmog der hyperelliptischeti
, --.—_>?■ si^M i2e«w I>i^<!ra>tialgleicbimg mit gegebener Mono-
___ ;_r :^:fe^ra^aauc*ait«t bennstellen, oder die Koeffizienten der
-, -- "T- - u F'mJciiiaaB der Parameter der zngebSrigen pro-
^ -.,— -T. ■^-— TT-rw. iä. im wesentlichen der Fundamentalin Varianten,
;--. ■=-— • >d r:it±r«iaAi^leiclniiigen zweiter Ordnung zu dem Er-
«.u^ -i?^ r -3T*tn ".itr" j'W:*' °" g zweiter Ordunng der FnchsEcbec
_i .s.--=^-"»r"* fflwoüre E'ankte, für welche 0, 1, oo drei der wirt-
._;^,^ ^:_#B anii- iank ifie projektive Honodromiegroppe der Inte-
^, ^ -.-.?.i::.i: >4;Ci,iitiBt ist. Man gelangt dabei zu einer(Bie-
... "L.-i* y, ias|C«t>r«tUt Ober der i)-Ebene, in der z eine ein-
u;v: J -^s -Vw isC Sie wird in solche StQcke J", (Funda-
__ . H. ^-. M ^Qer«eBrl xeiscbnitten , dass innerhalb deraelben
■ ..I . >>».'J 3or «inmal aoftritt. Endlich wird dieses Polygoo
^ ■■^■^ .-', n&aiiun«iU!ebogen, die im Sinne der Analysis Sites
.^. t »«- ii« äjigvlÄres Punkte ausgesondert sind, Squivaleot
,- -., Tt«^: der Ezistenzbeweis einer anf gegeben»
^ ^ . . ;id'Jo X von t) wird nach den Methoden der
. :^^ \'aai«att behandelt.
^^^ .^ ,^m «-Ihiit iin X. Abschnitt eingefOhrten B^riSen von
- - ^-r<«:tMB Art (— „Klasse" nach Henn Fuchs) sind
^^^, -^ ..i,.f««ttäalgleichungen derselben Familie (Poin-
* ij-«i "t:,:ii»uuX Wir bemerken Aber das gegenseitige
^ . j^jj» 9wr, das« die Zugehörigkeit ror gleichen Has»
^ __ :^<*^^^^ "" gleichen Art und diese vriedenim ein
v^t ittT gleichen Familie ist Die Theorie der
MM^M Klasse wird von Herni Schlesinger a-
^tMA diMe Betrachtungen sogluch bei der Dar-
_^ , VutursuohuDgen Aber Differential gleichangen,
,v« Nuem in den Koeffinenten anftretenden
A 1>MM gipfeln in dem „wundczbaren" — wir
_^^ BtfikwOrdigen"— Satx, dass die m** Assoziierte
Eezensionen. 61
einer linearen Differentialgleichung 2 m^' Ordnung mit jener Eigenschaft
rednktibel ist.*
Xn. Theorie und Anwendung der Enlerschen Transformierten.
Schon durch die Überschrift — die darin enthaltene Bezeichnung ist
von Herrn Schlesinger in seinen neuesten Arbeiten eingef^lhrt worden —
wird dieser Abschnitt in Hinsicht auf das ihn beherrschende Prinzip und
den allgemeinen Teil seines Inhaltes als Eigentum des Verfassers gekenn-
zeichnet. Er handelt von der Lösung linearer Differentialgleichungen durch
bestimmte Integrale, erstreckt auf geeignetem Wege — namentlich längs
Pochhammerscher Doppelschleifen — und schliesst sich deshalb eng an
den Vn. Abschnitt an.
Den Eingang bildet eine Erweiterung des Ab eischen Satzes von
Yertanschung von Parameter und Argument bei linearen Differential-
gleichungen. Als Eule r sehe Transformierte 3)'»» 0 bezw. JE7'» 0, einer
vorgelegten Differentialgleichung, (Ä) P==0, bezeichnet Herr Schlesinger
eine Differentialgleichung, die aus (Ä) hergeleitet werden kann und die
Eigenschaft hat, dass (Ä) durch ein gewisses bestimmtes Integral gelöst
wird, sobald man darin für eine im Integranden enthaltene Grösse eine
Lösung yon 2)'«= 0 einsetzt. Die Beziehung ist eine reziproke: fEtr die
Adjungierte, 2) = 0, von S)'= 0 ist die Adjungierte P'= 0 von (Ä) Eul er-
sehe Transformierte, und daher wird auch S) == 0 mittelst einer Lösung
von P'» 0 durch bestimmte Integrale gelöst.
Dieser hochinteressante allgemeine Satz von Herrn Schlesinger, der
für Differentialgleichungen der Fuchs sehen Klasse besonders einfache Ge-
stalt annimmt, dient in dem ganzen Abschnitt als gemeinsame Quelle auch
für schon früher bekannte Einzelergebnisse. Dahin gehört die Fuchs sehe
Methode der Berechnung der Fundamental Substitutionen mit Hilfe
solcher bestimmter Integrale, deren Integrationswege sich bei den ünd&ufen
ändern, der Ausdrack der Doppelschleifenintegrale durch Eul ersehe Inte-
grale — von diesem Spezialfall ist der Name der ganzen Theorie hergeleitet —
die Integration der Tissot-Pochhammerschen Differentialgleichung durch
bestimmte Integrale, die weitere Spezialisierung dieser Differentialgleichung
auf diejenige der Gaussschen Beihe und jeweils die Berechnung der
Fundamentalsubstitutionen, die überhaupt als wichtigste Anwendung der
Lösung durch bestimmte Integrale anzusehen sein dürfte. — Die Voraus-
setzung, dass das Integral der Eul ersehen Transformierten der Tissot-
Pochhammerschen Differentialgleichung algebraisch sei, führt auf die
Periodizitatsmoduln der Ab eischen Integrale als Funktionen eines Para-
meters, auf den allgemeinen, darauf bezüglichen Satz von Fuchs, die
* 8.243 Zeile 8 von unten lies Xv^i statt Xn. — S.S47 Zeile 12 von oben lies
,,wirklich^ statt „wirklichen". — S. 365 Zeile 2 von oben lies ,,(S. 108)^^ statt
„(8. 166)»*.
g2 Historisch -litterarische Ahteilung.
explizite Ac^ftLhrang ftbr hjperelliptische Integrale und noch spezieller die
elliptischen PeriodizitStsmodnln und die Legendresche Relation.
Den Abschluss endlich bildet die Haedenkamp-Fuchssche Relation
zwischen den hjperelliptischen Integralen verschiedener Gattung und zwischen
verschiedenen Grenzen, die doppelte Ableitung der Weierstrassschen Re-
lationen zwischen den kompletten Integralen erster und zweiter Gattung
und die Fuchsschen Untersuchungen, die an den Ab eischen Satz von Ver-
tauschung von Parameter und Argument anknüpfen.
Zu beachten sind noch einige Ergänzungen und Berichtigungen, die
sich auf den ersten Band beziehen.
Vorstehend haben wir kurz die Hauptmaterien bezeichnet, die in dem
vorliegenden Band von Herrn Schlesinger zur Darstellung gebracht
weiHlen. Aber wir haben dabei nur in geringem Maße hervorheben können,
wie vielseitig die Kenntnisse des Verfassers, wie eindringend ins Einzelne
und weitschauend in Bezug aufs Ganze sein Blick sich erweist, wie viel
Originelles er in dem Bande niedergelegt, wie er es verstanden hat, oft
auMoheinend ganz Verschiedenartiges unter einen gemeinsamen Gesichtspunkt
*w ijaippioren und zu einer grossen Theorie zusammen zu weben.
Solchen Vorztlgen gegenüber erscheint es fast kleinlich, einige all-
gotuelne, rein äusserliche Einwendungen gegen die Form der Darstellung
AU erheben. Wir wollen nicht davon reden, dass allerhand sprachliche
MiuMbrUuohe sich h&ufig finden, dass der Ausdruck oft rein logisch an
ISfUittiou SU wünschen l&sst, und dass die Interpunktion nicht immer nach
jedonuaunM (Joschmack sein wird, wiewohl möglichste Strenge auch in
vlieüou l>ii\g<^u die Lektüre eines mathematischen Werkes erheblich erleichtem
kuuu. Abgosehen aber hiervon auch kann nicht geleugnet werden, dass
J.i*i Uuoh im allgonieinen schwer zu lesen ist, schwerer, als es der an si<*h
uuiJtt «ohwiorige ( Gegenstand notwendig macht. Dass der Verfasser selbst
luoiualH im Uetail erstickt, sondern stets den Blick für den grossen Zu-
>»iuuuohhang otVen beh<, haben wir oben voll anerkannt. Um so wünschens-
uvUvu »bor wÄre, dass er die Obersicht auch für einen erst lernenden
' ,xo» uooh mehr erleichterte, zumal ja das Ganze glücklicherweise doch
[n vhü bVriu von „Vorlesungen** als die eines Nachschlage -Kompendiums
; .. l^uu wüi^lt> a, H. schon beitragen, wenn die Kapitel eigene Cbcr-
. .Tv !i orhielteu. Wozu sind sie sonst eigentlich überhaupt da? Will
i v.vi si>loho Kapitelüberschriften für den eigenen Gebrauch hinzufügen,
Hui» ^»^"^ ^^^ Schwierigkeiten, weil in der That die Einteilung
^; . lao notwendige ist. Dass auch mitunter in einem „Urtext*'
^ »«.isneiluug bestanden hat, dafür spricht verräterisch der Umstand,
^.k,^ viio Numerierung der Gleichungen nicht mit dem Kapitel
.. ..vvu ^<h noch ein Stück in das neue Kapitel hineinzieht!
.^ ,:vi wüiden ausführlichere und häufigere Übersichten -
,^.;»u wues neuen Abschnittes — über das zuletzt Vor-
,> all bVJxeude in der Art, wie sie z.B. Weierstrass in
^ ^ vj uoistt^rhaft zu geben pflegte, dem gerügten Übel-
>^^
Eezensionen. g3
stand abhelfen. Vielleicht lernt ja der Leser, der diese Ergänzung selbst
Tomimmt, am meisten; aber vielleicht ermüdet mancher andere vorher!
Warum z.B. wird der noch unkundige Leser nicht gleich auf S. 416 darauf
hingewiesen, dass an den dort aufgestellten Satz sich alles folgende an-
knüpft? — Je weiter man in dem Bande vorschreitet, desto spärlicher
wird der Text: für eine mathematische Abhandlung vielleicht in vielen
Fällen — auch nicht in allen! — ein Vorzug, für ein Handbuch sicher
nicht in demselben Maße!
Endlich noch Eines. Die Gewohnheit, besonders wichtige Formeln nicht
in die fortlaufende Numerierung aufzunehmen, sondern durch Buchstaben
hervorzuheben, verdient durchaus Anerkennung. Wenn es sich dann aber
z. B. um eine Differentialgleichung handelt, deren linke Seite auch wieder
durch einen grossen Buchstaben symbolisiert wird, und dieser einmal mit
dem Numerierungsbuchstaben übereinstimmt [z.B. S. 420 (JE)iJ,(w) = 0],
ein anderes Mal aber nicht, wo es ebenso gut möglich wäre, z.B. in dem-
selben Kapitel l,Xll(Ä)Dx(y) = 0, deren Koeffizienten durch Pjt bezeichnet
sind, und wenn man dann obendrein noch vom ersten Bande her (z. B. S. 37)
an eine gewisse Übereinstimmung in der Bezeichnung der Koeffizienten und
der ganzen Gleichimg gewöhnt ist^ so hört die Erleichterung auf und macht
einer ausserordentlichen Erschwerung des Studiums Platz!
Indessen — noch einmal — alles dies sind kleine Ausserlichkeiten,
die gegenüber den gerühmten Vorzügen kaum ins Gewicht fallen. Es wird
nnr als eine weitere Anerkennung für den Verfasser wirken, dass der
Referent keine sachlicheren Einwendungen vorzubringen hatte; und er hätte
anch über diese Dinge völlig geschwiegen, wenn er sich nicht von ihrer
Erwähnung manchen Vorteil für den noch ausstehenden Schlussband ver-
spräche. Er möchte ein so schönes Werk auch in einer vollendet schönen
"** *® ^^' Lothar Hbpfter.
Elemente der Arithmetik für die mittleren nnd oberen Klassen höherer
Lehranstalten. VonW. PFUEaER. Strassburg 1896. Fr. Bull. 128 S.
Der Verfasser vorliegenden Buches schliesst sich im wesentlichen der
Darstellung an, welche Weierstrass in seinen Vorlesungen über die
Theorie der analytischen Funktionen als Einleitung zu geben pflegte. Im
besonderen hält auch er an dem Postulat fest, dass bei jeder Erweiterung
des Zahlengebietes die neuen Zahlen den Gesetzen des alten Gebietes zu
gehorchen hätten. Auf dieser Grundlage giebt er eine Darstellung der
verschiedenen Rechnungsoperationen und schliesst hieran zwei ausführliche
Abschnitte Über den binomischen Lehrsatz und die Exponentialfunktion.
Ob die inunerhin geschickte, aber im Ausdruck zu abstrakt gehaltene
Darstellung für den Schulgebrauch geeignet ist, möchte Referent bezweifeln.
Sicher dürfte sie dem einen oder anderen Fachgenossen eine bequeme Gelegen-
heit bieten, sich mit der Weierstrassschen Darstellung der Arithmetik be-
kannt zu machen. j,. Jahnke.
54 Historisch -litterarische Abteilung.
Sammlung von Angaben aus der Arithmetik far höhere Lehranstalten:
erster, zweiter, dritter Lehrgang. Von K. Schwering. Freibarg i.B. 1896.
Herder. 58 S.: Mk.O. 80; 87 S.: Mk. 1; 95 S.: M. 1. 20.
Es ist eine vortreffliche Atifgabensammlung, welche den Vorteil bietet,
dass sie die EinfÜhrong eines besonderen Lehrbaches onnotig macht. Die
den einzelnen Abschnitten vorgesetzten Erläaterongen sind knapp and kl&r
geschrieben, die Aufgaben geschickt zusammengestellt. Ein grosser Teil
der Aufgaben ist neu. Lisbesondere möchte Referent auf eine Reihe hübscher
Aufgaben in geometrischer Einkleidung (vergl. dritten Lehrgang) aufinerksam
machen. Es ist zu wünschen, dass die Sammlung an recht vielen Schalen
Eingang finden möge. jj. Jahhke.
Methodisches Lehrbuch der Elementar-Mathematik. Von G. Holzmüller.
Gymnasialausgabe. Zweiter Teil, im Anschluss an die preussischen
Lehrpläne von 1892 nach Jahrgängen geordnet und bis zur Ent-
lassungsprüfung reichend. Leipzig 1896, B. G. Teubner. 279 S.
Auf die Gjmnasialausgabe des ersten Teiles musste eine solche des
zweiten folgen, welche die aus dem ersten Teil ausgeschiedenen Abschnitte
aufzunehmen hatte. j, Jahnke.
Formelsammlung und Bepetitorinm der Mathematik. Von Th. Bürklen.
Enthaltend die wichtigsten Formeln und Lehrsätze der Arithmetik,
Algebra, niederen Analysis, ebenen Geometrie, Stereometrie^ ebenen
und sphärischen Trigonometrie, mathematischen Geographie, ana-
lytischen Geometrie der Ebene und des Raumes, der höheren Analysis.
Leipzig 1896, Göschen. 211 S. Mk. 0. 80.
Das vorliegende Büchlein soll in erster Linie den Bedür&issen der Be-
tt ntüion und des Nachschlagens dienen. Es erscheint durch den reichen Inhalt^
dU übersichtliche Anordnung und die sorgPallige Gliederung für diese Zwecke
In hohem Maße geeignet. So sind in der Geometrie die Sätze über FlSchen-
vnr^loiohung und -Berechnung zu einer Gruppe zusammengestellt. Ebenso
OiHini man die geometrischen örter unter wenigen Gesichtspunkten vereinigt.
In itor Aignbra und algebraischen Analysis werden neben den Grundgesetzen
Mint lioMciiidnron Fällen auch die Hilfsmittel gegeben, welche eine weiter-
l{hlt«iiHl()t K^*^'^^^^^^ Anwendung der Formeln ermöglichen, z.B. die wich-
Ii^hImii Irinnen der Einführung neuer Unbekannten bei der Lösung qnadra-
Mttii|(Hr (lUlohungen, die Hauptformen der Exponentialgleichungen ^ welche auf
al^jitliiHirtolifs zurückführen. Bei den Kettenbrüchen, diophantischen Gleicb-
Mu^itu \Mu\ bei der Lösung höherer numerischer Gleichungen u. a. finden sich
(iii.iit liUiMH die Formeln, sondern auch die Durchrechnung eines Beispiels nach
/.wiii.kuuUMitjiim Schema.
lliiU'Uii sohliessen sich Abschnitte über Stereometrie, ebene und sphärische
'Imviuuiuottiü, mathematische Geographie, analytische Geometrie der Ebene
mA (liiH lUumea.
Eezensionen. g5
In dem Abschnitt über höhere Analysis giebt der Verfasser zunächst
aus dem Gebiete der Differentialrechnung allgemeine und spezielle Formeln
über Differentiation, die Taylorsche und Mac-Laurinsche Beihe und
Regeln zur Berechnung unbestimmter Ausdrücke, sowie der extremen Werte
von Funktionen, weiter aus dem Gebiete der Integralrechnung die Grund-
formeln zur Integration einfacher Funktionen, Integrationsmethoden für
explizite Funktionen und einige bestimmte Integrale, endlich als Beispiele
für die Anwendung der Infinitesimalrechnung auf Geometrie die wichtigsten
Begriffe aus der Theorie der ebenen und Baumkurren und der krummen
^^*^^^^- E. Jahnke.
Die Grandlehren der Stereometrie. Von J. Lenqauer. Ein Leitfaden
für den Unterricht nut Übungsaufgaben. Kempten 1896. J. Kösel.
110 S.
Der vorliegende dritte Teil eines Lehrbuches der Geometrie enthält
das geometrische Pensum der achten Klasse der bayerischen Gymnasien,
die raumliche Geometrie und die sphärische Trigonometrie. Die letztere
ist mit der Lehre vom Dreikant verknüpft.
Die Darstellung ist knapp und klar, die zahlreichen Figuren durch-
weg anschaulich. Für die Herleitung der Eörperinhalte wird das Cavalerische
Prinzip herangezogen.
Für den Ausdruck Parallelepipedon benutzt der Verfasser nicht
die von Herrn Martus vorgeschlagene Verdeutschung Bautenprisma,
welche schon in zahlreiche Lehrbücher übergegangen ist, er sagt statt
dessen Parallel flach, das rechtwinklige Parallelflach nennt er mit Herrn
Martus Quader.
Beigegeben sind den einzelnen Kapiteln eine grosse Zahl von Übungs-
aufgaben, ausser Bechenaufgaben auch Konstruktionsaufgaben, welche die
Brauchbarkeit des Lehrbuches noch erhöhen dürften. v Jahnke
Lehrbach der Geometrie für den mathematischen Unterricht an höheren
Lehranstalten. Von H. Fenkner. Zweiter Teil: Baumgeometrie.
Nebst einer Aufgabensammlung bearbeitet mit besonderer Berück-
sichtigung der Anforderungen bei der Abschlussprüfnng. Zweite
Auflage. Braunschweig 1896. 0. Salle. 109 S. Mk. 1.40.
Die zweite Auflage unterscheidet sich von der ersten dadurch, dass
die Hauptsätze über die dreiseitigen Ecken und in einem Anhange
die SStze über Kugelmütze, Kugelzone, Kugelausschnitt, Kugelabschnitt
hinzugekommen, sowie dadurch, dass die Übungsaufgaben erheblich ver-
mehrt sind.
Was die Figuren anbetrifft, so zeigen sie auch in der zweiten Auf-
lage nicht überall die wünschenswerte Anschaulichkeit. ^ Jahnke
t-- «••i-lr?«ari»che Abteilung.
Von A. SiCKENBERGER. Zweiter
_ "^ -.TTifr-^s*. y Anflmge. München 1896. Th. Ackermann.
-^^-^ -zr^ j=rr^ A:iiji^ nnterscheiden sich von der ersten durch
-i^ :-^ - •- L=--~r= beigefügten Übnngsbeispiele. Die dritte Anf-
^ :r- r-z ..^^ A^im-k der weiten. j, j^^,^
r^ ■ 111 t- T:ii F.Meigen. Hildborghansen 1896. 0. Pezoldt.
- -s--r ^'-rr c.- Haartsätzc der elementaren Geometrie in
•'" kj^-^-a-^ !-•• A^schaoimg nnd Bewegung werden ans
Recht hübsch ist der Abschnit:
Jis- ii^.-^I lb«r das gleichschenklige Dreieck würd»
:-_ »r-^ i-l^~Jf*^ ^Sjzimetrieaxe" an Einfachheit gewinnen.
^ ." r L:»*r ii* Ähnlichkeit von Dreiecken bedeutend
• j- >!;<•!: xn*i ^tkcien aber kann das Buch, welches al>
::A^iiA.*j»?a Abteilung einer Sammlung „Technische
> IT J^^ec5 empfohlen werden, j,^ j^^^^^
— ■
^•i«
- »
•^i^x
wi» •
m y Mn«»KS. Hildburghausen 1896. O.PezoMt.
* o- TjA-r^er^atischen Abteilung der „Technischen
. .. '^».-jfi Arsciinitte der Trigonometrie in passender
^•- ^*i -3 F,ji3Lra beansprucht die Berechnung des
^ :r*i r^ierrks. Die zahlreichen, durchgerecli-
iS- i^r R*u- und Maschinenkunde, der prak-
I v. -i *i' :r ."istmen. Dabei ist der Hauptwert auf
... • uti'z:a^ri selbst gelegt, während Logarithmen
.. *»i«^'j:^r,fv^nnel und bei der Berechnung eines i
^ .. ^'^'tras werden. i
•tt b a-^f^rtt :Nrhttlen wegen der vielen praktischen
... ..u- .. .^a. E. Jahnke.
: * x-vv,' -L. Lehrbuch mit systematisch geord-
..^ 'IT xaulen und zum Selbststudium. Fünfte
IV * ^ Aokermann. 222 S.
Ätts betrachtet bietet das Lehrbuch
. vtNi."hätt und Vorrede verraten, in erster
>ti:K so wäre eine erhöhte Übersicht und
*o ctt auf^ dass der Verfasser die An-
^ ,.,v* 1*4 »»Vmkreis" vermeidet, femer dass
^- :• •^'
% ^
V.
Rezensionen. g7
er an melureren Stellen schreibt: „das Eck eines Yielecks^^ Der Abschnitt,
welcher von der Berechnung der Peripherie des Einheitskreises handelt,
beginnt mit den Worten: „Es ist bisher nicht gelangen, die Maßzahl
dieser Peripherie in geschlossener Form, d.h. als Resultat einer endlichen
ZahlenTerbindung darzustellen/* In einer Anmerkung heisst es dann weiter:
nTt ist spater ohne Nutzen bis auf 140 Stellen genau berechnet worden."
Dagegen möchte Referent den dritten Anhang lobend hervorheben,
wo der Verfasser isoperimetrische Sätze in Legendr escher Weise behandelt
and eine Reihe historischer Notizen beifQgt. Leider fehlen letztere bei Ab-
schnitt 161, 173, 174, 175. 176. E. Jahnke.
Zar Auflfisnng der allgemeinen Gleichung des dritten Grades. Von
£. Obohmann. Wien 1895. A. Holder.
Es ist ein Versuch, für die kubische Gleichung eine Auflösungsmethode
zu finden, welche praktisch schneller zum Ziele führt als die üblichen Methoden.
In dem irreduziblen Fall treten von goniometrischen Funktionen nur
die Tangente auf. E. Jahnke.
E. RoüCHä et Ch. de Comberousse. Le^ons de G^om^trie r^dig^es suivant
les derniers programmes officiels et accompagnees^ pour chaque
le9on, d'exercices et de probl^mes gradu^s. Premiere partie. Paris 1896.
Gauthier -Villars. 173 p.
E. RoucH^ et Ch. de Comberousse. Solutions d^taillees des exercices et
problimes ^nonces dans les Lebens de Geometrie. Premiere
partie. Paris 1896. Gauthier -Villars. 168 p.
Dieses Lehrbuch fCLr Geometrie besteht aus vier Teilen, von denen
uns der erste, „La ligne droite et la circonfÄrence de cercle" überschrieben,
vorliegt. In dreissig Lektionen wird ungefähr das geometrische Pensum
der Quarta und Untertertia unserer höheren Schulen erledigt. Es braucht
wohl kaum hervorgehoben zu werden, dass die Darstellung der Verfasser
der ,, Elements de gtometrie^^ sich durch Klarheit und Eleganz auszeichnet,
und dass die jeder Lektion beigefügten Lehrsätze und Aufgaben geschickt
ausgewählt sind. Sehr hübsch ist u.a. die 16. Lektion, welche von der
Sjrmmetrie der Figuren handelt, nebst den angehängten Übungsaufgaben.
Gesondert hiervon haben die Verfasser die Lösungen zu den Übungs-
aufgaben herausgegeben, indem sie je nach der Schwierigkeit der Frage
die Lösung nur kurz angedeutet oder ausführlich mitgeteilt haben.
E. Jahnke.
Die elementare systematische nnd darstellende Geometrie der Ebene
in der Mittelschule. Von K. Fink. Erster und zweiter Kurs ifür die
Hand des Lehrers bearbeitet. 151 S.
Sammlung von Sätzen nnd Aufgaben zur systematischen nnd dar-
stellenden Geometrie der Ebene in der Mittelschule. Von E Fink.
rHäronsch-littnariiGhe Abteilnng.
^ "k
• j"«. *
imi nfviter Ems f3r di» Quid des Schulen bearbeitet Mit zehn
^'ugmaigiii :xzid 84 BHtttem fBr das dmnteliend-geometr. Übongeo.
1^9«. E. Lanpp. 108 S. Mk. 1.60 und Hk. 2.80.
:it ior AnsLchtf daas im geometrischen Unterricht auf
^-^ '.. i<ir 'Th^mecz:^ itxbr Gewidbt als bisher gelegt werden müsse.
^- 1 '--^.^ ^^ ^r ^inmai rorch Ifodelle erreichen, zn deren Anfertigung
r «nuisnzieiien ^ei. rpreitens durch die dem Bache beigegebenen
■ T-- f. ^f *r u< "^ ria««! fe- £e Aosföhrnngen der darstellenden
, ..- — *r^ti :-fa -k-iiiüer betracktet wissen will.
-? ^ea . \ar»' -nerisa -ne Elemente des Baumes, die Bewegangs-
.:'tr^i. ü*f iBBCraZe und axiale Symmetrie, die parallele
' ir:ii.>?r'««r*cm*Mmr. IHrehen und Umklappen einer Figur, das
— A. >-.*->.». tix*i -t*r vr^sis^ JiL zweiten „Kurs^^ die Euklidischen Axiom«
.» - .•Qt^.'i'sttra« u«s ^.nuitjorfi^sti der Figuren, der Ähnlichkeitspunkt, die
-.^^ !•-%.. *4.*w. -« Sitz» ittf C«Ta und Menelaus, die harmonischen
:i sruxtiUT'fl: «~:?fr9ek und Yierseit, Ahnlichkeitsaxen imd
X ^r-. *^i *vi ^r^ iirffiies, die Potenz eines Punktes in Bezng
-•» sMi .;to rkS'T'csciroblcm bebandelt.
^.i ^iiiAJv: «lui^:; «sea kurzen Abriss der historischen Eni-
^ .* . ^ut^J■3*-c*<3^fu» S. 108 — 131), ein zweiter ein Begleit-
V .->>&.:• r 13^« wo die Ausführung in Farben empfchJen
^ ^^ ^;.xv-, >% iJK Tirflfwbige Darstellung der zwölf Potenz-
^,^ ' .- .^<.
....;s^ . t ^ r.* was der Verfasser als neu eingeführt wissen
... ^ ^ >rt: i::*i«»rswo thats&chlicb zur AusfGhrung gelangt,
: X. c> a ix?3i einen oder anderen Fachgenossen mannig-
a- ' <i%^ irr Blitlter. Von B. Habenicht. Mit 148 Figuren.
Nfc. S^.bstrerlag. 18 S. Mk. 2.
..«.^.d^ivcr Vermach, die analytische Form der Blfttter n
.«>dk:»8»<fr angestellt hat, um daraus Schlüsse auf di«
^ i«.x!t.^tt. ^Wie n&mlich aus der mathematisch be-
.j. V rtKTi^ auf die treibenden Kräfte geschlossen wird,
^^us der analytisch festgelegten Blattform zu ent-
V. . «^ "Kiu Versuche, dieses Problem anzugreifen, würde
. i %a« ^rv!^^^ Schwierigkeiten stossen
oi»a analytischer Ausdruck mitgeteilt wird, seien
* » •»
^ l r 0^ a y) + 4 sin* 3 y,
Rezensionen. 69
r = 2 (cos q> + ys + cos* q>) — 6 sin* -^ — 0,3 sin* 60 %
das Blatt des Epheus:
r = 3(1 + cos^g)) + 2 cos y + sin*g> — 2 sin* 3 q) cos* -|- »
das Blatt des spitsblättrigen Ahorns:
r = 10}^l + cosg) - 6 (l + sin*-ii5Lcos*|j + 2 sin* 1 Ig» cos* -|-
E. Jahnke.
Der Terjfln^e Magister Matheseos. Von E. Tbaub. Ein Beitrag zur
Sphärik und absolatgn Geometrie. Lahr 1896, M. Schaaenborg. 12 S.
Der Verfasser weist die Giltigkeit des Pythagoreischen Satzes in der
Form: „Im rechtwinkligen Dreieck ist der Inhalt des Kreises, der mit der
Hypotenuse als Badins beschrieben wird, das arithmetische Mittel ans den
zwei Kreisen, welche bezüglich mit Summe und Differenz der Katheten als
Badien konstruiert werden^^ auch fCb: die Sphttrik und absolute Geometrie nach.
Beferent erlaubt sich den Herrn Verfasser auf V. Schlegel, Der
Pythagoreische Lehrsatz in mehrdimensionalen Bäumen. From the Congress
Mathemaücal Papers, aufmerksam machen. -^ Jahnke
Praktische Geometrie auf dem GjTnnasinm. Von G. Deoenhardt. Frank-
furt a.M. 1896, Chr. Hermann. 30 S.
Es ist ein „Versuch, elementare Aufgaben aus der Feldmesskunde in
den Gymnasialunterricht aufzunehmen, um durch dieselben namentlich in
den Unter- und Mittelklassen des Gymnasiums eine Belebung des geo-
metrischen Unterrichtes herbeizufQhren. Wenn auch schon bisher hier und
da die praktische Geometrie in der Schule Berücksichtigung gefunden haben
dürfte, so fehlt es doch an einer Auswahl und Zusammenstellung des für
das Gymnasium passenden Stoffes/' Die hier gebotene Sammlung, der vier
Figurentafeln angehängt sind, muss als recht brauchbar bezeichnet werden.
Sie wird auch solchen Fachgenossen willkommen sein und manches Neue
bieten, welche seit langem gewöhnt sind, Beispiele aus der praktischen
Geometrie zur Belebung des geometrischen Unterrichts heranzuziehen.
Die Mannigfaltigkeit der Aufgaben geht aus der beifolgenden Inhalts-
übersicht hervor: Markieren und Messen von geraden Linien, Loten,
Parallelen und Winkeln (Ohmanns Feld -Winkelmesser), Abstecken einer
Geraden zwischen Hindernissen, Errichten Yon Loten und Dreiteilung des
Winkels ohne Winkelinstrument, Anwendungen der Proportionalität von
Linien, Flächenmessungen, Trigonometrische Aufgaben, NivelUerong, Meß-
tischaufnahme, Aufiseichnen von Plänen im veijüngten Maßstabe, Spiegel-
sextant, Vermessung in Stadt, Provinz und Staat.
Beferent erlaubt sich, den Herrn Verfasser auf die Martussche
Sammlung trigonometrischer Vermessungsaufgaben aufmerksam zu machen.
E. Jahnke.
70 Historisch -litterariflcbe Abteilung.
Zmr Theorie der reellen Kurven einer rationalen Funktion n**° Grades
Ar komplexe Variable. Von H. Suhle. XIY. Jahresbericht des
Henoglicben Friedrichs -Bealgymnasiams. Dessau 1896. G. Dünn-
bsapt. 16 S.
Die TorUegende Arbeit bildet eine Erg&nzuDg und Fortsetzung von früheren
ProgrammabbandlTingen desselben Verfassers ans den Jahren 1893, 1894.
Macht man in der Gleichung:
£ = u* + «1 u* "■* + •••+ a»
die Substitution: . .
80 möge .=.U(x,y) + iV(x,v)
werden. Dann betrachtet der Verfasser einerseits die Flachen
e = U(x, y) und ;er = 7(ir, y),
anderseits die reellen Kurven:
Der erste und zweite Abschnitt handeln von den Asymptoten der zur
Fl&che V{xy y) bezw. V(j', y) gehörigen Niveaulinien «*•" Grades, der dritt?
von den Beziehungen der reellen Nebenkurven zu den Asymptoten der
Niveaulinien jener Flächen und der vierte von dem reellen Kurrensystem
der Funktion: ij ^ (a; + «>)'•
und der geometrischen Darstellung der n^^ Einheitswurzeln.
Die ersten Abschnitte dürften an Übersicbt und Einfacbheit gewinneo.
wenn von vornherein in
f{x) = 0?« + a^x"""^ H f- a.
iWv zweite Term durch die Substitution:
n
ium Verschwinden gebracht wird. Das Gleiche gilt vom vierten Abschnitt
v^MWtt von vornherein Polarkoordinaten eingeführt werden. jj Jahnkk.
li^'oiiH de oiu<^niatiqne profess^es k la Sorbonne par Gabriel Koekig>.
av00 des notes par M. G. Darboux et par MM. E. et F. Cosse&at.
Ki^ter Teil: Cin^matique th^orique. Paris 1897. A. Hermann
\ und 499 S.
hii> Kiuematik, d.i. die Lehre von der Bewegung ohne Rücksicht aoi
ii' \\ukwid«u Kr&fte, hat in den letzten Jahren von verschiedenen Ge-
• '^("i^'uuktvu aus eine Reihe hervorragender Bearbeitungen gefunden. Die
NS'*Wc \ou So hoen flies und Mannheim untersuchen auf synthetischem
^\ V Kuut v4kud Benutzung des Zeitbegriffs die Eigenschaften der dorck
Rezensionen. 7 1
ewegong erzeugten Bamngebilde. In Verbindung mit dieser reinen ,^Geo-
etrie der Bewegung^' wird z.B. in Schells „Theorie der Bewegung und
IT Kräfte** auch der Geschwindigkeits - und Beschleunigungszuatand, und
rar teilweise analytisch, behandelt, und damit erscheint, obwohl nur in
)r Bolle einer Hilfsyariabeln^ die Zeit als ein der Geometrie fremdes
lement Auch in Burmesters noch unvollendetem Lehrbuche begegnen
ir den Geschwindigkeiten als einem viel gebrauchten Hilfsmittel zur Lösung
iometrischer Aufgaben; hier wird ausserdem das Forschungsgebiet durch
eranziehnng yon Problemen der Maschinentechnik beträchtlich erweitert.
Gegenüber der anfangs erwähnten streng geometrischen Auffassung
Iden in den vorliegenden Vorlesungen über Kinematik die Formeln für
e Geschwindigkeiten und Beschleunigungen die eigentliche Grundlage und
imit auch die Quelle für die geometrischen Eigenschaften der von dem
iwegten System erzeugten Linien und Flächen. In der völlig folge*
chtigen and einheitlichen Durchführung dieses Standpunktes, sowie in der
>rwiegend analytischen Darstellung erblicken wir die charakteristische
igenart des reichhaltigen Werkes, das wir als eine wertvolle und will-
■
)mmeDe Ergänzung der kinematischen Litteratur begrüssen. In Anord-
ang and Behandlungsweise des vorgetragenen Lehrstoffes steht es in
»inen ersten zehn Kapiteln dem Buche Schells verhältnismässig am
Khsten, wenn es auch in seinen Ergebnissen über dieses häufig hinausgeht.
Die folgende Übersicht versucht den wesentlichen Inhalt in kurzen
igen za kennzeichnen, ohne bei der Fülle des vorhandenen Stoffes auf
oUständigkeit irgendwie Anspruch zu erheben.
Im ersten vorbereitenden Kapitel entwickelt der Verfasser im Anschlnss
1 Mob ins und Chasles die Geometrie der Streckensysteme, ungefähr in
imselben Umfange wie in der zweiten Auflage des Schellschen Werkes,
Kr in vielfach selbständiger Gestaltung.
Das zweite Kapitel enthält die • Definitionen der Geschwindigkeit und
^r Beschleunigung eines Punktes (Formeln für krummlinige Koordinaten etc.).
as dritte handelt von der relativen Bewegung und der Zusammensetzung
(r Oeschwindigkeiten und giebt u.a. die wichtigen Formeln für die Pro-
ktionen der Geschwindigkeit auf die Axen des bewegten Koordinaten-
^ms. In der Anwendung solcher Koordinatensysteme, deren Axen nach
im von Darboux gegebenen Vorbilde in jedem einzelnen Falle passend
(Wählt werden, erkennt der Verfasser das sicherste und bequemste Werk-
Qg der kinematischen Untersuchung, und er macht davon in den folgenden
iLpiteln ausgiebigen Gebrauch.
Im vierten Kapitel wird der Fundamentalsatz über die momentane
ewegang eines starren Körpers in eigenartiger Weise abgeleitet: Aus den
1 vorigen Kapitel erhaltenen Formeln folgt zunächst, dass zu jeder Lage
» bewegten Körpers ein Streckensystem gehört, dessen Moment in Bezug
^ irgend einen Punkt des Körpers die augenblickliche Geschwindigkeit des
onktes darstellt. Dieses Streokensystem kann in bestimmter Weise ersetzt
erden durch eine Einzelstrecke und ein Streckenpaar, dessen Ebene auf
72 Hiatx>risch-litterari8che Abteflung.
jener senkrecht steht Die Einzelstrecke ist gle&chbedentend mit
Drehung des Körpers um die durch die Sirecke gehende Axe, und
Paar bewirkt eine Verschiebung parallel zu dieser Axe; der Körper vol
führt also augenblicklich eine unendlich kleine Sehraubenbewegong.
so gefundene Sati wird nachtr&glich in herkömmlicher Weise geometris
bewiesen; hieran schliessen sich die bekannten Eigenschaften über d
Nullsystem, welches die Punkte des Körpers mit den Normalebenen iln
Bahnkurven bilden etc.
Es folgt ein Kapitel über die Beschleunigung der relativen Bew
(Formeln für die Projektionen der Beschleunigung auf die Axen des
wegten Koordinatensystems, Satz von Goriolis, Beschleunigungs
eines starren Körpers).
Die beiden n&chsten Kapitel beziehen sich auf die Bewegung ei
starren ebenen Systems in seiner Ebene. Die allgemeinen Foi
für die Geschwindigkeit der Systempunkte führen, angewendet auf
speziellen Fall der ebenen Bewegung, zur Auffindung des Pols nnd
Rollkurven; die entsprechenden Formeln für die Beschleunigung liefert
Savary (Euler)sche Gleichung für die Ejrümmungsmittelpunkte der
den Systempunkten erzeugten Bahnkurven. Auf S. 152 begegnen wir
etwas voreiligen Behauptung, dass ein gewisser Systempunkt mom
eine Inflexionsstelle beschreibt, weil der^ zugehörige Krümmungsmittelp
unendlich fem liegt. Dass ein bestimmter Punkt des Wendekreises in
Regel einen Undulationspunkt durchschreitet, bleibt unbeachtet; dann
natürlich auch auf die Punkte stationärer Krünmiung und verwandte D
nicht eingegangen. — Der Verfasser betrachtet (S. 154) den siugcl
Fall, dass die BoUkurven einander oskulieren, aber die schonen
wesentlich allgemeineren Untersuchungen von Mehmke im 35. Bande di
Zeitschrift finden hierbei keine Erwähnung. Die auf S. 163 angegel
Einteilung der cyklischen Kurven ist nicht ganz zutreffend; hier fehlt
Satz von der doppelten Erzeugungsweise dieser Kurven. Auf S. 167 h
wir die Aufgabe, für einen beliebigen Systempunkt den KrOmmungsnit
punkt seiner Bahnkurve zu konstruieren, wenn zu zwei anderen Sv«i
punkten die entsprechenden Krümmungsmittelpunkte gegeben sind. B
mitgeteilte Lösung, bei welcher zunächst der Wendepol bestimmt wird, (
scheint uns umständlicher als die bekannte Bobilliersche Konstroktion- '
Recht ansprechend ist dagegen am Schlüsse des 7. Kapitels der Abscb
über den Inhalt der Flächenstücke, die von einer starren oder veris^
liehen Strecke bestrichen werden.
Das achte Kapitel giebt die bekannten Sätze und Formeln fiberl
sphärische Bewegung; das neunte nimmt die im vierten Kapitel abgelirociM<
Betrachtung wieder auf und beschäftigt sich mit der allgemeinsten B
wegung eines starren räumlichen Systems, dargestellt durch das Bollen m
Gleiten zweier geradlinigen Flächen. Besondere Beachtung verdienen d
Abschnitte über solche Systemkurven, die eine Hüllbahnknrve besiu«
sowie über zwei Sonderfälle der allgemeinen Bewegung: Im enta sind ^
Rezensionen. 73
indschiefen Axenflftchen aufeinander abwickelbar, im zweiten sind sie
l>wickelbare Flächen, deren Büokkehrkanten einander beständig berfibren.
Das zehnte Kapitel handelt von den Graden der Bewegongsfreiheit.
Tir heben hervor die allgemeinen üntersuchnngen über die Bewegung
nes starren Körpers^ dessen Freiheit grösser ist als Eins.
Die beiden letzten Kapitel stehen mit den vorhergehenden in loserem
Bsammenhang. Das elfte — das nmfangreichste von allen — ist den 6e-
nkmechanismen gewidmet. Es omfasst das Gelenkviereck — jedoch ohne
e allgemeine Theorie der Koppelktirve — die Mechanismen zur Umwand-
ng einer Bewegung in eine gesetzmässig entsprechende, die angenäherten
eradführungen von Watt und Evans, Mechanismen zur genauen Gerad-
hrung, sowie einige unebene Gelenkmechanismen. Der Kempesche Satz,
ich welchem jede ebene algebraische Kurve durch einen Gelenkmechanis-
os erzeugt werden kann, wird dahin erweitert, dass überhaupt jede alge-
aische Verbindung zwischen n gegebenen Punkten im Baume sich durch
Den solchen Mechanismus verwirklichen lässt.
Das zwölfte Kapitel betrachtet die komplane Bewegung eines starren
»enen Systems als speziellen Fall der Kollineationen einer Ebene in sich,
wie ihre Beziehungen zu den imaginären Kreispunkten der Ebene. Hieran
Uiesseu sich die entsprechenden Untersuchungen über die Bewegung
les starren Körpers im Baume. Auf diese folgt endlich die analytische
Erstellung der ebenen, sowie der sphärischen Bewegung durch lineare
Aze, bez. gebrochene Substitutionen einer komplexen Variabein, mit einem
Inweise auf die gruppentheoreüsehe Auffassung.
Die Zusätze von Darboux (47 S.) betreffen:
1. eine neue Ableitung der Transformationsformeln von Euler und
Ol. Bodriques (Kap. 8),
2. die Lehre von den um Wendungen und ebenen Spiegelungen, an-
gewendet auf den Fundamentalsatz von der Momentanbewegung
eines starren Körpers (Kap. 4),
3. eine inhaltreiche Untersuchung über algebraische Bewegungen.
Als Beitrag von E nnd F. Cosserat finden wir eine anziehende
beit über die Kinematik eines kontinuierlichen (veränderlichen) Mittels
7S.).
Den Schluss des Werkes bildet eine Beihe von Anmerkungen des Ver-
sers, in denen einzelne Abschnitte weiter ausgeführt und gewisse
chbargebiete, wie Balls Schraubentheorie und Hamiltons Qoatemionen
rz gestreift werden (71 S.). In der siebenten Anmerkung (S. 446) scheint
Irrtum vorzuliegen, wenn bezüglich des Beschleunigungszustandes eines
rren Körpers auf Schoenflies „Geometrie der Bewegung^^ verwiesen
rd. Übrigens sind auch an einigen anderen Stellen die Litteraturangaben
ht unbestimmt, z.B. S. 13:
„On pourra consulter a ce sujet un Memoire de M. Linde-
mann ins^re dans les Mathematische Annalen."
I]lsi.-Utt. Abt. d. Zeitoohr. f. Math. u. Fhyi. 4S. Jahrg. 1898. S. Heft. 6
. imfi.ost \st 'Jt dm gansen Werke klar and leicht bssür)
roU. Dem EnclieiBen dea Eweit«n Band«
tttik aithalten soll, sehen wir mit bertd
K. MüLißt.
Ucr iMS Nnri«asche Prinzip der Fn
bMMdrm- Bteksiekt aaf die elektristtf
;. Setäass. Leiptig 1896, B. Q. Tenbner.
4^:>-::tfa ^'I^^^hK- idchnea sicli bek&iintlich, trotzdem i
•;r-Mc.-..:=k:^n ies VerfBam^ra behandeln, dorcb eiiie klait n
:>if.::f It:«« hst m ttiri3hrliche) Exposition ans. J^idö
-a i:a Vogrrvden, in denoi der Yer&sser die Suuv
_-ii .r^--c iti^r kn Ttfwsndtea andeicr Forscher mit ij
. > i^ef Mtch aichi: Teischmifat, die Trsgireite mi ^
--. .'^r -^=e 3n<i Vi^thoden dn« onparteüschen S«lbj;i.-i:
•^.. -';::'i i-im 3«EeD3entRi sduMi im Tormos, so in SU9
■'Li'.^a o-''*Tindi;a. imd <r darf mcfa im iresentüch': a
jM- ■ >; i'p 3»i N«w m betoaen.
<.;i^.!v. ~iJt« aiencw^ü^ Arbeit am dem Jahre Ifl
.71 '^ . v' . a^-hiia PoieadalfanhtioD
*■ * - '■'"*(«>^J'<1)
t«- -> .^..-'U'^v 'venun^QS implizite bei Grtt^ «
_ .>. .*><» 'si.,'äc:u::oD bt. das die dek&iscfae Ter<^:
^_ i.-fc. i-j^c«. - jn '.^wffenaaö la der Newto::^::
^^u.i' jun A'x»)r-inmg der elektnachen Mat«r.«
. . 4^;.::. i'21'i iaäs ■hib« noch eine bcsonds^ 0^
.^..-.11 ur«. >^tfr: seh p der Einheit, so wir<i i
-.,■-- ^. .-r .iti't-Ä-tixn Materie in der X«be der • ".
.■*-■,.' c.i- Niiai* man also p aar w«iij t -
_. -ii » i-i^ ujw rtt -mer Theorie «elanjjen. 1-
- - - .1 .üsöcrst ^^alz ibwäcfat, den Beoba-'^~;
■- - ... ut-i ii.vi icftt jene iui«n>ilich dim-' i.
■,i^ - ;i. 'x ^-'-burii-'hö Termeidet, diö t:-::
.^^« '--*-■»,.-.« ir-i:^-:>S«3 ist
,.■ ivii -'T-i-iz b« 'Itt näheren U=:^r-- -a
110 a^s •.irenafall eiaej
HU KU 'Qese Weise die b<
_. I
Rdzensiondn. 75
Es iSfist sieh nämlich das Produkt aus r^—^ und r mit Hilfe von Inte-
calbetrachtongen (S. 86) in eine Eeihe nach Exponentialfunktionen ent-
ickeb, wie folgt:
0 die ff, wie die Ä alle reell und positiv sind.
Der Gedanke , durch Einführung derartiger Exponentialfunktionen die
ewöhnliehe Potentialtheorie zu modifiaderen, findet sich, wie es scheint,
lerst bei Laplace (S. 114). An einer klassischen Stelle seiner Mecanique
deste ändert Laplace den Newtonschen Ausdruck ^, (fOr die Kraft,
it der zwei Massenpunkte m^, m^ im Abstände r aufeinander wirken) dahin
), dass er noch den yerkleinemden Faktor e"""* (ff positiv) hinzufQgt.
ach einer wichtigen, neueren Beobachtung von Seeliger scheint diese
aplacesche Korrektion in der That geeignet, eine gewisse, schon von
everrier untersuchte Vorwärtsbewegung des Perihels des Merkur zu er-
ären«
Aus diesen wenigen Bruchstücken hat der Verfasser eine ganze, um-
isende Theorie geschaffen, indem er eine Potentialfunktion (Z>(r) nach
lalogie von 1), nur in Form einer endlichen Beihe:
2) 0(r) =^— ^ — (Ai} «f föell und positiv)
Grande legt.
Unzweifelhaft liegt zunächst in dem Ansätze 2) eine gewisse Will-
r; man wird fragen, welche Vorzüge, oder gar welche innere Notwendig-
st der Ansatz 2) gegenüber anderen aufweist, und in zweiter Linie,
nn die Vorteile der Form (Z>(r) wirklich zu Tage liegen sollten, welche
fsikalische Bedeutung die über die Konstanten Ä^ a getroffenen Fest-
zangen besitzen?
Der Verfasser hat das elektrische Gebiet als Ausgangspunkt gewählt
1 hat hier nach einem Prinzip oder Axiom gesucht, welches sich gegen-
ff allen Abänderungen der Newtonschen Potentialfunktion
«riant verhielte.
Nun wird allgemein zugegeben, dass man aus der Annahme der Form
^^tenz eines elektrostatischen Gleichgewichtszustandes (für ein beliebiges
tem elektrisch geladener Konduktoren) einwandsfrei herleiten kann,
auch von physikalischer Seite her an der Vorstellung eines derartigen
><^hgewichtszustandes nichts wesentliches ausgesetzt wird, so hat der
"^^sser dies „Prinzip des elektrostatischen Gleichgewichts'^ zum Leitstern
lOmmen.
Hbtorisch-fittendiche Abteümig.
Soltta nuui nun wiikfieh aimcluiien, daas das genannte Prinzip emei
^rttunmenden EinfloBS anf die Foim einer im ftbrigen willkflrliche^
^iiiüftinttion aasüben möchte?
l^«r V«r&88er hat dies schwierige Problem zonSchst von negativer Säv
•.Kt Angriff genommen und hat nach Beispielen von Potentialfonktiona
at« bei deren Annahme ein elektrischer Gleichgewichtszostand ans
aiossea sei. Ein solches meriLWflrdiges Beispiel — nnd das schein
i»rtttii^ Sntdeeknng gewesen za sein, die den Gang der weiteren Unter
""_ ^tunHf ^f^i^ast hat ^ bot sich ihm in deti Fonktion:
Ml^ rW- 1
sÜ^ Konstante er positiv nnd sehr gross sein solL
|(S sei eine isolierte Metallkagel mit der Elektrizitfttsnienge M=^\
,^^^u, die man sich teils im Innern der Kngel, teils an ihrer Obeifläd»
^ ^^.jjig verteilt denke. Das von dieser Verteilnng anf irgend einen innen
.w Ict. isttSgedbte Potential V werde aufgestellt, sowie, nach £ntwickelTi£|
. ^^^^ uaoh Potenzen von a und r, die Ausdrücke AF und AAF.
t>«aiu ergiebt sich die einfache Relation:
^^ AAF-o*AF~4«a^-0,
. «iio invariable) rftumliche Dichtigkeit bezeichne.
U;w«Ht luau nunmehr noch die — allerdings wesentlich beschrfinkende -
^^^«jcoti&uttg Platz greifen, dass der der Zeit < » 0 entsprechende Ai-
m^u^tHuU iu Besug auf das Kugelzentmm symmetrisch sei, so fokit
i>. luit Küokaioht auf frühere, von Laplace und Bertrand her
cAiJ«^ Sat«0^ dass die Elektrizit&t der Kugel niemals zur Babe
.tu^'M kMUtti sondern sich in unaufhörlicher Bewegung (die sogsr Di^
^(44iu»uiü' wi^rd^n kann) befinden muss.
t uvi «v^iohoir lli^U|U0le kann man leicht noch mehrere aufstellen.
i ui^v'KohU b^wt^i^t nun der Verfasser in der That den Fundamental
Atk-tA i^n^ luU Ji»m Ihinsip des elektrostatischen Oleichgewichtsznstasdrs
'^,^^ iuhou kV(vMtiiiUt\uiktionen <P(r) die Gestalt 2) besitzen müssen. Di?
lu ,^Ks(^v»ui^iktialge$etz^, das je nach der Anzahl dor Glieder tob
\ tt« ^iu^lwUuxv^i iweigliedriges u. s.f. heisst.
Po Ui^ui^UMiui^lu di^der allgemeinen Potentialtheorie haben eine weit-
u \u4U'K^^ M^^( iWu^n der gewöhnlichen Theorie; die Laplacesche
^ . ; JV V 0 uuumt jVdooh eine wesentlich andere Gestalt an, indem
»^ .\*i 1»^« xiu^UoxUi^ K\iH)nentialgesetz <t>(r) «« gut:
AF-=«»F
v\ lA i\ iiui viuvu Uvüierten Konduktor elektrische Massen toq
•«vi i^t UM iU«iohgewichtszustande neben einer elektrischeo
' N^uuiii uvvU «»iue räumliche Ausbreitung der Elektrizität im
Kx'u lukUü« vorhanden, die ein einfaches Gesetz befolgt
i i U«iaht(\» singulare Vorteil des Greenschen Orenz&lles 1)
.. A itu aUgt>iu«ineren Falle wieder verloren gehen.
"t »
Rezensionen. 77
Besondere Beachtung verdient es, was übrigens nach anderen Erfahr-
gen zu erwarten war, dass sich der Beweis des sogenannten „Ezistenz-
eoremes^ der Potentialtheoiie, unter Zagrnndelegong der C. Neumann-
len Methode des arithmetischen Mittels, mit Hilfe von 5) weit einfacher
d durchsichtiger f&hren Ifisst, als im extremen Falle der Newtonschen
itentialfanktion.
Bei allen diesen Untersuchungen war bisher stillschweigend, nach
swton, die Hypothese der momentanen Fem¥m:kung vorausgesetzt.
In einem kurzen, aber nöchst interessanten Kapitel (Nr. VlLl S. 222 bis
il) lässt der Verfasser jene Hypothese &llen, ohne übrigens von seinem
|K)nentialgesetz weiterhin Gebrauch zu machen.
Er denkt sich wiederum zwei Massenpunkte m, nt^, von denen der
le dem anderen zur Zeit /g, wo sie den Abstand r^ haben mögen, das
wohnliche Potential W=wt»j9)(rQ) „zusendet^S Diese Zusendung soll
er, einer ersten Hypothese zufolge, einer gewissen, wenn auch sehr
einen Zeit i — Iq bedürfen, nach deren Ablauf die — in irgend welcher
iwegnng befindlichen — Punkte die Entfernung r besitzen; zudem soll
B Zusendung mit konstanter (sehr grosser) Geschwindigkeit erfolgen.
Der Verfasser macht dann die weitere Hypothese, das Potential W
kbe in Wirklichkeit die zur Zeit t vorhandene Entfernung r durchlaufen,
)za also die Zeit ,
forderlich seL
Ob und inwieweit sich diese zweite Hypothese mit der ersten in
bereinstimmung befindet, mag dahingestellt sein.
Durch einfache Rechnung ergiebt sich so ein Ausdruck für W, der
sdann dem Hamiltonschen Prinzip — das der Verfasser als suprema
i liinstellt — unterworfen wird. Man kann auch sagen, dass der Aus-
Qck W nach den Koordinaten variiert werde, sodass W eigentlich den
unen eines „Variations- Potentials ^^ verdiente (im Gegensatz zu dem ge-
ihnlichen „Differenüations- Potential ^^).
Numnt man noch im besonderen
9^(0 = 7'
^rt das angedeutete Verfahren auf den merkwürdigeü Satz:
„Die gegenseitige Einwirkung der beiden Punkte wird von
solcher Art sein, als ^Inde zwischen ihnen eine gewisse repulsive
Kraft R statt. Diese Kraft i2, die geradezu durch Variation
von W entsteht, ist identisch mit der durch das Weber sehe
Gesetz definierten Kraft:
6) ie = -^[l-,V+-y-r"],
falls man nur jene konstante Transmissionsgeschwindigkeit c als
identisch sich denkt mit der Weberschen Konstanten c."
'i*»rtavu-
.VJüci^ilimg^. Bibliographie.
5 ^ÜC
n::i«i.
lebendigen Kraft anfstel
In den I^en, wo
wenigstens ein de:
Grand eben dnrch die H
xsfs^deeVi sön würde
voses Feld eioffiiet.
W. Fbasz Metix
:^r--^
1 »
^ *_^ _-^ V "T
iSdS.
-'4. 1
fc - w
^«
-S-^-. '^■-^rrr^*t-mßft^J^ FTum.«^ Af J
\ !
-:*..—:
■ «> «
ii.:-
^L i » .^ -
«yji •'l TV"
i i
h4
•-».
'I •
M •
h
BiUiognphie. 79
itentafeln Ar du Jahr 1899. Hennsgegeben Tom Rdchsmariaeamt.
Berlin, IGtüer & Sohn. IL 1. 50.
bsTER, W. IL Lehmaxh, P., Die TeiinderL Tafeln d.a8trcmom.iLclironolog.
Teils des königL preoss. Normalkalenden ftr 1899. Nebst einem allgem.
j stai Beitrage Yon£.BiJBicnc. Berlin, Verlag d.k5mgL8iai.Biii«ai^ M.5.
irhandiimgen d. GeseÜBclL deoftBciier Naturforscher n.Änte. 68.Versamnihing
' zaFnuikfiirta.M.1896. l.Naturw.Abhandlimgen. Leipiig, Vogel. M.5.
yiotheca mathematiea. ZeitBchr.l Gesdi. d.Mathem. Hrsg.v. Grsr.ERSBTKÖif.
Goienlreg.d. J.1887-1896(m.eingedr.Bildn.). Berlin, Majer^kMtUler. M4.
Iirbncii über die Fortschritte der Mathematik. Heransg^. von Emu. Laufe.
26.Bd. Jahrg. 1895. 3.(Schli]ss-)Heft Beriin, Reimer. 1L11.40.
sröffentlichmigen d. kgL preoss. meteoroLInstitats. Hz^. d. Wilr. t. Bbxold.
Ergebnisse der magn. Beobaehtongen in Potsdam im Jahre 1896 n. inter-
nationale magnet. Simnltanbeobachtongen 1896. Berlin, Asher A Co. M.6.
rbeiten^ sstronom. -geodätische. VerOffentUdrang der kgl. bajer. Konmuuion
f&r die internationale Erdmessong. 2. Heft. Mflnchen, Frans. H. 8. 60.
lirbuchderA8trDnomieQ.Creoph7SLk. Hrsg.T. Hebjc J. E[lein. 8.Jahrg.l897.
Leipzig, Mayer. hart M. 7.
tzmigsberiebte, Münch., Mathem.Kl., 1897. S.Heft. München, Franz. M.1.20.
ABRECHT, Th., Bericht üb. d. Stand d. Ihf orscb. d. Breitenvariation L Deibr. 1897.
Hi3g. vom Centralborean der intern. Erdmessong. Berlin, Reimer. M. 3.
rbeiten, astr^ d.k.k.Gradmes8angBb., 9.Bd. LSngenbest Leipz.,Frejtag. M. 16.
"gebnisse d. meteorol. Beobacht. i. Systeme d. dentsch. Seewarte f.d.Desenniom
1886-1895. Hrsg.yond.I>ir.d.8eew. Hamborg, Friederidisen & Co. M. S.
iHrbncb, deotscbes meteorol. . f. 1 896. Beobachtongssyst. d. dentschen Seewarte.
XQ[. Jahrg. (21 .Jahrg. d. meteorologischen Beobaehtongen in Deutschland).
HeraosgegebenTon der Direktion der Seewarte. Hamborg, Ebenda. M.13.
Irster, W., n. E. Blenck, Popoläre Mitteilongen znm astronom. o. chronoL
Teile d. preoss. Normalkalenders f.1899. Berlin,Verl.d.k.stat.Boreaos. M. 1.
Geaohiohte der ICaihematik und Phyaik.
TRI Philomeni de Dacia in algorismom volgarem Job. de Sacrobosco com-
mentarios. Una com algorismo ipso edidit et prae&tos est Prof. Max. Coiize.
Snmptibos societ. regiae scientiar. danicae. Kopenhagen, HSst & S. M. 2. 25.
OGENDORFF, J.G., biogT.- litter. HandwOrterboch z. Oesch. d. exakten Wissen-
schaften. S.Bd. (1858— 1883). Heraosgegeben von B.W. Feddersen und
A. J. y. Oettingen. 1 4. o. 1 5. (Schloss -) Lieferg. Leipzig , Barth, a M. 3.
^, J. H. , Der Mathematiker Jak. Steiner y. ützendorf. Bern , Wyss. M. 1 . 20.
'iJNG,WiLH., K.Weierstrass. Bektoratsrede. Münster, Ascbendorff. M. — . 60.
tJi, G., Die Energetik n. ihrer gesch. Entwickelong. Leipzig, Veit & Co. M. 8. 60.
DEHANN , Ferd. , Ocdachnisr. a. Philipp Ludw.y. Seidel. München, Franz. M. 3.
Beine ICathematik.
niEB, E., Lehrb. d. eb. o. sphär. Trigonom. 2. Aofl. Stottgart, Metzler. M. 7. 40.
-Der logarithm. Rechenschieber ond sein Qebraoch. Ebenda. M.— .40.
rBEB,EMAK.,Vorlesongen über Differential- ond Integral -Recbnong. l.Bd.
Leipzig , B. G. Teobner. geb. M. 12.
iELL,WiLH., Allgem. Theorie der Koryen doppelter Erümmong in rein geo-
metrischer Darstellong. 2. AofL Leipzig, B. G. Teobner. M. 5.
»ER , Heinr. , Lehrb. d. Algebra. 2. Aofl. 1 . Bd. Braonschw., Vieweg & S. M. 1 0.
j
'U) ffirtonBch-litteranscIie Abteilung. Bibliographie.
ire Geometrie in synthetascher Behandlang (Sanun-
Kr. 72). Leipzig, Oöschen. M.— .8*1
riduiLiL A]gebra(8.0ö8chenNr.47). 2. Aufl. Ebenda. M.-.So]
in d.Onindl.d. Geom. 2.(Schl.-)Bd. Paderb.,Schömngh M.7!
DieAid^ben ans d.Elem.- Mathematik, welche bei der Prüfosi
d. Hathem. n. Physik an d. kgl. bayer. htun. u. techn. ünterr.-
i d. J. 1873 -1893 gestellt wurden. München, Ackermann. M.3.8i'.
<« Jac^ Vorksongen üb. synthet. Geometrie 2.T. Die Theorie d. Kegel
« HatttUt anf projektive Eigenschaften^ bearb. von Heinr.Schröta;
^ A3^ Dwdigcadien Ton Bad. Btorm. Leipzig, B. G. Teubner. M. 14
-w« '.T . MniÜplikatiQnstabeUe (in ross., franz. nnd dentscher Sprache)
Sc F-jOHE^^rg, Bkker. geb. M. 15.1
« PapF., Die Transfonnation.der trilinearen tem&ren Form is eis«
symmetrische. Dissertation. Leipzig, B.G. Teubner. M. 1.20.
. . i^. OL« JLs^äbcn z. Differential- n. Litegralrechn. , nebst d. Besoitaten o. ds.
Lii6«nirB!0cig.&e<v.Srtitoi.7.Anfl.yonE.Netto. Giessen, Bicker. geb.M.4.
Angewandte Mathematik.
\ «w. < -cyyy JL^«. STOLLK,B.,Praki Maschinenrechn. 3. Anfl. Berlin, 8ey del. M. S.d«!
;«L. T., Das Gesetz der kL Zahlen. Leipzig, B. G. Teubner. M.1
« Die Dynamik d. Syst. starrer Eörp. Deutschv. AdlSchepp.
V.: ^.W^nr.T.F.Klein. l.Bd. Die Elemente. Leipz., B.G. Teubner. geb.M.lO.
. ^.^^ A.>;>« Vorl««. üb. techn. Mechanik. 3. Bd. FestigkeitsL Ebenda. geb.M.12.
,^, ^ ^.^ Mathematische Tafeln für Markscheider u. Bergingenieure, so^^
yy v^raakche für Bergschulen. 4. Aufl. Berlin, Springer. geb.MJ.
\ .^. ^ Jk- F.« Astronomie, GrOsse, Beweg. u. Entfern. d.Himmelsköiper(Sainiiil
:^ iciNB Sr. ll\ 9. Aufl. Von Walt. F. Wislicenus. Leipz., Göschen. M.-.SÖ.
•^^.'w^.■<. S- lifein i. Berechn. d. Pracession (Aus: Annalen der kaiserl. Univen-
<N:;cn warte in Strassburg. 2. Bd.). Karlsruhe, Braun. M.5.
Physik und Meteorologie.
, _ ..^ ^ > . 5ohrit^en u.Kart. üb. Meteor. u. Erdmagn. Hrsg.v. G. Hellmann.Kr.l' •
1269 -1599. P. de Maricourt. F.Falero.P.Nunes. J. de Castro
:tt.imt. M. Cortes. G. Mercator. R. Norman. W. Borough. S. Stevin. M. 15.
J H Winkler. B.Franklin. T.F.Dalibard. L.G.LeMonnier: Über
;Jitaitit 1746—1753. Asher & Co. M.3.5'^
I,^i5 opt Drehungsverm. organ. Subst. u. d. prakt. Anwend., bearb. u.
c^^*ö 0. Schönrock u.a. 2. Aufl. Braun8chw.,Vieweg & S; geb.M.l?.
.^t H. (*b*?r elektr.Wellenu. ihre Anwend. z.DemODStr.d.Telegmplii'^
• MüTConl Experimentalvortr. 2. Abdr. Berlin, Gärtner. M.—i'^
VMÄlvtBerechnungelektr. Leitungen. Berlin, Springer. M.3.
'a\.» II über Warme einschl. der mechan. Warmetheorie u. derkine-
>.vcw der Gase. Wien, Pichler's Wwe. & Sohn. M.2.40.
• -^tixl i>hv».Eigensch.d.Kryst. in elem.Darst.Leipz.,VeitlCo. Mo.
^N, Pw Wettervorhersage. 2. Aufl. Stuttgart, Encke. H.")-
■N^ ,^%?ku, Liohterschein. od. Entlad., bez. als Glimmen, Büschel,
.» lK>i;en , in fr. Luft u. in Vacuumröhren. Halle, Knapp. M. 2<'
•* » ^ 4. H ^Uaussch.d.W., H. 1 99). Neudamm,Neunmnn. M.-.30.
\^j Feruihermometer. Halle, Marhold. ^-^
Historisch-litterarische Abteilung.
Preisaufgabe.
Die Fürstlich Jablonowskiscbe Gesellschaft schlagt für das Jahr 1901
is Preisaufgabe vor:
Die Theorie der quadratischen Differentialformen in
einem wesentlichen Punkte za vervollkommnen.
Die Theorie der quadratischen Dilferentialformen, welche von Bie-
lann angebahnt und namentlich von Christof fei and Lipschitz weiter-
efuhrt worden ist, hat durch neuere Untersuchungen in der Geometrie,
er T)ynamik und der Theorie der Transformationsgruppen eine erhebliche
iedeutung gewonnen, und jeder Fortschritt in jener Theorie würde auch
ier einen Gewinn bedeuten. Indem die Gesellschaft wünscht, dass die
'heorie der quadratischen Dilferentialformen in einem wesentlichen Punkte
ervoUständigt werde, lenkt sie die Aufmerksamkeit der Bewerber be-
anders auf die durch Lies Forschungen angeregte Frage nach der Natur
nd den Eigenschaften der Formen, welche kontinuierliche Gruppen von
Vansformationen gestatten. Für den Spezialfall ;/ =^ 3 hat neuerdings
lianchi* wertvolle Beitrage geliefert: es ist zu hoflfen, dass die Dar-
teilung der Kriterien für die Zugehörigkeit einer gegebenen Form zu
inem bestimmten Typus in invarianter Form gelingen, und dass das
tudinm der in den betreffenden Räumen herrschenden Geometrien sich als
ahnend erweisen werde.
Preis 1000 Mark.
Die anonym einzureichenden Bewerbungsschriften sind, wo nicht die
resellschaft im besondern Falle ausdrücklich den Gebrauch einer anderen
prache gestattet, in deutscher, lateinischer oder französischer
prache zu verfassen, müssen einseitig geschrieben und paginiert, femer
üt einem Motto versehen und von einem versiegelten Umschlage
«gleitet sein, welcher auf der Aussen Seite das Motto der Arbeit tragt, in-
wendig den Namen und Wohnort des Verfassers angiebt. Jede Bewerbungs-
chrift muss auf dem Titelblatte die Angabe einer Adresse enthalten, an
reiche die Arbeit für den Fall, dass sie nicht preiswürdig befunden wird.
• Memorie della Societa Italiana <lelle Seienze, Ser. IITa T. XI, 1897.
HI»t. - litt. Abt. d. Zeittohr. f. Matb. u. Phys. 43 Jabrg. 189S. 3. Ueft. 7
g2 Historiscli- litterarische Abteilung.
zorückzusenden ist. Die Zeit der Einsendung endet mit dem 30. November 1901
und die Zusendung ist an den derzeitigen Sekretär der Gesellschaft >fd
das Jahr 1898 Professor Dr. August Leskien, Stephanstrasse Nr. 10) t
richten. Die Resultate der Prüfung der eingegangenen Schriften werde
durch die Leipziger Zeitung im MSrz oder April des folgenden Jahres \a
kannt gemacht. Die gekrönten Bewerbungsschriften werden Eigentum *li
Gesellschaft.
W. Soheibner, Präs.
A. Leskien. E. Sievers. E. Lampreoht. H. lapsius.
K. Bücher. F. Zirkel. W. Pfeffer. W. HankeL
Rezensionen.
Zur Entdeckung des Elektromagnetismus. Abhandlungen von Ea.v
Christian Örsted und Thomas Johann Seebeck (1820 — 1821
Herausgegeben von A. J. Öttingen. [Ostwalds Klassiker der exakte
Wissenschaften Nr. 63.] Mit 30 Textfiguren. Leipzig 1895. Terläi
von Wilhelm Engelmann. 83 S. Preis 1.40M.
Die örsted sehe Abhandlung umfasst nur acht Seiten und führt dd
Titel : Versuche über die Wirkung des elektrischen Konflikts auf die Mag&e:
nadel. Sie erschien in lateinischer Sprache und wurde von Gilbert m
Deutsche übersetzt
Seebecks Arbeit lautet: Über den Magnetismus der galvanischen K^^ti
und ist 65 Seiten gross. Sie verdankt ihre Entstehung zweien Vorlesnngts
Den Schluss bilden Anmerkungen, in welchen uns die beiden Gelehrte^
persönlich näher bekannt gemacht werden. g Nebei
Über Faradaj'S Kraftlinien. Von James Clerk Maxwell (1855—1856
Herausgegeben von L. Boltzmann. [Ostwalds Klassiker der exaktes
Wissenschaften Nr. 69.] Leipzig 1895. Verlag von Wilhelm Ecgfi
mann. 130 S. Preis 2 M.
Der Inhalt zerfallt in drei Teile, von denen der erste lautet: Ar
Wendung auf statische Zustände und stationäre Strömung. Der zweite be|
handelt Faradays elektrotonischen Zustand, während der dritte eine Reibi
von Beispielen mathematisch löst.
Die Anmerkungen erstrecken sich über 32 Seiten und lassen erkennen
wie sehr der Herausgeber bemüht ist, die knappe und deshalb schve]
verständliche Ausdrucksweise Maxwells einem grösseren Leserkreis man^
Rezensionen. g3
gerecht zu machen; denn nur auf solche Weise ist es möglich, die moderne
Theorie über die Elektrizität rasch einzuführen und die alten, seit dem
Aufschwung der Elektrotechnik nicht mehr ausreichenden Anschauungen
zu verdrängen. ^ ^^^^
Magnetische Polarisation der Metalle nnd Erze durch Temperatur-
Differenz. Von Th. J. Sesbeck (1822 -- 1823). Herausgegeben von
A. J. VON Ottingen. [Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften
Nr. 70.] Mit 33 Figuren. Leipzig 1895. Verlag von Wilhelm Engel-
mann. 1 20 S. Preis 2 M.
Die vorliegende Arbeit Seebecks ist an Inhalt wichtiger, als die in
Nr. 63 dieser Sammlung wiedergegebene. Jedoch ist es der Ausdrucks-
weise wegen nötig auch diese zu lesen. Da der Lebensgang des Autors in
die Anmerkungen von Nr. 63 aufgenommen ist, so beziehen sich die jetzigen
Zusätze lediglich auf die Abhandlung selbst, die einen Auszug aus vier
Vorlesungen bildet. _ _ g ^^^^^
Chemische Analyse durch Spektralheohachtnngen. Von 6. Kirchhoff
und R. BuNSEN (1860). Herausgegeben von W. Ostwald. [Ostwalds
Klassiker der exakten Wissenschaften Nr. 72.] Mit 2 Tafeln und
7 Figuren im Text. Leipzig 1895. Verlag von Wilhelm Engel-
mann. 74 S. Preis 1. 40 M.
In diesem Bändchen sind zwei Abhandlungen aus Poggendorffs
Annalen abgedruckt, welche das Fundament der nunmehr unentbehrlich
gewordenen Spektralanalyse bilden. Obwohl Text und Inhalt wesentlich
von Bunsen herrühren, so wird das Verdienst Kirchhoff s bei dieser wich-
tigen Entdeckung keineswegs geschmälert. Der Herausgeber teilt in den
Anmerkungen mit, wie Bunsen den Hergang der Entdeckung schildert,
die namentlich der Chemie zu einem ungemein wichtigen Hilfsmittel ge-
worden ist. X, T^y
B. Nebel.
Tniersnchnngen Aber die Gesetze der Verwandtschaft. Von Claude
Louis Berthollet (1801), Herausgegeben von W. Ostwald. [Ost-
walds Klassiker der exakten Wissenschaften Nr. 74.] Leipzig 1896.
Verlag von Wilhelm Engelmann. 113 S. Preis 1. 80 M.
Wir haben es hier lediglich mit einem Neudruck einer im Jahre 1 802 in
Berlin erschienenen Übersetzung von Berthollets französischer Ausgabe zu
thun. In den Anmerkungen wird zunächst der interessante Lebenslauf des
Verfassers mitgeteilt, an den sich einige kritische Bemerktmgen anschliessen.
B. Nebel.
Abhandlung Aber die Herleitnng aller kristallographisGhen Systeme
mit ihren Unterabteilungen aus einem einzigen Prinzipe Von Axel
Gadolin (1867). Deutsch herausgegeben von P. Guoth. [Ostwalds
7*
§4 Historisch -litterarische Abteilung.
Klassiker der exakten Wissenschaften Nr. 75.] Mit 26 Textfiguren
und 3 Tafeln. Leipzig 1896. Verlag von Wilhelm Engelmann.
92 S. Preis 1. 50 M.
Gadolin fährte auf Omnd des von Hany entdeckten Erfahrongs-
gesetzes der Rationalität der Indices, ohne irgend welche Annahme über
die Moleknlarstmktar der E[ristalle, den Nachweis, dass es nnr 32 Klassen
▼on Kristallen geben könne, die sich dnrch ihre ganz bestimmte Axt der
Symmetrie von einander unterscheiden. Zu dieser Erkenntnis kam schon
1830 der deutsche Mineralog Hessel. Seine Arbeit ist aber 60 Jahre lang
nicht berücksichtigt worden. Die eleganteste Ableitung rührt doch von
Gadolin her.
Hier zeigt sich wieder deutlich der Nutzen, welcher durch die Heraus-
gabe dieser Sanunlung von Klassikern der exakten Wissenschaften gestiftet
wird. Werke, welche in einer dem Gelehrten nicht geläufigen Sprache und
in einer dazu noch weniger verbreiteten Zeitschrift erschienen sind, kommen
auf diese Weise in den Besitz der Allgemeinheit, wodurch auch das unab-
hängige Arbeiten über denselben Gegenstand vermieden wird, g Vebki
Die Portschpitte der Physik im Jahre 1893. Dargestellt von der Physi-
kalischen Gesellschaft zu Berlin. 49. Jahrgang:
Zweite Abteilung, enthaltend: Physik des Äthers. Redigiert von
Richard Börnstein. Braunschweig 1895. Druck und
Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. 900 S. Preis 30 M.
Dritte Abteilung, enthaltend: Kosmische Physik. Redigiert von
Ric^HARD Assmann. Braunschweig 1895. Druck und
Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. 727 S. Preis 26 >I.
Die Fortschritte der Physik im Jahre 1894. Dargestellt von der Physi-
kalischen Gesellschaft zu Berlin. 50. Jahrgang:
Erste Abteilung, enthaltend: Physik der Materie. Redigiert von
Richard Börnötein. Braunschweig 1895. Druck und
Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. 600 S. Preis
22.50M.
Zweite Abteilung, enthaltend: Physik des Äthers. Redigiert von
Richard Börnstein. Braunschweig 1896. Druck und
Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. 853 S. Preis 30 M.
Dritte Abteilung, enthaltend: Kosmische Physik. Redigiert Ton
Richard Assmann. Braunschweig 1896. Druck und
Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. 716 S. Preis 25 M,
Über den Nutzen der Fortschritte der Physik für den thätigen Physiker
zu sprechen, hiesse: Eulen nach Athen tragen. Aber gerade weil die
Physiker zu thätig waren, so mangelte ihnen die Zeit, die Referate so
schnell wie möglich zu liefern. Daher kam eine solche Verschleppung in
dem Erscheinen der Bände, dass der Vorteil doch sehr fraglich erschien.
Schon sahen Einige den Untergang, bis es der Tüchtigkeit zweier neuer
Redakteure gelang, dass der 50. Band zum 50 jährigen Jubil&um der Physi-
Rezensionen. 35
kaliscben Gesellschaft erscheinen konnte, also die Zeit innehielt, welche
von den Gründern als Ideal angesehen wurde. Dieses Ergebnis ist um so
höher anzuschlagen, als auch die restierenden Jahrgänge noch in Angriff
genommen werden mussten. Stolz können jene Männer auf ihre Thäüg-
keit zurückblicken, denn jetzt ist nur noch ein Jahrgang einzuholen,
während die laufende Arbeit keine Verzögerung dadurch erleidet. In
Kurzem wird alles normal gehen, und die Wiedergeburt ist glücklich yoU-
zogen. Möge eine derartige Krisis nie mehr eintreten, damit auch der
100. Band dereinst rechtzeitig erscheinen kann! -g Nfbft
Die Lehre vou der Elektrizität von Gustav Wiedemann. Zweite um-
gearbeitete und vermehrte AuHage. Zugleich als vierte Auflage
der Lehre vom Galvanismus und Elektromagnetismus. Dritter Band.
Mit 320 eingedruckten Holzstichen. Braunschwelg 1895. Druck und
Verlag von Friedrich Vieweg imd Sohn. 1139 S. Preis 28 M.
Die Gruppierung des Inhalts ist im grossen und ganzen dieselbe ge-
blieben, wie in dem entsprechenden Bande der früheren Auflage; jedoch
bemerkt man überall die unermüdliche Thätigkeit des Verfassers, dessen
Streben es ist, dem Physiker ein Werk an die Hand zu geben, ohne das
er nicht mehr erfolgreich arbeiten kann. Wiedemanns Lehre von der
Elektrizität ist aber schon dem jüngsten Physiker derart bekannt, dass
es nur eines Hinweises bedarf, dass wieder ein neuer Band erschienen sei.
Es gehört ein immenser Bienenfleiss dazu, das täglich rasch anwachsende
Material sorgföltig zu sammeln und es in solcher Weise zu vereinigen,
dass es als Ganzes ein Bild liefert von dem Stande der Wissenschaft, dessen
Grenze in dem vorliegenden Falle der Anfang des Jahres 1895 bildet. —
Mögen auch die beiden letzten Bände in Bälde erscheinen! -n tl^^BEL
Lehrbuch der Experimeutalphysik von Adolph Wüllnbr. Fünfte vielfach
umgearbeitete und verbesserte Auflage. Zweiter Band: Die Lehre
von der Wärme. Mit 131 in den Text gedruckten Abbildungen
und Figuren. Leipzig 1896, Druck und Yerlag von B. G. Teubner.
935 S.
Die elektromagnetische Lichttheorie gab die Veranlassung, in dem
zweiten Band nunmehr die Wärmelehre zu behandeln, während die Lehre
vom Lichte den vierten Band umfassen soll. — Begonnen wird die Lehre
von der Wärme wieder mit der Thermometrie und der Ausdehnung der
Körper durch die Wärme. Bei dieser Inhaltseinteilung war es erforderlich,
die Temperaturmessungen mit Thermoströmen in diesen Band aufzunehmen,
während die Thermoströme selbst erst im nächsten Band eingehender be-
rücksichtigt werden. Die wichtigen Ergebnisse der experimentellen Er-
forschung der Gase sind voll gewürdigt worden. Da die Strahlung einen
wesentlichen Teil der Optik ausmacht, so wurde in dem zweiten Kapitel
nach Besprechung der Messinstrumente, nur die Emission und Absorption
^ir- Tib-n« do' W&rme ist im wesentlicbet)
— ü «poitisehe Wärme Ober ein reiches
T^^»t US. K> sind die Sohlflsse daniu noch
■^ I1IIL Ernmgenscbaft«n aaf dem Gebiet«
7^ -na E"HtfI nnd seine Hitarbeit«r haben
I. -vBl<:iie mehr die Physik streifen. So
^ -tni-j rmcklnng durch chemische Prozesse
I behandelt wird, obwohl di«e
«.nÖMT z«worden sind, sondern sich sof-
, die ihre Entstebnng den llterea
g ja jetzt noch hingehen,
- usiHMot ist. — Das Buch eignet sieb
ii*, der sich im Laboratoriam selbst-
B. Nebel.
.^^^tal^^* ^^^
iitM> ^H T.iQ E. VOK LoMMBL. Mit iSO Fignrea
>c^ cru^r-^L Dritte Auflage. Leipzig 1896.
.1.S -■!■ -Äos Bwth (Arthnr Meiner). 666 S.
-— _- ier drei Auflagen spricht da^, irie
:ll-'--i ia;. ein Bach za schaffen, welches den
— 3 ^wr Binsicht entspricht. Ein Gmod m
^ -i.-:r ai.isT Tor, gleichwohl hat der Verfasser
- !--ii iSjTileirt- — Die seit dem Erscheinen
. .■ :,:^ En:>lecknng der RCntgen -Strahlen ist
»■ •.^:'i, P-> Beigabe einer schönen Spektral-
. V ■ Mvn bezeichnet werden. — Aach diese
^ ^^ B. Nebel.
I i/rf P%vik ■■<! Mrteorologir. Nennte um-
,-.--■. Vir'ai:« Ton Lbop. Pfaundler, nnter Mit-
1- -t ti Jr>fi B&nden. Mit gegen 2000 Hol i-
„ ■ n t'urbendmck. Zweiter Band. Erste
,«.■,■>;. t5n»unschweig 1895. Druck uDd Ver-
...^ i>"i ^^■ho. 608 S. Preis 4.Ö0M.
» ,..(iK bi-itinnt mit dem fttnften Kapitel,
. . ^Hu^it-tvu Kapitel werden die ümwandlnngs-
.^ ,,<st<ii>it-rten Lichtes behandelt, also die
._ •^\;-.n:nipbie. Die Wellenlehre des Lichtes
.^^ '■'.vit':ii'k eingeleitet, worauf dann zur
. ■. ^.v.ii'trisi'ben Optik fibergegangen wini.
,;^-..,.i ist wegen ihrer Wichtigkeit iu der
. .» \n'iT-,-I gewidmet, in welchem die b?i
. iiul i!i^ Mittel in deren Hebung ein-
k V' .> ii-<s dieser Lieferang bildet der An-
Rezensionen. 87
fang des elften Kapitels: Das Auge und die Gesichtsempfindungen. — Die
Fehler der Linsensysteme wurden früher meistens nur kurz erwähnt; erst
«lie allgemeine Verbreitung der Photographie spornte die Optiker zum Auf-
iiaden der besten Linsensysteme an, womit natürlich eine eingehende
Kenntnis der Abbildungsfehler verbunden war. Das Streben, diese
schwierigen Teile der Optik so deutlich wie möglich darzustellen, giebt
sich schon in dem äusseren Umstände zu erkennen, dass in den Figuren
die roten und blauen Strahlen farbig wiedergegeben sind, was von sehr
grossem Wert ist. — Auch dieser Teil des Werkes sei bestens empfohlen.
— B. Nebel.
Das Mikroskop und seine Anwendung. Von Dippel. Zweite um-
gearbeitete Auflage. Zweiter Teil. Anwendung des Mikroskopes
auf die Histologie der Gewächse. Erste Abteilung. Mit 302 ein-
gedruckten Holzstichen und drei Tafeln in Farbendruck. Braun-
schweig 1896. Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn.
443 S. Preis 24 M.
Seit dem Erscheinen der früheren Auflage ist die mikroskopische
Untersuchung der Pflanzen wesentlich gesteigert worden. Dabei sind auch
die Methoden teils verbessert, teils neu geschaffen worden. Dies gilt be-
sonders von den Polarisationserscheinungen. Der erste Abschnitt des
Werkes beschäftigt sich ausschliesslich mit den Untersuchungen über den
Bau der Zelle, während der zweite die Gewebe der höheren Gewächse zum
Gegenstand hat. Der dritte und vierte Abschnitt sind der zweiten Ab-
teilung des V^erkes vorbehalten und sollen die Untersuchungen der vege-
tativen Organe der höheren Gewächse und die aus der Entwickelungs-
geschichte umfassen. Die zahlreichen, zum Teil farbigen Figuren tragen
wesentlich zum leichteren Verständnis bei und entheben den Verfasser von
weitschweifigen und sehr oft doch ungenügenden Beschreibungen. Das
Entgegenkommen hierin von Seiten der Verlagsbuchhandlung sei besonders
anerkannt. Bezüglich der äusseren Ausstattung wäre die Wahl eines
solchen Papiers zu wünschen, bei welchem die Rückseite nicht durch-
schlägt. Wie unschön sind z. B. Seite 178, 249, 253 und andere mehr! —
Von welcher Wichtigkeit die mikroskopischen Untersuchungen der or-
ganischen Substanzen, speziell auch die in der Botanik für das praktische
Leben sind, dafür sprechen die durch das Mikroskop in Kürze feststell-
baren Verfälschungen von Mehl und anderen Lebensmitteln. Ein derartiges
Handbuch wird daher nicht nur dem Gelehrten, sondern auch dem gericht-
lichen Sachverständigen ein wichtiges Werkzeug sein. -d Vl'kft
Vorlesungen über (iastheorie. Von Ludwuj Boltzmaxn. I. Teil: Theorie
der Gase mit einatomigen Molekülen, deren Dimensionen gegen die
mittlere Weglänge verschwinden. Leipzig 1895. Verlag von Johann
Ambrosius Barth (Arthur Meiner). 204 S.
Auch die Wissenschaft hat ihre Mode, und wer dieselbe nicht mit-
niacbt, wird von seinen Fachgenossen ebenso beurteilt, wie wenn er kein
88 Historisch -litterarißche Abteilung.
modernes Gewand trägt. Lächerlich ist es, aber leider wahr. Ver&sser em-
pfindet dies auch Tind erläutert in seinem Vorwort, wie er eigentlich dazu
kommt, der Öflfentlichkeit ein Werk über Gastheorie zu flbergeben. Dies
kann aber nur als ein Zug von Bescheidenheit angesehen werden; denn der
Verfasser gehört zu den Menschen, die sich unabhängig von der Mode
kleiden können und doch nicht unmodern sind. Während die kinetische
Gastheorie von 0. E. Meyer mehr für Chemiker ist, die auf dem Grenz-
gebiet zwischen Physik und Chemie thätig sind, so existieren doch nur
die Kirch hoff sehen Vorlesungen über Wärmetheorie, denen die Gas-
theorie als Anhang folgt. Angeregt durch die Kirchhoffsche Gastheorie,
war der Verfasser bestrebt, die vielen Lücken darin auszufüllen und die
Arbeiten von Cla.usius und Maxwell im Zusammenhang wiederzugeben
Nach einer Einleitung über die mechanische Analogie für das Verhalten
der Gase und der Berechnung des Druckes eines Gases werden im ersten
Abschnitt die Moleküle als elastische Kugeln aufgefasst, wobei äussere
Kräfte und sichtbare Massenbewegungen fehlen. In dem zweiten Abschnitt
werden die Moleküle als Kraftcentra angesehen und äussere Kräfte und
sichtbare Bewegungen des Gases der Betrachtung unterworfen. Im dritten
und letzten Abschnitt wird der Nachweis geliefert, dass die Moleküle sich
mit einer der fünften Potenz der Entfernung verkehrt proportionalen Kraft
abstossen. Der zweite Teil soll die van der Wa als sehe Theorie, die
(i&na mit mehratomigen Molekülen und die Dissociation zum Gegenstand
haben. B. NE^EL.
Ma^nctiNCjie Kraftfelder. Die Erscheinungen des Magnetismus, Elektro-
magnetismus und der Induktion, dargestellt auf Grund des Kraft-
lini (Inbegriffes. Von H. Ehert. , I. Teil. Mit 93 Abbildungen im
Text und auf zwei Tafeln. Leipzig 1896. Verlag von Johann Am-
hrosius Barth. 223 S.
I)iirch die genialen experimentellen Untersuchungen von Heinrich
llnriz wurde der Faraday-Maxwellschen Theorie über die Elektrizität der
wirht.i^Mto Stützpunkt geliefert, so dass die früheren Anschauungen plötzlich
v(:rdrilii|.(i wurden. Dies geschah in so unglaublich kurzer Zeit, dass z. 6.
(Imj Kliiktrotcchnik sofort mit den Kraftlinien rechnete. In der Phjrsik wurde
\h lUiin Unterricht auch der Kraftlinienbegriff eingeführt, jedoch bildete er
hhi'Ai niclit allgemein die Basis für die Elektrizitätslehre, zumal noch kein
I.»;hibii(;h für den ersten Physikunterricht an Hochschulen existiert«, in
r'fdrlMifn der ganze Stoff vom Standpunkt der Kräftlinientheorie aus ein-
h«:(Uich zur Darstellung gelangte. Das vorliegende, dem Andenken von
fh: in rieh Hertz gewidmete Werk soll diese Lücke ausfüllen. Zunächst ist
i.iji d« I erste Teil erschienen, welcher einen mehr vorbereitenden Charakter
t,'.:iUi. I)ie neuen Begriffe w^erden an den längst bekannten Beispielen
.i *. «Icuj ersten Physikunterricht erläutert und durch Einüben geläufig ge-
....} hl So werden schon bei dem natürlichen Magnet das magnetisch«?
r. .nl'UI und die Kraftlinien eingeführt. Der zweite Teil soll die In-
Rezensionen. g9
doktion im weitesten Sinne des Wortes umfassen. Dahin gehören zunächst
die Erscheinungen der Induktion in qualitativer und quantitativer Hinsicht,
sodann diejenigen der Selbstinduktion, der ein- und mehrphasigen Wechsel-
ströme und der magnetischen Drehfelder. Mittels der Helmholtzschen
Cvkeltheorie sollen auch die Erscheinungen der Transformation der elektro-
magnetischen Energie in Wärme und auch die Energieansammlung bei un-
geschlossenen Strömen behandelt werden. Sehr wichtig wird dann das
Kapitel über Elektrooptik sein, in welchem neben den Leuchterscheinungen
auch die Kathoden- und Röntgenstrahlen ihren Platz finden werden. Aus
diesen kurzen Andeutungen folgt schon, welche Fülle von Material unter
dem einen Gesichtspunkt der Kraftlinien behandelt werden soll. — Es be-
darf wohl kaum des Hinweises, dass sich ein solches Buch sehr rasch in
dem Unterricht über Experimentalphysik einbürgern wird, um die neue
Generation nicht zu sehr mit dem leidigen Übergangsstadium von der alten
zur neuen Theorie zu belästigen. — Auch die äussere Ausstattung ent-
spricht ganz dem gediegenen Inhalt des Werkes. B, Nebet..
PopuIär-wissensehaftliGhe Vorlesungen. Von E. Mach. Mit 46 Abbild-
ungen. Leipzig 1896. Verlag von Johann Ambrosius Barth. 135 S.
Die 15 populär -wissenschaftlichen Vorlesungen sind zuerst in Chicago
in englischer Sprache erschienen, verdanken aber ihre Entstehung nicht,
wie dies so häufig der Fall ist, einem Vortragscyklus in einem kürzeren
Zeitraum; ihr Erscheinen erstreckt sich über einen Zeitraum von mehr als
30 Jahren, und schon daraus folgt, dass sie vollständig unabhängig von
einander sind. Auch der Charakter des Inhalts ist durchaus verschieden,
bald wird ein ganz spezieller Gegenstand behandelt, wie z. B. über die
Geschwindigkeit des Lichtes, bald eine allgemeine, das heutige Leben leb-
haft beschäftigende Schulfrage, wie z. B. über den relativen Bildungswert
der philologischen und der mathematisch - naturwissenschaftlichen Unter-
richtsfacher der höheren Schulen. Bei dieser unabhängigen Stoffauswahl
kann der Leser seinem Geschmack folgen tmd ist nicht genötigt, schritt-
weise vorzugehen, was gerade dem Laien, der sich mehr belehrend unter-
halten will, nur zu schwer wird. Alle aus dem Gebiet der Naturwissen-
schaften stammenden populären Vorlesungen begrüssen wir mit besonderer
Freude; denn sie tragen dazu bei, dem klassischen Philologen seinen bisher
dominierenden Platz in der Schule auf das richtige Maß zu beschränken.
B. Nebel.
(rrnndriss der Wärme für Studierende und Schüler. Von B. T. Glazebrook.
Deutsch herausgegeben von Otto Schönkock. Mit 88 Figuren im
Text Berlin 1896. Verlag von S. Calvary & Co. 280 S. Preis
3. 60 M.
Das kleine Werk ist sehr nett und äusserst praktisch eingerichtet.
Hinter den mit Zahlen versehenen Abschnitten ist in fettem Druck das den
gf| Historisch -litterarische Abteilung.
Inhalt angebende Stichwort gesetzt. Handelt es sich tun eine Definition,
so föllt sie äoBserlich schon durch den Druck in Kursivschrift auf. Durch
kleinen Druck werden Aufgaben und Fehlerquellen bei Experimenten an-
gedeutet. Dabei war der Verfasser bestrebt, so knapp und präzis wie
möglich zu sein. Kurz gesagt, es ist ein Vademecum für den angehenden
Physiker, sei er mit Experimentieren, sei er mit Examensvorbcreitungen
beschäftigt. — - - . _ g Nebel.
Wroiidgesetze der Molekularphysik. Von Th. Schwartze. Mit 25 in
den Text gedruckten Abbildungen. Leipzig 1896. Verlagsbuchhand-
lung von J. J. Weber. 209 S. Preis 2 M.
Durch die überraschenden experimentellen Ergebnisse von Heinrich
Hertz machten sich die Faraday-Maxwellschen Anschauungen über die
elektrischen Vorgänge derart schnell geltend, dass man zimSchst noch in
Verlegenheit kam, da die Ausdrucksweise der alten Lehre mit derjenigen
der neuen bei der Behandlung der gesamten Elektrizitätslehre in Kollision
geriet. Verfasser ist mit seiner Lehre von der Elektrizität und deren
praktische Verwendung als ein Apostel der neuen Lehre anzusehen, da die
Darstellung ganz im Sinne Faradays erfolgte. — Der Umschwung auf dem
Gebiet der Elektrizität und des Magnetismus ist aber ein solch gewaltiger^
daM auch die Mechanik hiervon ergriffen wird. Längst hat man es em-
pfanden, dass es mit dieser in dem bisherigen Geleise nicht weiter gehen
kann. Schon Lagrange und Hamilton waren der Ansicht,, dass sich
die mechanischen Grundprinzipien von einem Gesichtspunkt aus behandeln
lassen müssen. Verfasser sucht dieses Ziel dadurch zu erreichen, dass er
das dem Wechselspiel von Wirkung und Gegenwirkung Ausdruck gebende
Prinzip der Zusammensetzung der Kräfte nach dem Parallelogrammgesetz
zur Grundlage der physikalischen Mechanik macht. Durch die Aufstellung:
einer allgemeinen, für Statik und Dynamik giltigen Grundformel, analog
der Maxwellschen elektrodynamischen Grundgleichung gelingt es, die ge-
samte Statik und Dynamik in eine systematische Gestalt zu bringen. —
Den Anhang bildet eine auf neuere Beobachtungen gegründete Farbentheorie,
die mit der Newtonschen Hypothese, dass weisses Licht zugleich viel-
farbiges Licht sei, im Widerspruch steht. ^ ^
Repetitorinm der Experimentalphysik für Studierende auf Hochschuleo.
Mit besonderer Berücksichtigung der Bedürfhisse der Mediziner und
Pharmazeuten. Von L. Weber. Mit 121 in den Text gedrückten
Abbildungen. München und Leipzig 1895. Wissenschaftlicher Verlag
von Dr. E. Wolf. 256 S. Preis 4. 20 M.
Gewöhnlich wird in den Vorträgen über Experimentalphysik auf die
speziellen Bedürfhisse einzelner Studentenkategorien keine Rücksicht ge-
nommen, so dass namentlich den Chemikern, Medizinern und Pharmazeuten
in vielen Teilen der Physik die Vorträge allzu eingehend erscheinen. Da-
durch wird die für das Examen zu treffende Auswahl recht schwer, zumal
Rezensionen. 9 1
die grösseren Lehrbücher zu viel, die kleineren zu wenig bringen. Ver-
fasser hat es verstanden, ein nicht zu umfangreiches Werk zu schaffen,
welches die wesentlichen Grundlagen der Experimentalphysik in solchem
Umfang enthält, wie sie für ein erfolgreiches physikalisches Praktikum
speziell für Mediziner und Pharmazeuten ausreichen. Die in diesen Kreisen
so häufig gefürchtete Mathematik tritt völlig zurück und beschränkt sich
nur auf die einfachsten Mittel. Zur schnelleren Orientierung sind auf den
Rand die Stichwörter gedruckt. Die Figuren sind nur schematisch an-
gedeutet, setzen also die Bekanntschaft mit den Apparaten aus der Ex-
perimentalphysik voraus. — Sicherlich wird dieses Repetitorium der Ex-
perimentalphysik bei den Studenten sehr willkommen geheissen.
B. Nebel.
LVcole pratiqne de physique. Cours elementaire de manipulations de
physique, a l'usage des candidats aux ecoles et au certificat des
etudes physiques et naturelles. Par Ai3i^ Wrrz. Deuxieme edition
revue de augmentee. Paris 1895. Gauthier -Villars et fils. 218 S.
Preis 5 Fr.
Obwohl der Charakter des Buches gegenüber der ersten Auflage sich
nicht geändert hat, so hat es doch darin eine wesentliche Änderung er-
fahren, als es in zwei Bände geteilt worden ist. Äussere Bücksichten
gaben hierzu die Veranlassung. Der erste Band ist für Schulamtskandidaten,
Mediziner und Pharmazeuten bestimmt, er ist daher elementar gehalten.
Zagleich dient er auch als Vorbereitung für den zweiten Band, welcher die
jungen Leute zu tüchtigen Physikern heranziehen soll, indem sie mit den
genauen Messungen schwierigerer Versuche vertraut gemacht werden sollen.
Jedem Abschnitt geht ein theoretischer Teil vor, in welchem das Wichtigste
zum Verständnis der anzustellenden Versuche kurz zusammengestellt wird.
Sodann folgt eine Beschreibung der zu benützenden Apparate und erst dann
werden die von dem Schüler durchzuftihrenden praktischen Übimgen be-
sprochen. Den Schluss bildet jedes Mal eine Zusammenstellung der Er-
gebnisse und der daraus zu ziehenden Folgerungen. Diese Einteilung weicht
wesentlich von derjenigen unserer deutschen Bücher für das physikalische
Praktikum ab. Durch jene Anordnung wird dem Studierenden die ganze
Arbeit sehr erleichtert und das Selbststadium ermöglicht. B. Nekei..
Tours de physiqne de Tecole polytechniqne par J. Jamin. Premier
Supplement par Bouty. Chaleur. — Acoustiqae. — Optique.
Paris 1896. Gauthier -Villars et fils. 182 S.
In dem vorliegenden Ergänzungsband zu dem Jaminschen Werk
werden die neueren Fortschritte der Physik in Bezug auf die Wärme,
Akustik und Optik behandelt. Um aber das Ganze in zusammenhängender
Form darstellen zu können, konnten nicht alle Einzelheiten bis in die
neueste Zeit aufgenommen werden, sondern nur solche, welche seit einigen
Jahren eine gewisse Entwicklung erfahren haben, wie z. B. der osmotische
m
92 Historisch -litterarische Abteilung.
Druck und dergleichen mehr. — Auf diese Weise werden auch die Besitzer
der letzten Auflage mit dem heutigen Stand der Physik bekannt gemacht
B. Nebel.
Die Erhaltung der Arbeit Von Richard Heger. Hannover 1896.
Helwingsche Verlagsbuchhandlung. 305 S. Preis 8 M.
In dem vorliegenden Buch sollen die Naturerscheinungen vom Stand-
punkte der Erhaltung der Arbeit aus wissenschaftlich behandelt werden,
ein Streben, das schon sehr viele Anhänger gewonnen hat. Wenn nun aacb
dieser Standpunkt nicht allgemein angenommen wird, so ist es doch ein
nützliches Werk, die Wichtigkeit des Prinzipes von der Erhaltung der
Arbeit an der Hand der physikalischen Erscheinungen nachgewiesen una
die Bedeutung dieses Gesetzes durch eine leichtverständliche Darstelliuic
den weitesten Kreisen zugänglich gemacht zu haben. Je grösser die Ver-
breitung dieses den Haushalt der Natur betreffenden Gesetzes ist, um so
grösser ist die Wahrscheinlichkeit, dass neue Gedanken iind neue Gesichts-
punkte auftreten zu der schnelleren Klärung über die künftige Behandlnsg
der Physik; denn die sich mehr und mehr bahnbrechenden Anschauungen
in der Elektrizitätslehre erheischen immer energischer eine baldige Um-
gestaltung der Mechanik und daher der ganzen übrigen Physik. — Figoren,
wie z B. Fig. 58 ohne weitere Buchstabenbezeichnung, sind für solche, dir>
sioh erst belehren lassen wollen, von geringem Nutzen. B. Nebfx.
Die liUftwiderHtands-Gesetze, der Fall darcb die Lnft und der Vogfl-
ÜUfi* Mathematisch - mechanische Klärung auf experimenteller Grund-
lage entwickelt von Friedrich Ritter von Loessl. Wien 1896.
Alfred Holder. Ö04 S.
I >i(« Lüfte zu durcheilen , war schon jeher das Bestreben der Menschen,
utul «^N fehlte nicht an Versuchen, diesem Ziel näher zu kommen. Zwei
Uiohtuugen sind es hauptsächlich, welche eingeschlagen werden, einmal das
IW^ti^^Ut^n) den Luftballon lenkbar zu machen und sodann das grossartigere
TivU^^m, di^n Vogelflug nachzuahmen, um dieses Ziel zu erreichen, sied
AUtW^rkHHine Naturstudien erforderlich. Dazu gehören nun nicht nur eifrige
^\4^^o)U\mgen des Vogelfluges, sondern auch eine eingehende KenntaL^
wa vlou lU^s«>tzen des Luftwiderstandes, um richtige Konsequenzen für den
vi«v,'H*Wtt Vogel flug ziehen zu können. Die seit einer Reihe von Jahren
%»i>;n>ec.v'>avw Kxperimente und teilweise auch schon veröflfentlichten Besal
> ► >.*! ^Wv V«»rfa8ser in dem vorliegenden Buche zu einem Ganzen ver-
\*cWtnu die verschiedenen Ansichten über das Verhalten der Lof^
.. Wx^t^i?te Fläche einander gegenüber gestellt worden sind, wird
K^ h»k'> Aw*io^t. des Verfassers thatsächliche Verhalten der Luft hin-
^ . d>sN i?» «'iner Lufthügelbildung bestehen soll. Diese wird nun
.^^.•*fe<'*>t experimentellen und rechnerischen Untersuchung unter-
.-.»V». Äi* Ergebnisse erforscht, wenn die Versuchsbedingungen
* ^
Rezensionen. 93
entsprechend geändert werden. Dies führt schliesslich zu dem Problem des
Vogelflnges, wobei auch die bisherigen Vorstellungen über diesen nicht
unerwähnt bleiben. Aus den speziellen Betrachtungen des Taubenflages
und den rechnerisch ergründeten Arbeitsleistungen glaubt der Verfasser die
gewonnenen Resultate sinngemäss auf jede Vogelgattung übertragen zu
dürfen, weshalb von einer weiteren Betrachtung abgesehen wird. Dass die
mathematischen Ergebnisse nur Annäherungswerte sein können, dessen
ist sich auch der Verfasser bewusst; denn für eine durchsichtige mathe-
matische Behandlung müssen zunächst die Bedingungen so einfach wie
möglich gewählt werden. Daher sind die Probleme über den Stimwider-
stand schwach gebogener dünner Flächen, sowie der Widerstand parallel
gestellter Flächen, insbesondere der von Gittern und Sieben wegen ihres
bedeutenden ümfanges künftigen selbständigen Abhandlungen vorbehalten
worden. B. Nebel.
Les radiations nonvelles. Les rayons X et la Photographie ä travers les
Corps opaques par Ch.-Ed. Guillaume. Deuxieme edition. Paris 1896.
Gauthier -Villars et fils. 144 S. Preis 3 Frcs.
Seit dem Erscheinen der ersten Auflage dieses Buches ist in theo-
retischer Hinsicht über die Natur der X-Strahlen oder Röntgen -Strahlen,
wie sie in Deutschland nur noch bezeidmet werden, kein Fortschritt zu
verzeichnen, der uns die Lösung für das immer noch unbekannte X ge-
bracht hätte. Der Verfasser verzichtet daher, die verschiedenen Vermutungen
über das Wesen dieses neuen Phänomens in dieses Buch aufzunehmen,
sondern begnügt sich mit den bedeutenden Ergebnissen in praktischer Hin-
sicht. Wer sich daher Aufklärung hierüber verschaffen will und selbst
erfolgreiche Versuche anzustellen wünscht, dem kann dieses Buch nur bestens
empfohlen sein. Der erste Teil und die beiden ersten Kapitel des zweiten
Teiles betreffen diejenigen Kapitel der Physik, welche zum Verständnis der
Röntgen -Strahlen erforderlich sind. Die Figuren einer Batte, mit natür-
lichen und Röntgen - Strahlen aufgenommen, liefern den deutlichsten Beweis
über den Unterschied dieser Strahlengattungen. Die übrigen Tafeln geben
ausgezeichnete Röntgen -Photographien wieder. B. Nebel.
rntersnchnngen über die Qnellnng der Starke von H. Rodewald.
Kiel und Leipzig 1896. Verlag von Lipsius und Tischer. 87 S.
Preis 2. 40 M.
Verfasser beschäftigt sich zanächt mit der Bestimmung des Aus-
dehnungskoeffizienten der Stärke und sodann eingehend mit Wärmemessungen.
Hier werden die spezifischen Wärmen der trockenen, gequollenen Stärke
und des Stärkekleisters gemessen, dann erst wird die Quellungswärme der
Stärke im Eiskalorimeter und bei Zimmertemperatur ermittelt. Der Be-
stimmung der spezifischen Volumina der Stärke folgt diejenige des Wasser-
gehaltes der Stärke im Qaellungsmaximum. Nach diesen experimentellen
Ei:^ton8ch -litterarische Abteilung.
,P5^^..._^^^-a wrrd in Kürze die mecbaniscbe Wärmetheorie aaf die
^. ^ ^^^%'iBnLat« und aus den zusammengestellten, auf experimentellem
- '•»r.ir^trnvn. E^ssultaten noch eine Beibe von Grössen abgeleitet, unter
•r-nr -u-'J ^** ^ ^^ Quellung auftretende Arbeitsleistung. — Durch
« f .^^xr^Tfir iäC aber auch das Interesse auf andere Gebiete gelenkt
'dnzr <«i nur die Physiologie bezüglich der Muskelthätigkeit.
B. Nebel.
KkeataffU fBr Tiefland und fBr grosse HShen von
\ •iu.vv>- HannOTer 1896. Helwingsche Yerlagsbuchhandlnng.
^^ > ?r«is :? M.
.^^ ""wla bilden die Ergänzung der zweiten Auflage der im Jahre
., \ -^^ ^oa J. B. Metiler, Stuttgart, erschienenen barometrischei
-» -xdca U^ten und Oben, so dass nunmehr ein barometrische^
«^ ^ -•\r:>ti«rC. welches bei barometrischen HOheomessungen in.
.. \i^:r\«I^birg«, im Hochgebirge und auf Ballonfahrten bis
."v 'wtttttzt werden kann. — Sicherlich wird auch diese Arbei:
• 'jv^ti^n Verfassers in den beteiligten Kreisen grossen Ab-
B. Nebel.
, 1. 1
» ^ , V
K. C. 1^ Verfahren der Fanktionswiederholnn^, seiif
Veransfbanlichnng nnd algebraisclie Anwendnn^.
-. X *^^*' l^mck und Verlag von B. 6. Teobner. 113 S.
^^^.vv*:t:e I\inktion8wiederholung oder Iteration , welche darin
vj^ «lATt auf eine 'Grösse Zq die Operation f wiederholt ausüht,
;. weiter ^^ - fi^i) -- flfi^o)] - fii^o) ^üdet u. s. f. bi.
V. n; obt neu. Verfasser selbst weist auf Archimedes.
V ..vx, vJiXuther, E. Hoffmann, Netto hin, Namen, welchen
^.. -Kvh Stern, Schlömilch, Schröder, Schapira und
. s»*;t^tu^t werden können.
^^ avr Anwendung iterierter Funktionen auf Algebra ha*
vvvU \.^Uttther in der mathematisch -naturwissenschaftliche!:
^^ \ tsiuuiulung deutscher Philologen und Schulm&nner :<s
V -ii^^ 'U Fluss gebracht. Man vergleiche J. C. V. Hoffmaiui>
x-.>s» 5^68: „Eine didaktisch wichtige AuflösuiiL*
* .chvingen^S Denn der Gflnth ersehen Fragestellnnf:
.s «.«cvvltkeu Hände dieser Zeitschrift eine entsprechende Ab-
X. \,4cwen, sodann eine verwandte Arbeit von E. Hoff-
. X M»th., 66. Teil, S. 33 (1881). Etwas später er
v\. iJ'uukjon von Netto im 29. Bd. der Math. Annalen
,cv uud an diese anschliessend eine Arbeit von Isen-
.. IUI 31, S. 309 (1888), welche als der Vorläufer
,« Huohes bezeichnet werden kann.
V boiten fehlt, von einigen sehr unbestimmt ge-
ibgciehen, die geometrische Deutung des ana
r
Rezensionen. 95
tischen Vorganges bei dem Iterationsprozess, und diese Lücke soll nun
I wesentlichen durch das uns vorliegende Buch ausgefüllt werden.
Der Verfasser zerfällt eine Gleichung F(x)=^0 in f{x)^g(x) und
Ürachtet die Kurven y^=^f(x) und y^^gix). Von der einen Kurve nach
or anderen schlägt er sodann eine „Brücke", d.h. er fügt eine die ge-
innten Kurven schneidende Kurve y=='k{x) hinzu und sucht mittelst
icher sich aneinander schliessender Brücken den Schnittpunkt der
sten beiden Kurven, zu erreichen. Die Abscisse jenes Schnittpunktes
3mmt dann offenbar mit einer reellen Wurzel der vorgelegten Gleichung
berein. Die aufeinander folgenden Brücken bilden, wie leicht ersichtlich,
nach der Neigung der Kurven gegen die X'Axe\ entweder einen
reppenartigen „Brückenzickzack", kurz eine „Treppe^' oder auch eine
eckige Spirale", ein Ausdruck, welcher allerdings an „eckiger Kreis'^
. dergl. erinnert. — Nach Einführung dieser allgemeinen Begriffe wird die
lurve y^h^x) spezialisiert, genauer gesprochen: es werden die auf-
inander folgenden Brücken durch Strecken ersetzt, welche abwechselnd
arallel den Koordinatenaxen verlaufen; es entsteht so zwischen den
kurven ein geradliniger, gebrochener Zug. Aber auch die Kurve lß = g(x)
nrd spezialisiert; an ihrer Stelle wird einfach die Gerade y=^x eingeführt.
>ie8e Gerade nennt Verfasser „Würze laxe", und er legt ihr eine prin-
ipielle Bedeutung bei, welche sie indessen keineswegs besitzt. Gerade
ladurch, dass er jene Axe auswählt und y = x kh. Stelle einer noch
fassend auszusuchenden, leicht umkehrbaren Funktion ^ « ^(2:) setzt, be-
aubt er sich der Bewegungsfreiheit und gestaltet die geometrischen Bilder
m nötig verwickelt.
Bei der Neuheit und Wichtigkeit des Gegenstandes halten wir uns für
erpfliehtet, diesen genauer darzulegen.
Nehmen wir die kubische Gleichung:
«0 + flfi X + a* = 0,
reiche Verfasser auf Seite 61 behandelt. £r bildet:
1) ^^^'sAJ^^tX^),
2) X ^ /— ÖQ — f/j X = v{x)
nd legt somit die Gerade y^x fest, während die kubischen Parabeln:
y == — -iL • , resp. x=y - a^- a^ //
lit wechselnden Werten der Parameter a^ und a, in veränderlicher Ge-
talt und Lage die Ebene durchsetzen. Man vergl. die Figuren 52—55,
on denen die erste, welche sich auf eine quadratische Gleichung bezieht,
icht weniger als sechzehn verschiedene Parabeln aufweist.
Bringt man dagegen die vorgelegte Gleichung auf die Form:
X* T « — c « 0,
ras mittelst einer einfachen Substitution immer möglich ist, und spaltet sie
a i/«x' und »/ = c±a:, so hat man eine feste kubische Parabel von
j
Historisch -litt«rari« che Abteilung.
y <^t<, während das wechselnde Element in tht
■d« t^i' — x hesteht, welche fllr TerscMedene Wert
si'jh Mlbst tn verschieben ist — Dieselbe Bemerbu
r Iricliiuigeii Oberhaupt, denn die Qleichaiig
S- + ar" c — 0
- ^s: ^ "^ 1 verwandelt werden, nur ist daon n als .'-
. «M EBneriei Stöning in dem Jterationsprozess herU
- v^-er eiac hiqoadratische Oleichong der Form
t'-mj^-ßx — y — O.
■_ ^ k^'? mSasten wir dieselbe etwa spalten in y — tui
'-'. «sp. 2) x^y~±y'^ + ß!, + y, I
;- *:::t!B lileicbongen als Karren vierter Ordnr.-
.=-= Kjcr-tanten a, ß, y nicht nur ihre Lage, soii<i^i
- j=-.-;5. — Veraicbten wir dagegen aaf die Wnr:--
. ... -~..r-a die vorgelegte Gleichung so, dass sie dwi
_ _ ■ , I — ,•* nnd ^* = ii + i ersetzt werden ku:-
__ - r-*^--.: ie Vereinfachung. Die hier aaftretsni'i
- ■ -r^r und kongruent, denn sie besitzen d«:
^ w .-.x.:-td>'Q sich nnr durch ihre Lage. Iri
. . uikehrhar nnd liefern daher folgende «t
6+V« + -
r-
t j-,-. n der biquadratiscben Oleichong ~-
. . ^ iii^rkiingen gelten fUr quadrinomix't
huudl., "^^
svhiVT\' I ^1 j-^wisse merkwürdige und einfaoh-
','*'•'' ^ uuss er die Beschränkung, welche h
'*'""' ., .OB Tomherein fallen lassen. M:
*'''-"''"■ I'' i;^ „Oktanten" aas, deren er ti>
, r iOtff die Funktion 9 ^ g {^) «■
''''"'"" .., iis eb« auf Kosten der andenr
Rezensionen. 97
= /'(x), welche unnötig kompliziert wird, sodass sie sich schwer oder
umicht invertieren lässt. Nun braucht zwar die Umkehrbarkeit von f {x)
[cht unbedingt gefordert zu werden, wenn man eine Iterationsmethode
ie etwa die Newton sehe in Anwendung bringt; aber dann bewegt man
fih in ausge&hrenen Gleisen.
Und weiter: Die iterierten Funktionen sind geeignet in der an-
ewandten Mathematik eine hervorragende Bolle zu spielen. Dort kommt
i darauf an, möglichst schnell die definitiven numerischen Lösungen zu
rlialten, und man wird deswegen die Iteration mit einem recht günstigen
jifangswert beginnen wollen. Solche Anfang^werte können aber auf geo-
letrischen Wege sehr leicht gefunden werden; wir wollen das durch ein
Beispiel klar machen.
um eine beliebig vorgelegte biquadratische Oleichung zu lösen, bringe
Dan sie zunächst auf die Form:
ras, wie bemerkt, durch einfache Substitution stets möglich ist. Nun kon-
itrmere man sich ein für alle Mal auf eine durchscheinende Tafel (Fliess-
)apier) die Parabel v » u^ in zwei Exemplaren und bringe dieselben durch
aufeinanderlegen zu Schnitt nach Maßgabe der beiden Gleichungen
x^= a + y und y* = 6 + ^.
Die Abscissen der unmittelbar erkennbaren Schnittpunkte sind selbst-
rerstandlich angenäherte Lösungen der oben angeschriebenen Gleichung vierten
Srades, und die nun vorzunehmende Iteration führt von diesen günstig ge-
vrählten Anfangslösungen zu solchen mit beliebig grosser Genauigkeit.
Sobald also die Eonstanten der Gleichungen derartig reduziert werden, dass
sie keinen Einfluss mehr auf die Gestalt der Kurven haben, reicht ein
fertiges Eurvenpaar, ein in allen Fällen brauchbarer mechanischer Apparat
zu einer angenäherten Bestimmung der Wurzeln aus; andernfalls müsste
man die Eurven für jedes Beispiel besonders zeichnen.
Auf eine solche Reduktion geht aber Herr Isenkrahe nicht ein,
er würde sie bei quadrinomischen Gleichungen auch gar nicht mehr erzwingen
können , weil er durch die einseitige Entlastung der Eurvengleichung
^b. durch ihre Verwandlung in y = «, die andere Gleichung y =« f(x) mit
Konstanten überlastet. Aber abgesehen von allen Spezialitäten muss ganz
allgemein folgendes konstatiert werden. Das gewöhnliche rechtwinklige
Koordinatensystem mit seinen zwei Axen und vier Quadranten reicht
^ geometrischen Interpretation der analytischen Vorgänge bei der Iteration
völlig aus und ist zugleich das zweckmässigste. unter umständen
™n es bequem sein, die auftretenden Gleichungen auch in Polarkoordinaten
2u deuten, und dann treten an Stelle der horizontalen Brücken einfach
Kreisbögen.
I^otz all' der Einwände, die wir gemacht, möchten wir die Schrift
^^ Herrn Isenkrahe doch zur Lektüre empfehlen, denn sie ist die einzige
B^'Utt AM. d. Zaitoohr. f. Math. u. Phys. 43. Jahrg. 1898. S. Haft 8
Algol
durch
dieser
seiner
fach (!'.
^n ^i*Fczim lüMzjaasatanit und zwei noch
Ellistration der Iteratio
teilt mir Herr Mehm
ober Zahlentheorie [
numeriflclie Gleichung
seh schneidenden Kurven t
der geometrische Teil
«^ Caterscheidimgen fehlen ga
::iar:> md die Untersachung kia
« imcBs er es auch an dieser Steü<
loi A-'^enBT sa sprechen kommen, welm
•^ lifc- «esEt imdtt sich in dieser Zeitschrr^
^ --rTü^ i-:ül— 554 eine umfängliche gf'^
I^ andere wurde im Jonn^.
-r — :iru! jinbEnert imd fährt den T>.
_ .. ^ nnc Aidi&sang der Gleichungen tu
Litieist goniometrischer und hjjt:
wz^ man manche der Gesieb>
." — T-- Hfireais vorfinden. Ich fOhrte ä-
r- i. . x.:*^ «in und sprach von Anlauf-:-
.- -rrr-r** czrergent und indifferent ,-
— .-'1 iriie benutzt für die gleicL-:
. - -zzn.::^ ^^rückenzicksack, Trepp?.
^- --"ttik^rr iifi Ausarbeitung seiner seh-:
^_-*.t ne neueste mathematis^b
r •;.c<tas meine umfangreichen ei:
X.. ?<. baeb mir nichts anderes übrig.
• ■ * ""^^ Dr. Heth AKK.
. . -T^-^rxfl«^ luidwSrterbnch zur Geschicbt^
^ *. ■■ -viÄ^tifad Nach Weisungen über Lebens
^ ^tt jladLeiiiatikem, Astronomen, Pt;
^.^ ^-.i^ Tvologeuy Geographen u.s.w. alle:
w< ^^.^ ^^ Jähre 1858 bis 1883 umfassend.
■
Dil • ■• . i tfis&£N und Prol Dr. A. J y.Oettuht^
(ib 1 . ^ .wa Aoibroaius Barth. 15 LieferoDg^n
It. Hist-litter. Abtlg. S. 181 bü
^.^ . X ^^ ttjdgst klassisch gewordener
.•^..;'- a4b«iif sind in ununterbrochene]
>^ .1^ tiKH. und hat mit der 15. Lieferung
. .«a. >) ist das vorausgeschickte Pro
«^ **j ^unien, das deutlichste Zeichen
Rezensionen. 99
nvie umfassend die Vorbereitang des Bandes gewesen ist. Ein solches Werk
liest man nicht, man benntzt es, and während des Benntzens kann man
sich erst von der Zuverlässigkeit und Vollständigkeit überzeugen. Wir sind
daher heute nur in der Lage, die Vollendung des Bandes zu melden und
die Erklärung hinzuzuftlgen, dass mehrfache Stichproben uns mit grosser
Befiriedigung erfCQlt haben. p \
Das Delische Problem von Prof. Ambros Sturm (Schluss). Programm des
E. E. Gymnasiums Seitenstetten 1897. 42 S.
Mit der dritten Programmabhandlung hat Herr Sturm seine Unter-
suchungen über die Geschichte des Delischen Problems abgeschlossen,
welche bei fortlaufender Seitenzählung von 1 bis zu 140 sich leicht zu
einem kleinen Bändchen vereinigen lassen. Mit freudiger Überraschung
hatten wir unsere Leser auf manches Neue hinweisen können, welches der
Verfasser auf dem Felde, welches für längst abgegrast galt, zu finden
und in den beiden ersten Abhandlungen mitzuteilen wusste. Einige Nach-
träge sind auch in der dritten Abhandlung vorhanden, zu welchen ein den
meisten, wenn nicht allen Mathematikern unbekannt gebliebener Aufsatz
von ü. von Wilamowitz-Moellendorff, ein Weihgeschenk des Eratosthenes
(Nachrichten der königl. Gesellsch. der Wissenschaften zu Göttingen. Phil.-
hist Elasse 1894. Göttingen 1895) Veranlassung bot. Schade, dass Herr
Sturm sein Programm erscheinen lassen musste, bevor im 4. Hefte 1897
dieser Zeitschrift Herons Eubikwurzelausziehung durch Maximilian Curtze be-
kannt gemacht worden ist. Sein Scharfsinn hätte sich an dem Bätsei des
Heronischen Verfahrens erproben können. Den Hauptinhalt der dritten
Abhandlung bildet die Geschichte des Delischen Problems in Indien und
dem fernen Osten, bei den Arabern und in Europa seit der Zeit des
Wiederaufblühens der Mathematik. Zu den Völkern des fernen Ostens,
von deren erfolgreicher Beschäftigung mit mathematischen Aufgaben die
allerletzten Jahre uns Eenntnis verschafft haben, gehören die Japaner, und
Herr Sturm hat sich diese Vermehrung unseres Wissens nicht entgehen
lassen. Von europäischen Arbeiten hat er solche des durch seine Bezieh-
ungen zu Galilei bekannten Paters Grienberger der Vergessenheit entrissen.
Dieselben finden sich in einer Schrift über den Salomonischen Tempel von
Js. B. Villalpandus, einem Ordensgenossen Grienbergers. Cantor
8
Bibliographie
vom 14. April bis 9. Juni 1898.
Periodisohe Schriften.
Arbeiten, die astronomisch -geodätischen, des kaiserl. und kOnigl. milit&r-
geographischen Institutes in Wien. Publikation ftlr die internationale
Erdmessung. 7., 10. und 11. Bd. Wien, Lechner.
7. Das Präzisions -Nivellement in der österreichisch -ungarischen
Monarchie. 1. Theoretische Grundlagen und AusfÜhrnngs-
bestimmungen. M. 10.
10. Dasselbe. 3. Nordöstlicher Teil. M. 10.
11. Astronomische Arbeiten. 3. Längenunterschiedmessungen. Pol-
höhen und Azimut -Bestimmungen. M. 16.
Berichte über die Verhandlungen der königl. sächs. Gesellschaft der Wissec-
schaften zu Leipzig. Mathem.-physik. Klasse. 1897. Y u. YL Leipzig.
B. 6. Teubner. M. 3
Fortschritte, die, der Physik im Jahre 1892. 48. Jahrg. 2.Abtlg. Physik
des Äthers. Redigiert von Bich. Börnsteim. Braunschweig, Yieweg
und Sohn. M.30.
Fortschritte der Physik, herausgegeben von der physikaL Gesellschaft in
lierlin. Namenregister n. einem Sach- Ergänzungsregister zu Bd. 21 bis
43 (1865—1887). Bearbeitet von B. Schwalbe. 2. Hälfte. Berlii],
Reimer. M. 24.
Jahrbuch des königl. sächs. meteorologischen Institutes. 1896. Zugleidi
deutsches meteorologisches Jahrbuch für 1896. Beobachtungssystem
des Königreichs Sachsen. Herausgegeben vom Dir. Paul Schreiber.
(/hemnitz, Bülz. 14. Jahrg. 2. Abtlg. Ergebnisse der meteorologischen
Beobachtungen an der Station erster Ordnung Chemnitz im Jahre 1896.
M. 0.
hiihritH.en der Gesellschaft zur Beförderung der gesamten Naturwissenschaften
zu Marburg. XTIT. Stein, Jos., Die Begenverhältnisse von Marburg
auf Grund 30jähriger Beobachtungen an der meteorologischen Station
daselbst. Marburg, Elwert. M.2.8(l
Hit Zungsberichte der königl. böhmischen Gesellschaft der Wissenschaften.
V
Mal hem.-naturw. Klasse. Jahrgang 1897. 2B3nde. Prag, Bivnac. M. 12.
VürUandlungen der Gesellschaft deutscher Naturforscher und Ärzte. 69. Yer-
Sammlung zu Braunschweig 1897. 1 . Naturwissenschaftliche Abteilongen.
Leipzig, Yogel. M. 5.
Bibliographie. 101
Veröffentlichungen des königl. prenss. meteorologischen Instituts. Ergebnisse
der Gewitterbeobachtungen in den Jahren 1895 und 1896. Berlin,
Asher & Co. M.3.
Ergebnisse der meteorolog. Beobachtungen in Potsdam im Jahre 1896.
Ebenda. M. 9.
Zeitschrift fOr komprimierte und flüssige Gase. Herausgegeben von M. Alt-
schul. 2. Jahrgang. Aprü 1898 bis März 1899. 12 Hefte. Weimar,
Steinert. Halbjährlich M.8.
GhBsohiohte der Mathematik und Physik.
C AKTOR, MoR., Vorlesungen über Geschichte der Mathematik. 3.(Schlu8S-)Bd.
S.Abtlg. Die Zeit von 1727 bis 1758. Leipzig, B.G.Teubner. M. 12.
Häbleb, Thdr., Über zwei Stellen in Piatons Timäus und im Hauptwerke
von Coppemicus. Programm. Grimma, Gensei. M. 1.
Beine Mathematik.
Baer, EIarl, Die Eugelfunktion als Lösung einer Differenzengleichung.
Programm. Berlin, Meyer & Müller. M. 1. 50.
Guthjahr, WiLH., Die Diakaustik des Kreises. Berlin, Gärtner. M. 1.
Kiepert, Lubw., Grundr. d. Differential - u. Litegralrechn. 1 . T. Differentialrechn.
8.Aufl. d.gleichn.Leitf.y.wl.Dr.M.STEGBMANN. Hannover, Hell wing. M.12.
Klug, Leop., Die Konfiguration des Pascalschen Sechseckes im allgemeinen
und in vier speziellen Fällen. Wien, Eisenstein. M. 3.
Salmon, George, Analyt. Geometrie d. Raumes. Deutsch v.Wilh. Fiedler. l.T.
Die £lem.u.d. Theoried. Flächen 2. Grad. 4. Aufl. Leipz., B.G.Teubner. M.8.
Schimpf, Ernst, Zur Definition der Konvergenz der unendlichen Reihen und
der unendlichen Produkte. Programm. Berlin, Meyer & Müller. M. 1.
Tbokae, J., Elementare Theorie der analytischen Funktionen einer kom-
plexen Veränderlichen. 2. Aufl. Halle, Nebert. M. 9.
Angewandte Mathematik.
Bach, C, Elastizität und Festigkeit. 3. Aufl. Berlin, Springer, geb. M. 16.
Diesterwegs populäre Himmelskunde u. Mathem. Geographie. Neu bearb. v.
M.W. Meyer unt. Mitwirk. v. B. Schwalbe. 19. Aufl. Hamburg, Grand. M 7.
Fuhrmann, Arwed, Anwend. der Infinitesimalrechn. in d. Naturw., im Hochbau
und in d. Technik. Lehrb. u. Aufgabensamml. d.Teil. Bauwissenscbaft. An-
wendungen d. Differentialrechnung. I.Hälfte. Berlin, Ernst & Sohn. M. 5. 50.
FuLST, Otto, Azimutiafel. Tafel z. Bestimmung d. Azimuts aus Breite, Abweich,
u. Stundenwinkel. Bremen , Heinsius Nachf. In Wachstuch kart. M. 2. 20.
GLiNZ£R,E.,Grundrissd. Festigkeitslehre. 2. Aufl. Dresden, Kühtmann. M. 2. 80.
Heun, Karl, Die Vektoren der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des
Punktes und der geraden Linie. Programm. Berlin, Gärtner. M. 1.
Johnson, A. C, Zur Bestimmung der Breite und Länge bei bewölktem Himmel
und zu anderen Zeiten. Eingeführt bei der königl. grossbrit. Marine. Übers,
von Thdr. LüNiNG. Berlin, Mittler & Sohn. M. — . 50.
102 Historisch -litterarische Abteilung. Bibliographie.
Kants allgem. Natnrgesch. u. Theorie des Himmels, oder Versuch von der Ver-
fassung a.d.mechan.ür6prange d. ganzen Weltgeb&udes nach Newtonschen
Grunds, abgeh. 1755. Herausg.YonA.J.v.O£TTiNG£N. (Ostw. Kla88.Nr.l2.
neue Aufl.). Leipzig, Engelmann. M. 2.40.
Landestriangulation, die königl. preuss. Abrisse, Koordinaten und Höhen samtl.
von d. trigonometrischen Abteilung d. Landesaufiaahme bestimmtenPonkt«.
14. Tl. Begierungsbezirk Magdeburg. Berlin, Mittler & Sohn. kart. H. 10.
Nernst, W., u. Schönflies, A., Einführung in die mathem. Behandlung d.Natnr-
wissensch. Kurzgefasstes Lehrbuch der Differential - und Litegralrechn. m.
bes. Berücksichtigung der Chemie, 2. Aufl. München, Wolff. M.9.
Nivellementsergebnisse, die, d. trigonom. Abtlg. der königl. preuss. Landesanfia.
7. Prov. Brandenburg. 10. Prov.Westfalen. 1 1. Pro v. Hessen -Nassau u.A
Grossherzogt. Hessen 1 2. Bheinprovinz. Berlin , Mittler & Sohn. a M. 1.
BiEM, J., Nettorechnungen auf Grundl. d.v. Dr. Zillmer ausgeglichenen Sterbe-
tafel der 23 deutschen Lebensversicherungs- Gesellschaften f. normal Ter-
sicherte Männer und Frauen mit vollständiger ärztlicher Untersuchung, £a
S% gerechnet und kontrolliert. Basel, Lendorff. geb.M.3.32.
Schubert, Herh., Mathem. Mußestunden. Eine Sammlung von Geduldspieleo.
Kunststücken u. ünterhaltungsaufg. math. Natur. Leipzig, Göschen. M.o.
Weisstein, Jos., Die rationelle Mechanik. 1. Bd. Statik. Dynamik des
Punktes. Wien, Braumüller. M. 10.
Physik und Meteorologie.
Bendt, Frz., Techn. Aufsätze IL Die Hertzschen Versuche. Teslas Versuche.
Schwachstrom u. Starkstrom. Die Ozeantelegraph. Die Herstellung d. elektr.
Glühlampe (MeyersVolksb. Nr. 1191). Leipzig, Bibliogr. Institut. M.— .10.
Bott, Paul, Graph. Darstell, elektr. Wechselströme. Progr. Berlin, Gärtner. M. L
Blümel, Ant., Über elektr. Entladungsfiguren auf photogr. Platten. Progr.
Berlin, Gärtner. M. 1.
Grätz, L., Die Elektrizität u. ihre An wend. 7. Aufl. Stuttg., Engelhom. geb.M.8.
Hiller, Jul., Physikalische Übungen und Aufgaben im Anschluss an den
Unterricht. Berlin, Gärtner. M. 1.
Kerber, Arth., Beiträge zur Dioptrik. 4. Heft, Leipzig, Fock. M. —.50.
Kerntler, Frz., Die Möglichk. einer experim. Entscheidung zwischen den Ter-
schiedenen elektrodyn. Grundges. Nachtr. zu der Abhandig.: Die elektrodyn.
Grundgesetze u.d.eigentl. Elementargesetz. Budapest, Selbstverl. M.— .50.
Neumann, £[arl. Die elektr. Kräfte. Darlegung u. genauere Betrachtung d. tod
hervorragenden Physikern entwickelten math. Theorien. 2. (Schluss-)Tl
Leipzig, B. G. Teubner. M. 14.
Zenger, K. W., Die Meteorologie der Sonne u. das Wetter im Jahre 1888, zugl.
Wetterprognose für das Jahr 1898. Prag, Bivnac. M.2.
ZuLKOwsKi, Karl, Zur Erhärtungstheorie des natürlichen und künstlichen
hydraulischen Kalkes. Berlin, Gärtner. M. 1.20.
Mathematisches Abhandlnngsregister.
1897.
Erste Hälfte: 1. Januar bis 30. Juni.
A.
AbelBohe Tranfloendenten.
1. Sur les fonctions ab^Iiennes. H. Poincarä. Compt. Rend. XXIV, 1407.
2. Sur une classe de fonctions hyperab^liennes. H. Bourget. Compt. Rend.
CXXIV, 1428.
3. Snr les fonctions nniformes quadroplement p^riodiqnes de deuz variables.
fi m. P i c a r d. Compt. Rend. CXXIV, 1490.
4. Zur Reduktion Abelscher Integrale auf elliptische. 0. Biermann. Wien.
Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CV, 924.
5. Sulla ricerca del secondo termine dello sviluppo in serie delle funzioni sigma
abeliane pari di genere tre. Em. Pascal. Annali mat. Ser. 2,XXrV, 193.
AbBolute Qeometrie.
6. Sur une m^thode ^l^mentaire d'exposition des principes de la gäom^trie non
Euclidienne. P. Mansion. Mathesis, S^r. 2, VlI, 112, 134, 158.
7. Identit^ des plans de Riemann et des spb^res d'Euclide. G. Lechalas.
Mathesis, S^r. 2, VU, Supplement.
8. Sur la non-identite du plan Riemannien et de la sph^re Euclidienne. P. Mansion.
Mathesis, Sdr. 2, VII, Supplement.
9. Relations entre les distances de 6 et de 6 points en g^ometrie Euclidienne
et en gäometrie non -Euclidienne. P. Mansion. Mathesis, S^r. 2, VII,
Supplement.
10. Theor^mes fondamentauz de la geom^trie sph^rique. V. Sikstel. Grün. Archiv
2.R.XV, 169, 403.
11. Sülle superficie a curvatura nuUa in geometria ellittica. L. Bianchi. Annali
mat. Ser. 2, XXIV, 93.
JLrodynamik,
12. Über die Wirkung des Windes auf schwach gewölbte Flächen. A.v. Ober-
mayer. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CIV, 963.
13. Contribution to the theory of the Robinson cup-anemometer. C. Chree.
Phü. Mag. Ser. 6 , XL , 63.
14. Sur une nouvelle mesure du coefficient de viscositä de Fair. Ch. Fabry et
A. Perot. Compt. Rend. CXXIV, 281.
Id. The vificouty of mized guses. W. Sutherland. Phil. Mag. S^r. 6, XL, 421.
16. Akustische Untersuchungen über die Elastizität weicher Körper. M. v. Smolu-
c h o w 8 ki. Wien. Akad. Ber. (Abtl^. II a) ClII ,739.
17. Über die Fortpflanzung des Schidles in bewegter Luft. G. Jäger. Wien.
Akad. Ber. (Abtlg. Ua) CV, 1040.
18. On resnltant tones. J. D. Everett. Phil. Mag. Ser. 5, XLl, 199.
AnalytiBohe Gheometrie der Ebene.
19. Loci of the equations p^q>**e and p » qpw ^v«. E. W. Hyde. Zeitschr. Math«
Phys. XLII, 122, 160.
20. Die Sekanten tmd Tangenten des Folium Cartesii. A. Himstedt. Gnm.
Archiv 2. R. XV, 129.
^i*
Historisch - litterarische Abteilung.
Kxvoicarve enveloppe d'une s^rie d'hyperboles. Cristesco. Mathesis, SerJ,
Vn, 257.
Cne coarbe oabli^e, la conchotde de R. de Slnse. G. Loria. Mathesis, S^r 2,
vn, ö.
X/oe coarbe da qnatri^me degr^. Cristesco, Petresco, Bastin, J. Jonesco.
Matbesis, Sär.2, vn, 146.
:>iir One qaartiqae se d^composant dans certains cas en deuz ellipses. De-
Drei. Mathesis, S^r. 2, Vn, 268.
Laea a an point dont les projections snr les cöt^s d'un quadnlatöre donne
reniplissent certaines conditionB. Gob,Colart, Droz-Farny. Mathesis,
S^r.2, vn, 206.
La tangente MÄ en un point M d'une coarbe donnäe rencontre nne droite
fixe en Ä. On porte sur cette droite fixe une longueur constante AS.
IVteiminer le pomt oü la droite 3f^ toache son enveloppe. Stuyvaert
Mathesis, Sär.2, Vn, 168.
Sur la recherche de certains lieoz g^om^triques. A.C. Mathesis, S^r.2, VIIJIO.
Veiffl. Determinanten 62, 63. Ellipse. Hyperbel« Kegelschnitte. EreU.
Nonnale. Parabel. Quadratur.
Analytiflohe Gtoometrie des BAUxaes.
Ktetueutare Bestimmung der Punkttransformationen des Raumes, welche alle
Flächeninhalte invariant lassen. E. Carda. Wien. Akad.Ber. (Abtlg. IIa
CV, 787.
^^i Zur Thevu-ie der Kurven in analytischer Behandlungsweise. A. zur Kammer.
^^ Grün. Archiv 2. R. XV, 14.
w» /la* Äwaly tischen Kurventheorie. R.Hoppe. Grün. Archiv 2. R. XV, 124.
' t C t^H* d\o charakteristische Differentialgleichung der Raumkurven. R. Hoppe.
*** v;run. Archiv 2. R. XV, 244.
^v» P»^* Krviiamung der Raumkurven in singulären Punkten derselben. E. Wölf-
* riuK. <^inin. Archiv 2. R. XV, 146.
^ t Kvv^vUt'ruiiK <l^f Kurvenklasse von konstanter Krümmung. R. Hoppe. Gnm.
**' .Vrt^hiv 2. R. XV, 447.
S\u' K'<* c\>ntfruence8 associ^es. C. Guichard. Compt. Rend. CXXTV, 669.
S\U' K"^ courl>os dont les tangentes appartiennent k imcomplexe. A. Demoulin.
vVuupt. K4»nd. CXXrV, 1077.
Sui quoK(UOH Applications de la throne des syst^mes cycliques. C. Guichard.
V'vuiipt. Ueud. CXXIV, 1079.
s\o um» oubimie gauche. E. Duporcq. Mathesis, S^r. 2,Vn,97.
\oi<l Vualytische Geometrie der Ebene 19. Cubatur. Ellipsoid. Ober-
ilacheu. Oberflächen zweiter Ordnung. Tetraeder.
ABtronoxnie.
is vi^iuo» du »vst^me solaire. Delauney. Compt. Rend. CXXTV, 71. —
K KokM^r ibid. 219.
, Uv'^^^^M^*^' *^^^* ^^ ra^thode de Gauss pour la dätermination des orbites des
^lohtoM i^autMes. J. Perchot. Compt. Rend. CXXTV, 69.
o> l\ « «|Ui4«li4Uurt^s m^caniques. B. Baillaud. Compt. Rend. XXIV, 737.
,., >H »•(i ^ »xiv'u compar^e de divers modes de rep^rage de la verticale dans les
,>S vi\4Uu'UM antronomiques, g^od^siques ou topog^phiques. Ch. Lalle -
ui . »k a l\uupt. llend. CXXIV, 941.
\ ^uiukU'm dt^M integrales doubles et le däveloppement de la fonction
>. .ouUutuvHv H. Poincar^. Compt. Rend. CXXiV, 1269.
\ i4Uiivoiuout dos p^ritälies de Mercure et de Mars et du noead de
\ , , . , .. .\ uu vMU n. Compt. Rend. CXXTV, 1423.
»» s 'lv4 kSiihoUbowegunff des Planeten Merkur. Ed. v. Haerdtl. Wien,
\\. . »Ui ,vbti>?> na) cm, 713.
. .uua ilto Säkularacceleration des Mondes. Ed. v. Haerdtl. Wien.
, . • ^vi- \Mü Ua)CV, 8.
, ^,.vi.;*fcui»ii vie» comätes. Rdle de Jupiter k Y6g&Td des comMes &
. üv.lu. O Cttllandreau. Compt. Rend. CKSIV, 1193.
« 4
i \
Abhandlungsregister. 105
47. Über die Beziehung zwischen Helligkeit und Eigenbewegong der 'Fixsterne.
G. Jäger. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) CUl, 146.
Vergl. Geschichte der Mathematik 156, 157.
B.
Bemoullisohe Zahlen.
48. Propri^t^ des nombres de BemouUi. Stuyvaert. Mathesis, S^r. 2, VII, 94.
Bestünznte Integrale.
49. Sur les r^sidus des integrales doubles de fonctions rationneUes. Em. Picard.
Compt. Rend. CXXW, 438.
50. Ein Mittelwertsatz für ein System von n Integralen. G. Eowalewski. Zeitschr.
Math. Phys.XLÜ, 153.
Vergl. Elliptische Transcendenten 121. Reihen 868. Uinkehrungsproblem.
C.
Combinatorik.
51. Sur les combinaisons. Barbette. Mathesis, S^r. 2, YII, 85. — Stuyvaert
ibid. 227.
52. Une d^mcnstration du th^or^me de Wilson. A. Cayley. Mathesis, S^r. 2,
VH, 163.
53. Sor la marche d*un pion du jeu de dames. E.H. Van Dorsten. Mathesis,
S^r. 2, Vn, 117.
54. Nombre des mani^res de ddcomposition d'un polygone de (p — 2)n4-2 cöt^s
en n polygones de ^ cöt^s. Stuyvaert. Mathesis, Sdr. 2, YIL, 164.
55. Über Nachbargebiete im Kaum. P. Stäckel. Zeitschr. Math. Phys.XLII, 276.
Cubatur.
56. Sur la formule des troi? niveaux. Goulard. Mathesis, S^r. 2, VII, 105.
Cylinderfunktionen.
57. Sur quelques propri^t^s des fonctions Bess^liennes, tir^es de la th^orie des
fractions continues. L. Crelier. Annali mat. Sär. 2, XXIY, 131.
D.
Determinanten.
58. Über Beziehungen zwischen den Determinanten einer Matrix. W. Ahrens.
Zeitschr. Math. Phys. XLII, 65. [Vergl. Bd. XLI Nr. 30.]
59. Sülle varie forme che possono darsi alle relazioni fra i determinanti di una
matrice rettangolare. Ern. Pascal. Annali mat. Ser. 2, XXIV, 241.
60. Eine Determinantenformel. E. Schulze. Zeitschr. Math. Phys XUI, 313.
61. Dteonstration de la propri^t^ fondamentale des Wronskiens. A. Demo ul in.
Mathesis, Sär.2, VII, 62.
62. D^composition en facteurs rationnels d'un d^terminant du troisi^me ordre.
Hacken. J. Neuberg. Mathesis, Sär. 2, VII, 282.
63. On Lagrange's determinantal equation Thom. M u i r. Phil. Mag. Ser. 5, XLIII , 220.
Differentialgleioliiin^en.
64. Sur la r^duction du probl^me g^n^ral de Tint^gration. Riquier. Compt.
Rend. CXXFV, 490.
65. Sor rint^gration de certaines ^quations diff^rentieUes par des s^ries. Em. Pi-
card. Compt. Rend. CXXrV, 214.
66. Le eqnazioni differenziali lineari equivalenti alle rispettive equazioni differenziali
aggiunte di Lagrange. Franc. Brioschi. Annali mat. Ser. 2, XXTV, 839.
67. Sor les integrales premi^res des syst^mes diffärentiels. P. Painlev^. Compt.
Rend. CXXIV, 136.
68. Sur Fintägration alg^brique des ^quations diff^rentielles Unfaires du troisi^me
ordre. A, Boulanger. Compt. Rend. CXXTV, 1011.
69. Sur les singnlarit^s des äquations aux d^riv^es partielles. J. Beudon. Compt.
Rend. CXXIV, 671.
|lOl> Historiscli- litterarische Abteilung.
?i) Aar ]ä m^thode des approximationB successives de M. Picard. S. Zaremba.
Compt. Rend. CXÖV, 664.
Zt Zur Theorie der partiellen Differentialgleicbimsen erster Ordnung. Em an.
Czuber. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) Cm, 295.
7t Hut les äquations linäaires auz d^riv^es partielles du second ordre ä deux
variables. Catton. Compt. Rend. CaXIV, 744.
7Z, Sur les äquations aux d^riv^es partielles du second ordre, dont les deoi
systömes de caract^ristiques sont confondus. E. v.Weber. Compt. Rend.
CXXIV, 1216.
74, Remarques sur une note räcente de Jlf. E. v.Weber. £. Goursat. Compt.
Rend. CXXIV, 1294.
76. Zur Theorie der Gleichung -K^ = a*Atp auf Grund der Eirchhoffschen Gleich-
ung für das Hnygens'sche Prinzip. J. Jung. Zeitschr. Math. Phys.
XLH, 278.
76. Sur l'int^gration de Täquation Au = F{u, ar, y). Em. Picard. Compt. Rend.
CXXIV, 1488.
77. Sur r^quation des täl^graphistes. Le Roux. Compt. Rend. CXXIV, 143.
78. Sur la d^termination des integrales de certaines ^quations aux d^riv^es par-
tielles non lin^aires par leur valeur sur une surface ferm^. E. Le Roy
Compt. Rend. CXXIV, 1608.
Vergl. Geschichte der Mathematik 173. Mechanik. Oberflächen.
Differentialquotient.
79. Sur les düf^rentielles successives d'une fonction de plusieurs variable. Mou-
tard. Compt. Rend. CXXrV, 603. — E. Goursat ibid. 676.
Dreieoksgeometrie.
80. Thäor^mes sur le triangle. Franc. Ferrati. Mathesis, S^r. 2, VH, 241.
81. Sur la ligne d'Euler d'un triangle. Francq, Colette, D^prez, Seligmann.
Mathesis, Sär. 2, VU, 71.
82. Sur la ligne d'Euler dans le cas qu'un des angles du triangle est de 60*^ ou
de 120^ A. Droz-Farny. Mathesis, S^r. 2, VII, 77.
83. Sur le point de Tarry et le point de Steiner d'un triangle. A. Droz-Farny.
Mathesis, S^r. 2, VII, 174.
84. Quatre cercles par rapport auxquels Torthocentre d'un triangle est d'^gale
puissance. Däprez. Mathesis, S^r. 2, VII, 78.
86. Konstruktion der Trägheitsaxen eines Dreiecks. 0. Richter. Zeitschr. Math
Phys. XLII, 338.
86. Sur le centre des transversales angulaires Egales. D^prez. Mathesis, S^r.2.
VU, 166. [Vergl. Bd. XLÜ Nr. 93.]
87. Theoreme sur les triangles rectangles sur la meme hypot^nuse. RetalL
Mathesis, Sär. 2, VII, 234.
88. Projiri^t^s d'un triangle sur les cöt^s duquel on construit ext^rieurement des
rectangles semblables. P. Bastin. Mathesis, Sär. 2,VU, 21.
Mastizität.
HO, Zum Gesetz der elastisch. Dehnungen. R. M e h m k e. Zeitschr. Math. Phys. XLII, 327.
iK>. Das Potential der inneren Kräfte und die inneren Beziehungen zwischen den
Deformationen und den Spannungen in elastisch isotropen Körpern bei
Berücksichtigung von Gliedern, die bezüglich der Deformationselement«*
von dritter, beziehungsweise zweiter Ordnung sind. Jos. Finger.
Wien. Akad. Ber. (Abtlg. U a) CHI , 1 63 , 231 .
iti. Einige Bemerkungen zu Herrn Jos. Fingers Abhandlung i^Das Potential der
inneren Kräfte u. s. w." W. Voigt. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. üa) Cm,
1069.
92. Über die allgemeinsten Beziehungen zwischen endlichen Deformationen und
dem zugehörigen Spannungen in aeolotropen und isotropen SubstanzeB.
J 0 8. F i n g e r. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. II a) CHI , 1073.
93. fitude de variations d'änergie. Vaschy. Compt. Rend. CXXIV, 284.
AbhandlungBreg^ster. ]07
Mektrisit&t.
94. Gdn^ralisation de formules d'^lectromagnetisme. Vaschy. Compt. Rend.
CXXIV, 226. [Ver^l. Bd. XLU Nr. 612.]
9ö. On the electro-magnehc theory of xnovinp charges. W. B. Morton. Phil.
Mag. Ser. 5, XLI, 488. — J. Larmor ibid. XLII, 201.
96. On the magnetic force acting on moving electrified spheres. Arth. Schuster,
Phü.Mag Ser.ö,XLm, 1.
97. Über eine neue Folgerung aus der Mazwellschen Theorie der elektrischen
Erscheinungen. A. Seh eye. Zeitschr. Math. Phys. XLII, 157.
98. On the wave-surface and rotation of polarization plane in an aelotropic
electromagnetic medium. A. McAulay. Phil. Mag. Ser. 6, XLII, 224.
99. Schwingungsvorgang in komplizierten Erregern Hertz'scher Wellen. Jos.
V. G e 1 1 1 e r. Wien. Akad. Ber (Abtlg. ü a) CIV, 169.
100. Strömung der Elektrizität in Rotationsflächen. Leonh. Fleischmann.
Wien. Akad. Ber. (Abtig. ü a) CIV, 227.
101. The relation between the atom and the Charge of electricity carried by it.
J.J. Thomsen. Phil. Mag. Ser. 5, XL, 511; XLI, 61.
102. Über die elektrolytische Leitfähigkeit von wässerigen Lösungen, insbesondere
deren Abhängigkeit von der Temperatur. G. Jäger. Wien. Akad. Ber.
(Abtig. Ha) Ci:^ 408.
103. Über die wechselseitige Induktion zweier auf Ei^elschalen gleichmässig sre-
wickelter Windungslagen. Ose. Singer. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa)
CV, 165.
104. Zur Theorie der Dielektrica. Ant. Lampa. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha)
CIV, 681.
105. über die Bestimmung der Dielektrizitätskonstante eines anisotropen Stoffes
nach einer beliebigen Richtung aus den Dielektrizitätskonstanten nach
den Hauptrichtungen. Ant. Lampa. Wien. Akad. Ber. (Abtig. IIa)
CIV, 1179.
106. On the passage of electric waves through tubes, or the vibrations of
dielectric cy linders. Lord Rayleigh. Phil. Mag. Ser. 6, XLUI, 125.
107. A method of determining the angle of lag Arth. L. Clark. Phil. Mag. Ser. 5,
XLI, 369.
108. On the measurement of altemate currents by means of an obliquely situated
galvanometer needle, with a method of determining the angle of lag.
Lord Rayleigh. Phil. Mag. Ser. 5, XLm, 343.
109. Sur les mot«urs asynchrones. A. Potier. Compt. Rend. CXXIV, 638, 642.
HO. A theory of the synchronous motor. W.G.Rh ödes. Phil. Mag. Ser. 5, XL,
56, 195.
111. Admittance and impedance loci. Fred. Bedell. Phil. Mag. Ser. 5, XLII, 300.
112. Discussion of the currents in the branches of a Wheatstones bridge, where
each brauch contains resistance and inductance, and there is an har-
monic impressed electromotive force. A. C. Crehore and G. 0. Squier.
Phü. Mag. Ser. 6, XLIII, 161.
113. Sur la dächarge des conducteurs ä capacitä, resistance et coefQcient de seif-
induction variables. M. Pätrovitch. Compt. Rend. CXXIV, 452.
114. Zur Theorie der elektrischen Erscheinungen unserer Atmosphäre. W. Trab er t.
Wien. Akad. Ber. (Abtig. IIa) CIH, 1023.
Ellipse.
115. über die Ellipse vom kleinsten Umfange durch 3 gegebene Punkte.
V. v. Dantscher. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CIV, 801. [Vergl.
Bd. XXXVII Nr. 449.]
116. R^sum^ des propri^t^s concemant les triangles d'aire maximum inscrits
dans relüpse. E. N. Barisien. Mathesis, Sdr. 2, VII, 88. [Vergl.
Bd. XLI Nr. 66.]
117. Sur une g^n^ration connue de Tellipse. E. N. Bari sie n. Mathesis, Sär. 2,
Vn, 247.
Vergl. Analytische Geometrie der Ebene 24. Normalen 284, 285.
108 Historisch -litterarische Abteilang.
Mlipsoid.
118. Belations entre trois demi-diam^tres d^un ellipsoide. Stuyvaert. Hathesis,
S^r.2, VII, 262.
119. Sur Tenveloppe d'an ellipsoide variable. Mandart. Mathesis, S^r. 2, YII, 19B.
MliptiBolie Transoendeixten.
120. La moltiplicazione complessa per }/— 23 delle funzioni ellittiche. Franc.
BrioBchi. Annali mat. Ser 2, XXIV, 336.
121. Sur nne formule d'analyse relative k certaines int^ffrales de fonctions ellip-
tiques par rapport ä leur modale. F. de Salve rt. Uompt. Rend.CXXIV,100S.
Vergl. Abelsche Transcendenten 4.
F.
Faktorenfolge.
122. Sur an prodait de n facteurs. A. Boutin, G. Bergmans, Andibert
Mathesis, Sär. 2, VII, 286.
Formen.
123. Bemerkungen zu der ausnahmslosen Auflösung des Problems, eine quadra-
tische Form durch eine lineare orthogonale Substitution in eine Summe
von Quadraten zu verwandeln. Ad. Kneser. Grün. Archiv 2.R. XV, 225.
124. Über die Komposition der binären quadratischen Formen. F. Hertens. Wien.
Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CIV, 103.
125. Über die Lam^schen Polynome 2. Ordnung einer Form 6. Ordnung. Em.
Waelsch. Wien Akad. Ber. (Abtlg. Ua) CV, 741.
Funktionen.
126. Sur les Operations en gän^ral. C. Bourlet. Compt. Rend. CXXTV, 348.
127. Sur la convergence des substitutions uniformes. E. M. L^meray. Compt.
Rend. CXXIV, 1220.
128. Über einen Satz der Funktionentheorie und seine Anwendung auf isother-
mische Eurvensysteme und auf einige Theorien der mathematischen Phvsik.
H o 1 z m (l 1 1 e r. Zeitschr. Math. Phys. XLII ,217.
129. Sur les propri^t^s des fonctions entiöres. D esaint. Compt. Rend. CXXIV, 746.
130. Über Zahlenteiler ganzer Funktionen. K. Th.Vahlen. Zeitachr. Math. Phrs.
XLII, 214.
181. Sur les z^ros de certaines fonctions analytiques. Desaint. Compt. Rend.
CXXrV, 276.
132. Über die Transcendenz der Zahlen e und n. F. Mertens. Wien. Akad.
Ber. (Abtlg. IIa) CV, 839.
133. Über die Differentiation empirischer Funktionen. C.Runge. Zeitschr. Math.
Phys. XLII, 206.
134. Remarks upon the analytical representation of the periodic System of the
Clements. A. Goldhammer. PhiLMa^. Ser. 6, aLII, 277.
136. Sur certaines äquations analogues auz ^quations diffärentielles. C. Bourlet.
Compt. Rend. CXXIV, 1431. — Appell ibid. 1433.
136. Sur les pöles des fonctions uniformes ä plusieurs variables inddpendantes.
A u 1 0 n n e. Compt. Rend. CXXIV, 139.
137. Über eine von Abel untersuchte Funktionsgleichung. P. Stäckel. Zeitschr.
Math. Phys. XLII, 323.
Vergl. Abelsche Transcendenten. BemouUische Zahlen. Bestimmte Inte-
grale. Combinatorik, Cylinderfunktionen. Determinanten. Differential-
gleichungen. Differentialquotient. Elliptische Transcendenten. Faktoren-
folge. Formen. Gleichungen. Imaginäres. Kettenbrüche. Logarithmen.
Mazima und Minima. Reihen. Substitution. Thetafunktionen. Trans-
formationsgruppen. Umkehrungsproblem.
O.
Geodäsie.
138. Über das Einstellen der dreiteiligen Fluchtpunktschiene. R.. Mehmke.
Zeitschr. Math. Phys. XLII, 99.
Abhandlungeregister. X09
Geometrie (desoriptlTe).
39. Eine Aufgabe aus der Schattenlehre. Chr. Beyel. Zeitschr. Math. Phyg.
XLn, 111.
40. Darstellung der scheinbaren Beleuchtung krummer Flächen (durch Kon-
struktion der Isophengen). Jul. Man dl. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. II a)
CV, 807.
Vergl. Perspektive.
Gheometiie (höhere).
41. Eine Methode, aus gegebenen Konfigurationen andere abzuleiten. Konr.
Zindler. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) CV, 311.
42. Zur perspektivischen Lage kollinearer ebener Felder. Kilbinge r. Zeitschr.
Math. Phys. XLH, 104.
43. Curve X;-gonali di 1» e di 2» specie. F. Amodeo. Annali mat. Ser. 2, XXTV, 1
[Vergl. Bd. XL Nr. 97.1
44. Über einen symbolischen Kalkül auf Trägem vom Geschlechte Eins und seine
Anwendung. Em. Weyr. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CHI, 366.
45. Die homogenen Koordinaten als Wurfkoordinaten. G. Kohn. Wien. Akad.
Ber. (Abtlg. Ha) CIV, 1166.
46. Zur synthetischen Theorie der Kreis- und Kugelsysteme. 0. Rupp. Wien.
Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CIV, 623.
47. Zur Konstruktion von Krümmungskugeln an Baumkurven. J. Sobotka.
Wien. Akad. Ber. (Ahtlg. üa) CIV, 144.
4S. Über die kubischen Kaumkurven, welche die Tangentenfläche einer vor-
elegten kubischen Baumkurve in 4,6 oder 6 Punkten berühren. Gust.
ohn. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) CV, 1035.
49. Zu den Bemerkungen über doppeltcentrische Vierecke. Chr. Beyel. Zeitschr.
Math. Phys. XLn, 63. [Vergl. Bd. XLI Nr. 97.]
50. Der kubische Bereis mit Doppelpunkt. Chr. Beyel. Zeitschr. Math. Phys.
XLH, 281.
51. Thdor^mes sur les triangles trihomolog^ques. H. Van Aubel. Mathesis,
S^r.2, VII, 63.
52. Sur un rapport anharmonique de valeur constante. R. Buysens et Soller-
tinsky. Mathesis, S^r. 2, VE, 101.
53. Sur la cubique ^ = 7— ^^ Retali. Mathesis, Sär. 2, VH, 74.
a^ ka — x
54. Über Kurven 5. Ordnung mit 4 Doppelpunkten. J. de Vries. Wien. Akad.
Ber. (Abtlg IIa) CIV, 46.
55. Lieu des points d'inflexion des courbes y = cosy^a* — ä* lorsque a varie.
E. N. Barisien. Mathesis, Sär. 2, VÜ, 236.
Vergl. Absolute Geometrie. Mehrdimensionale Geometrie.
Oesohlohte der Mathematik«
56. Die Apisperiode der alten Ägypter. Ed. Mab 1er. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa).
cm, 832.
57. Über eine unter den Ausgrabungen auf Rhodos gefundene astronomische
Inschrift. Norb. Herz. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) CHI, 1135.
58. Die Schlussaufgabe in Diophant's Schrift über Polygonalzahlen. G. Wert heim.
Zeitschr. Math. Phys. XLH, Hist. litter. Abtlg. 121.
59. Quadrat- und Kubikwurzeln bei den Griechen nach Herons neu aufgefundenen
MttQirta, M. Gurtze. Zeitschr. Math. Phys. XLII, Hist. litter. Abtlg. 113;
ebenda nicht paginiertes Blatt.
60. Die Quadratwurzelformel des Heron bei den Arabern und bei Regiomontan
und damit Zusammenhängendes. M. Curtze. Zeitschr. Math. Phys. XLÜ,
Hist. litter. Abtlg. 146.
61. Sur le sens exact du mot „al-djebr^* Carra deVaux. Biblioth. math.
1897, 1.
62. Einige Beiträge zur Geschichte der arabischen Mathematiker und Astronomen.
H. Suter. Biblioth. math. 1897, 83.
63. Die Mathematik bei den Juden. M. Steinschneider. Biblioth. math. 1897,
18, 36, 73, 103. [Vergl. Bd. XLH Nr. 170.]
110 Historisch -litterarische Abteilang.
164. Magister Robertus Anglicus in Montepessulano. P. Tannery. Biblioth.
math. 1897, 8.
165. Snr le mot „theca". 6. Eneström. Biblioth. math. 1897, 96.
166. Sur les nenf „limites^^ mentionnäs dans TAlgorismus de Sacrobosco.
G. Eneström. Biblioth. math. 1897, 97.
167. Sur le nom de la „regula coeci". Carra de Vaux. Biblioth. math. 1897, 32.
168. Eppur si mnove. G. Berthold. Zeitschr. Math. Phys. XUI Eist, litter.
Abtig. 5.
169. Über den angeblichen Aussprach Galileis „Eppur si muove^^ G. Berthold.
Biblioth. math. 1897, 67.
170. äditions de John Wilkins, The discovery of a world in the moon de 1638
et de 1640. G. Eneström. Biblioth. math. 1897, 96.
171. Versiera, Visiera e Pseudo-versiera. G. Loria. Biblioth. math 1897, 7, 33.
172. Sur les lettres de Leonard Euler ä. Jean I Bemoulli. G. Eneström. BibliotL
math. 1897, 61.
173. Sur la d^couverte de Fint^grale complfete des ^quations diffi^rentielles
lin^aires ä coeffecients constants. G. Eneström. Biblioth. math. 1897,43.
174. Sur Jean Henry Bürmann. M. Cantor. Biblioth. math. 1897, 31.
176. Sur le s^jour du g^näral Poncelet k Saratow. G. Bapst. Compt Rend.
CXXrV, 1136.
176. Sur Wolfgang et Jean Bolyai. P. Mansion. Mathesis, S^r. 2, VTI, 194.
177. Inauguration du monnment de N. Lobatschevsky k Eazan. G. Darboux
Compt. Rend. CXXIV, 936.
178. Cinquanti^me anniversaire de la nomination de Mr. Faye a TAcad^ie
(26. 1. 1897). A. Chatin. Compt. Rend. CXXIV, 166. — Faye ibid. 167
179. Wilhelm Schrentzel f 26. I. 1896. Ludwig Schlesinger. Zeitechr. Math.
Phys. XLII. Hist. litter, Abtlg. 1.
180. Benj. Gould (27. XI. 1824 - 26 XI. 1896). Loewy. Compt. Rend. CXXIV, 57.
181. Mort de Weierstrass (81. X. 1816 — 19. H. 1897). Mathesis, S^r. 2, VII, 62.
182. Notice sur Weierstrass. Hermite. Compt. Rend. CXXIV, 4^0
183. Karl Weierstrass. M. d'Ocagne. Mathesis, S^r. 2, VH, Supplement.
184. J. J. Sylvester (8. IX. 1814 — 16. HI 1897). P. Mansion. Mathesis, S^r, 2,
Vn, 246.
186. Mathematisch -historische Vorlesungen und Seminarübunfen an der t-ech*
nischen Hochschule zu München. A. v. Braunmühl. Biblioth. math.
1897. 118.
186. Über die neuesten mathemat-bibliograph. Unternehmungen. G. Eneström.
Biblioth. math. 1897, 66.
187. Internationaler Mathematiker -Eongress in Zürich 1897. Zeitschr. Math.
Phys. XLH. Hist. litter. Abtig. 78. Vergl. Cubatur. Rechnen 347.
Gleioliungen.
188. über die Fundamentalgleichungen eines Gattungsbereiches algebraischer
Zahlen. F. Mertens. Wien. Akad. Ber. (Abtig. Ha) CHI, 6,
189. Sur la transformation des ^quations alg^briques. F. Brioschi. Compt.
R^nd. CXXIV, 661,
190. über das Problem der Winkelhalbierenden. A. Kor seit. Zeitschr. Math.
Phys. XLH, 304.
191. Condition de rdalit^ des racines de F^quation du 3« degr^ dont dopend la
r^solution d'un triangle connaissant le rayon du cercle circonscrit, Is
surface et celle du trmngle form^ par les centres des cercles ez-inscrits.
Retali. Mathesis, S^r. 2, VH, 230.
192. Zerlegung der Gleichung 4. Grades. Heil ermann. Zeitschr. Math. Phys.
XLn, 60, 112.
193. Die Transformation und Auflösung der Gleichung 6. Grades in elementarer
Darstellung. W. Hey mann. Zeitschr. Math. JPhys. XLII, 81, 118.
194. Resolution d'un Systeme de trois ^quations cubiques. V. Cristesco. Mathesis,
Sär.2, VU, 260.
196. Condition n^cessaire pour qu'un Systeme de 3 ^quations homogenes admett«
une Solution autre que x==:y = z = 0» Colart. Mathesis, S^r.S, VU,
211. — Delahaye ibid. 212.
Abhandlungsregister. XI 1
GraphiBohes Beohnen.
96. The radial Cursor; a new addition to the slide-rule. F. W. Lanchester.
Phil. Mag Ser 6, XLI, 62.
97. Anwendung der Integralkurve zur Volumteilung. E.Brauer. Zeitschr. Math.
Phys.XLn, 272.
98. Sur an proc^d^ d'int^gration graphique des ^quations diff^rentielles. M. Pe tro-
vitch. Compt. Rend. CXXIV, 1081.
H.
Hydrodynamik.
99. Expression des petites composantes transversales de la vitesse dans les
^coulements graduellement vari^s des liquides. J. Boussinesq. Compt.
Kend. CXXIV, 1411.
!00. Parties toumantes des composantes transversales de la vitesse, dans un
^coulement permanent graduellement vari^. J. Boussinesq. Compt.
Rend. CXXIV, 1492.
!01. On an error in the method of determining the mean depth of the ocean
from the velocity of seismic sea-waves. Ch. Davison. Phil. Mag. Ser. 5,
XLIII, 38.
!02. Applications of physics and mathematics to seismology. C. Chree. Phil.
Mag. Ser. 6, XLIII, 178.
t03. Über die innere Reibung der Lösungen. Gust. Jäger. Wien. Akad. Ber.
(Abtlg. üa) Cni, 251. [Vergl. Bd. XLI Nr. 425.]
i04. Sur le mouvement d'un solide dans un liquide indäfini. R. Liouville. Compt.
Rend CXXIV, 72. [Vergl. Bd. XLH Nr. 699.]
tOb. High tensions in moving liquids. W. Sutherlan d. Phil. Mag. S^r. 5, XLII, 111.
t06. £coalement graduellement vari^ des liquides dans les lits d> grande section;
^quations fondamentales. J. Boussinesq. Compt. Rend. CXXFV, 1 196.
!07. V^nfication exp^rimentale de la th^rie de Tdcoulement graduellement vari^
dans les canauxd^couverts. J. Boussinesq. Compt. Rend. CXXIV, 1827.
Hyperbel.
!08. On a method of drawing hyperbolas G.J. Burch. Phil. Mag. Ser. 5, XLI, 72.
— F.L.O.Wadsworth ibid. 372.
Vergl. Analytische Geometrie der Ebene 21. Dreiecksgeometrie 88. Parabel 324.
I.
Imagin&res.
(09. Strecken- und Pnnktrechnung, insbesondere die Rechnung mit parallelen
Strecken. Fr. Graefe. Grün. Archiv 2.R.XV, 34.
HO. Sur les syst^mes de nombres complezes. E. Cartan. Compt. Rend. CXXIV, 1217.
Sil. Sur les syst^mes reels de nombres complexes. E. Cartan. Compt. Rend.
XXIV, 1296.
Interpolation.
512. 8nr Finterpolation. Em. Borel. Compt. Rend. CXXTV, 673.
K.
EegelBchnitte.
!13. £qaation focale des coniques. E. N. Barisien. Mathesis, S^r. 2, VH, 193.
514. Azes de sym^trie des coniques. £quation du couple des asymptotes. H.Man-
dart. Mathesis, Sdr. 2, VII, 38.
Hb. Über orthoaziale Kegelschnitte. Alfr. Salomon. Grun.Archiv2. R.,XV,1.
216. Sur les cordes de courbure concourantes dans les coniques. Cl. Servais.
MaÜiesis, S^r. 2, VE, 222.
{17. Proprio focale des coniques k centre. Stuyvaert. Mathesis, S^r. 2,
Vn, 195.
218. Sor une conique inscrite on circonscrite ä un triangle. Stuyvaert. Ma-
thesis, Sär. 2, Vn, 63, 81.
219. Sur les coniques circonscrites ä un triangle. A. Erahe. Mathesis, Sär. 2,
VII, 88.
112 Historisch - litterarische Abteilung.
220. Relation entre les perpendiculaires qu'on abaisse de cbaque point «run
conique sur les cöt^s d'un tri angle rectangle. D^prez. Matbe-ü
S^r. 2, Vn, 272.
221. Sur les trian^les semiconjuguäs. J. Neuberg. Mathesis, S^r. 2, VII, 59. -
Retali ibid. 142. — Lorent ibid. 142.
222. üne propri^t^ des coniques. J. Wasteels. Mathesis, S^r. 2, VH, 13.
223. Propri^t^ des coniques. E. Buisseret. Mathesis, Ser. 2, VII, 122. |
224. Extension aux coniques d'une propri^t^ de cercles remarqu^ par M. Maci
heim. J. Neuberg. Mathesis, S^r. 2, Vn, 16. — Droz-Farny ibid. H
225. Conique Heu du point de rencontre des cötäs non parallMes d*un brapeze J
base fixe en grandeur et position, de hauteur constante et dont ^
diag^onales sont rectangulaires. Retali etc. Mathesis, S^r. 2, VII. 17^
226. Intersection d*une conique avec une ou deux circonfi^rences. A. 6 ob. Ma
thesis, S^r. 2, vn, 202.
227. Cercle orthoptique mutuel de deux coniques homofocales. J. Ne ulier«
Mathesis, S^r. 2, MI, 227.
Vergl. Ellipse. Hyperbel. Kreis. Parabel.
Eettenbrüohe.
228. Sur les fractious continues. Mme. Prime. Mathesis, Ser. 2, Vll, 108.
229. D^veloppement de Vx en fraction continue. A. Boutin. Mathesis, St^rt
YU,S.
230. Räduire Va* — 2 en fraction continue p^riodiqne. A. Droz-Farny. Mt
thesis, Sdr. 2, vn, 101.
Vergl. Cylinderfunktionen.
Kinematik.
231. Ein Beitrag zur Kinematik der Ebene. Fried r. Prochäzka. Wien. Akji
Ber. (Abtlg. na), CIV, 605.
232. Die kinematische Theorie der Hyperboloidenreibungsräder. Fr. Schillini
Zeitschr. Math. Phys. XLH, 37.
Kreis.
233. Sur les cercles radicaux et antiradicaux. J. J. Duran Loriga. Matht'5ir
Sär. 2, vn, 189. [Vergl. Bd. XLH, Nr. 236.]
234. Über Radikalkreise. J. D uran Loriga. Grün. Archiv 2. R. XV, 117, 232
235. Tangentes communes k deux cercles. Stuyvaert. Mathesis, St^r j^
vn, 194.
236. Cercle tangent k trois autres. L. G^rard. Mathesis, S^r. 2, VH, 248.
237. Sur quatre cercles tangents deux d. deux. Mathot. Mathesis, S<^r. i,
vn, 193.
238. Sur deux points d'un triangle däcrivant conjointement des circonfi^rence»
Droz-Farny etc. Mathesis, Sär. 2, VII, 236.
239. Th^or^me sur deux circonfdrences. J. Jonesco etc. Mathesis, S<$r. 2, M^
147. Vergl. Dreiecksgeometrie 84.
Kristallographie.
240. Über die Symetrieverhältnisse der Kristalle. V. v. Lang. Wien, AkiC
Ber. (Abtlg. Ha), CV, 362.
241. On the use of the globe in the study of ciystallography. J. Y. Buchan«:
Phil. Mag. Ser. 5, XL, 153.
Logarithmen.
242. Druckfehler in S. G und el finge r — A.M.Neils Tafeln zur Berechuuii
9 stelliger Logarithmen. Jos. B 1 a t e r. Zeitschr. Math. Phys. XLII, Si.
m.
Magnetismus.
243. On magnetic tractive force. E. Tayl. Jones. Phil. Mag. Ser. 5, XLI, 153.
244. On the effects of magnetic stress in magnetostriction. H. Xagaoka snJ
E. Tayl. Jones. Phü. Mag. Ser. 5, XLI, 454.
Abhandlungsregister. 113
15. über die Gestalt der Kraftlinien eines magnetischen Drehfeldes. Max
Jüllig. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa) Cm, 691.
16. ITie magnetic field of any cylindrical coil. W. H. Everett. Phil. Mag. Ser. 6,
XLI, 367.
[1. On the magnetic field due to an elliptical current at a point in its plane
within it. J. Vir. Jones. Phil. Mag. Ser. 6, XLU, 107.
i8. On the possibilitj of explaining the phenomena of magnetism bj the hypo-
thesis of participation of matter in the motion of the magnetic field.
B. Rosing. Phil. Mag. Ser. 6, XLII, 314.
Mazüna und Hinima.
19. Maximum de xy-\-yz-\-zx sachant que x-{-y-\- z^2p. D^prez. Mathesis,
Sär.2,Vn,271.
60. Sur certaines aires minima. Stuyvaert. Mathesis, S^r. 2, Vü, 46.
Vergl. Ellipse 116, 116.
Mechanik.
51. On the laws of irreversible phenomena. Lad. Natanson. Phil. Mag. XLI, 386.
52. The hypotheses of abstract dynamics and the qiiestion of the number of the
elastic constants. J. G.Mac Gregor. Phil. Mag. Ser. 6, XLII, 240.
63. Herleitung des Gesetzes vom Kräfteparallelogramm aus der Bewegung eines
Körpers im vidderstehenden Mittel' und Aufstellung einer allgemeinen
Gleichung für dynamische Kraflwirkung. Th. Schwartze. Grün.
Archiv 2. R. XV, 421.
64. fber die Transformation desZv^anges in allgemeinen Koordinaten. A. Wass-
muth. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) CIV, 281.
55. Von der elliptischen Bewegung eines freibeweglichen Massenpunktes unter
der Wirkung von Attraktionskräften. P. Kinde 1. Grün. Archiv 2. R.
XV, 262.
!56. Sugli integrali primi quadratici delle equazioni della meccanica. G. Di
Pirro. Annali mat. Ser. 2, XXIV, 316.
!57. Über quadratische Integrale der Diflferentialgleichungen der Dynamik. P.
Staeckel. Annali mat. S^r. 2, XXV, 66.
!58. Sur les integrales premiäres de la Dynamique et sur le probl^me des n
Corps. P.Painlevä. Compt. Rend., CXXTV, 173.
!o9. Sur les integrales quadratiques des ^quations de la Dynamique. P. Pain-
leve. Compt. Itend. CXXIV, 221.
t60. Sur les integrales quadratiques des ^quations de la M^canique. T. Ldvi-
Civita. Compt. Rend. CXXTV, 392. — Appell ibid. 896.
(61. Sulla trasformazioni della equazioni dinamiche. T. L^vi-Civita. Annali
mat. ser. 2, XXTV, 266.
(62. Sur une classe de ds* ä trois variables. T. Levi-Civita. Compt. Rend.
CXXTV, 1434.
563, Zur Theorie der Bewegung eines starren Systems. Ed. Weyr. Wien Akad.
Ber. (Abtlg. IIa) CIV, 292.
(64. Les Solutions periodiques et le principe de moindre action. H. Poincare.
Compt. Rend CXXIV,713.
i66. Sur les petits mouvements periodiques des systömes. P. Painleve. Compt.
Rend. CXXTV, 1222.
^. Sur les petits mouvements periodiques des syst^mes ä longue periode. P.
Painleve. Compt. R«nd. CXXIV, 1340.
567. Sulla rotazione di un corpo in cui esistono sistemi policiclici. V.Vol terra.
Annali mat. Ser. 2, XXIV, 29.
^68. Ein mechanisches Polycykel als Analogon der Induktions Wirkungen beliebig
vieler Kreisströme. F. Hasenoehrl. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha),
CV 900
^9. Über einen Satz der Satik. K. Th. Vahlen. Zeitschr. Math. Phys. XLD, 160.
^70. l ber ein Problem der Mechanik. A.KarL Zeitechr. Math. Phys. XLII, 106.
'71. Beiträffe zur Theorie der ebenen Gelenkvierecke. R. Müller. Zeitschr.
Math. Phys. XLÜ, 247.
*72, Grundzüge einer Grapho- Ballistik auf Grund der Kruppschen Tabelle. C.
Cranz. Zeitschr. Math. Phys. XLII, 188.
Hiit-Utt. Abt d. ZalUchr f. Math. u. Pfayt. 48. Jahrg. 1808. 8. Heft. 9
114 HistoriBch- litterarische Abteilung.
273. Aufgabe über Druckverhältnisse im Innern eines durch einen gewölbti
Boden abgeschlossenen Hohlcylinders. C. B. Zeitschr.Math.Phys.XLII,^
274. Über Schraubengeschwindigkeiten eines festen Körpers bei verschiedeB
Zahl von Stützflächen. P. Somoff Zeitschr. Math. Phys. X Lü, 133, U
276. Sur le rendement des engrenages. L. Lecornu. Compt. Rend. CXXr\\ 1^
276. Sur Taction locomotrice des membres ant^rieurs du cheval. F. Le Hell
Compt. Rend. CXXIV, 913.
Vergl. Aerodynamik. Akustik. Astronomie. Differentialgleichungen (
Elastizität. Elektrizität. Funktionen 128. Hydrodynamik. Einemati
Magnetismus. Molekularphysik. Optik. Potential. Schwerpunkt. Wäna
lehre. Wellenbewegung. Winkelteilung 416.
Mehrdimensioiiale Gkeometrie«
277. Sur Temploi de Tespace ä quatre dimensions dans T^tude des &ur{&a
alg^riques admettant plusieurs s^ries de coniques. Eug. Gössen
Compt. Rend. CXXIV, 1004.
278. Sulla equazione A^U-{-k^U^O in uno spazio di n dimensioni. R. Marci
longo. Annali mat. Ser. 2, XXIV, 301.
MolekularphyBik.
279. Über die Qnentbehrlichkeit der Atomistik in der Naturwissenschaft.
Boltzmann. Wien. Akad Ber. (Abtlg. Ha), CV, 907.
280. Molecular force and the surface-tension of Solutions. W. Sather] ac<
Phil. Ma^. Ser. 5, XL, 477.
281. On the Variation of the dissociation coef&cient with temperature. S. Ki<^
lington Milner. Phil. Mag. Ser. ö,XLm, 286.
Normalen.
282. Lieti d*un point tel que les trois normales men^es de ce point a une yin
hole donn^e jouissent de certaines propri^t^s. Cristescu. Mat£e^
Sär. 2, Vn, 19. — Döprez ibid. 20.
283. Propri^t^ des deux autres normales men^es ä une parabole d^un point qn«!
conque d'une normale ßxe. A. Gob et Cola rt, Mathesis, S^r. 2, Yü, li4
284. Construction d'une normale ä une ellipse. P. Bastin et Cl. Servais. Mi
thesis, S^r. 2, VH, 120.
285. Lieu se rapportant au quatre normales men^es d^un point variable ä oai
ellipse donnäe. A. Droz-Farny. Mathesis, S^r. 2, VE, 68, 109.
O.
Oberflächen.
286. Sur la th^orie des surfaces. A.Pellet. Compt. Rend. CXXIV, 451.
287. Sur la th^orie des surfaces algäbriques au pomt de vue de la G^om^trie ^
Situation et sur les integrales de diffirentielles totales. Em. Picüri
Compt. Rend. CXXIV, 532.
288. Sur la th^orie gän^rale des surfaces. A.Pellet. Compt. Rend. CXXIV. TJs
289. Sur les syst^mes de surfaces orthogonales et isothermes. A. Pellet. Compt
Rend. CXXIV, 652.
290. Sur les surfaces ayant mSme repr^sentation sphärique. A. Pellet. Ccmft
Rend. CXXIV, 1291.
291. Sur les surfaces isom^triques. A.Pellet. Compt. Rend. CXXTV, 1337.
292. Nuove ricerche sulle superficie pseudo-sferiche. L. Bianchi. Annah nü- '
Ser. 2, XXIV, 347.
293. Alcune proprietä fondamentali dei sistemi lineari di curve tracciati s^op
una superficie algebrica. G. Castelnuovo. Annali mat. Ser. 2, XXV, 23^
294. Sulla scomposizione dei punti singolari delle superficie algebriche. C. Segrel
Annali mat. Ser. 2, XXV, 1. |
295. Sulla riduzione delle singolaritä di una superficie algebrica per mezzo di in^\
formazioni birazionali dello spazio. M. Pannelli. Aimali mat. Ser. ^,|
XXV 67.
296. Die singulkren Punkte der Flächen. E.Wölffing. Zeitschr. Math. Phys. XLIU*
Abhandlungsregister. 1 15
•7. R^elflftche, deren Striktionslinie auch Erömmungslinie ist. R. Hoppe.
Grün. Archiv 2. R. XV, 260.
6. Sur les lignes g^odäsiqaes des surfaces & courbures oppos^es. Hadamard.
Compt. Rend. CXXIV, 1603.
9. Solle vanetä a tre dimensioni con una cunratura nulla e due eguali. Rem.
Banal. Annali mat. Ser. 2, XXIV, 213.
0. Das erweiterte Theorem von Bour. F. Ebner. Zeitschr. Math. Phys. XLII, 216.
1. Die Invarianten der allgemeinen Fläche dritter Ordnung. K. Bobek. Wien.
Akad. Ber. (Abtlg. IIa) Cm, 187.
12. Sur la d^fonnation de certains parabolotdes et sur le th^or^me de M. Wein>
^rten. Eng. Cosserat. Compt. Rend. CXXIV, 74t.
0. Solle intersezioni di tre superficie algebriche. L. Berzolari. Annali mat.
Ser. 2, XXIV, 166.
4. Einige Konstruktionen bezQglich der Schnittkurven von Umdrehungsflächen
mit Ebenen. J. Sobotka. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) CV, 871.
)5. Sur les surfaces qui peuvent, dans plusieurs mouvements diff^rents, engendrer
une famille de Lam^. Eng. Cosserat. Compt. Rend. CXXIV, 1426. —
Darboux ibid. 1428.
)6. Sur les centres de gravit^ des surfaces parallMes k une surface fermde.
Em. Duporcq. Compt, Rend. CXXIV, 492.
)7. Aufgabe über ein Eugelballon-Netz. S. Finsterwal der. Zeitschr. Math.
Phys. XLII, 63.
}8. Una questione geometrica. Gem. Pirondini. Annali mat. Ser. 2, XXV, 61.
* Vergl. Absolute Geometrie 7, 8, 11.
Oberflächen zweiter Ordnung.
D9. Über das Eriterion der Eoaxialität zweier Mittelpunktsflächen zweiter Ord-
nung. Jos. Finger. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CIH, 1061.
Vergl. Ellipsoid.
Optik.
10. Oq the lonfidtudinal component in light. G. Fr. Fitz Gerald. Phil. Mag.
Ser. 6, XLII, 260.
U. Longitudinales Licht. G. Jaumann. Wien. Akad. Ber. (AbÜg. IIa)CIV, 747.
18. Graphical method for finding the focal lengths of mirrors and lenses. Edw.
H. Barton. Phil. Mag. Ser. 5, XLI, 69.
13. Graphical method for lenses. R. S. Cole. Phil. Mag. Ser. 5, XLI, 216.
U. Od a simple geometrical construction for finding the intensity of illumination
at any point of a plane due te a small source of light symmetrical
about an axis perpendicular te that plane. Ch. H. Lees. Phil. Mag.
Ser. 6, XL, 463.
1^ Oq the relation between the brightness of an object and that of its image.
W. T. A. Emtage. Phil. Mag. Ser. 6, XLI, 604.
16. Über die Helligkeit des verfinsterten Mondes und die scheinbare Vergrösserung
dee Erdschattens. J. v. H e p p e r g e r. Wien. Akad Ber. (Abtlg. II a) CIV, 1 89.
17 Oq the theory of optical images with special reference te the microscope.
Lord Rayleigh. Phil. Mag. Ser. 6, XLII, 167. — G. Johnst. Stoney
ibid. 882, 423, 499; XLm, 189, 273, 368. [Vergl. Nr. 360.]
18. Die Laplacesche und die Salmonsche Schattentheorie und das Saturnring-
Schattenproblem. H. Buchholz. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ua) CIV, 863.
19. Oq the division of energy in the emission-spectrum of a black body. W.Wien.
Phil. Maj. Ser. 6, XLm, 214.
20. Oq the resolvmg power of telescopes and spectroscopes for lines of finite
width. F. L. 0. Wadsworth. Phil. Mag. Ser. 6, XLHI, 317.
W l ber den Einfluss der selektiven Absorption auf die Extinction des Lichtes
in der Atmosphäre. J. v. Hepperger. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa)
CV, 173.
Vergl. Elektrizität 98.
P.
Parabel.
[J2. Propri^t^s de la parabole, E. Colart. Mathesis, S^r. 2, VII, 26.
»23. Theor^es sur la parabole. E. N. Barisien. Mathesis, Sör. 2, VE, 272.
11g Historisch -litterariflche Abteilung.
324. On consid^re les paraboles dont Taxe passe par un point donn^ P et d
touchent une droite donn^e AB a,\L m6me point A. Le foyer d*kt
ane hyperbole ^quilatäre, la tangente au sommet enveloppe nne paral»!
Droz-Farny. Libert. Mathesis, S^r. 2, VII, 276.
326. Parabole enveloppe de la hauteur d^un triangle variable. A. Droz>Farii{
Mathesis, S^r. 2, VII, 142. — Barisien ibid. 144.
326. Parabole enveloppe d'une droite. Betali. Mathesis, Sär. 2, VII, 212. I
327. Lieu des sommets de paraboles tangentes k deux normales rectangulairj
d'une parabole donn^e et ayant le meme foyer qne cette coniqj
R. Buysens. Droz-Farny. Mathesis, S^r. 2, vH, 255.
328. CardioYde lieu des foyers des paraboles tangentes k une hypocycloide. G o
Mathesis , Sär. 2, VII, 256.
Vergl. Dreiecksgeometrie 88. Normalen 282, 283.
Perspektive.
329. Zur Perspektive des Kreises. Rud. Schussle r. Zeitschr. Math. Phys. XU
107. [Vergl. Bd. XLI Nr. 207 und 208.]
Planimetrie.
830. Räsum^ de la th^orie de T^quivalence. L. G^rard. Mathesis, S^r. 2,VII.dSI
331. Une nouvelle d^monstration du postulatum d'Euclide. J. M. Joubii
Mathesis, S6r. 2, VU, 225. — P.Barbarin, SoUertinsky ibid. 266.
332. Trois droites concourent en un mSme point. Collette, Gob, KompeH
Mathesis, Sär. 2, VII, 69. — J. Jonesco, Mandart, Ddprez ibid. T«
333. Th^oröme sur les bissectrices d^un angle et de son Supplement. D^prfi
Mathesis, S^r. 2, VII, 271.
334. Sur 5 droites qui concourent dans un m§me point chaque fois qu'un angli
est arctg 2. E. Colart. Mathesis, Sör. 2, VII, 77.
335. Sur le th^or^me relatif au carr^ de Thypot^nuse et le cinqui^me postds
d'Euclide. V. Reyes. Mathesis, Sär. 2, VII, 86.
336. Construire un triangle ABC, connaissant AB, AC et sachant que V^n^'
C^2B ovL C==SB. Colart. Droz-Farny etc. Mathesis, Ser.2,Vn.i:i
337. Sur un triangle tifant son origine d'un triangle ^quilat^ral ABC en prenaas
sur ces cöt^s des segments AM^x, BN==^2x, CP=3x et rtoi
sant 3f, iV, P. H. Mandart. Mathesis, S^r. 2, VH, 98.
338. Sir les pseudocarr^s. J. Jonesco. Mathesis, S^r. 2, VII, 48.
339. Construction d^un pseudocarr^ connaissant un c6t^ et les angles adjaceni
Droz-Farny etc. Mathesis, S^r. 2, VII, 209.
340. Sur trois quadrilat^res dont deux d^rivent du troisi^me. Bastin. Mathf^i*^
Sär. 2, Vn, 119.
341. Construction du pentagone regulier. A. Cayley. Mathesis, S^r. 2, VII, 19^
342. Th^or^me sur Thexagone inscrit ä un cercle et tel que trois diagonales < "m
joignent des sommets oppos^s concourent en un mSme point. E. Matbct
Mathesis, Sär. 2, VII, 139.
" Vergl. Dreiecksgeometrie. Gleichungen 190, 191.
Potential.
343. Über eine Eigenschaft des Potentials unter Annahme eines Greenscbn^
Wirkungsgesetzes. W. Wirtinger. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. II a) CV, 5u'
344. Sur le problöme de Dirichlet. S. Zaremba. Compt. Rend. CXXTV', 940
Vergl. Elastizität. Elektrizität. Magnetismus. Wärmelehre.
Quadratur.
345. Aire d'une courbe fermöe engendr^e k Taide d*une cissoide. Mandait
Mathesis, Sär. 2, VII, 199, — J. Neuberg ibid. 201.
Rechnen.
346. Sur la däfinition de la multiplication. A, Listray. Mathesis, S^r. 2,\TI,J"
[Vergl. Bd. XLn Nr. 343.J
347. La multiplication egyptienne et russe. Plakhovo. Mathesis, S^r. 2, VII, 86
Abhandlungsregister. 117
i8. Sur les calculs approcljiös. L. Gärard. Mathesis, Ser. 2, VII, 248.
Vergl. Wnrzelausziehung. Zinaeszins.
Beihen.
19. über den Eonvergenzkreis der umgekehrten Reihe. 0. Stolz. Wien. Akad.
Ber. (Abtlg. fla) CIV, 486.
K). Thäordme sur les säries entiäres. Hadamart. Compt. Rend. CXXIY, 492.
(1. Remarques utiles dans les calculs de limites. £. Cesaro. Mathesis, Sär. 2,
Vn, 177.
». Sur les säries de Taylor. Eug. Fabry. Compt. Rend. CXXTV, 142. [Vergl.
Bd. XLH Nr. 687.1
S3. Studie zu Raabes Monographie über die Jacob -Bemoullische Funktion.
L. Saalschütz. Zeitschr. Math. Phys. XLII, 1.
B4. Si Qn^p däsigne la somme des produits p b, p des fractions — , — , -^^^^• —
p=n 12 3 n
on a la formule ^^2/'g/i,|» = ^(n'+3n). Audibert. Mathesis , Sör. 2,
Vn, 276. ^^ ^
65. Sur deux säries convergentes. Stuyvaert. Mathesis, Sär. 2, VH, 42.
56. Über Dirichleta Reihen. F. Mertens. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. üa) CIV,
1093, 1168.
61. Die Summierung einer Gattung trigonometrischer Reihen. Fr. Rogel. Grün.
Archiv 2. R. XV, 266.
168. The development of arbitrary functions. J. Perry and H. F. Hunt. Phil.
Mag. Ser. 6, XL, 606.
159. On the convergency of Fourier's series. W. Williams. Phil. Mag. Ser 6,
XLTT, 126.
i60. On the general extension of Fourier's theorem. Thom. Preston. Phil. Mag.
S^r. 6, XLm, 281, 468. [Vergl. Nr. 316.)
161. Systeme von arithmetischen Reihen n'er Ordnung. G. Speckmann. Grün.
Archiv 2. R. XV, 332.
162. Sur quelques progressions arithm^tiques. Mathesis, Sdr. 2, VII, 14.
tö3. Sor une lormule de Newton. £. Lampe. Mathesis, Sär. 2, VII, 109.
^4. Sur quelques formules qui repräsentent par approximation Tarc dont on
connait les sinus et le cosinus. E. Lampe. Mathesis, S^r. 2, VII, 129,
163, 183.
365. Eine besondere Gattung goniometrischer Nulldarstellungen. Fr. Rogel.
Grün. Archiv 2. R. XV, 431.
Vergl. Abelsche Transcendenten 6. Interpolation.
S.
Bohwerpunkt.
366. Sur le centre de gravitö de l'aire limitde par une courbe fermäe donnee et
une certaine autre courbe ferm^e variable. Gob. Mathesis, S^r. 2, VII, 229.
Vergl. Oberflachen 306.
Stereometrie.
367. Demonstration nouvelle relative ä la perpendiculaire ^ un plan. Dubonis.
Mathesis, S^r. 2, VII, 248.
Bubstitutionen.
868. The Substitution group whose order is four. G.A.Miller. Phil. Mag. Ser. 6,
XLI, 431.
%9. The Operation groups of order 8p, p being any prime numbcr, G. A. Miller.
Phil. Mag. Sdr. 6 , XLÜ ,196.
^70. The transitive Substitution groups of order 8p, p being any prime number.
G. A. Miller. Phil. Mag. Ser. 6, XLÜI, 117.
371. Sur r^num^ration des groupes primitifs dont le degr^ est infärieur ä 17.
J. A. Miller. Compt. Rend. CXXIV, 1606.
372. Sur une sdrie de groupes primitifs holoddriquement isomorphes k des groupes
plusieurs fois transitifs. £d. Maillet. Compt. Rend. CXXIV, 361.
1J3 Historisch -litierarische Abteilung.
T.
Tetraeder.
873. Conditions auxquelles doivent satisfaire les ar^tes d'un t^tra^dre afin que c^^
taines droites partant de qaatre de ses angles soient les g^n^ratricH
d'un hyperbolo'ide. R. B. Mathesis, S^r. 2, VU, 28. j
Thetafanktionen.
874. Sopra dne relazioni rimarchevoli fra i valori delle derivate delle fnnzioiii ^
ellittiche per argomento zero. Em. Pascal. Annali mat. Ser. 2, XXr\\ t^
TranBforznationBgrappeii.
375. Sor la d^termination du groupe de transformation d^uzie ^quation diff^rentieli
linäaire. F. Marotte. Compt. Rend. CXXIV, 608.
376. Sulla teoria dei gruppi infiniti continui. P. Medolaghi. Annali mat. Seri
XXV, 179.
377. Des groupes transitifs de classe ef (e et f ötant premiers avec 6<€</"
de degr^ ef-¥k (k ^tant <e). Ed. Maillet, Annali mat. S^r. 2,''XX V. 21^
Trigonometrie.
878. Relation entre les angles a, ß, y, d se d^duisant d'une ^qaation entre >
sinus et les cosinus de ces memes angles. A. Droz-Famy. Audiber
Mathesis, Sör.2, VE, 260.
379. Über die pythagoreischen Dreiecke und ihre Anwendung auf die Teilung d^
Kreisumfangs. Graeber. Grün. Archiv 2. R. XV, 337, 489.
880. Relationen bei regulären, dem Eoreise ein- und umbeschriebenen Polygont^.
E. Dolezal. Grün. Archiv 2. R. XV, 172.
381. Sur une relation dans le triangle. E. Colart etc. Mathesis, S^r. 2, \TI, *$
882. Si du pied D de la hauteur AD d\m triangle ABC on abaisse des j>»:r-
pendiculaires DE, DF sur les cöt^s AB, ACIa distance £J^ est moitk
du penm^tre du triangle form^ en joignant les pieds des hautenrs t\*
ABC. Döprez. Mathesis, Sär.2, VII, 271.
883. Calculer le c6t^ d'un triangle ^quilatäral, connaissant les distances d'rt
point de son plan ä ses sommets. Probleme analogue pour an t^tra^nb*
regulier. Retali. Mathesis, S^r. 2, VII, 207.
884. Relation ayant lieu dans un triangle sph^rique. Cristesco. Mathe^ii,
S^r. 2, VII, 48. — J. Neuberg ibid. 44.
886. Th^orfeme de trigonometrie sph^rique. J. Neuberg. Mathesis, S4t. t
Vn, 61.
Vergl. Reihen 868, 864.
U.
tTmkehningsproblem.
386. Sur un mode d'inversion des integrales multiples. P. Appell. Compt. Rt*n«i
CXXIV, 213.
387. Sopra alcune questioni di inversione di integrali definiti. V. Volterra
Annali mat. Ser. 2, XXV, 189.
Wärmelehre.
388. Über die mechanische Analogie des Wärmegleichgewichtes zweier sich H?-
rührender Körper. G. H. Ery an una L. Boltzmann. Wien, Akai
Ber. (Abtlg. IIa) Cm, 1125.
889. über die Temperaturverteilung längs eines diinnen Drahtes, der von eineu
konstanten Strome durchflössen wird. P. Czermak. Wien. Ahad. Ber.
(Abtlg. üa^ cm, 1107.
890. Sul problema aella temperatura nell' ellissoide. C. Somigliana. Annali
mat. Ser. 2, XXIV, 69.
891. Of the kinetic theory of gas regarded as ülustrating nature. G. J. Stonev.
Phil. Mag. Ser. 5, XL, 862.
392. Weiterfiihrung der Annäherungsrechnung in der Maxwellschen GastheonV
H. Benndorf. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ua) CV, 646.
Abhandlungsregister. 119
)$. Sur les relations exprimant que les divers coSfficienU consid^r^s en Thermo-
dynamique satisfont k la loi des ätat« correspondents. E. H. Amagat.
Compt. Rend. CXXIV, 647.
^4. Folgernngen aus Amagats YerBuchen. C. Puschl. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa)
cm, 343.
)5. Äktinische Wärmetheorie und chemische Äquivalenz. C. Puschl. Wien.
Akad. Ber. (Abtlg. 11 aj CUI, 809.
)6. Bemerkungen über Warmeleitung. C. Puschl. Wien. Akad. Ber, (Abtlg. Ha)
cm, 989.
Vi. Zar Theorie der Dissociation der Gase. G. Jäger Wien. Akad. Ber.
(Abtig. Ua) CIV, 671.
tö. Die Gasdruckformel mit Berücksichtigung des Molekularvolums. G. Jäger.
Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CV, 16.
ra. Über den Einfluss des Molekularvolumens auf die mittlere Weglänge der
Gasmolekule. G. Jäger. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa) CV, 97.
M). Zur Theorie der Zustandsgleichung der Gase. G. Jäger. Wien. Akad. Ber.
(Abtig. na) CV, 791.
H. Die Erstamingswärme in Lösungen. 0. Tumlirz. Wien. Akad. Ber. (Abtig. IIa)
CIV, 246.
02. tber die Verdampiungswärme von Lösungen. 0. Tumlirz. Wien. Akad. Ber.
(Abtlg. Ha) CIV, 827.
03. Thermal transpiration and radiometer motion. W. Sutherland. Phil. Mag.
Ser. 5, XLn, «73, 476.
04. Thermal transpiration and radiometer motion. Osb. Reynolds. Phil. Mag.
Ser. 6, XLm, 142.
05. Boyle's law at very low pressures. W. Sutherland. Phil. Mag. Ser. 6,
XLm, 11.
06. tber die Berechnung der Abweichungen der Gase vom Boyle-Charlesschen
Gesetz und der Dissociation derselben. L. Boltzmann. Wien. Akad.
Ber. (Abtijf.Ha) CV, 695.
07. On the continuity of isothermal transformation from the liquid to the gaseous
State. Th. Preston. Phil. Mag. Ser. 5, XLII, 281.
08. On the straining of the earth resulting from secular cooling. Ch. Davison.
PhU. Mag. Ser. ö, ILI, 133.
09. Über die Zusammensetzung der gesättigten Dämpfe von Mischungen.
M. Margules. Wien. Akad. Ber. (Abtig. Ha) Clv, 1243.
10. On the properties of a mixture of liquids. R A. Lehfeldt. Phil. Mag.
Ser 6, XL, 397.
11. Theoretical considerations respecting the Separation of gases by diffusion
and similar processes. Lord Rayleigh. Phil. Mag. Ser. 5, XLII, 493.
12. Sor la dynamique des r^actions chimiques homogenes avec d^ffagement ou
absorption de chaleur. M. Petrovitch. Compt. Rend. CXXlv, 1344.
Vergl. Elektrizität 102.
Wahrsoheinliohkeitgreohniing.
13. The asymmetrical probability-curve. P. Y. Edgeworth. Phil. Mag. Ser. 6,
XLI, 90.
14. The Compound law of error. P. Y. Edgeworth. Phil. Mag. Ser. 6, XLI, 207.
Wellenbewegnn«:.
16. On the passage of waves through apertures in plane screens and allied
Problems. Lord Rayleigh. Phil. Mag. Ser. 6, XLm, 269.
Wlnkeltellung.
Ift. Über einen Mechanismus, durch den ein beliebiger Winkel in eine beliebige
ungerade Anzahl gleicher Teile geteilt werden kann. A. Korse lt.
Zeitschr. Math. Phys. XLII, 276.
17. Eine approximative Winkeldreiteilung. C. F. E. Björling. Grün. Archiv
2. R. XV, 223.
WurgelaiiBgifthiing*
'18. Sor Textraction de la racine carr^e des nombres. E. Barbette. Mathesis,
S^. 2, Vn, 69.
t«
120 Historisch > litterarische Abteilung. Abhandlungsregister.
A19. Extraction de la racine carr^e d'un nombre entier. Stayvaert. Math
Sdr. 2,Vn, 161. [Vergl. Bd. XLH, Nr. 413.]
Vergl. Geschichte der Mathematik 159, 160. Kettenbrüche 229, 230.
Z.
Zahlentheorie.
420. Zum Beweise des Satzes, dass jede unbegrenzte arithmetische Reihe,
welcher das Anfangsglied zur Differenz relativ prim ist, unendlich \\
Primzahlen enthält. Gr. Speckmann. Grün. Archiv 2. R. XV.
[Vergl. Bd. XL, Nr. 276.]
421. Lineare Relationen zwischen Mengen relativer Primzahlen. Fr. Rogel. (h
Archiv 2. R. XV, 315.
422. Dyadische Koordination der bis 100000 vorkommenden Primzahlen
Reihe der ungeraden Zahlen E.Suchanek. Wien. Akad. Ber. (Abtlg.
cm, 448.
423. Zur additiven Erzeugung der ganzen Zahlen. R. Daublebsky v. Sterne
• Wien. Akad. Ber. (Abtlg. fia), CV, 876.
424. Über die Zerlegung der Zahlen in Quadrate. G. Speckmann. Grün. Arti
2. R. XV, 328.
425. über die Anzahl der Darstellungen einer ganzen Zahl durch gewisse Foi
L. Gegenbauer. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha), CIII, 115.
426. über die Äquivalenz der reduzierten binären quadratischen Fonnea
positiver Determinante. F. Hertens. Wien. Akad. Ber. (Abtlg.
cm, 995.
427. Einige Bemerkungen zum quadratischen Reziprozitätsgesetze. L. Gegei^
bauer. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. IIa), CIII, 285. I
428. Über den quadratischen Rezlprozitätssatz und die Summen von Gau^^s F
Mertens. Wien. Akad. Ber. (Abtlg. Ha) CHI, 1006.
429. Über die Anzahl derjenigen ganzen ganzzahligen Funktionen «tten Ora.H
von x^ welche in Bezug auf einen gegebenen Primzahlmodnl eine mti
geschriebene Anzahl von Wurzeln besitzen. E. Zsigmondj. Wi>':J
Akad. Ber. (Abtlg. IIa), cm, 135.
4S0. Über die Auflösung der Kongruenz x^ =: a (mod. p). G. Speckmann. On.L
Archiv 2. R. XV, 335.
.ber Potenzreihen. G. Speckmann. Gnm. Archiv 2. R. XV, 334.
432B. Hur certains points de la th^orie des räsidus des puissances. Caract^r^
distinctifs des nombres, ou racines, d^oü proviement les residas gen^n
teurs. De Jonquiäres. Compt. Rend. CXXIV, 334.
4HH. Th<^*or^me sur les fractions däcimales pdriodiques. Mathesis, S^r. 2, VU,2t;
-- Stuyvaert ibid. 249. — L. Meurice ibid. 268.
mi. Lc <(uotient de (2 m — 1)! par m! (m — 1)1 est un nombre pair excepie quandi
ent une puissance de 2. Brien, Colart, Soons. Mathesis, S<§r. 2, VIL:i3
i'Mt. C^iHistions d'arithmologie. De Rocquigny. Mathesis, S^r.2,VII, 217.
4;WJ, l'ht»r rationale Richtungscosinus. R. Hoppe. Grün. Archiv 2. R. XV, 32S.
ml Fonno den nombres qui, divis^s par a, &,e... laissent respectivement 1
restöB a', b\ c',.. E. Colart. Mathesis, Sdr.2, VII, 149.
iHH. Hur certains carr^s parfaits. Van Deuren etc. Mathesis, 8^r.2, VH, 18
iH*j Hur l<;s nombres triangulaires carräs parfaits. L.Collette. Mathesis, S^r.
VII, 40.
440. D^composition de (a*-\-b^^en trois, quatre ou cinq carr^s. G. de Rocquigü;
Adanson. Mathesis, S^r. 2, VII, 18.
441. ßur r^iuation — -il-^ -j. — i!- TL/ _ y«^ x et y ^tant des fonctions de
A. Boutin. Mathesis, S^r.2, VII, 269.
442. Tout cube est la diif^rence de deux carr^s, dont Tun au moins est divisil
par 9. E. Fauquembergue. Mathesis, S^r. 2, VII, 50.
443. Holutions enti^res de l'äquation ^^i'+js.'-f-^s'H +i^»'=(5n-|-«)**. E.Fa
quembergue. Mathesis, S^r.2, VlI, 27.
Vi'fgl. Combinatorik 52. Formen. Funktionen 130. Geschichte der Mätl
matik 158. Gleichungen 188. Reihen 355, 856.
ZinseBsiiiB.
444 «ur UtH lois de rint^rßt. Enr. de Montel. Compt. ^Rend. CXXIV, 224,
Historisch-litterarische Abteilung.
Prix Lobatohefsky
(Premier Coneourg 1897).
La Soci^te Physico-math^inatique de Kasan a rhonneur
rinformer qu'elle a deceme dans sa seance solennelle de 3 Novembre
;220ctobre) 1897 le prix de N. I. Lobatchefsky ä M. Sophus Lie,
srofesseur ordinaire k rüniversit^ de Leipzig^ pour son ouvrage:
Jheorie der Transformationsgruppen. Band. III. Leipzig 1893.^'
Les mentions honorables sont d^cemees
a M, L. G^rard, professeur au Lycee Ampere (Lyon), pour son
)avrage: ,,Th^se sur la g^om^trie non Euclidienne. Paris 1892^',
a M. E. Cesaro, professeur ordinaire ä Tüniversite Royale de
t^aples; pour son ouvrage: ,,Lezioni di Geometria intrinseca.
ffapoli 1896",
et ä M. G. Fontene, professeur au College Rollin, pour son ouvrage:
,L'liyp^respace ä n — 1 dimensions. Paris 1892".
La medaille d'or de N. I. Lobatchefsky, destinee selon le § 16 du
Reglement du prix Lobatchefsky a recompenser le travail des personnes
)Qi aident ä la Societe physico-mathematique de Kasan ä examiner
es oayrages, präsentes au concours ä ete decem^e dans la meme
leance solenneÜe de 3 Novembre 1897 ä M. Felix Klein, professeur
)r(ünaire ä FUniversite de Gottingue, pour son rapport sur TouTrage
le M. Lie. Le rapport de M. Klein vient d'etre imprim^ ä Kasan sous
e titre: „Zur ersten Verteilung des Lobatschewsky-Preises
Gutachten, betreffend den dritten Band der Theorie der Transformations-
puppen von S. Lie)."
Les rapports sur les ouvrages de M. Gerard, Gesaro et Fon-
ene ont 6i6 donnfo par M-rs prof. T. Souvorof, D. Seiliger et
. Xasimof, membres de la commission. £n outre ont pris part aux
ravaux de la commisson M-rs prof. D. Doubiago, A. Kotelnikof,
y Sintzof (secr^taire de la commission).
Le nombre total des ouvrages presentes au concours ä ^t^ ^gal
i neuf.
Hiii-mt. Abt d. Zeitsohr. f. Math. u. Phyt. 48. Jahrg. 1898. 4. u. 5. Haft. 10
122 flistorisch-litterariache Abteilung.
Extralt du Reglement du Prix Lobatchefskj.
Le prix Lobatchefsky est d^cerne tous les trois ans. II est Sm
valeur de 500 roubles papiers. II reste ä la volonte de la Societe den
augmenter avec le temps la valeur, si l'etat du capital le lui pernio
(§ 4).
Le prix Lobatchefsky est destin^ aux ouvrages relatifis ä la gec
m^trie, et de preference ä la geometrie non — Euclidienne (§ 5).
Sont admis ä concourir ä ce prix les ouvrages imprimä en russc.
fran^aiS; allemand, anglais, italien et latin, adresses ä la Societe
Physico-mathematique par leurs auteurs et publi^s dans le cours des
six ann^es qui auront prec^d^ le jugement de la Societe concemaCi
le prix (§ 6).
Dans aucun cas le prix ne peut etre partage entre dem («
plusieurs auteurs concurrents. Dans le cas oü se pr&enteront plusieunl
ouvrages d'egale valeur , c'est le tirage au sort qui en decidera (§
Le prix sera deceme pour la seconde fois le 3 Novembre 19)."
Selon le § 11 du r^glement, les ouvrages destin^s au conconrs doireti
etre adresses ä la Societe Physico-mathematique de Kasan jnsqos
3 Novembre 1899.
President de la Societe Physico-mathematique
20 Decembre 1897. A. Vassilief.
Ein „Tractatus de Abaoo'* aus der Wende
des XIL und XIII. Jahrhunderts.
Nach Codex Vindobonensis Palatinus 901, f. 87-96
herausgegeben Ton
Maximilian Curtze
in Thorn.
.if.
Der nachfolgend abgedruckte Tractatus de Abaco ist in mA
facher Hinsicht von Interesse. Er stammt aus jener Zeit, wo i*
Abacusrechnen mit dem Algorismus im Streite lag, und wo, das zti?
unsere Abhandlung deutlich, beide noch nebeneinander geübt und g^
lehrt wurden. Er zeigt femer, dass der Verfasser wenigstens i^
Abacusrechnen auf die Römer zurückführt und dasselbe im Gegend"
zu dem arabischen Rechnen stellt. Er ist sich der Verachiedenh^i'
beider Methoden ebenso bewusst als des Gemeinsamen derselben, iicd
Ein „Tractatns de Abaco" etc. 123
erläutert das Verfahren der Araber durch das des Lateinischen Abacus.
Bei dem arabischen Dividieren der Brüche benutzt er, so wenigstens
glaube ich kann man seine Darlegung nur auffassen, Dezimalbrüche,
während er auch das System der römischen Minutien genau auseinander-
setzt. Die Zeichen des Abacus unterscheidet er von denen des Algoris-
mus, und aus seinen Zeichen kann man sehen, wie die beiden Formen
j, h f&r 3 sich entwickelt haben. Dass die Form h statt j der leich-
teren Schreibart halber in der spätem flüchtigeren Schrift das alleinige
Recht behielt, ist nicht zu rerwundem, aber gerade die Verwendung
beider Zeichen nebeneinander spricht dafär, dass die Niederschrift
dem Ende des XII. oder dem Anfange des XIII. Jahrhunderts an-
gehört, da die Benutzung der Form h mit dem XTTT. Jahrhundert ab-
solut aufhört. Das Charakteristische des Abacusrechnens, dass nur
Multiplikation und Division gelehrt werden, nirgends aber Addition
und Subtraktion, findet sich auch hier, und zwar fär beide Rechnungs-
arten. Von der komplementären Division ist keine Spur mehr vor-
handen, wohl aber in dem arabischen Teile von der komplementären
Multiplikation. Möge nun die Abhandlung fär sich selber sprechen.
Tractatus de abaco.
I Quia de quantitate, que numerus est, acturi sumus, primo viden- 87
dum est, quid sit numerus, et que eins species. Est autem numerus,
per quem numeramus; sie diffinitur, sie autem dividitur. Numerus autem
alius digitus, alius articulus. Digitus appellatur omnis numerus ille,
qui continetur infra limitem*), scilicet unus, duo, III, Uli, et ita usque
ad X. Ipsum autem X, primum scilicet limitem, appellamus articulum.
Et sciendum est, quod ultra predictum articulum^) nullus est novus
numerus, sed predictos digitos cum predicto articulo iungimus^), et nu-
merando dicimus: undecim, duodecim tredecim, et sie usque ad viginti, qui
est seeundus articulus. Item sciendum est, quod ultra primum articulum^>
uon est novus articulus usque ad centum; scilicet ipsum primum diverso
modo multiplicantes^) articulum facimus istos articulos viginti, triginta,
quadraginta et ceteros usque ad centum. Unde etiam dicitur viginti
quasi bis geniti, quia a bis X generatur, et triginta a ter decem. Item
supra G non est novus articulus usque ad miriadem, id est ad mille, ' sed 87'
diyersitates*^ multiplicationis centenarii faciunt istos articulos: ducenti,
trecenti et sie usque ad miriadem*'), super quam nee est aliquis novus
digitus, nee articulus, sed per adiunctionem miriadis tam cum digitis
quam cum articulis ascendimus numerando et facimus duo milia et
trecenta etc. Hie de numero, et quisquis pro suo ingenio plura
concipiet.
Nunc videndum est, quid sint arcus tabule cum nomiuibus et
figuris ipsos representantes.^) Appellantur autem sie: singularis, de-
<?enu8, centenus, millenus. Nunc videndum est, quid arcus, ex quibus
uumerifi, et qualiter ex illis formantur. Et nota, quod solus singu-
10*
124 HiüCccBck-Ihtermrische Abteilang.
fc-rmacor 'aniiini a £gitis ei non ab articulis^ reliqui yero omnes
ao jracuLb anmm et won a digitia. ünde etiam eyenit^ caracteres in
^mrriATT Accu p«)^fiü« xiciLil bIsi tuiium digitos representare/) in reli-
luis- 7ef*> imnibos arcubos semper articulos et nunquam digitos signi-
^ 3scai^. ?i aTTiIiint Mp«r se habent arcuum caracterem. ; Nam^ si super
^ j;^vac camrttrem« Agitom et non articulum significat collatus
:9op«r:*«rT: ^ ^miLicib «x htere« arttcolom et non digitum. Porro seien*
iiun -jHC ^raam^ pp>pnetat«s el eontinentie arcuum^ que intellecte et
iilijiC^aaHr MiMmUDi^ iyrmta etiam arcuum nos yidere facient, scilicet^^
lU^^aar ipsi aretc^ utfier se et a se ipsis formentur, scilicet qualiter
3n»x:mu$ tvnntfnir a proximo, et tereius a tercio, et quartus a quarto,
•€ :3ic Ott c«a»ns. £>( igitur proprietas qnedam communis omnibus,
i^ i«:uii.*'C« 4UiKi pn^ximtts ad proximum est decenus, quia decies con-
uiirc tmm: ec ojjitf «sc« qtiod pitaimns a proximo naseitur^ quia quilibet
•4 ii.^-rt'rum. iecoplacu:» &cit säum superiorem, id est proximum. Item
ttia tr*'L*rt*C3»« {aod qoilibift tereius ad tercium est centenus^ quartus
«u ..lar^um auHeao»: et sie proprietates assignando formas etiam
.V*: ::c ^MHaduni est nomina caracterum cum figuris et nominibus,
«;'ü 4U''ib«*c car^'ter in quolibet arcu positus tociens significat
N5^ >u:'^ ^r*pvu«i numentm^ quotus ipse est. Verbi gratia. Unitas in
^..^•. ._-« .tfx'u unum tantum, in deceno positus decem^ in centeno C,
.. f ei!\^ M ^isTUiticat* et sie de ceteris.
* i**^» iis omni^^os yi^is seiendum est, si quid multiplicare yolueris,
. . .' -^«tt niulti^^Ltcandam in suprema tabule linea, scilicet sub fignris
^^.* tt» ,vil*»ea. et id. per quod rem multiplicandam multiplicare
* •-• -^ >cil'v.'*»c riiul'-iplknitores, in infima tabule linea coUoca. Deinde
^. ♦.♦%'cvs. Muriit.»n»«* quos multiplicatores constat esse, adverbialiter
... ,*. ^ «xiit jtlica <uperk>res, et numerum yel numeros, qui ex illa
/x>n.ioiu* >iurv:utit, in mediam lineam tabule compone secundum
M^uum, v(uaruta prima de singulari talis est:
>i »^ulur's juxu* quemcumque arcuum multiplicat, in eundem,
• .»lU it. p%>tw digitum^ in ulteriori articulum.
viixus quemeumque arcum multiplicat, in secundum
itäii ^u'cuc« poae digitum, in ulteriori articulum.
,»;tii{* vVMteui et milleni. Hoc tamen diligenter obseryans,
u^us^ quoto loco distat a singulari, in talem ab eo,
. . v:%i» ^int dictum, in ulteriori articulum.
>i «tuiit articuli, quia quandoque ex multiplicatione
.. t«t'M>(um t^urgit digitus tantum, quandoque articulus
X .t d^^itui» et articulus. Hec retenta et diligenter con-
..«;«• üiuhiplicatione dicta. Hec tamen adicimus, quod
^ ii uultiplicatione**^ articuli sunt transferendi, digiti
•^
Ein ,,Tractatu8 de Abaco" etc. 125
relinquendi, unde sepe eyenit, quod in medio arcus imus vel duo yel
tres relinquitur yacuus.
Cum yero multiplicaudi scientiam habeamus^ conyeniens est, ut
etiam diyidendi scientiam non ammittamus, cuius fit talis diyisio.
Diyisio alia simplex, alia multiplex. Simplex, in qua tantum unus
caracter est diyisor; multiplex in qua plures diyisores ponuntur. Item
muljtiplex alia continua, alia interrupta. Continua, in qua diyisores, 89'
in qnibuscunque arcubus positi fuerunt, inyicem continuantur; interrupta,
in qua non continuantur diyisores, sed interrupti ponuntur, ita scilicet,
quod quandoque unus arcus, qui interiacet, yacuus est, quandoque
plures. Et notandum, quod continuatio siye interruptio diyidendorum
non det nomen continue yel interrupte diyisioni, sed contiuuatio yel
interruptio diyisorum, sicut ötiam simplex diyisio accipit nomen a
simplici diyisore, id est ab uno caractere diyisoris, id est diyisorem'>
representante, et non a caractere rem diyidendam representante, quia'^
in simplici diyisione quandoque diyiditur unus caracter, quandoque
plures, et possunt iUi etiam esse continui yel interrupti, et tamen
simplex erit pro simplici diyisore.
Porro diyisurus aliquid diyisores pone in superiore linea tabule,
res diyidendas in medio, denominajtiones autem, que ab bis surgunt, 90
in extrema et infima linea compone. Cuius rei conyersa obseryasti in
multiplicatione: ibi enim multiplicatores, id est, per quos multipUcatur,
in inämo; res multiplicandas, id est numerum, qui multiplicatur, in
supremo; et quod inde surrexit, in medio coUocasti.
Ad diyidenda igitur hec est generalis et communis regula: Diyisor,
si minor yel equalis fuerit rei diyidende, superponatur, si maior trans-
feratur in proximum. Gollocato itaque diyisore, ita scilicet, ut dili>
genter annotes, unde transferatur diyisor, scilicet a deceno yel a
centeno aut a milleno, et quod sequentes diyisores etiam secum trans-
ferantur seryata continuatione eorum priori, si fuerint continui, yel
intermptione eorum priori, si fuerint interrupti, sicut et ubi hec regula
precipit, querere debes, quotiens diyisor continebitur in diyidendo;
et quotiens continebitur in eo, numerum illum appellabis denomina |- 90'
tionem, quam coUocabis in diyersis locis secundum diyersas quarum-
libet arcuum regulas, quarum diyersitatem subscriptam diligenter animum
adyerte.
Singularis diyisor, quocumque translatus fuerit, subponet sibi
denominationem, et qui remanet, sub eo ponetur; ita dico, si aliquid
remanet, quia quandoque nichil remanet. Verbi gratia: quotiens est
binarius in senario? Ter. Ecce nichil remanet.
Decenus diyisor, quocumque translatus fuerit, secundabit a se
denominationem, et quod remanet, sub ipso ponetur; centenus tercia-
bit; millenus quartabit, et sie de ceteris: quoto loco distabit a singu-
lari, in totum arcum a se denominationem collocabit, post se tamen.
Quia, sicut in multiplicatione*) numerando ascenditur ab inferioribus
126 Historisch -litterarische Abteilung.
et minoribus numeris ad superiores et maiores, ita converso in divi-
sionibus de superioribus descenditur ad inferiores. In simplici autem,
posita ita^ sicut regula precipit^ denominatione^^, si aliquid superest,
91 quod dividi potest | per integros, iterum dicas generalem regulam:
Divisor y si minor vel equalis fuerit rei dividende, superponatur, si
maior transferatur in proximum; et dividendum^) sicut prius dividebis^
usque dum nicbil remaneat, vel dum non possit dividi. Et nota, divi-
sores ante se vel sub se tantum dividere et in suum locum, si trans-
feruntur, redire. Hec de simplici sufficiant.
In continua vero et interrupta aliter operabis. Posita enim deno-
minatione primi divisioris^) per eandem multiplica sequentes omnes^
et numerum, qui') inde surgit^ non pones^ sicut in simplici solet fieri,
sed auferes a re dividenda, que in medio locata est, et nota^ quod^
quandoque aufertur a re locata ante divisorem, qui multiplicatur yer
denominationem, quandoque sub ipso divisore, et digitus est trans-
ferendus, articulus relinquendus; ita dico, si erit ibi digitus et articulus.
Hoc facto y si id, quod remanet, adhuc dividi potest, iterum die
generalem illam regulam: Divisor , si minor etc., et de nominatioDe
posita per eandem multiplicabis divisores, qui sequuntur primum. £t sie
91' comple I ta divisione si scire volueris, si vera vel Msa fuerit, multiplica
divisorem vel divisores superpositos per denominationes inferiores, et
nota, quod unam pro pluribus ponas, que eundem representet numerum,
et si res divisa redierit ad summam, vera erat divisio, sin autem,
falsa. Hie notandum est, quod generalis illa regula, quam premisi-
mus, necessitatis causa quandoque infringitur. Tunc videlicet, qaando
divisor par erit rei dividende, et quando per positam denominationexn
multiplicatis divisoribus nichil in medio remanet, unde multiplicatio
illa auferri possit. Tunc demum divisor, qui par est rei dividende,
contra regulam transfertur in proximum, si potest transferri. Nam
infra proprium arcum non transfertur, ita ut centenus fiat decenus,
vel decenus fiat singularis. Et si adhuc non habes, unde in medio
auferatur multiplicatio, divisor, qui fit per denominaücnem, minuetur.
92 Videlicet si divisor sexies contineatur in re dividenda et nichil aut par
remansit, tu die, eum quater vel quinquies contineri, ut mnaneat.
unde sequens multiplicatio auferri possit. Item notandum, si quando-
que ipsa denominatio in articulum incidit, tunc minui debet, vel si
exoesserit articulum, videlicet si duodecies vel amplius dirtsor in n
dividenda, tunc iterum minuetur denominatio infira articuhua, «i qooc
remanet, sub eo ponetur. (Siehe die Figur auf folgender Seite. •
92' Quando vidimus multiplicationem atque') divisio nem ladni aba<ru
nunc pulchrum est, atque utile videtur esse, multiplieatioiieM atjn«
divisionem cognoscere arabici abaci.^)
Multiplicaturus aliquid hunc ordinem debes obsemurCL Xanenun
multiplicandum, cuius summam voluens scire per multiplkatioseüi.
pone quandoque in suo arcu pro libito, nam, quamvis
^tnT
Ein „Tractatus de Abaco" etc.
127
singnlaris
dminx
triens
duella
flcripulut
IV
ni'
IUI'
VI'
VII'
vni»
IX'
1 . IbJh.JK.h.h.V. 8. 6
dextans
quadrans
Bicilicuft
0
obolnt
dodrant
scxtans
S5- 'S- -S
sextula
seratet
Z
birise septunx ^emis quincunx
»J) »^ . O O . »^ . O . w. J O .
scxcuniia
untia
^ f
dra^^tua
oniiaecla
bigsiliqua
siliqua
fri3 ^^^
Figure et nomina caracterum latini abaci.
aeniuotja
L
tremisais
6 X 4J H
caicus
n
tarnen intelliguntur. Quorum si aliquem eorum vacuum volueris relin-
quere^ in loco eiusdem scifre debes ponere, ut notet arcum ibi esse.
Quo si post ex multiplicatione aliqua erit numerus ponendus^ scifre
deletur et numerus inscribitur. Porro multiplicatores sub numerum
multiplicandum ponere debes tali ordine conservato^ ut primus multi-
plicatorum, id est caracterum^ ponatur sub ultimo caractere multipli-
candorum. Yerbi gratia. Si singularis et decenus et centenus ponerentur
multiplicatores deceni^ centeni^ milleni, singularis^ qui est primus^ sub^^)
decenum, et decenus sub centenum et^*') centenus sub millenum, qui
est ultimus { deceni et centeni, ponatur^'^^ et unusquisque superior 93
cum onmibus inferioribus conferatur hoc ordine servato, ut ultimus
multiplicandorum primo cum unoquoque multiplicatorum conferatur,
et si^) numerus y qui surgit de multiplicatione uniuscuiusque figure,
numerus est^ prime speciei, quod idem est, quasi diceret digitus,
super ipsum, qui est coUatus, ponitur. Si vero numerus secunde
speciei, quod idem est, qui dicitur articulus, ' in secundo ab eo ponatur
loco, id est arcu. Ultimo multiplicandorum sie collato cum unoquoque
multiplicatorum deleatur, et in locum eins scifre ponatur, si nullus
ibi positus est numerus, et iterum multiplicatores apponunter multipli-
candis secundum regulam, et ultimus superiorum conferatur omnibus
inferioribus. Et hie ordo erit observandus in^*^ multiplicatione abaci
arabici inter quantosvis multiplicandos et multiplicatores, ut semper
primus multiplicatorum sub ultimo multiplicandorum ponatur, et unus-
quisque superiorum cum omnibus inferio | ribus primo conferatur. Hec 93'
dicta et diligenter considerata sufficiant de multiplicatione arabica.
Est tamen sciendum, hec omnia cum certis regulis esse ponenda,
quarum hec est una. Inferiorum differentiarum, id est numerorum^^.
]^28 HistoriBch-litterarische Abteilung.
prima sub superioris numeri dispositionis ultima ponitur, et wiaqueque
superior cum Omnibus inferioribus confertur. In qua coUatione cum
quis prime speciei creverit^ super presentialiter collatam locetur, si
Tero secunde^ ad secundam transferatur conveniat.
1.7. tj.)^.S. 6F. 4,8.9. scifreO.
Si quis prime speciei aliquem eiusdem multiplicaverit^ differentiam
minoris de maiori demere^ et de reliquo denominationem facere, et
iterum differentias eorum ad denarium inter se ductas eidem addere
oportet.
Visa multiplicatione restat de divisiöne pauca adiungere. Divisurus
quemlibet numerum inter quantoscunque volueris, hoc ordine dis-
ponendi sunt caracteres dividendorum et dividentium. Yerbi gratia.
Divisurus quingentos sexaginta inter centum viginti, ultimus divisonun
sub") ultimo dividendorum ponitur, ita scilicet, ut centenus, qui est
ultimus divisorum^ locetur sub quingentis, qui ultimus est dividen-
94 dorum. Deinde restat querendum^), quotiens divisor sit in | dividendo.
Inde denominatione facta super primam divisoris ponitur^ et sequentes
omnes per denominationem positam multiplicantur, et numerus con-
surgens inde non ponitur, sed aufertur, ut solet fieri in latino abaco
et si adhuc restat, quod dividendum, fit dispositio divisonun et divi-
dendorum secundum regulam dividendorum, que est talis: quotiens
ultima divisoris in ultima vel ultimis dividendi fuerit, denominatione
super primam divisoris posita tociens de reliquo sequentes aufenmtur."'
Notandum est, quod in hoc abaco ut in latino divisores vel divisor
transferendi sunt de suis arcubus ad superiores. XTt si sit aliquis centena-
rius et alter decenus, transfertur centenarius ad millenum, decenus ad
centenum, et facta divisiöne redeunt, unde translati sunt. Nee hoc
est negligendum, sed diligenter considerandum, in quo arcu ponatur
denominatio, scilicet in centeno vel in deceno aut in singulari.
94' I Hoc™") superioribus adiciendum est, quod si divisor maior est
dividendo, non ultima divisoris sub"'') ultima dividendi ponitur, sed
regula latini abaci servatur, que est: Divisor, si minor vel equalis
fuerit rei dividende, superponatur, si maior transferatur in proximum.
Notandum est in divisiöne, quod «i divisor multiplicatus per denomi-
nationem non habuerit ex priori multiplicatione sufficientem quem"^"'
possit auferre numerum, licet sibi numerum per denominationem multipU-
catum subplere ex numero sub se posito, et tunc auferre; ita dico, si
posteriori relinquitur, unde eins multiplicatio auferatur, si est posterior.
95 De divisiöne \ minutia/rum.
As quando dividendus est, vel etiam si plures sint asses dividendi,
diligenter debes attendere, que partes eorum sint, quia semper per
Ein „Tractatus de Abaco" etc. 129
decem partes suas transferendi erunt, et per pauciores nullo modo trans-
feretur, qaidquid per minutias dividendum erit. Sed quidquid illud
erity quod tali modo transtuleris^ per superiores sursum multiplicatum
in insequentem transponetur, et illud denominationem esse dicimus.
Denominationem vero illam itenim cum suo superiori confer, et se-
cundum consuetum modum multiplicationis^ que fit per denominationem,
quidquid inde surrezerit, auferes. Et nota, quod in minutiis a maiori
ad minus semper quodammodo descendendo pervenimus; sed si in
tantum descendimus^ quod decem partes ex eo efficere non possumus,
indivisibile remanet.
#
De continentiis mimUiarum.
üncia continet II semuncias; III duellas; IIII sicilicos; VI sextulas;
Tin dracmas; XII emiseclas; XVI tremisses; XXITII scripulos.
Semuncia duellam et dimidiam^ | quod est sextula una; U sicilicos; 96'
III sextulas; Uli dracmas; VI emiseclas; VIII tremisses; XII scripulos.
Diidla continet sicilicum et terciam eins partem^ quod est emisecla;
II sextulas; Y dracmas et II scripulos^ quod est una emisecla; IUI emiseclas;
V tremisses et tertiam partem tremissis^ quod est obolus; YIII scri-
pulos.
Porro sicüicus continet unam sextulam et dimidiam, quod est una
emisecla; 11 dracmas; III emiseclas; IUI tremisses; VI scripulos.
Sextula continet unam dracmam et sextam partem duarum^ scilicet
scripulum^ quia due dracme continent VI scripulos; et continet U emi-
seelass; II tremisses et sextam partem IUI tremissium^ scilicet scripulum
tanhim, quia valent due dracme quantum Uli tremisses; continet etiam
IUI scripulos.
Porro drcicma continet unam emiseclam et dimidiam^ quod est
scripulus; U tremisses; et lU scripulos.
Porro emi seda continet tremissem et duodecimam partem IUI 96
tremissium^ quod est unus obolus; et II scripulos.
Porro treniissis continet scripulum et obolum.
Scripulus continet duos obolos; III bissiliquas; IUI zerates; VI sili-
quas; VJJUL calcos.
Ohcius continet bissiliquam et dimidiam, quod est siliqua; II zerates;
UI siliquas; IUI calcos.
Bissüiqua continet zeratem et eins terciam partem, cuius figuram
et nomen non babemus; U siliquas; U caleos et duas tercias partes
calci, cuius item figuram et nomen non babemus.
Zerates continet siliquam et dimidiam; et duos calcos.
a) id est X über der Zeile. — b) id est X über der Zeile. — c) iunigimus
Mecpt. — d) id est X über der Zeile. — e) multiplicans Mscpt. — £) diversitas
Mgcpt. — g) id est M über der Zeile. — h) presevUantes Mscpt. — i) presentare
Mscpt. — k) 8ed Mscpt. — 1) proceimutn Mscpt. — m) Si fehlt im Mscpt. — n) Si
130 Historisch -litterarische Abteilung.
fehlt im Mscpt. — o) si fehlt im Mscpt. — p) Collutionem Mscpt — q) w«tttpli-
ccUianem Mscpt. — r) divisores Mscpt. — s) presentante, qui Mscpt. — t) sicut
multiplicatianem Mscpt. — u) denominationem Mscpt. — v) dividendus Mscpt —
w) divisores Mscpt. — x) quod Mscpt. — y) qui Mscpt. — z) culque Mscpt. —
aa) ahici Mscpt. — bb) in Mscpt. — cc) c* deeenus «uft centenum fehlt im Mscpt.
— dd) panatur fehlt im Mscpt. — ee) si fehlt im Mscpt. — W) est fehlt im Mscpt.
— gg) in fehlt im Mscpt. — hh) id est numerarum über der Zeile. — ii) in Mscpt. —
kk) querendus Mscpt. — 11) sequentis aufertur Mscpt. — mm) Hec Mscpt. —
nn) in Mscpt. — oo) qtwd Mscpt.
Denis Fapin.
Von
Prof. Dr. E. Heydeneeich
in Marburg i. H.
Eine Säkolarerinnernng.
1698 studierte Denis Papin eifrig an der Vervollkonunnung seiner
grossen Erfindung^ der Dampfmascliine. Hatte er bis jetzt^ seit 1690,
das Wasser im Gylinder selbst zu Dampf verwandelt^ so projektierte
er nun einen besonderen Dampfkessel. Diese Erfindung hielt er^ wie
er sieb 1698 brieflich äussert, für nützlich ^^pour produire les grands
effets que j'attens de la force du feu''; „je suis persuade que cette
invention, si on la pousse comme il faut, pourra produire des utilitez
tres considerables^'. Diese Prophezeiung fand ihre Erfüllung be-
sonders seitdem J. Watt an Papin anknüpfte und den Dampf nicbt
bloss, wie das von Papin geschah, zur teilweise bewegenden, sondern
zur alleinig treibenden Kraft machte.*
Ddnis Papin wurde am 22. August 1647 zu Blois von reformierten
Eltern geboren. Sein Vater war „conseiller de roi et receveur general
des domaines du comte de Blois'* und zugleich Ältester der reformiertec
* Stegmann: über den ersten Erfinder der vortrefflichen Feuermaschioe
Kaesel 1780 Progr. — B(anniBter): D^nis Papin. Blois 1847. — De la Sau>-
saye et A. P^au: La vie et les ouvrages de D^nis Papin. Paris et Blois 1869.
2. Aufl. von Belenet. Blois 1894; bis jetzt erschienen Band I, HI, IV, VII, VlIL -
Ernouf: D^nis Papin. Sa vie et ses ceuvres. Paris 1874. — De Police; Denis
Papin de Blois. Blois 1879. — Gerland: Leibnizens nnd Huygens BriefKrechsel
mit Papin nebst einer Biographie Papins, bearbeitet auf Kosten der königl
preusB. Alcademie der Wissenschaften. Berlin 1881. — Wintzer: D^nis Papins
Erlebnisse in Marburg. Marburg, Elwert 1898. — Die umfangreiche Litterator
über Papin in Zeitschriften oder gelegentliche Notizen über ihn in Mono-
graphien Über andere Gegenstände verzeichnet Gerland S. 140 flg.
D^niB Papin. 131
Kirche. Über seine Jugend und wissenschaftliche Vorbildung ist fast
nichts bekannt. 1661 oder 1662 bezog er die Universität Angers und
promovierte 1669 daselbst zum Doktor der Medizin. 1671 — 74 lebte
er in Paris mit Huygens zusammen. Dieser war seit der Gründung der
Akademie der Wissenschaften ihr Mitglied und hatte seine Wohnung
in den f&r die königliche Bibliothek bestimmten Räumlichkeiten.
Dorty so erzählt Papin selbst, ^j'e travaillay beaucoup a faire cette
machine (gemeint ist eine Pulvermaschine) et ce fut moy qui en fis
Vexperience en presence de M. Golbert/^ Die ersten wichtigen Ent-
deckungen Papins betrafen Verbesserungen an der neuen Erfindung der
Luftpumpe. 1674 veröffentlichte er eine Beschreibung der Huygenschen
nnd der ersten von ihm. selbst angegebenen Luftpumpe und Versuche
mit denselben in dem jetzt äusserst selten gewordenen Werke ^^Ex-
periences du vuide avec la description des machines qui servent ä les
faire.'^ Paris 1674. 4. Hubin legte dieselbe der academie des sciences
vor und das Journal des savants erwähnte sie zweimal mit grossen
Lobeserhebungen. Kurz darauf ging Papin nach England „spe quadam
inductus ut conditionem hie loci genio suo accomodam nancisceretur^,
wie Boyle (Ezperimentorum novorum physico-mechanicorum continuatio
IX Genevae 1682 praef.) hörte. Mit Freude begrüsste ihn dieser und
nahm den geschickten Experimentator um so lieber als Hilfsarbeiter
an, als er von schmerzhaftesten Steinbeschwerden befallen war. Femer
half Papin Boyle bei dessen Publikationen; doch arbeitete er auch
selbständig und erfand eine neue Luftpumpe und eine Windbüchse.
1680 wurde Papin MitgUed der Royal Society. Er dankte^ indem er
ihr 1681 sein neues Werk „A new Digester" etc. widmete. Die hier be-
kannt gemachte Erfindung des Digestors oder Kochtopfes hat seinen
Namen ganz besonders bekannt gemacht. Dieser Topf ist jetzt in Fa-
milien und Laboratorien längst bekannt und geschätzt. Emouf nannte
Papin um dieser Erfindung willen einen bienfaiteur de Fhumanite und
schon zu Lebzeiten Papins diente sein Digestor zur Erleichterung der
Lage der Armen. Die französische Ausgabe des Jahres 1688 bezeichnete
mit Recht als das Wesentliche der neuen Erfindung la manifere d'amolir les
OS et de faire cuire toutes sortes de viandes en fort peu de temps et ä
peu de frais. Der Kochtopf machte schon damals Sensation. König
Karl IL von England verlcüigte sofort einen f&r sein Laboratorium in
WhitehalL Leibniz machte sich zum Echo der allgemeinen Be-
wunderung mit den Worten: „un de mes amis me mande avoir mangä
un pät^ de pigeonneauz^ pr^pard de la sorte par le Digesteur et qui
s'est trouv^ excellent'*. Seitdem hat mit wechselnder Gunst aber
immer wieder aufs neue diese Erfindung sich bewährt. Die Wissen-
schaftliche Gesellschaft zu Clermont-Ferrand veröfientlichte 1761 eine
besondere Schrift Sur Tusage oeconomique du digesteur de Papin, und
die berühmte Erfindung Watts schloss sich auch an den Digestor an.
Jn 1761 or 1762", so erzählt Watt selbst, „i made some experiments
132 Historisch -litterariscfae Abteilung.
on the force of steam in a Papin's digester^ and formed a speeies of
the steam angine, by fizing upon it a syringe one third of an inch
in diameter."
Der Sekretär Sarotti des Senates der Republik Venedig gründete
damals eine ^^accademia publica di scienzo filosofiche e matematiehe''
und veranlasste Papin zu einem zweijährigen Aufenthalte in Venedig.
Die Neuheit und das glückliche Ergebnis seiner Experimente schufen
ihm auch in Italien einen grossen Namen. Ein Florentiner Physiker
z. B. stützte sich auf seinen Digestor, um die Ursachen der Vulkane
und Erdbeben zu ergründen.
Nach London zurückgekehrt, nahm er nicht wieder die frühere
Stellung zu Boyle ein, sondern wurde am 2, April 1684 „temporair
curator of experiments^ und bezog dafür, dass er für jede Sitzung
Experimente bereit hielt und im Bedarfsfall dem Sekretär behilflich
war, 30 Pfund Sterling. Wie sehr ihm diese Stellung zusagte, ist
aus der grossen Menge Experimente zu sehen, die in dieser Zeit in
den Protokollen der Royal Society niedergelegt sind.
Die Aufhebung des Ediktes von Nantes, 18. Oktober 1685, be-
raubte ihn der Möglichkeit, in seine Heimat zurückzukehren. Wie der
grosse EurfUrst von Brandenburg nahm sich auch Landgraf Karl Yon
Hessen der vertriebenen Hugenotten an. Es bildeten sich aus ihnen
daselbst reformierte Gemeinden mit der französischen Eirchenverfassung.
Professor Maliveme, seit 1686 als Professor der Heraldik in Marbui^
angestellt, war es vermutlich, der zuerst die Aufmerksamkeit seines
Beschützers, des Landgrafen, auf die bedeutenden Leistungen seines
Cousin Papin gelenkt hat. Das Projekt einer Gentrifugal-Saugpumpe^
an dem Papin schon vorher in London gearbeitet hatte, interessierte
den Landgrafen mächtig zum Zwecke der Entwässerung der neu-
angelegten Earlsau. 1688, 14. Februar, ernannte dieser Papin zum
„professore matheseos'^ und verordnete „ihme auch zu jlUirlicher Be-
soldung Einhundert und fünfifzig Gülden und was darbeneben an
fruchten die übrige professores philosophiae gegen bezahlung etwas an
geld geniessen'^. Papin hielt seine Antrittsrede über den Nutzen der
Mathematik namentlich für die Mechanik und die Hydraulik. Es
heisst darin, die Hydraulik sei jetzt für ihn und seine patriotischen
Zuhörer die wichtigste Wissenschaft, da es darauf ankomme, mit ihrer
Hilfe die Anlage der Earlsaue durch Entwässerung durchführen zu
helfen. Auch in den folgenden Semestern beschränkte er sich in
seinen Vorlesungen nicht auf reine Mathematik, sondern zog auch die
angewandte vielfach heran. So erbot er sich zu Vorträgen über
Eriegsbaukunst, Astronomie, über das Werfen von mit Pulver ge-
füllten Engeln, Chronologie, Geographie, Optik, Feldmesskunst u. a.
Der von Papin konstruierte Gentrifugal -Ventilator, „hessischer
Blasebalg^' genannt, der sich drehte, „avec une fort grande facihte en
Sorte que avec le bout de doigt on luy donne un mouvement tres
D^nis Papin. 133
rapide'', that in einem Kohlenbergwerk in AUendorf treffliche Dienste,
indem er den Aufenthalt daselbst durch Zuführung frischer Lufk wieder
ermöglichte. War Papin bereits durch die Anerkennung eines Huygens,
Boyle, Leibniz bestens empfohlen, so wurde er 1689 durch die Er-
nennung zum korrespondierenden Mitgliede der französischen Akademie
der Wissenschaften in Paris ausgezeichnet.
Papin war mit seiner Stellung in Marburg nicht zufrieden. Les
princes ont tant de sortes d'occupations qu'ils ne pensent gueres aux
sciences et deplus la cour n'est presque jamais icj. Er kann also von
dieser Seite wenig hoffen und ebensowenig yon der Akademie. Der Pro*
fessor der Mathematik findet, so klagt er weiter an Huygens, wenig Gel-
tung hier, weil nur eine kleine Anzahl von Studenten herkommt und ihr
Brotstudium der Theologie, Rechtswissenschaft und Medizin hier be-
treibt et de la maniere, que ces sciences se traittent jusques a pr^ent,
les mathematiques n'y sont point necessaires: ainsi cette jeunesse ne
veut pas s'en embarrasser. Femer sind die Einkünfte der Universität
sehr mittelmässig und der Krieg macht ihre Zusammenbringung noch
schwieriger, so dass er glaubt, es werde den Herren ein Vergnügen
machen, ihnen ein Mittel zu zeigen, wie sie sich seiner ganz entledigen
und sein Fach mit dem eines der anderen Professoren verbinden könnten,
der dadurch eine nur geringe Vermehrung seines Gehaltes erhalten
wurde. Auch er würde sehr froh sein, an einem Orte zu leben, wo
er an neuen Versuchen arbeiten könne, was in Marburg nicht zu
hoffen sei, wo er kaum genug zu leben habe und wo man die meisten
Annehmlichkeiten entbehren müsse, die sich mit Leichtigkeit in grossen
Handelsstädten finden. So bat er Huygens, ihm in Holland eine An-
stellung zu verschaffen. Die Bitte hatte keinen Erfolg. Aber der
Kampf ums Dasein hatte zugleich Papins höchste Leistungsfähigkeit
angespannt. Denn in demselben Jahre, in dem er sich verstimmt an
Huygens wandte, hat er auch die Dampfinaschine erfunden, wodurch
sein Name unsterblich geworden ist.
Papin war der erste, der auf Grund der Entdeckungen von
Torricelli, Pascal, Otto von Guerike, Huygens und Boyle über den
Luftdruck erkannte, dass der Wasserdampf ein einfaches und vor-
zugliches Mittel sei, um grosse luftleere Räume durch Kondensation
herbeizuführen und vermittelst derselben die gewaltige Kraft der darüber
befindlichen atmosphärischen Luft nutzbar zu machen. Er kam auf
die Erfindung einer Maschine mit Dampf dadurch, dass er eine Pulver-
maschine verbessern imd namentlich den Übelstand beseitigen wollte,
dass man damit nur einen sehr unvollkommen luftleeren Raum er-
halten konnte. Er brachte also statt des Schiesspulvers etwas Wasser
in den Gylinder und war sich der weittragenden Folgen dessen, was
er nunmehr beobachtete, voll bewusst. Als er in den Acta Eru-
diionim von 1690 seine „nova methodus ad vires motrices validissimas
levi pretio comparandas'^ veröffentlichte, gab er als Zweck einen
134 Historisch -litterarische Abteilung.
mannigfaltigen an: z. B. Wasser aus den Bergwerken auszupumpen,
Bomben zu werfen ^ gegen den Wind zu rudern. Insbesondere bespricht
er den Vorteil der Anwendung seiner Maschine bei Schiffen gegenüber
der Verwendung von Galeerensklaven. Dieser ersten Maschine folgte
die bereits 1693 ausgearbeitete^ aber erst 1695 veröffentlichte Maschine
zu dem besonderen Zweck, die Grubenwasser aus einem Bergwerk des
Grafen von Sintzendorf zu entfernen. Diese Maschine wurde durch
einen besonders konstruierten Sparofen und durch den Papinschen
Blasebalg wirksamst unterstützt. Wohl gelungen war auch der Ver-
such mit einem Taucherschiff. Das Herabsinken und Emporsteige
mit Hilfe der in ledernen Ärmeln steckenden Ruder gelang vor-
züglich. Ein von Papin mit herabgenommenes angezündetes Licht
brachte er noch brennend wieder mit empor. Durchaus richtige B^
obachtungen fährten Papin fast 100 Jahre vor Entdeckung des Sauer-
stoffes auf Ofenkonstruktionen, welche noch gegenwärtig hochgeschätzt
sind. Eine Beihe der wichtigsten Abhandlungen dieser Jahre ver-
einigte Papin 1696 in dem Buch: ^^Becueil de diverses Pieces tou-
chant quelques nouvelles Machines'^. Papins Maschinenerfindung be-
ruht darauf, dass er vermittelst der Dampfkraft die Kräfte der atmo-
sphärischen und der komprimierten Luft in Wirksamkeit setzt; Watt
aber erfand die erste Dampfinaschine, an welcher die Dampfkrafl zur
alleinigen vollen Geltung gelangt.
Der Zweifel an allem und das Leugnen der Gewissheit der
äusseren Sinne waren der Ausgangspunkt für die Angriffe der Theo-
logen gegen den Gartesianismus, da dadurch auch die Wahrheit und
Gewissheit der christlichen Religion in Gefahr gesetzt schien. Wie
anderwärts, so trat auch in Marburg die theologische Fakultät imter
ihrem Dekan Gautier gegen einige Professoren der philosophischen auf.
deren Dekan damals Papin war, Klage führend, weil gewisse neo-
philosophie (darunter Papin selbst) gewisse neuerliche, der christlichen
Religion zuwiderlaufende Grundsätze zu behaupten und zu lehren sich
unterständen. Ein Erlass des Landgrafen an der Universität verfügt*',
dass den Philosophen nicht zu gestatten sei, dergleichen Ärgernis
gebende Lehren vorzutragen und sich in theologische Dinge ein-
zumischen, doch solle sich die theologische Fakultät mit der philo-
sophischen vertragen. Es kamen persönliche Reibereien zwischeo
Gautier und Papin und namentlich zwischen den beiderseitigen Franea
hinzu und ein Streit zwischen Papins Frau und der eines französischni
Perückenmachers. Papin Hess für seine Familie eigenmächtig die
Stühle in der Kirche höher hinaufrücken, es kam schliesslich so weit,
dass Papin von seinem Ältestenamt in der französischen Gemeinde
enthoben und von den Sakramenten ausgeschlossen wurde. Verschiedene
Friedensversucne schlugen fehl. Der Vizekanzler beantragte aber die
Ernennung einer Kommission zur Entscheidung der Sache und eine
EntSchliessung darüber, ob überhaupt von der französischen Gemeinde
D^nifl Papiu. 135
ich Maßgabe der früher in Frankreich geltenden Eirchenordnung
irch Presbyterien oder selbstgesetzte synodale Veranstaltungen bindende
^Schlüsse gefasst werden dürften oder ob nach der hessischen Landes-
rchenordnung verfahren werden müsse. Indem aber der Vizekanzler
ese prinzipielle Frage zur Entscheidung stellte^ erhielt die an sich
ibedeutende persönliche Sache eine Bedeutung f&r die ganze Zukunft
)r französisch -reformierten Kirche in Hessen. Alle Instanzen der fran-
isischen Kirche Hessens schlössen sich^ um diese Verfassung zu be-
mpten^ fest zusammen, unterlagen aber dem monarchischen Staats-
trcbenregiment. Dieses erzwang die Wiederzulassung Papins zu den
akramenten.
Der Landgraf Karl war damals voller Plane. Ein neuer Hafen,
in Kanal, Wasserkünste und andere zahlreiche Projekte machten ihm
ie Anwesenheit Papins in Kassel erwünscht. Dieser blieb seit 1695
rotz wiederholten Einspruchs der Universität daselbst mit Gehalt und
'itel des TJniversitats-Professors, zu dem 1699 noch der eines
[essischen Rates hinzukam. Papin besprach alle seine wissenschaft-
ehen Pläne, insbesondere auch seine Versuche, die Dampfmaschine
Q verbessern, mit Leibniz. Der Briefwechsel zwischen beiden gewährt
inen Einblick auch in die technischen Leistungen dieses grossen
Philosophen. Dieser überliess freilich die Ausführung der Experimente
snem, eignete sich aber die Resultate der Experimente sofort an und
chlug neue vor, so dass bis zu einem gewissen Orade beide zusammen-
rbeiteten. Mit Staunen erkennen wir den Anteil, den der Mann,
reichem die Naturwissenschaft die Erfindung der Infinitesimalrechnung
erdankt, auch an der Erfindung der Dampfmaschine genommen hat.
- Eine Reihe der verschiedenartigsten Versuche Papins lösten sich
ih, so solche, Glas und andere Körper zu schmelzen, Schwefel zu
erbrennen. Fleisch und Früchte zu konservieren. Auch Fische wollte
r konservieren. „Si cela reussit, schrieb er 1697, il nous sera facile
iavoir en tout temps de la maree fraische ä Gassell.^' Diese Versuche
Qossten auf Befehl des Landgrafen solchen weichen, die den Zweck
'erfolgten „tacher de penetrer les causes des effets surprenants de la
K)adre ä canon.^ Dann wünschte der Landgraf zu wissen d*oü vient
A salure des fontaines salees. Zur Beantwortung dieser Frage waren
[rössere Wassermassen auf eine beträchtliche Höhe zu heben und
laza schien am geeignetsten la force du feu. Damit eröffneten sich
ür Papin die Aussichten zur Erfüllung längst gehegter Wünsche.
fit um so grösserem Eifer ging er ans Werk, als er wohl erkannte
ies difficultez qui se rencontrent tousjours dans de telles entreprises
it qui ne se peuvent surmonter que par une assiduite extraordinaire.^'
iUnächst baute er einen Ofen zur Herstellung eiserner Retorten.
)iese aber benötigte er für die Form, die er der Dampfmaschine
mnmehr zu geben gedachte. Nicht allein der Saugkraft des sich
uederschlagenden Dampfes wollte er sich bei derselben bedienen,
136 Historisch -litterariflche Abteilung.
sondern er wollte nunmehr auch ^^la force de la pression que l'ei
ezerce sur les autres corps en se düatant dont les effets ne sont pi
bom^ comme sont ceux de la suction'^ benutzen. Damit sprach
den Gedanken^ der der Hochdruckmaschine zu Ghnnde liegt ^ zu
aus. Mitten in diesem Schaffen und Planen erhielt Papin yon d
Mitgliedern der Londoner Royal Society die Berufung zum Kurai
ihrer Experimente. Papin liess sich durch die Versprechungen
Landgrafen und dadurch^ dass ihn dieser zu seinem Rate ernannte.
Kassel halten. Allein die günstigen Verhältnisse liessen f&r Papin
nach. Zuerst trat eine Reise des Landgrafen nach Italien^ dann eis
Papins selbst nach Holland hindernd dazwischen. Dazu braeb
Papins Versuche nach einer neuen Wurfinaschine diesen in den
verdienten Geruch des Schwindlers. Femer wtirde der Fürst nur
zusehr durch die äussere Politik von den Künsten des Friedens
gehalten. Schliesslich stellte Papin mit einer neuen Maschine
Treppenhause des yom Landgrafen Karl 1695 erbauten Kunsthai
Versuche an. Aber es war gegen seine ausdrückliche Vorhe
schlechter Kitt verwendet und es drang Wasser ein, dann liessen ii
Arbeiter das Rohr verstopfen. Abwesenheit des Landgrafen tu
hindernd dazwischen, ein neugefertigtes Rohr wurde Papin mek
weggenommen — da riss ihm die mühsam bewahrte Geduld. Sei
Entlassungsgesuch hatte diesmal Erfolg.
Mit Eifer begann er nun sofort die Vorbereitungen zu seiner Ab
reise. Doch hatte er noch mancherlei abzuwickeln. Glüeksgüter hait
er ja nicht gesammelt. Aber sein wertvollstes Besitztum, ein kleii»
Schiff, auf welches er für sein Fortkommen in England die grosstea
Hoffiiungen baute, musste er mitnehmen. Es ist dies ein Appanj
mit welchem Papin die letzten grösseren Versuche anstellte und dej
zu der ganz unbegründeten Annahme Veranlassung g^eben U
Papin sei bereits im Besitz eines Dampfschiffes gewesen. Das Sckii
war 1703—1704 für eine Belastung von 4000 Pfand erbaut. „Je na
point^', berichtet er 13. März 1704 ganz ausdrücklich, „prepare celuve
pour y emploier la force du feu parce que ce n'est pas ä moy d entp
prendre trop de choses k la fois^^ Um das Schiff nach England s
schaffen, wusste er keinen anderen Rat als mit ihm das Wasser her
unter bis Bremen zu fahren, es dort auf ein Seescluff laden und fo
über die Nordsee bringen zu lassen. Dazu waren aber einige weitm
Vorbereitungen nötig. Zunächst war es auf der Fulda zu prüfen uni
dies auch schon deshalb, weil der Landgraf noch die Versuche damit
zu sehen wünschte. Diese fielen höchst befriedigend aus. Die Ruder
räder bewährten sich vortrefflich. Das Schiff fuhr mit gleicher Oei
schwindigkeit gegen den Strom wie mit demselben, und das Gelingt
dieser Versuche war die letzte Freude, die Papin erlebte. Der missi
lichste Punkt der Vorbereitungen waren die Verhandlungen mit Münden^
Die dortige Schiffergilde hatte vermöge ihres ausgedehnten Stapel*
Dänis Papin. 137
'echtes die Befugnis^ jedem fremden SchiiF die Yorüberfahrt an ihrer
Hadt zu verweigern. Der Versuch, einen Passierschein für Münden
ni erlangen^ schlug fehl. Auf die Erlaubnis des Drosten von Zeuner
n Monden allein wagte Papin die Reise nicht; aber aus Münden selbst
(rhielt er die widersprechendsten Nachrichten: ein Mündener SchifiPer
Ifamens Lodwig erbot sich Papins Schilf ins Schlepptau zu nehmen.
)ie Akten des Amtes Münden bringen über das Weitere folgenden
iericht Ton Zeuners vom 27. September 1707: ^^Nachdem ein hiesiger
khiffer, nahmens Lodwig , yor etwa 3 Jahren bey mir angemeldet,
iass ein gewißer Frantzoß zu Cassel eine kleine Maschine gemachet
ipd inventirt, womach große Schiffe ohne Mast und Segel könnten
^ebauet und mit bloßen Rädern regiret werden, dannenher sich bey
mir erkundiget, ob er eß mit seinem Schiffe herunter bringen dürffte,
einzusetzend, daß es ein Werk von keiner Importanz und ein rein
[[inderwerk wäre; habe ich es erlaubet. Ich habe auch als es vor-
gestern über der Schlacht angekommen und gedachter Schiffer es bei
mir angezeiget, es selbst in Augenschein genommen, den Mann,
(welcher es inrentirt und bisher Medicus zu Cassel gewesen, nahmens
Papin gesprochen, seine Päße und einen Brieff von Hm. Geheimen
Bofrath Leibniz gesehen und wahrgenommen, daß es ein bloßes
Hodel zu obgedachten Schiffbau und gar kein Schiff sey, mit welchen
man ohne Gefahr nur bis Gimbte fahren können, auch daß sein Vor-
haben^ es danägst auf ein großes Schiff laden zu lassen und seine
Kunst und Invention der Königin yon Engelland dadurch sehen zu
lassen und sich zu recommendiren. Ich habe darauf keine Gedanken
mir machen können, dass diese Machine dem Privilegio so hiesige
Schiffer- Gilde hat, praeiudiciren könne. Dehm ohngeachtet sind die
von der Schiffer- Gilde ohnbefugt und ohne sich deßwegen beim Ambt
anzumelden zugefahren, haben die Machine arrestiret und ist auch dem
Medice Papin so wenig recht wiederfahren, dass er selbige zurücklassen
und davon reisen müßen^^ Es blieb auch nicht bei blosser Konfis-
kation des Fahrzeuges, es wurde auch „vorheert"; die Schiffer liessen
sich wohl zu diesem Vorgehen, zu dem sie schwerlich berechtigt
'paren, durch den von Papin geleisteten Widerstand verleiten. Mit
dem Verlust des Schiffes hat Papins Leben Schiffbruch gelitten.
Papin reiste nun zu Fuss weiter und kam schliesslich glücklich
nach England. In London machte er die grössten Anstrengungen,
durch neue Vorschläge oder durch Zurückgehen auf bereits früher
bearbeitete Ideen nicht etwa seine Lage zu verbessern, sondern seine
Existenz zu fristen. Es ist der härteste Kampf ums Dasein, den zu
föhren er gezwungen ist und in welchem er unterliegt. Einen sicheren
Untergang sah er vor sich, wenn ihm die Royal Society nicht half^
^nd diese verweigerte ihre Hilfe und bereitete ihm allerhand Demütig-
ungen. So erfand Papin ein unaufschliessbares Schloss; nachdem aber
die Handwerker aus Zorn die Kassette zerstört hatten, kam er um
Hitt-Utt Abt. d. ZelUchr. f. Math. u. Vhj%. 48. Jahrg. 1898. 4. u. 5. Heft. 1 1
138 Historisch -litterarische Abteilung.
seinen Lolin. Und ähnlicli erging es ihm auch sonst. Papin scheint
1711 in London gestorben zu sein. In seinem letzten uns erhaltenem
Brief sagt er: ^^Je suis dans une triste position puisque, meme en
faisant bien, je soulöve des ennemis contre moi; cependant malgrc
tout cela je ne crains rien, parce que je me confie au Dieu toat-puissant;
Wenn wir bedenken , welcher Mut, welche enorme Ausdauer dazij
gehörten, mit den Hilfsmitteln der damaligen Zeit, die ihm überdid
meist nur unvollkommen zu Gebote standen, seine Experimente anzo^
stellen, wenn wir weiter im Auge behalten, unter welchen schwierigt-i
äusseren Yeihaltnissen dies geschehen musste, wie den Ezperimentatoi
oft genug Nahrungssorgen y immer unverständiger Widerstand hemmtfi
dann werden wir wohl dem Urteil Gerlands beipflichten, dass es weni^
Männer gegeben hat, die es ihm gleichzuthun im stände gewesec
wären. Dabei ist keines seiner Resultate durch Zufall erhalten, allü
sind Früchte angestrengter geistiger Arbeit. Es zog ihn nicht vA
einen Abenteurer von einer Aufgabe beliebig zur anderen, in kot
sequenter Folge schloss sich die folgende Arbeit an die früheren ai:
wurde er dadurch auf theoretische Erörterungen geführt, so wich t:
ihnen nicht aus, kehrte aber sobald als möglich auf seinen e^entlicbeii
Platz im Laboratorium zurück. In der Gesamtheit aller dieser Co-I
stände lag gleichzeitig das tragische Moment seines Lebens. Drr
Standpunkt der Technik des 17. Jahrhunderts sowie die Unmöglichkeit
der Verwirklichung seiner Ideen, für die sich erst unser Jahrhunder:
reif gezeigt hat, hätten ihm nie erlaubt sie so auszuführen, wie rr|
sie im Geiste s^.
Eezensionen.
über eine neue graphische Methode der Zusammensetzung von Kräft^i
und ihre Anwendung zur graphischen Bestimmung von Inh<^i
Schwerpunkten, Statischen Momenten und Trägheitsmomenten ehtm
Gebilde von Herh. Jos. Hollbndee. Mit vier lithographierten Tafels^
Leipzig 1896, Verlag von B. G. Teubner. 44 S.
Vielfach wird zur Bestimmung statischer Momente beliebig in der Eb««
zerstreut liegender Kräfte eine Methode angewendet, wobei die Kräfte in Kom-
ponenten zerlegt werden, von denen die einen durch den Punkt der Eben«
gehen, für welchen das Moment bestimmt werden soll, und von denen die
anderen entweder in eine Gerade oder einen um jenen Momentenpunkt roA
beliebig gewähltem Radius gezogenen Kreis berühren. Da nun die Sudud«
der statischen Momente der durch den Momentenpunkt gehenden Korn-
Eezensi^en. 139
ponenten Null ist, so ist die Summe der statischen Momente der ge-
gebenen Kräfte gleich dem Produkte ans der Summe der übrigen Kom-
ponenten in die Entfernung des Momentenpnnktes von der Geraden, oder
von der Peripherie des Kreises. Diese Methode, allgemein angewendet
auf beliebig in der Ebene zerstreut liegende Kräfte, liefert nun ein
Kräfte- und ein sogenanntes ,^Komponentenpoljgon^S welche an Stelle des
Kräfte- und Seilpol jgons der graphischen Statik treten. Da die Polygon-
Seiten den gegebenen Kräftekomponenten entsprechen, so wurde dafOr der
Käme „ Komponentenpolygon '^ gewählt. Das Übergewicht der neuen Methode
gegenüber der graphischen Statik liegt in der konstanten Polentfemung
anch für beliebig in der Ebene gerichtete Kräfte, was bei dem Seilpolygon
nur bei parallel gerichteten Kräften stattfindet.
Im ersten Abschnitt werden die Hilfsmittel vorausgeschickt, die auch
die graphische Statik bedarf. Statt aber auf diese einzugehen, setzt der
Verfasser das Zustandekommen des Komponentenpolygons auseinander, und
zwar unter Annahme verschiedener Bedingungen. In dem letzten Ab-
schnitt wird die Nützlichkeit der neuen Methode an der Hand praktischer
Beispiele dargethan. Wie gross der Wert solcher graphischer Methoden, das
empfindet derjenige am besten, welcher sich lange damit beschäftigt hat.
B. Nebel.
Alessandro Sandrucci. Le teorie su Fefflusso dei gas e gl! esperi-
menti di 6. A. Hirn. Firenze 1895. Tipografia minori corrigendL
60 S.
In dem kleinen Schriftchen wird die Theorie zu dem Hirn sehen Ex-
periment gegeben und sodann die Übereinstimmung der Theorie mit der
Praxis geprüft. B j^^^^^
Energie. — Arbeit. — Sehnelies Arbeiten ist teurer als langsames
Arbeiten. — Die KrSftediagramme. — Die spezifische Wärme
der Luft (der Gase). — Der Vorgang, wenn Luft infolge von
Erwärmung sich anf grSsseres Yolnmen ansdehnt. — „ Energie ^^
im allgemeinen. Von Paul Käuffbr. Mainz 1896, Verlag von
Viktor von Zabem. 50 S.
Es handelt sich um eine populäre Darstellung der im Titel angegebenen
Arbeitsvorgänge, insbesondere bei der Wärme, unter Ausschluss jedweder
Mathematik. -d Vr,««»
Jb. jNebel.
Streiflichter anf eine nene Weltansehannng in Bezug auf die Beleuchtung,
Erwärmung und Bewohnbarkeit der Himmelskörper, eine astrophysisch-
metaphjsische Hypothese über das innere Walten der Natur und die
sich daraus ergebenden Konsequenzen auf die Ethik und Beligion
nebst einer Plauderei über die Möglichkeit eines „Weltunterganges ^^
Von Wilhelm Zenker. Siebente (lOOO) erweiterte Auflage mit
II*
140 Historisch -litt^arische Abteilung.
einer Reihe offiziell wissenschaftlicher Zustimmnngen. Brann-
schweig 1895, C. A. Schwetschke und Sohn. 88 S. Preis M. 1.
Bei dem grossen Titel kann sich die Rezension beschränken auf das
Wesen d6r Theorie, welches in einer Annahme von positivem (Sonnen)
Magnetismus und negativem (Erd-) Magnetismus besteht. -ß ^«b^
Principes de la theorie des fonctions elliptiqnes et applications. Par
P. Appell et E. Lacour. Paris 1897, Gauthier -Villars. IX und 421 S.
Das Bedürfnis, ein in die Theorie der elliptischen Funktionen ein-
führendes Buch zu besitzen, ist seit längerem oft wiederholt geäussert.
Das seinerzeit vorzügliche Buch von Durege, welches dem Zwecke der
elementaren Einfahrung in die genannte Theorie entsprach, ist heute nicht
mehr recht brauchbar, nachdem sich jetzt Weierstrass' Theorie der
elliptischen Funktionen allgemeiner eingebürgert hat. Eben deshalb sind
neuerdings von verschiedenen Seiten Bücher geplant, welche einen den moder-
nen Ansprüchen entsprechenden Ersatz des Durege sehen Werkes zum Ziele
haben.
Diesseits gab vor wenigen Wochen Herr Burkhardt einen ersten Band
seiner funktionentheoretischen Vorlesungen heraus, welcher eine Einführung
in die Theorie der analytischen Funktionen liefert, und zwar unter direktem
Hinblick auf eine im zweiten Bande zu entwickelnde Einführung in die
Theorie der elliptischen Funktionen. Ungefähr zu gleicher Zeit mit Burk-
hardts erstem Bande Hessen die Herren Appell und Lacour in einem
Bande ihre „Prinzipien der Theorie der elliptischen Funktionen ^^ erscheinen.
Die beiderseitigen Werke können aber sehr wohl neben einander bestehen; denn
sie weichen in ihren Grundauffassungen und Methoden stark von einander ab.
Die Herren Appell und Lacour haben sich betreffs der allgemeinen
funktionen theoretischen Sätze, welche sie beim Leser voraussetzen, auf das
allemotwendigste beschr&nkt. Sie entwickeln diese Grundsätze im Kapitel 1
und grenzen dadurch die Mittel ab, mit denen die späteren Untersuchungen
zu arbeiten haben. Das Charakteristische ist gänzliche Vermeidung der
„konformen Abbildung'^ und alleiniger Aufbau der funktionentheoretischen
Begriffe auf Grund der Potenzreihen entwickelungen. Es darf dieser Stand-
punkt in einem französischen Lehrbuche nicht Wunder nehmen, und er ist
überdies bei dem didaktischen Zwecke des Buches (von dem gleich noch
die Rede sein wird) gewiss zu verteidigen. Gleichwohl hat die Ausschaltung
der konformen Abbildung (oder, wenn wir noch deutlicher sein sollen, der
B iem an n sehen Anschauungsweisen) auch ihre fatalen Folgen; vornehmlich
werden letztere fühlbar bei den Realitätsbetrachtungen, von denen noch
berichtet werden wird. Als wichtiges funktionentheoretisches Werkzeug
werden im Kapitel I die Sätze über Definition der Funktionen aus hin-
reichenden und notwendigen Bedingungen (z. B. Eindeutigkeit, singularen
Punkten etc.) unabhängig vom analytischen Ausdruck entwickelt. Eben
auf dieser Grundlage erwächst der später so häufig angewandte Schluss
Rezensionen. 141
auf die Identität zweier in verschiedenen Gestalten vorgelegten Funktionen.
Beim Beweise der fraglichen Grunds&tze henützen die Verfasser den Satz
voQ der Existenz des wahren Eonvergenzkreises einer Potenzreihe als wich-
tigstes Fundament. Aber diesen letzteren Satz geben sie einfach ohne Be-
weis an. Ich glaube nicht, dass die Mehrzahl- der Leser diesem Verfahren
an einer so wichtigen Stelle des Buches beistimmen werden. Es hätten
doch, wenn die Darstellung des Kapitels I an dieser Stelle nicht unter-
brochen werden sollte, dem späteren Brauche entsprechend in einer Note
am Schlüsse des Buches weitere Aufklärungen gegeben werden können.
Übrigens soll diese letztere Bemerkung die allgemeine Anerkennung
nicht hindern, dass die Verfasser den didaktischen Zweck ihres Buches als
vor allem maßgeblich angesehen haben. In dieser Hinsicht ist zu bemerken,
dass das Buch nicht ausschliesslich, ja nicht einmal vornehmlich für die
Studierenden der Mathematik im engeren Sinne bestimmt ist. Für solche
kann das Buch nur eine Vorübung geben zum Studium ausführlicher Werke.
Die Theorie der Teilung und Transformation mit allen ihren interessanten
algebraischen und zahlentheoretischen Anwendungen bleibt hier fast ganz
ausserhalb; denn was Über die Landen sehe Transformation sowie über die
lineare Transformation im zehnten und dreizehnten Kapitel ausgeführt wird,
ist nur als Beigabe anzusehen und gehört nicht mehr dem inneren Wesen
des Buches an. Auf der anderen Seite aber ist das Buch vornehmlich für
solche Studierende bestimmt, welche die Kenntnis der elliptischen Funktionen
bei Problemen der Geometrie, Physik, Mechanik etc. zu verwerten wünschen.
Von hier rührt die starke Beschränkung in den theoretischen Grundlagen;
and vor allem soll dem gedachten Zwecke auch die Beigabe zahlreicher
und interessanter Beispiele aus den genannten Gebieten dienen. Auch aus-
fuhrliche Berücksichtigung von Realitätsbetrachtungen entspricht den Zwecken
der Anwendungen. Die Verfasser sprechen die Hoffnung aus, dass sich
der Leser nach Studium des Buches der elliptischen Funktionen mit der
gleichen Leichtigkeit bedienen könne, wie der trigonometrischen Funktionen.
An Reichhaltigkeit der Beispiele wird unser Buch übrigens noch von Green-
hills „Applications of elliptic functions'^ übertroffen, wo sich Theorie und
Praxis fast vollständig durchdringen. Endlich sei noch erwähnt, dass
durch Übungsaufgaben, welche den grundlegenden Kapiteln jedesmal am
Schlosse angefügt sind, Gewandtheit im Bechnen mit den elliptischen
Funktionen erzielt werden soll.
Was den Entwickelungsgang des vorliegenden Buches im einzelnen
angeht, so erwächst die Theorie der elliptischen Funktionen hier auf Grund-
lage des „Begriffs der doppelten Periodizität/* Die Funktionen <r(i«), i>(t«)
und p'{u) werden eben dieserhalb durch ihre Produkt- bez. Partialbruch-
entwickelungen definiert; und die im einleitenden Kapitel gesammelten
funktionentheoretischen Hilfsmittel gestatten, weiter in die Natur dieser
Funktionen, sowie allgemeiner der doppeltperiodischen Funktionen ein-
zudringen. Dieser Eingang in die Theorie der elliptischen Funktionen hat
etwas besonders Elegantes (obschon er die algebraische Seite und die Um-
142 Historisch -litterarische Abteilung.
kehrtheoreme stark zurückdrängt). Besonders zu bemerken ist noch, dass
die Verfasser die Analogie zwischen den rationalen, trigonometrischen und
elliptischen Funktionen in Ansehung ihrer Zerlegungen in Faktoren einer-
seits und Partialbrflche anderseits überall hervortreten lassen. £[ier-
durch wird für das einführende Studium die Auffassung sehr erleichtert.
Realitätsbetrachtungen werden erstlich für den Fall ausgeführt, dass
das Periodenparallelogramm ein Rechteck ist, sodann aber auch (in einem
sehr weit hinausgeschobenen Kapitel) fdr den Fall eines rhombischen
Periodenparallelogramms. Die Werte von w, für welche p(u) xmd p\u) reell
ausfallen, werden der Grundanlage des Buches entsprechend, nicht ohne
mühsame Betrachtungen, aus den Partialbruchentwickelungen der FunktioneD
entnonunen. Hierbei wird überdies noch nicht einmal die Vollständigkeit
der gemachten Angaben recht ersichtlich. Hier hätte sich die konforme
Abbildung des Periodenparallelogramms auf eine symmetrische zweiblättrige
Riemannsche Fläche als ein weit zugkräftigeres Hilfsmittel der Untersuch-
ung erwiesen.
Ein besonderes Kapitel ist dem Studium der Jacobischen „Bezeich-
nungen^' gewidmet. Man darf hier aber nicht ein tieferes Eingehen auf
die wesentlichen Beziehungen der Theorien von Jacobi und Weierstrass
erwarten. Dieser Übrigens besonders interessante Gegenstand hätte sich nur
durch ausführliche Heranziehung algebraischer Betrachtungen, sowie der
Transformationstheorie durchführen lassen. Der erste Teil des in Rede
stehenden Kapitels ist dadurch sehr beschwerlich geworden, dass Jacobis
ursprüngliche in den „ Fundamen ta nova^' gebrauchte Bezeichnungsweise
und nicht (wie es Jacobi in den Vorlesungen that) die vier ^-Reihen an
die Spitze gestellt werden.
Die Realitätsbetrachtungen der Jacobi sehen Funktionen beziehen sich
auf den Fall eines rechtwinkligen Periodenparallelogramms.
An die bisher besprochenen Kapitel schliessen sich in der ganzen
Anlage und Methode am engsten die Kapitel XI und XU an, welche die
doppeltperiodischen Funktionen zweiter und dritter Art behandeln, d.h. die-
jenigen, welche bei Vermehrungen des Argumentes um Perioden sich um
konstante Faktoren bez. Exponentialfaktoren ändern. Diese Funktionen
werden ganz nach dem Vorbild der doppeltperiodischen Funktionen im
engeren Sinne näher untersucht, in Produkte entwickelt, in Partialbrach-
reihen zerlegt u. s. w. Von den Funktionen zweiter Art wird eine sehr
interessante Anwendung entwickelt auf die Integration der nach Lame
und Picard benannten Differentialgleichungen. Es sind dies homogene
lineare Differentialgleichungen der zweiten bez. der n^^ Ordnung zwischen
X und ^, wo die von x abhängenden Koeffizieuten der Differentialgleichungen
doppeltperiodische Funktionen gewisser Bauart sind.
Etwas mehr für sich stehen die Kapitel Vll und Vlli, welche den
elliptischen Integralen und speziell der Weierstrassschen Normalform
(Kapitel VHI) gewidmet sind.
Rezensionen. 143
EndUch sollen hier noch die zum Teil sehr elegant entwickelten An-
wendungen charakterisiert werden, welche die Herren Verfasser in ihrem
Bache (und zwar jedesmal in onmittelharem Anschluss an die zugehörigen
theoretischen Entwickelangen) behandeln.
Um 'etwa die Anwendungen auf die analytische Geometrie voran-
zustellen, so ist die Theorie der ebenen Kurven dritter Ordnung, der
Raumkurven vierter Ordnung erster Spezies, sowie eine sehr interessante
Theorie der Wellenfläche entwickelt. Die kurventheoretischen Untersuchungen
scbliessen sich jedesmal an die Realitatsdiskussionen, so dass den reellen
Zügen der Kurven spezielle Beachtung geschenkt wird. Auch ist ein be-
sonderer Abschnitt den konfokalen Flächen zweiten Grades und den ellip-
üschen Koordinaten gewidmet.
Eine reichhaltige und sehr geschickte Auswahl ist aus den Problemen
der analytischen Mechanik getroffen.
Neben den natürlich stets wiederkehrenden Beispielen des einfachen
und des sphärischen Pendels finden wir hier eine Reihe von Aufgaben aus
der Elastizitätstheorie behandelt; so wird vor allem die Theorie der elasti-
schen Kurve sowie Fläche entwickelt.
Die elliptischen Koordinaten werden zu Betrachtungen aus der Theorie
der Wärmeleitung in Anwendung gebracht.
Die vorstehenden kurzen Andeutungen werden genügen, um die Viel-
seitigkeit des hiermit angezeigten Werkes zu bezeugen. j» p„jf,^«
Differenzenrecliniing. Von A. A. Markoff, autorisierte deutsche Über-
setzung von T. Friesekdorf und E. Prümm, mit einem Vorwort von
R. Mehmke. Leipzig 1896, B. G. Teubner. VI und 194 S.
Durch sinnreiche Kunstgriffe numerische Rechnungen zu kürzen, ist
jedenfalls einer der ursprünglichsten Antriebe zum mathematischen Denken
gewesen. Und wenn auch die Rechnung im Verfolg der Entwickelung weder
die einzige noch die vornehmste Grundlage mathematischer Forschung blieb,
so wird doch ein Werk, welches mit interessanten mathematischen Grund-
sätzen an die Technik des Zahlenrechnens herangeht, allgemeine Beachtung
zumal in der gegenwärtigen Zeit gewinnen, in welcher die Mathematik ohne-
hin bestrebt ist, im Gebiete ihrer praktischen Verwendung an Wirksamkeit
und Bedeutung zu steigen.
Die „Rechnung mit endlichen Differenzen'^ des bekannten Peters-
burger Mathematikers wurde auf Anregung der Leiter des Göttinger Mathe-
matischen/ Seminars durch die Herren Friesendorf und Prümm, welche
diesem Seminar im Voijahr angehörten, ins Deutsche übertragen. Und
Herr Mehmke, welcher die Obersetzung mit dem Original verglichen
hat, rühmt in einem dem Buche mitgegebenen Begleitwort die Güte und
Korrektheit der Übersetzung.
Es ist der Begriff der „endlichen Differenzen der verschiedenen Ord-
nungen'^ einer Funktion f{ß)^ welcher die Grundlage des vorliegenden
144 Historiach -litterarische Abteilung.
Werkes bildet. Diese Differenzen werden symbolisch durch ^f{z)^ J^f{z)^...
bezeichnet, und sie sind bekanntlich definiert durch
Jf(z) = f{z + h) - f{z),
J'f(g) = Jf(z + h) - Jf(z), . . .,
wo h ein endlicher Zuwachs des Argumentes ist. Die Verwendbarkeit
dieses Begriffs der endlichen Differenz wird nach den verschiedensten
Richtungen hin dargelegt. Dabei wird der ganze Stoff in zwei charak-
teristisch verschiedene Abschnitte zerlegt. Der erste Abschnitt enthält die
Mehrzahl der Anwendungen auf die Technik des numerischen ßechnens,
auf Interpolation, angenäherte Berechnung bestimmter Integrale, HerstelluDg
und Benutzung mathematischer Tafeln etc. Der zweite Abschnitt wird dem
grösseren Teile nach mehr den Theoretiker interessieren. Es wird hier
vou der ,fSummation der Differenzengleichungen" gehandelt, wobei die ele-
mentare Theorie der „Integration der Differentialgleichungen" bis in die
Kinxelheiten hinein vorbildlich gewesen ist.
\usserlich wird nicht der Begriff der Differenzen ^f(z)^ J^f (:),...
dor Funktionen vorangestellt, sondern den Eingang bildet ein Kapitel
Über Interpolation.
Das Problem ist: Gegeben sind von einer Funktion f(z) die Werte
rUr m reelle Argumente a^, cr^, . . . flf/i,, sowie überdies die Werte der zu-
>;ehi^rigen Ableitungen bis zu den Ordnungen
(oTj-l), (or2-l),...(a„— 1);
hieraus ist die Funktion für ein neues reelles Argument x zu berechnen.
l>iü Li^sung wird in der Art vollzogen, dass man f(^z) durch eine ganze
lutloiiaU Funktion F(z) möglichst niederen Grades approximiert und als-
auiia t\x) als Näherungswert von f(x) angiebt. Die Taylorsche Reihe,
»hi^ Lakrraugesche Interpolationsformel und die Newtonsche Formel far
^l^c », hittjrpolation durch äquidistante Intervalle" ordnen sich dem all-
;cuu»iuoa Ansatxe unter. Die letztere Formel giebt den-Anlass ab nur
Kiutulu-iuig der Differenzen ^f(s)^ /^*/'(-e), . . ., welche demnächst insbeson-
,,'.0 IUI K'aiue und rationale Funktionen spezieller Bauart, sowie allgemein
•I ijivia ZuHÄUunenhange mit den Differentialquotienten der näheren Dis-
»xAiv^a viutorzogeu werden.
H.iuo oiMto und besonders wichtige Anwendung der Differenzenrechnung.
iio Hut Herstellung und Benutzung mathematischer Tabellen, ent-
uix viüito Kapitel. Eine ganze Funktion f(z) vom «*«» Grade hat
^.....v».hatt, dass für sie die Differenzen
.v^.iuiudou. Gilt es eine Tabelle der Werte
/\«), /'(«±/0, /•(a±2/0, ...
. uauUt man nur die (n + 1) Werte f(a), /lf{a), . . . J*f{n^
ii orMohtlich durch einfache Additionen und Subtraktionen
.,.a Werte f{a^^ f(a ± //),... zu berechnen. Hat man
Rezensionen. 145
eine Funktion; für welche ^*+^/*, . . . nicht verschwinden, so gelangt man
durch die eben gekennzeichnete Methode nur erst zu Näherungswerten.
Aber die Stärke der Differenzenrechnnng besteht darin, dass sie in einem
solchen Fall immer gleich durch einige wenige, und zwar ganz elementare
algebraische Schlüsse eine Formel zur Kontrolle des Fehlers entwickelt,
wobei im vorliegenden Falle Newtons Formel für die Interpolation durch
äquidistante Intervalle die Grundlage abgiebt. Die gegebenen Ent Wicke-
lungen, bei denen übrigens zugleich solche Fehler berücksichtigt werden,
welche möglicherweise den primär gegebenen Werten
/-(a), ^/•(a),...,^Y(«)
anhaften, dienen zugleich zur Kontrolle von Tabellen, welche auf anderem
Wege berechnet sind, sowie anderseits zur Angabe von Funktionswerten
für solche Argumente, welche nicht direkt in der Tabelle vertreten sind.
Es sind dem Kapitel mehrere Beispiele angefügt, imter denen die Funktion:
df
die Hauptrolle spielt. Eine Tabelle der Werte dieses Integrals hat Herr
Markoff bereits früher veröffentlicht. Das fünfte Kapitel handelt von der
d
angenäherten Berechnung bestimmter Integrale / f(x) dx. Der Grundgedanke
i j f(x)dx.
ist, dass f{x) nach den am Anfang des Werkes erörterten Methoden der
Interpolation näherungsweise durch eine ganze rationale Funktion F(x) dar-
gestellt wird, welche letztere leicht integriert werden kann.
Das „Restglied" der Interpolationsformel ermöglicht auch hier die An-
gabe einer Fehlergrenze. Diese Methode der angenäherten Quadratur wird
als „Methode der Parabeln" benannt; an die Stelle der Kurve y = f(x)
tritt nämlich y ^ F{x)^ welche eine „Parabel w**" Grades" darstellt, falls
^1/) eine ganze Funktion dieses Grades ist.
Benutzt man insbesondere die Lagrange sehe Interpolationsformel:
+ (a;-am)a)'(a„)''^"'»'''
unter «o (x) die ganze Funktion (x — a,) (x — Aj) . . . (x — a,„) verstanden,
so ergiebt sich die Formel:
d
1) j f{x)dx = A/'(«i) + ^/"K) + • • • + Ä,„f{a.„),
146 HiBtorisch-litterarisclie Abteilung.
wo die von f{x) unabhängigen „Quadratnrkoefüzienten^^ Ak gegeben sind
durch: d
/(o{x)dx
(«*)
Um die Genauigkeit zu erhöhen, kann man eine Unterteilung des Inte-
grationsintervalls vornehmen, und zwar liegt es hier am nächsten, die
Teilintervalle einander gleich zu wählen. Durch Kombination dieser Maß-
nahme mit den eben skizzierten Ansätzen finden sich die wohlbekannten
Formeln ein, welche die „Methode der Trapeze ^^ und die „Simpson sehe
RegeP^ darstellen. Bezieht man anderseits die eben unter 1) angegebene
Formel auf äquidistante Teilpunkte:
, d—c . n d—c j
so gelangt man zur „Methode von Cotes^^, welche diesen Namen tragt^
weil Cotes die sich hier einstellenden QuadraturkoefQzienten für f» = 2 bis
1 1 berechnet hat.
Gauss Methode der angenäherten Quadratur beruht nicht auf der
Auswahl äquidistanter Teilpunkte o^ , o^ , • • , o^ ; vielmehr erhöht man die
Genauigkeit durch eine andere Auswahl der %,..., a,»» luid zwar ergiebt
sich die Möglichkeit einer derartigen Auswahl der ajt^ dass die Formel l)
für jede den Grad (2 m — 1) nicht übersteigende ganze Funktion exakt
giltig ist. Man hat zu diesem Zwecke die Uk mit den Nullpunkten der
ganzen Funktion w**^ Grades:
'"W — 2w(2wi-l)..(w+l) dg^
zu identifizieren, welche letztere bis auf einen numerischen Faktor und eine
lineare Substitution des Argumentes die Kugelfunktion Pm{^) vorstellt Das
interessante Eingreifen der Kugelfunktionen in die Lehre von den angenäherten
Quadraturen giebt Gelegenheit, auf einige hier in Betracht konunende
Kigenschaften der Funktionen Pm(^) noch besonders zurückzukommen.
Übrigens werden die zuletzt skizzierten Entwickelungen noch ver-
d d
allKemeinert, indem an SteUe von//-(a:)dx das Integral/; (-)/•(-) -»^
C C
iintoriuüht wird, wobei g{x) irgend eine Funktion von x ist und die Inter-
liiiUtionpformeln auf f{x) in Anwendung gebracht werden.
Nach diesen ausführlicheren Darlegungen sei es erlaubt, über des
litimit (l«s zweiten Teiles des Marko ff sehen Werkes nur einige kurze An*
(IciiitiMgtfn 2U geben.
hau Problem der Berechnung einer Funktion F{x) bei gegebener
lüliüiönz 4F{x) führt zur „Summation", dem Gegenstück der „Integration^
(Ji^r Uitterentiale; und es bestehen hier, wie die nächsten AusfOhnmgen
(iiiiiittiti Kapitel) zeigen, mannigfache Analogien zwischen den beiderseitigen
Rezensionen. 147
Operationen. Eine Menge interessanter Beihensnmmationen bilden die
nächsten Beispiele. Des weiteren tritt die Eni er sehe Formel:
b
f(a) + f(a + h) + f(a+2h)+'" +f(h) « ^ rf(x)dx
a
+ A [f{b) - f(a)] + Ä^hlfih) _/*(«)] + ...
+ ^„_xÄ"-«[/-(— «(6) - /-("-«(a)] + B,n
in den Mittelpunkt der Betrachtung; hierbei ist h = und Bm bedeutet
ein Bestglied, welches zunächst in Integralgestalt erscheint; die Koeffizienten
A sind numerisch, und zwar ist
" 1.2.8- • .(2Ä;-1)2Ä; '
wo Bk die k^ Bernoullische Zahl ist; die A mit ungeradem Index sind
indes gleich Null bis auf il^, welches gleich — — ist. Die Eni ersehe
Formel gestattet eine Reihe interessanter Anwendungen und zwar sowohl
nach Seiten der Beihensummierung als zur Berechnung von Näherungs-
werten bestimmter Integrale.
Des weiteren folgen allgemeine Erörterungen Über „ Differenzen-
gleichungen'\ sowie spezielle Ausführungen über ^lineare'' Differenzen-
gleichungen mit oder ohne rechte Seite. Hier ist überall die Analogie zu
den Differentialgleichungen leitend, wie schon oben angedeutet wurde.
Im letzten Kapitel wird von der Anwendung der Doppelsummen auf
Umformung von Beihen gehandelt. ^ Frickb
£. Pascal, Calcolo delle Tariazioni e calcolo delle differenze flnite.
IMilano, ü. Hoepli, XII und 330 S.
In dem neusten Doppelbandchen der Hoepli sehen Sammlung behandelt
Herr Pascal erstlich die Variationsrechnung und im zweiten Teile die
Differenzenrechnung. Der erste Teil, die Darstellung der Variationsrechnung,
dürfte als besonders wertvoll gelten. Es sind nämlich hier nicht nur die
Grundprobleme und die Anwendungen der Variationsrechnung behandelt,
sondern vor allem kommt die geschichtliche Entwickelung derselben des
ausführlichen zur Geltung, wobei jedoch zu erwähnen ist, dass Weier-
strass' Vorlesungen einigermassen ohne Wirkung bleiben. Auch hat Herr
Pascal mit grosser Sorgfalt die Litteratur jedes einzelnen Gegenstandes
nachgewiesen. Weniger wichtig (für das deutsche Bedürfnis) ist der zweite,
die Differenzenrechnung betreffende Teil, nachdem erst vor kurzem das grund-
legende Werk Markoffs über diesen Gegenstand in deutscher Übersetzung
herausgegeben wurde. Mit letzterem Werke bleibt Herr Pascal im wesent-
lichen in Übereinstimmung. Zu erwähnen bleibt jedoch, dass die Litteratur-
nachweise etwas ausführlicher sind, als in dem genannten Marko ff sehen
^^^^^' B. Frickb.
148 Historisch -litterarische Abteilung.
Theorie der doppeltperiodischen Funktionen einer veränderlichen
Grosse. Von Dr. Martin Krause, Professor der Mathematik an
der technischen Hochschule in Dresden. Zweiter Band. Leipzig 1897.
B. G. Teubner. XH und 306 S.
Der Stoff, welchen Herr Krause im zweiten Bande seines in der Über-
schrift genannten Werkes behandelt, gruppiert sich um vier Hauptgesicbts*
punkte.
Erstlich gilt es, die bereits im 1. Bande entworfene Transformations-
theorie weiter auszubauen. In der That bleibt noch Übrig, die mannig-
fachen nur von den Perioden abhängenden Koeffizienten in den Trans-
formationsgleichungen auf ihre gegenseitigen Beziehungen zu untersacben.
Die auf Grund des Her mite sehen Transformationsprinzips zu gewinnenden
allgemeinen Additionstheoreme der ^-Funktionen sind die Quellen, aus denen
der Herr Verfasser die gemeinten Beziehungen ableitet.
Die eleganten analytischen Entwickelungen des zweiten Abschnitts
dürften, wie entsprechend im Beferat über den ersten Band bereits an-
gedeutet wurde, eine Hauptstarke des Buches ausmachen. Das Problem
ist, die doppeltperiodischen Funktionen aller drei Arten in trigonometrische
Reihen zu entwickeln. Neben eigenen Untersuchungen des Herrn Verfassers
kommen hier Arbeiten von Appell und Halphen zur Geltung.
Um seine Untersuchungen über die Picard sehen Differentialgleichnngen
im Zusammenhange Tortragen zu können, entwickelt Herr Krause an
dritter Stelle die Grundsätze der Theorie der linearen Differentialgleichungen
w**' Ordnung. Es handelt sich um die grundlegenden Untersuchungen von
Herrn Fuchs, betreffend die Existenz und Anzahl der Integrale, die singn-
lären Punkte, die determinierende Fundamentalgleichung u. s. w.
Endlich kehrt viertens der Herr Verfasser zu seinen eigenen Unter-
suchungen der letzten Jahre zurück, indem er die allgemeinen Ansätze der
Fuchs sehen Theorie am Spezialfälle der Picard sehen Differentialgleichungen,
deren Koeffizienten eindeutige doppeltperiodische Funktionen sind, zur
Durchführung bringt. Diese Differentialgleichungen werden zumal für die
niedersten Ordnungen und für kleine Anzahlen der singulären Punkte
nach allen Richtungen hin in interessanten Einzeluntersuchungen dorcli-
forsoht.
In der Vorrede benutzt Herr Krause die Gelegenheit, gegenüber
itiiiiner Besprechung des ersten Bandes in gewissen drei Punkten seine
Vtitohauungen nochmals zur Geltung zu bringen; und es ist diese Vorrede
ui»cMi>:«W(48e auch in dem 4. Hefte des 42. Bandes der Zeitschrift für
Mutluuiiatik und Physik veröffentlicht worden. Die Ausführungen des Herrn
V »»«H.stfn> betreffen:
1 Ui« Beziehung der Weierstrassschen zur Jacobischen Theorie;
' (tun Gebrauch anschaulicher Hilfsmittel bei funktionentheoretischen
tViluktionen;
t >Uo Mvthoiien zur Ableitung von Transformationsgleichungen and
i> Ki3l;i»K»u<pn.
Rezensionen. 149
Der Glebrauch geometrischer Methoden für wissenschaftliche oder
nnterrichtliche Zwecke ist neuerdings so oft zum Gegenstand der Diskussion
gemacht, dass sich nachgerade ein Jeder seine feste Meinung in dieser
Hinsicht gebildet haben wird. Während ich demnach den zweiten Frage-
pnnkt hier übergehe, glaube ich beim ersten und dritten noch durch ein
paar Zeilen zur Klärung der Diskussion beitragen zu können.
Die Beziehung von Weierstrass zu Jacobi möchte ich weniger von
der historischen als sachlichen Seite fassen. Die Funktionen der Weier-
strass sehen Theorie sind gegenüber allen linearen Transformationen in-
variant, diejenigen der Jacobischen nur gegenüber einem Teile aller
linearen Transformationen, während sie sich bei Ausführung anderer ändern.
WS.« **
Diese Änderungen sind hinderlich bei der Exposition der Transformationen
höherer Ordnung, welche sich demnach im Anschluss an Weierstrass
weit durchsichtiger gestaltet. Durch gewisse rationale Verbindungen der
Grössen der Jacobischen Theorie entspringen diejenigen der Weierstrass-
schen (man denke z. B an die Herstellung der Modulformen erster Stufe
ans den drei O- Nullwerten Oq, -frj, -^3). Bei dergleichen rationalen Bech-
nnngen werden die numerischen Koeffizienten in den Potenzreihen nach q
för die Grössen der Weierstrass sehen Theorie vergleichsweise kompli-
zierter als für diejenigen der Ja 00 bischen. Bei der bekannten Bolle,
welche diese Potenzreihen für die Aufstellung der Transformationsgleichungen
spielen, tritt die gleiche Erscheinung für die numerischen Koeffizienten
dieser letzteren Gleichungen in Kraft. Aus dieser Sachlage entspringt
grössere Durchsichtigkeit des prinzipiellen Einblicks bei Weierstrass,
grossere formale Einfachheit der Transformationsgleichungen bei Jacobi.
Im dritten Fragepunkte glaube ich durch Ausführung eines Beispiels
helfen zu können. Durch die Transformation dritter Ordnung o' » 3 g)
mögen die drei d -Nullwerte -^q, Og, dg in Oq, Og, 63 übergeben. Die Quo-
tienten dieser sechs Grössen mögen alsdann als Funktionen des Perioden-
qnotienten od in ihrem Verhalten gegenüber linearen Transformatiocen der
Perioden untersucht werden. Sie bleiben bis auf das Zeichen oder bis auf
einen Faktor ± i unverändert bei solchen Transformationen
in welchen of = d = l, ß = y^0 (mod 6) ist. Nun lehrt die Theorie der
Modulfunktionen, dass die bei jenen Transformationen invarianten Fonk-
tionen von o sämtlich als algebraische Funktionen eines Gebildes vom
Geschlecbte j) » 1 aufgefasst werden können, welches äquianharmonisch
und demnach durch eine Gleichung y^=^ x^+1 darstellbar ist. In diesen
jr und if würden dann alle jene Funktionen rational darstelll^ar sein.
Speziell lehrt das Perioden verhalten einer ganzen Beihe von O'-Quotienten,
dass dieselben bereits rational in y allein sind; hierher gehören Formeln wie:
?^_ iy /^»e.y^ y+s
V
(^0'-
150 Historisch -litterarische Abteilung.
Die zwischen ^q, ^^i ^s ^ot ^2) ^s bestehenden Relationen werden nun
identische Gleichungen in y] und die allgemeinste solche Gleichung (wemi
anders man diesen Begriff zulässig finden will) liefert die allgemeinste
^-Belation unserer Art, deren Gesamtmannigfaltigkeit hier begrifflich über-
sehen wird. Eine entsprechende Theorie besteht für alle übrigen Trans-
formationsgrade, wobei das Interesse weiterhin durch Eingreifen der Korrespon-
denztheorie sich noch erheblich steigert. Über den Wert dieser Auffassong
habe ich mich nicht nur beim Referat über den ersten Band des Krause-
sehen Werkes, sondern auch bereits bei verschiedenen früheren Gelegen-
heiten geäussert; ich möchte mich demnach in dieser Hinsicht keiner Wieder-
holungen schuldig machen. x» Fricke
firnndzfige der Geschichte der Naturwissenschaften. Von Otto Jaeger,
Rektor der Eönigl. Realanstalt in Cannstatt. Stuttgart 1897, Faul
Neff Vertag, VIII u. 120 S.
Wir können es nicht anders denn als kühn bezeichnen, wenn ein
Schriftsteller es wagt, auf TY, Druckbogen Grundzüge der Geschichte der
Naturwissenschaften zu veröffentlichen. Es gehört dazu entweder ein von
der Geschichte der Mathematik bis zur Geschichte der Medizin sich aus-
dehnendes mehr als unheimliches eigenes Wissen, oder ein unbedingter
Glaube an die Unfehlbarkeit der benutzten Geschichtswerke für einzelne
Gebiete. Ahnliche Anfordenmgen wären an einen Berichterstatter zu stellen,
welcher sich erlauben wollte, alle Kapitel der kleinen Schrift zu beurteilen,
und da wir persönlich diesen Anforderungen nicht zu genügen Termögen.
so verwahren wir uns dagegen, als ob diesen Zeilen auch Giltigkeit für
die nichtmathematischen Kapitel beigelegt werden wollte. Über die Ge-
schichte der Mathematik handeln aber fünf Kapitel S. 2 — 6, 20 — 21,
28 — 32, 49 — ÖO, 74 — 76, im ganzen etwa 13 Seiten, wovon die letzten
2% der Geschichte der Mathematik im XIX. Jahrhunderte gewidmet sind.
Wir müssen zugestehen, dass uns in dem ersten Kapitel nur eine, aller-
dings ziemlich kräftige Unrichtigkeit aufgefallen ist: der Mathematiker
Hippokrates von Chios wird mit dem Arzte Hippokrates von Kos für
eine und dieselbe Person gehalten. Eine Unrichtigkeit gleicher Be-
deutung ist es, wenn im vierten mathematischen Kapitel von der Taylor
sehen Reihe gesagt wird, sie gehe auf Johann Bemonlli zurück. Taylor
hat allerdings in seinem Buche auch Bemoullis Reihe benutact, ohne deren
Urheber zu nennen, aber die sogenannte Taylorsche Beihe ist eine gam
andere. Über das fünfte mathematische Kapitel mag die Bemerkung ge*
nügen, dass in ihm das Wort Funktionentheorie nicht vorkommt, es
sei denn, man wolle als genügenden Ersatz den Ausspruch betrachten:
„Charakteristisch für die Fortschritte der Analjsis in unserem Jahrhundert
ist die von Legendre, Jacobi und Abel gegründete Theorie der elliptischen
Funktionen und der Thetafunktionen , welche durch Georg Riemann (1826 bis
1866, aus Breselenz, Lüneburger Heide) und andere zum Teil jetzt noch
lebende Mathematiker nach verschiedenen Richtungen hin weiter ausgebildet
Rezensionen. 151
orde/* Was soll der Professor der Mathematik oder gar der der Geschichte
1 einer Mittelschale mit solchen Grandzügen machen? Cantor
eschichte der darstellenden nnd projektiven Geometrie mit besonderer
Berücksichtigung ihrer Begründang in Frankreich und Deutschland
und ihrer wissenschaftlichen Pflege in Österreich. Von Prof. Ferdinand
Josef Obenrauch. Brunn 1897, Garl Winiker, 442 S.
In Gestali von drei aufeinanderfolgenden Programmabhandlungen von
693, 1894, 1895, welche in der Histor.- litter. Abteilung dieser Zeitschrift
and 39 (S. 187—188), Band 40 (S. 106), Band 41 (S. 77—78) angezeigt
'orden sind, hat Herr Obenrauch nach einer weit ausgreifenden Ein-
iitung Monges Geometrie descriptire und dessen Applications de V Analyse
la Geometrie geschildert und eine besondere Abhandlung Über die wissen-
ihaftUche Pflege der darstellenden und der projektiven Geometrie in Aus-
geht gestellt. Jene drei Programme, von 97 S. auf 164 S. angewachsen,
ilden ein starkes Drittel des uns vorliegenden Bandes. Man erkennt aus
ieser stattlichen Vermehrung, dass Herr Obenrauch, weit entfernt davon
ich unserer Meinung anzuschliessen , ein Weniger wäre mehr gewesen und
atte Monges Grösse deutlicher hervortreten lassen, nur noch ausfQhrlicher
uf die Bücher und Abhandlungen, welche Monges Gedanken bis in unseren
'agen erweitert, vervollkommnet, zum entfernten Ausgangspunkte genonunen
aben, eingegangen ist. Der Leser findet hier eine mit erstaunlichem
leisse, welchem Lorias bekanntes Buch über die Entwickelung der geo-
letrischen Lehren einigermaßen vorgearbeitet hat, zusammengetragene
tibliographie. Wir sagen absichtlich er findet sie, denn die Bibliogpraphie
Ines bestimmten geometrischen Gegenstandes hier unmittelbar aufzusuchen
ürfle sich als sehr schwierig erweisen. Nach den fünf ersten Abschnitten:
. Einleitung, 2. Die Gründung der l^cole normale, 3. Die Gründung der
#cole poljtechnique, 4. Monge als Begründer der Infinitesimalgeometrie,
. Monges soziale Stellung und sein Lebensende, welche wir im Vorstehen-
en kurz gekennzeichnet haben, beginnt auf S. 165 ein letzter und längster
Lbschnitt: 6. Die wissenschaftliche Pflege der darstellenden und projektiven
reometrie in Österreich. Es ist die 1895 zum voraus angekündigte be-
ondere Abhandlung, jetzt den Hauptteil des Bandes bildend. Was wir den
ruberen Abschnitten zum Lobe nachsagen durften, aber auch was wir an
iinen aussetzten, das zeigt sich aufs Neue in diesem sechsten Abschnitte,
lerr Obenrauch legt in demselben eine erstaunliche Belesenheit an den
*ag. Es ist ihm gelungen, eine Fülle von Stoff aus den verschiedensten
rebieten zusammenzubringen, der uns persönlich und vermutlich gleich uns
en meisten Mathematikern fremd war, so z.B. eine eingehende Schilderung
[es mittelalterlichen Bauwesens, eine Übersicht über die Gründung tech-
lischer Hochschulen, eine österreichische Bibliographie der darstellenden
jeometrie, wenn wir dieser Wortverbindung uns bedienen dürfen. Wir
laben sehr vieles aus dem Buche gelernt, wovon wir in unseren eigenen
152 Historisch -litterariBche Abteilung.
Schriften Gebrauch machen können und gern Gebraach machen werden
Aber nun kommt die Kehrseite. Wir vermissen bei Herrn Obenraach dk
Übersichtlichkeit, die zweckbewnsste und zweckerfüllende Anordnung. Her
über und hinüber werden wir durch die Jahrhunderte geschleift, ohne das
ein Grund dieses Zickzackweges deutlich hervorträte, und wir farcktt:,
der Verfasser könnte dadurch die Lesbarkeit seines Buches etwas b^
einträchtigt haben. Auf einzelne unbedeutende Unrichtigkeiten hinzuweisa
unterlassen wir. Es wäre kleinlich herumnörgeln zu wollen, wo etwa a(
unzutreffender Ausdruck sich einschlich, aber jene allgemeine Bemerkoof
über die Darstellungsweise glaubten wir nicht unterdrücken zu dürfen.
Castök
G. Darboux. Le^on snr la theorie g^n^rale des snrfaces et les appt
cations g^om^triques du calcnl inflnitesimal. Troisieme partif
Lignes geodesiques et courbure geodesique. Param^tres differenti^!!
Deformation des surfaces. Paris 1894, Gauthier- Villars et £3.
512 S. 15 Frcs.
Entgegen der ursprünglichen Absicht des Herrn Verfassers, das Wd
in drei Bänden abzuschliessen, erscheint die Theorie der unendlich klein
Deformation in einem besonderen vierten Bande, und es schliesst
dritte Band, dessen grösster Teil (S. 1 — 444) in dieser Zeitschrift Bd. 3
(1894) S. 74 flg. besprochen ist, mit zwei im Jahre 1894 heransgegebena
Kapiteln (S. 445 — 512).
In dem ersten derselben werden die Studien über die Flachen kv^
stanter Krümmung abgeschlossen, „indem die Mittel angegeben werden, ew^
von ihnen zu bestimmen, d. h. indem die Anwendung der yorhergehendd
Transformationsmethoden auf die einfachsten Fälle gemacht wird^\ ^
werden diejenigen Flächen konstanter Krümmung gesucht, deren Krümmmid
linien eben oder sphärisch sind, also diejenigen, mit denen sich wolv
Enneper zuerst eingehender beschäftigt hat. Auch hier wird von d€
Voraussetzung ausgegangen, dass zunächst nur die Krümmungslinien d^
einen Schar sphärisch sind. Anstatt dass aber, wie von Herrn Dobriner,
der die Aufgabe in den Acta mathematica IX, 73 — 104 vollständig geli*^
hat, die Koordinaten der Flächen bestimmt werden, wird nur gezeigt,
man dieselben durch einfache Quadraturen finden kann. Um aus di
Flächen neue zu erhalten, werden auf dieselben die Transfonnaüocr
methoden der Herren Lie und Bianchi angewendet. Es werden zunäii^
zwei Differentialgleichungen aufgestellt, von denen gezeigt wird, dass, wt£n
eine derselben sich allgemein lösen lässt, die Anwendung der Biancbi*
sehen Transformationsmethode nur noch algebraische Rechnungen olm<
Quadraturen erfordert, so z B. bei der Pseudosphäre. Ausserdem findet siel
das bemerkenswerte Resultat: Wenn man durch einfache Quadrataren eio^
Fläche konstanter Krümmung nebst ihren Derivierten nach der Liescbe^
Transformationsmethode finden kann, so fordert die successive AnwendTis^
Rezensionen. X53
er Transfonnationen der Herren Bianchi, Bäckland und Lie keine
ene Quadratur.
Im letzten Kapitel des dritten Bandes werden gewisse Analogien und
teziehungen zwischen den Flächen konstanter Krümmung und den Minimal-
sehen aufgestellt, indem daran angeknüpft wird, dass die Minimalflächen
iejenigen Flächen sind, bei welchen die Tangenten von der Länge Null
1 jedem Punkte der Fläche konjugierte Tangenten sein müssen. Yer-
Ilgemeinert man dies und sucht diejenigen Flächen Jlf , bei welchen von
idem Punkte aus die Tangenten, die zugleich eine gegebene Fläche zweiten
frades berühren, konjugierte Tangenten sind, so erhalt man im allgemeinen
dächen, die durch dieselbe Differentialgleichung bestimmt sind wie die
dachen konstanter Krümmung. Reduziert sich die Fläche zweiten Orades
Lüf den unendlich fernen Kreis, so erhält man die Minimalflächen. Die
llgemeinen Flächen M haben in der nicht- euclidischen Geometrie Oajlejs,
.uf welche genauer eingegangen wird, gleiche Krümmungsradien mit ent-
gegengesetzten Vorzeichen und haben femer mit den Minimalflächen der
nclidischen Geometrie gemeinsam, dass sie innerhalb einer gegebenen üm-
[reozang den Flächeninhalt, in Cajlej scher Geometrie gemessen,* zu einem
Äiniinum machen^
}. Darboux. Qnatriime partie. Deformation infiniment petite et repre-
sentation sph^rique. (Premier fascicule, 1895, p. 1 — 352.)
Der letzte Band des Werkes beschäftigt sich mit der Theorie der
mendlich kleinen Deformation und dem sphärischen Bilde der Flächen. —
(Vielleicht dürfte es angebracht sein, zunächst den Begriff der unendlich
deinen Deformation klarzulegen. Denken wir uns aus der Gesamtheit der
dachen, die durch Biegung einer Fläche 8 entstehen, eine Schar heraus*
^Dommen, deren einzelne Flächen in einander stetig übergehen, so können
vir dieselben durch die Gleichung
1) 9> (:x:, r, z,t)^o
larstellen. Sind für ^ == 0 die Koordinaten der Fläche x^ y^ z^ so ist
2) d:K? + dY^ + dZ:^ ^ dx^ + d}/ + dz,
tnd da wir weiter annehmen können , dass X, Y, Z sich nach Potenzen
m t entwickeln lassen, so können wir, weil für ^ = 0 X, Y, Z bez. in
-t^, z übergehen, setzen:
ix '=^ X + tx^ + fix^ H
Z^e + tz^ + t^z^-^
^^ ^1) ^2* * • M 2^1) 2^8f • • *i ^11 ^89 • • • Funktionen sind, die von t unab-
laogig sind und die YOn den beiden Variabein abhängen, durch welche die
Fläche bestimmt ist. Beschränken wir uns auf die erste Potenz von ^, so
«t nach 2):
^) dx dxi + dy dy^ -f dz dz^ = 0
Hiit-Utt. Abt. d. Zeittobr. f. Math. n. Fbys. 48. Jahrg. 1898. 4. n. 5. Heft. 12
154 Historisch -litterarische Abteilung.
und die vollständige LSsnng dieser Differentialgleichimg giebt uns diei
Lösung dessen, was wir das Problem der unendlich kleinen Deformationi
nennen. Es ist nun
und daraus dX'^ + d Y'» + dZ'» = da» + dy^ + dz^ + fi {dx^^ + dy^^ + äz^-i
so dass, wenn der Parameter t unendlich klein ist, sich die beiden Fläcfaea
S und 8^ in der Weise Punkt für Punkt entsprechen, dass die Langes
entsprechender Kurven sich nur um unendlich kleine Grössen zweite
Ordnung in Bezug auf t unterscheiden.
Die Verbindungsgeraden entsprechender Punkte M und M^ der beideo
Flächen bilden eine Kongruenz von Geraden, welche man die Leitliniec
der unendlich kleinen Deformation nennt. Eine Grösse proportional IfiT
nennen wir den Modul der Deformation
so dass durch Modul und Direktrix eine unendlich kleine Deformatioa
gegeben ist. Ist übrigens die Frage der unendlich kleinen Deformatioa
für eine Mäche vollständig gelöst, so ist durch einfache Quadraturen dk
Deformation desselben mit einer Annäherung beliebig hohen Grades za
finden.
Aus Gleichung 4) ist ersichtlich, dass das Problem der unendlicl
kleinen Deformation gleichkommt der Bestimmung von Flächen, die sieb
so entsprechen, dass ihre entsprechenden Linienelemente aufeinander nor-
mal sind. Daraus ergiebt sich, dass, wenn man eine unendlich kleine
Deformation der Fläche S kennt und von jedem Punkte von 8 auf der Leit-
linie der Deformation zwei gleiche und entgegengesetzt gerichtete Langen
abträgt, die dem Modul der Deformation proportional sind, man ein Paar
aufeinander abwickelbarer Flächen erhält. Die Gleichung 4) wird nun
dadurch transformiert, dass man z ^^^pdx-^- qdy setzt, und man erhält dann
durch die Integrabilitätsbedingung zur Bestinmiung von z^ die Gleichung
wo r, 5, f die zweiten Differentialquotienten von z sind. Danach sini
dann auch x^ und y^ zu bestimmen. Diese Methode wird auf das Paraboloii
und die Kugel angewendet.
Ln allgemeinen zeigt sich, dass die Charakteristiken der lineare:!
Differentialgleichung, von welcher die Lösung abhängt, die Asymptotenlinieü
der gegebenen Fläche sind. Besonders einfach wird daher die Gleichung 4 ,
wenn man die Parameter der Asymptotenlinien als unabhängige Variabel-:
einführt. Kann man in dem erhaltenen Systeme
du dv
da da
du dv
dß "" ^-dß
wo A, wie sich später herausstellt, das negative Produkt der Haapt-
krümmungsradien ist und a, /3 die Parameter der Asymptotenlinien sind,
RessenBionen. 155
l 80 bestimmen, dass sieb das voUsi&idige Integral angeben lässt, so er*
halten wir nnendlicb viele Fl&chen, deren Asymptotenlinien wir bestimmen
nnd für welche wir das Problem der unendlich kleinen Deformation lösen
können. Bringt man die Oleichnng der Fläcbe S auf die Form
wo Bi, 8|, 8} Losungen derselben partiellen Differentialgleichong
und proportional den Bichtnngskosinns der Normalen zur Fl&che S sind,
so sind die Koordinaten der allgemeinsten Fläche 5^, die der gegebenen
durch Orthogonalität der Linienelemente entspricht, durch die zuerst von
Herrn Lelieuvre aufgestellten Formeln bestimmt:
WO CO die allgemeinste Lösung der Gleicbong
ist Aacb diesen Formeln entsprechende andere für beliebig gew&hlte un-
abhängige Yariabele werden von Herrn Verfasser abgeleitet.
Ans der vorigen Lösung des Problems ergiebt sich eine Beihe geo-
metrischer Eigenschafken, unter denen hervorzuheben ist, dass den beiden
Scharen der Asjmptotenlinien auf jeder der beiden sich entsprechenden
Flächen auf der anderen ein konjugiertes System entspricht, und dass die
Pnnktgleichung in Beziehung auf dieses konjugierte System gleiche In-
varianten hat. Jedem konjugierten System auf einer Fläche mit gleichen
Invarianten entspricht sonach eine völlig bestimmte unendlich kleine De-
formation der Fläche. Legt man durch alle Punkte von S Ebenen,
welche zu den Leitlinien der Deformation senkrecht sind, so umhtQlen diese
eine Fläche JS für welche man das Problem lösen kann, wenn es sich
für S lösen lässt. Da sich die Asymptoten von 8 und S entsprechen,
80 entspricht auch jedem konjugierten System auf der einen ein koigugiertes
System auf der anderen Fläche. Die der Fläche 2! durch Orthogonalität
der Linienelemente entsprechende Fläche Ä ist mit der Fläche 8^ durch
die Eigenschafben verbunden, dass die Tangentialebenen in entsprechenden
12 •
156 Historisch -litterarische Abteilung.
Punkten parallel sind and das gemeinsame konjugierte System auf beiden
Flächen gleiche Invarianten hat. Wie die Fläche £ ans 8 entstanden
ist, so kann man aus 8^ eine neue Fläche 2^ entstehen lassen, der eine
Fläche Ay^ mit Orthogonalität entsprechender Linienelemente entspricht Es
stellt sich dann heraus, dass A und A^ polarreziprok sind in Bezog anf
eine Kugel Tom Radius }/ — 1 mit dem Anfangspunkt der Koordinaten
als Mittelpunkt. Zu diesen 6 Flächen erhält man durch gleiche Methoden
noch 6 andere Flächen, so dass man im ganzen 12 Flächen hat, die sich in
verschiedener Weise paarig entsprechen: l) mit Orthogonalität der Linien-
elemente, 2) mit parallelen Tangentialebenen, 8) durch reziproke Polare
und 4) als Brennflächen einer und derselben geradlinigen Kongruenz. Ans
diesen Zusammenhängen ergeben sich verschiedene Eigenschaften und Be-
ziehungen.
Als Beispiel wird zunächst der Fall untersucht, dass 8^ eine Ebene
ist, wobei sich 4 Flächen auf Punkte reduzieren und 4 Ebenen sind. Da
hierbei die Fläche £ die Polarreziproke von 8 ist in Beziehung anf
einen linearen Komplex, so wird anschliessend die Aufgabe behandelt:
Alle geradlinigen Kongruenzen zu bestimmen, für welche die MittelflSche
eine Ebene ist. Dieselbe wird dahin specialisiert, dass die Kongruenz von
den Normalen einer Fläche gebildet wird. Stellt man eine Beziehung durch
Orthogonalität der Linienelemente zwischen einer beliebigen Minimalfiacbe
und einer Ebene her und führt durch jeden Punkt der Ebene eine Parallele
zur Normale des entsprechenden Punktes der Minimalfläche, so erhält man
die verlangte Kongruenz. Allgemeiner ist die Aufgabe: Alle Flächen zn
bestinmien, für welche die Abwickelbaren, die von den Normalen gebildet
werden, auf der Evolutenmittenfläche ein konjugiertes System bilden. Die
Evolutenmittenfläche wird diejenige genannt, welche der Mittelpunkt des
Normalenstückes zwischen den beiden Hauptkrünmiungsmittelpunkten be-
schreibt. Auch hier muss man von einer Minimalfläche ausgehen und
dieses giebt Anlass auf die imendlich kleine Deformation der Minimal-
flächen einzugehen, welche auf die Litegration der allgemeinsten harmonischen
linearen Differentialgleichung zurückgeführt wird. Als weitere Beispiele
fär die Aufsuchung der 12 Flächen werden für ^ die Kugel vom Radius 1
und die Flächen konstanter negativer Krümmung genommen« Ohne anf
die Einzelheiten einzugehen, sei bemerkt, dass im zweiten Falle auf den
Flächen A^ zwei Scharen geodätischer Linien ein konjugiertes System
bilden, Flächen, die von den Herren Noss (1888) und Guichard (1890)
untersucht worden sind, und zwar entstehen auf die angegebene Art alle
Flächen dieser Eigenschaft.
Um in die Theorie der aufeinander abwickelbaren Flächen liefer ein-
zudringen, lässt der Herr Verfasser nun eine von zwei auf einander ab-
wickelbaren Flächen auf der anderen rollen, so dass je zwei einander ent-
sprechende Punkte zur Deckung kommen. Dabei dreht sich die Fläche
um eine durch den Berührungspunkt gehende und in der Tangentialebene
Rezensionen. 157
liegende Gerade, and diese aufeinander folgenden Greraden bilden eine
Eongmenz, von der eine Reihe Ton Eigenschafben abgeleitet wird. Das
wichtigste Ergebnis ist, dass sich aus einem Paar Fl&chen, die aufeinander
abwickelbar sind, unendlich Tiele Paare ableiten lassen, die dasselbe sphä-
rische Bild haben, und umgekehrt liefert jedes Paar von Flächen, die
dasselbe sphärische Bild haben, unendlich yiele Paare aufeinander abwickel-
barer Flächen, xmd zwar wird das Band zwischen den beiden einander so
entfernt scheinenden Theorien der Biegung der Flächen und des sphärischen
Bildes durch die cjklischen Systeme gebildet, deren Betrachtung infolge-
dessen ein besonderes E[apitel gewidmet ist.
Der Zusammenhang zwischen den beiden Theorien ergiebt sich auch
auf analytischem Wege. Sucht man alle Flächen, die ein bestimmtes
sphärisches Bild haben, so wird man auf eine lineare Differentialgleichung
zweiter Ordnung geführt, wie bei dem Problem der unendlich kleinen De-
formation, mit dem Unterschiede, dass im letzteren Falle die Charakter-
istiken der partiellen Differentialgleichung die Asymptotenlinien der Fläche
sind, während sie hier die Erünmiungslinien darstellen. Bezieht man die
beiden Flächen, welche in den beiden Terschiedenen Problemen zu derselben
partiellen Differentialgleichxmg fahren, aufeinander, so erhält man die Be-
rühmngstransformation Lies, von der schon bei der Besprechung des ersten
Bandes die Bede war. Die Übergangsformeln von der einen Fläche zur
anderen xmd einige wenige Eigenschaften der Transformation werden ab-
geleitet, insbesondere die f&r die Anwendung wichtigste, dass einer Geraden
in dem ersten Baume eine Kugel in dem zweiten, einer geradlinigen Eon-
gmenz ein zweifach unendliches System von Engeln entspricht. Es ergiebt
sich daraus sogleich, dass, wenn man das Problem des sphärischen Bildes
fär eine Fläche lösen kann, man es auch mit Hilfe einer einfachen Quadratur
för aUe Flächen lösen kann, die sich aus der ersten durch Inversion er-
geben. Wendet man dieses Verfahren auf diejenigen Flächen an, die der
Gleichung ^ — ^ « 0 entsprechen, so erhält man alle reellen Flächen, für
welche man die vollständige Lösung des Problems finden kann.
Die Flächen, die derselben Gleichung
dx cy
genügen und für welche man das Problem der sphärischen Abbildungen
lösen kann, können auf folgende Weise definiert werden. Wenn man mit
^, ^ zwei beliebige Lösungen der Gleichung bezeichnet, in eine Form ge-
bracht, für welche die konjugierten imaginären Funktionen tf, J definiert
sind durch die Quadraturen
/Y dz dtA , f ds dfa\ ,
158 Historisch -litterarisclie Abteilung.
wobei CO immer die Lösimg Tom Modul 1 ist, so kann man, wenn man
die Fläche anf das System der Tangential -Koordinaten a, ^, $ bezieht,
setzen: ^
CD ' "^
Diese beiden Formeln definieren das sphärische Bild der Erümmnngs-
linien. Dann kann man ebenso nehmen:
y « C9(r* ^
<0
Da die Yariabeln a und ß wie jp' und q' konjugiert sind, so kann
man unendlich viele reelle Lösungen für £ erhalten xmd die Fläche ist die
Enveloppe der Ebene
(a + ß)X + i{ß - a) r +(«/?- 1)Z + S « 0.
Die einfachste Form der Gleichung ^ — ^ =« Ä; 6 entspricht denjenigen
Flächen mit ebenen Erümmungslinien, bei denen die den ebenen Erünmmngs-
linien auf der Einheitskugel entsprechenden Kreise durch einen festen Ponkt
gehen. Es werden nun die allgemeinsten Flächen mit ebenen Krümmnngs-
linien bestimmt. Um alle Flächen mit einem System ebener Krümmnngs-
linien zu erhalten, konstruiert man eine beliebige isotrope abwickelbare
Fläche A und eine nicht -isotrope D^. Man biegt dann D^ so, dass ihre
Erzeugenden geradlinig bleiben und dass ihre Tangentialebenen die Kurven
mit sich führen, längs welcher sie die Abwickelbare A schneiden. Die
Gesamtheit der so fortgeführten Kurven erzeugt die allgemeinste Fläche
mit einem System ebener Krümmungslinien. Wenn man daraus auch nicht
auf einfache Weise diese Flächen finden kann, so ergeben sich doch einige
Sätze, so z. B. wenn eine der ebenen Krümmungslinien ein EjreiB ist, so
sind alle Kreise, ist eine dieser Kurven algebraisch, so sind alle alge-
braisch, wenn die ebenen Krümmungslinien Kegelschnitte sind, so müssen
es Ejreise sein.
Von den Flächen mit einem System ebener Krünunungslinien werden
nun diejenigen völlig bestimmt, welche isotherm sind, und zwar hängt die
Lösung von elliptischen Funktionen ab und enthält eine willkürliche Funktion.
Es ergiebt sich: / , i • «
H(2cD)H'{0) '„/ u + iv, + a> \'^
^/tt — tri — 3<o ^
4-®
■^ H(2<b)H'(0)
and für Y und Z erhält man ähnliche Formeln. Von diesen Fliehen wird
eine Reihe von Eigenschaften abgeleitet.
Bezensionen. 159
Der nächst eiiifiB.ohe Fall ist derjenige, dass das eine System der
Krümmungslinien aus sphärisohen Kurven besteht. Zur Bestimmnng der-
selben wird von dem Satze Joachimsthals ausgegangen: „Wenn eine
Krünmiungslinie sphärisch ist, so muss die Abwickelbare, welche der Fläche
längs dieser Krümmungslinie umschrieben ist, auch einer Kugel umschrieben
sein und tungekehrt.'^ Aus einer gegebenen Fläche mit einer Schar sphä-
rischer Krünmiungslinien werden unendlich viele derselben Art abgeleitet,
die dasselbe sphärische Bild haben. Sodann wird gezeigt, dass man alle
Flächen mit einer Schar sphärischer Ejümmungslinien aus denen mit ebenen
Krummungslinien ableiten kann: l) indem man die Inyersen dieser nimmt,
2) indem man die Flächen mit sphärischen Krümmungslinien konstroiert,
die dasselbe sphärische Bild haben wie die vorher gefundenen. Die all-
gemeinste Fläche mit sphärischen Krümmungslinien kann man auch erhalten,
indem man eine isotrope Abwickelbare A durch eine Schar S von Kugeln
schneidet und diese Kugeln und ihre Enveloppe £ einer bestimmten
Biegung xmterwirft. Die Schnitte der Abwickelbaren A mit den Kugeln
S bilden so eine Familie von Kurven, welche die gesuchte Fläche erzeugen.
Genauer werden diejenigen Flächen bestimmt, deren beide Systeme von
Krümmungslinien eben oder sphärisch sind. Zu dem Zwecke sucht man
auf die allgemeinste Weise 6 Funktionen At von a und 6 Funktionen Bi
von /?, welche die Eelation
identisch befriedigen. Dann sind die beiden Schalen der Enveloppe der
variabeln Kugel 5
1
zwei der gesuchten Flächen, wenn Xi pentasphärische Koordinaten be-
zeichnen. Es ergiebt sich weiter , dass die gesuchten Flächen auf einfache
Weise aus einem Kegel entstehen oder aus der Fläche, deren Normalen
Tangenten an einen Kegel sind.
Ohne auf die Verallgemeinerungen einzugehen, welche sich daran* an-
schliessend besonders auf die orthogonalen Systeme mit demselben sphärischen
Bilde beziehen, sei noch der letzten beiden E^apitel gedacht, die den neuen
Resultaten gewidmet sind, die wir Herrn Weingarten in betreff der
Abwickelbarkeit der Flächen verdanken. Wir haben früher gesehen, dass
die Charakteristiken der partiellen Differentialgleichung der auf eine Fläche
abwickelbaren Flächen die Asymptotenlinien dieser Flächen sind. Kann
man also gewisse besondere Eigenschaften dieser Asymptotenlinien angeben,
so kann das Problem auf eine neue Art formuliert und dadurch können
neue Resultate geftmden werden. Die Betrachtung des zwei aufeinander
abwickelbaren Flächen gemeinsamen konjugierten Systems erlaubt diese
allgemeine Bemerkung anzuwenden. Sind o^i, y^ z^ die Koordinaten
eines Punktes der gegebenen Fläche S^ und setzen wir
150 Historisch -litterarische Abteilung.
^1 =* «; yi + *^i =- «^; ^i — »'^i ^ 2«?,
so kann u; als Funktion ^on t« und v betrachtet werden, und wenn wir
schreiben: .. , , ,
div ^pdu + qdVj
so nimmt das Linienelement der Fläche die Form an:
ds^^du^+ 2dvdw -= du^+ 2pdudv + 2qdv\
und von diesem geht Herr Weingarten aus. Die Methode Weingartens
lässt die Bestimmung aller Flächen 6, die auf diese Fläche B^ abwickelbar
sind, abhängen von derjenigen einer anderen Fläche £^ die einer ge-
wissen Differentialgleichung genügt, welche eine Beziehung zwischen den
Hauptkrümmungsradien, den Entfernungen eines festen Punktes von der
Tangentialebene und dem Berührungspunkte feststellt. Setzt man
q> == up -{- V q — «r,
so ergeben sich die Koordinaten x, y^ e der Fläche S aus
dp dp
z^lC'dl'^+Zd^'^
dp dp
wo X, r, Z die Koordinaten und C, C, C" die Richtungskosinus der
Normalen von £ sind. Das Linienelement von B wird ausgedrückt durch:
und die Fläche 2 genügt der Gleichung
^-KQ +9) äpag + ^ ^ w
Unter den Anwendungen ist besonders interessant die Aufsuchung
aller Flächen, die auf ein Paraboloid zweiten Grades abwickelbar sind,
bei welchem eine der geradlinigen Erzeugenden den unendlich fernen Kreis
berührt. Weitere Untersuchungen führen zu dem Schlusssatz: Ist eine
beliebige Schar von Kurven K auf einer Fläche B gegeben, so kann man
immer durch einfache Quadraturen alle Kongruenzen G bestimmen, die
durch Tangenten an B so erzeugt sind, dass die BegelMchen, deren £i^
zeugende durch eine der Kurven K gehen, diese Kurve als Striktionslinie
besitzen. Die Relation zwischen der Kongruenz und der Fläche bleibt be-
stehen, wenn die Fläche unter Mitführung der Geraden gebogen wird.
Wenn man zwei unabhängige Variabele nimmt, um die Richtung jeder
Gei*aden der Kongruenz zu bestimmen, so muss der Parameter der Schar
von Kurven K einer partiellen Differentialgleichung zweiter Ordnung ge-
nügen, welche ausschliesslich vom Linienelemente von B abhängt und deren
Integration infolgedessen gestattet, durch einfache Quadraturen alle Flachen
zu bestimmen, die auf B abwickelbar sind.
Rezensionen. 161
Mit diesen Untersuchungen schliesst das eigentliche Werk ab und es
folgen nun noch 11 im Jahre 1896 erschienene Zusätze, welche die
Seiten 353 — 516 des vierten Bandes einnehmen. Die drei ersten derselben
sind Beitrage der Herren Ficärd, Königs und Cosserat, während die
übrigen von Herrn Darboux selbst geschrieben sind.
I. Über die Näherungsmethoden in der Theorie der Differen-
tialgleichungen. Herr E. Picard beschäftigt sich in dieser Note mit
partiellen Differentialgleichungen zweiter Ordnung von hjperbolischem Typus,
wie sie in de^ Flächentheorie vorkonunen und. als deren allgemeinste Form
^( dz dz\
dxdy
angenommen wird. Bei der Bestimmung des Integrales durch Beihen wird
auch der Grösse des Geltungsbereiches ausgedehnte Beachtung zu teil.
In dem zweiten Zusätze:
n. Über die geodätischen Linien mit quadratischen Inte-
gralen sucht Herr G. Königs die vollständige Lösung des Problems der geo-
dätischen Linien, welche mehrere quadratische Integrale zulassen, und schliesst
so an ein Kapitel des IH. Bandes des Werkes an. Er findet zunächst, dass,
wenn ein ds^ mehr als drei von einander unabhängige quadratische Integrale
in Bezug auf seine geodätischen Linien zulässt, es ftinf quadratische Inte-
grale hat, die Fläche also konstant ist. Da sich weiter ergiebt, dass die
dsr mit drei quadratischen Integralen für die geodätischen Linien auf
Rotationsflächen fdhren, so kehrt H. Königs die Aufgabe um und sucht
alle Fonnen ds^ von Rotationsflächen mit quadratischen Integralen auf, die
in einer Tabelle zusanmiengestellt werden. In einer zweiten Tabelle
werden die Lion villeschen Formen des Flächenelementes für Flächen
konstanter Krümmung gegeben, bei denen die Krümmung nicht Null ist. Aus
diesen werden dann noch verschiedene Tabellen abgeleitet, die aus seiner
Abhandlung im XXXI. Band des Savants etrangers genommen sind, und
dann wird nachgewiesen, dass in diesen Tabellen die vollständige Lösung
des Problems enthalten ist.
in. Über die Theorie der partiellen Differentialgleichungen
zweiter Ordnung. Herr Cosserat beweist darin einen Satz, welcher
aus einer Arbeit des Herrn Moutard herrührt, die beim Aufstande der
Kommune im Jahre 1871 verloren gegangen ist. Dieselbe beschäftigte
sich mit dem eingehenden Studium der einfachsten Form, deren das all-
gemeine Integral partieller Differentialgleichungen mit zwei unabhängigen
Variabein fähig ist, die Form, welche besteht aus einer einzigen Relation
zwischen den drei Variabeln, zwei expliziten willkürlichen Funktionen der-
selben, die aber nicht unter einem Integralzeichen vorkommen dürfen, und den
Derivierten dieser Funktionen in beschrankter Zahl. Der Satf nun, welcher
hier abgeleitet wird, heisst: Diejenigen der gesuchten Gleichungen, welche
durch eine Veränderung der Variabein weder auf lineare Laplacesche
Gleichungen, noch auf die Lionvillesche Gleichung zurückführbar sind,
162 Historiscli-litterariBche Abteilung.
lassen sicli, ausgenommen in zwei besonders einfachen Fällen, zarückföhren
auf die Form ^, o o
wo Ä und B zwei Funktionen der unabhängigen Yariabeln sind, die ge-
wissen Bedingungen genügen müssen; femer kann die Integration dieser
Gleichung zurückgeführt werden auf diejenige einer solchen von Laplace,
nämlich: q« oi ^ o
d*2 _ dlgA dz .^
cxoy ex öy
IV. Über die Torsion der Linien doppelter Krümmung und
die Kurven konstanter Torsion. Nachdem Herr Darboux auf die
wichtigen Unterschiede zwischen der Krümmung und der Torsion der Kunren
doppelter Krümmung aufinerksam gemacht und insbesondere auf die Be-
deutung des Vorzeichens der Torsion hingewiesen hat, giebt er die Resultate,
die infolge seiner Anregung im I. Bande dieses Werkes, algebraische Kurven
mit konstanter Torsion aufzusuchen, erhalten worden sind. So verdankt
man den Herren Fabry und Fouchä eine Kenntnis mehrerer solcher
Kurven, wenn es bis jetzt auch noch nicht gelungen ist, alle aufzufinden.
V. Über die Eulerschen Formeln und die Bewegung eines
festen Körpers. Die Eulerschen Formeln werden auf geometrischem
Wege in sehr einfacher Weise abgeleitet, wobei sich zugleich unmittelbar
die geometrische Bedeutung der in ihnen vorkommenden Grössen ergiebt
Die verschiedenen endlichen Bewegungen werden sodann zurückgeführt auf
Drehungen um 180^ (renversement) verbunden mit ebenen Inversionen:
jede Bewegung einer endlichen Figur lässt sich zusammensetzen aas zwei
solcher Drehungen um zwei Gerade.
VI. Note über eine Differentialgleichung und über die Spiral-
flächen. Aus den Gleichungen der Spiralflächen wird deren Differential-
gleichung abgeleitet und an Stelle derselben die allgemeinere
betrachtet und gezeigt , wie man sie in verschiedenen Fällen integrieren
kann.
VII. Über die Form der Krümmungslinien in der Nähe eines
Nabelpunktes. Die Resultate dieser Note sind vom Verfasser im Jahre 1883
der Akademie mitgeteilt worden. Nimmt man den Nabelponkt als Ko-
ordinaten «Anfang und die Tangentialebene in diesem Punkte als X Y-Ebene,
so lässt sich die entstehende Differentialgleichung dadurch vereinfachen,
dass man zu den Polarreziproken der Integralkurven übergeht. Diese ge-
nügen der Gleichung
u' ■" 6>»+{2ö-a')iJ»-f(a-26')i)~6^'
Der besondere Fall, dass der Nenner »» 0 ist, wird zunächst ausgeschlosseD,
die sich ergebenden Unterfalle werden diskutiert und die gefundenen Re-
sultate auf die Wellenfläche angewendet, wobei sich ergiebt, dass die
Bezensionen. 163
Krümmmigslimen derselben in der Nahe eines Nabelpunktes einer Kurve
10. Grades und 5. Klasse ähnlich sind. Sodann erflüirt auch der besondere
Fall eine eingehende Behandlung.
VUL Über die Asymptotenlinien und die Krümmungslinien
der Fr esn eischen Wellen fläche. Die Wellenfläche wird als Apsidal-
flache eines Ellipsoids betrachtet. Werden entsprechende Punkte beider
Flächen analytisch in Verbindung gebracht, so erhält man die apsidale
Transformation, deren Eigenschaften entwickelt werden. Nach Ableitung
bekannterer Eigenschafben wird gezeigt, dass die Asymptotenlinien der
Wellenfläche algebraische Kurven sind (Sophus Lie, 1870, Comptes
rendus) und dass man auf ähnliche Weise auch die Asymptotenlinien der
tetraedralen Flächen erhalten kann. Die Gleichung der Krfimmungslinien
der allgemeinen Wellenfläche ist bis jetzt noch nicht gefunden, doch wird
hier die Bestimmung derselben fOr die beiden Spezialfölle durchgeführt:
1. dass die Wellenfläche die. Apsidalfläche eines elliptischen Cylinders ist
und 2. dass sie wenig von der Kugel abweicht. Da die Wellenflächen der
Kristalle von der Kugel wenig verschieden sind, so können wir ihre
Krümmungslinien mit genügender Genauigkeit berechnen. Aus diesen beiden
Spezialfällen ergiebt sich zugleich, dass die Krümmungslinien nicht alge-
braische Kurven sind.
IX. Über die Cayleysche Geometrie und über eine Eigen-
schaft der Flächen mit kreisförmigen Erzeugenden. Schon aus
der Form des Linienelementes in Oayley scher Geometrie erkennt man,
dass man in ihr die geodätischen Linien jeder Fläche zweiten Grades finden
kann. Das Linienelement der Begelflächen in dieser Geometrie hat die
dS^^ du^+ {Vcos^u + 2Vi coswsinu + V^sin^u)dv.
Da die Begelflächen durch eine Punkt -Transformation, die schon am Schlüsse
des 3. Bandes behandelt wurde, in solche cyklische Flächen übergehen, bei
denen die erzeugenden Kreise auf einer festen Kugel senkrecht stehen, so
können von diesen gewisse Eigenschaften abgeleitet werden, von denen
einige auf alle Flächen mit kreisförmigen Erzeugenden erweitert werden.
X« Über die partiellen Differentialgleichungen. Diese Note
enthält die wesentlichsten Punkte einer Arbeit, welche der Herr Verfasser
im VII. Bande (1. Serie) der Annales de TEcole Normale im Jahre 1870
veröffentlicht hat und ist eine Erweiterung der Cauchy sehen Methode der
Veränderung der Variabein in Verbindung mit der Jacobischen Integrations-
methode. Das Wesentliche ist also, dass für x^ y, x^ % [Vo^^fi^i ff)]
gesetzt wird, wo Pq passend zu wählen ist. Während durch Differentiation
diese Methode bei Differentialgleichungen erster Ordnung immer zum Ziele
führt, d. h. man ebensoviel Gleichungen wie Unbekannte erhält, ist bei
Gleichungen höherer Ordnung die Zahl der Gleichungen immer um eine
kleiner als die der Unbekannten. Man kommt jedoch auch hier zur
Lösung, wenn eines der Gleichungssysteme zu zwei integrabeln Gleichungen
führt, die kombiniert werden.
164 Historisch -litterarische Abteilung.
XI. Über die Hilfsgleichnng. In einem Artikel in den Gomptes
rendus (XCVI. Band) vom Jahre 1883 hat Herr Darbonz den Begriff
der Hilfsgleichnng eingeführt, von dem hier das Wesentliche angegeben
wird. Wenn man in einer beliebigen totalen oder partiellen Differential
gleichong, die eine Funktion z einer oder mehrerer nnabh&ngigen Yariabeln
definiert f 8 durch z -{-Es^ ersetzt, die erhaltene Gleichung nach Potenzen
Toa E entwickelt und den Koefifizienten von E gleich Null setzt, so erhält
man eine lineare nnd homogene Differentialgleichung in Beziehung auf :\
welche Herr Darboux die Hilfsgleichung der gegebenen nennt. Dieser
B<^griff lässt sich auch auf jedes System Ton Differentialgleichungen ans-
dtthiieii. Man erhält ein Hilfssystem, welches die einer Lösung unendlich
bt^oachbarten Lösungen definiert. Mit Hilfe dieser Einführung werden zwei
g^H>m<»trische Probleme behandelt: zu einer Fläche alle unendlich benach-
barten SU suchen , die mit der gegebenen eine Familie eines dreifach ortho-
goutil^n Systems bilden, und alle Flächen zu suchen, die auf eine gegebene
b^äch^ abwickelbar sind. Willorod.
ltH»|^4 KüNieekers Werke. Herausgegeben auf Veranlassung der könig-
U<:h pxeussischen Akademie der Wissenschaften von E. Hansel. Zweiter
liaud. Leipzig 1897. 540 S.
Cb«»r tUan und Anlage des hier vorliegenden Unternehmens ist bei
UeU\t{t»uheit der Besprechung des ersten Bandes berichtet worden. Die erste
vivi Ui^i AbUiluttgen, in welche nach dem Willen Eroneckers seine
«uut^cbeu Abhandlungen bei der Gesamtausgabe eingegliedert werden
\4.ulttta, uuthÄlt die zum Gebiete der „allgemeinen Arithmetik'' gehörigen
' KeiMAchuiig^u; d(4r nunmehr erschienene zweite Band bringt diejenigen Anf-
v»uv tUc6x'ti i.«t>biotes zum Abdruck, welche in die Jahre 1875 bis 1880
A. ou« vsahr^id ein dritter Band die erste Abteilung der Werke abschliessen
,t*>* iio ihr hci^t^K**^^*^^^ Zusätze vereinigen wird.
^\.i;^ 4t u Inhalt der hier aufs neue publizierten Abhandlungen angeht
>^ >«.K ava \at> sich i^x einem Teile auf Einzelprobleme; so enthält der Band
Vuisat^'t) über das quadratische Beziprozit&tsgesetz, dessen Ter-
vUt) bt'\vt>iüe •i\x ergänzen, zu verbinden und zu sichten Eronecker
5. ^ >^..w Ui/.tvii Lebensjahre nicht müde wurde, und die grosse Ab-
^::. -^ »•■'Nt Inlinoare Formen mit vier Variabelen, in welcher er seine
. ^,^.«uiiU*'l»tioueu von der Theorie der komplexen Multiplikation
>,.;va »*Ui»küv>aeu loslöste und auf rein arithmetischem Wege be-
'k. \ McipuukU aber des Bandes steht die Festschrift zu Eummers
^'•.u>l•jubi^Äum (1881), die arithmetische Theorie der
:« N^a, iu welcher Eronecker das Fazit seiner Forscher-
«« ao iill>;emeinen Grundlagen schuf, auf denen es mög-
.» -14^ Kiufaehheit und Strenge ausgezeichneten Methoden
^ ''>^itludung der £igenschaften algebraischer Zahlen
. «k%w»ä«iA; seitdem haben zahlreiche Arbeiten, die teils
« :s .^k die anders gepr>en, aber gleich gearteten
Be^ensionen. Ig5
Gedankenreilien Dedekinds nnd Webers anknüpfen, die Fmchtbarkeit
dieser Methoden erwiesen. In unmittelbarem Zusammenhange mit der Fest-
schrift stehen schliesslich eine Reihe kleinerer in dem Bande enthaltener
Abhandlnngen, teils vorbereitenden, teils ergänzenden Inhalts, unter anderen
auch die merkwürdige Abhandlung „Zur Theorie der Formen höherer Stufen '',
deren ^rahre Bedeutung neuerdings durch Arbeiten von Dedekind (1892)
und Hurwitz (1894) in helles Licht gerückt worden ist.
— Georg Landsberg.
3. GuNDELFiNGEB. Tafelii zjkT Berechiiaiig der reellen Wurzeln sämt-
licher trinomischer Oleichnngen. Hinzugeft> sind vierstellige
Additions-, Subtractions- und Briggisohe Logarithmen, sowie eine
Interpolationstafel fEbr alle Differenzen unter Hundert. Leipzig 1897,
B. 0. Teubner.
Die fEbr Astronomen und Techniker bestimmten Tafeln sind durch
Ausbau der Gauss sehen Methode entstanden.
Wenn es sich um die Berechnung der reellen Wurzeln einer trino-
mischen Gleichung: ^m-f « j_ ^^m ^f^Q
(e and /" positive Eonstanten) handelt, so genügt es offenbar, die positiven
Wurzeln aufzusuchen. Trinomische Gleichungen mit positiven Wurzeln
giebt es denmach nur zwei Arten:
Geichungen mit einem Zeichen Wechsel
I) ic™+"+ e«*"— /"«O, n) a:»*+'«— eaf* — /"«O,
Gleichungen mit zwei Zeichenwechseln
Die hier gegebene Methode unterscheidet sich wesentlich von der Gauss-
sehen. Schreibt Gauss vor, mit dem isoliert stehenden Gliede zu dividieren
und die so entstehende Relation mit der Identität cos'0 + sin^0 => 1 zu
vergleichen, so stellt der Verfasser die Kegel auf, „das Glied, welches
nicht dasselbe Vorzeichen wie die beiden anderen hat, zu isolieren, mit
irgend einem dieser beiden anderen Glieder zu dividieren tmd die so ent-
stellende Relation mit 1 -f- 10"=^ =» 10^ zu vergleichen."
Beispielsweise giebt ajm+ii^^«^^
nach Division mit ä'»+»: ^ ^ ^-^-(m+ii)« g^;"-»
Setzt man ^^^ ^m^^) _ iqa^ ^^- n _ iqb^
so wird: -^ (m + n)logx + logf^ Ä,
— n logrc -f logc « -B,
-1 — Ä ^ löge i — logf
IQQ Historisch -litierariflche Abteilung.
Es kommt also lediglich darauf an, zwei zosammengehörige Werte
für A and B derart zu bestimmen, dass eine Gleichiing der Form
Ä — fi-B = c oder B — iiA=^c befriedigt wird, wobei f» einen positiven
echten Brach bezeichnet Diesem Zwecke dienen die vier Tafeln S. 4— 7.
Voraosgeschickt ist aof 8. 1 eine Tafel, vermöge deren sich anmittel-
bar die Aofgaben lösen lassen:
1. Gegeben Ä =- log|, gesacht B « log(l + |) oder
2. Gegeben B = log(l + Ö» gesaoht Ä «= log|.
Aof 8. 2 — 3 ist eine Entwickelang aller echten Brüche, deren Nenner
kleiner als Handert, in Dezimalbrüche aaf zwei Stellen gegeben.
Die Methode wird noch an den Zahlenbeispielen:
Ä^— 5a; — 4«0,
aj8__ Trc— 7 = 0,
des näheren erläutert. ji Jahnke.
B. Spoker. Niedere Analysis. Sammlung Göschen. Göschen, Leipzig 1896.
173 8. M.0.80.
Knapp and klar geschrieben, bietet das Bach aaf engem Baame die
Grandlagen einer Reihe aasgewählter Kapitel der niederen Analjsis.
Im ersten Abschnitt behandelt der Verfasser die Theorie der Ketten-
brüche and benatzt sie zar Auflösung der diophantischen Gleichungen ersten
Grades. Auch diophantische Gleichungen zweiten Grades werden behandelt
und die Feilsche Gleichung an einigen Beispielen erläutert.
Der zweite Abschnitt bringt das Wesentliche aus der Kombinations-
lehre und Wahrscheinlichkeitsrechnung. Ausser den bekannten, dem Würfel-
spiel entlehnten Aufgaben hätten passend noch Beispiele aus der kinetischen
Gastheorie hier Platz finden können.
Der Verfasser geht dann zu den Eeihen über xmd bespricht im dritten
Abschnitt die arithmetischen Beihen höherer Ordnung, die verschie-
d»a«ii Arten figurierter Zahlen und den Begriff der Interpolation, wo die
L&^rangesche Interpolationsfortnel ihre Stellung findet. Im nächsten Ab-
jcittist folgen die Konvergenzbetrachtungen für unendliche Beihen, die
>|«Kiki]d» der unbestimmten Koeffizienten, der allgemeine binomische Lehr-
sttC vir« Exponentialreihe, die trigonometrischen, hyperbolischen und cjklo-
-xc^-nsschm Fonktionen, unendliche Beihen für die Ludolphsche Zahl
Tn^«Diiiv4t* Ftodttkte für sin o; und coso;, der Cotessche Satz und interessante
>^^*m*m!«^aisch« Reihen, auf deren Bedeutung für die Theorie des Dreh*
.^r**'*^^ Ivr ^\'r^äs«r k&ite hinweisen können.
^MT c<?n» A^bischnitt bringt die allgemeinen Eigenschaften der algebra*
.. •«•ci *\iv aunjcvti» sowie mehrere Methoden ftir die algebraische Auf-
Rezensionen. 167
sang der Oieichungen yieiten Grades, von denen allerdings eine genügt
itte, nnd endlich die bekanntesten Methoden zur naherangsweisen Anf-
snng der Gleichungen.
Das Bach eignet sich für den Schulgebrauch sowohl wie für das
Inzelstadium^ insbesondere dürfte es dem angehenden Techniker, dessen
athematische Kenntnisse an das Niveau der üntersekonda einer Yollanstalt
ow. Prima einer Bealschule heranreichen, zur Weiterbildung zu empfehlen
^' E. Jahnke.
. Bendt. Eatechisiiiiis der Differential- und Integralrechnang.
Leipzig 1896, J. Weber. 267 S. M. 3.
Der Verüasser hat den Versuch gemacht, ein Mittelding zu schaffen
irischen den vollständigen Lehrbüchern, welche die Elemente der Differential-
ad Integralrechnung in mathematischer Strenge entwickelt darbieten, und
ineu Schriften, die auf wenigen Bogen eine Vorstellung von dem Wesen
er Moitesimalrechnung erwecken wollen. Den ersteren entlehnt der Kate-
bismiis die wichtigsten Methoden und Anwendungen, mit den letzteren hat
r den Verzicht auf strenge Beweisführung gemein.
Ein Blick in das Lihaltsverzeichnis lässt die Reichhaltigkeit des
Katechismus erkennen. Ein vorbereitender erster Teil bringt den gewöhn-
ichen binomischen Lehrsatz xmd Methoden zur Entwickelung geschlossener
LQsdracke in unendliche Reihen. Hierbei ist dem Verfasser auf Seite 11
in Versehen untergelaufen, wenn er ansetzt
nd fortfahrt: „Wie man hier sofort sieht, ist diese Reihe vom zweiten
iliede an eine geometrische Reihe mit dem Quotienten -^«^^ Auch düfffce
ie Übersetzung von transscendent mit „unendlich ^^ keine zutreffende sein.
Der zweite Teil handelt von der Differentialrechnung. Nach einem
inleitenden Kapitel über den Orenzbegriff und den Begriff der Stetigkeit
ntwickelt der Verfasser den Begriff des ersten und der höheren Differential-
iQotienten und erläutert deren Bildungsgesetz an einer gprossen Reihe von
Beispielen. Hieran schliessen sich die Reihen von Taylor und Mac Laurin
üt Anwendung auf die bekanntesten transsce;identen Funktionen. Ein
weiteres Kapitel ist der Bestinmiung des wahren Wertes einer Funktion
ewidmet, die für einen speziellen Wert der Variablen in unbestimmter
orm erscheint. Ein Kapitel vom Maximum und Minimum der Funktionen
üdet den Übergang zu Anwendungen der Differentialrechnung auf die
btersuchung der Kurven,
Der dritte Teil, die Integralrechniug , enth< die Integration rationaler
Wktionen, die teilweise Integration und eine Tabelle der wichtigsten un*
*^>tinunten Integrale; einfache bestimmte Integrale, geometrische Anwen-
^^gen der Integralrechnung (Quadratur und Rektifikation der Kurven,
Oberflächen- und Inhaltsbestimmung der Rotationskörper), vielfache Inte-
168 Historisch -litterarische Abteilang.
grale, die Integration von Differentialgleichungen erster und höherer Ord-
nung sowie ein Kapitel über die komplexen Zahlen nnd die Moirresckfl
Formel. Auch dieser Teil bietet eine Fülle von Beispielen zur Erl&atenui|
der Lehrs&tze nnd allgemeinen Betrachtangen.
Der Katechismus soll nach der Absicht des Yer&ssers der Praxi
dienen. „Er wendet sich an Leser, die die Mathematik nur als Mittel £b
ihren besonderen Zweck betreiben.^ Und diesen Kreisen dürfte das Budi
in der That gute Dienste leisten. -a j^^jf^p
K. Kopfes Arithmetik und Algehra zum > Gebrauche an höheren Unter
richtsanstalten, neu bearbeitet von J. Diekhaiin. 13. Auflage, n. Teil
Bgdeker, Essen 1897. 204 S. M. 2. 40.
Die sachliche Seite der Bearbeitung ist fast durchgängig eine neu
und selbständige geworden. So hat der Herausgeber der „Anwendungcs
der Determinanten und Elemente der neueren Algebra '' die Lehre von dra
Gleichungen zweiten und höheren Grades erweitert und vertieft, namentlich
auch nach derjenigen Richtung hin, in welcher sie fOr die analytische
Geometrie in Betracht kommt. Die numerische Auflösung der Sjsten»
zweier bezw. dreier linearer Gleichungen mit Hilfe von Determinantaa
möchte auch Referent als die praktisch brauchbarste empfehlen. Zur £ir
Übung der Auflösungsmethoden für Systeme zweier bezw. dreier Gleichungen
zweiten, dritten, vierten Grades bringt der Verfasser eine Reihe interessant»
Beispiele bei. Eines derselben erinnerte Referenten an ein elegantes
Gleichungssystem, das ihm vor Jahren begegnete. Es lautet:
Xh—XJtXt
-=Oa (ä, ä, Z = 1, 2, 3; 2, 3, 1; 3, 1, 2).
Auf die beiden ersten Abschnitte, welche den Gleichungen gewidmet
sind, folgt ein Abschnitt über die geometrischen Reihen mit Anwendung
auf die Zinseszins- und Rentenrechnung. Besonders ausführlich wird hiär
über die Tilgung von Schuldsununen, über die Ausgabe und Verlosong
von Schuldscheinen gehandelt. Der vierte Abschnitt enthält die arithmetischo;
Reihen erster und höherer Ordnung mit Anwendung auf die Kugelhaufes.
Beiden Abschnitten sind eine Reihe von Übungsaufgaben angehängt.
Im fünften Abschnitt bespricht der Verfasser den binomischen Lehrsstz
für positive ganze Exponenten, die Ezponentialreihe, die Darstellung dtz
komplexen Zahlen und die logarithmische Reihe. Dabei finden die Auf-
lösung der binomischen Gleichung ^»1 und die Berechnung der La-
dolphschen Zahl ihre Erledigung. Auch hier bieten zahlreiche Übungen
dem Schüler Gelegenheit teils zur Einprägung des Erlernten, teils zur Auf*
iindung neuer Wahrheiten.
Ein Anhang zu dieser ersten Abteilung bringt die kombinatorischen
Rechnungen und deren Zusammenhang mit dem binomischen Lehrsatz, die-
Lehre von den Kettenbrüchen sowie die Eul ersehe und die Lagraoge-
Rezensionen. 169
sehe Auflösnngsmethode der diophantischen OUiohnngen nebst Übangs>
material.
Die zweite Abteilung bringt in zwei Abschnitten ausführlich die Auf-
lösung der kubischen und biquadratischen Gleichungen ^ und sodann die
Auflösung der numerischen Gleichungen höherer Grade. Dort geht der
Verfasser auf den Begriff der Discriminante und den der Besolvente genauer
ein; hier kommen nach einander Gleichungen mit rationalen und solche
mit irrationalen Wurzeln zur Behandlung. Für die Ermittelung der letzteren
ist die Newton sehe Annäherungsmethode gewählt.
Ein letzter Abschnitt handelt von den extremen Werten einer Fxmktion.
Nachdem für eine Reihe spezieller typischer Fxmktionsformen die Grenzwerte
abgeleitet worden sind, geht der Verfasser zur allgemeinen Behandlung des
Maximum- und Minimumproblems über. Den Beschluss bilden eine Fülle
lehrreicher Aufgaben aus der Planimetrie, Stereometrie und Physik.
E. Jahkke.
W. Winter, Algebra. Lehrbuch mit Aufgabensammlung für Schulen.
Zweite Auflage. Th. Ackermann, München 1895. 318 S.
Lehrbücher sind für den Unterricht in der Algebra überflüS9igf wohl aber
sind Aufgabensammlungen . mit Vorteil zu verwenden. Die neueren Samm-
lungen, an denen nicht gerade Mangel herrscht, zeigen die . Einrichtung,
dass den einzelnen Abschnitten eine kurze Darstellung der algebraischen
Gesetze und womöglich vollständig durchgeführte Übungsbeispiele voran-
gestellt sind. Auch der Verfasser des vorliegenden Lehrbuches hat diese
Einrichtung getroffen. Zu den schwierigeren Aufgaben sind am Schluss
jedes Abschnittes die Resultate beigefügt. Die Beispiele sind nach der An-
gabe des Verfassers von ihm selbst gefertigt und im Unterricht auf ihre
Brauchbarkeit geprüft. Lisofem muss auch diese Sammlung wie jede,
welche neue Aufgaben bietet, als wertvoll bezeichnet werden.
E. Jahkke.
E. ScHXTLTz, Vierstellige mathematische Tabellen im engen Anschluss
an die mathematischen Tabellen der technischen Kalender. Baedeker,
Essen 1896. 80 S. M. 0.80.
„Der Verfasser ist der Überzeugung, dass die sichere Kenntnis des
Gebrauches der mathematischen Tabellen in den technischen Kalendern dem
Schüler auch später in der Praxis von grossem Wert^ sein wird. Da nun
aber der kleine Druck der Kalendertabellen bei den vielfach anzustellenden
Übungen die Sehkraft der Schüler wesentlich beeinträchtigt^ soll durch die
Herausgabe dieser Tabellen in erster Linie die Schonung des Auges be-
zweckt werden.'* Das Bestreben, einen möglichst engen Anschluss an die
Einrichtung der Kalendertabellen zu erreichen, hat den Verfasser zu einer
Ton anderen Tabellen abweichenden Ablesung von Grad und Minuten
gefOhrt.
HUI.-Utt. Abt d. Zeifcachr. f. Math. u. Fhys. 48. Jahrg. 1898. 4. n. 5. Heft. 13
\1Q Hietorisch- litterarische Abteilung.
Die Tabellen erscheinen in zwei Ausgaben, mit und ohne Anleitung.
In der Anleitung erläutert der Verfasser an 25 interessanten Beispielen ans
der Praxis die Art der Benutzung seiner Tabellen sowie der mathematischen
Tabellen der technischen Kalender.
Auf diese Beispiele, die zum Teil des Verfassers „Leitfaden der Eörper-
berechnung für gewerbliche Schulen sowie zum Selbstunterricht für den
Maschinentechniker '^ entlehnt sind, möchte Referent besonders aufmerksam
"^*^^«°- E. Jahnke.
P. Treutlein. Vierstellige logarithmische und goniometrische Tafelo
nebst den nötigen Hilfstafeln. Vieweg, Braunschweig 1896. 72 S.
M. 0. 60.
Als Vertreter der Ansiebt, dass dem mathematischen Unterricht der
Mittelschule am besten durch vierstellige Logarithmentafeln gedient ist, hat
der Verfasser hier auf Orund langjähriger Schulerfahrung eine solche Tafel
angefertigt. Zwar sind deren schon mehrere vorhanden, die durch billigen
Preis, passendes Format, deutlichen Druck, Übersichtlichkeit der Anordnung
u. s.w. in gleicher Weise ausgezeichnet sind. Die neue Tafel aber soll „das
so sehr authaltende Interpolieren ganz unnötig machen oder auf das aller-
geringste Maß herabdrücken, um so die rasch fördernde Benutzung der
Tafel als eines Bechenknechtes zu ermöglichen." xj t^hjj^r
M. Eröger. Die Planimetrie in ansführliclier Darstellung und mit be-
sonderer Berücksichtigung neuerer Theorien. Nebst einem Anhange
über Kegelschnitte. 0. Meissner, Hamburg 1896. 511 S. M. 8.
Der Verfasser erhebt den Anspruch, im vorliegenden Buch „ein klares
System aller irgend erheblichen und lemenswerten planimetrischen Wahr-
heiten zu geben" fcbr diejenigen, welche „sich mit der gewöhnlichen schol-
gemässen, durch mancherlei Bücksichten und Hemmnisse beschränkten Be-
handlung nicht begnügen können und wollen."
Um zu beurteilen, ob dieser etwas pomphaften Ankündigung die Aos-
führung entspricht, wird es nötig sein, auf das Werk näher einzugehen.
Bei dem angedeuteten Standpunkt des Verfassers überrascht zunächst
die schwerfällige Breite, in der wenigstens die ersten Kapitel gehalten sind.
Wo eine passende Definition hingereicht hätte, um unmittelbar den Lehr-
satz zu erhalten, finden sich langathmige Beweise, die womöglich noch die
Algebra zu Hilfe rufen. Wo an sich einfache Verhältnisse vorliegen, fuhrt
der Verfasser neue Bezeichnungen ein^ welche den doch wohl erstrebten
Zweck der Zusammenfassung und Vereinfachung jedenfalls nicht erfüllen.
Bei der Lektüre dieser Kapitel kamen dem Referenten die Worte in
den Sinn, welche Herr Bertram bei der Besprechung einer neuerdings
erschienenen Didaktik des mathematischen Unterrichts der gegenwärtigeo
Lehrergeneration zugerufen hat: „So ist es erklärlich, dass der Anfang
Rezensionen. 171
den AnfiUigem Betrachtungen zaxnatet, für welche das Interesse erst er*
zwungen werden moss; dass das jagendlich naive Hantieren mit Rechen-
operationen und geometrischea Eonstraktionen froher durch Zweifel und
logische Sicherangen anterbrochen wird, als bis die Stellen erreicht werden,
wo sie onvermeidlich sind and dem nan in Anschaaangen and Erfahrangen
gereifteren Geiste als das klar werden, was sie sind, n&mlich die ersten Offen-
bamngen der eigentlich mathematischen Ideen. . . . Sollte aber nicht der ganze
mathematische Koreas des Oymnasiams als ein propädeatischer anzasehen
sein, nnd würde nicht eine beträchtliche Zahl von abstrakten Dedaktionen
auf ein späteres Lebensalter verschoben werden können, wenn man die Er-
ziehung der Schüler za wirklich strenger Wissenschaftlichkeit so anlegt,
dass man« was historisch den Mathematikern erst nach der Entstehang der
einzehien Zweige ihrer Wissenschaft zur vollen Erkenntnis gekommen ist,
auch den Schülern erst am Ende ihrer Schullaafbahn in einem Rückblick
zum Bewasstsein za bringen suchte?^' (Zeitschrift f&r Gjmnasialwesen II,
538—541.)
Aber aach sonst noch bieten die ersten Kapitel Anlass za Aasstellongen.
So bemüht sich der Verfasser in der Einleitang — natürlich vergebens — ,
eine Definition der geraden Linie and der Ebene aafzastellen, er übersieht,
dass der Begriff der Richtang denjenigen der geraden Linie involviert.
Dieselbe Unklarheit bezüglich des Richtangsbegriffs beherrscht die Parallelen-
theorie des ersten Abschnitts. Der zweite Abschnitt trägt die Überschrift
V Entstehang and allgemeine Eigenschaften geradliniger Flächen '*. Als
,,geradlinige Flächen*^ bezeichnet der Verfasser ebene, von geraden Linien
begrenzte Figarenl
Kann hiemach Referent sich mit der Darstellang in den einleitenden
Kapiteln nicht einverstanden erklären, so möchte er das Anerkennenswerte
in einzelnen der nan folgenden Abschnitte am so mehr hervorheben.
Dahin gehört sogleich der dritte Abschnitt, wo der Verfasser aasfOhr-
lieh den Symmetriebegpriff behandelt, am ohne EQlfe der Kongraenzsätze
eine grosse Reihe von Eigenschaften der Dreiecke and Vielecke herzaleiten.
Allerdings mass aach hier bemerkt werden, dass von den eingefOhrten
Bezeichnangen ein Teil entbehrlich ist. Die vorgeschlagenen Zeichen für
centrale and axiale Symmetrie erscheinen dem Referenten nicht einfach
genog, am aaf EinfÜhrang hoffen za können.
Der vierte Abschnitt bringt die bekannten Methoden zar geometrischen
Konstraktion von Dreiecken and Vierecken, der fElnfte, welcher sich ver-
schiedentlich an das aasgezeichnete „Lehrbach der Geometrie von A. Kanze'^
anlehnt, die Inhaltsbestimmang „geradliniger Flächen.^ Hier nimmt der
Verfasser Gelegenheit, am Qaadrat das Verhältnis zweier inkommensarabler
Strecken klar za legen. Er fährt dann S. 143 fort: „Ein solches nicht
absolat genaa anzagebendes Verhältnis heisst irrational '\ Der Ver-
fasser Übersieht den Unterschied der irrationalen von den transscendenten
Grössen, was in dem Kapitel „Kreisberechnangen and Näherangskon-
stroktionen'* noch klarer za Tage tritt, wo n als Irrationalzahl hingestellt
172 Historisch -litterarische Abteilung.
wird (S. 394). Infolgedessen weisen auch die sonst reichlichen historischen
Notizen an dieser Stelle eine Lücke auf.
Es folgt der sechste Abschnitt, die Kreislehre nmfassend. Die Dar-
stellung unterscheidet sich von der gebräuchlichen dadurch, dass der Kreis
als symmetrische Figur behandelt wird, und dass ein Teil der Sätze nach
dem Prinzip der Dualität angeordnet ist. Die beigefügten „Sätze und Auf-
gaben zur Übung" (es sind deren 311) geben dem Verfasser Veranlassung,
die mannigfachen Beziehungen an der p- Figur ausführlich darzulegen.
Vielleicht entschliesst sich der Verfasser in einer nächsten Auflage, die
knappen Ausdrücke In-, um- und Ankreis aufzunehmen.
Die beiden nun folgenden Abschnitte gehören zu den besten des
ganzen Werkes. In ihnen kommt ausser dem gewöhnlichen Schulpensum
ein Teil der wesentlichen Ergebnisse neuerer Untersuchungen zur Darstellung,
besonders ausführlich das wichtige Punkt- und Strahlengebilde, die Potenziaü-
tät und Ähnlichkeit der Kreise, die Lehre von den Kreisbüscheln und im
Anschluss hieran das Wichtigste über Punkt- und Strahlensysteme. Als
Scbluss des achton Abschnittes hat der Verfasser neben dem Problem des
Apollonius auch das Mal f attische aufgenommen und von diesem eine
elementare Lösung gegeben, deren Ausgangspunkte sich nach der Angabe
des Verfassers in Julius Petersen „Methoden und Theorien^* finden.
Dem siebenten wie dem achten Abschnitt sind wieder zahlreiche
„Sätze und Aufgaben zur Übung ^^ angehängt, unter denen besonders die
zum letzteren gehörige Sammlung hervorgehoben zu werden verdient.
Den metrischen Relationen am Dreieck und Viereck , welche schon
der fünfte Abschnitt beigebracht hat, reihen sich im neunten Abschnitt
solche fOr die Kreispoljgone an.
Der zehnte Abschnitt bietet einige isoperimetrische Sätze und Auf-
gaben und der elfte das wesentliche aus der „algebraischen Ahaljsis bei
geometrischen Konstruktionen ^^ Im letzten Abschnitt hat der Verfasser
zunächst ausführlich die Kreispolarität behandelt und sodann versucht, das
Prinzip der reziproken Radien und die Kreisverwandtschaft „in einer Weise
darzustellen, die davon überzeugen möchte, dass diese Materie sich ohne
zu grosse Ansprüche an die Fassungskraft der Durchschnittsschüler be-
wältigen lasse und sehr wohl zur Aufnahme in das wiederholende und er-
weiternde Pensum oberer Klassen geeignet wäre.*'
Der Anhang bringt das Wichtigste über die Kegelschnitte. Nachdem
zuerst die Ellipse, Hyperbel und Parabel als geometrische Örter behandelt
und besonders auf metrische Eigenschaften hin untersucht worden sind,
werden sie als Kreisprojektionen durch Punkte und Tangenten bestimmt.
Die wichtigsten Sätze über Polarität und Involution schliessen sich an.
Zum Schluss möchte Referent noch seine Zustimmung zu dem ab-
lehnenden Standpunkt des Verfassers bezüglich der Frage ausdrücken, ob
die hjpereuklidischen Dntersachungen in dem Lehrplan der Schule eine
Stelle finden sollen. Es erledigt sich diese Frage aus der allgemeinen £r-
Rezensionen. Bibliographie. 173
wägnng, dass für den Schalnnterricbt der Schwerpunkt auf das Können
und nicht auf das Kennen gelegt werden muss.
Zusammenfassend möchte Referent hiemach sein Urteil über das Buch
dahin abgeben, dass es, von den gerügten Mängeln abgesehen, in mancher
Hinsicht eine Bereicherung der Lehrbuch -Litteratnr über Planimetrie bildet.
E. Jahnke.
Bibliographie
vom 9. Juni bis 4. August 1898.
Periodisohe Schriften.
Abhandlungen der königl. Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Berlin,
Reimer. Mathematisqhe, kart. M. 3. 50.
Physikalische, kart. M. 4. 50.
Abhandlungen d. k5nigl. Gesellschaft d. Wissenschaften zu Oötüngen. Mathe-
matisch-phjsikal. Klasse. Neue Folge. 1. Bd. Nr. 2. Brendel, Mart.,
Theorie der kleinen Planeten. I.Teil. Berlin, Weidmann. M. 16.
Abhandlungen der kaiserl. Leop.-Carol. deutschen Akademie der Natur-
forscher, 71. Bd. Leipzig, Engelmann. Nr. 5, Schilling, Friedr.,
Geometrisch -analytische Theorie der symmetrischen iS- Funktionen mit
einem einfachen Nebenpunkt. M. 7.
— Nr. 6; Schröder, Ernst, Über zwei Definitionen der Endlichkeit xmä
G. Cantorsche Sätze. M, 3.
Nr. 7, Schröder, Ernst, Die selbständige Definition der Mächtigkeiten
0, 1, 2, 3 und die explizite Gleichzahligkeitsbedingung. M. 1.
Berichte, mathematische und naturwissenschaftliche, aus Ungarn. 14. Bd.
1895—1896. Berlin, Friedländer & Sohn. M.8.
Jahresbericht des Centralbureaus für Meteorologie und Hydrographie im
Grossherzogtum Baden, mit den Ergebnissen der meteorologischen
Beobachtungen und der Wasserstandsaufzeichnungen am Hhein und
seinen grösseren Nebenflüssen f. das Jahr 1897. Karlsruhe, Braun. M. 6.
Jahresbericht der deutschen Mathematiker -Vereinigung. 6. Bd. 1897 1. Heft.
Leipzig^ B. G. Teubner. M. 4.
Sitzungsberichte, Münchener, Mathematische Klasse, 1898, l.Hefk. München,
Franz. M. 1. 20.
- —Wiener, Mathem.-naturwissenschaftl. Klasse. I.Abt. 106. Bd. 8. bis
10. Hefk. Wien, Gerolds Sohn. M. 1.
-Dasselbe. Abt. üa. 106. Bd. 7.— 10. Heft. Ebenda. M. 15.70.
174 Historisch -litterariBche Abteilung.
Yeröffentlichnngen des hydrographischen Amtes der kaiserl. and königl
Kriegs -Marine in Pola. Nr. 5, Gruppe 11. Jahrbuch der meteoro-
logischen und erdmagnetischen Beobachtungen. Neue Folge, II. Bd.
Beobachtungen des Jahres 1897, Wien, Gerold & Co. M.12,
Veröffentlichungen des königl. astronomischen Becheninstituts zu Berlin.
Berlin, Dümmler. Nr. 7. Bauschinger, J., Genäherte Oppositions-
Ephemeriden von 49 kleinen Planeten für 1898 August bis Dezember.
M. 1. 20.
Gesohiohte der Mathematik und Physik.
Gross, Th., Bobert Mayer und Hermann v. Helmholtz. Eine kritische Studie.
Berlin , Fischer. geb. M. 4. 50.
Beine Mathematik.
Bachmann, Paul, Zahlentheorie. 4. Teil. Die Arithmetik der quadratischen
Formen. 1. Abt. Leipzig, B. G. Teubner. M. 18.
BuDiSAVLjEyic, Eman. y., und Mikuta, Alfr., Leitfaden für den Unter-
richt in der höheren Mathematik. I. Bd. Grundzüge der Determinanten-
Theorie und der projektiven Geometrie. Analytische Geometrie. Wien,
Braumüller. geb. M. 8.
BöRKLEN, 0. Th., Formelsammlung und Bepetitorium der Mathematik
(Sammlung Göschen Nr. 51). 2. Aufl. Leipzig, Göschen. M.— .80.
Gauss, F. G., Fünfstellige vollständige logarithmische u. trigonometrische
Tafeln. Zwei Teile. Halle, Strien. 1. 55. Aufl. M.2.50.
2. Fünfstellige logarithmisch -trigonometrische Tafeln für Dezimalteilong
des Quadranten. 2. Aufl. M. 6.
Graf, J. H. und Gubler, Ed., Einleitung in die Theorie der Besselschen
Funktionen. (In zwei Heften.) 1. Heft. Die Besselsche Funktion. 1. Art
Bern, Wyss. M.3.20.
Höhnemann, G., Praktisches Lehrbuch der Mathematik zum Selbstunterricht.
L Algebra. Leipzig, Strauch. M.1.50.
HuLLMANN, K., Mathematische Abhandlungen. I. Die Reihen. U. Die Drei-
teilung des Winkels. HI. Das delische Problem. München, Finsterlin
Nachfolger. M. 1. 50.
Kemmer, Gfr., Über die Verwandlung von Projektivitaten in Livolntionen
und von Beziprozitäten in Polarsysteme durch Anwendung von Pro-
jektivitaten. Dissertation. Darmstadt, Winter. H. 1-
KoBER, Geg., Die Grundgebilde der neueren Geometrie. Eine geordnet«
Zusammenstellung ihrer Um- und Abbildungen erster und zweiter
Ordnung. 1. Teil. Die Grundgebilde der Ebene. Hannover, Hahn.
M.3.
Schubert, Herm , Vierstellige Tafeln und Gegentafeln für logarithmisches
und trigonometrisches Bechnen (Sammlung Göschen Nr. 81). Leipzig,
Göschen. M. -. 80.
Bibliographie. 175
Angewandte Mathematik.
AhlborN) Fr., Der Schwebflug und die Fallbewegnng ebener Tafeln in der
Loft. Über d. Stabilität d. Fingapparate. Hamburg, Friederichsen & Co.
M.5.
Bach, C, Versuche über die Widerstandsfähigkeit yon Eesselwandungen.
3. HefL Untersuchungen über die Formänderungen und die Anstreng*
ungen flacher Böden. Berlin, Springer. M.3.
Borgen, C, Über die Auflösung nautisch -astronomischer Aufgaben mit
Hilfe der Tabelle der Meridionalteile (der „Merkatorschen Funktion'^).
Hamburg, Friederichsen & Co. M. 5.
Euler, Leone., Die Abhandlungen über Kartenprojektion (1777). Heraus-
gegeben yon A. Wangerin (Ostwalds Klassiker Nr. 93). Leipzig, Engel-
mann. M. 1. 20.
Franke, J. H., Geodätische Punktkoordinierung in sphärischen Kleinsystemen.
Vergleichende Entwickelungen im einheitlichen Koordinatensystem der
bayerischen Landesvermessung. München, Ackermann. M. 2. 40.
Gross, G., Die mechanische Wärmetheorie (Thermodynamik) unter besonderer
Berücksichtigung der Molekulartheorie und der sich daraus ergebenden
Erweiterung des Anwendungsgebietes der Thermodynamik, nebst An-
wendungen auf Wärmemotoren, Kältemaschinen und andere technische
Einrichtungen. 1. Bd. Jena, Costenoble. M. 8.
Hetenga, H., Ortsbestimmung u. Kompassberichtigung nach neuer Theorie.. .
zur Erweiterung, Vervollkommnung und Vereinfachung der nautischen
Astronomie. Hamburg, Eckardt & Messtorff. geb. M. 10;
HoLZHÜLLER, GuST., Die Ingenieur -Mathematik in elem. Behandlung. 2. Teil.
Das Potential und seine Anwendung auf die Theorien der Gravitation,
des Magnetismus, der Elektrizität, der Wärme und der Hydrodynamik.
Leipzig, B. G. Teubner. geb. M. 6.
Jaoer, Gust., Theoretische Physik. L Mechanik und Akustik. H. Licht und
Warme (Sammlung Göschen Nr. 76, 77). Leipzig, Göschen, k M. — . 80.
Landes -Triangulation, die königl. preuss. Hauptdreiecke. 10. Teil. A. Der
nördl. niederländ. Anschluss. B. Der südl. niederländ. Anschluss. C. Der
belgische Anschluss. Berlin, Mittler & Sohn. kart. M. 10.
Nivellements -Ergebnisse, die, der trigonometrischen Abteilung der königl.
preuss. Landesaufnahme. 9. Heft. Prov. Hannover und das Grossherzogt.
Oldenburg. Berlin, Mittler & Sohn. kart. M. 1.
ScHULTZE, Frz., Nautik. Kurzer Abriss d. tägl. an Bord von Handelssch. angew.
Teils d. Schifffahrtsk. (Samml. Göschen Nr. 84). Leipzig, Göschen. M.— . 80.
Trück, Sigism., Die russische Triangulierung auf der Balkanhalbinsel in den
Jahren 1877—1879. Wien, Lechner. M. 1.
Veröffentlichung d. königl. preuss. geod. Instituts. Bestimmungen v. Azimuten
im Harzgebiete, ausgef. i. d. J. 1887—1891. Berlin, Stankiewicz. M. 6.
ViLLiQER, W., Die Botationszeit d. Planeten Venus, m. einem Anhang, enth.
Beobachtungen der Oberflächenbeschaffenheit d. Planeten Venus u. Merkur.
(Aus: „Annalen der Münch. Sternwarte", 3. Bd.) München, Franz. M. 7.
176 Historisch -litterarische Abteilang. Bibliographie.
VoLLAND, CoxR., Anleitung z. Schattenkonstroktion. Zorn Gebrancb f. Schüler
technischer Lehranstalten u. s. w. Leipzig, Oebhardt. M. 1. 20.
Die Schattenkonstraktion. Zwei Teile. Ebenda. 1. Eine Sammlang von
Aufgaben, nebst einer Anleitung z. Schattenkonstroktion. 2. Anfi. M.2.
2. Aafgabensammlnng f. die architekt. Schattenlehre. 2. Aufl. M. 1. 50.
und Meteorologie.
Bebg, Otto, Über die Schwingnngsdaaer v. Eondensatorentladnngen. Diss.
Freiburg L Br., Speyer & Eämer. M. 1.
H^jAS, Andr., Die Gewitter in Ungarn nach den Beobachtungen von den
Jahren 1871—1896. Budapest, KiHan. M.4.
Helmholtz, H. y., Vorlesungen über theoretische Physik. Leipzig, Barth.
I, 2. Vorlesungen über die Dynamik diskreter Massenpunkte. Heraas-
gegeben von Otto Krigar -Menzel. M. 15.
m. Vorlesungen über die mathematischen Prinzipien der Akustik. Heraas-
gegeben Yon Arth. König und Carl Bunge. M. 12.
Kienabt, Herm., Das Klima von Königsberg i. Pr. I. Teil. Die Niederschlags-
verhSltnisse der Jahre 1848—1897. Progr. Königsberg, Koch. M.3.
LizNAR, J., Die Verteilimg der erdmagnet. Kraft in Osterreich -Ungarn zur
Epoche 1890*0 nach den in den Jahren 1890—1894 ausgeführten
Messungen. II. Teil. A. Die normale Verteilung zur Epoche 18900.
B. Die Störungen und die störenden Kräfte zur Epoche 18900.
C. Die normale Verteilung zur Epoche 1850*0. D. Die Störungen der
Epoche 1850'0. E. S&kulare Änderung. F. Formel zur Berechnong
der erdmagnet. Elemente für eine beliebig zwischen 1850 und 1890
liegende Epoche. (Aus: Denkschriften der kaiserL Akad. d. liVissenscL)
Wien, Gerolds Sohn. M.7.80.
Müller -Poüillets Lehrbuch der Physik und Meteorologie. 9. Aufl. Von
Leop. Pfaundler unter Mitwirkung von Otto Lummer. 2. Bd. 2. Abt
Braunschweig, Vieweg & Sohn. M. 10.
Newton, Sir Isaac, Optik (1704). Übersetzt und herausg. von William
Abendroth. L Buch. (Ostwalds Klassiker Nr. 96.) Leipzig, Engel-
mann. M. 2. 4<'.
Sterneck, Bob. v.. Relative Schwerebestimmungen, ausgefOhrt in den Jalu«n
1895 und 1896. "Wien, Lechner. M.l
Thompson, Silvanus P, Über sichtbares und unsichtbares Licht. Dentsdi
von Otto Lummer. Halle, Knapp. M.?
WiEDEMANN, GüST., Die Lehre von der Elektrizität. 2. Aufl., zugleich als
4. Aufl. der Lehre vom Oalvanismus und Elektromagnetismus. 4. Bd
Braunschweig, Vieweg & Sohn. geb. 11. 34.
Historisch-litterarische Abteilung.
Rezensionen.
S. LiE. Geometrie der Bertthmngstransformationen. Dargestellt von
S. LiE und G. ScHEFTBRS. 1. Bd. XI und 694 8. Leipzig 1896,
B. G. Teubner.
Die analytische Theorie der Lieschen Berühmngstransformationen hat
ihre Darstellung im zweiten Bande der von Lie und Engel herausgegebenen
,, Vorlesungen über endliche, kontinuierliche Transformationsgruppen'^ ge-
funden; man sehe die Besprechung in dieser Zeitschrift Bd. 39, 1894,
S. 95 flg. Wir können uns daher, dem Titel des vorliegenden Bandes
entsprechend, im wesentlichen auf die geometrischen Auffassungen und An-
wendungen der Theorie beschränken; übrigens wird die letztere als solche
auch hier noch einmal in ihren Grundzügen entwickelt.
um gleich das Haupturteil vorwegzunehmen, so scheint uns gerade
dieses Werk, wie kein anderer Band der ganzen Serie, geeignet, Anfänger
in das Lie sehe System einzuführen: wir möchten sogar noch einen Schritt
weit-er gehen und es, namentlich im Interesse der Geometer, fast bedauern,
dass der vorliegende Band nicht gleich als erster erschienen ist.
£s handelt sich um eine erweiterte Wiedergabe der inhaltsreichen Ab-
handlungen Lies zumeist aus dem Anfang der siebziger Jahre über Be-
rührungstransformationen. Man erkennt deutlich, wie Lie vom Beginn
seiner wissenschaftlichen Thätigkeit an von der Anschauung durchdrungen
war, „dass sich Analysis und Geometrie ebenso wie früher auch in unserer
Zeit gegenseitig stützen und mit neuen Ideen bereichem soUen.^^ Man
beobachtet, aus welchen Anschauungsquellen heraus sich beim Verfasser
die Keime zu seinen neuen und umfassenden Ideen gebildet und entwickelt
haben, was auf einen historisch veranlagten Leser unzweifelhaft anregender
wirkt, als ein systematischer Aufbau der Theorie, so wichtig ein solcher
an sich sein mag.
Das Buch gliedert sich in drei grössere Abschnitte.
Der erste behandelt die Lehre von den Linienelementen (kürzer „L.E.^*)
in der Ebene nebst den zugehörigen Berührungstransformationen (kürzer
„B.T.").
Der zweite und dritte Abschnitt nehmen die Erweiterung auf den
Raam in Angriff, die in doppelter Weise vor sich geht: der zweite Ab-
Hiit -litt. Abt. d. Zeitoohr. f. Math. u. Phys. 43. Jahrg. 1898. 6. Heft. 14
178 Historisch -litterariflche Abteilung.
fOhrt in die Lehre von den L. E. im Baume ein, der dritte in die
Ton den Flächenelementen (kürzer „F. E/^). Die B. T. des Baumes bleiben
im wesentlichen einem zweiten Bande vorbehalten.
Der erste Abschnitt beginnt zweckmässig mit einer Anzahl klassischer
geometrischer Transformationen, die sich als B. T. einer Ebene in sich,
respektive einer Ebene in eine andere auffassen lassen.
Dahin gehören die Orthogonalprojektion einer Ebene auf eine zweite,
die allgemeine ebene projektive Ponkttransformation and die ebene Inversion.
Es sind das „uneigentliche" B. T. der Ebene. Zunächst ordnen sie nur
je einem Punkte P der Ebene einen Punkt P' zu; da aber wegen da
Stetigkeit der Transformationen auch jedem zu P benachbarten Punkte V
ein zu P' benachbarter Punkt Q^ entspricht, mithin auch jeder Fort
schreitungsrichtung durch P eine bestimmte Fortschreitungsrichtong durch ^.
so wird auch jedem Punkt und einer durch ihn gehenden Geraden ek
anderer Punkt nebst einer durch ihn gehenden Geraden korrespondieren
oder, nach Lie, ein L. E. einem L. E. Die beiden entgegengesetzten Bich-
tungen einer Geraden werden hierbei nicht auseinandergehalten (s. u.). Ana-
lytisch ergiebt sich sofort, wenn
die Punkttransformationen darstellen, durch „Erweiterung^^ die Transformatioc
der Bichtungen:
^^ ^' - Xx+Zyp'
wo j j
und die X^ etc. die bezüglichen partiellen Differentialquotienten bedentea
Dass die neue Auffassung bereits manche Vorteile bietet, dafür mag
die Inversion als Beispiel dienen; die übliche Ausnahme in der Zuordnung
von Pol 0 und der unendlich fernen Geraden u fällt jetzt fort, da dem
Pol 0 und einer durch ihn gehenden Bichtung (Geraden) ein bestimmter
Punkt auf u, also auch hier ein L. E. einem L.E. entspricht.
Man hätte freilich auch die Ponkttransformation 1) mit irgend einem
von 2) verschiedenen Zuordncmgsprinzip für die Bichtungen kombinieren
können, gegenüber all diesen zusammengesetzten Transformationen ist dit
durch l), 2) festgelegte offenbar dadurch ausgezeichnet, dass sie die L. £
einer Kurve wiederum in die L.E. einer Kurve Überfahrt.
Als Beispiele für „eigentliche" B. T. der Ebene — die nicht dnirh
Erweiterung einer Punkttransformation entstehen — dienen die Dilatatioü.
die Fusspunkttransformation, die Transformation durch reziproke Polarea
Hier geht zwar auch jedes L. E. einer Kurve in ein ebensolches übe:,
aber die L.E. eines Punktes verwandeln sich im allgemeinen nicht wied-r
in die eines Punktes, sondern in die einer Kurve. Man wird so darauf
geführt, einen Begriff aufzustellen, der /lie Begriffe „Punkt" und „ Kurve '^,
und nur diese umfasst: das ist der „Elementverein", analytisch eine solche
<x>^ Schar von L. E., die der „speziellen Pf äff sehen Gleichung":
Rezensionen. 179
3) dy—pdx-=^0
genügen. Aach .die Theorie der gewöhnlichen Differentialgleichangen
erster Ordnung F{a^^ PtP) ^ 0 führt von seihst darauf: eine solche Gleichung
integrieren heisst nichts anderes als alle Elementvereine zu hestimmen, deren
Elemente F '=^ 0 erfüllen.
Eine B. T. der Ehene ist damit dejBniert als eine solche Transformation
der L.E. (x,y^p\ die jeden Verein von Elementen (x^y^p) in einen
Verein (^h^^dJ'i) üherfQhrt. Analytisch ist dazu das Bestehen einer
Identität
4:) dy^ — Pi dx^ ^Q(x,y,p) (dy — p dx) (jf -|- 0)
erforderlich, oder, was auf dasselbe hinauskommt, die Invarianz der
Gleichung 3).
Alle B. T. der Ebene lassen sich, wie eine einfache Bechnang zeigt,
durch „ausführbare'' Operationen (nftmlich Differentiationen und Eliminationen)
erhalten.
Dasselbe leistet eine weniger einfache, aber tiefer eindringende Inte-
grationsmethode, die darauf beruht, dass die eine B. T. der Ebene aus-
drückenden Transformationsfunktionen a;^, y^^ j>i der x^ y^ p an gewisse
DifferentialrelatLonen geknüpft sind, deren Bestehen umgekehrt eine B.T.
charakterisiert.
Indessen ist wohl zu beachten, dass keine der beiden Methoden eine
explizite Darstellung sämtlicher B.T. der Ebene liefert. Will man das, so
wird man genötigt, den Begriff der „infinitesimalen'' B.T. einzuführen, das
ist einer solchen, bei der die L.E. nur unendlich kleine Änderungen er-
fahren. Die mittels der Tajlorschen Beihe auszuführende Bechnung zeigt,
dass eine beliebige Funktion f (x, y, p) bei einer infinitesimalen B. T. den
Zuwachs
6) */"-[( W) - Wfy] öt = Bf'öt
erfahrt, wo ^^ einen unendlich kleinen Parameter bedeutet, TT eine gewisse
Funktion der Xy y^ p^ i^f) ^^^ sogenannten „Poissonschen Elammer-
ansdruck'^; umgekehrt liefert 5) bei Annahme einer willkürlichen
Funktion W stets eine infinitesimale B.T.
Der Ausdruck Bf, der Faktor von öt in 5), heisst das „Sjrmbol"
der infinitesimalen B. T., W ihre „charakteristische Funktion".
Mit *der Theorie der B. T. der Ebene ist aufs engste die ihrer
„Differentialinvarianten erster Ordnung'^ verknüpft, das ist der der B. T.
gegenüber invarianten Funktionen von x^y^p; eine solche ist eine beliebige
Funktion von zwei unabhängigen Individuen t«, v\ kennt man von diesen
nur die eine, so bestimmt sich die andere durch eine Quadratur. Weiter-
hin tritt der Begriff zweier „vertauschbarer" B.T. B^f und B^f in den
Vordergrund, das heisst solcher, deren Beihenfolge gleichgültig ist; sie
lassen sich auf eine besonders einfache kanonische Form (nämlich zweier
infinitesimaler Translationen) bx^ngen.
Die Verfasser unterlassen nicht, die obigen Begriffe und Sätze an
zahlreichen Beispielen zu illustrieren. Es mag genügen auf eine An-
T=Lr=
rs.T*
^.„^ Abteilung.
X- ^ und ScbwieTigVcli
••*^ :i äeTaie schar dex g^^
'"^ei «--n solclver ritU^ben
*" A flie Spiralflachen.
.^.=n^-i-'>«^f^^^ eine dnrch-
_ .»^^ _j.ici-*nig "= f-atre etwa
i^Q«*i:«»_^*rder Ebenem
^..::e:Ä J
. -»r^-rs- - ■"-
X - ■ -
_^e der Ebene E im Ba^e
-^ ^-"^'^als die Kurven, deren L.E.
i« .Ucemeinen „Pfaffschen
_ ,-a^ ;. -Allongen m ^ ^„onischen
.1=^1 ^* -
- ^de speöeUe« Unter-
- --•-■•""! ^"gesehen Gleichung-
. ,.,^r 1=^--*-""* -^^ noch von
■-• "'^:^ ^ den 00' I-E
^ ttk, deren Gif''
^liebig^u Fliehe hege«
«. '4on(ie«l»«'51eichn«g«
^ i^ hesiton. D«»
Bezensionen. 181
charakterisiert (durch ihre oo^ L.E.) einen Flückerschen LinienkompLex,
so dass die Theorie der Mon gesehen Gleichungen die der Linienkomplexe
mnfasst.
Eine Monge sehe Gleichung ordnete jedem Baumpnnkt oo^ L.E. zu,
deren Geraden die Kanten eines Elementarkegels waren. Um aach die
dnaiistische Auffassung zur Geltung zu bringen, nach der ein Kegel von
seinen Tangentialebenen umhüllt wird| wird man sagen, dass die Monge sehe
Gleichung zugleich jedem Baumpunkt oo^ ,,Fläohenelemente'^ (kürzer ,,F. E.'^)
zuordnet, wo unter einem F. E. der Inbegriff eines Punktes und einer
durch ihn gehenden Ebene zu verstehen ist. Als ,yKoordinaten'' eines F. E.
werden flojigieren die Koordinaten Xj y, g des Punktes nebst den Grössen
O E ij SS
P^-T-^ ff =" ^' die die Stellung der Ebene (Bichtung ihrer Normalen)
filieren.
In diesem Sinne bietet sich die Fragestellung dar: wie kann man
bei gegebener Mon gescher Gleichung alle Flächen bestimmen, die in allen
ihren Punkten P den zugeordneten Elementarkegel berühren, oder auch,
für deren jeden Punkt P das F. E., das ihm die Fl&cho vermöge der
Tangentialebene zuweist, sich stets unter den oo^ F.E. befindet, die ihm
die Mongesohe Gleichung zuweist.
Es erscheint von vornherein plausibel, dass sich alle diese Flächen
durch Integration einer partiellen Differentialgleichung erster Ordnung in e
F{x^y^z^p^q)^^0 ergeben werden. Anderseits wird jede Integralfläche
einer Mon gesehen Gleichung von oo^ Kurven, den „Charakteristiken", über-
deckt, so, dass in jedem Punkt der Fläche der zugehörige Elementarkegel
längs der betreffenden Kurve berührt.
Der Vollständigkeit halber entwickeln die Verfasser auch die Grund-
züge der PI ück er sehen Liniengeometrie, doch so, dass stets die Beziehungen
za den Differentialgleichungen hervortreten; ein historisches Kapitel über
ältere Untersuchungen über Geradenscharen im Baume dürfte die Geometer
lebhaft interessieren. Als ein typisches Muster für die skizzierten Methoden
erscheint die Behandlung des „tetraedralen Komplexes", das ist der Ge-
samtheit der (reraden, die ein festes Tetraeder nach konstantem Doppel-
Verhältnis schneiden.
Ein bemerkenswertes Hilfsmittel ist hierbei die „logaiithmische Ab-
bildung" des Baumes, in dem Ix^ ly, Iz als neue Veränderliche eingeführt
werden. Logarithmische Abbildungen sind wohl schon öfters von Graphikern
znr praktischen Auflösung von Gleichungen und anderem mit Vorteil ver-
wendet worden , in der Geometrie dürften sie bisher selten aufgetreten sein.
Diese Abbildung vereinfacht hier nicht nur wesentiich die Differential-
gleichung des tetraedralen Komplexes, sondern sie gewährt auch den Vor-
zog, die projektiven Transformationen des Tetraeders in sich in Trans-
lationen umzuwandeln.
Indem wir die Behandlung einiger Probleme der Liniengeometrie, die
auf partielle Differentialgleichungen zweiter Ordnung führen, nur streifen.
-littenurische Abteilung.
Über die Beziehtizigen zwiflchen den Geraden
die Yerfuser selbst als das wiehtiggte des
die konformen Pnnkttransformationen der Ebene
konforme Ponkttransformation der Ebene biogi,
voB i^nmi) willkfirlichen Funktionen ab; beschrftnkt man
iiA liMT mz 仫 <& jeden Kreis in einen Kreis überfftliren, so gelangt
6iiq[»pe von oo* Transformationen, die in der
antomoiphen Funktionen eine so vriohtige Bolle
•:7£-L«ft. ^aimBna kn^it di« Gesamtheit der konformen Pnnkttransformalionen
..-» .^^^^ m 9» Y^m selbst jede Kngel in eine Kugel ftberf&hren, von
-mr- Tus. «ner endlichen Anzahl von (zehn) Parametern ab.
^ Trapp« "^ Toa konformen Punkttransformationen des Baumes
L-sfiuBg^ ^«Stffizt m einer, den Geometem gleichfalls gelSnfigen
-..j .:;mjc ijif» 3«Bm» aof die Ebene, die analytisch durch die Gleicbnngen
X =* X, jf = r, r « »Z
«xru« ^ «Ims dem Banmpunkte (X, Y, Z) der Kreis in der
» ait ii^oa Z«atram (x, jf) und dem Radius r zugeordnet wird
uwr ü«» Abbildung 6) weiter, so erkennt man, dass sie ein
, t». ^»^»t^ Samweockif Termittelt zwischen den konformen Punkttrans-
u*..-.>u«a ^^ 7nnMiiT «ftd den B. T. der Ebene, die jeden Kreis in einen
-^ «%. »3r*-a. ^:^3' Mcuht das darauf, dass vermOge 6) das ebene Bild einer
*.«wi4«tt \ u * «»in« Geraden des Komplexes dX*+ dF*+dZ*«0,
rui
. .a
.••«•
« A.'^il'i^umr <^) stellt sich eine andere, nicht minder wichtige.
«.«* >«v^ ua ':iattm!e ein (allgemeines) Möbiussches Nullsjstem g^
;. 4[«iü^a einer Pfaffschen Gleichung, die sich dordi
>r«uAUon auf die ^fpische Form bringen lisst:
i^,'+xjf) — 2y(lx = 0,
;«r jut-^tiadMitigen quadratischen Transformation
tuir« tMABL iiemnach die Abbildungen 8), 6) nach einander
...V V'^bildong des Baumes in sich, so, dass jedem
j^ ^uitttüi^j^^Hrade des Raumes (X, F, Z) zugeordnet wird,
.^«^ ^tekte^ \^Xy Y, Z) eine Gerade des Nullsystems 7):
^'iiittittation erhSlt man die wichtigen Darstellnng^-
'-,--0, x(X-.iY)-Z-y«0.
w«rr auch die F.E. des Raumes zu „reziproken'^
i^m Pluikt (Ebene) des einen F. E. Ebene (Punkt)
tuihm auch die Flächen zu reziproken Patren.
'.u^ltfich eine ein -zweideutige Zuordoong der
q .- jMoi Pter reziproker FlSchen im Räume (r, //.>')
^^utfM \^ X, r, Z) korrespondiert und umgekehrt.
.«•
« --«*»■
, •> ••A*
1
Rezensionen. Ig3
Im besoaderen gehen die F. E. einer Engel über in die zweier Geraden
(die dann reziproke Polaren des Nullsystems sind).
Das bemerkenswerteste Ergebnis ist aber, dass sich bei zwei vermöge
9) Zugeordneten Flächen die Krümmnngslinien den Haupttangentenkurven
entsprechen.
Der dritte und letzte Abschnitt behandelt die Theorie der F. E. und
als einen integrierenden Bestandteil von ihr die Theorie der partiellen
Differentialgleichimgen erster Ordnung
10) F{x,y,e,p,q)^0.
Diese Auffassung wird aber erst allm&hlich entwickelt. Vorerst be*
gnügen sich die Verfasser damit, Lagranges Theorie der Gleichnngeii
10) in einer geometrischen Einkleidung vorzutragen , wie sie im wesent-
lichen schon Monge gew&hlt hat, wobei der Begriff des F. E, eine mehr
formale Bolle spielt, insofern er die Sprechweise erleichtert
In diesem Sinne verlangt die Integration von 10), die durch 10) be*
stimmten oo^ F. E. in oo' Scharen von je oo^ Elementen einer Fläche an-
raordnen. Die Gleichung all dieser Flächen, die zwei Parameter a, b mit
sich fahrt:
11) i?=- <l>(a?, 3/5 ayh)
ist die „vollständige Lösung" von 10); durch Differentiation und Elimi-
nation der a, h kommt man von 11) zu 10) zurück. Für irgend eine
Ldsong e ^ g>(Xj y) von 10) liegen dann drei Möglichkeiten vor: I. Die
Fläche jBf = 9 hat alle ihre oo' F. E. mit einer Fläche 11) gemein, ist
also in 11) als „Partikularlösung" enthalten; 11. die Fläche e ^ q> hat
mit jeder von gewissen oo^ Flächen 11), die durch eine willkürliche Gleichung
Q(a, &)=»^0 ausgeschieden werden, je ein F. E. gemein, ist also deren
Umhüllende, das liefert die ,, allgemeine" Lösung von 10); in. die Fläche
r = (p hat mit jeder Fläche 1 1) nur eine diskrete Anzahl von F. E. gemein,
ist also die Umhüllende von 11), und heisst eine „singulare" Lösung
von 10),
Die beiden letzteren Lösungen ergeben sich aus 11) durch ausführ-
bare Operationen, so die allgemeine Lösung (Integralfläche), auf die wir
nns hier beschränken, durch Elimination von a aud:
wo h (a) die mit co (a, &) »» 0 äquivalente Funktion h von a bedeutet.
Die Kurven, die 12) bei Variieren von a darstellt, sind die „Charakteristiken"
von 11), deren es aber nur eine oo' Schar giebt, da man die drei Grössen a,
&(a), &'(a) als die drei einzigen Parameter ansehen kann.
Diese oo' Charakteristiken fahren unmittelbar vermöge ihrer oc^ L. E.
wieder asor Theorie der Monge sehen Gleichung zurück: deren Elementar-
kegel aiud genau dieselben, wie die durch die F. E. 10) einem jeden Punkte
zugeordneten.
Die systematische Behandlung des Gegenstandes basiert auf dem
Fnndamentalbegriff eines .„Vereines" von F. £. Sagt man von zwei unend-
^>^ Historisch -litterariflclie Abteilung.
izh benachbarten F. £^ sie seien in „vereinigter Lage^': wenn sie die
/ - j. : r -^:a.e «Tleichung d£ — pdx — qdy ^= 0 erfüllen, so bildet eine Schar
-'-n F E- einen ^Terein*^, wenn jedes Element der Schar mit allen unend-
ija jenaciifaarten Elementen der Schar vereiBtigt liegt.
Hin Eementvcrein besteht entweder aus c»* F. E. — dann ist er eine
^^Iv.'^-. )der eine Kurve, oder ein Punkt — oder aus oo^F. E., dann ist
■r -1:1 Elementarkegel, oder, wenn die 00* F. E. längs einer Kurve liegen.
t.1 .ZI:^menC5treifen*'. Dann lautet das, alleF&lle umfassende Problem
.-r -viininon von 10"): Man soll alle Elementvereine der 00* F.E. 10)
'.lI.:^u :ie!i. Eine ,.Tollstindige Lösung^ von 10) ist jetzt allgemeiner
•utt» >.iiar von 3C^ (verschiedenen) Vereinen von je 00* F. E., die 10)
:^)u^-u. Noch wichtiger ist der Begriff des „charakteristischen Streifens^
.*x' •?(*: ^a die Stelle der „Charakteristik^^ tritt. Deutet man nämlich
v.> ^inkrkoordinaten in einer (a, &)-Ebene, so ist ein charakteristischer
>^-*.. .M «lutucti d&^ riumliche Bild eines L. E. der Ebene; denn eine ein-
*» n :A*ii:un:ir i^^igt. dass zwei sich in einem Punkte (a, 5) berührende
* ^-.^t^ii ^ K '» ' - 0, «j (rt, 6) == 0 zwei allgemeinen Integralfiftchen von 10)
>:•-< ifu, die sich längs der Charakteristik 12) berühren, das heisst
...i ' ait«i5>u:«LtV?a gemein haben.
>^ i«tt;vc tuan anderseits die Gesamtheit der Integralflächen von 10)
,.iv w:^**»iwio, aber besünmit gewählte (^,^)-Ebene, so wird da-
.%4>«.'uu ier ;^'*. ^V Ebene und der (§, ^)- Ebene eine Beziehung fest-
^t> IK'^iehansr erweist sich als eine B. T.
IC uits versagen, auf die weiteren Ausführungen in dieser
^o dan Existenzbeweis für die Integrale einer analytischen
't^i'ier die wichtige Bolle, welche die „Involutionsbeziehnng*
;.ci«.oungen 10\ spielt — einzugehen, weisen wir noch kun
N.^i.'^'«^*^ bin> die — in Analogie mit den bekannten Er
»^4 iea ^wC^hnlichen Differentialgleichungen — von dem Vor
.a ii«> Keuatnis einer oder mehrerer infinitesimalen Punkt
..*,-, i^'' '^^^ Gleichung 10) gestattet, für ihre Integration
.^.3^ l *tief:»uchangen sollen im zweiten Bande systematischer
.. .^a werden. Desgleichen möchten wir die Geometer noch
k> cv^Le Kapitel aufinerksam machen, in dem eine Reihe
, ^ '*^i>Ioiue analytisch, aber unter wesentlicher Verwendung
■ *t4. ^(«'iOtiit wird. Es handelt sich um die Bestimmung
^.^ *0\ dur^^tt Charakteristiken auf allen* Integralfiächen
». ^*«i^v"^ULrv«n> oder Erümmungslinien, oder geodätische
.^ >:.ii«i; ferner die, deren Integralflächen zu Normalen
.» ;«<^b<^a<»Q Linienkomplexes haben, sowie die, deren
^ n>.v;\ut^''he Linien enthalten, die einem vorgelegten
.>«;. Mit Ausnahme des dritten werden diese Probleme
tt« di'tu Leser eine Vorstellung nicht nur von der
w!^ rudern auch von den Gedankengängen selbst
V« «.Ik
V** •»
Rezensionen. 135
die es beherrsclien, zu yerschaffen — ein Versuch, der allerdings nur dann
erspriesslich wirken kann, wenn er zn wirklichem Stadinm des auch
stilistisch gut geschriebenen und mit schönen Zeichnangezi illastrierten Baches
anregt — so seien nns noch einige zusätzliche Schlussbemerkungen gestattet,
Herr E. Study hat bereits in den Göttinger Anzeigen Ton 1897, 8. 436 — 445
eine Beihe von Einwänden eriioben, die wir im ganzen für gerechtfertigt
halten. Dahin gehört einmal, dass es Lie verschmäht,' beim L. £. (und
entsprechend beim F. E.) die beiden Richtungen, die positive und negative,
zu trennen, was für manche Gattungen von Problemen nicht nur opportun^
sondern geradezu notwendig erscheint. Femer wird man Study beistinmien
müssen, wenn er das gefiissentliche Vermeiden der homogenen Koordinaten,
oder allgemeiner gesprochen, den öfteren Mangel zweckmässiger Koordinaten-
systeme missbilligt.
Wir mögen in letzterer Hinsicht etwa die fundamentalen, auf ge-
wöhnliche rechtwinklige. Punktkoo^rdinaten bezogepen Gleichungen 7) heraus-
greifen. Trotz ihres scheinbar einfachen Aussehens wird kaum jemand im
stände sein, bei ihrem Anblick den reichen, in ihnen verborgenen Ge-
dankeninhalt auch nur zu ahnen, dessen allmähliche Enthüllung denn auch
wie eine Beihe von Überraschungen wirkt. Bei Anwendung von (über-
zahligen) Kugelkoordinaten würden nicht nur die Gleichungen selbst, sondern
auch die Bechnung, die zu ihnen führt, wesentlich durchsichtiger werden.
Andererseits können wir es sehr wohl verstehen, aus welchen Gründen
Herr Lie auf derartige formale Verschönerungen seines Apparats kein
Gewicht gelegt hat. Die ganze Bichtung seiner Untersuchungen kann
unseres Erachtens in zwei Stichworten charakterisiert werden. Einmal liegen
die grossen Fortschritte, die er erzielt hat, in der geeigneten logischen
Zusammenfassung scheinbar diskreter Begriffe zu höheren Einheiten, wie
er z.B. der Begriff des Elementvereines in Ebene, Baum (und höheren
Bäumen) ist.
Herr Lie hat bei seiner Auswahl, imi mit Schopenhauer zu reden,
den beiden Hauptprinzipien der Homogenität und der Spezifikation gleich-
massig Bechnung getragen, das heisst, in populärer Sprechweise, seine
Begriffe sind weder zu eng, noch zu weit. Dadurch hat er es eben er-
möglicht, viele Fälle, die früher als „Ausnahmefälle^^ beiseite standen
oder gar störend wirkten, einem grösseren Hauptfall anzugliedern.
Von nicht geringerer Wichtigkeit ist für die sehr umfassende Gattung
seiner Probleme das analytisch -geometrische Prinzip der Abbildung, in
dessen Ausübung er unerschöpflich ist. Die Kunst dieser Abbildung be-
steht geradezu darin, Erscheinungen, die auf einem ersten Gebiet schwer zu
entwirren sind, durch Übertragung auf ein anderes Gebiet zu selbstver-
ständlichen zu machen.
Man wird wohl aber nicht fehl gehen, wenn man annimmt, dass eine
gesunde Weiterentwickelung der Gesamt -Mathematik gerade wesentlich an
jene beiden Prinzipien gebunden sein wird, da sie ein Auseinanderfallen
des Ganzen in eine unübersehbare Beihe von Teilen verhüten.
18S Historisch -litterarische Abteilung.
Ab tetie Fordenomg wird allerdingrs die schon oben bertihrte binsa-
treten misMD, dass jede Beziehung zwischen mathematiachen GhrCssen auch
eitte ihm adäquate Fonn aniunehmen hat; man wird immer wieder darauf
nritettoiiUBeB mHasen, mit Plücker za reden, in den Gleichungen (und
«war nicht bloas den geometrischen) unmittelbar zu lesen: zu dem Behuf
solien aie fireüich ^leabar^' sein. Das bedingt dann wieder, dass die
blosse Bechauiig überall auf das denkbarste Minimum zu reduzieren ist.
Was bei einem derartigen üntersuchungsprogramm in jedem Einzel-
hU mit dem Beiwort „neu" zu belegen ist, wird stets Sache der subjektiTen
Metttung bleibea. In diesem Sinne sind wir der Überzeugung, dass gerade
der TOiriiegeade Band — mögen auch manche Faohgenossen in ihm nichts
weeentlieh aeues tu finden meinen — fruchtbar wirken wird.
W. Fb. Meyer.
Kinfthmn^ in ü^ Theorie der analytisclieii Funktionen einer kompleien
VerSl4ef liehen. Von H. Burkhardt. Leipzig 1897. Veit & Comp.
Ua^ in der Überschrift genannte Werk zerfällt in sechs Abschnitte
uu4 s^tellt sich als Aufgabe, den Studenten gleichzeitig den Zugang lor
'^iciuä^au^hea und Weierstrassschen Fonktionentheorie zu eröffnen, wobei
cuovU dit» Uiemann sehen geometrischen Vorstellongsformen in den Vorder-
^luiivi kC^dtelit sind.
0«i* ar^te Abschnitt besch&fdgt sich mit der Theorie der komplexen
i.i.ou. l>i^ Lt^hre von den gebrochenen und negativen Zahlen wird dabei
.^.^'>i>(: als^ bekannt vorausgesetzt, die komplexen Zahlen werden sodann
^> \uu< u^»4uu^ eingeführt, ihre Eechnungsoperationen angegeben und
• s. . w,ii»<b i^^eutet
'S- 4 '.v^oite Abschnitt behandelt die rationalen Funktionen einer
. v.u \ etiUiUerlichen und die durch sie vermittelten konformen Ab-
^* .u K;^ wird lonftohst der Begriff der konstanten und der verSnder-
^ «ex^u v.u*Osse definiert und daran sofort derjenige der rationalen
. . ^ « Ki kom|>leien Veränderlichen angeknüpft. Nennen wir die
z'-f(z)
. u.^ ;«r ; Kbene auf die / Ebene dar, oder, wenn man die
u sler^^lben £bene und unter Zugrundelegung desselben
..: «v^«« <^iU# Transformation der Ebene ia sich. Die hierbei
<... uuit^^u werden bei einer Beihe von Transformationen
»o* ^ud es im wesentlichen die Transformationen:
k %
' - ^ j—i (mit ihren verschiedenen SpezialföUen),
+
1
^•MÄ^a wird nicht nur in der Ebene, sondern aach
Rezeneionen. Ig7
Sodann folgen einige wenige allgemeine Sätze über ganze und ge-
brochene rationale Funktionen. Es ist weniger der Zweck dieses Abschnittes,
die mannigfaltigen bei den behandelten Funktionen anfbretenden Abbildnngs-
anfgaben genauer zu studieren, als an der Hand derselben einige Funda-
mentalbegriffe der modernen Funktionentheorie in einfacher Weise ein-
zofQhren. Es sind dieses die Begriffe einer Gruppe von Transformationen,
der Invariante einer Gruppe, der automorphen Funktionen, des Funda-
mentalbereiches einer Funktion u. s. f. Ich möchte diese überaus einfache
nnd anschauliche Art der Einführung in die Funktionentheorie als eine
äusserst glückliche bezeichnen. Ein jeder, der sich mit Funktionentheorie
beschäftigt, mag er im übrigen der Weierstrassschen oder der Bie-
m annseben Anschauungsweise folgen, wird aus ihr mannigfachen Gewinn
erzielen.
Weniger einverstanden kann Referent sich mit dem dritten Abschnitt
erklären. Derselbe enthält Definitionen und Sätze aus der Theorie der
reellen Veränderlichen und ihrer Funktionen inklusive der Sätze über
Differentialquotienten, bestimmte' einfache und Doppelintegrale. Es ist nicht
die Absicht des Verfassers, diese Sätze zu entwickeln, vielmehr begnügt er
sich damit, sie anzuführen und verweist im übrigen auf die wichtigsten
Werke über die Theorie der Funktionen einer Veränderlichen. Die Bedenken,
die sich gegen eine solche Darstellung erheben lassen, sind die folgenden.
Erstens erscheint es nicht logisch, diese Theorie erst im dritten Abschnitt
aufzustellen, da in den früheren Abschnitten teilweise schon von ihnen
Gebrauch gemacht ist. So z. B. werden an dieser Stelle erst die irrationalen
Zahlen eingeführt, obgleich mit ihnen thatsächlich schon beständig operiert
worden ist; femer wird definiert, was unter einer reellen veränderlichen
Grösse x zu verstehen ist, während doch schon im zweiten Abschnitt der
kompliziertere Begriff der komplexen Veränderlichen eingeführt wird. Ebenso
wird jetzt erst der Begriff der Stetigkeit erläutert, trotzdem schon zuvor
mehrfach von dem stetigen Verhalten bestimmter Funktionen gesprochen
worden ist. Wenn es daher überhaupt notwendig erscheint, die angegebenen
Satze zusammenzustellen, so dürfte es besser am Beginn des Werkes ge-
schehen. Es kommt aber ein zweiter schwerwiegender Einwand hinzu.
Der dritte Abschnitt umfasst nur wenige Seiten — das Verständnis des-
selben erfordert aber bei der von dem Herrn Verfasser mit Recht erstrebten
lud geforderten Strenge ein sehr eingehendes Studium der Theorie der
reellen Funktionen. Die letztere kann aber als einfach nicht mehr be-
zeichnet werden, sodass der elementare Charakter des Burkhar dt sehen
Buches geradezu illusorisch wird.
Um hier nur einen Punkt schärfer hervorzuheben: die Hauptschwierig-
keit bei der Einführung in die Cauchy-Eiemannsche Funktionentheorie
besteht erfahrungsgemäss in einer klaren und strengen Begründung des
Cauchyschen Integralsatzes. Wird nun, wie es in dem vorliegenden
Boche geschieht, der Satz über die Reduktion eines gewissen Doppel-
integrals auf ein Linienintegral einfach als bekannt vorausgesetzt, so ist
Igg Historisch -liiterarische Abteilung.
damit jene Schwierigkeit in Wahrheit nicht überwunden, sondern lediglich
übergangen — der Student muss dann eben zusehen, wo er die nötige Be-
lehrong findet.'^ Die gewöhnlichen Yorlesongen nnd Lehrbücher über
Differential- und Integralrechnung werden hierbei nicht genfigen. Aus
diesem Grunde will es mir sehr bedenklich erscheinen, dergleichen Dinge
in einem für Anfänger bestimmten Elementarbuche über Fnnktionentiieone
ohne weiteres als bekannt vorauszusetzen.
Der vierte Abschnitt beschäftigt sich mit den eindeutigen analytischen
Funktionen einer komplexen Veränderlichen. Der Herr Verfasser knüpft
von neuem an die Theorie der rationalen Funktionen an, aber jetzt nach
anderer Richtung, wie im dritten Abschnitt. Er entwickelt den Begrif
der Stetigkeit und den Begriff des j)ifferentialquotienten einer rationalen
Funktion komplexen Argumentes und zeigt dann vor allem, dass die hin-
reichenden und notwendigen Bedingungen dafür, dass ein Ausdruck von
der Form X^tY^ in welchem X und Y rationale Funktionen von x und y
bedeuten, auf die Form einer rationalen Funktion von z =^ x + iy gebracht
werden kann, folgendermaßen lauten: X imd Y müssen den partiellen
Differentialgleichungen Genüge leisten:
dy dx'
ar^ d_x
dy dx'
Diese Eigenschaft giebt dem Herrn Verfasser Anlass zu der bekannten
Definition einer in einem Bereiche regulären eindeutigen Funktion des kom-
plexen Arguments x + iy. Mit der so gewonnenen Definition beginnt die
Einführung einer neuen allgemeineren Metbode für den weiteren Aufbau
der Funktionentheorie. Bisher war der Herr Verfasser von einfacheren zn
schwierigeren Funktionen übergegangen, deren analytische Form von vom-
herein feststand. Von jetzt an knüpft er nicht mehr an irgendwelche ana-
lytische Ausdrucksformen an, sondern im Gauchy-Biemannsohen Sinne
an bestimmte Eigenschafben der regulären Funktionen. Hierbei geht er in
der üblichen Weise vor. Er definiert zunächst das Integral einer regulären
Funktion komplexen Argumentes und entwickelt im Anschluss daran den
bekanntea 0 au chy sehen Satz, mit dessen Hilfe der Wert, den eine regn-
läi« Funktion des komplexen Argumentes z in irgend einem Punkte i eines
B«ra.che8 S besitzt, ausgedrückt wird durch die Werte derselben Funktion
wt dtttt Bande dieses Bereiches. Dieser Cauchysche Satz dürfte wohl
:x: Ü9 maer grossen Allgemeinheit und Fruchtbarkeit als der wichtigste
iäin'Ä bleibt es dahingestellt, ob es bei der Einfahrung in die Funktionen-
.— •- '..^rstiupt iw^ckmäfisig erscheint, den C au chy sehen Lehrsatz mit Hilfe
m~ -»TjminwicTÄlßatow zu beweisen. Man vergleiche über diesen Pnnkt die
^ __^ "^ i>isir$h4in über den C au chy sehen Integralsatz in den Möncliner
^oa \am Jahre 1896.
Rezensionen. 139
des ganzen Baches bezeichnet worden — er ist es, welcher der in dem-
selben vertretenen Auffassung der Funktionentheorie das charakteristische
Gepräge giebt. Gerade aus diesem Omnde erschien es mir zweckmässig,
auf die unzulängliche Erörterung seiner eigentlichen Grundlagen innerhalb
des Burkhardtschen Buches oben ganz ausdrücklich hinzuweisen.
Von diesem G au chy sehen Lehrsatz werden in dem vierten Abschnitt
drei Anwendungen gemacht.
Erstens wird gezeigt, dass, wenn eine Funktion komplexen Argumentes
in einem Kreise um den Nullpunkt regulär ist, sie sich für alle Punkte (
im Innern desselben in eine gewöhnliche Potenzreihe von ^ entwickeln
ISsst.
Zweitens resultiert daraus der Laurentsche Satz betreffend die Ent-
wickelung einer Funktion, die in einem von zwei konzentrischen Ejreisen
um den Nullpunkt begrenzten Ringe regulär ist.
Drittens wird der Satz bewiesen, dass die Summe einer in einem
zusammenhängenden Bereiche gleichmSssig konvergenten Reihe regulärer
Funktionen selbst eine innerhalb dieses Bereiches reguläre Funktion
Torstellt.
Der erste Satz fClhrt naturgemäss zu derWeierstrassschen Funktionen-
lehre zurück, bei welcher die Potenzreihe das alleinige Fundament bildet.
Die einfachsten Eigenschaften der Potenzreihen werden aufgestellt und die
charakteristischen Eigenschaften der rationalen und der ganzen transcen-
denten Funktionen entwickelt. Von letzteren werden die Exponential, die
Sinns- und die Cosinusfunktion gesondert betrachtet. Dabei zeigt es sich,
dass der Begriff der regulären Funktion noch nicht vollständig genügt. Der
Fnnktionsbegriff muss dahin erweitert werden, dass in dem näher zu unter-
suchenden Bereiche einzelne Ausnahmepxmkte zugelassen werden, in welchen
entweder überhaupt kein bestimmter Funktionswert vorhanden ist oder der
betreffende Funktionswert in seiner Beziehung zu den Nachbarwerten
nicht mehr alle Bedingungen erfüllt. Hierbei kommt der Herr Verfasser
zn der Definition des Poles einer Funktion /'(^), führt femer bei der
ganzen transcendenten Funktion den ünendlichkeitspunkt als wesentlich
singnlären Punkt ein — wenn auch an dieser Stelle die letztere Bezeich-
nnngsweise nicht gebraucht wird.
Die Laurentsche Reihe giebt Anlass zu der Entwickelung der
Fourierschen Reihe, der dritte Satz endlich über die Summen unendlich
vieler regulärer Funktionen führt zu dem bekannten Mittag-Le ff 1er sehen
Theorem über die Entwickelung einer Funktion mit unendlich vielen Polen
iii der Form einer unendlichen Partialbruchreihe. Dasselbe wird unter ge-
wissen beschränkenden Annahmen bewiesen und als Beispiel die Funktion-
cotang e betrachtet.
Schliesslich ist zu bemerken, dass sich auch in diesem Abschnitt einige
Untersuchungen über konforme Abbildungen vorfinden.
Der Inhalt dieses Abschnittes muss als ein reicher bezeichnet werden,
die Darstellung ist, wie durchweg, eine elegante.
J90 Historisch -litterarische Abteilang.
Der fünfte Abschnitt beschäftigt sich mit den mehrwertigen ana-
lytischen Funktionen einer komplexen Veränderlichen. Der Herr Verfasser
bemerkt in der Einleitong, dass die von ihm getroffene Anordnung des
Stoffes vielleicht nur geteilter Zustimmung begegnen wird. Er betrachtet
nämlich zuerst zwei unendlich vieldeutige Funktionen, den Arcus einer
komplexen Grösse und den Logarithmus, deren Bie mann sehe Flächen kon-
struiert werden. Die hierbei gewonnenen Sätze werden zur Diskussion von
y»^ der Funktionen, die auf der Biemannschen Fläche von Y^ eindeutig
sind, der Funktion yz und einzelner anderer mehrdeutiger algebraischer
Funktionen gebraucht. Die Diskussion der allgemeinen algebraischen
Funktionen fehlt. Mit dem letzteren Punkte kann Beferent sich durchaus
einverstanden erklären, dagegen erscheint ihm der Aufbau einer Theorie
der Funktion yexmä yz auf der Theorie des Arcus und des Logarithmus
denn doch zu weit hergeholt. Zwar wird man gut thun, von der trigono-
metrischen Form der komplexen Zahlen Gebrauch zu machen, das könnte
aber doch geschehen, ohne zuvor so tief in die Theorie des Arcus und des
Logarithmus einzudringen, als der Herr Verfasser es thut.
Noch ein Punkt sei aus diesem Abschnitt herausgegriffen. Der Herr
Verfasser definiert den allgemeinen Logarithmus einer komplexen Grösse
durch das Integral:
ß
dS_
die Theorie des gewöhnlichen reellen Logarithmus setzt er aber hierbei
alu bekannt voraus. Beferent würde es fOr methodisch richtiger halten,
4II11 Definition und die Eigenschaften des allgemeinen Logarithmus in der
Wi>ise festzustellen, dass die Definition und die Eigenschaften des reellen
fiaillrlichen Logarithmus der reellen positiven Zahlen sich als spezielle
KülU daraus ergeben.
liu sechsten Abschnitt, welcher als „Allgemeine Funktionentheorie ^'
hit'/.ni()hnnt ist, wird der allgemeine Begriff der analytischen Funktion einer
komplexen Veränderlichen entwickelt. Der Herr Verfasser denkt sich zu-
lUlolmt in einem beliebigen Bereiche S eine reguläre (d.h. Gauchj-Rie-
mii fi II MC'ho) Funktion f(x) als ursprünglich vorgelegtes „ Funktionselement "^
ir|(endwie definiert und daraus mit Hilfe von Tajlorschen Beihenent-
witikolungen, deren Eonvergenzbezirke über 6' hinausreichen, neue„Funküons-
üluiimiito** abgeleitet. Die Gesamtheit der durch solche „analytische Fort-
Hui^ung** erreichbaren Elemente konstituiert dann eine „analytische Funktion**,
i'ib iUuitti also hier eine Vermischung der Cauchy-Biemannschen und der
WtiiürHtrasB sehen Definitionsform statt, auf die der Herr Verfasser augen-
bcliiiitilii;)) grosses Gewicht legt, die mir indessen nicht glücklich durch>
|/i:ftilirt zu sein scheint. Vor allem bemerke man folgendes: während bei
Wiiitirutraas immer nur eine einzelne Potenzreihe mit bestimmten Eoeffi-
Rezensionen. 191
denten als Foxiktionseienient bezeichnet wird, verliert dieser Begriff jede
feste Bedeutung, wenn, wie es hier geschieht, die genannte für irgend
dnen Bereich S definierte Funktion f(/) als Funktionselement eingeführt
rird. Denn mit demselben Bechte müsste dann auch f(js) mit einer Reihe
'on Fortsetzungen genonunen als ein einziges Funktionselement gelten,
der man müsste etwa die Festsetzung treffen, dass ein neues Funktions*
lement beginnt, sobald die Variable e den ursprünglichen Definitionsbereich
^erlasst. In diesem Falle würde aber der Begriff des Funktionselementes
^on der znf&lligen Wahl des Bereiches S abhängen, und es entsteht ferner die
7nzutraglichkeit, dass eine und dieselbe Potenzreihe, welche innerhalb S mit
^(/) übereinstimmt und auch noch in einem gewissen ausserhalb liegenden
Sereiche 8' konyergiert, nunmehr zwei verschiedene Funktionselemente vor-
teilen würde. Dergleichen Unebenheiten hätten durch ein konsequenteres
festhalten der Weierstrass sehen Definitionen und Entwickelungen ver-
nieden werden können. Ohne zu tief hierauf einzugehen, möge folgendes
>emerkt werden. Auch bei Herrn Burkhardt tritt die Potenzreihe, welche
>ei der Gauchy-Riemannschen Betrachtongsweise lediglich eine sekun-
lare Bolle spielt, als wichtiges, ja eigentlich alles beherrschendes Moment,
Lhnlicli wie bei Weierstrass in den Vordergrund. Wenn das aber ge-
Mihieht, so wäre ein tieferes Eingehen auf deren Eigenschaften erforderlich
gewesen, als es thatsächlich geschieht. Insbesondere wird der fundamentale
Satz über den wahren Eonvergenzbezirk einer Potenzreihe, durch welchen
las Atiitreten singulärer Stellen und deren wahre Natur erst verständlich
inrd, schwer vermisst. Was sich hierüber in dem Burkhardt sehen Buche
ladet, scheint doch gar zu unzulänglich. Das gleiche gilt von denjenigen
^merknngen, welche sich auf analytische Funktionen analytischer Funktionen
>eziehen.
Alles in allem muss man sagen, dass von dem elementaren Charakter
ind der lichtvollen Klarheit der Weierstrasssohen Methode leider viel zu
v^enig in den vorliegenden Abschnitt übergegangen ist. Wesentlich besser
graten sind die nachfolgenden funktionentheoretisoh- geometrischen Be-
Taefatungen (Spiegelung, konforme Abbildung), mit welchen das Buch
Krhliesat: hier zeigt sich die knappe nnd elegante DarsteUungsweise des
lerm Verfassers wieder von ihrer besten Seite. j^ Krause
Lbels theorem and the allied theory including the theory of the tbeta
functions by H. F. Baker. Cambridge 1897. At the üniversity Press.
Das in der Überschrift genannte Werk ist mit sehr grosser Sach- und
itteratnrk^uitnis geschrieben und enthält eine Übersicht über die wich-
igsten Teile aus der Theorie der Abelscben Integrale und ihrer Umkehr-
onktionen. Es zerfällt in zwei Teile, von denen der erste in acht
Kapiteln die Theorie der Integrale, der zweite in zwölf Kapiteln die Theorie
ler Umkehrfunktionen enthält. Die Lektüre des Werkes wird einigermaßen
192 Historisch -litterarische Abieilnng.
durch den umstand erschwert , dass der Herr Verfasser das Forsythsche
Lehrbuch über Fnnktionentheorie als bekannt voraussetzt.
Im ersten Teile werden, am wenigstens eine kurze Übersicht über
den reichhaltigen Inhalt zu geben, die Ab e Ischen Integrale der drei Te^
schiedenen Arten definiert und mit einander Tergüchen. Bei der Betrachtncf
der rationalen Funktionen zweier veränderlicher Grössen, zwischen dene:
eine algebraische Gleichung besteht, ergiebt sich der Begriff des Geschlecht«^
der Weierstrasssche Lückensatz und der Biemann-Bochsche Satz. Dit
Weiterführung der Theorie ergiebt eine Vereinfachung in der Form d«
Abe Ischen Integrale. Es werden dazu die Fundamentalsjsteme der deü*
nierten Funktionen eingeführt, ihre Eigenschaften untersucht und An-
wendungen auf die Darstellung der Integrale der verschiedenen Arten g«-
macht. Im fünften Kapitel werden einige besondere Fälle der Biemanc*
sehen Fläche, insbesondere der hyperelliptische in Betracht gezogen. Das
sechste Kapitel bringt geometrische Anwendungen. Im siebenten Kapitel
wird die Theorie von Funktionen entwickelt, welche alle rationale
l<\inktionen auf der Bie mann sehen Fläche darzustellen erlauben, danebc
finden sich Betrachtungen über die Vertausohung von Argument und Para-
meter und Periodenrelationen. Das folgende Kapitel hat das Abel seh«
Theorem zum Gegenstand. Dasselbe wird auf mehrfachem Wege bewiesen
und geometrisch gedeutet. Hiermit schliesst der erstQ grosse Teil dd
Werkes. Es folgt nunmehr im neunten Kapitel das allgemeine Umkek
problem. Die Auflösbarkeit wird nachgewiesen und dazu die allgemeine
Thetafunktion eingeführt, deren charakteristische Eigenschaften Studien
werden, insbesondere werden auch die Nullstellen eingehend untersacht
Die bei der ümkehrung auftretenden Beziehungen werden in einigen F&lln
noch eingehender diskutiert, so vor allem in dem hyperelliptischen F&Ue
Hodann wendet der Herr Verfasser sich zu einer sorgfältigen von den früheräi
Htitrachtungen unabhängigen Theorie der allgemeinen Thetafnnktionen. l\
werden dazu die verschiedenen Arten von Additionstheoremen, daroste
rlia von Frobenius und in neuester Zeit von Prym und Krazer gegebeciii
ausführlich entwickelt und zur Aufstellung von Thetarelationen verwandt
Das allgemeine Transformationsproblem wird aufgestellt und die allgemeinea
l^irmeln abgeleitet, hierbei wird auch der Fall kurz berührt, dass äA
Transformationszahlen gebrochene Zahlen sind. Das spezielle Tiac^
forniationsproblem, sowie die mannigfachen Differentialgleichungen und Ent-
Wickelungen der Thetafnnktionen respektive Thetaquotienten werden nicht
in lieLracht gezogen. Eine Theorie der komplexen Multiplikation n:i
üiiiigti Bemerkungen über die Reduktion höherer auf niedere Integre«
üchlieHHt das inhaltreiche Werk, dessen Lektüre einem jeden au& warsr.e
empfohlen werden kann, der sich mit der allgemeinen Theorie der Abfi^
Hc-hen Integrale und Funktionen beschäftigt. M.Krause,
Rezensionen. J98
rheorie des fonctiMs algibriqnes de denx yariaUes independantes.
Par Emile Pioard, Membre de Tlnstitat, Professeur a rüniyersiÜ
de Paris, et GEORass Simakt, Oapitaine de Fregate, Bepititenr a
l'Ecole Polyteohniqne. Tome I. VI, 246 p. 8^. Paris 1897.
Gauthier-Villars et fils.
Dieses Werk stellt den ersten Versuch dar, eine Theorie, welche bisher
IQ dem Dunkel der Zeit- und Akademieschriften sich entwickelt hat, in
{jstematischer Form zusammenzufassen und einem weiteren Leserkreise vor-
rafOhren. Wie die Theorie der algebraischen Funktionen einer Variablen
ans zwei Quellen, aus der Kurven- tmd aus der Fanktionenlehre, entsprungen
ist, so hat auch die vorliegende höhere Theorie doppelten Ursprung: einen
geometrischen in deutschen Arbeiten von 1868 — 1874 über die rationale
Transformation algebraischer Flächen, einen transcendenten in Arbeiten, um
1884, des einen der beiden Verfasser dieses Buches, E. Picard's, über
die Existenzbedingungen totaler algebraischer Differentialausdrücke auf
siDgulären Flächen. Beide Unters achungsrichtungen sind inzwischen fort-
entwickelt worden; die erstere ist in neuerer Zeit durch einige talentvolle
jüngere italienische Mathematiker in lebhaften Fluss geraten, die zweite
hat Herr Picard selbst durch neue Resultate bereichert, besonders in einer
vor kurzem gehaltenen Vorlesung, aus welcher auch das Werk hervor-
gegangen ist. Man könnte so fürchten, dass die geometrische Richtung
in der Darstellung stark zurücktreten möchte. Indes sorgen die Verfasser
in den beiden letzten der 8 Kapitel des ersten Bandes für eine selbständige
Darlegung der Resultate jener früheren Arbeiten, der nächste Band soll
auch über ihre Weiterführung berichten und wird hoffentlich auch zur Aos-
Mlong der grossen Lücke, welche bis jetzt die beiderseitigen Invarianz-
betrachtnngen von einander trennte, beitragen.
Der vorliegende Band bringt zunächst einige Kapitel sehr allgemeiner
Natnr über die Definition totaler m-facher Integrale im n-fach ausgedehntem
Räume, über die Riemann-Bettischen Zusammenhangszahlen beliebig aus-
gedehnter Gebilde, über die Ausdehnung der Cauchjschen Residuentheorie
anf Doppelintegrale und die zugehörigen Periodenverhältnisse — zum grösseren
Teile nach Poincare. Die in den Kapiteln IV — VI gebotenen Anwendungen
anf algebraische Flächen, die Betrachtung der zugehörigen linearen eyklischen
Wege und einfachen totalen Differentialausdrücke gehören ganz Herrn
Picard an. Insbesondere ist es erfreulich, dass die Verfasser hier den
Standpunkt der Auflösung der Singularitäten einer Fläche durch Trans-
formation adoptieren und sogar eine neue, verhältnismässig einfache Methode
vorschlagen, welche freilich^ trotz richtiger Endresultate, noch weiterer Durch-
arbeitung (siehe S. 78) bedarf. Dass das Beispiel Seite 175 zu keinem Integral
dritter Gattung geführt hat, liegt wesentlich daran, dass die dort betrachtete
Fläche eine rationale ist. Auch die beiden letzten mehr geometrischen
Kapitel über Flächen und ihre Doppelintegrale sind sehr übersichtlich (nur
die Bemerkung über den Fall /' » 0, Seite 182 und 188, nicht zutreffend).
Hlrt-Utt. Abt. d. ZeiUcbr. f. Math. u. Phys. 48. Jahrg. 1898. 6. Hefl 15
ffistoiisch- litterarische Abteilung.
will auch durch Anwendungen die Bedentong der
Theorien ersichtlich machen. So begrilssen wir dem
^-««f' T.^nc liis Itestellimg — wie die Verfasser es aossprechon — dei
^^--!t*Tär'^:;rHi Scuttics dar Wissenschaft bezüglich eines Gebietes, dessen
;:•^ Xascremrmg lieler Forscher verdient, und zwar, wie wii
.^:i~:^rr. ai^ fintf vohLgehingene Darstellung einer an sich sehr schwierigei
M. NOETHEB.
3fe«r Kftt»- mi Kvgelfimktioiieiireilieii. Von Dr. Johasseh
/u;&<'i.v r« Ptoteasor an der Universität Graz. Leipzig 1897,
J. I. r-tibimr. VI und 60 S.
iHKfji v:«r Druckbogen umfassenden Schriftchen behandelt Herr
'-*->^ lU. ii« .^rsmJLigvn der für zahlreiche Anwendungen innerhalb dtf
• :. t<- •:a;.*:}<*^?a NacTtroiiCraehtong so wichtigen Fouri er sehen Beihen ncd
^- ."»sa-kir-'-i-u- ^i<» Darstellungsweise des Verfassers ist allenthalben»
),i»^ i::u i-'ttvctar ^halten ^ als es die Schwierigkeiten des GregeDStandiä
— ..>« tt. «^üwits. 'Jv-^ndier« Erwähnung verdient die Behandlung des Theorems
., -. '•-•'^rv'i' bark«it einer auf der Eugeloberfläche willkürlich g^
w^-,.-. .1 » -.ra*.:^«! y^jnkdon f{9y tp) in eine nach Eugelfnnktionen rweier
. . • r •:.:*^r.»:^.t*fQvi« Beihe. Hier ist es eine bekannte Schwierigkr:!
.••a<i>:, Uhjc F".*ö?atiahheorie, dass die Konvergenz dieser Beüe
. , - . . ,T:r \ i^iriakdonenreihe des Potentials einer Kngelteche u
V .-,\-i -^•*':'.'^ sciw^r beweisbar ist. Bekanntlich unterlag d^rl
^^ ,.. ^ ,, * - . :"*tÄ'h# Beweis der Kritik. Herr Frischauf giet
.•«, .^ ? "** vs54i-T:c i*« korrekten D in i sehen Beweisganges. Beispi?>
.* V, *ju-:v 3. iit leider nicht in der Absicht des Verfess^^
« .*»<-. ^ *;<.*a; sind uns die englischen Lehrbücher vielfa-i
^, , , . *t '5- ,— "t. An elementary treatise on Fouriers series eto .
^ * ** <• «1 Äfc? "ToHie^nde Buch unter den Studierenden zahl-
' V i^-i-xvi R. Fmcki.
V. ^. . I. Mtrs <ir j^ftn^trie descriptive et de ghmitnf
. , t,i>-j%^'- /v-ij^ viauthier-Villars.
,^ .>;.u ;^^ >^>*d^ in den einzelnen mathematischen I-^
V .V *.. * v.v*i t*«!^ neuere Lehrbücher einen Umfang -
>^v • x.*^ V ^vvü "sdx dem Gebrauch von selten der Studiere
»^,.^<. .^.r^i^ ^' * ias fÄr die darsteUende Geometrie,::-
^ .*jK.i •• UV», wvnn Lehrbücher erscheinen, welche >■
. :%a V ctn:3i;$$e bei ihren Lesern voraussetzen, obe
^ V* r» ;u briciren, vielmehr auch Elementarreri^"«^
V;>&>ivk« gewahren. Ich habe hier nameci-'"
^.'•i'Civtr im ^i>^9 *^*r auch das vorlierf'-*
K y^K
Bezensionen. 195
Es zerfallt in die beiden, nnr sehr lose zosammenhiSiigenden Teile, wie
sie der Titel znm Ansdrack bringt In erster Linie verfolgte wohl der
Verfasser mit der Heransgabe des Lehrbuches die Absicht, seinen Hörern
an der ecole des ponts et chanss^es den Inhalt seiner dort gehaltenen
Vorträge in exakter Form darzubieten.
Der erste Teil zerfällt in die Kapitel:
Kotierte Projektionen, Axonometrische Perspektive, Schattenkonstmk-
tionen, Linearperspektive.
Das erste Kapitel erledigt den Gegenstand in der üblichen Weise, be-
sonderes ist nicht hervorzuheben.
Die Behandlung der axonometrischen Perspektive weicht in ihrem
Ausgangspunkte von der gewöhnlichen dadurch ab, dass anfangs ohne nähere
Begründung nur die Vorschrift erteilt wird, die Koordinaten eines dar-
zustellenden Baumpunktes nach drei in einer Bildebene beliebig wählbaren
Richtungen von einem Punkte aus aufzutragen und dann durch SquipoUente
Strecken den Bildpunkt festzulegen. Erst am Schlüsse des Kapitels wird
durch einen analytischen Beweis des P o hl k eschen Satzes die Identität der
Methode mit derjenigen der schiefen Projektion nachgewiesen.
Das Vorgetragene wird (Kapitel HI) für die Schattenkonstruktion ver-
wertet, indem der Schatten eines Körpers auf eine Ebene als dessen schiefe
Projektion aufgefasst wird. Für eine bestimmte Wahl des Lichtstrahles —
der üblichen, bei der Grund- und Aufriss -Winkel von 46*^ mit der Axe ein-
schliessen — , ergeben sich dann Verhältniszahlen, mit deren Hilfe sich
häufig auftretende Schattenformen leicht in der jeweiligen Projektion ohne
Heranziehung der anderen konstruieren lassen. Als Beispiel sei das Ver-
hältnis der Axen jener Ellipse, welche eine Kugel als Schatten auf die
Projektionsebene wirft, femer die Form des Schattens vom Bande einer
Kogelschale im Innern derselben, angeftlhrt.
Die Benutzung der zum Teil bekannten Formeln gestattet schnelles
Arbeiten und sichert sehr genaue Besultate, stellt aber an das Gedächtnis
des Zeichners erhebliche Anforderungen.
Bemerkenswert ist eine einfache Begel, nach der man entscheidet, ob
eine Fläche ihre beleuchtete oder ihre dunkle Seite dem Beschauer zukehrt.
Die Grundrisse der Erläuterungsfiguren unter 11 und HI der Nr. 102 sind
leider versehentlich unschraffiert geblieben, dem ganz richtigen Texte wider-
sprechend.
Aus dem Kapitel der Linearperspektive sei nur eine hübsche Kon-
>
stroktion des Bildes einer Kugel erwähnt, von dem in einfacher Weise ein
Paar konjugierter Durchmesser angegeben wird.
Der zweite Teil, die Infinitesimalgeometrie, ist die eigentliche pi^ce
de r^sistance des Werkes. Das Ziel ist die strenge Ableitung der ver-
schiedenen Sätze und Konstruktionen, welche sich in Bezug auf Tangenten,
Schmiegungsebenen, Krümmung etc. geometrisch definierter (jfebilde ergeben,
und zwar in rein geometrischer Form. Die Aufgaben decken sich vielfach
16*
196 Historisch -litterarische Abieilnng.
inhaltlich mit denen der Kinematik veränderlicher Systeme, nnr dass bei
der Lösung von dem Begriffe der Bewegung kein Gebrauch gemacht wird.
Die Grundlage des Gänsen bilden einige Fundamentalformeln, welche
in anderer Weise abgeleitet bereits in dem oben erwähnten Mannheim-
sehen Werke sich vorfinden und von denen die dritte (in Worten) als besonders
charakteristisch hier mitgeteilt werden möge. Zieht man von einem Punkt A
einer Kurve je eine Tangente an zwei andere Kurven, so ist das Bogen-
differential, welches^ durchläuft, gleich dem Winkeldifferential des Tangenten-
winkels, multipliziert mit dem unterschiede der reziproken Entfernungen
der Schnittpunkte, welche die Kurvennormalen in den Berührungspunkten
der Tangenten auf der Bahnnormalen in A verzeichnen , von dem Punkte A.
Bleibt insbesondere der Tangenten winkel konstant, so verschwindet sein
Differential; des endlichen Bogendifferential wegen muss demnach der andere
Faktor, nämlich die auftretende Differenz unendlich gross werden, d. h.
die Normalen der Enveloppen der Schenkel eines bewegten starren Winkels
schneiden sich in jedem Augenblick auf der Normalen der vom Scheitel
beschriebenen Kurve, ein Resultat, dessen Richtigkeit durch Heranziehung
des Drehpols unmittelbar in Evidenz tritt. Von Anwendungen sei eine
besonders einfache Bestimmung des Krümmungs- Mittelpunkts der Fnss-
punktkurve einer gegebenen Kurve hervorgehoben. Merkwürdigerweise ist
nur eine einzige kinematische Anwendung, nämlich die auf den Peaucellier-
schen Inversor gemacht. Um so lieber weisen wir auf die vom Verfasser
auf Grund der mitgeteilten Formeln gegebene Bestimmung der Kurve hin,
welche das Triebrad eines Zweirades beschreibt, dessen Leitrad (Vorderrad)
eine bestimmte Bahn durchläuft.* Bei geradliniger Fahrt sind beide Kunren
identisch und es ist interessant zu verfolgen, wie sich beim Übergang in die
gekrümmte Bahn die Kurven von einander lösen, um sich später beim
Aufhören der Kurve wieder zu vereinigen. An den Trennungspunkten
haben beide Bahnen gemeinschaftliche Tangenten.
Die nun folgenden Anwendungen auf die Raumgeometrie beziehen sich
auf Kurven und Flächen. Im wesentlichen ist die Methode rein geo-
metrisch, doch werden analytische Hilfsmittel nicht vollständig vermieden.
Von speziellen Kurven wird die Schraubenlinie, von speziellen Flachen
werden die Hüllflächen einer Kugel, die windschiefen und abwickelbaren
Flächen behandelt, die Minimalflächen kurz berührt.
Der Inhalt ist ein sehr reicher. Wenn es gestattet ist, einen Wunsch
in äussern, so wäre es- der nach einer etwas weiter durchgeführten kon-
struktiven Lösung der aufgestellten Fragen; damit wäre auch eine innigere
Verbindung der beiden Teile des Werkes hergestellt, welche jetzt eigcnt-
'iv'h wenig mit einander zu thun haben.
• Im „Gi^aie civil" vom 27. Juni 1896.
C. RODEKBBWJ.
Rezensionen. X97
Oeuvres de La^epre publikes sons les anspices de FAcaddinie des
Sciences. Par MM. Gh. Hermite, H. Poincari^ et £. Boüchi^
membres de llnstitat. Tome I. Algibre. Oalcal integral. Paiis 1898.
Gaathier-YiUars et fils. 468 p. 15 fr.
In dem Bericht, welchen Ossian Bonnet erstattete, als sich Lagnerre
um einen Sitz in der Akademie bewarb, heisst es: Lagnerre est an des
geomitres les plus p^n^trants de notre ^poque; ses d^nvertes en Geometrie
Ini assignent le premier rang parmi les sacoessenrs de Chasles et de
Poncelet, et ses recherches nombreoses et profondes snr TAlgebre et le
Calcol diffSrentiel et integral accusent nn talent d'analyste de premier
ordre.
Die wissenschaftliche Welt mnss es der Pariser Akademie Dank wissen,
dass sie die Herausgabe der gesammelten Arbeiten Laguerres beschlossen
hat. Die Herren Hermite, Poincare nnd Eonch^ haben sich dieser
Aufgabe miterzogen und so Lagnerres Schriften diejenige Einwirkung
auf die Entwickelung der modernen Mathematik gesichert, welche ihnen
gebührt.
Die Sanmilung ist auf zwei Bände berechnet. Der erste beginnt mit
einer Einleitung des Herrn Poincare. Diese, sowie die Ton Herrn Bouche
(Journal de l'Ecole Polytechnique LVI, 213—277, 1886) gegebene Bio-
graphie ist in der folgenden Darstellung zu Grunde gelegt.
Edmond Laguerre wurde am 9. April 1834 zu Bar-le-Duc geboren.
Schon früh zeigte sich sein mathematisches Talent. Noch candidat a TEcole
Polytechnique trat er im Jahre 1853 mit einer Arbeit hervor, durch die
er eine Lücke in der modernen Geometrie ausfüllte: Er gab die Lösung
zn dem Problem der homographischen Transformation der Winkelbeziehungen,
eine Lösung, welche einem Poncelet und Chasles entgangen war.
Ter quem schrieb aus Anlass dieser Lösung in seinen ,, Annales": Profond
investigateur en Geometrie et. en Analyse, le jeune Laguerre possede un
eeprit d'abstraction excessivement rare, et Ton ne saurait trop encourager
les travaux de cet homme d'ayenir. Über ein Jahrzehnt verö£Fentlichte
Laguerre nichts. Er schien von seinen Pflichten als Artillerieoffizier
gSnzlich in Anspruch genommen. Erst um das Jahr 1865, wo er als
repititeur k l'Ecole Polytechnique nach Paris kam, fing er an, die Ergebnisse
seiner Studien mitzuteilen.
Laguerre hat 140 Abhandlungen geschrieben, von denen mehr als
die H&lfte * auf die moderne Geometrie Bezug haben. Diese sollen den
zweiten Band der gesammelten Werke füllen. Der erste Band, welcher
vorliegt, enthält die Abhandlungen aus den Gebieten der Algebra und
Integralrechnung.
An erster Stelle sind Laguerres Untersuchungen über die algebraischen
Gleichungen abgedruckt.
Der 8 türm sehe Satz giebt die voUstündige Lösung des Problems, die
Anzahl der reellen Wurzeln einer algebraischen Gleichung zu bestimmen.
Die angenäherte Berechnung der Wurzeln wird alsdann durch die Kewton-
^Qj^ Historisch -litierarische Abteilung.
icae y^ethade z<!lätet. Diese Fragen schienen also dnrchaos erschöpfend
yrarrsiL. L^zverre macht darauf anfmerksam, dass Sturms Ver-
3ttHir 'ygmrmsitBti als angewendet wird, dass man im allgemeinen zor
'U^rr^mirmr ioT <*»«*M der reellen Wurzeln sowie zur Separation der
'^nrzBiXi vuBieaaAtT Gleichungen Wege einschlägt, die dem speziellen
yultr »wv^"i<*™^ sind. Er giebt zunächst einen neuen Beweis fGr die
Deso:ftrcesädx« ZnekcBregel, welcher noch ein&cher ist als der bekannte.
Die Maac9 BedeoMang desselben liegt aber darin , dass er sich nicht nur auf
iitf ^rrri>« PoItuob» beuefat, sondern sich auch auf die unendlichen Reihen
Mjfidcönea lädsc Und in dieser Gestalt fOhrt D esc arte s' Theorem in
- ^>)caatea B«g«In« welche, einfacher als die Sturmsche, sich auf ans-
,;>M]danc» Klaawft tou Gleichungen beziehen.
Di« ^i^wtoascbe Methode besteht darin, die algebraische Gleichung
iuitfu 'ivw Olekkon^ eisten Grades zu ersetzen, welche wenig von ihr ab-
-%t*xv.'aL. Lag-aerre «setzt sie durch eine Gleichung zweiten Grades, die
jv^ä w^uigar Toa ihr abweicht, und erreicht dadurch eine schnellere An-
« >.>:'nuii(. Ausserdem versagt diese Methode, solange die Wurzeln reell
.U2U. !ii«HiiftI& ^*«x>^ besonderem Vorteil erweist sich das neue Verfahren
^A xea Gl«»ichttttg«!B* deren linke Seite ein Polynom darstellt, das der
'^^tjtt Piir«^atialgleichung
>. Vnwc di<»sen Polynomen betrachtet Laguerre im besonderen die
4ci««t H -*rmite untersuchten Polynome U^, welche die Differential-
uiu Ü<^ Legen dreschen Polynome X^, die der Differentialgleichiing
»/- l)y"+ 2V-n(n+ l)y==0
lorr^ hdt seine Methode auch auf die transcendenten Gleichungen
1 ^. auf den Fall, wo die linke Seite eine ganze transcendente
^ ^'^ i$e ihm unter Benutzung des Weierstrassschen Begriffs
^^ ,wi.ot>m g^loagen, die Einteilung der ganzen transcendenten
•acü üieitt Geschlecht zu vertiefen. Personne, sagt Poincare in
..ca blitileitung, ne s'est avanc^ aussi loin que lui dans cette
iv> p»u* diiliciles de TAnalyse.
»4*v auttg d#r Polynome, welche einer linearen Differentialgleichang
, ^ .A;>c>tt» Laguerre zum Studium der algebraischen Ketten-
.cv uiss, A^^ einem Poincar Aschen Ausspruch, dereinst za
«x«*^^u^^^ Entwickelungen der Funktionen fahren wird, als
\«t.<*üiireLhen möglich ist. Von Laguerres Resultaten mag
w^v-ix^^^^*^ werden, wonach sich aus einer divergenten
.^vaier Kettenbruch herleiten lässt. Es rechtfertigt dieses
.,aA ueuen Wege den Gebrauch divergenter Beihen, dem
.1 '/o LUC areschen Arbeiten noch eine Zukunft vorher
KezenBionen. 199
Eine der längsten Abhandlungen Lagaerres tragt den Titel „Sur les
sjstemes lindaires'^ nnd ist im Jahre 1867 im Journal de TEoole Poly-
techniqne veröffentlicht worden. Lagnerre entwickelt hier die Theorie
der linearen Substitutionen und findet, dass sie eine einfache und gewisser-
massen arithmetische Deutung für die gewöhnlichen imaginären Grössen,
för die Quatemioneu, ftlr die clefs alg^briques von Gauchy liefert Diese
Prinzipien werden auf die Theorie der quadratischen Formen und auf die
Theorie der Abelschen Funktionen angewendet. Laguerre findet hier die
Resultate von Herrn Her mite wieder und vervollständigt sie in ver-
schiedenen Punkten.
Als Laguerres bedeutendste Entdeckung in der Theorie der Differential-
gleichungen preist Ossian Bonn et in seinem oben erwähnten Bericht die
Einfahrung des Invariantenbegriffs in die genannte Theorie, welcher es er-
möglichte, die Differentialgleichungen durch passende Umformungen auf
den höchsten Grad der Einfachheit zu bringen. Die Fruchtbarkeit dieses Ge-
dankens ist durch Halphen dargethan worden, welcher unter diesem neuen
Gesichtspunkte seine Theorie der Differentialinvarianten entwickelt hat.
Ich habe noch zweier Arbeiten Laguerres Erwähnung zu thun,
welche auf dem Gebiete der Potentialtheorie liegen. In der ersten Arbeit
„Snr l'attraction qu'exerce un ellipsoide homogene sur un point exteiieur'^
C. R. LXXXYI, 1878 gelingt Laguerre die Zurückführung des Potential-
ansdrucks auf ein einfaches Integral durch Zerschneiden des EUipsoids in
unendlich dünne Scheiben. Diese liegen zwischen zwei unendlich nahen
Ebenen, welche der Ebene
i X cos (f + i y sin (p + z ^ 0^ i «= j/— 1 ,
parallel laufen, wenn (x^y^z) den äusseren Punkt bezeichnet. Hierbei er-
giebt sich zunächst die Darstellung der Potentialfnnktion mit Hilfe eines
Doppelintegrals, welche in der zweiten Arbeit „Sur le potentiel de deux
ellipsoides^^ C. E. CII, 1886, der letzten Arbeit Laguerres, benutzt wird,
tun das Potential zweier Ellipsoide durch ein dreifaches Integral auszu-
drücken.
Den Beschluss des ersten Bandes bildet eine Arbeit von Herrn Hermite
unter dem Titel ^Sur un Memoire de Laguerre concemant les equations
algebriques^^ Herr Hermite leitet hier die Resultate, zu denen Laguerre
in seiner Arbeit „Sur une methode pour obtenir, par approximation, les
racines d'une equation algebrique qui a toutes les racines reelles" Nouv.
Ann. de Math.(2) XIX, 1880 gelangt ist, auf einem anderen und einfacheren
Wege her.
Laguerre ist am 14. August 1886 in seiner Vaterstadt gestorben.
Brei Jahre vor seinem Tode öffneten sich ihm die Pforten des Instituts.
Gleichzeitig wurde ihm der Lehrstuhl für mathematische Physik an dem
College de France übertragen. Wie hoch Laguerre auch als Mensch ge-
schätzt und verehrt wurde, geht ans dem Nachruf hervor, welchen ihm
Herr Bertrand im Namen der Akademie gewidmet hat und in welchem
Historisch -litterarische Abteilung.
^«isst: „Edmond Lagnerre, passionne ponr la Science, semblait in-
an sacces. Jamais il n'a n^lige an devoir; jamais 11 n'a soUicite
. . . Tonjoars oubüenx de se faire valoir, il a pris sa retraite,
encore, sans avoir atteint dans l'artülerie leg hants grades ou son
semblait Tappeler .... Ses decouvertes l'avaient place an premier
^«s gfemetres firan9ai8 avant qae l'Academie des Sciences en eat entendu
et prociamer l'importance." j,_ j^^^^
m
den
Höhe
G
d(
tb.
gen
brüi
SCbD'
vermj
das t
Reibe
Ergebn
sich aL
sagen l'u
folgen
wo »'
d*-
(•■p«sitions d'analfse, cin^matique, m^canjque et asironomie
itfms 1889 a la Sorbonne ponr la lieence es scienees
Enonces et solations. Troisieme paiüe. Gautbier-
VxU^is- Paris 1898. 299 S.
-Drü^imde Pand giebt ebenso wie die beiden Yorhergebenden
mir Ton Aufsehen, die an einer Beihe von Universitäten Frank-
^es ^lisea 188^— 1897 für die lieence es sciences mathematiques
.^(-^'irdea srd Bei diesem Examen, welches etwa dem Oberlebrer-
Frrasses entsprechen würde, werden nur Elansnrarbeiten an-
tdet sich daher diese Sammlung natnrgemSss von
hc^Kzzvs Aii&:abensammlmigen. Es sind durchweg schwierigere
jsreB LItsctc eine gewisse analytische Geschicklichkeit und Be-
jgOt OS f=-iia:»ntaien Gesetzen der Kinematik tmd Dynamik
Xinw ^ßsci-jl* werden den Charakter des Baches und die
IriA Arfrrierenfen am besten erl&ntem.
.;. l^-^ait ^;nr^f wvrde im Jahre 1890 als erste Frage die
^^jyeitjr- £&- ::^ IX beweisen, dass der Differenlialgleichung
:z: f Llxj WKkh&et, durch ein Polynom jP{x) genügt
IST x: ^'-3p«7. «iftss eine iweite Ldsxmg der Gleichuig die
- — 1
^^ L — '.^ Äf f c-r.r^!e, »s der Ecole Normale gestellte Auf-
^^..-r? > r>.^-«irriiLu:l«hung der Flachen zu integriren.
jü* "^'t iri«c <i^C!f^:!^fn Kugel sind. Femer ist m
. - <^t:«B "nr £Ast2au2Lgslinien erzeugt wird, wenn
*i r ~ S.t^\ fciv^ri^I:^.. und dass das andere System
ad*
..- • ;^*ni\if« Frfci«» mn: Es ist die Bewegung
^smirr^-' ;•* ^ -"^ .Mtr^x kreisförmigen Scheibe zu nnter-
. f»". **^^ ns . ?• •^r.^"* i^rw^zrgen sind, zwei in einem
r^-r-'y f*fr*i^*tr la besdireiben.
^ V». -.r.vnÄ?' :n^5fr t«i der Masse m ruht saf
>•• •• \ >tx3-^ gleiten kann. LSngs der
Rezensionen. 201
Achse desselben wird ein Kanal von nnendlicli dünnem Qnerschnitt gebohrt,
in welchem sieh ein schwerer Pmikt von derselben Masse m befindet, der
ohne Reibung den Kanal entlang gleiten kann. Es ist die Bewegung des
Systems zu nntersnchen, wenn man Yoransselzt, dass der Cylinder anf die
Ebene geworfen wird.
Der Wert der Sammlung wird noch dadurch erhöht, dass den Auf-
gaben die Lösungen beigegeben sind.
Das Werk kann den Studierenden unserer Hochschulen nur warm
empfohlen werden; es giebt ihnen Gelegenheit, in den verschiedenen Ge-
bieten der Analysis, in der Kinematik und Mechanik ihre Kräfte zu er-
proben und ihr Können zu erweitem. -g Jahnke
W. Binder. Theorie der aBicursalen Plankurven vierter bis dritter
Ordnnng in synthetischer Behandlung. Leipzigl896,B.G.Teubner.
396 S.
Die Theorie der ebenen Unicursalkurven dritter und vierter Ordnung
dürfte heute im grossen und ganzen als abgeschlossen gelten. Es kann
daher nur dankbar anerkannt werden, dass sich der Verfasser entschlossen
hat, die Aufs&tze und Abhandlungen, welche zu einem Teil im Laufe der
letzten drei Dezennien Yon yerschiedenen Mathematikern, zum andern Teil
von ihm selbst speziell in der Zeitschrift für Mathematik und Physik yer-
offentlicht worden sind, zu dem vorliegenden, Herrn Schlömilch zu-
geeigneten Werke zu vereinigen.
Als Motto hat der Verfasser dem Buche die Worte vorgesetzt: Vom
Allgemeinen auf das Einzelne. Es sind nämlich die Kurven vierter Ord-
nnng vorausgeschickt worden, da die Kurven dritter Ordnung vielfach
Modifikationen der allgemeineren Eigenschaften solcher von der vierten
Ordnung enthalten.
Der Verfasser beginnt mit einem allgemeinen Teil, in welchem neben
der Aufzählung der wichtigsten Eigenschaften höherer Plankurven eine kurze
Ableitung der Büschel resp, Netze und Scharen von Kegelschnitten Platz
findet. Daselbst werden noch die allgemeinen Beziehungen mehrdeutiger
Gnmdgebilde, sowie die Gesetze der quadratischen Titinsformationen erörtert.
Hieran schHessen sich im zweiten und dritten Teil elementare ünter-
snchnngen bezüglich der ünicursal- Plankurven vierter und dritter Ordnung.
Während man beim Studium der Inflexionselemente einer Plankurve mit
Hilfe des Kalküls von der Hess eschen Kurve ausgeht, benutzt der Verfasser
für die synthetische Untersuchung der Inflexionselemente eine Direktions*
kurve, welche ausser den Inflexionen noch die Berührelemente der Doppel-
tangenten einer Kurve vierter Ordnung in einen projektivischen Zusammen-
hang bringt. Bei gewissen Degenerirten einer Kurve vierter Ordnung führt
die Methode des Verfassers zu einer bisher nicht bekannten linearen Kon-
struktion ihrer Inflexionselemente.
2Q2 Historisch -litterarische Abteilung.
Eingehend sind die circnlaren Euryen behandelt, auf deren sogenannte
Ereisverwandtschaft wiederholt hingewiesen wird. Insbesondere ist dieses
bei den Kreisverwandten dritter Ordnung geschehen, wo auch die vom Ver-
fasser bezeichneten Scheiteleigenschaften, sowie die EigentQnüichkeit eines
Centrums, i^elches solche Kurven besitzen, ausführlich erörtert werden.
Die Gesetze der Symmetrie der betreffenden Kurven werden vom Stand-
punkte ihrer projektivischen Entstehung untersucht, auf welche Art die
Knrvenspezies der Cykloiden, Lemniskaten, Kardioiden und Cissoiden ver-
allgemeinert erscheinen.
Weiter ist der Fall der Identität mit den bekannten BoUknrven, sowie
der Fall einer Kurve mit dreifachem Singularpunkt als einer verlängerten
Hypocykloide nachgewiesen; und endlich zeigt der Verfasser, dass unter
Umständen eine Kardioide identisch einer Epi- oder einer Pericykloide
gleich werden kann.
Aach die Theorie der f£Lr die Mechanik so wichtigen Fusspunktkurven
prKhrt eine einfache Begründung im Sinne der projektivischen Geometrie.
Dem vorliegenden Werke sind 65 Figuren im Texte und auf zwei
Tafeln heigegeben. Sie umfassen die erklärten Beziehungen und Kon-
»troktionen zum grössten Teil. ^ Jahnkjs.
il. IIahtIm Lehrbuch der PlaBimetrie. Leipzig und Wien 1896, F. Deuticke.
An Aer vorliegenden Bearbeitung des planimetrischen Pensums ist be-
nfff^(\t^rn hervorzuheben, dass der Symmetriebegriff zur Herleitung einfachster
HtiHtt h<) ran gezogen wird. Den einzelnen Abschnitten, auch schon den
M,tt4iriinit^^n, sind eine Reihe von Aufgaben angehängt, die geeignet erscheinen,
i\f%n liiturofiiio des Schülers von vornherein zu fesseln. Die Übungsbeispiele
«}fid /.tiHi grossen Teile der praktischen Geometrie entlehnt und mit Ge*
nrhU'M inif»g«wählt.
||ii/Jlg]ioh der Abgrenzung des Pensums ist zu bemerken, dass von
tU*u |)r#ii<'')l(^^^®^^^^ ^^ Ankreise keine Erwähnung finden, dass aber zwei
biifV.» Kfipi^'"^ ^^" ^^^ Potenz eines Punktes in Bezug auf einen Kreis und
vitit <l<*'i A hnlichkeitspunkten zweier Kreise handeln. Ein Anhang ent-
UiM Aii^K<^^"^'^ ^^^^ Maxima und Minima und die algebraische Bestimmung
|li«s Aiif(<lrucksweise lässt an einigen Stellen Korrektheit und Knapp-
UiM vtsrini^^'*^' ^^ heisst es auf S. 67: Der Flächeninhalt eines Kreises
\MVi\ üJ>* *'^" Vielfaches des über dem Halbmesser zu verzeichnenden Qoa-
fJn«t<JS h«*«*tijnmt. Ausdrücke wie Inkreis und Umkreis, welche schon in
vMh«'hi<»tl*^»*" Lehrbücher übergegangen sind, hat der Verfasser nicht über-
jioiniiinii. Korner fiel dem Referenten auf, dass der Verfasser griechische
|iN<:lih(uh«»n wie a, ß zur Bezeichnung von Strecken verwendet.
Voll (1i(^H^n leicht zu beseitigenden Mängeln abgesehen, erscheint dem
Jd.Ji.ri'iit«» *^^® Lehrbuch der Beachtung seitens der Fachgenossen wert.
E. JAmncE.
Rezensionen. 203
Ännaaire ponr l'an 1898, publie par le bnreau des longitades. Avec des
notes BcienÜfiques. Oauthier-Yillers. Paris. 1 fr. 50 c.
Der kleine Band enthält, wie in jedem Jahre, eine Fülle wissenschaft-
licher Daten, welche man in dieser Vollständigkeit wohl nirgends sonst findet.
Er beginnt mit astronomischen Tabellen, mit solchen für die Maße und
Gewichte und für die Geldsorten; hieran schliessen sich Zinstabellen, geo-
graphische, statistische Tabellen, Sterblichkeitstabellen n. a. m. Weiter werden
die magnetischen Karten Frankreichs gegeben, Tabellen für die Dichtig-
keiten and Elastizitätsverhältnisse der festen Körper, Tabellen för die Wärme,
Akastik) Optik und Elektrizität, und endlich auch Tabellen mit den chemischen
Konstanten y wobei überall die neuesten üntersachnngen berücksichtigt worden
sind. Jeder Tabelle geht eine kurzgefasste Erklärung voran, welche auch
dem Laien die Bedeutung der Zahlen verständlich machen und ihm deren
Gebrauch ermöglichen soll.
Der Wert des Jahrbuches wird noch erhöht durch die angehängten
populär -wissenschaftlichen Aufsätze aus der Feder von berühmten französischen
Gelehrten: Sur la stabilite du Systeme solaire, par M. H. Poincari. —
Notice sur Toeuvre scientifique de M. H. Fizeau, par M. A. Cornu. — Sur
quelques progres r^emment accomplis a Taide de la Photographie dans
Tetude de la surface lunaire, par MM. Loewj et Puiseux. — Sur les
travaux executes en 1897 a Tobservatoire du mont Blanc, par M. J. Janssen.
— Discours prononc^s au cinquantenaire academique de M. Faye, le 25
janvier 1897, par MM. J. Janssen et M. Loewy. ^ Jahnkb
La math^matiqne. Philosophie. Enseignemeni Par C. A. Laisant,
Bepetiteur a TEcole Polytechnique, Docteur es sciences. Paris 1898.
Georges Carre et C. Naud. 292 p.
Das Buch, von dessen Erscheinen wir unsere Leser in Kenntnis zu
setzen wünschen, ist ein wesentlich französisches. Wir verstehen darunter,
dass ein Franzose es f(ir Franzosen geschrieben hat, und dass ein gründ-
liches Wissen von dem gegenwärtigen Stande des mathematischen Unter-
richtes in Frankreich erforderlich wäre, um ein Urteil zu fällen. Wir
sind weit entfernt von einem solchen Wissen, und wir dürfen uns deshalb
weder Lob noch Tadel gestatten, das entworfene Bild weder ähnlich noch
unähnlich nennen. Die Malerei selbst hat freilich mit der Treue oder Un-
treue der Abbildung kaum zu thun, und in dieser Beziehung dürfen wir
Herrn Laisant einen flotten und kecken Pinselstrich nachrühmen, ein
mutiges um nicht zu sagen mutwilliges Spielen mit scharf sich abhebenden
Farben, ein Schwelgen in starken Gegensätzen, wie es auch wieder vor-
zugsweise die französische Schule liebt. Kann und wird der französische
Leser in Herrn Laisants Kennzeichnung der einzelnen Abteilungen der
Mathematik und der Art, wie er sie gelehrt wünscht, mehr neues finden,
als dieses bei einem deutschen Leser der Fall sein möchte? Das ist aber-
mals eine Frage, die zu beantworten wir uns ausser stände fühlen. Herr
204 HistoriBch-litterarische Abteilung.
Laisant selbst legt auf ihre Bejahung kein besonderes Gewicht Sagt er
doch (S. 11): ein kleines Werk von der Art des seinigen, niedergeschrieben
auf der Grundlage eigenen Nachdenkens und einiger Reminiszenzen, sei
eher eine anspruchslose Causerie — wir wissen kein den Sinn genau
wiedergebendes deutsches Wort — als ein ernstes Buch zu nennen. Seiner
Bezeichnung uns anschliessend können wir nur von einer geistreichen
Causerie reden, der man gern eine Stunde widmen wird. Caktor
All elementary conrse of infinitesimal calcnlns by Horace Lamb.
M. A., F. R. S., Professor of mathematics in the Owens College.
Victoria üniversity, Manchester; formerly fellow of Trinity College.
Cambridge. Cambridge 1897 at the üniversity Press. XX, 616 p.
Wir haben schon häufig Gelegenheit gehabt, über das Erscheinen Ton
Differential- und Integralrechnungen in deutscher, in französischer, in
italienischer, in portugiesischer Sprache zu berichten. Heute zeigen wir zum
ersten Male ein ähnliches englisches Werk an. Wir gestehen zugleich ein, dass
es das erste englische Lehrbuch der Infinitesimalrechnung aus neuerer Zeit ist.
mit welchem wir genauer bekannt geworden sind, und dass wir deshalb
in der Lage sind, um Entschuldigung bitten zu müssen, falls wir Herrn
Lamb persönlich zuschreiben sollten, was überhaupt englische Eigentümlich-
keit sein könnte. Eeinenfalls wird Herr Lamb sich darüber beschweren
wollen, denn unsere Bemerkungen sind lediglich lobender Natur. Er hat
ein Buch verfasst, welches uns dazu bestimmt zu sein scheint, viele Auf-
lagen zu erleben, und wenn es auch in erster Linie für die Zöglinge einer
technischen Schule bestimmt ist, so werden doch auch angehende Mathe<
matiker von Fach sich desselben mit Vorteil bedienen, denn nur in der
Auswahl der Beispiele giebt die erwähnte Tendenz sich kund, nicht in der
Herleitung der einzelnen Sätze. Herr Lamb beginnt mit ausführlichen
Grenzbetrachtungen, eine uns um so sympathischere Einleitung, als wir seit
Jahren gewohnt sind, unsere Wintervorlesung über Differential- und Inte§p^-
rechnung mit einer ebensolchen zu erö&en. Herr Lamb lässt das Integrieren
dem Differentieren so nahe als thunlich folgen; wir haben wiederholt auf
die Zweckmässigkeit dieser Anordnung hingewiesen. Herr Lamb verschiebt
dagegen die Untersuchungen über die Taylorsche Reihe bis an das Ende
des Werkes, wo sie dem letzten Kapitel als Überschrift dienen. Das ist
eine Neuerung einschneidendster Art. Die Absicht ist die, jenen wichtigen
Gegenstand erst dann zur Erörterung zu bringen, wenn der Schüler sich die
dazu erforderliche Reife des mathematischen Denkens schon angeeignet hat.
und es ist nicht zu leugnen, dass Herrn Lambs 14. Kapitel Taylors
Theorem ganz anders aussieht, als ein Kapitel über Reihenent Wickelung
im ersten Drittel einer Differentialrechnung. Gleichwohl möchten wir ans
praktischen Gründen in einer Vorlesung dem neuen Beispiele nicht folgen.
Erfahrungsmässig lässt jeder Dozent am Anfange der Vorlesungen sich mehr
Rezensionen. 205
oder weniger gehen. Er lägst sich von Zahl und Geistesrichtung seiner
Zuhörer beeinflussen, dieses oder jenes Beispiel ausfuhrlicher zu be-
handeln U.S.W., mit einem Worte: er individualisiert seine Vorlesung, und
das kostet Zeit. Gegen Ende des Semesters muss dann rascher vorgegangen
werden, und das eine Mal kommen Dinge in Wegfall, welche ein anderes
Mal vorgetragen wurden und umgekehrt. Am leichtesten kann, scheint
uns, ab- und zugegeben werden, wenn die Differentialgleichungen und ihre
Integration den Schluss bilden. Bei dem Vortrage der Tajlorschen Beihe
kürzen zu sollen, scheint uns sehr bedenklich. Die von Herrn Lamb
non einmal getroffene Anordnung nötigt ihn zu einer wesentlich anderen
Behandlung der früheren Kapitel, als sie in Übung zu sein pflegt. Die
Auswertung unbestimmter Formen ist ganz weggelassen, die Lehre von den
grössten und kleinsten Werten aber von einer Grundlage aus in An-
griff genommen, welche man den auf seine Anfangsglieder beschränkten
Tajlorschen Satz nennen könnte. Aus der Thatsache, dass bei einer stetig
verlaufenden Kurve jede Sehne einer Berfihrungslinie parallel verläuft, deren
Berührungspunkt zwischen den Endpunkten der Sehne liegt, folgt, dass
f{a + Ä.) « f{a) + hf{a + Oh).
Demnächst werden die Durchschnittspunkte der Kurve y *= f(x) mit
der parabolischen Kurve 2/ — A + J5x + Cx^ ins Auge gefasst und -4., J5, C
so bestimmt, dass beide Kurven einander bei x = a berühren, bei x = a + h
schneiden. Aus dieser Bedingung ergiebt sich unter Anwendung des BoUe-
schen Lehrsatzes, dass
f{a + h) ^ f(a) + hfia) + ^Ä^'C« + 6^).
Wir könnten auch auf die Auflösung einiger Maximalaufgaben ohne
Anwendung von Differentialrechnung hinweisen, welche uns wenigstens in
Büchern über Infinitesimalrechnung nie begegnet ist. Zahlreiche andere
Einzelheiten werden dem Leser Vergnügen bereiten. Wir heben nur ein
Letztes noch hervor, dass nämlich bei der Integration von Differential-
gleichungen der Gedanke des integrierenden Faktors weit mehr in den
Vordergrund gerückt ist^ als dieses sonst zu geschehen pflegt; dadurch
gewinnt, wie uns scheinen will, die Darstellung an einheitlicher Färbung.
Wir können auch wegen dieses Kapitels das Buch nur aufs wärmste
empfehlen. Cantor.
Higher Arithmetic by Woostbr Woodruff Beman, Professor of mathe-
matics in the university of Michigan, and David Eugene SMrrn,
Professor of mathematics in the Michigan state normal College.
Boston and London 1897. Ginn & Co. The Athenaeum Press.
XVn, 193 p.
Wenn der elementare Inhalt des kleinen Lehrbuchs der Bechenkimst
mit Einschluss des sogenannten kaufmännischen Rechnens ein Verweilen bei
Einzelheiten verwehrt, so können wir doch nicht umhin auch unsere deut-
906 Historisch -litteiariflche Abteflniig.
M^^k^n Facbgenossen anf dieses Erzeugnis amerikanischer Mathematiker aiif*
jn^rksam zn machen. Die Auswahl der Beispiele, die gegebenen Hinweise
«of praktische Bechenvorteile, die ganze Darstellmig ist so, dass Beferent
nlnh dadurch nnr mehr als je in der Überzengnng bestärkt fohlte, ein
fruchtbarer Bechenonterricht könne nicht anders als durch einen wirklichen
Mathematiker erteilt werden. n
R^^ations et probUmes math^matiqnes des temps andens et modernes
par W. W. RoNSB Ball, fellow and tutor of Trinity College, Cam-
bridge. 3^^™« Edition rcTue et augmentee par l'auteur traduite par
J. Fitz-Patbick. Paris 1898. Librairie scientifique A. Hermann.
IV, 352 p.
Im Februar 1892 verliess die erste, im Juli 1896 die dritte Ausgabe
des englischen Originals die Druckerpresse, die französische Übersetzung
trägt das Datum des 16. November 1897. Das sind Zahlen, welche laut
and deutlich einen seltenen buchhändlerischen Erfolg verkünden, den wir
Dicht anstehen auch von unserer Seite als wohlberechtigt anzuerkennen.
Man weiss, wie seit dem Anfange des 17. Jahrhunderts mathematische
AnfgAbensammlungen erschienen, welche von einer zu Beginn nicht un-
bedeutenden wissenschaftlichen Höhe allmählich hemiederstiegen. Als
Hchulbücher waren die späteren Sammlungen gewiss verdienstvoll, aber
^ifiem wirklichen Mathematiker beim Lesen Vergnügen zu bereiten, reichten
nie nicht aus. Edouard Lucas war es, welcher 1882 mit seinem ersten
IJfinde der liecrdations math^matiques ^ dem bis 1894 drei weitere Bände
nachfolgten, in die alten Bahnen zurücklenkte. Herr Ball stand unzweifel-
lifl^ft unter Lucas' Einflüsse, als er seine eigene Schrift vorbereitete, das
^igt sich schon aus den zahlreichen Erwähnungen jenes Schriftstellers,
^ber gleichwohl ist Herr Ball durchaus kein blosser Nachahmer, und auch
dftfür könnten wir ein äusseres Zeugnis anrufen, die Übersetzung ins
prAnzötische, welche eine Unmöglichkeit gewesen wäre, wenn das englische
Original wenig mehr als eine Umarbeitung eines französischen Buches ge-
boten hätte. Die Litteratumachweise sind ungemein zahlreich und wert-
voU' Inwieweit sie vollständig sind, lässt sich bei dem Mangel an einem
alphabetisch geordneten Inhaltsverzeichnisse schwer überwachen. Wieder-
holt wollte uns indessen scheinen, als sei Michael Stifel nicht so sehr be-
rücksichtigt, als es nötig gewesen wäre. Die französische Übersetzung ist
sehr geschickt gemacht und durch wichtige Ergänzungen und Anmerkungen
des Bearbeiters bereichert. Cantor.
Mathematisclie Mussestunden. Eine Sammlung von Geduldspielen, Kunst-
stücken u. Unterhaltungsaufgaben mathematischer Natur. Yon Dr. Heb-
mann Schubert, Professor an der Gelehrtenschule des Johanneums in
Hamburg. Leipzig 1898. G.J.Göschensche Verlagshandlung. y,286S.
Nach Edouard Lucas, nach Herrn Ball, in teilweiser Anlehnang
an beide, aber weit mehr noch in selbständig sie ergänzender Arbeit ist
Rezensionen. 207
nun auch ein deutscher Schriftsteller, Herr Schubert, mit einer Samm-
lang Yon mathematischen Scherzratsein aller Art hervorgetreten. Er war
Torzngsweise dazu geeignet einesteils durch eine gewisse zahlentheoretisch-
kombinatorische Begabung, welche jeder Mathematiker an Herrn Schubert
kennt, andernteüs durch schon veröffentlichte mathematische Untersuchungen
über gewisse Spielereien. Die kleine Sammlung ist der Hauptsache nach
för Laien bestimmt, aber auch der Mathematiker wird sie mit Vergnügen
dnrchlesen und sich angeregt fühlen, tiefere wissenschaftliche Betrachtungen
insbesondere Herrn Schuberts Originalarbeiten kennen zu lernen.
Cantor.
Tafeln far das Goldbachsche Gesetz von Dr. Robert Haussner, Privat-
dozent der Mathematik an der Universität Würzburg. [Aus den
Abhandlungen der kaiserl. Leop.-Carol. Deutschen Akademie der
Naturforscher Bd. 72.] HaUe 1897. 214 S.
Das sogenannte Goldbachsche Gesetz besteht bekanntlich darin,
dass jede gerade Zahl als Summe zweier ungerader Primzahlen entsteht,
finler hat schon durch Versuche das ihm mitgeteilte Gesetz bestätigt.
Ausgedehntere Versuchsreihen hat Herr Georg Gantor 1894 veröffentlicht,
und Herr Haussner hat nunmehr in umfangreiche Tabellen zusammen-
gestellt, was er selbst au empirischem Materiale für die Prüfung des Ge-
setzes in mühevoller Arbeit gesammelt hat. Eine ausführliche Einleitung
beschreibt die sehr sinnreiche Art, in welcher Herr Haus sn er seine Ver-
Sache angestellt hat, und berichtet auch über die Versuche und theoretischen
Erörterungen, welche Herr Paul Stäckel zum Gegenstande einer Mit-
teilong in den Göttinger Nachrichten gemacht hat. Allen neueren Be-
arbeitern des Gegenstandes war neben der Bewahrheitung des Goldbach-
schen Satzes an sich die Auffindung der möglichen Anzahlen von Zer-
legungen angelegen, wie z. B. 80 = H- 29 « 7 + 28 « 11 + 19 « 13 + 17
&Qf vier verschiedene Arten die Summe zweier tmgerader Primzahlen ist.
^e unmittelbare Abhängigkeit der Zerlegungsanzahlen von der zu zer-
legenden Zahl zu entdecken, ist noch nicht gelungen, wenngleich mancherlei
Erfahnmgsthatsachen auch nach dieser Bichtung hin gesammelt und teilweise
begründet werden konnten. Cantor
Lehrbnch der ebenen nnd sphärischen Trigonometrie zum Gebrauche
beim Selbstunterricht und in Schulen, besonders als Vorbereitung
auf Geodäsie und sphärische Astronomie bearbeitet, von Dr. E. Hammer,
Professor an der königl. Technischen Hochschule Stuttgart Zweite,
umgearbeitete Auflage. Stuttgart 1897. J. B. Metzler. XIV, 572 S.
Die erste Auflage von 1885 haben wir im 30. Bande dieser Zeitschrift
Histor.- litter. Abtlg. S. 110 — 111 unseren Lesern warm empfohlen, und wir
können heute, nachdem das Werk um volle % an umfang zugenonmien
hat, also fast ein neues Werk geworden ist, unser früheres Lob nur be-
stätigen. Dem Wunsche des Verfassers, das Buch möge in Schülerkreisen
208 Historisch -litterarificbe Abteiiang.
sich einbürgern, wird natorgemSss mehr noch als 1885 dessen üm&ng im Wege
stehen. Schüler kaufen keine Trigonometrie von fsAt 36 Druckbogen^
und wenn ein Einzelner sie kaufen sollte, wo f&nde er Zeit sie durchzu-
lesen oder gar durchzurechnen? Aber der in zweiter Linie ausgesprochene
Wunsch, Lehrer möchten mehr und mehr sich des Buches bedienen, ist zt
erfüllen und verdient Erfüllung. Der Lehrer wird das Hamm ersehe
Werk als eine stets ergiebige Fundgrube betrachten dürfen, an welche er
nur hinanzutreten braucht, um immer neuen, immer fesselnden Stoff for
den trigonometrischen Unterricht zu finden, mag er in dieser Beziehung
eine noch so häufige, noch so vollständige Abwechslung für wünschenswert
halten. Herr Hammer fährt, was wir eigentlich gar nicht anders er-
^«rmrtet haben, fort, sin* a u.s. w. zu schreiben. Er wird nicht erwarten,
d»88 wir darum aufhören, diese Schreibweise für unlogisch zu halten. Aber
«ine Frage mag Herr Hammer uns beantworten. Was hat er gegen
d'X*'^ d (x*)y dx^ = {dxy^ d^x = ddx
log • x' «= log (x*), log x* «= (log ir)', log* X = log log z
#tu«awendeQ? Benutzt er immer die nichtabgekürzte zweite Form, oder
^es^tattet auch er sich die Abkürzung wenigstens einer oder der anderes
der ^rstt'n Formen? Und wenn er diese letztere Frage bejahen sollte, hält
er uiobt Folgorichtigkeit f(ir eine recht zweckmässige Einrichtung?
Cantor.
1^ Wtthrt^cbeillliohkeitsreclinang. Versuch einer Kritik von Dr. LrDwio
iUn.i^iUiMiDT, mathematischem Revisor der Lebensversichenrngshank
Air l>0utsuhland in Qotha. Hamburg und Leipzig 1897. Verlag
Nvvu Lt»opold Voss. Vm, 279 S.
l.>it^ NV«UkrsoheinUohkeitsrechnung hat als Definition der Wahrscheinlicb-
* i«^ Kiutrt^tens eines gewissen Ereignisses den Quotienten der Anzahl
4;tx'^a^tt)i Kintrt^tvu günstigen Fälle durch die Anzahl der überhaupt mog-
av«A ValU' au^egeben, Ist diese Definition eine durch die Natar der
. U'^^ ^^wuugene, oder ist sie willkürlich? Sagt sie uns, was Wahr-
^««.inJ^^v^^ i«t, oder sagt sie uns nur, was der Mathematiker sich ge*
>^v ^v> »w w^ttnen? Das ist, wenn wir dem Verfasser in seinen
^.^•4 ^%4}4tvvUWi\, aber leider nicht immer das Ziel deutlich hervortreten
^<;u Vw»*iwaÄder«et»ungen richtig gefolgt sind, die Frage, über deren
«M«.««M^ ^ ^^^ ^^^ ^^^ Philosophen auseinandersetzt. Herr Gold-
^^.uft^l 4abi»i SU einer Überzeugung, welche Referent mit ihn
^ ^4«;^^ «ioh etwa in folgende meistens dem uns vorliegenden
^•Cu*A^ ^Utk kleiden Iftsst: Allen unseren Wahrscheinlichkeitsaiis
.1^ \s.vtwt>«digkeit in dem Sinne ab, dass ein eintretender
^^ «.ci4^4U Krwartung und Ereignis zu einer Auflehnnng des
"^ a*.^ iMiitote. überall müssen unseren auf mathematische
""^' .^***bui^ und insofern unfehlbaren Schlüssen Erfthnmgs-
^ ..^« S^i^n« ohne deren Richtigkeit die Schlüsse io der
Rezensionen. 209
Luft schweben. Anf dem Standpunkte vollständiger Unwissenheit Wahr-
scheinUchkeitsrechnungen anzostellen ist dxtrohans unberechtigt, m^gen
auch Schriftsteller von noch so grosser Bedeutung sich gegen diese Regel
verfehlt haben. Als Grundaufgabe, auf welcher alles sich aufbaut, erscheint
das Aufsuchen bleich wahrscheinlicher F&lle. r«
^ Cantor,
Wolfgail^ Bolyai de Bolya Tentamen iuventutem studiosam in elementa
matheseos purae elementaris ac sublimioris methodo intuitiva
evidentiaque huic propria introducendi, cum appendice triplici.
Editio secunda. Tomus I. Conspectus arithmeticae generalis. Mandate
Academiae scientiarumHungaricae suis adnotationibus adjectis edidemnt
Julius Eöniq et Mauritius R^tht, Academiae scientiarum Hungaricae
sodales. Accedit efßgies auctoris. Budapestini MDCCCXCYII. Sumptibus
Academiae scientiarum Hungaricae. XII, 677 p.
Der Name des ungarischen Mathemalskers , den eine auf der Göttinger
Universität entstandene Freundschaft mit Gauss verband, ist allgemein
bekannt. Mehr noch kennt man den Namen des Sohnes Johann Bolyai,
der die Frage nach einer Geomei^e^ in welcher das Parallelenaxiom nicht
herrsche, welche erstmalig von Saccheri gestellt worden war, neuerdings
auf die Tagesordnung brachte. Von Wolf gang Bolyai dem Vater kannte
das grössere mathematische Publikum nur die oben erwähnte Thatsache,
die allerdings das günstigste Vorurteil zu erwecken vermochte, wenn man
die geringe Zahl der Männer erwog, welche Gauss seiner Freundschaft
würdigte. Dennoch war es schwer, den Meisten unmöglich, ein eigenes
Urteil über Wolf gang Bolyais Leistungen zu gewinnen, da über seinen
Schrifben ein doppelter Unstern leuchtete. Sie waren so gut wie unerhält-
lich, und wer eines Exemplares habhaft wurde ^ fühlte sich durch die vielen
tingewohnten Bezeichnungen sowie durch den mangelhaften Druck, der
unter den ungünstigsten Verhältnissen sich durch mehrere Jahre hindurch-
geschleppt hatte, abgeschreckt. Die Ungarische Akademie hat es als eine
Ehrenpflicht erkannt, für eine neue würdige Ausgabe Sorge zu tragen,
deren erster Band in gradezu glänzender Ausstattung vollendet vor uns
liegt. Von den fremdartigen Bezeichnungen sind einige gewichen, wie
Bolyai in einer Selbstanzeige einst als wünschenswert erkannt hatte,
andere sind beibehalten worden, mit welchen sich allmählich zu befreimden
Aufgabe des Lesers ist. Der erste Band des Tentamen besteht aus vier Ab-
schnitten: 1. Grundzüge einer allgemeinen Arithmetik, 2. Differential- xmd
Integralrechnung nebst Grundzügen der Variationsrechnung, 3. Grundzüge
der Theorie der Gleichungen, 4. Zusätze. Das Erscheinungsjahr des Tentamen
ui seiner ersten Ausgabe war 1832. Bolzanos in Prag erschienene
Schriften waren seit etwa 15 Jahren, Cauchys Äfudyse alg^brique seit
11 Jahren im Handel, während die Disquisiiioncs circa seriem etc. von
Gauss gar schon seit 20 Jahren für die Wissenschaft vorhanden waren,
l^iese Daten wird man gut thun im Auge zu behalten, um der Ver-
suchung zu entgehen, Bolyais Tentamen eine noch bahnbrechendere Be-
RUt.-liit. Abt. d. ZeiUchr. f. Math. a. Phyt. 43. J»hrg. 1898. 6. Heft. IQ
210 HiBtorisch-litterarisohe Abteilung.
deulung beizulegen, als es hätte erringen können, wenn es rechtzeitig ge-
nügend bekannt geworden wäre. Wollten und mussten wir durch diese Be-
merkung einer Überschätzung des Tentamen in den Weg treten, so Hegt
uns nichts femer, als eine ünterschätzung veranlassen zu wollen. Die
Schriften, auf welche wir hingewiesen haben, lassen erkennen, worin die
Eigenart und mit ihr der wissenschaftliche Wert des Tentamen besteht
Der Bruch mit jener Darstellungsweise, welche an dem Entdecken immer
neuer analytischer Wahrheiten sich genügen liess, ohne eine YollkonmieDe,
allen Bemängelungen trotzende Sicherung derselben für unerlässlich zn
halten, ist Yollzogen. Das Hauptgewicht fällt auf die tiefe Begründung
Der Begriff der Grenze ist es insbesondere, welchen Bolyai (S. 20) scharf
zu fassen sich bemüht. In deutscher Übersetzung lautet die betreffeDde
Stelle etwa folgendermassen:
Findet ein gewisses Ä in jedem Augenblicke einer Zeit T statt, da
gegen in einem nach T eintretenden Zeitpunkte t nicht mehr, so muss eii,
wenn T fortgesetzt zuninmit, einen Zeitpunkt p geben, welcher der letzte
von dem Anfange von T an gerechnet ist, bei welchem das Stattfinden
von Ä zutrifft. In p ist also zum letzten Male Ä oder zum ersten Male
Nicht -—A, Ist in p das Nicht — A, so wird hinter dem p irgendeinmal
immer Ä oder immer Nicht — A stattfinden, es sei denn, dass hinter dem
p jeder Zeitpunkt j?' ein solcher wäre, dass zwischen p und p' zugleich A
und Nicht —A stattfände. Das ist die Grundlage des Grenzbegriffes.
An einer anderen Stelle (S. 55) heisst es: Wächst q in der Weise,
dass nach jeder Vermehrung eine neue stattfindet, dass aber dennoch immer
etwas geringeres als Q entsteht, so hat q eine Grenze.
Um an einem Beispiele erkennen zu lassen, wie Bolyai geometrische
Grenzbegriffe zu fassen wusste, führen wir eine dritte Stelle (S. 290) an:
Ist ein Bogen Qp einer ebenen Kurve und eine solche in derselben Ebene
befindliche von p ausgehende Gerade a^p gegeben, dass von p aus in der
gleichen Ebene keine Gerade zwischen dem Bogen und der a'p gezogen
werden kann, so sagt man, dass a'|) die Kurve berühre.
Man bemerkt, dass diese Definitionen, welche leicht zu vermehren
wären, sehr modern im besten Sinne dieses Wortes anmuten. Es wäre
vielleicht wünschenswert, wenn einer der Herausgeber sich die fßr ihn
leichte Mühe geben wollte, Bolyai s Kraftsätze, wenn wir so sagen
dürfen, aus dem Zusanunenhange gerissen in kurzem Auszuge zu veröfent-
1^^^«°- Cantor.
Oeuvres mathematiqnes d'Evariste Galois publiees sous les auspices de
la societe mathimatique de France, avec une introduction par
M. Emile Picard, membre de Tlnstitut. Paris 1897. Gauthier-
ViUars et fils X, 61 p.
Gegenwärtig ist, man kann wohl sagen überall, die Neigung vor-
handen, Gesamtausgaben der Schriften hervorragender Forscher zu ver-
Eezensionen. Bil^ographie. 211
anatalten. Auch für die der Anzahl nach wenigen Abhandlungen von
Galois hat die französische mathematische Gesellschaft eine solche Yei^
einigaog za einem kleinen Biindchen veranlasst, welches, wie man Yorans-
sehen darf, bald in den wenigsten Bibliotheken von Mathematikern fehlen
mrird. £ine Einleitmig aas der Feder von Herrn Emile Picard dient ihm
zur besonderen Empfehlung, wenn es einer solchen bedürfte. Gantor
Der Mathematiker Jakob Steiner von Utzenstorf. Ein Lebensbild und
ungleich eine Würdigung seiner Leistungen von Dr. phiL J. H. Graf,
ordentlichem Professor der Mathematik an der Hochschule in Bern.
Mit dem Porträt und dem Faksimile eines Briefes Steiners. Bern 1897,
K. J. Wyss. 61 8.
Die uns vorliegende kleine Schrift ist keine Lobschrift im landläufigen
Stile. Herr Graf hat den Spruch, dass man von Toten nur Gutes reden
solle, geopfert und an dessen Stelle die Behauptung bewährt, dass Wahr-
heit* die beste Politik sei. Wir lernen in Grafis Schilderung den wirklichen
Jakob Steiner kennen, eine nicht immer liebenswürdige, nicht immer nach-
ahmnngswerte, aber stets geniale und im höchsten Grade bedeutende
Persönlichkeit. Ungemein fesselnd sind die Angaben Über Steiners eigenen
Bildungsgang, insbesondere über die Hefte, welche er ausarbeitete, als er
der Pestalozzischen Erziehungsanstalt angehörte. Cantor
Bibliographie
vom 4. August bis 13. Oktober 1898,
Feriodischo Sohiiften«
Abhandlungen der königl. Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen.
Mathem.- physik. Klasse. Neue Folge, 1. Bd. Nr. 8. Schur, Wilh., Ab-
leitung relativer örter des Mondes gegen die Sonne, aus heliometrischen
Messungen von Sehnenlängen ausgeführt auf der Sternwarte zu Göttingen
während der partiellen Sonnenfinsternisse von 1890, Juni 16./17. und
von 1891, Juni 6. Berlin, Weidmann. M. 3.
Abhandlungen der königl. sächs. Gesellschaft der Wissenschaften, mathem.-
physikalische Klasse. 24. Bd. Nr. IV. Crednsr, Herm., Die sächsischen
Erdbeben während der Jahre 1889 bis 1897. Leipzig, B. G. Teubner.
, M. 4. 50.
16*
212 Historisch -litterariBche Abteilung.
Annaleii) neue, d«r königl. Sternwarte in Milnchen. Herausgegeben toh
Direktor Hugo Seeligbr. m. Bd. München, Franz. M.25.
Berichte der sftchs. Gesellschaft der Wissenschaften. Mathem.-physiL Klasse.
1898. I— IV. Leipzig, B. G. Teubner. a M. 1.
Fortsehritte, die, der Physik im Jahre 1897. Dargestellt von der physi-
kaiischen Gesellschaft zu Beriin. 53. Jahrg. I.Abt. BöBKerEiN, Rice,
Physik der Materie. Braunschweig, Yieweg & Sohn. M.23.
Jahresbericht der deutschen Mathematikervereinigong. Herausgegeben toq
A. Wakoerin und A. Gutzmer. 5. Bd. 2. Heft 1. Lieferung. Kötter^
Ernst, Die Entwiekelung der synthetischen Geometrie. Leipzig
B. G. Teubner. M. 4. 40.
Jahrbuch, deutsches meteorolog., fttr 1896. Meteorologische Station L Ord-
nung in Magdeburg. Herausgeg. von Rud. Weidbnhagek. Magdeburg.
Faber. kart M. 6.
Jahrbuch, nautisches, od«: Ephemeriden und Tafeln für das Jahr 1901 tor
Bestimmung der Zeit, Lange und Breite zur See nach astronomischen
Beobachtungen. Herausg. vom Beichsamt des Innern. Berlin , Heymann.
kart M. 1. 50.
Jahrbuch über die Fortschritte der Mathematik. Herausg. von Emil Lampe.
2 7. Bd. Jahrg. 1896. I.Heft. Berlin, Reimer. M.12.
Sitzungsberichte, Münchener, Mathematische Ellasse. 1898. 2. Heft. München,
Franz. M. 1. 20.
-Wiener, Mathem.-naturw. Klasse. 1. Abt. 107. Bd. 1. — 5. Heft. Wien,
Gerolds Sohn. M.6.50.
Verhandlungen des ersten internationalen Mathematiker -Kongresses in Zürich
vom 9. — 11. August 1897. Herausgegeben von Ferd. Rudio. Leipiig,
B. G. Teubner. M. 12.
VerOffentlichuDg des königl. preuss. geodätischen Institutes u. Centralbnreaos
der internationalen Erdmessung. Helmert, F. R., Beiträge zur Theorie
des Reversionspendels. Leipzig, B.G. Teubner. M. 7. 60.
— Dasselbe. Krüger, L., Beiträge zur Berechnung von Lotabweichongs-
systemen. Ebenda. M. 8. 40.
V^iföffentlichungen des königl. preuss. meteorol. Instituts. Herausgeg. durch
Direktor Wilh. von Bezold. 1897. 2. Heft. Ergebnisse der Beobach-
tungen an den Stationen II. und III. Ordnung im Jahre 1897, zugleich
deutsches meteorol. Jahrbuch für 1897. Beobachtnngssystem des König-
reichs Preussen und benachbarter Staaten. Berlin, Asher A Co. M. 3.
ViorteljahrsBchrift d. Astronomischen Gesellschaft. 33. Jahrg. 2. Heft Leipzig.
fingelmann. H. 2.
Geschichte der Mathematik und Physik.
KiMii^EH, P. FiNTAN, Die Zcitmesscr bis zur Erfindung der Pendeluhr. Pro-
gramm. Einsiedeln, Benziger & Co. M. 2.
/fe:iiNiiC, Jelia V., Sophie Kowalewsky, ein weiblicher Professor (Sammlung
gemeinnütziger Vorträge Nr. 237). Prag, Haerpfer. M.— .20.
Bibliographie. 213
Beine Mathematik.
Breuer, Adb., Elementar entwickelte Theorie und Praxis der Ftmktionen
einer komplexen Yariabeln in organischer Verbindung mit der Geometrie.
Wien, Daberkow. M. 5.
BocHOw, Karl, Die Formeln fftr die Summe der natürlichen Zahlen und
ihrer ersten Potenzen, abgeleitet an Figuren. Magdeburg, Faber. Ml.
CzüBER, Emak., Vorlesungen üb. Differential -u. Integralrechnung. 2.(Schluss-)
Band. Leipzig, B. G. Teubner. geb. M. 10.
Port, 0., xmd Schlömilch, 0., Lehrbuch der analytischen Geometrie. 2. Teü.
Analytische Geometrie des Baumes. 6. Aufl. Von B. Heger. Leipzig,
B. G. Teubner. M. 5.
Gamborg, V. E., Logarithmentafeln, Logarithmen und Antilogarithmen ent-
haltend, nebst den Logarithmen d. trigonometrischen Funktionen u.a.m.
Berlin, Juncker. M. 2. 25.
GoETTLER, JoH., Eonformc Abbildung eines Ton konfokalen elliptischen und
hyperbolischen Kurven «*•' Ordnung begrenzten Flächenstückes auf der
Halbebene. Programm. Passau, Waldbauer. M. 1.
KoEPP, G., Illustrierter Spezialkatalog über geometrische Modelle: Linien,
Fl&chen, Körper und Sammlungen Yon denselben zur Veranschaulichung
planimetrischer, stereometrischer und trigonometrischer BegriflRs und
Lehrsätze. Bensheim, Ehrhard & Co. M. — . 50.
Meyer, Max, Katechismus der Logarithmen. 2. Aufl. (Webers Katechismen
Nr. 93.) Leipzig, Weber. M.2.50.
Petersen, Jvl., Vorlesungen über Funktionstheorie. Kopenhagen, Host & Sohn.
M. 10.
HiEDEi«, Ernst, Katechismus der Stereometrie, mit einem Anhange über
Kegelschnitte, sowie über Maxima und Minima (Webers illustr. Kate-
chismen Nr. 175). Leipzig, Weber. geb. M. 3. 50.
RoE jr., Edward Brake, Die Entwicklung der Sylyesterschen Determinante
nach Normalformen. Leipzig, B.G. Teubner. M. 2.
Salmon, Geg., Analytische Geometrie der Kegelschnitte, mit besonderer
Berücksichtigung der neueren Methoden. Frei bearbeitet von Wilh.
Fiedler. 6. Aufl. I.Teil. Leipzig, B.G. Teubner. M. 9.
Schlesinger, Ludwig, Handbuch d. Theorie d. linearen Differentialgleichungen.
(In zwei Bänden.) 2. Bds. 2. (Schluss-) Teü. Leipzig, B. G. Teubner. M. 16.
Schur, Frdr., Lehrbuch der analytischen Geometrie. Leipzig, Veit & Co. M. 6.
Sturm, Lehrbuch der Analysis (Cours d* Analyse). Übersetzt von Thdr. Gross.
2. Bd. Berlin, Fischer. M. 7. 50.
Angewandte liatheBiatik.
BoLTE, F., Sammlung von mathem., phjsikal. und teehn. Tafeln für den
Unterricht an Schulen für Seedampfschiffs -Maschinisten. Hamburg,
Eckaidt & Messtorff. kart. M. 2.
Brenner, Leo, Handbuch für Amateur -Astronomen. Leipzig, Mayer, geb. M. 10.
Abteiliizig>. Bibliographie.
anz:
Mschanik bei Boltzicann and Hertz.
tecfaiuBche Mechanik. l.Bd. Einföhnmg in
• ^MT?g- '.eixizxs, B. >j. Tenbner. geb. M. 10.
oitxige. Sechs gemeinverständliche Hochschnl-
Tttaczer A Baamgart. M. 1. 40.
.:r jijxauioaa^ 14. und 15. lieferong. Breslau, Trewendt
a M. 3. 60.
. . w.er» Tnam TOBL Mond. Leipadg, B.O.Teabner. M.d.
"•^juiMTiLi^^ Ä^ Über die Theorie des Kreisels. IL Heft.
u. '-^r 'i'f^ne jn Falle des schweren symmetrischen Kreisels.
*^arr. M. 10.
^•..u:u i«r .utronomischen Navigation. Im Anfbrage des
' dK'O»- QLrregsministerimns , „ Marine - Sektion ^y ver-
-l"*M-* X -O» Ä. 10.
>>« :<• r'yixaiiiik der Systeme starrer Körper in zwei
. .^M ava Baii^ielai. Deutsch von Adf. Schbpp. Mit
a . o. ÄUECL ±. Bd. Die höhere Dynamik. Leipzig,
geb. M. 14.
ictrildft für die statische Berechnung ein&cher
Vi^a» Spidhagen & Schurich. M.4.
^•7 -!*uiem» rahttUeiL. 3. Aufl. Ausgabe für Baa-
>m;u« ^4«*^e<er. geb. M. 1.
. u «dcuudü» der mathematischen Tabellen in den
.. "j. va :fö Beispielen aus der Praxis erläutert.
geb. M. 1. 20.
H.. .u jm. A2;^o ia der LebensTersichemng. Stadie.
M. 3. 60.
) c« i«r Weit. Auf mechanisch -astronomischer
Vie.
KlMDI.
g'
Zednik
ie.
. Tacersoehungen über die Theorie des
.^ . u>c£i«iä^ ^nd das Nordlicht. Berlin , Springer.
M.-.60.
^^.. ^>pf«K und seine Funktion als Wärme,
^2^ ^, .•i.»'» "led Gravitation. Leipzig, Friedrich.
M.2.
^ i •MM>^e's >i«r: Der Schall im begrenzten
'. r^3.*4C9<. fif^b. M. 4.
. . . >^ w*^-^r«u Strahlenbrechung. Leipzig,
M. 2. 80-
.1,.
gel
Mathematisches Abhandlnngsregister.
Zweite Hälfte: 1. Juli bis 31. Dezember.
A.
Abbildung.
445. Kepr^sentation g^om^trique de la fonction arctg z, Maillard. N. ann. math.
Sär. 3, XVI, 368.
446. Sar certains problämes de repr^sentation conforme. H.A.Schwarz. N. ann.
math. S^r. 3, XVI, 200.
447. Sur une g^n^ralisation du probläme de la repräsentation conforme aux
vari^t^s ä trois dimensions. Em. Cotton. Compt.Bend. CXXV, 225.
448. Biegungen und konjugierte Systeme. P. Stäckel. Mathem. Annal. IL, 255.
[Vergl. Bd. XLI Nr. 273.]
Absolute Oeometrie.
449. Sur la r^duction des vecteurs et les propri^täs mätriques. J. Andrade.
Compt. Rend. CXXV, 394.
Vergl. Geschichte der Mathematik 540.
Analytisohe Oeometrie der Bbene.
450. Quartique trinodale comme lieu des points de rencontre de certaines tangentes
menees ä une särie de coniques de deux sommets d'un triangle.
A. Droz-Farny. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 145.
451. Quartique lieu des milieux des cordes d^un cercle ayant une projection
donn^e sur un diam^tre fixe. A. Mannheim. N. ann. math Sir. 3, XVI,
187. — M. d'Ocagne ibid. 237.
Vergl. Ellipse. Hyperbel. Kegelschnitte. Kreis. Parabel.
Axial3rti8ohe Oeometrie des Baumes.
452. Neue Eigenschaften des Strahlenkomplexes zweiten Grades. Th. Heye.
Mathem. Annal. IL, 585.
453. Sur le d^placement le plus g^n(^ral d'une droite dont tous les points d^crivent
des trajectoires sphöriques. E. Duporcq. Compt. B«nd. CXXV, 762.
454. Deplacement d*un t^traedre trirectangle au sommet. Richard. N. ann. math.
S^r. 3, XVI, 476.
455. Quelques th^or^mes de g^om^trie. G. Galluc ci. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 13.
456. Sur deux sph^res de m^me rayon tangentes entre elles et touchant chacune
un de deux plans donnäs. A. Th^venet. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 94.
457. Sur la droite de rencontre des plans polaires d'un m§me point par rapport k
un ellipsoide et une sph^re concentrique. N. ann. math. S^r. 3, aVI, 31.
458. Th^or^mes de Pascal et de Brianckon. F. Farjon. N. ann. math. S^r. 3,
XVI, 78. — F. Schur ibid. 238.
Vergl. Oberflächen. Oberflächen zweiter Ordnung.
Astronozoie.
459. Sur les cas du probläme des trois corps (et des n corps) oü deux des corps
se choquent au bont d'un temps fini. P. Painlev^. Compt. Rend.
CXXV, 1078.
216 Historisch -litterarische Abteilung.
460! Sur les p^riodes des integrales doubles et le d^veloppement de la fonction
perturbatrice. H. Poincar^. Joum. Math^m. Sär. 5,111, 203.
461. Determination des coordonn^es absolues des etoiles, ainsi que de la latitude.
ä Taide des instruments m^ridiens. Methode gänärale pour la Bolutiou
de ces divers problämes. Loewy. Compt. Bend. CXXV, 1062.
462. Methode speciale pour la determination absoiue des dedinaiBons et de la
latitude. Loewy. Compt. Rend. CXXV, 1142.
B.
Bestimmte Integrale.
463. Extension du theor^me de Cauchy. L. Ravut. N. ann. math. Ser. 3, XVI, 365.
464. Sur Tapproximation des fonctions de grands nombres. M. Hamy. Compt.
Rend. CXXV, 926.
465. Nouvelle demonstration du theor^me de Stokes. R. Blondlot. N. ann. math.
Ser. 3,XVI, 501.
466. Sur Tintegrale / = dz prise le long du contour forme de 2 demi-
circonferences de rayons B et r, ayant Torigine pour centre comman
et reliees par des portions de Taxe. V. Jamet. N. ann. math. Ser. 3.
XVI, 8.
46T. Kxercises de licence. Bourlet. N. ann. math. Ser. 3, XVI, 236.
46^. 8ur los integrales doubles de seconde asp^ce dans la theorie des surfaces
algebriques. Em. Picard. Compt. Rend. CXXV, 909.
Vergl. Astronomie 460.
C.
Combinatorik.
4^^. rb4»r Triuelsysteme. L. Heffter. Mathem. Annal. IL, 101.
470. lk\tH>rio lies regions. E. Cahen. N. ann. math. Ser. 3, XVI, 533.
Cubatur.
471 Konuulo pour le volume d^un tetraädre. Dulimbert. N. ann. math. Ser. ä,
\Vl. 881.
CylinderfanlLtiojien«
^.'-^ IVvi^n* oinor Formel des Herrn Sonine. E. G übler Mathem. Annal. IL, 583.
4;i, 5^jir lo* fonctions Besseiiennes 0"(x) et S*(x) L. Crelier. Compt. Rend.
i'XW, 421, 860.
Determinanten.
^.1, \ k'i^uv U*uu cortain determinant. V. Retali. N. ann. math. Ser. 3, XVI. 191
,./ Nut uu viotoruünant remarquable. C. Bourlet. N. ann. math. Ser. 3, XVI, 369.
>, >i^i uu vortiiin Jacobien. Antenne. N. ann. math. Ser. 3, XVI, 376.
Differentiali^lelohungen.
^ 'uKx^tiou der gewöhnlichen Differentialgleichungen. Alf. Guldberg.
V «t iV i'XVIlI, 158.
^ •.•■uo<u' xuv lt»a i^quations difEerentielles. Duport. Joum.Maihem,Ser.6,ni,17.
\^ .. t .i«>%vk<« dor Existenz eines Integrals einer linearen homogenen Differential-
...tvuufc^^». M.Hamburger. Grelle CXVIH, 361. — L.Fuchs ebenda 854.
\.u^»o«thi»orie der homogenen linearen Di£Perentialgleichungen. Em, Beke.
i,\»u'u* Aaual. IL, 573.
. %>iivkUs»u^t diiferentielles lineaires appartenant ä une m^e claase de
....uu F.Marotte. Compt. Rend. CXXV, 84.
^ . ..^vv doM integrales dans certains syst^mes differentiels. Riquier.
.. u ml i'XXV, 933.
..>v>u do la methode des fonctions majorantes ä certains systöiues
. , :s. Kiquier. Compt. Rend. CXXV, 1018.
.^ .ttuktUuiM infinitesimales des equations difPerentielles. N. Salty*
„ Mathem. Ser. ö, IE, 429.
Abhandlungsregister. 217
485. Sor une double g^n^ralisation des äquations de Lie. E. Yessiot. Compt.
Rend. CXXV, 1019.
486. über das Verhalten der Integrale von Differentialgleichungen bei der An-
näherung der Veränderlichen an eine Unbestimmtheitsstelle. J. Hörn.
Grelle CXVm, 267.
487. Sur la mäthode des approximations successives de M. Picard. S. Zaremba.
Joum. Math^m. S^r. 6, HI, 311.
488. Einige Sätze über die asymptotische Darstellung von Integralen linearer
Differentialgleichungen. Ad. Kneser. Mathem. Annal. Ui, 383.
489. Verwendung asymptotischer Darstellungen zur Untersuchung der Integrale
einer speziellen linearen Differentialgleichung. J. Hörn. Matnem.
Annal. Ui, 458.
490. Über die Integration der Hamiltonschen Differentialgleichung mittels
Separation der Variabein. P. Stäckel. Mathem. Annal. IL, 145.
491. Grundzüge einer Integrationstheorie der Systeme partieller Differential-
gleichungen erster Ordnung in zwei unabhängigen und beliebig vielen
abhängigen Veränderlichen. E.v. Weber. Crefie CXVm, 123.
492. Theorie der Involutionssysteme partieller Differentialgleichungen erster Ord-
nung in beliebig vielen abhängigen und unabhängigenVeränderlichen.
E. V. Weber Mathem« Annal. IL, 543.
493. Sur la dätermination des integrales d'une ^quation aux d^riv^s partielles
par certaines conditions initiales. E. G o u r s a t. Compt. itend. CaXV, 640.
494. Sur rint^gration des syst^mes d'^quations aux däriv^ partielles du premier
ordre ä plusieurs fonctions inconnues. J. Beudon. Compt. Rend.
CXXV, 166.
495. Etüde sur les integrales d'un systäme des ^quations diff^rentielles aux
därivees partielles de plusieurs fonctions inconnues. N. Saltykow.
Joum. Mathem. S^r . 6, EI , 423.
496. Lber die Integration der partiellen Differentialgleichungen zweiter Ordnung.
N. J. Sonin. Mathem. Annal. IL, 417.
497. Sur une forme analytique des integrales des equations lineaires aux d^riv^es
partielles ä deux variables independantes. J. Le Roux. Compt. Rend.
CXXV, 1015.
Vergl. Mechanik. Variationsrechnung. Wärmelehre.
Differentialquotient.
498. Sur des congruences differentieUes linäaires. Alf. Guldberg. Compt. Rend.
CXXV, 489.
Dreiecksgeometrie.
499. Sur 4 droites se coupant au centre du cercle circonscrit ä un triangle donne.
F.Farjon. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 190. — E. Duporcq ibid. 191.
Vergl. Ellipse 603.
Elektrisitftt.
WO. über das Gleichungssystem einer Kirchhoffschen galvanischen Strom-
verzweigung. W. A h r e n 8. Mathem. Annal. IL , Sil.
601. Le Probleme de la distribution de Telectricite et le problöme de,C. Neumann.
W. Stekloff. Compt. Rend. CXXV, 1026.
Bllipse.
502. Sur la deviation de rellipse. A. Mannheim. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 249.
503. Ellipse lieu du centre du cercle des neuf points des triangles dont deux
cötes sont fixes et le troisiäme de longueur constante. N. ann. math.
Ser. 3, XVI, 90.
504. Produit constant des aires d'un triangle et d'un rectangle se rapportant ä
une ellipse. A. Droz-Farny. N. ann. math. Ser. 3, XVI, 146.
Xmiptische Transoendenten.
505. Le theor^me d'addition de la fonction p(w). P. Stäckel. N. ann. math
Ser. 8, XVI, 76. [Vei^l. Bd. XLH Nr. Ö21.J
.^Il
^Y>; Historisch -litterarische Abteilung.
"»«Hi. *^xr le* period^s» des integrales doubles. H. Poincarä. Compt. Elend. CXXV,995.
>iT. "^ir '.e^i p<«riode$ des integrales doubles de fonctions algäbriques. Em.
Picard. Compt. Rend. CXXV, 1068.
Ven^i. Astronomie 460. Greschichte der Mathematik 641. Thetafunktionen.
F.
Formen.
'.^••i 'ur Tht^>^tt^ der linearen Substitutionen. Alf. Loewy. Mathem. Annal
IL. 44i*. [Vergl. Bd. XLH Nr. 629.]
A^ ^ir la rtfiluction des formea quadratiques binaires. A. Hurwitz. N. ann
m.«h. Sjr. «, XVI, 491.
%io Lc rvsult^ittt de trois formes temaires quadratiques. P. Gordan Jonrn.
Mathem. Ser. 6, HI, 196.
Funktionen.
IVurÄjct» Äur Theorie der stetigen Funktionen einer reeUen Veränderlichen.
r Broden. Grelle CXVIII, 1.
v'^ Siir la thevtri^ g^n^rale des fonctions de variables reelles. R. Baire. Compt.
)ivud CXX\\691.
s:,< <;ir Itt thoorio de» fonctions enti^res. E. Schon. Compt. Rend. CXXV,768.
-!l» /".HT dfu ^u^jtammenhang «wischen der Dedekind-Weberschen Normalbasis
und dvm Henselschen absoluten Fundamentalsystem. Ludw. Baur.
>4»tht»itt. Annal. IL, 78.
.\ v»j *t» caIcuI touotionnel distributif. S. Pincherle. Mathem. Annal. IL, 825.
K >ia la ooMVf ivtmoe des substitutions uniformes. £. M. L^meray. N. ann.
uMib. St^r 3, XVI, 806.
^N>pMt'tor4 toudamentales des fonctions circulaires d^finies sous forme d*un
»»ixHluit. A, Pagfes. N. ann math. S^r. 8,XVI, 841.
V >^.: <Ho ti>i'tüulo do la th^orie g^närale des fonctions de plusieors variables
o( vU> I Integration des düFärentielles totales. E. Jaggi. N. ann.maüi.
K . (u uouvol algorithme. L^meray. Compt. Rend. CXXV, 624.
\ . «si. V Meldung. Bestimmte Integrale. Cylinderfonktionen. Determinanten.
''i:UnvutuilgUnchungen. Differentialquotient. Elliptische Transcendenten.
: ..(uiou. UUnohungen. Kettenbrüche. Mannigfaltigkeiten. Potential. Reihen.
v.vwiitutiouou. Thetafunktionen. Transformationsgruppen. unbestimmt«
. iuou /ahlontheorie.
Geometrie (desoriptive).
>,.«iH \HiMt^ ganche. A. Boulanger. N. ann. math. Sär. 8, XVI, 171.
Geometrie (höhere).
:v v^i-^v bcu Zahlen der Abweichungskurven. W. Bouwman. Mathem.
.,iuiv>a.Htmtion du th^oröme fondamental de la g^om^trie projective.
,, .vuthou. Compt. Rend. CXXV, 638, 868.
^t Vu Wendungen des Korrespondenzprinzips. K. Th. Vahlen.
^ ,\ Will, aöl.
. .ic*»i»o"di^»i*o biforme; extension des polygones de Poncelet
. ,! »HO« N. ann. math. Sär. 3, XVI, 437.
x.oiuuktion homographique des propri^t^a m^triques des figures
Ki. Urocard. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 298. [Vergl. Bd. XLII
. . i'UKVi orthogonaux et les systömes cycliques. C. Guichard
•Und. CXXV, 619.
A ot les congruences. Guichard. Compt. Rend. CXXV, 664
. lou üi's quadriques. C. Guichard. Compt. Rend. CXXV, 696.
ae M. Honnet. C. Guichard. Compt. Rend. CXXV. 648.
ilü Kibaucour. C. Guichard. Compt. Rend. CXXV, 1013.
\
.. k
Abhandlungsregister. 219
531. 8nr les focales planes d'une courbe plane ä nn on plusieurs axes de
sym^trie. P. H. Schonte. Compt.Kend.CXXV, 931.
532. Sur le d^placement d'un triangle variable semblable ä nn triangle donnä.
M d'Ocagne. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 474.
533. Sur les d^placements d^une figure invariable. A. de Saint-Germain.
N. ann. math. S6r. 8, XVI, 319.
534. Sur rhypocycloide de Steiner. P. Serret. Compt. Rend. CXXV , 404, 423,
445, 459.
535. Sur une courbe du 4. degr^ engendr^e au moyen de denx circonfdrences.
F. Sartiaux. N. ann. math. S^r. 8. XVI, 232.
536. Lieu des points de deux courbes appartenant k deux faisceaux, Tun d'ordre
m, Tautre d^ordre n, oü les courbes se coupent sous an angle constant.
6. Leinekugel. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 386.
537. Sur l^application de deux covariants ä. la construction de quelques esp^ces
de courbes. S. Mangeot. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 677.
538. Demonstration gäom^trique d'une propri^t^ de la cycloide. A. Vicaire.
N. ann. math. S4r. 3, XVI, 480.
Vei^l. Absolute Geometrie. Kinematik. Mehrdimensionale Geometrie. Ober-
flächen.
Gesohiohte der MathematÜL.
539. £tiide8 anatomiques de Leonard da Vinci. H. de Lacaze-Duthiers. Compt.
Rend. CXXV, 922.
540. Gkkuss, die beiden Bolyai und die nichteuklidische Geometrie. P. Stäckel
und Fr. EngeL Math. Annal. IL, 149.
541. Les recherches de Gauss dans la thäorie des fonctions elliptiques. P. Günther.
Joum. Mathem. S^r. 6, III, 95.
542. Note sur Francesco Brioschi (22. XII. 1824 — 13. Xn. 1897). Hermite. Compt.
Rend. CXXV, 1139.
543. Le ^omon de Tobservatoire et les anciennes toises; restitution de la toise
de Picard. C. Wolf. Compt. Rend. CXXV, 199.
Vergl. DifiTerentialgleichungen 479. Optik 613.
Gleiohun^eji.
544. Solle irrazionalitä da cui pu6 farsi dipendere la risoluzione d'un* equazione
algebrica f{xyz) — 0 con fnnzioni di due parametri. Fed. Enriques.
Mathem. Annal. IL, 1.
545. Thäor^mes sur les ^quations algäbriques. Sondat. N. ann. math. S^r. 3,
XVI, 169.
546 Sur les conditions qui expriment qu^une ^quation alg^brique de degr^e m
n^a que p racines distinctes(p •<»»). X. Antomari. N. ann. math. S^r. 3,
XVI, 68.
547. Sur une ^quation r^ciproque de degrä 2 m n'ayant pas de racine commune
avec a;*-l«=0. E. Taratte. N. ann math. S^r. 3, XVI, 482.
548. Sur les racines imaginaires de T^quation x — op», £. M. L^meray. N. ann.
math. S^r. 3, XVI, 64.
549. Sur le quotient et le reste ^manants de la division du carr^ de la d^riv^e
d^un polynome du quatri^me degr^ ^ quatre racines distinctes par ce
polynome mtee. R. Gilbert. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 101.
550. Racines de quelques ^qaations transcendantes. Integration d^une ^quation
aux difP^rences mdläes. E. M. Lämeray. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 540.
551. Sur r^quation aux päriodes. X. Stouff. Compt. Rend. CXXV, 869.
Hydrodynamik.
552. Distribution des vitesses ä travers les grandes sections, dans les ^coulements
graduellement vari^s, et ^quation du mouvement aux degr^s d'approxi-
mation sup^rieurs. J. Boussinesq. Compt. Rend. CXXv, 6.
553. Theorie approch^e du passage d'un regime graduellement variä ä une regime
rapidement vari^ ou vice versa. J. Boussinesq. Compt. Rend.
CXXV, 69.
220 HistoriBch-litteraiische Abteilung.
dö4. Etablissement du regime uniforme dans an tujau ä section circolaire.
J. Boussinesq. Compt. Rend. CXXV, 203.
6d5. Etablissement du regime uniforme dans un ttwau k section rectangulaiiv
large. J. Boussinesq. Compt. Rend. CXXV, 440.
666. Sur la stabilitä de T^quilibre d'une masse fluide dont les äl^ments sont
soumis ä. leurs actions mutuelles. P. Duhem. Joum. Mathem. Ser. 5.
m, 151.
667. Sur la stabilit^ de l'äquilibre d^m corps flottant ä la surface d'un liquidf
compressible. P. Duhem. Joum. Mathem. 8^r. 6, m, 389.
668. Sur les ^quations de THydrodynamique et la th^rie des tourbillons. P. Appell.
Joum. Mathem. Sir. 6, III , 6.
HyperbeL
669. Sur les secteurs d'aire constante d^tach^s dans une s^rie d*hyberboles equi-
lateres homoth^tiques par un rayon partant de leur centre commun.
Audibert. N. ann. math. S^r. 8, XVI, 49.
K.
KesrelBohnitte.
660. A construction by the ruler of a point covariant with five given points.
F. Morley. Mathem. Annal. iL, 696.
661. Sur les coniqnes qui ont avec une courbe donn^e en an de ses points im
contact d'ordre supärieur. M. d*Ocagne. N. ann. maih. S^r. 3, aYI,S51
662. Liea des eztr^mit^s du rayon de courbure d^une epicyclolde qu^on d^ronle
sur la tangente au sonmiet. Audibert. N. ann. math. S^r. 8, XVI, 48.
668. Droite passant par le centre de courbure d'un point d'une coniqae. V.Retali.
N. ann. math. Sär. 3, XVI, 882.
664. Sur deuz triangles homologiques inscrit dans la möme coniqae. R. Gilbert.
N. ann. math. S^r. 3, XVI, 189
666. Sur 8 triangles homologiques deuz ä deuz et sur 8 coniqnes tangentes a
leurs cöt^s. A. Droz-Farny. N. ann.math. S^r. 3, XVI, 186.
666. Trouver le lieu du foyer mobile d^une conique d^ezcentricii^ donn^e dont
Tautre foyer est fize et dont la directrice correspondant a ce foyer
enveloppe une courbe donnäe. G. Dulimbert. N. ann. math. S^r. 3.
XVI, 386.
Verfl^l. Analytische Geometrie des Raumes 468. Ellipse. Hyperbel. Kreis.
Parabel.
Kettenbrüohe.
667. Sur une repr^sentation ^äom^trique du d^veloppement en fraction continue
ordinaire. Husquin de Rh^ville. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 61.
[Vergl. Bd. XLÜ, Nr. 616.]
Kinematik.
668. Th^or^mes de cin^matique tir^s de la g^om^trie cin^matique de Mr. Manu-
heim. Canon. N. ann. math Sär. 3, XVI, 147.
669. Bur le d^placement d*un plan dont tous les points d^crivent des li^ies
sph^nques. R. Bricard. Compt. Rend. CXXV, 1024. [Vergl. Bd. XLII
Nr. 617.]
670. Sur la throne de Toctafedre articul^. R. Bricard. Joum. Mathem. S^r. 6,
III, 113. — A. Mannheim ibid. 149.
671. Le lieu des p61es des spirales logarithmiques osculatrices aux diverses sectious
ayant m^me tangente en un point d'une surface est un cercle. A. Mann-
heim. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 383.
672. Quadrature approzimative du cercle. H. Guillot. N. ann. math. S^r. d,X\X
287. — Wlad. Habbö ibid. 329.
678. Sur les quadrilat^res inscnptibles et non inscriptibles. £. Duporcq.
N. ann. math. Sör. 3, XVI, 61.
574. Rayon d*une circonfärence passant par 3 points donnäs en coordonnee«
trilinäaires. H. Lez. N. ann. math. Sdr. 3, XVI, 143.
I
Abhandlungsregister. 221
575. Circonfi^rences passant par 6 pointe donn^s. Dalimbert. N. ann. math.
S^r. 3, XVf, 198. — E. Lemoine ibid. 288.
Vergl. Dreiecksgeometrie. Transformationsgruppen 635.
M.
MagneÜBinufl.
576. A theoiy of magnetic action upon light. A.B. Bas sei. Mathem. Annal.
IL, 247.
Mannigfaltigkeiten«
577. Beiträge zur Begründung der transfiniten Mengenlehre. 6. Cantor. Mathem.
Annal. IL, 207.
Mathematisclier XJnterrioht.
578. Sur rarithm^tisation des math^matiques. F. Klein. N. ann. math. Sär. 3,
XVI, lU.
579. Le nouveau programme d^admission ä. T^lcole Polytechnique. Laisant et
Antomari. N. ann. math. S^r. 8, XVI, 40.
580. Les certificats d^^tudes sup^rienres des facultas des sciences. Laisant et
Antomari. N. ann. math. S^r. 8, XVI, 487.
Mechanik.
581. über die Prinzipien der Mechanik. L. Königsberger. Grelle CXVIII, 276.
582. Sur les integrales quadratiques de la dyuamique. P. Painlev^. Compt.
Rend. CXXV, 156. [Vergl. Nr. 259.]
583. Studien über die Bewegungsvorgänge in der Umgebung instabiler Gleich-
gewichtslagen. Ad. Kneser. Grelle GXVIII, 186. [Vergl. Bd. XLE
Nr. 252.1
584. Sur rinstabilite de IMquilibre dans certains cas oü la fonction de forces
n'est pas un maximum. A. Liapounoff. Joum Mathem. S^r. 5,111,80.
585. Sur les positions d'^quilibre instable. P. Painlev^. Gompt. Rend. GXXV, 1021.
586. Sur r^quiUbre indiffärent d'une chaine pesante sur une courbe. Karagiannid^s.
N ann. math. Sdr. 8, XVI, 874.
587. Sur certaines propri^t^^s des trajectoires en djnamique. Hadamard. Joum.
Mathem. S^r. 6, lU, 831.
588. Sur les integrales communes ä plusieurs probl^mes sur r^quilibre d'un fil
flexible et inextensible. N. Saltykow. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 246.
589. Sur la stabilit^ d'une toupie qui dort. F. Klein. N. ann. math. Sär. 8,
XVI, 823.
590. Sur le tracd de l'anse de panier. A. Mannheim. N. ann. math. S^r. 3, XVI,
404. [Vergl. Bd. XLH , Nr. 266.]
591. Sur le trac^ pratique des engrenages. L. Lecornu. Gompt. Rend. CXXV, 162.
592. Sur r^quilibre de la vis. C. Bourlet. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 426.
593. Sur le Joint de Gardan. Th. Garonnet. N. ann. math. S6r. 8, XVI, 472.
Vergl. Astronomie Elektrizität. Hydrodynamik. Magnetismus. Optik.
Potential. Wärmelehre.
Mehrdimensionale Geometrie.
594. Theorie der linearen Strahlenkomplexe im Räume von r Dimensionen.
S. Kantor Grelle GXVIH, 74.
595. Über den Zusammenhang der Krümmungstheorie der Kurven mit der Mechanik
starrer Systeme des n-dimensionalen Raumes. G. Lands berg. Grelle
GXVm, 123.
596. Sur les räseaux 0 associds. G. Guichard. Gompt. Rend. GXXV, 929.
597. Sur les syst^mes completement orthogonaux dans Tespace ä. n dimensions et
sur la rdduction des syt^mes diff^rentiels les plus g^näraux. J. Drach
Gompt Rend. GXXV, 598.
59 B. Sur les syst^mes complätement orthogonaux dans un espace qnelquonque
G. Ricci. Gompt. Rend. GXXV, 810.
222 Historisch -litterarische Abteilung.
O.
Oberflftohexi.
699. Rapport sur un memoire de M. Hadamard intitul^ „ Sur les lignes g^od^siques
des surfaces ä courbures opposees^^ H. Poincar^. Compt. Rend.
CXXV, 589.
600. Des conditions n^cessaires et saf&santes pour qu'une surface d'ordre
quelconque soit de revolution. S. Mangeot. N. ann. math. Sär. 3,
XVI, 408.
601. Sur un räseau conjuguö particulier de certaines surfaces d^riv^es deä
surfaces du second ordre. S. Mangeot. Compt. Rend. CXXV, 1083.
602. Sur les surfaces algäbriques qui admettent comme ligne asjmptotique une
cubique gauche. Ch. Bloche. Compt. Rend. CXXV, 15.
603. Sur les surfaces qui ont i>our gänäratrices les cordes d'une cubique gauebe.
Ch. Bloche. Kann, math S^r.3,XVI, 168.
604. Quelques propriät^s des surfaces moulures. Gem. Pirondini. Journ.
Mathöm. S^r. 5, III, 405.
606. Sur les trajectoires isogonales des gän^ratrices d'une surface d^veloppable.
Gem. Pirondini. Crelle CX\Tn, 61.
606. Sur les surfaces isotherm iques. A. Pellet. Compt. Rend. CXXV, 291.
607. Sur les surfaces de Weingarten. A. Pellet. Compt. Rend. CXXV, 601.
608. Sur les surfaces applicables snr une surface de rövolution. A. Pellet. Compt.
Rend. CXXV, 1169.
609. Sur les surfaces rapport^es k leurs lignes de longueur nulle. Eug. Cosserat.
Compt Rend. CXXV, 169.
610. Sur la symetrie dans les surfaces algäbriques. Dum ont. N. ann. math.
S^r. 3,XVI,463.
611. Sur les lignes g^od^siques de certaines surfaces. Em. Waelsch. Compt.
Rend. CXXV, 621.
Vergl. Abbildung. Analytische Geometrie des Raumes 463. Bestimmte
Integrale 468. Geometrie (descriptive). Geometrie (höhere).
Oberflächen zweiter Ordnnni:.
612. Quadriques tangentes ä tous les plans tangents communs ä une sphere et au
ellipso!de donn^. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 524.
Vergl. Analytische Geometrie des Raumes 457.
Optik.
613. Identit^ de la strophoide avec la focale ä. noeud; son application k l'optique
g^ometrique. G. Loria. N. ann. math. Sär. 3, X\1, 262.
614. £tude generale des lentilles ^paisses au moyen de Thomographie. And.
Vicaire. N. ann. math. Sör. 3, XVI, 6.
Parabel.
616. Parabole Heu du centre du cercle circonscrit ä un certain triangle.
H. Brocard. N. ann. math. Sdr. 3, XVI, 334.
616. Enveloppe des axes des paraboles ayant en un m^me point d'une coütU^
plane donnde un contact du second ordre avec eile. Audibert. Kann
math. Sör. 3, XYl, 384.
617. Produit des rayons de courbure aux pieds des normales abaiss^es d'un
point ä. une parabole. A. Droz-Farny. N. ann. math. S($r. 3, XVI, 235.
Planimetrie.
618. Propri^t^ du triangle. H. Lez. N. ann. math. S^r. 8, XVI, 98.
Vergl. Dreiecksgeometrie.
Abhandlungsregister. 223
Potential.
619. Sur le potentiel de la double couche. Liapounoff. ComptRend. CXXV, 694.
630. Sur certaines questions se rattachant au probl^me de Dirichlet. A. Liapounoti.
Compt. Rend. CXXV, 808,
621. Sur la transmission dMnergie ä distance. Application ä la polarisation
rotatoire. A. Broca. Compt. Rend. CXXV, 766.
B.
Beihen.
622. Sur les s^ries de Taylor. Eug. Fabry. Compt. Rend. CXXV, 1086. [Vergl.
Nr. 362.]
623. Ddveloppement en s^ries trigonomätriques des polynomes de M. L^aut4^.
P. Appell. N. ann. math. S^r. 3, XVI*, 266.
Vergl. Astronomie 460. Thetafunktionen 631.
Substitutionen.
624. Über die Zahl der verschiedenen Werte, die eine Funktion gegebener Buch-
staben durch Vertauschung derselben erlangen kann. Alf. Bochert.
Mathem. Annal. IL, 113 [Vergl Bd. XXXVÜI Nr. 246.]
626. Über die Klasse der transitiven Substitutionengruppen. Alf. Bochert.
Mathem. Annal. IL, 133, [Vergl. Bd. XXXVUI, Nr. 246.]
626. Sur une s^rie de groupes primitifs holo^driquement isomorphes ä des groupes
plusieurs fois transitifs. Ed. Maillet. Joum. Mathem. S^r. 6, Ul, 277.
627. Applications de la th^orie des substitutions lin^aires k T^tude des groupes.
H. L ä u r e n t. N. ann. math. S^r. 3, XVI , 149. [Vergl. Bd. XLU Nr. 702.]
628. Etüde sur les substitutions du second degrä. H. Laurent. N. ann. math.
S^r. 3, XVI, 389.
629. über die Einfachheit der alternierenden Gruppe. Em. Beke. Mathem.
Annal. IL, 681.
630. Anwendungen des Zusammenhanges in Reihen auf die Theorie der Sub-
stitutionengruppen. P. Hoyer. Mathem. Annal. IL, 39.
Vergl. Formen 608.
T.
Thetafunktionen.
631. Über die Konvergenz der Thetareihen. A. Krazer. Mathem. Annal. IL , 400.
632. Syst^mes orthogonaux pour les ddrivdes desfonctions th^ta de deuz argumenta.
E. Jahnke. Compt. Rend. CXXV, 486.
633. Über einen Zusammenhang zwischen den Elementen orthogonaler Neuner-
und Sechzehnersysteme. E. Jahnke. Crelle CXVIII, 224.
Transformationsgruppen.
634. Sur la th^orie des groupes infinis de transformation et Tint^gration des
^quations aux derivöes partielles. J. Beudon. Compt. Rend. CXXV, 811.
635. Das Apollonische Problem. E. Study. Mathem. Annal. IL, 497.
U.
Unbestimmte Formen.
fax — fbx
636. Trouver les limites de la fraction ^^_,— pour aj = 0, pour a;«oo, pour
a = b. G. Tzitzeica. N. ann. math. S^r.3, XVI, 339.
0
^37. Sur les symboles - ä plusieurs variables ind^pendantes. L. Autonne.
N. ann. math. S6r. 3, XVI, 420.
224 Historisch -litterarische Abteilung. Abhandlangsregister.
V.
Variationsreohnung.
638. Über eine charakteristiBche Eigenschaft der Differentialffleicbungen
Variationsrechnung. Art h. Hirsch. Mathem. Annal. Öj , 49.
Vir.
'W&rnielehre«
639. Sur rintägration des äquations de la chaleur. Le Roy. Compt. Rel
CXXV, 766.
640. Rapport sur un memoire de M. Le Roy intitul^ «Sur rint^gration <
^quations de la chaleur''. H. Poincarä. Compt. Rend. CXXV, 847.
641. Compressibilit^ des gaz k diverses temp^ratures et auyoisinage de
pression atmosph^rique. A. Leduc. Compt. Rend. CXXV, 646.
642. De la Variation de T Energie dans les transformations isothermes. De IVner^
^lectrique. H. Pellat. Compt. Rend. CXXV, 699.
Zahlentheorie«
643. über Zahlengruppen in algebraischen Körpern. H. Abhdlg. H. Webt
Mathem. Annal. IL, 83. [Vergl Bd. XLII Nr. 721.]
644. Über die Fundamentalteiler eines Gattungsbereiches in Bezug auf zwei H
schiedene Rationalitätsbereiche. K. Hensel. Grelle CäVui, 173.
645. Über die Zurückfuhrung der Divisorensysteme auf eine reduzierte Fon
K. Hensel. Crelle CXVm, 234.
646. Eine arithmetische Formel. Eug. Netto. Mathem. Annal. IL, 148.
647. Sur le caract^re quadratique du nombre 3 par rapport ä un nombre premi*
quelconque. R. Bricard. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 646.
648. Si p est un nombre premier qui ne divise pas :z; et r un nombre enti^
quelconque, Texpression x^ "^ —1 est divisible parp, £mine. X.ani
math. S^r.8, XVI, 192.
649. Si m et n sont deux nombres premiers m""*^4-fi"'~*— 1 est divisible pa
mn. G. Tzitzeica. N. ann. math. S^r. 3, XVI, 192.
Tafel I.
bth.u Druck y.lschebacV^ Ir bthaeftr, le.ox»
0X»<^.
STORAGE AR€A
S1O.S
Stanford Univenrity Libraries
Stanford, California
B«tiini thk book n «r bttoM dato dm.
l\-^ 9. '7^''^