N Ł 2 6 (1412). W arszaw a, dnia 27 czerw ca 1909 r. Tom X X V I I I .
TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.
PRENUMERATA „W SZECH ŚW IATA".
W Warszawie: ro c z n ie r b . 8, k w a rta ln ie r b . 2.
Z przesyłką pocztową ro c z n ie r b . 10, p ó łr . r b . 5.
PRENUMEROWAĆ MOŻNA:
W R e d ak ey i „ W s z e c h ś w ia ta '' i w e w sz y stk ic h k się g a r n iach w k ra ju i za g ra n ic ą .
R e d a k to r „ W s z e c h ś w ia ta '4 p rz y jm u je ze sp raw am i red a k c y jn e m i c o d z ie n n ie o d g o d z in y 6 d o 8 w ieczo rem w lo k alu re d a k e y i.
A d res R ed a k eyi: K R U C Z A Jsfb. 32. T elefon u 83-14.
A E R O N A U T Y K A W D O B I E D Z I S I E J S Z E J .
Możliwość posiłkow ania się siłą m o to row ą w a p a ra ta c h , m ających na celu u n o szenie człow ieka ponad ziemią, w y su n ę ła na pierw szy plan k w e s ty ę żeglugi po
wietrznej, od t a k d aw na już z a p o cz ą tk o wanej ale do o sta tn ie j je s z c z e doby nie w yb ieg ającej poza szczupłe ra m y prób i poszukiwań.
W iara w możliwość unoszenia się w po
w ietrzu w łasn em i siłami zrodziła się wr um yśle ludzkim jeszcze przed istn ie niem balonów. N iedokładna znajom ość lotu p ta k ó w pozw alała przypuszczać, że zapomocą d w u k rzy w y c h pow ierzchni n a ś la d u ją c y c h skrzydła, a przyczepionych do ram ion, człowiek znajdzie dość oporu w pow ietrzu, a b y u nieść w ła s n y swój cię
żar. W ielu śm iały ch pionerów, nie po
sia d a jąc d o stateczn ej siły, a b y wzlecieć do góry, rzucało się z wysokości w n a dziei, że choć u trz y m a ć się ponad ziemią potrafią. Próby tak ie często kończyły się nieszczęśliwymi wrypadkam i.
Dopiero w 1773 r o k u w yna la ze k balo
nu przez Montgolfiera położył tam ę n i e p ło d n y m —-naówczas — próbom w y n a jd o w ania p rzy rządó w do latania. Człowiek znalazł nareszcie sposób o d e rw a n ia się od powierzchni ziemi w m yśl prajya Ar- chim edesa, a zapomocą gazów lżejszych od powietrza. Dla ówczesnej też doby balon n apełniony g orącem pow ietrzem lub wodorem w y d a ł się najlepszem dzie
łem g en iuszu ludzkiego i n a długi okres czasu usu n ą ł z porządku dziennego wszel
kie próby bud ow an ia przyrządów , upo
dobniających człow ieka do ptaka.
Doskonalony w ciągu przeszło s tu le -
; cia, balon sferyczny stał się narzędziem bardzo in teresu jąceg o sportu. Posiada on j e d n a k b ra k i zasadnicze, które n ig d y nie pozwolą rozszerzyć z a k re s u je g o za
stosow ań. N iem ającem u żadn ych środk ó w do wralki z w iatrem , przyczepionem u do balonu aeronaucie, pozostawało tylko s z u kać odpowiedniego k ie ru n k u prąd ó w po
w ietrznych na rozm a ityc h w ysokościach.
W tym celu z aopatryw ał się w balast, którego porzucenie czyniło w e h ik u ł lżej
szym i pozwalało wznieść się do góry;
opuszczenie zaś balonu k u ziemi odby
wało się k osztem wypuszczenia pewnej
ilości gazu. T ak więc a e ro n a u ta rozpo
402 W SZ E C H ŚW IA T Ala 26 rządzał ty lk o ś ro d k a m i dla ew olucyi pio
nowej, podczas g d y w w ięk szości p r z y padków m iał n a celu przeniesienie się z je d n e g o p u n k t u pow ierzchni ziemi n a drugi, t. j . p r a g n ą ł w y k o n a ć p e w n ą ew o
l u c j ę w k ie r u n k u poziom ym. R ozporzą
d z ając tylko siłą w zlotną, re s z ty energii p o trz e b n ej do w y k o n a n ia tej p ra c y p o s z u k iw ać był zm uszony w o taczającej go atm osferze. Ciasne p r z y te m granice, w j a k ic h m ożna było ro zporządzać zarów no b a la s te m j a k i gazem , oraz zupełna b e z rad n o ś ć w p r z y p a d k u nieznalezienia od
pow iedniego k ie r u n k u w ia tru , czyniły z b alo n u p ra w d z iw ą ig ra s z k ę losów.
D la te g o też możliwość -zastosowania p o tę g i m otorow ej do balonów zaliczyć m ożemy do fak tó w n iezw ykłej doniosło
ści. Bieg w y p a d k ó w o statn iej doby po
z w a la j u ż tw ierdzić, że zadanie lokomo- c yi d ro g ą p o w ie trz n ą n iety lk o w teoryi, lecz i p r a k ty c z n ie zostało rozwiązane.
P rz y sto so w a n ie balonów k iero w a n y c h do potrzeb u ż y tk u p ublicznego j e s t możliwe i spodziew ać się należy, że przem yślność lu d zk a nie pozostawi odłogiem tej nowej g ałęzi wytwórczości. D otychczasow e m o
nopolizowanie tych p r zy rz ą d ó w w rękach władz rzą d o w y ch , m a ją c y c h na widoku posługiw anie się niem i do celów w o je n nych, u s u w a chw ilow o z pod u w a g i ogó
łu w ła ściw ą ich użyteczność. W ie rzy ć j e d n a k można, że w niedalekiej j u ż p r z y szłości zaczniem y przp.żywać no w ą e r ę — e rę żeglugi pow ietrznej.
B a l o n y k i e r o w a n e . Pie rw sz e p r ó by za sto so w a n ia p o tęg i m echanicznej do ba lo n u s p o ty k a m y ju ż w roku 1883 we F ra n c y i. T issan dier, a po n im k a p ita n Renard, z pom ocą m o toru elektry c z n e g o zdołali odby ć podróże w k r ę g u z a m k n ię ty m , t. j. w rócić do m iejsca, z k tó re g o w yjechali.
W ła ś c iw s z y m j e d n a k okazał się m otor e ksplod ują cy, k tó re g o ró żno stro n n e z a le ty na jdobitniej u ja w n iły się w zasto so w a n iu do samochodów. Znacznie lżejszy od e le k try czn ego , daje on możność zao p a trz y ć balon k ie r o w a n y w p o tę g ę odpo- :
wiednią do potrzeb, bez zb ytniego p r z y tem obciążenia.
Taki więc dzisiejszej doby w eh iku ł po w ietrzny, ciągniony sz y b k im obrotem ś r u by poprzez atm osferę—j e s t zgoła odm ien
ny od balonu kulistego. W ty m o s ta t nim, siła wzlotna j e s t w szystk iem ; w b a lonie k ierow anym , j e s t ona tylko ś r o d kiem oderw ania się od ziemi i nie może prześcignąć pewnej g ranicy, a b y z po
mocnej nie sta ć się szkodliwą dla celów ae ron auty.
Mając na celu przenoszenie się balonu w pewnym k ieru n k u bez w zględu na w ia tr, należało p rze d e w s z y s tk ie m n ad a ć m u formę w ydłużoną, aby z n a jm n ie j
szym oporem torow ał sobie drogę po przez d a n ą w a rs tw ę pow ietrza. W celu zm niejszenia t a r c ia usun ięto też s ia tk ę sznurow ą, j a k a p okryw a powłoki balonów sferycznych. S te r pionowy — j a k u ło
d z i - z a p e w n i a możliwość zm iany k ie r u n ku drogi w praw o lub w lewo. U t r z y m anie zaś balonu n a odpowiedniej w y sokości, a więc i przeciwdziałanie tem u n a d d a tk o w i siły wzlotnej, j a k i wchodzi w grę w obec danej szybkości przenosze
nia się oraz danej w artości ciśnien ia a t mosferycznego, odbywa się zapomocą płaszczyzn dowolnie n a c h y la n y c h na osi poziomej, a poprzecznej do głównej osi I balonu.
Siła w zlotna balonu w y nik a z n a p e ł
n ienia powłoki gazem znacznie lżejszym od powietrza. W większości p r z y p a d k ó w u ż y w a n y b y w a wodór. Metr sześcienny p ow ietrza pod c iśnieniem atm o sferyczn em 760 m m i w te m p e ra tu rz e 0° w aży 1 300
</; ciężar tej samej objętości wodoru w y nosi 93 g. Różnica, t. j. 1 207 g stanow i siłę w zlotną n a d a n ą balonowi przez k a ż dy m e tr sz eścienn y wodoru. Oczywiś
cie, od ogólnej w artości tej siły odjąć należy ciężar sam ego balonu ze wszyst- kiem i a k c e s o ry a m i oraz ludźmi, k tó ry c h m a unieść. Należy też zwrócić uwagę, że gaz w powłoce balonu z n a jd u je §ię pod ciśn ieniem o 30 mm, wody przew yż- szającem atm o sfery czn e, co czyni, że po
w ło k a ś redn iej wielkości, np. 3 500 m :'
z a w iera ją c a , n a pełn ion a j e s t gazem , k tó
rego objętość, pod ciśnieniem norm aln em
Ne 26 W S Z E C H S W IA T 408 w y niosłaby 3 614 w 3. W reszcie poważny
zapas siły wzlotnej niw eluje się w orka
mi balastu, k tó ry w odpowiedniej chwili dopiero zostanie porzucony.
Zwiększone ciśnienie z w e w n ątrz j e s t niezbędne dla zapew nienia kształtów b a lonu. n ie s y m e try c z n y c h względem osi pionowej a koniecznych dla łatw e g o p rze noszenia się w e h ik u łu w atm osferze. N ad
w yżka ta w y sta rc z a na pokonanie oporu p ow ietrza wobec szybkości 30 do 45 km na godzinę, j a k ą osiągają dzisiejsze ba
lony kierow ane.
Otóż pow ażną tro sk ą w podróży j e s t u trz y m a n ie tej różnicy ciśnień n a powło
kę w pew nych sta ły c h g ran ic ac h pomi
mo zm ian w te m p e ra tu rz e otoczenia oraz n iejedn ako w ego n a różnych wysokościach ciśnienia atm osferycznego.
Suche pow ietrze j e s t złym p rze w o d n i
kiem ciepła i ty lk o zaw artej w n i e m wil
goci, ja k o te ż p ro m ieniow aniu ziemi za
w dzięczam y ła g o d n ą i j e d n o s ta jn ą tem- j p e ra tu rę w a r s tw blisko ziemi położonych,
jInaczej dzieje się na wysokościach. Zu
bożałe w p a rę wodną, nie prze jm u je ono ciepła i to tłu m ac z y nam coraz to w ię k sze obniżenie te m p e ra tu ry w m iarę od- | d a le n ia od ziemi. Taż s am a suchość p o w ie trz a czyni, że w niskiej tem p e ra tu rz e otoczenia p rze d m io ty w y sta w io ne n a bez
pośrednie działan ie promieni słonecznych silnie są ogrzew ane. To też podczas wzlotów balonem do 3 000 m można ju ż zauważyć, że te r m o m e tr u s u n ię ty z pod działania prom ieni słonecznych w skazuje g w a łto w n e obniżenie do ‘20° dochodzące.
W ogóle szy bk ość obniżenia t e m p e r a t u ry w m iarę oddalenia od ziemi j e s t za
leżna od położenia geograficznego, pory roku, a n a w e t form acyi te r e n u danej miejscowości. W k raja ch zim nych j e s t ona mniej znaczna aniżeli w k raja ch go
rących. W e d łu g K. Flam m ario n a, każde 191 m wzniesienia nad ziemią daje l°C obniżenia w te m p e ra tu rz e . O bserw acye S c h o u w a w Alpach włoskich wskazują takie sam o obniżenie dla 168 m w znie
sienia. W reszcie Ch. M artins (Prow ancya, Mont V entoux) podaje 188 m dla pory zimowej i 129 dla pory letn iej. Śre d n ia z pow yższych liczb j e s t 169. ^ S to so w ać
j ą m ożna tylko do niew ielkich, 2 do 3 000 m w y no sz ą c y ch wysokości.
Ciśnienie atm osferyczn e też p rz e d s ta wia znaczne różnice n a w e t ju ż w prze- i stw orzach dostępn y ch dla balonów k ie rowanych. P om inąw szy błąd, j a k i w yn i
k a z różnicy położenia geograficznego, poniższa tab e la pozwoli ocenić szybkość ty c h zmian, pomimo, że z estaw iona zo
s ta ła we P r a n c y i (Kamil Plammarion):
W ysokość nad poziom em m o
rz a w m e trach
C iśnienie w m ilim e tra ch
rtęc i
S topa p ro c e n to w a
0 760 100
67 756 99,47
144 751 98,82
245 742 97,63
408 726 95,53
630 709 93,29
1 200 660 86,84
1 480 641 84,34
2 084 600 78,95
2 478 563 74,08
2 674 555 73,03
2 906 534 70,26
3 320 510 67,11
4 800 424 £5,79
6 100 360 47,37
6 760 340 44,74
W idzim y więc, że w m iarę wznoszenia się ku górze, ciśnienie gazu na powłokę z w e w n ątrz coraz to w m niejszym sto
pniu ró w n ow aży się ciśnieniem z ze
w n ą trz i w y n ik a ją c a stą d różnica m ogła
by w pew nym momencie s ta ć się n ie bezpieczną dla powłoki. Dlatego więc balon j e s t zaopatrzony w klapę bezpie
czeństw a, k tó ra poczyna funkcyonow ać z chwilą, k ied y przew y żka ciśnienia w e w nętrznego n a d z ew n ętrznem dochodzi do 40 mm wody.
Zważyć je d n a k należy, że ten n a d d a te k ciśnienia znów będzie potrzebny, kie
dy balon zbliży się k u ziemi lub też k ie dy t e m p e r a tu r a otoczenia opadnie w s k u tek przejęcia promieni słonecznych przez chm urę. A by więc nie tracić wodoru, ciśnienie re g u lu je się zapomocą t a k zw a
nego balonika k om pensacyjnego, pom ie
W S Z E C H Ś W IA T JM® 26
szczonego w e w n ą tr z głównej powłoki a n a pełnionego pow ie trz em . J e g o to zm ienna objętość pozw ala zach o w ać k s z ta ł
t y balonu n iezm ien nem i pomimo oporu n a p o ty k a n e g o w r o z b ija n y c h w a r s tw a c h powietrza, pomimo różnego ciśn ie n ia a t m osferycznego i pomimo ro zm a ite j — bo zależnej od t e m p e r a t u r y oto cz e n ia —p rę ż ności gazu z w e w n ą tr z . W balonach k iero w a n y c h doby dzisiejszej w y m ia ry b a lo n ik a k o m p e n s a c y jn e g o obliczone są w ta k i sposób, a b y m o żn a b yło wznieść się do w ysokości 2 000 m etró w bez u t r a ty gazu w ilościach, k t ó r e b y mogły uczy
nić niebezpiecznem późniejsze zbliżenie się k u ziem i i w y lą d o w a nie.
Pow łokę b alo nu sta n o w i p o dw ójna t k a nina przedzielona kau czuk iem . D r u g a jeszcze w a r s tw a k a u c z u k u od w e w n ątrz zabezpiecza tk a n in ę od szkodliwego w p ły w u lotn y ch , a g ry z ą c y c h dom ieszek w o doru.
J a k e ś m y więc powiedzieli, balo n k ie ro w a n y p o siad a form ę w y d łu żo n ą, p r z y p o m in a ją c ą olbrzym ie c y g a ro , pod któ- rem wisi m aleńk ie czółno. O s try koniec tego c y g a ra sta n o w i przód balonu. G ru b szy koniec, w ty le b alon u z a o p atrz o n y j e s t w cz te ry k rzy ż u jąc e się płaszczyzny, m ają ce n a celu przeciw działać w a h a n io m poprzeczn ym całego w e hik ułu . W inn y ch s y s te m a c h n a m iejscu płaszczyzn z n a j d u je m y b aloniki cylindryczne; u m o co w a ne po trzy, je d n e n a d ru g ic h , w c z te re c h s y m e try c z n ie rozłożonych p u n k t a c h g r u bego ko ń ca balonu, m a ją to samo, co i p łaszczyzny znaczenie. Zważywrszy, że śre d n ic a powłoki w tem m iejscu j e s t ju ż n iew ielka, a n a jw ię k s z e przecięcie po
przeczne do linii p o stę p u z n a jd u je się przed niemi, wielkiej sk u te c z n o ści p r z y p isyw ać te m u organow i nie należy.
Rozm iary balonów kiero w a n y c h wra h a ją się w bardzo szerokich granicach. N a j
lepiej sądzić o n ich m ożna z objętości powłoki, za u w a ż y ć bow iem należy, że w s z y s c y praw ie k o n s tr u k t o r z y balonów zachow ali niezm ienn y sto s u n e k długości p ow łoki do n ajw iększej śre d n ic y p oprze
cznego jej przecięcia. W y n o si on 5 do 6;
ogólne wdęc k s z ta ł ty b a lon ó w małej u le g a ją zmianie. Począw szy od „Z odyaka
11“ we F r a n c y i o 1000 m sześciennych, s p o ty k a m y całą se ry ę coraz to większych aż do „ S e k w a n y “ zawierającej 6 500 m*
W ielkim skokiem oddziela się od nich niemiecki „Zeppelin 1“ o 11 300 m3 obję
tości.
Z t a k r o z m a itą wielkością powłok ści
śle wiążą się w y m iary in n y ch organów s k ła d a jąc y c h się n a całość każdego b a lonu kierow anego. P o tę g a m otorów w a h a się pom iędzy 45 a 220 końm i parow em i.
P ra c a ich zużyw a się n a o b racanie ś ru b y pow ietrznej oraz w e n ty la to ra re g u lu ją c e go ciśnienie w powłoce zapomocą wyżej opisanego b alonika k om pensacyjnego.
Ś ru b a p o w ie tr z n a —w większości w y p a d ków j e d n a u przodu, czasami zaś dwie, u przodu po bokach czółna — stosownie do ś re d n ic y i stopy w y k o n y w a od 120 do l 000 obrotów' n a m inutę.
Czółno przyczepia się do powłoki b a lonu w wielu p u n k ta c h odpowiednio w zm ocnionych i sy m e try c z n ie względem pionowego przecięcia podłużnego balonu rozm ieszczonych. Załączony ry s u n e k sche
m a ty c z n y pozwoli zdać sobie spraw ę z ogólnych k sz ta łtó w oraz rozm ieszcze
n ia w s z y s tk ic h wyżej opisan y ch organów balonu kierow anego o miękkiej powłoce.
Do tego ty p u należą znane ju ż przez sze
ro ki ogół balony: niem iecki P arcev al (5 600 m3, 2 ś ru b y , 2 silniki o 100 koniach);
francusk i La liepubliąue (3 600 Vn3, 80 ko
ni), B ayard -C lem ent (3 500 m '\ 105 koni), Ville de P a ris (3 600 m3, 70 koni); w resz
cie a ng ielski Nulli Śecundus II.
N iektórzy z k o n s tr u k to ró w uznali za k o rzy stn ie jsze wzmocnić spodnią część powłoki szkieletem z ru r glinow ych do którego, za pośrednictw em s z ty w n y c h prętów zostaje przym ocow ane czółno.
W ty m razie cały balon stanow i nie-
J zm ienną co do w zajem nego położenia po
JSIo 26 W SZEC H ŚW IA T 405 szczególnych części całość, w p rz e c iw s ta
w ieniu do balo nu m iękkiego, k tórego czółno j e s t tylko sw obodnie przyczepio
ne. Dla zaznaczenia ty ch różnic n a z y w ają j e balo nam i o powłoce pół-sztyw- nej. W N iem czech ta k im j e s t balon m a jo ra Grossa (1 800 ms, 2 śrub y , 35 koni), Koeln i H arb u rg ; we P ra n c y i z a giniona ju ż P a trie oraz balon L e b a u d y (o d w u śrubach).
Trzecią w reszcie k a te g o ry ę stan o w ią b alo ny o powłoce sztyw nej, znacznie w ię ksze od w s z y s tk ic h wyżej ju ż opisanych a m ające na celu przewóz dużej ilości ludzi jednocześnie. D oty chczas spotyka- m y j e ty lk o w Niemczech. Balon hr.
Zeppelina, raz j u ż doszczętnie zniszczo
ny i ponownie z bud o w a ny drogą sk ład ek publicznych, cieszy się ta m niesły ch an em powodzeniem. K ształty je g o zapewnione s ą przez szkielet glinowy, z a ry so w u jący form ę długiego c y lin d ra zakończonego stożkam i, a ob ciągnięty tk aniną. W e w n ą trz dopiero z n a jd u je pomieszczenie kilkan aście m niejszych powłok, k tó ry c h ogólna z a w a rto ś ć wynosi 11 300 m3. Tak zwiększona objętość idzie w parze z ol- brzym iem i w y m iaram i balonu, wobec k tó ry c h z w y k ły n a d d a te k ciśnienia w e w nętrzn eg o nie w y s ta rc z y łb y ju ż n a od
parcie u d e rz e ń w iatru. T u w spom nieć należy, że balon k iero w an y o powłoce tw a rd e j zain icy ow ał ju ż w 1897 roku D aw id Szw arz z A g ram u . Zam iast t k a n iny, użył on blach glinow ych, zlew ając ty m sposobem w j e d ń ę całość szk ielet z powłoką. Pom im o niew ielkich w y m ia rów (41 m długości na 13 m średnicy) balon pozostaw iał 650 kg siły wzlotnej do rozporządzenia. K rótkiem cieszył się on istnieniem , gdyż w s k u te k nieopatrz- ności s te r n ik a rozbił się podczas p ierw szych- wzlotów w Tempelhofie.
Dziś, oprócz Zeppelina, m am y jeszcze balon o powłoce sztyw nej w Gdańsku, z bud ow a n y przez S c h n e tte g o o statniem i czasy. W obec b r a k u doświadczeń nie m ożna jeszcze powiedzieć, czy d o d atek s z k ie letu do balonów o małej objętości w ykaże ja k ie k o lw ie k korzyści. P rz em y śl
ność lu d zk a na w sz y stk ic h drogach szu
ka powodzenia, licząc n a nieprzew idzia
ne; mówi się więc ju ż i o tem , ćzyby jeszcze kroku dalej nie postąpić i bud o
wać balony o powłoce zupełnie tw a r d e j — m etalow ej—k tó ra b y , wypróżniona, m ogła w ytrzym ać ciśnienie atm osferyczne. W t e dy, aby uczynić balon lotnym , w y s t a r czy wypom pować zeń powietrze...
Stanisław Klimowicz.
(Dok. nast.).
C. G. ABBOTT i E. E. F O W L E .
N A J N O W S Z E B A D A N I A N A D S T A Ł Ą S Ł O N E C Z N Ą P R O M I E N I O W A
N IA .
(A u to re fe ra t).
Dzieło przez nas ogłoszone stano w i spraw ozdanie z działalności o b s e rw a to ry u m astrofizycznego in s t y t u tu Sm ithso- n a (the A stro p h y sic al O bserv atory of the S m ithso nian In stitu tio n ) w ciągu lat 1900 — 1907 i zaw iera bliższe szczegóły, dotyczące badań dokonanych, przy rządó w i metod, j a k ic h używ aliśm y, ojjiz o trz y m an y c h w yników.
B adania m iały za przedm iot natężenie prom ieniow ania słonecznego oraz zależ
ność od niego t e m p e ra tu ry powierzchni ziemi. Dzieło składa się z trzech części;
w pierwszej ro zp a try w a n e j e s t natężenie prom ieniow ania słonecznego, ja k ie b y ś m y otrzym ali, g d y b y ś m y j e zmierzyli poza atm o sfe rą ziemi w odległości średn iej od słońca,—inaczej ta k z w a n a często— „stała sło n e c z n a ” promieniowania; w drugiej części z bad aliśm y częściowo zależność t e m p e r a t u r y pow ierzchni ziemi od n a tę żenia prom ieniow ania słonecznego; w re szcie trzecia część została poświęcona rozważeniu różnic ja s n o ś c i w ś ro d k u i na k raw ęd zi ta rc z y słonecznej oraz ro zw ią zaniu zagadnienia, j a k ą część prom ienio
w ania słonecznego o trzy m uje nasza zie
mia.
Nie ograniczyliśm y się na oznaczeniu s ta ły c h przyrodzonych, n iebaw em spo
strzegliśm y, że promieniow anie słońca
406 W s z e c h ś w i a t JSTs 26 nie j e s t b y n a jm n ie j zawsze je d n a k o w e ,
tak, że s ta łą słoneczną t rz e b a ro z p a try w a ć ja k ą w a r to ś ć ś re d n ią , dokoła której in te n s y w n o ś ć p ro m ie n io w an ia słoneczne
go w a h a się od c z a s u do cz asu dość z n a cznie i widocznie. S tą d g łó w n y cel w szy s tk ic h b a d a ń stan ow iło w y k a z a n ie , ja k i e wogóle zachodzą w a h a n ia w ilości p r o m ien iow ania słonecznego oraz oznaczenie, w g r a n ic a c h możliwości, w ielk o ści ty c h zmian, ich w p ły w u n a k lim at, oraz ich przyczyn. Mając to w s z y s tk o na w z g lę dzie, d o ko ny w a liśm y p om iarów na tę ż e n ia pro m ie n io w an ia słonecznego oraz s p o strz e że ń n a d rozm ieszczeniem ja s n o ś c i n a tarc zy słonecznej możliwie często w p rze c ią g u kilku lat, w reszcie zb a d aliśm y w a h a n ia t e m p e r a t u r y w prze c ią g u o s ta t
nich lat 30 na blisko 50 sta c y a c h , roz
m ieszczo ny ch możliwie po cały m k o n t y nencie ziemi.
Części pom iarów dokonano w W a s z y n g tonie, głów nie n a d poziomem morza, czę
ści zaś — n a górze W ilson w Kalifornii, której w ysokość w y n o si około 1800 m (praw ie 6000 stóp ang.). P r o m ie n io w a nie słońca zbadano n iety lk o j a k o całości, lecz również p ro m ienio w anie każdej czę
ści widm a, i to n iety lk o prom ieni w i
dzialnych, ale także tak ic h , k tó ry c h d łu gość fal j e s t z a w ielka lub zam ała, aby od działyw ały n a oko. W s z y s tk ie te roz
m aite g a tu n k i p ro m ie n io w an ia a tm o s fe r a ziemi po c h ła n ia i odbija, r o z p ra s z a ją c w sposób rozm aity, d late g o z możliwą do k ładnością oznaczyliśm y p rzezro czy stość a tm osfery ziemi d la każd eg o z nich oddzielnie. D ok on aliśm y ró w nież p o m ia
rów nad siłą o d b ija ją c ą obłoków i po w ie trz a oraz nad j a k o ś c i ą ś w i a tł a nieba, p o s łu g u ją c się w t y m celu n a tę ż e n ie m w z g lę dnem prom ieni o rozm aitej barwie.
Za je d n o s t k ę w p o m ia rac h i n t e n s y w ności uw ażaliśm y ilość ciepła, j a k a za p o m ocą prom ieni p r o sto p a d ły c h , p a d a ją c y c h na p o w i e r z c h n i ę = l cm 3, ogrzew a w prze
c ią g u m in u t y 1 y w ody od 0° do 1°C, a w ięc—1 k a lo ry ę n a 1 cm2 i m inutę.
J a k o w y n ik średn i ze 130 pomiarów, zrobionych na górze W ils o n w ciąg u le tn ic h i je s ie n n y c h m iesięcy (1905— 1908 roku), o trz y m aliśm y , że in te n s y w n o ś ć
p ro m ie niow ania słonecznego poza a tm o sferą w ś redniej odległości od słońca w y nosi 2,023 kał. n a c m ‘2 i m inutę.
Podobnie z 41 pomiarów w W a s z y n g tonie (1902 — 1907 roku) otrz y m aliśm y 2,061 kal.
Być może, że liczby powyższe nieco w zrosną, jeśli pom iary będą jeszcze do
k o n y w a n e przez dłuższy przeciąg czasu, i że w a rto ś ć ś re d n ia „stałej sło n e c z n ej“
wynosi okrągło 2,1 kal. na 1 cm2 i m i n u tę. In n em i słowy, prom ieniow anie sło
neczne potrafi w c iągu r o k u n a g ra n ic y atm osfery stopić w a r s tw ę lodu dookoła ziemi, której gru b o ść będzie rów na = 35 m.
Z daw ałoby się, że w yniki b ad ań Lan- g ley a są sprzeczne z naszem i spostrzeże niami, ty m c z a s e m w rzeczyw istości j e p o tw ierdzają. W samej rzeczy, na str.
211 swego „Report of the Mount W h it- ney E x p e d itio n “ L a n g le y twierdzi, że w artość stałej słonecznej, p rzy ję ta przez niego (3 kal.), została w y pro w adzo na na podstaw ie przypuszczenia, że „w obser- w a c y a c h s ta c y jn y c h wobec wysokich i niskich sta n ó w słońca istnieje (pozorny, przyp. aut.) błąd system atyczny'*. Oka
zało się bowiem, że „przez obliczenie spo
strzeżeń wobec wysokich i niskich s t a nów słonecznych na jed n e j stacyi w y n i
k a ła ilość ciepła, j a k a pow inna była zo
s ta ć stw ie rd z o n a w pewnej wysokości w atm osferze; tym czasem ilość ciepła z a o b se rw o w a n a w tej wysokości j e s t u d e rzająco i s y ste m aty c zn ie większa od obli
c z o n e j'. Sądzim y i dowiedliśm y tego w naszej książce, że to pozorne od chy le
nie j e s t w y n ik ie m pewnego źle zrozu
m ianego w a r u n k u w rac h u n k a c h . Sam L a n g ley potwierdził pogląd, daw niej ju ż wygłoszony przez Radaua, że wzór J = A p ’ > można stosow ać je d y n ie do snopów promieni jed n o ro d n y c h , że in te n sy w n ość prom ieniow an ia słonecznego poza a tm o sferą tylko w te d y może być oznaczona rz e te ln ie i dokładnie, jeśli u w z g lę d n im y w spółczynniki tra n s m is y jn e pow ietrza dla prom ieni w sz y s tk ic h długości fal. L a n gley również był pierw szym , k tó ry ozna
czył te w spółczynniki dla dużej liczby
j\o 26 W SZEC H ŚW IA T 40"?
długości fal w w idm ie słonecznem, uznał
jon za niem ożliwe p rak ty c zn ie oznaczenie współczynników tra n s m is y jn y c h s m u g wodoru w pozaczerw onej części widma, u n ik n ą ł j e d n a k tej trudności, w y g ładza j ą c k rz y w ą energii w idm a słonecznego na tej podstaw ie, że n a g ran icy a tm o sfery w s z y s tk ie sm u g i p a ry wodnej w w i
dm ie słonecznem już nie istnieją. G dyby L a n g ley p oprzestał n a powyższych tw ie r dzeniach, zupełnie słusznych, o trz y m a ł
by, j a k my, j a k o w y n ik e k sp ed y cy i Mount W h itn e y 2,060 kal.,— w artość ś re d nią sp o strzeżeń wobec wysokich i n is kich sta n ó w słonecznych n a Lone Pine oraz 2,220 k a l.w a rto ść ś re d n ią podobnych obserw acyj w o b s e rw ato ry u m na Moun- tain Camps. J e d n a k ż e przez szereg ruz- ważań na str. 142 — 144 swego s p ra w o z d an ia oraz przez sprzeczne z niemi m y śli na str. 145— 147 L. dał się przekonać, że wzór w y k ła d n ik o w y t ra n s m is y jn y dla atm o sfe ry ziemi nie daje się stosow ać rów nież i dla p rom ieni jed n o rod n ych ; ta k tedy, po praw iając swe wyniki dw a razy w sposób rozm aity, o trz y m ał on znacznie w ię k szą w a rto ś ć dla stałej słonecznej.
T y m c za se m nie m am y żadnego powodu sądzić, że wzór w y k ła d n ik o w y nie może być sto so w an y dla promieni je d n o ro d nych, — s y s te m a ty c z n e g o błędu niema, L angley nie miał potrzeby robić popraw ki, i za na jle pszą w a rto ść średnią z o zna
czenia o b se rw ac y jn e g o stałej słonecznej na Mount W h i t n e y i Lone Pine uważać n ależy 2,14 kal. n a cm* i m inutę.
Tym sposobem o s ią g n ię ta została wiel
ka zgodność m iędzy w artościam i „stałej słonecznej", oznaczonemi na poziomie m orza i w w ysok o ściach od 1800 do 3500 m.
P ro m ie n io w a n ie słoneczne b y n ajm n iej nie j e s t je d n a k o w o in ten syw n e. W a rto ści oznaczone na Moun\t Wilson w a h a ją się od 1,93 do 2,14 kal., a oznaczone w W a sz y n g to n ie — od 1,89 do 2,22 kal.
Zm iana n a tę ż e n ia prom ieniow ania słone
cznego o 3,5°/0, w y w oły w a na przez zm niej
szenie się odległości od słońca, zachodzi m iędzy s ierpn iem a p aźd ziern ik iem i j e s t w yraźn ie widoczna w obserw acyach, ro
bionych na Mount Wilson; może t u ta j |
po w sta ć d ro b n a k w e s ty a sporna, czy wielkie w ahania, zaobserw ow ane na tej s ta c y i są rzeczywiście zjaw iskam i słone- cznemi, czy też m ają siedlisko w a tm o sferze lub są zupełnie przypadkow e.
Sądzimy, że w dziele n asze m udało nam się dowieść, iż przyczyny o bserw o
w a n y c h zmian promieniow ania słonecz
nego należy się doszukiw ać w samem słońcu.
J a k w ykażem y niżej, t e m p e r a tu r a zie
mi dobrze odpowiada p rzy jętej w artości dla stałej słonecznej (2,1 kal.).
Zapomocą wielkiej ilości pomiarów re- fleksyi od chm ur, jas n o ś c i i przezroczy
stości nieba pod rozm aitem i k ą ta m i na Mount W ilson oznaczyliśm y albedo ziemi (stosun ek ilości promieni odbitych do o trz y m y w a n y ch , przyp. tłum.) n a 37°/0.
Je śli sk o m b in u je m y tę liczbę z w a r to ś cią średnią „stałej sło neczn ej“ (2,1 kal.
w liczbie okrągłej), to zostaje jeszcze 1,32 R-jt kaloryi na ogrzew anie ziemi, j a ko planety. Ilość ta ciepła w y s ta rc z y łaby do u trz y m y w a n ia zupełnego radya- to ra lub „doskonale czarnego cia ła 4' w t e m p e ra tu rz e a b s o lu tn e j= 2 5 6 °. P rz y te m po
w ierzchni prom ieniującej ziemi, j a k o pla
n e ty nie stanow i w ty m p rz y p a d k u je j pow ierzchnia stała lub płynna, gcTyż obło
ki przez połowę czasu po chłaniają p r o m ieniow anie ziemi całkowicie. Przez d r u g ą połowę czasu p ara wodna sam a, j a k to w ykazały dosta te cz n ie po m iary Ru- b ensa i A schkinassa, L angleya, Keelera, Ver,yego i Nichołsa, w y sta rc z a w zu peł
ności do pochłonięcia 9/ 10 prom ieniow ania ziemi. Tym sposobem w a r s tw y p ro m ie niującej ziemi należy szukać dopiero w wysokości około 4000 m nad poziomem morza, gdzie t e m p e r a t u r a a bsolu tna ró
w na się około 263°. G d yby w a r s tw a ta b y ła rad y a to re m doskonałym , to maxi- m um emisyi w ynosiłoby 1,45 R - \ tak, że s ta ła słoneczna nie m ogłaby przenosić w a rto śc i 2,33 k a l , je ś li albedo nie j e s t większe od 37°/0. Ta w arto ść n ajw ię k sz a dobrze się zgadza z w artością p r z y ję tą (2,1); m niejszej różnicy oczekiwać nie można, jeśli zw ażym y niepew ność na
szych wiadomości o te m p e ra tu rz e ziemi
i j e j sile prom ieniującej.
408 W S Z E C H Ś W IA T .Ne 26 D la lepszego zrozu m ien ia rzeczy w y
obraziliśm y sobie „ziemię h y p o t e t y c z n ą “, p odobną do rze c z y w iste j ziem i co do w y m iarów i ruchów , je d n a k ż e p ró ż n ą i po
dobną do b a ń ki m y d la n e j ze w zględu na g r u b o ść w a r s tw y p ow ierzchniow ej. Za
łóżmy, że t a ziemia h y p o te ty c z n a pochła
n ia całkow icie p rom ieniow anie słoneczne i j e s t d o sk o n a ły m r a d y a to re m dla d łu g ich fal; n a d to n iec h zie m ia ta przew o
dzi dosko nale ciepło w zdłuż rów noleżni
ków, a zupełnie nie p r z e w o d z i — wzdłuż południków. Dla takiej oto ziem i o bli
czy liśm y te m p e r a t u r ę dla w s z y s tk ic h pór r o k u we w s z y s tk ic h szerokościach na p o d sta w ie oznaczonej przez n a s w arto ści
„stałej słonecznej" oraz p r a w fizycznych, d o tycz ą c y ch p ro m ien io w an ia r a d y a t o r a doskonałego.
Z kolei p o ró w n a liś m y roczny obieg t e m p e r a t u r y tej „ziemi hy p otetycznej*
z o b se rw o w a n y m o biegiem rocznym t e m p e r a t u r y 64 stacy j ziemi rze c z y w iste j.
Z poró w nan ia tego w ynikło, że pew na zm iana c z ąs tk o w a p ro m ie nio w an ia słone
cznego, dokony w a ją ca cyklu sw eg o w p r z e c iągu rok u, odbije się n a te m p e r a t u r z e absolutn ej „ziemi h y p o t e t y c z n e j “ w c z w a r tej części swej w a rto śc i, na t e m p e r a t u rze znacznej większości s ta c y j n a lądzie s ta ł y m —w piętnastej części, na t e m p e r a tu rz e stacyj n a d b r z e ż n y c h —w V2r, części, w reszcie n a t e m p e ra tu rz e m ały c h w y sp na Oceanie S p o k o jn y m —w V50-ej części.
Zatem, ponieważ w a h a n i a 5°/„-owe p ro
m ieniow ania słonecznego w ciągu mniej więcej ro k u wywołyAvałyby z m ia n ę te m p e r a t u r y średn iej w s z y s tk ie g o o niecały 1°C n a sta c y a c h lądow ych, a zaledwie o 0,3°C n a s ta c y a c h w y s p o w y ch , więc oddziały w an ia ta k ic h zm ian p ro m ie n io w a n ia słonecznego, szybko p r z e b ie g a ją cych, na ś re d n ią te m p e r a t u r ę ziem i t r u dno d a ły b y się odczuć, n a to m ia s t posia
d a ją duże znaczenie m eteorologiczne, gdyż w p ły w a ją n a c y rk u la c y ę atm o sfery .
Z p o ró w n a n ia t e m p e r a t u r 47 stacy j, dobrze rozrzucon ych po cały m lądzie s t a łym i o b e jm u ją c y c h okres 37-letni obser- w acyj, okazuje się p ra w dop o do b n e m , że z m ia n y w p ro m ie n io w an iu słonecznem wcale nie t a k rza d k o p o c ią g a ją za sobą
d ostrz e g aln e z m ia n y w te m p e ra tu rz e lą du stałego ziemi. Zm iany tak ie t e m p e r a t u r y m ożnaby przepow iadać, g dyb y do
k on y w a n o s y s te m a ty c z n y c h spostrzeżeń d o k ła d n y c h nad prom ieniow aniem słone
cznem n a kilku s ta c y a ch , dogodnie po
łożonych. W ielkość zm ian te m p e ra tu ry , w y w o ły w a n y c h przez zm iany słoneczne o k r ó tk im okresie, j e s t znacznie w iększa dla lądu stałego, niż d la w y brzeży lub stacyj w yspow ych. Okoliczność ta tłu m a czy w części, dlaczego M. Newcombowi w na jnow sze j rozpraw ie o te m p e ra tu rz e ziemi nie udało się znaleść oznak n i e w ą tp liw y c h w p ły w u kosmicznego na te m p e r a t u r ę ziemi. N adto stucy e n a d b rz e ż ne i w yspow e nie zawsze o dpow iadają sobie, co do czasu i k ieru n k u , je ś li idzie
! o zm iany t e m p e ra tu ry pod w pływ em zmian prom ieniow ania słonecznego; wy
k a z aliśm y to przez porównanie zm ian m iesięcznych na s ta c y a ch , położonych w szerokości 2°N ze zm ianam i miesięcz- nem i insolacyi. To d rugi powód, dlacze
go chybiła próba New com ba w y k ry c ia w pływ u kosmicznego na te m p e ra tu rę ziemi.
Liczne p om iary nad ja s n o ś c ią tarczy słonecznej w jej części środkow ej i n a k raw ęd zi doprowadziły do wniosku, że o b se rw o w a n y m zmianom prom ieniow ania słonecznego to w a rz y sz ą zm ian y przezro
czystości atm o sfe ry słońca i że one to najpraw d op od ob niej je powodują.
P om inęliśm y tu z konieczności wiele w yników d o k o n a n y c h spostrzeżeń, np.
o przezroczystości średniej g ó rn y c h i dol
n y c h w a r s tw powietrznych, o sile odbi
j a ją c e j obłoków, o tem p e ra tu rz e praw d o podobnej słońca, o jak o śc i p rom ien io w a
n ia plam słonecznych i t. d. W reszcie w sp om nim y tylko, że w dziele n aszem opisaliśm y w yczerpująco p rz y rz ą d y i m e
tody dla rozm aitych k a te g o ry j badań oraz p rz y c z y n y i wielkość błędów, p opeł
nianych w tych badaniach.
Tłum. L. U .
M 26 W SZEC H SW IA T 409
O R G A N I N A R Z Ę D Z I E .
(W e d łu g O tto n a S chulza ze S ohlachtensee).
(D okończenie).
Zdarza się z re s z tą czasami, że w y n a lazca, p o s z u k u ją c ś rod k ó w do w ykonania swego zam iaru, z n a jd u je gotow y wzór w przyrodzie ustrojow ej i w ed łu g niego buduje swoje narzędzie. Z tak iego n a tu ra ln e g o w zoru sk o rz y stał Brunei, w y nalazca głośnego św id ra ziemnego, k tó ry zastosow any został poraź pierwszy do w iercen ia k a n a łu pod Tamiza. Nosząc się z plan em tego k a n a łu , B runei s p o s trz e g ł pewnego dnia, j a k ja k iś owad d rążył sobie c h o d n ik w drzewie, po siłk u
j ą c się o rganem , k tó ry mu się wydał g o d n y m uw agi. Zabrał więc tego owa
da, um ieścił go pod m ikroskopem i prze
konał się, że posiadał on z przodu parę k lap k o w a ty c h w y rostków , k tó re wpra
wiał w r u c h specy aln em i ru cham i łapek.
W y ro s tk i te działały zupełnie j a k św ider i d rą ż y ły drzewo, a sproszkow ane je g o cząstki u s u w a ł y się szparą m iędzy niemi.
Ten w łaśnie organ owadzi podsunął Bru- nelowi pom ysł św idra, k tó ry w ynalazca obm yślił i zbudował w krótce, nie odrazu je d n a k i nie bez om yłek początkowych.
Nie sposób zaprzeczyć, że tu ta j n a tu r a b y ła wzorem dla w ynalazcy, ale o sa m em tylko n a śla d o w n ic tw ie lub kopio
w an iu o rg an u n a tu r a ln e g o nie może być n a w e t mowy. W ą tp liw ą j e s t rzeczą, a b y osoba nie w ta je m n ic z o n a w te spraw y, w idząc ś w id e r B ru n e la i tego owada, mo
gła dojść do w niosku, że owad był tu wzorem dla w y nalazcy. T u taj bowiem człowiek nie skopiował z e w n ę trz n ie n a t u ry , lecz s ta r a ł się u c h w y c ić i w ydobyć myśl przew o d nią i zasadę ^ j e j tw oru.
G dyby n a w e t z re s z tą to i owo n arzę
dzie m ożna było uw ażać za w łaściw ą ko
pię ja k ie g o o rganu, to j e d n a k w żadnym razie te o r y a n a śla d o w n ic tw a nie byłaby d o s ta te c z n a do w y ja śn ie n ia zasadniczej ich zgodności. Zgodność tę bowiem w b a r dzo wielu p r z y p a d k a c h udało się w y k a zać znacznie później, niż dan e narzędzie
zostało wynalezione i n iko m u z u ż y w a ją c y c h go ani się śniło n a w e t d o p atrzyć analogii między działaniem owego o r g a n u a tego narzędzia. Objaśnienie zaś t a kiej zgodności nieśw iadom em n aślad ow n ic tw e m nie j e s t właściwie objaśnieniem.
T e o ry a taka, j a k e ś m y to widzieli, m a swoich zwolenników, opiera się j e d n a k na błędnej zasadzie, na zwróceniu uw agi je d y n ie na czysto zew nętrzne po dobień
stwo, narz u c a ją c e się w oczy, j a k np.
między dłonią a miseczką, p rze d ra m ie niem z pięścią a m łotkiem . Tym czasem należy t u p rze d e w sz y stk ie m zająć się rozpatrzeniem zasadniczej zgodności ta kiej np., j a k a istnieje między okiem a cie
m nią optyczną, a k tó rą zawsze można w y k a z a ć dla narzędzi i organów j e d n a kowej czynności. Tu w łaśnie spoczyw a ją d r o kw e styi: o rg a n i narzędzie opierają się n a tej sam ej zasadzie m echaniki i p o w s ta ją w s k u t e k tego sam ego p raw a . Twórczość n a tu r y i człowieka, rozwój or
ganizm ów i tec h n ik i odbyw a się na za
sadzie tych sa m y c h praw; w p odstaw ie organów i na rz ę dz i leży j e d n a pow szech
n a zasada i to j e s t przy c z y n ą zarów no ich zew n ętrzn ego podobieństw a j a k i zgodności zasad działania.
F a k t ten d o s ta rc za n am zarazem głó wnego dowodu dla w yrażonego wyżej po
glądu, że organ i narzędzie są ogniw am i j e d n e g o łań c u c h a rozwojowego, w po
w s ta n iu bowiem obu tych naszych ś ro d ków pomocniczych w walce o byt dzia
łało to samo prawo.
J a k ie ż j e s t to wspólne k r y te r y u m dla rozw oju organów i tworzenia narzędzi?
J a k ie prawo, k ie ru ją c e zarów no organem , k tó ry się zmienia, różnicuje, rozw ija i udoskonala, j a k i narzędziem , k tó re go zastępuje, dopełnia, ulepsza i przew yższa, j a k wreszcie i now em doskonalszem n a rzędziem, z a jm u ją c e m m iejsce prostsze
go? J a k a nić wiąże te n cały szereg p rze
mian i zastępstw ?
J e s t n ią zasada najm n iejszej siły, od
k r y t a przez M aupertuisa, a nastę p n ie d o kładniej uzasadniona przez Eulera, G aus
sa i Hamiltona. Ma ona brzm ienie n a stę p u ją ce : każdy s y s te m sił dąży do osią
gnięcia takiego s ta n u równowagi, k tó ry
410 W S Z E C H Ś W IA T j>& 26 daje się u trz y m a ć z n a jm n ie js z e m z u ż y
ciem energii, to znaczy, że k a ż d y ta k i s y ste m zm ienia się dopóty, dopóki w e w n ę trz n a e n ergia, p o trz e b n a do u t r z y m a nia go w rów now adze, nie osiągnie s w e go m inim um , dopóki nie n a s tą p i s ta n n ajm niejszego oporu, n a jm n ie jsze g o za p o t rz e b o w a n ia siły.
Pra w o to j e s t p o d s ta w o w ą zasad ą nie tylko całej m echan iki, ale i rozw o ju or
ga nizm ów zarów n o j a k i tw o rz e n ia n a rzędzi. Nie m ożem y tu zajm o w ać się szczegółow em j e g o u z a sa d n ian ie m , o g r a n icz y m y się je d y n i e do k ilk u przykładów i u w a g tre ś c i ogólnej.
Zasto sow an ie je g o do rozw oju o rg a n i
zmów w y k a z a ł dokładnie i p rz e k o n y w a j ą c o H e n ry k M atzat w rozpraw ie „O fi
lozofii p rzy sto so w a n ia " (Philosophie der A np a ssu ng . J e n a 1903). Zająt się tą kwe- s t y ą rów nież i Otto Schulz w książce
„Der W ille zu r H a rm o n ie 11. T u dość b ę dzie wspom nieć, że w szelkie o b ja w y p r z y stosow ania się o rgan izm ó w do ś ro d o w is ka są w łaśn ie z a sto s o w a n ie m w y m ie n io nej zasady, pozw alają im b ow iem z a sp o kajać p o trzeby życiow e w d a n y c h w a r u n k a c h is tn ie n ia z m ożliw ie m ałem z u życiem siły.
To samo d o tyczę na rz ę d z i i wszelkich m achin wogóle. M ając j e zrobić, te c h n ik sporządza p rz e d e w s z y s tk ie m szczegółowe i d ok ład ne obliczenia, a b y p o te m w w y ko n an iu zużyć ja k n a jm n ie j m ate ry a łu , a b y go rozłożyć w sposób n a jw ła śc iw szy , ab y o siągnąć n a jw ię k s z y w y d a t e k e n e r gii z m achiny, s ło w e m —a b y m ogła ona prac o w ać z j a k n ą jm n ie js z e m jej z u ż y ciem. S t a r a się ona zm niejszy ć możliwie tarc ie , ogrzew anie się różnych części i wogóle u s u n ą ć a p rzy n a jm n ie j osłabić wszelkie inne p rzyczy n y , w y w o łu ją c e s tr a tę en erg ii i z m u szające m a c h in ę p r a cować z większem je j zużyciem.
To sam o czyni przyroda. Organizm ludzki czy z w ierzęcy m ożem y również uw ażać za m achinę, w y t w a r z a j ą c ą siłę, sp a la on bowiem p o k a rm i p rzem ienia z a w a rtą w nim e n e rg ię w m e c h a n ic z n ą zupełnie ta k samo, j a k m a c h in a p a ro w a bierze swoję e n e rg ię ze zu ży tego węgla.
Za dowód ścisłego sto s o w a n ia się n a t u
r y do tego p r a w a może posłużyć fakt, iż o rg anizm zw ierzęcy należy do n a jd o s k o nalszych m achin, może on bowiem p r z e obrazić w e n e rg ię m ech aniczną około 26% chemicznej lub cieplnej energii, z a w a r te j w pokarm ach. W y d a jn o ść więc organizm u, j a k o m oto ru term icznego, w y nosi 0,26, gdy w y d a jn o ść m aszyn y p a ro wej j e s t ty lko 0,065. Zatem i żywy o r ganizm , j a k o połączenie różn ych n a rz ą dów, dąży do w y pełnien ia p raw a o n a j m niejszej sile, zupełnie ta k samo, j a k i k a ż d a m a c h in a sztuczna.
Należy wreszcie zwrócić uw agę, że za
sadę najm n ie jsze j siły można niejako z a stosow ać n a w e t do narzędzia nad n a rz ę dziami, jeż e li się ta k można w yrazić, do nauki. U w a g ę n a to zwrócił ju ż E r n e s t Mach w swojej rozpraw ie „Die M echanik in i h re r E n t w i c k lu n g “. Po w iad a tam:
„Naukę można uważać, ja k o zadanie na m inim um , polegające n a tem , żeby is t o t ne zja w isk a p rz e d s ta w ić możliwie do
kładnie i z możliwie m ałym n ak ład em m y ś l i 1*. N aturalnie, że to p rze d s ta w ie n ie z jaw isk nie j e s t t u celem samo w sobie, lecz z n a jd u je się w związku z w alk ą 0 b y t ludzi i dlatego właśnie można z a stosow ać do n a u k i nazwę narzędzia, n a j
doskonalszego p r z y te m ze w szystkich.
Słowem, zasada n ajm n iejszej siły p a n u je niepodzielnie zarów no w historyi narzędzi, j a k i w rozwoju o rg anów i to na m tłu m a c z y odrazu, dlaczego o rg an 1 narzędzie są ta k do siebie podobne i ta k zgodne w zasadach budow y i działania.
WT przytoczonych powyżej f a k ta c h u d e rza n a s jed n a , pozorna z re sz tą s p rz e c z ność: jeż e li org an izm posiada w iększą w y d a jn o ś ć kaloryczną, niż m ac h in a p a row a, a kości kończyn doskonalszą b u dowę, niż sztuczne dźwignie, w cóż się o b ra c a w tak im razie przy toczo ne wyżej tw ierdzenie, że narzędzie j e s t d alszym rozw ojem i ud osk o naleniem o rg anu ? Sprzeczność ta j e d n a k j e s t ty lk o pozor
na. Celem narzędzia j e s t przecie c z y n ność, praca, a w y k o n a ć m a ono j ą m o żliwie dobrze, prędko i z jaknajmnifcj- szem zużyciem siły. Pod względem zaś działalności n a rz ę d z ia n iew ątp liw ie p rze
w yższają organy, chociażby n a w e t miały
U 26 W SZECHŚW IAT 411 m niejszą w y d a jn o ś ć kaloryczną albo
mniej doskonalą budowę.
Pomimo, że m a c h in a parow a j e s t około czterech raz y mniej ekonomiczna, niż or
ganizm ludzki lub zwierzęcy, jed n ak że ja k o lokom otyw a pracuje ona w razie przew ożenia ciężarów około ośmiu raz y oszczędniej, niż człowiek, a około c z te r ech i pół niż koń. Tak samo chociaż budow a s z k ie le tu ludzkiego j e s t d ok ład niejsza, niż b u dow a dźwigni, m ac h in a ta j e d n a k p rze w y ższ a lud zką w podnosze
niu ciężarów.
G d yby ja k ie k o lw ie k narzędzie nie od
powiadało celowi swojemu, g d y b y nie mogło pracow ać we w łaściwy sposób, znikłoby prędko z widowni, ja k o nie n a da jące się do w alki o byt. Podobnież z dw u narzędzi, służących do tego s a m e go celu u t r z y m a się n a stale zawsze to, k tó re j e s t odpowiedniejsze. Jeżeli zaś dw a odm ienne n a rz ę d z ia służą do j e d n e go celu i oba są w użyciu, to przy c z y n tego n ależy sz u k ać w odm iennych w a r u n k a c h pracy. W y m ie n im y t u dla p r z y kładu rozm aite sposoby za prz ę g an ia zw ie
r z ą t do pługa: nie zależy to bynajm niej od widzimisię rolnika, lecz od m iejsco
w y c h w a ru n k ó w gleby, od c h a ra k te r u zw ierząt pociągow ych, a może jeszcze i od ja k i c h in n y ch przyczyn.
Pod j e d n y m z re sz tą względem org an y p rze w y ższ a ją nieraz niew ątpliw ie n arzę
dzia, m ianowicie pod względem w sz e c h stronności. T ru d n o sobie n a w e t w y o b r a zić narzędzie, k tó re b y się mogło mie
rzy ć pod tym w zględem z ręką. W i a domo je d n a k , że dokład n ość i szybkość p r a c y nie idzie b y n a jm n ie j w parze z w sz e c hstro nno śc ią , ale w łaśnie z pe
w n ą je d n o s tro n n o ś c ią i specyalizacyą.
N ajzręczniejsza r ę k a nie potrafi ani tak oszczędnie, ani t a k dobrze prząść i tk ać lub w y k o n y w a ć j a k ą ś in n ą sp e cy a ln ą czynność, j a k odpowiednie je d n o s tro n n e narzędzia. M achiny m ogą n a w e t p rz e wyższać ręce i w sz ech stronn o ścią, byle
by t a k a w sz e c h stro n n a praca o dbyw ała się równocześnie: czyż j e s t gdzie ręka, k tó ra b y m ogła druko w ać, odrzucać i s k ła dać a rk u sz e z t a k ą spraw nością, j a k to czyni m aszyn a d r u k a r s k a .
Należy wreszcie osłabić nieco tw i e r dzenie, że org an y są dokładniej zbudo
wane od narzędzi. Ta ich dokładność i wyższość b y w a nieraz pozorna. Oko nasze np. uchodzi za wzór nadzwyczaj celowej budowy; a przecież H e lm h o ltz j a więc człowiek, k tóry się znał cokolwiek na tem , powiedział, że g d y b y mu ja k i o p ty k przyniósł ta k wadliw ie z budow any przyrząd, oddałby m u go z powrotem , j a ko zły wyrób. Nasze przyrządy optycz
ne przew yższają oko n a tu r a ln e pod wielu względam i. A poza tem, któż może z a ręczyć, czy człowiek ze sw oją n ie z m o r
dow aną pracą i pom ysłowością nie z b u duje z czasem m aszyn parow ych i in
nych, k tóre będą pracow ały oszczędniej, niż organizmy, dźwigni, k tó re będą w y konane ta k dokładnie podłu g teoryi, iż przew y ższą—budow ę kości.
Nie z a pom inajm y dalej, że i rozwój n a t u ra ln y nie stoi na miejscu, i że on r ó wnież dąży do coraz większej odpowie- dniości celowi, do coraz większego do
s k on alenia się organów . A jeśli człowiek w dążeniu naprzód, do lepszego u k s z ta ł to w ania swego bytu, prześcignął n a n i e je d n y m punkcie n a tu r ę , to zawdzięcza on to p rzedew szystk iem tem u, iź"-jego własny rozwój poszedł nadzwyczaj s z y b ko: niezw ykle b u jn y rozrost je d n e g o z o r gan ów —mózgu i je g o f u n k cy i—inteligen- cyi pozwolił człowiekowi przew yższyć n a tu ra ln y rozwój in n y c h o rganów drog ą w ynalezionych narzędzi i zapew nił mu bezwzględne zw ycięstw o w walce o byt.
I w łaśnie w b rew teoryi bezwiednego naślado w nictw a spraw iła to św iado m a in teligencya: człowiek s ta w a ł się z w y cięzcą w tej walce w m iarę tego, j a k je-' go działalność przyb ierała c h a ra k te r b a r
dziej świadomy.
N a tu ra ln y zaś roz<vój j e s t p rzed ew szy stk iem bezwiednem, czysto mechanicz- nem posuw aniem się nap rzó d w k i e r u n ku najm niejszego oporu. M ateryał s k ła d ający kości nie ma np. żadnej św ia d o mości tego p raw a, a je d n a k uk ład a się w edług niego. Objaw ten Roux nazyw a przystosow aniem czynnościowem, a t ł u m aczy go tem, że między n ajm niejszem i
| cząsteczk am i m a te ry i zachodzi ta k a sa-
412 W S Z E C H Ś W IA T JVe 26 m a walka o b y t, p o k a rm i miejsce, j a k
między całemi u stro jam i; w walce tej pod w pływ em p o d raż n ien ia w s k u t e k w y k on yw a n e j czynności, w z m a g a się zdol
ność a s y m ila c y jn a , ale ty lk o ty c h c z ą steczek, k tó ry c h ciało p o trz e b u je istotnie do tej czynności; inn e n a to m ia s t tra c ą zdolność do o d ż y w ia n ia się, .zanikają i opróżniają m ie jsc e dla ta m ty c h .
To też ty lk o część rozw oju i d o sk o n a lenia się o d b y w a się świadom ie, pod w p ły wem in te lig e n c y i człowieka, część zaś i to z n a czną n ależy u w a ż a ć za dążącą bezwiednie do celu, przyczem pod celem ro zum iem y tu ta j je d y n ie postaw ion e so
bie przez u m y sł ludzki n a zasadzie w ła snego d ośw ia dcz e n ia p raw o n ajm niejsze- go-op o ru.
Człowiek s ta w ia ł sobie ten cel za k a żdem n arzędziem i za każdem mówił:
chcę j e t a k zrobić, a b y w y k o n y w a ło sw ą czynność w sposób możliw ie prosty i z a razem n a jta ń s z y . P o w ta r z a ł to za k aż
d y m now ym k rokiem naprzód, za k a ż dem u d o sko n alen iem b u d o w y ta k , że os
ta te c z n ie m usiało p o w s ta ć n arzędzie p r o s te lub m a c h in a złożona, o d p o w iad ająca ściśle w y m a g a n io m tego p raw a .
Na tej zasadzie m ożna z z u p e łn ą słu-
jsznością uw ażać n a rzęd zie, j a k o stworzo- ■ ne św iadom ie dalsze ogniw o w ła ń c u c h u bezwiednego rozw oju organów .
Takie tw ierd z en ie nie u s u w a je d n a k I b y n a jm n ie j roli b e z w iedn eg o tw o rz e n ia
jw działalności lu d zk ie j, ale k w e s t y a ta w y k r a c z a ju ż poza r a m y o becnego a rty _ | kulu.
B . Dyakowski.
S P R A W O Z D A N IE .
Julian Braun. „ B a d a n i a w d z i e d z i n i e a z o t o w y c h z w i ą z k ó w o r g a n i c z n y c h i i c h p o c h o d n y c h (1900— 1908 r o k u ) “.
Rzecz wydana „z udziałem zapomogi k a sy pomocy dla osób p ra cu jący c h ua polu naukow em im. d-ra Józefa Mianowskiego1*,
jWarszawa 1908.
„Po przebyciu dłuższego kaw ałka drogi,
jna której niejednę wypadło przezwyciężyć tr u d n o ś ć 1*, — pisze a u to r w przedmowie,—
„każdego prawie bierze chęć spojrzenia wstecz i ogarnięcia wzrokiem tej przestrze
ni, ja k ą m u już przebyć się udało. Podob
nej chęci zawdzięcza powstanie swoje mo
nografia niniejsza, obejmująca te wykonane przeze mnie w ostatnich latach prace, k t ó re dotyczą azotowych związków organicz
n ych i ich pochodnych**.
Badania, streszczone w tej monografii, dzielą się na cztery kategorye. Pierwsza z nich, — a można ją bezsprzecznie zaliczyć do najwybitniejszych w monografii ze wzglę
du na żywotność i ogólniejsze znaczenie po
ruszonego w niej te m a tu ,—dotyczę reakcyi między bromkiem cyanu a zasadami trze- ciorzjdowemi. K ierunek reakcyi okazał się rozmaitym zależnie od budowy poddanych reakcyi zasad. I tak: 1) zasady trzeciorzę
dowe, k tórych azot znajduje się w łańcuchu otw artym , z bromkiem cyanu dają dwupod- stawione cyanoamidki i odpowiednie bromki alkilowe:
R > \ - T? \
R 2— N -j- Br.CN = “ i ) N . C N - f R. Br.
R3/ 2 /
2) Zasady trzeciorzędowe o budowie p ie r
ścieniowej, k tó ry ch azot wszystkiemi trzem a wartościowościami związany jest w pierście
niu, j a k np. w chinolinie, wchodzą w reak- cyę z bromkiem cyanu w taki sposób, że jedno z wiązań pierścieniowych zostaje ro zerwane. Chinolina, naprzykład, ulega w myśl tego następującej przemianie:
/ CH— CH
C , H /
i- f BrCN - >
4 \ N = C H '
/ C H = C H / C H = C H
C6H 4 i C,H,
\ N — CH.Br 4 - H 20 \ N — CH
I I I
CN CN OH
3) Zasady trzeciorzędowe o budowie pier
ścieniowej, których azot tylko dwiema war
tościowościami jest związany w pierścieniu, pod działaniem brom ku cyanu albo odszcze- I piają, — ja k np. m ety lo p ip e ry d y n a,—rodnik
alkilowy, nie tracąc przytem budowy pier-
| ścieniowej według ogólnego równania:
X Q N.R-j-BrCN = X N . C N - f R Br
| albo też, zachowując rodnik alkilowy niena-
j
