Tom XXVI.

(1)

M 7 (1289). W arszawa, dnia 17 lu te g o 1907 r. Tom XXVI.

' Y G 0 D N 1 K P O P U L A R N Y , P O Ś W I Ę C O N Y NAUKOM P R Z Y R O D N I C Z Y M .

PRENUMERATA „W SZECHŚW IATA".

Vi W arszaw ie: rocznie rb, 8, kw artalnie rb. 2.

K przesyłką pocztow ą: rocznie rh. 10, półr. rb. 5.

PRENUMEROWAĆ MOŻNA:

W Redakcyi W szechśw iata i we w szystkich k s ię garn iach w kraju i za granicą.

Redaktor W szechśw iata przyjm uje ze spraw am i redakcyjnem i codziennie od godzi

ny 6 do 8 wieczorem w lokalu redakcyi.

A d r e s R e d a k c y i : M A R S Z A Ł K O W S K A N r . 118. T e l e f o n u 8 3 1 4 ,

PRAWO Z A C H O W A N IA MASY.

Prawo zachow ania m asy w je g o obec- } H formie chemia zawdzięcza geniuszo

wi Layoisiera. Sform ułowane przezeń w

^j

ńcu osiemnastego stulecia, prawTo za- Ihowania masy objęło całą chemię i przy- Izyniło się do jej postępów; pozatem p r a ł o to było pierws^em chronologicznie lrawem niezniszczalności: poprzedziło bo- Tiem w n a u k a ch przyrodniczych prawo pchowania energii. N a le ży zwrócić uwa- że bez praw a zach o w ania m asy roz- [ój chemii, ja k i dokonał się w X I X stu- pciu, nie byłby m ożebnym . Istotnie, w stuleciu chemia staje się n a u k ą po- jokującą stosunków ilościowych w zja- liskach badanych, a badanie tak ie nie N możliwe, o ile podczas samego zja- j^ka zachodzą n ie u c h w y tn e s tr a ty w m a ły,—zachowanie m asy bowiem dla chemii wyłącznie zachowanie wagi ciał przed

|P° reakcyi ’); otóż, o ile zachow anie

I ’ 'łasa może być ro z p a try w a n a z dw ojakiego i r ' K,u ">(lzenia: jako w ykładnik bezw ładności |

| erc>i) lub jake iloczyn siły przez przyśpiesze- | r °golnem rów naniu dynam iki / = mg: ( t ) |

m asy nie ma miejsca, ważenie ciał przed i po reakcyi, na któ re g o rez u lta ta c h opie

ram y analizę chemiczną, p rzestaje mieć dla tej analizy znaczenie.

T akie zasadnicze dla rozwoju chemii znaczenie p ra w a zachow ania m asy pojm o

wał Lavoisier, k tó re m u przecież chemia zawdzięcza pierwsze analizy ilościowe;

dlatego też ogłosił on te n niezbędny w a

runek rozwoju późniejszego chemii w for

mie ogólnej zasady: „nic nie ginie, ani się tw orzy, ani w zjawiskach przyrody, ani w sztucznie wyw ołanych p ro ce sa c h ” *).

Dla Lavoisiera jeg o zasada była zasadą eksperym entalną: dowodził on jej doświad

czeniami w yk on anem i z całą ścisłością na jak ą pozwalał stan ówczesnei nauki. W y kazać zmian na wadze przed i po reakcyi nie m ogły te doświadczenia, stąd tem większa pewność w używ aniu nowej za sady, która, rozpowszechniając się niesły-

siła—to w aga;

g—

to przyspieszenie ciążenia. Nie

które b a d a n ia z dziedziny elektryczności w y k a

zały zależność inercyi od szybkości i t. p. W tym więc przypadku praw o zachow ania m asy nie z a chodzi; n as tu in teresuje drugi sposób w ystępo

w ania m asy. Por H. P oincare, La phy siąu e mo- derne, rozdział III,

'). Dzieła L avoisiera t. I, str. 101. (0 eu v re s eom pletes).

(2)

98 w s z k c h s w i a t S Ij 7

chanie szybko, podbiła umysły tak , że j zapominano naw et, że będąc zasadą do- | św iadczalną w a r ta j e s t — co do ścisłości—

tyleż co doświadczenie.

W r ó w n a n iu f^=:ing f — może ulegać zmianom 1) jeżeli— w razie stałości g —m się zmienia, 2) lub, w razie stałości m, ulega zmianom g, 3) lub k ied y , wreszcie, m i g współcześnie zmianom ulegają.

Otóż zbadanie e w e n tu a ln y c h w ah ań f (wagi) system u, złożonego z kilku ciał, podczas zachodzącej wśród ty c h ciał re-

^j

akcyi .chemicznej,' z różnych powodów, które poniżej krótko w yłożymy, weszło n a po rząd ek dzienny nauki.

J u ż Bessel \

^w

1833 roku zwrócił u w a gę. że zagadnienie, czy g (stała ciążenia) je s t w danem m iejscu dla wszystkich ciał je d n a k o w e , może hyc rozw iązane jed y n ie ze ścisłością, z j a k ą dośw iad czenia mogą

^j

hyc w y konane. W ła sn e dośw iadczenia | w ielkiego astro no m a nad długością w a h a dła sekundow ego, z rozm aitych ciał zro

bionego, w y k a z a ły , że różnice wartości g dla rozm aitych z b a d a n y c h przezeń ciał nie m ogły przenosić

1 / , ; o o o o

wielkości mierzonej (długości wahadła).

Nowsze z tej dziedziny badania R. v E(itvosa ) w y k a z a ły , że po m iędzy powie- !* trzem a mosiądzem np. różnica w w a rto -!

ści g nie przenosi '/ooooo ' dla mosiądzu, szkła, a n ty m o n u i d rze w a korkow ego, wynosi mniej niż 1/ , 0 0oooo- O dnosząc do ciężaru kilog ram a, o trz y m a m y dla p ie r w szej różnicy g różnicę 10 mg, w drugim przypadku zaledwo 0,05 mg.

M ogąc w ten sposób o z n a cz y ć ilościo

wo w ah ania f, u w a r u n k o w a n e zmianam i g, m ożemy, z b a d a w s z y e w e n tu a ln e w a hania f, podczas d a n e g o p ro cesu chem icz

nego, oznaczyć zmiany m asy m wr b a d a ny m procesie.

Otóż zbadanie tej s p ra w y tem w iększe

go nab rało znaczenia, że L o ta ry u s z Me

y e r 3) (a przed nim jeszcze Marignac) w y pow iedział przyp uszczenie, że w yobrazić

') C ytuję w edług p rac y L an d o lta w Z eitsch rift fu r p h y sik a lisc h e Chemie T. 12, p. 3.

2) B er. a u s U n g a rn . tom 8. (1891).

•) M " d e rn e n T lieo rien d er C hem ie, w yd. 5 (1884) st.r. 135 (c y tu ję w e d łu g L a n d o lta L c.).

sobie można atom y ciał prostych, jako złożone—w myśl pom ysłu P r o u t a —z ato

mów jakiejś pram ateryi, może n a w e t wo-

! d om , lecz w połączeniu z mniejszemi lub i większemi ilościami ete ru świetlnego, któ

ry może się okazać nie zupełnie nieważ

kim, eteru na pełniającego przestrzenie między-atomowe. W jnyśl takiego w ysta

wiania sobie k o n s ty t u c ji m atery i , waha

nia masy (oznaczone na podstaw ie wyżej w sk a z a n y ch rozw ażań) mogły rzucić po

żądane światło na zagadnienie ważkości lub nieważkości eteru; zadaw ano sobie też p y tan ie , czy w ahania owe nie docho

dzą wielkości, któ ra wplynąćby mogła, na

J

przyjm ow ane w chemii ciężary atom owe *).

Doświadczenia, dążące do wykazania zmian n a w a d z e , z a ch od zących na skutek odbyw ającego się procesu chemicznego, były ju ż p o d jęte przez Stasa. Mianowi

cie, badacz ten, którem u chem ia zawdzię

cza szereg badań klasy c z n y ch w dziedzi

nie oznaczania ciężarów ato m o w ych , za

u w ażył już był (około 1865 r.) w bezpo średniej syntezie jo d k u srebra z jodu i srebra, że otrzym any jodek w aży ł mniej, niż p r o d u k ty do sy ntezy użyte, średnio

j

(z kilku doświadczeń o 1/40 000.

Spostrzeżenia te nie rozwiązywały kwe

sty i, g dy ż s tra ta Owa przypisana być mo

gła błędom doświadczenia.

W reku 1891 dr. K r e i c h g a u e r a) prze

prowadził dokładne doświadczenia, które pozw oliły - mu wyprowadzić wniosek, że w bezpośrednich syn te z a ch brom ku i jod

ku srebra z bromu lub jo d u i srebra, na sk u te k działania sił chem icznych zacho

dzi zmiana w' przyciąganiu ziemi, wyno

sząca mniej niż 7„0 ooo ooo całej wielkości przyciąg ania (przypuszczał więc on ko

nieczność z a cho w an ia masy).

W spółcześnie z K reichg auerem H. Lan- dolt rozpoczął poszukiw an ia w tej sa- i mej dziedzinie; rez ulta ty t y c h mozolnych I i z całą p r e c y z y ą , na j a k ą współcześni' n a u k a pozwolić sobie może, prowadzo-

') L a n d o lt 1. c. s t r . 6.

a) E in ig e V e rsu c h e u elier die S eh w ere. Vertli d er p h y sik . G eselsch. zu B erlin. S itz u n g v o n 23/1 1891. R o czn ik 10. ( c y t a ta w ed łu g H. Landob ta 1. c).

(3)

W S Z E C H Ś W IA T

nych doświadczeń, znakom ity fizyk ber

liński ogłosił w r. 1893 i ostatnio w czerw

cu roku zeszłego *).

W tyra czasie inni eksperym entatoro- wie

z a jm o w a li

się też tą kwest) ą. N aj

obszerniejsze są badania H eydw eilera 2), których r e z u lta ty porów nam y poniżej z wyn kami badań L ando lta. P o z a te m Lo Surdo z Mcssyny, badając reakcyę p .między żelazem a siarczanem miedzi nie znalazł różnicy w wadze, J . J o ly z D u blina wykazał zmniejszanie się wagi w doświadczeniach nad rozpuszczalnością, nakoniec G. K a h lb a u m zaznaczył, że pod

czas przechodzenia c y n y z odm iany sza

rej w białą zauw ażyć się daje zmiana wagi.

■Już pierwsza część badań L an do lta ogłoszona drukiem w 1893 r.) wykazała, naogoł, zmniejszenie się wagi po reakcyi.

Heydweiler też — wśród zbadanych przez siebie 21 reakcyj —w dwu zaledwo p r z y padkach spotkał się ze zwiększeniem wa- iri po reakcyi 3); w każdym razie dla rozstrzygnięcia zag ad nienia w ta k su b telnym w yp adk u po trz e b n e były doświad-

•zMiia nowe, w y k on ane w możliwie rów

nych z poprzedniemi warunkach. W tym włamie celu przedsięw zięte zostały przez -.andolta doświadczenia, o któ ry c h mó wimy. Reakcyi każdej dokonywano 2 ra-

•)' w dwu jed n a k o w ej wagi i objętości

■alutowanych przy rządach szklanych.

Oznaczmy przez A i B dw a jednego )'pu aparaty^, k t ó r y c h różnice objętości

"'agi zredukowano przez stosowne spo- oby do m in im u m 4), i w k tó ry c h usku-

‘‘'■zniano badaną reakcyę; zdamy sobie prawę z zach o d z ą c y ch w wadze zmian

’ oznaczymy przez ważenie (A cięż- Zt‘ od B.):

1 /j- p h y s ik a lis c b c C hem ie, tom LV. z e s z y t C.

;') Drud. Ann. 5, 894 (10-»l).

1 " reakcyach n astęp u jący ch :

i i. Jb u) Fe-f-(63,l g) C uS O j+ ó af| + 100 g- wody, z" "Jazonie się o

0,019

mg roztw ór obojętny) oraz U 1 uS04-f-5 aq_)_i jo wody z 2,25 g H2' 0 4+ 1 0 y .

"'Iv

(zwiększenie się o

0,0)4

mg)

. * " jednem z dośw iadczeń, mianowicie, róż- d " agi w ynosiła 0,004 »«?, różnica objętości .vnosiła 0,013 « > .

| A — B,—przed re a k c y i (I-sze ważenie) I A — B,— po reakcyi w A; (Il-ie „ ) 1 A —B,—po reakcyi w B; (111-ie „ ) Naprzykład, jedno doświadczenie dało:

1) w pjerwszem ważeniu 3,588 mg 2) w drusriem „ 3,512 „ 3) w trzeciem „ 3,570 „

i

Stąd wniosek: po reakcyi naczynie A

! straciło n a wadze 3,588—3,512 mg i t. d.

Nie możemy na tem miejscu wchodzić w szczegóły prakty czne doświadczeń, ani w rozważanie p rzy c z y n i wielkości możli- j wych błędów, trzebab y bowiem było w ty m celu przytoczyć in extenso badania Landolta; ograniczyć się musimy do po

siadających większe znaczenie ogólne re

zultatów badań.

Na 54 doświadczenia *) w 42 w ypadkach Landolt stwierdził zmniejszenie się, a w 12 w y p a d k a c h zwiększenie się wagi po reakcyi; o ile porównamy te rezultaty z rezultatami wyżej przytoczonem i H e yd weilera, to przekonam y się, że na 75 z b a

dany ch dotąd reakcyj 810 / 0 w ykazuje zmniejszenie się wagi.

Co do wielkości zmniejszenia owego, to uzależnić j ą należy, prawdopodobnie, od procesów chemicznych. Lecz naw et w tych w y padkach, kiedy zmniejszenie to I j e s t nieznaczne i ledwo p rzek racza grani- I cę błędów (0,03 mg) lub zgoła w grani- i cach błędów leży, albo gdy w a g a się zwiększa (zwiększenia obserwowane nie przekraczają 0,002—0,019 mg), nie możemy twierdzić, że w a g a nie uległa zmianie.

Prawdopodobniej je d n a k m am y do czy

nienia ze zmianą wagi, a nie z jej zacho

waniem, i, co więcej, zmniejszenie się wagi należy uważać za zjawisko normal

ne. J a k zdać sobie sprawę z tego zjawiska?

P rz ed e w sz y stk im zauważyć należy, że je s t ono u w arun ko w ane przez zm iany m a sy, d o statecznie bowiem dokładnie w y k a zano, że zmiany ew entualnego działania ciążenia są znikomo małe *). Y o n Lieben :i)

*) Z. f. ph. Chemie t. LY.

2) 0,05 mg n a kilogram , a więc na 100—150 g

\ (ciała używ anego do reakcyi) będziem y m ieli mniej niż 0,01 mg.

3) P hysik. Ztsch. 1. 237 (1900).

(4)

zauważył, że m ożnaby te zm ienian ia się wagi uważać za zw iązane ze zm ianam i w d y s o c y a c y i t. j. z w y stęp o w aniem lub znikaniem e lektronów , k tó ry m p rz y z n a ć należy posiad anie pew nej m asy, ja k to w ykazały b a d ania nad prom ieniam i kato- dalnemi.

Otóż, o ile pierw sze wyniki badań Lan dolta z d a w a ły się p otw ierd z ać to tłu m a czenie, n a stę p n e zgoła mu z ap rzeczy ły ').

Z drugiej stro n y rozw ażan ie przyczyn m ożliw ych błędów w y łą c z y ć na k a zu je p rzyp u szczen ie możliwości in te rw e n c y i jak ie jś przyczyny z e w n ę trz n ej. A więc zmienianie się wagi należy przy p isać si

łom—p rzy czy n om — w ew nętrznym ?

Z a n o tu je m y zaraz, że z agadnienie to i j e s t niero zw iązane dotąd; m o żem y więc ty lk o j e sform ułować i w y św ie tlić stan obecny z a p a tr y w a ń na tę sprawę.

Zauw ażyliśm y powyżej, że 1) za n or

malny w y p a d e k n a le ż y uw ażać zm niej

szanie się wagi, a nie je j zwiększanie podczas p rzem iany chem icznej; 2) że n a j

silniej w y stę p u je to zmniejszenie się w a gi w n ie k tó ry c h t y lk o r e a k c y a c h c h e

micznych.

P rz y p o m n ia w s z y te dw a p u n k t y , p r z y stąpić m o żem y do te o re ty c z n e g o u p r z y tom nienia i uzasadnienia fak tó w sk o n sta

to w a n y c h ; m am y t u u tw o rzy ć hypo tezę, k t ó r a — na p o d sta w ie 1-go p u n k tu — m a zda w a ć spraw ę jedynie ze zm n iejszeń w a gi; otóż, zwróciwszy uwagę, że w dzie

dzinie radyoakty wności istnieje te o ry a tłu m a c z ą c a zjaw iska, zachodzące w tej dziedzinie, przez ro zpad an ie się a tom ów , m ożem y i w r o z p a try w a n y m przez nas w y p a d k u p rzypu ścić, że podczas p ew n ych procesów c h e m ic z n y c h atom y u leg a ją pe

w nym zmianom i o d szczepiają się od nich

1) M ianow icie H eydw eiller o d k ry ł stałe zm n iej

szan ie się w agi w procesie rozpuszczania się sia rc z a n u m iedzi w z a k w asz o n ej kw asem s ia rk o wym wodzie; L a n d o it za ś, ro zp u sz cz ają c chlorek am onu w wodzie nie doszedł do żadnych, p rz e k rac zając y ch m ożliw y błąd, zm ian n a wadze, w rozpuszczaniu się brom ku p o ta so w eg o zn a la zł zm niejszenie się słabo g ran ic ę błędu p rze k ra cza - czające; badanie ro z p u sz cz aln a się azo tan u u r a nu i c h lo ra lh y d ra tu nie dało (jak dośw iad czen ia z NH.,CI) re z u lta tó w pozy ty w n y ch .

może w ty c h okolicznościach cząsteczki, które, podobnie j a k to dzieje się z ciała

mi rad y o a k ty w n e m i, p rzen ikać m og ą po

przez ścianki naczyń, w k tó ry c h zachodzi dane zjawisko.

Nie m ożem y określić, czy w tak im wy

p a dk u u legają działaniom ow y m wszyst

kie atom y, czy też ty lk o niektóre. J e ż e liby rzecz się odbywała w myśl pierw

szego p rzy puszczenia, należałoby dalej przypuścić, że atom y owe podlegają je dynie nieskończenie m ałym zmianom, gdyż naogół zachow ują swoje pierw otne wła

sności. Nic też powiedzieć nie można na razie co do n a tu ry ow ych cząsteczek odszczepiających się od atomów. Czy m a to być eter w myśl poglądów L. Me

yera, k tó re powyżej przytoczyliśm y? Za

uw ażyć należy, że h y p o te z a rozpadania się atom ów nie w y daje się być w zgo

dzie ze w szystk iem i znanem i faktami.

N p . w elektrolizie jodku kad m o w e g o za pom ocą prądu zm iennego L a n d o it nie stw ierdził zmian na wadze; więc o ilebyś- m y chcieli pogodzić ten f a k t z hypotezą rozpadania się atom ów, musielibyśmy przypuścić, że osadzanie elektrolityczne jo d u nie poddaje jego ato m ó w takim , po

wiedzmy. wstrząśnieniom, ja k osadzanie się jo d u np. w reakcyi.

H J 0 :( + 5 H J = 6J + 8 H 30 , w której sk onstatow ano zmniejszenie się wagi dochodzące do 0,177 mg, a więc prze

noszące znacznie możliwy błąd (0,03mg), tak, że podczas elektrolizy a tom y jodu nie mogą podlegać zmianom takim, jakim podlegają w drugiej wzm iankow anej re

akcyi.

Je ż e li już mowa o przenikaniu pewnych cząsteczek przez ścianki na c zy ń służą

cy ch do reakcyi, to zauw ażyć należy, że re z u lta ty w ażeń (obserwowane zmiany wagi) zależne b y ć m uszą od jak ości szkła, z k tórego, ew entualnie, zrobione są owe naczynia. L a n d o it zauważył,

n a p r z y k ł a d ,

że jeżeli rea k c y e

A g 2S 0 4 + 2 F e S 0 4 = 2 A g + F e 2 ( S 0 4)3 lub 3 Ag NO, -f- 3 F e S 0 4 =

— 3 A g + F e a ( S 0 4)3 + F e ( N 0 3)3

(5)

\ó

7

WSZECHŚWIAT 101

odbywają się w naczyniach, pociągnię

tych cieniutką warstew ką parafiny, to obserwowane w innych w a ru n k a ch (w przypadku naczynia np. ze szkła turyn- gijskiego) zmniejszenie dochodzące do

0,167 mg w pierwszej i 0,199 mg w drugiej reakcyi spada do 0,042 i 0,003 t. j. do wartości, leżących w g r an ic ac h błędów dośw iad

czenia.

Jest bardzo prawdopodobnym, że nie

zgodność rezultatów o trz y m an y c h przez rozmaitych e k sp ery m en ta to ró w u w a ru n k o wać się da rozm aitem i g a tu n k a m i używ a

nego przez nich szkła do naczyń, w k tó rych zachodziły reakcye.

J a k widzimy więc. dotychczasow e ba

dania udawadniają, że praw o zachow ania masy w reak c y a ch chem icznych nie obo

wiązuje; k o n statujem y jednocześnie, że w codziennej p r a k ty c e laboratoryjnej pra

wo Lavoisiera zachow uje swoje znacze

nie w całej rozciągłości: wszak ważenia w analizie chemicznej, jak ą co dzień p r a ktykujemy w la b o ra to ry a ch (nie mówię tu o poszukiwaniach prowadzonych z n a d zwyczajną ścisłością), są ścisłe do0,2-0,3w</, a największa ze znalezionych przez L a n dolta strat na w adze wyniosła 0,199 mg i).

Lecz za to widzieliśmy, ile zagadnień teoretycznych w ysokiego znaczenia pod

niosły i w y św ietlić m o gą b a d an ia podob

ne, które w dalszym ciągu są prowadzo- '>|J przez samego L a n d o lta i innych.

Jak dotąd n o tu je m y pierwszy konkret- n> rezultat: prawo zachow ania masy oka- z‘do się prawem praw dziw em jedynie a la Iimite; streszcza ono ja k o b y (jak np. pra-

" ° B°ylea i M ariottea) stosunki zacho

dzące w pew nym idealnym przypadku, do którego mniej lub więcej dążą zachodzą- (e w naturze procesy.

1 ^J°zatem — i to jest zasadnicze — zauważyć należy, że odniesione do wagi w reakcyę wt-ho- z<!\>eh ciał owo zmniejszanie się wagi waha się '/200 000 a Vóooooo wagi ogólnej; jest to

^ N °sc, do której żadne ważenie, w bieżącej prak-

\v/ ana tycznej wykonywane, nie dochodzi, nie ,Ws7,^s^ich więc p. miarach, których .ścisłość nem * ’/2ooooo»nie należy się liczyć ze zbada-

przez Landolta odstępstwem od prawa za- bowąnia masy.

J e s t więc praw em tylko w przybliże

niu prawdziwem.

J a k powiedzieliśmy, badań w tej dzie

dzinie za zakończone uważać nie można.

Do dalszych więc ich wyników należy możność rzucenia światła na podniesione np. przez L. Meyera zagadnienia i inne teoretyczne, związane ze sprawą, pytania.

Badania w tej dziedzinie należą do n a j

trudniejszych i najpowolniejszych badań wogóle; w ym agają pierwszorzędnych sił ek sp erym entatorskich i już n a w e t poza swoją stroną teo re ty c z n ą posiadają w a r

tość jako przykłady doświadczeń w yk o

n a n y ch z największą, jakiej dotąd użyto ścisłością, samą więc swoją stroną e k sp e ry m e n taln ą zapisują się w dziejach n a u ki w rzędzie najpiękniejszych tr\ umfów doświadczenia, a więc znaczą jeszcze j e den krok naprzód, zrobiony przez naukę, w kierunku udoskonalania i zdobywania sposobówr odkrycia zag ad e k n atury.

Adam Wroczyński.

G Ł Ó W N E P I E R W I A S T K I S U R O W IC LEC ZN ICZ Y CH .

1. W 1898 r. w rozprawie przedstawionej akademii lekarskiej w T u ryn ie , Belfanti i Carbone pierwsi zwrócili u w ag ę na ist

nienie to k sy n y w surowicach zwierząt, k tó ry m poprzednio w strzyknięto k rew zwierzęcia innego g atu nk u. T a k np. su

rowica konia, k tó re m u w strzyk nięto do otrzewny dużą ilość krwi królika stała się dla niego zabójczą.

Niezadługo po tem odkryciu B ordet w y kazał, że jeżeli w strzykniem y śwince m or

skiej odwłóknioną krew królika, surowica świnki morskiej nabiera własności roz

puszczania in vitro ciałek czerwonych krw i królika, podczas gdy surowica normalna świnki morskiej praw ie zupełnie nie po

siada takiej własności. Doświadczenia da

ły możności ustalenia faktu, że surowica

każdego g a tu n k u zwierzęcego, poddana

działaniu ciałek czerwonych krwi z g a

(6)

10 2 W S Z E C H Ś W IA T No 7

tu n k u innego, p rz y b ie ra własność roz

puszczania ty lk o t y c h ostatn ich ciałek, nie zaś ciałek innego g a tu n k u . Czynnik rozp u sz c z ają cy nazwano h e te ro liz y n ą, he- m o to k s y n ą lub hemolizyną.

Od te g o czasu zaczęto b ad a ć własności surowic h e m o lity c z n y ch i Bordet ustali), że w surow icy krwi zwierząt, p o d d a n y c h działaniu krwi zwierzęcia innego g a t u n ku, istnieją dw a ciała specyficzne, które rozp uszczają ciałka czerw one t y lk o wów

czas, jeżeli po łąc z ą się z sobą. Innem i słowy, h em o liz y n ą specyficzna nie jest to odczyn bezpośredni, lecz zależy od skom- binow anego działania dwu ciał wchodzą

cych w skład su ro w ic y specyficznej.

N a s tę p u ją c e dośw iadczenie p rzeko n a | nas o słuszności teg o poglądu. Jeżeli bę

dziem y ogrzew ać p rz y g o to w a n ą surow icę do 55°— 56° w ciągu pół g od zin y, stra c i ona zupełnie w łasność rozpuszczania t y c h ciałek c z erw ony ch, dla k t ó r y c h była s p e cyficznie p rzeznaczo n a. Z drugiej strony zaraz po tem m ożna p rzy w ró cić jej tę własność przez dodanie niew ielkiej ilości su ro w icy norm alnej in n ego zwierzęcia, k tó r a sam a przez się nie j e s t zdolna do w y w o ła n ia hem olizy. D ośw iadczen ie to zupełnie u tw ierd z a nas w m niem aniu, że siła h e m o lity c z n a specyficznej surow icy hem olitycznej zależy od działania dwu ciał, z k tó r y c h jed n o z a w a rte j e s t w o g rza nej surow icy zwierzęcia, k tó re m u wstrzy- kn ęto k rew , d ru gie z a ś — w normalnej, nie- ogrzanej surow icy.

Pie rw sz e z ty c h ciał znosi tem p e ra tu rę 55° w ciągu '/„ godziny. Oprócz tego zw y kłe d o św iadczenie dowodzi, że nie ginie ono i w tem p . 60— 65“ i znajduje się w y łącznie w su ro w icy specyficznej: to ciało n azw ane przez B o r d e ta s u b s ta n c e sensi- bilisatrioe obecnie zn a n e j e s t pod m ianem su bstan ce fixatrice— u trw ala ją c e g o ; E h rlic h n a z w a ł je ciałem im m unizującem .

W su ro w icy n orm alnej s p o ty k a m y d ru gie ciało, k tó re ginie w te m p e ra tu rz e 55—56°; B u c h n e r i B o rd e t nazwali j e ale- k s y n ą łub cytazą, E h r li c h —k om plem entem .

W ten sposób p r z y g o to w a n a surowica, w y tw a rz a ją c ciało u trw ala ją c e , o trz y m u je własność rozpuszczania sp ecy ficz n y c h c ia łek czerwonych. P ro c es t e n je s t wynikiem

skoinbinowanego d ziałania fiksatora i kom

plementu, przytem komplement, działa jako [ d yastaza rozpuszczająca, a fiksator wpły-

j

w a tylko na w yw ołanie tego działania

| w stosunku do krw inek czerwonych.

N a pytanie, w ja k i sposób tworzą się

! te ciała, w ja k i sposób p o w sta ją i jak

; działają tok sy n y i a n ty to k s y n y , najracyo-

! nalniej odpowiada te o ry a Eh rlich a, znana pod m ianem teo ryi ogniw bocznych.

11. Dowcipnie p om yślaną swoję teoryę Ehrlich zastosował nasam przód do antyto- ksyn; później rozszerzył j ą w celu obja

śnienia tw orzenia się bakteryobójczych i uodparniający ch ciał surowic normal

nych i specyficznych. W dzisiejszych i czasach te o r y a t a zajmuje bardzo poczes-

! ne miejsce w badaniu objaw ów odpor-

| ności.

T e o ry a ogniw b ocznych polega wyłącz- I nie n a tej zasadzie, że to k s y n y i anty-

| toksyny zw ykłe działają na siebie wza

jem n ie w stosunkach s ta ły c h zgodnie j z ogólnemi zasadami chemii.

Podług E h rlic h a cząsteczka białkow a za

wiera oprócz stałego ją d r a środkowego 1 pew ną ilość

o g n i ' v

bocznych, funkcyj lub recoptorów dodatkow ych, p rzy tern te ostatnie m ają bardzo wybitne powino

w actw o do ciał p o k a rm o w y c h i toksycz

nych cząsteczek złożonych.

Ehrlich przypuszcza, że cząsteczka tok- sy n o w a posiada j e d n e funkcyę toksyczną, f u n kcy ę toksoforową, oraz dru gą funkcyę, kt órą łączy się z recepto ram i lub fiksato-

| ram i i której dał nazwę haptoforowej.

G ru p a toksoforow ą to k sy n y nie może j okazać swego działania na kom órkę bez współudziału g r u p y haptoforowej i sto-

| sownego receptora. T a k np. ichtyoto- I ksyna, ciało rozpuszczające czerw one ciał

ka krwi i znajdujące się w krwi węgorza, może w ta rg n ą ć do ciałka czerwonego t y lk o w ty m razie, jeżeli znajduje sig g ru p a h aptoforow a oraz odpowiedni f6’

ceptor.

*) P o d o b n ie do j ą d r a w ęglo w o d o ro w eg o sześcio

k ą tn e g o sta n o w ią c e g o s z k ie le t g ro m a d y aron1®' ty c z n e j, p r z y b ie ra ją c y ró żn o ro d n e g ru p y boi?'110

(7)

Xq 7 W S Z E C H Ś W IA T 103

Cecha c h a ra k te ry s ty c z n a tej teoryi po

lega na nastę p u jąc y c h zasadach: niezbędny warunek zupełnego zniszczenia przez to k synę komórki tkw i w tem, by wszyst

kie lub prawie wszystkie jej g r u p y u trw a lające (fiksatory) były nasy co n e grupami haptoforowemi tok sy n.

Jeżeli kom órka by ła z a ata k o w a n a t y l ko przez a m boceptory, k tó ry c h liczba nie jest w stanie zagrażać jej własnościom ży

ciowym, wówczas ów organizm komórko

wy broni się przeciwko tej intoksykacyi sposobem norm alny m ; istotnie wiemy, że wogóle podczas objaw ów odnowienia funkcyi istnieje na d p ro d u k c y a now opo

wstałych ciał ( te o ry a nadprodukcyi Wei- gertaj.

Ehrlich przypuszcza, że proces ten w da

nym wypadku p rze b ieg a t a k intensyw nie, że mamy obfitą n a dprod u kc yę receptorów, które, nie znajdując miejsca w komórkach, wypadają do cieczy i krwi, gdzie u trw a lają nowe to k syn y, któ re m ogą się zja-

^j

•wio; lecz te ostatnie nie zdążą w takim razie zaatakow ać ciał u trw a la ją c y c h k o mórkowych; m am y w tym przypadku sprawę z istom em i a n ty to k s y n a m i lub przeciwciałami. A wiec widzimy, że re

ceptory, które w cieczach w stanie wol

nym mają znaczenie przeciwciał, stają się wewnątrz żywej . protoplazm y kom órko

wej przyczyną in to k s y k a c y i,. podobnie do tego, jak, podług dowcipnego porównania Ehrlicha, źle u s ta w io n y piorunochron spro

wadza piorun.

•Jeżeli postaram y śię sprowadzić tę teo- ry§ do przy p adk ów nab y tej odporności przeciwko mikrobom, to łatwo zrozumie- 'ny, że jeżeli w strz y k n ie m y m niejszą niż s'inertelna dozę bakteryj, receptory mi

krobów połączą się z fiksatoram i komó-

■ok; skoro połączenie to nastąpiło, fiksa- ,ory te przestają spełniać swe normalne hnikcye odżyw cze i, na zasadzie tylko (-° wskazanego objaw u odnowienia czyn- 11 sci, komórki pozbawione swych rece

ptorów w ytw arzają ta k ą ich ilość, że te ostatnie zmuszone są wydzielić się z nich '.lo osaczającego je środowiska, gdzie sta- 13 się fiksatorami płynów surowiczych

graJą ważną rolę a n tyto k syn .

Bakteryo lub hemoliza, k tó rą staram y

się otrzym ać w ustroju zakażonym za

pom ocą odpowiednich surowic, zależy po- pierwsze od zupełnego przystosowania receptorów b a k teryjnych do ambocepto- r w, pow tóre od dokładnego połączenia się amboceptorów z komplementem. W a ż ne znaczenie ma tu stosunek ilościowy m ateryału b a kte ryjne go do am b ocepto rów, ty c h ostatnich zaś do komplementu.

Zrozumiałem jest, że jeżeli surowica za

wiera mało amboceptorów, czyli jest m a ło czynna, do ustroju zaś w targ a dużo zarazków, to tylko pewna część zarazków pochłonie wszystkie am boceptory i zginie skutkiem działania kom plementu, reszta zaś pozostanie przy życiu, i cel zostanie osiągnięty tylko częściowo. Nigdy zaś nie jes te śm y w stanie obliczyć ilościowo czynnika zakaźnego w ustroju i e w e n tu alnie dostarczyć niezbędnej ilości surowi

cy. Sprawa wikła się jeszcze bardziej wobec możliwości istnienia w bakteryach nie jed nego lecz wielu receptorów —-z do

świadczenia wiemy, że szczepy należące do jednej rodziny, lecz różniące się zja- dliwośeią, pochłaniają z tej samej suro

wicy różne ilości am boceptorów. Zjadli

wy szczep durowy może pochłonąć z su

rowicy przeciwdurowej 10—20— 100 razy tyle istot czynnych, co mało zjadliwy.

Na razie więc nie może być mowy o nau- kow em dawkowaniu surowic bakteryo- bójczych, gdyż nie um iemy jeszcze mie

rzyć jednostek b a kteryo bó jczy ch suro

wicy tak, ja k mierzymy jedn ostk i a n ty toksyczne. «

III. E hrlich stara się wniknąć jeszcze g łę biej w życie nieuchw ytne m olekuły t o k sycznej.

Jeżeli do mieszaniny nietoksycznej to k syny i a n iy to k s y n y dodamy jednę lub kilka dawek śm iertelnych toksyny i m ie

szaninę tę w strzykniem y zwierzęciu, zwie

rzę nie ulega żadnym widocznym zaburze

niom. Zależy to podług Ehrlich a od tego, że to, co nazyw am y toksyną, jest m ie szaniną istotnej tok sy n y i ciała n ie to ksycznego czyli toksony; ostatnia obda

rzona j e s t mniejszem pow inow actw em

w zględem a n ty to k s y n y niż toksyny: z u

(8)

104 W S Z E C H Ś W I A T JNe 7

pełnie analogicznie z tem , ja k g d y b y to k syna by ła m ieszaniną np. chloru i brom u, a a n ty to k s y n a —p o tase m .

Jeżeli więc do obojętnej mieszaniny nieoczyszczonej t o k s y n y i a n ty t o k s y n y dodam y toksyny, to w sk u te k swego w ięk

szego p o w in ow actw a to k sy n a w y p ie ra to

ksynę i neutralizuje się zupełnie t a k sa mo, j a k chlor działając na c hlorek i b ro

m ek potasu w y p ie ra brom.

A więc może zdarzyć się, że jeżeli doda

my do m ieszaniny to k s y n y i a n ty t o k s y n y kilka śm iertelnych d aw ek to k sy n y , m ie

szanina nie nabierze własności szkodli

w yc h dla organizmu, gdyż w danym r a zie uwolniła się ze z w ią zk u ty lko tokso- na. Po dłu g tej teoryi t o k s o n a j e s t p ro

duktem sekrecyi kom órkow ej j a k i t o k syna.

Łatw o m ożna przypuścić, że to k sy n a m ająca dwie funkcye, może utra c ić je d n ę z nich. Cóż stanie się wówczas? P rz y puśćmy, że w p ew ien sposób została zniszczona grupa toksoforowa. E hrlich przewidział te n w y p a d e k i dał miano tok- soidy tym pro d uktom , k tó re , nie będąc szkodliwemi, zarazem zdolne są z po w o du swej haptoforowej funkcyi n e u tra liz o wać a n ty to k s y n ę i w yw ołać w organiz

mie utworzenie się teg o przeciw ciała.

T oksoidy mogą sam odzielnie tw o rzy ć się w starych jad a c h , podczas procesu rozkładowego w jąd rz e; m ożna j e o trz y m y w a ć również sztucznie, działając n a j a d y b a k te ry jn e czynnikam i niszczącemi (ciepłem) i chemicznemi. G ru p a toksofo- r .wa je s t bardzo d e lik a tn a i rozkłada się łatwiej i szybciej pod wpływem czasu lub czynników chem icznych, niż g ru pa haptoforowa.

J a k a ż j e s t b u dow a w sp om nianych ciał?

J a k wiadomo na podstaw ie badań F ischera, pom iędzy sk ładem d y a s ta z a ciał, na k tó re one działają, szczególnie głukozydów , istnieje pewien s to sun e k stereochem iczny. Należy przypuszczać, że te sam e i tegoż rod zaju istnieją i dla t o k syn, a n ty to k s y n i g łó w n y c h części skła

dowych surow ic i ich przeciw ciał. F a k t y te, oczywiście, nie u sta lo n e są z t a k ą p e

wnością j a k dla dy astaz, rozk ład ających węglowodany. Zależy to od tego, że nie

znana j e s t nam zupełnie budowa ciał białkow ych, nie znana j e s t nam zupełnie ich w aga cząsteczkowa. J e d n a k należy sądzić, że b udow a dyastaz i głównych ciał obronnych w surowicach je s t iden

tyczna.

F a k t, że przeciwciała działają specy

ficznie i że tylk o pewne funkcye, pewne części organizmu z a ata k o w a n e bywają przez daną toksynę (np., j a k wykazał Wasserman, ogniska nerwowe i mlecz pa

c i e r z o w y — przez toksynę dyfterytyczną), podczas gdy inne organy nie wchodzę w powinowactwo, fakt te n mówi dużo na korzyść tej hypotezy.

Ehrlich wogóle sądzi, że to k sy n a działa na funkcye haptoforowe ogniwa boczne

go cząsteczki żywej w w aru nk ach ścisłe

go pow inow actw a ich do siebie.

W szystko, co powiedzieliśmy o składzie i sposobie działania to k syn , mikrobów i przeciwciał, znajduje jeszcze większe po

twierdzenie, jeżeli będziemy rozpatrywali tę te o r y ę w zastosow aniu do jakiegokol

wiek elementu kom órkowego, naw et nie

czynnego, pod warunkiem, że on j e s t zdol ny tw orzyć przeciwciało. Widzieliśmy, jak czerwone krwinki działają n a orga

nizm, wyw ołując tworzenie się specyficz

nych fiksatorów, zobaczym y, że w ten sposób również m ożem y otrzym yw ać an- ty d y asta zy .

Jeżeli przygotujem y np. surowicę he- m olityczną dla czerwonych ciałek królika, w strzykując p ew ną ilość ty c h ciałek śwince morskiej, wówczas funkcye hapto

forowe tej surowicy, t. j. ogniwa boczne wolne, na podstaw ie wyżej wypowiedzia

nego, w inny pod względem budowy od

powiadać ściśle ciałkom czerwonym kró

lika. Doświadczenia E h rlic h a i Morgen- ro th a dowodzą, że m a to miejsce w suro

wicach hem olitycznyoh swoistych.

Sam Ehrlich w następ u jący

s p o s ó b

określał tę własność ogólną: wszelka ma

te r y a , niezależnie od jej własności, jeżeli tylko połączy się z receptoram i ogni"

bocznych organizm u żywego za

p o ś r e d

nictwem funkcyi haptoforowej, zdolna je s t wywołać n a d p ro d u k c y ę i odpadnię

cie stosow nych receptorów , i w t e n spo-

sób wytw arzać odpowiednie

p r z e c i w c i a ł o -

(9)

M 7

Otóż należy przypuścić, że przeciwciała specyficzne mogą tw orzyć się w surowi

cy jako r e z u lta t procesu uodporniania (immunizacyi) zapomocą cial obdarzo

nych funkcyą haptoforową, zdolną ściśle złączyć się z określoną częścią żywego organizmu, np. receptoram i kom órkowem u

Dlatego też takie alkaloidy j a k morfi

na, strychnina, nie m ające grup haptofo- rowych, tw orzą słaby związek z proto- plazmą kom ó rko w ą i nie w ytw a rz ają w organizmie odpow iad ających im p rze c iw ciał.

K. Sz.i.

{Dokończenie nastąpi).

GUSTAW LE BON.

Z J A W I S K A E L E K T R Y C Z N E I ICH PR Z Y R O D A .

(Dalszy ciąg).

III. Pozorne przeobrażanie się materyi w elektryczność.

Pt zeobraźanie się materyi w elektryczność jest prawdziwą przemianą materyi w energię.

Kilka rozdziałów ostatniej swojej pracy poświęciłem w ykazaniu, ja k im sposobem materya może, ulegając dysocyacyi, po

wrócić do eteru poprzez szereg etapów kolejnych.

Pośród najstalszych w ytw orów jej dy-

^ocyacyi znajdujem y elektryczność. J e s t ona jednym z najważniejszych objawów wyzwolenia energii wew nątrz-atom owej, które tow arzy szy zawsze demateryalizacyi materyi.

Ponieważ elektryczność j e s t postacią energii, przeto zam iana m ateryi na ele

ktryczność j e s t oczywiście przeobrażeniem materyi w energię. Poniew aż zaś zjawisko 'akie sprzeciwia się bezwzględnie podsta

wowym zasadom wiedzy nowoczesną), przeto j e s t rzeczą jasną, że teo ry a moja może zostać p r z y ję ta dopiero wtedy, gdy poglądy obecne ulegną wielkiej zmianie.

^ obec tego uw ażam za pożyteczne po-

" 'ó c i ć jeszcze do tego kapitalnego przed-

105 miotu i dodać szereg now ych dowodów doświadczalnych na poparcie ty ch , które w yłożyłem był poprzednio. Niemniej n ie zbędną rzeczą je s t wykazać, że d o k try n a ta daje nam w ręce klucz do zjawisk, k tóre dotąd tłumaczono w sposób zupeł

nie niedostateczny lub naw et nie umiano w y tłum aczyć wcale.

Elektnjzacya przeź wpływ. E lek try zacy a przez wpływ, skutkiem której p o ta rta la ska laku przyciąga ciało lekkie, np. k ul

kę rdzenia bzowego, zawieszoną na nitce jedwabnej, je s t najprostszem zjawiskiem elekt rycznem i najdaw niej zaobserwowa- nem.

Z w y k łe tłum aczenie tego zjawiska jest z by t dobrze znane, bym potrzebował p o w tarzać je tu ta j; zresztą j e s t ono takie samo j a k tłumaczenie innych zjawisk te go samego rzędu, któremi zajmiemy się niebawem . P o stara m się w y k a z a ć tedy , j a k dalece te o ry a klasyczna nie w y tr z y

muje krytyki.

Zazwyczaj nie kładzie się wielkiego na

cisku n a doświadczenie z p rzyciąganiem ciał lekkich, ponieważ uważa się je za nieco dziecinne i pozbawione większego znaczenia. W rzeczywistości j e s t to j e d no z najw ażniejszych doświadczeń w fi

zyce, i dość byłoby uważnie zaobserwo

wać je g o przebieg, by o dkryć w niem dowód dysocyacyi m ateryi, oraz dowód istnienia energii wew nątrz-atom ow ej, t. j.

dwie ważne zasady wiedzy dzisiejszej.

Z a panowania daw nych teoryj rozmaite doświadczenia nad elektrycznością przez wpływ mieściły w sobie tę bardzo szcze

gólną konsekwencyę, że za sprawą ogra

niczonej ilości elektryczności, istniejącej na danem ciele, m ożna z innego ciała w ydobyć ilość elektryczności nieograni

czoną. T a konsekw encya, która, o ile się zdaje, nie uderzała zbytnio fizyków, sprze

ciwi" ła się zasadzie podstawowej, wedle której m aterya może tylko zwracać ener

gię, uprzednio jej użyczoną.

Przypom nijm y tu, dla lepszego w yjaś

nienia tego w ażnego punktu, doświadcze

nie klasyczne, służące do w ykazania elek- try z a c y i przez Wpływ.

K u la m etalow a A (fig. 1), osadzona na podstaw ie izolującej, n a e lektry zow ana w

W SZECHŚW IAT

(10)

106 jakibądź sposób, o trz y m u je p ew n ą o k re śloną ilość elektryczności, k tó rą m ożna zresztą z łatwością zmierzyć. P rz y b liż m y na niewielką odległość do tej kuli j a k i kolwiek przewodnik, np. długi walec m e

talowy BC , osadzony również na podsta-

Fig. 1. Doświadczenie klasy czn e, w ykazujące elek try zacy ę przez w pływ (w y tw arzan ie na pozór nieograniczonej ilości elek try czn o ści zapom ocą

ciała, naładow anego ilo ścią elektryczności ograniczoną).

wie odosabniającej I). N a ty c h m ia s t m e

todą klasyczną prze k o n a ć się można, że walec j e s t n a ła d o w an y elektrycznością.

Jeżeli k u la posiadała uprzednio elekrycz- ność dodatnią, to stw ierdzim y, żo część walca, z n a jd u jąc a się w jej sąsiedztwie, naładow ana j e s t elektrycznością odjemną, drugi zaś koniec w alca — e lek try czn ością dodatnią. Jeżeli przez dotknięcie połą

czymy walec z ziemią, to okaże się on n a ła dow an y elekt ryczn ością odjemną; elek

tryczność tę można przenieść na jakie- bądź ciało, u jąw szy walec za podstaw ę izolującą.

Po w yładow aniu w alca dość j e s t zbli

żyć go znowu do kuli i p ostąpić jak p o przednio, b y o trz y m ać na nim n o w y taki sam ładunek.

Te kolejne czynności, t. j. ładowanie i w y ła d o w y w an ie walca, m o g ą b y ć p o w tó rzone nieograniczoną liczbę razy, a stąd w y n ik a w rzeczy samej, że zapom ocą ograniczonego ład un k u kuli naelektryzo- wanej m ożna w y tw o r z y ć na innem ciele ilość e lektryczności nieograniczoną.

Zresztą, fizycy p rzy z n a ją to w yraźnie *).

*) Oto ja k w yraża się Jam in w swoim Kursie Fizyki Szkoły p olitechnicznej (wyd. IV; I 137).

„W pływ pozw ala, zapom ocą ograniczonej ilości elektryczności dodatniej, o trzym ać ilość nieogra

niczoną elektryczności odjem n ej“.

■N° 7 T łum aczą oni to pozorne stw arzanie ener

gii, powiadając, że, ab y naładow ać kilka

krotnie jakie ś ciało przez wpływ, trzeba je przesunąć z miejsca na miejsce, to znaczy w y k o n a ć ilość pracy, przedstaw ia

jąc ą rów now ażnik elektryczności, p ow sta

jącej za każdą nową czynnością.

J a k k o lw ie k liche było to tłumaczenie, pow ołujące się na przem ianę w elektrycz

ność prostego ruchu postępowego danego ciała, rzeczą jest pożyteczną odjąć mu ostatni pozór praw dopodobieństw a przez wykazanie, że można w y w o ły w a ć elek tryzacyę nieograniczoną, nie przesuwając ani trochę ciała naelektry zow anego . W y p adek ta k i urzeczyw istnia się w doświad

czeniu następującem , w k tó re m ciało, odo

sobnione w przestrzeni, staje się przez w pływ źródłem ciągłem elektryczności.

A (fig. 2) je s t ciałem naelektryzowanem wpływającem . J e s t ono

naładow ane w jakikolw iek sposób e lektrycznością do

datnią *). Po d niem widzi

my listek glinowy lub zło

ty, szeroki na pół c e n ty metra. 2>jest prętem m e talow y m , ustaw iony m na stole lub trz y m an y m w rę

ku. P o kilku p ró b ac h z łatw ością znajdujem y po

łożenie takie, w którem s trzałka m etalow a pozo

stanie nieruchom ą w prze

strzeni całkowicie i na czas nieograniczony. Mi

mo w ielką swą wiotkość u trz y m u je się ona sz ty w no, j a k g d y b y była n a pięta przez sprężynę, a ostrze jej w y sy ła drob

ne iskierki, widoczne w ciemności. Rozm aite części

strzałki posiadają ładunki, k tó ry c h znak w skazany je s t na figurze.

Doświadczenie to uderzało zawsze fizy

ków, k tó ry m je pokazyw ałem ,

p o n i e w a ż

') G dyby k u ła b y ła n a ła d o w a n a elek try czn o - n o ścią o d je m n ą , liste k g lin o w y u sta w illiy się w jej pobliżu i nie p o z o s ta łb y n ie ru c h o m y m w p rze

strz e n i.

Ws z e c h ś w i a t

F ig . 2. S ta ła em isy a e le k try c z n o ś c i przez c ia ło odosobnio

ne, u trz y m y w a ne nieruchom o w p rz e s trz e n i p rz e z e le k try c z ne s ta n y rów no

w agi.

(11)

równowaga, w danym razie zachodząca, jest trudna do w ytłum aczenia. Nie można przypuścić, że strz a łk a m etalow a jest po- prostu unieruchom iona przez przyciągania elektryczne, w y w ie ra n e na je j końce w kierunkach przeciwnych; wiadomo bo

wiem, że niepodobieństw em je s t utrzy m ać nieruchomo p ręt żelazny w przestrzeni pomiędzy biegunam i magnesów, dzialąją- cemi na nieiio w kierunkach przeciw nych.

Tego rodzaju rów now agi statyczne nie możliwe są m atem atycznie, i tylko w le

gendach wschodnich s ły sz y m y o trumnie źela/.nej M ahometa, unieruchomionej w przestrzeni działaniem magnesów, umii sz- czonych w jej pobliżu.

Strzałka glinow a w doświadczeniu po- przedniem pozostaje nieruchom ą tylk o dlatego, że jest ona siedliskiem staluj emisyi cząstek. Zresztą, nie ta równowa

ga obchodzi nas -w danym razie, ale emi- sya stała elektryczności przez metal pod wpływem kuli naelektry zo w anej. O tej emisyi ciągłej świadczą drobne egretki, które łatw o m ożna dostrzedz, wychodzące z ostrza metalowego.

A\ danym układzie naszego doświad

czenia w y tw o rz o n a elektryczność może wychodzić jed y n ie z elementów, z k tó rych składa się listek glinowy. Ja k że ż wytłumaczyć, że z odosobnionego k a w a łeczka m etalu m ożna wydobyć ilość elek

tryczności napozór nieskończoną;

Czytelnicy, k tó ry m nie są oboe po

przednie moje badania, z pewnością z g a

dli już, n a czem polega to tłumaczenie.

Mieści się ono całkowicie w trzech zasa

dach następujących:

l-o. M atery a zawiera w sobie olbrzy

mi zbiornik energii. 2-o. Może ona ule

gać dysocyacyi. 3-o. Ulegając d_ysocy- aeyi, w yzw ala ona pod rozm aitem i po staciami, a zwłaszcza pod postacią elek- 1'yczności, część energii wewnątrz-ato- mowej, któ ra została w niej nagromadzo- Ila w chwili jej powstawania.

('dy p ocieram y ciało, gdy umieszczamy J0 pod wpływem źródła naelektryzow ane-

?°> gdy pod d ajem y je działaniu jakiego

kolwiek w strząśnienia eteru np. promie-, nia świetlnego, dokonywam y czegoś zu- j pełnie innego aniżeli przem iany ruchu

lub jakiejbądź energii w elektryczność, jak tego uczą podręczniki. .Nie żadną przemianę urzeczyw istn iam y wtedy, lecz wyzwolenie sił. Poprostu dysocyujem y, w te d y m ateryę, poddając ją działaniu od

powiednich odczynników. E lektryczność j e s t j e d n y m z objawów tej dyso cy acyi.

Pon iew aż wielkość energii wew nątrz- atom owej jest, j a k to wykazałem, olbrzy

mia, przeto łatwo zrozumieć, że z mini

malnej cząstki m ateryi wyjść może ilość elektryczności bardzo wielka. Em isy a ta może b y ć znaczna, ale nie nieskońgz na, i rzeczą je s t pewną, że g d y b y dośw iad

czenie poprzednie ciągnęło się przez kil

ka wieków, to zob aczy liby śm y, że glinu u b y w a stopniowo w sk u te k zamiany na elektryczność, aż wreszcie zniknąłby on całkowicie. B ylibyśm y świadkami zupeł

nego przeobrażenia się m ate ry i w energię.

T a k a właśnie ew olucya urzeczywistnia się we w szy stkich doświadczeniach z elek- try z a c y ą przez w pływ , w spom nianych w ty m rozdziale. Możnaby ją w yczytać w fak

tach e lem entarnych, na k tó re od kilku wieków patrzyli fizycy, nie rozumiejąc ich znaczenia.

Z tych. sam ych doświadczeń w ynika jeszcze, że elektryczność, k tó ra jest j e d nym z wytworów dysocyacyi m ateryi, je s t również je d n y m z najpotężniejszych czynników tej dysocyacyi. Specyalne przyciągania, wyw ierane przez nią na ele

menty m ateryalne, czynią z niej jeden z t y c h odpowiednich odczynników, k t ó rych ważność w ykazałem w jed n y m z roz

działów poprzedniej mej p rac y . E l e k tryczno ść j e s t je d n y m z tych odczynni

ków, wobec k tó ry c h m a te ry a jest bez

bronna, gdy tym czasem potrafi ona opie

rać się działaniom bardzo energicznym lecz nieodpowiednim. Nieprzeparte siły przyciągania niesłychanie drobnej cząstki elektrycznej zdolne są wywołać dyso- c y a cy ę m ateryi, k tó rą uderzenie pocisku działowego m ogłoby obrócić w proch, n a wet zamienić na parę, lecz k tórejby nie mogło zdem aterializow ać.

Rozmaite postaci wpływu elektrycznego.

W ostatniem z pomiędzy wyżej p rz y to czonych doświadczeń (ze strzałką glino

wą unieruchomioną w przestrzeni) wpły-

(12)

108 W S Z E C H Ś W I A T M 7

w ow i t o w a r z y s z y ła em isya c z ą s te k świetL nych, g d y tym c z ase m w doświadczeniu klasy cznem, k tóre opisaliśmy na pierwszem miejscu (z walcem n a e le k try z o w a n y m przez sąsiedztw o kuli) emisyi tej dostrzedz wzrokiem nie można.

T a różnica n a p ro w a d z iła nas n a do

mysł, że zjaw isko ele k try z a c y i przez w pływ może po siad ać m echanizm rozm aity. P o szukiwania, podjęte celem spraw dzenia tej h y p o tez y , pozwoliły mi przekonać się o jej słuszności.

Zauw ażm y przedew szystkiein, że w teoryi e le ktro n ó w e le k try z a c y a przez w pływ d a łaby się w y tłu m a c zy ć bardzo prosto, po

nieważ dość byłoby przypuścić, że z ciał, poddanych w pływow i, w y b ie g a ją e le k tro ny widoczne lub niewidoczne, które, prze- 1 chodząc przez p ow ietrze, z am ien iają sią n a ty c h m ia s t na jo n y wedle dobrze zna

nego m echanizm u.

De Heen wystąpił przeciwko tłu m ac z e niu te m u z zarzutem , k tó re g o odeprzeć niepodobna. G dyby e le k try z a c y a przez wpływ b y ła w ynikiem emisyi cząstek, po

chodzących z ciała w p ły w a ją ce g o , to m u

siałaby ustać w razie umieszczenia na drodze ty c h cząstek grubej p ł y ty szkla

nej, gdy ty m czasem p rzeg rod ą t a k a nie stanowi najm niejszej przeszkody. W id ać to doskonale w doświadczeniach, które podaję poniżej, a k tó re w y k a z u ją wpływ ujaw niający się w ciele, całkow icie za- bezpieczonem pow łokam i współśrodkowe- mi, z k t ó r y c h dwie są m etalow e. T e o ry a e lek tro nó w j e s t w ięc zupełnie bezsilna wobec elektryzacyi przez wpływ. M echa

nizm tej elek try zacyi może b y ć dość roz

m aity, j a k tego dowodzą n a stę p u jąc e do

świadczenia, z k tó ry c h okazuje się, że ciała, poddane je d n e m u i tem u samemu w pływow i e le k try c z n e m u , m o g ą zależnie od okoliczności o trz y m ać ład u nk i znaków przeciwnych.

K a ż d e m u wiadomo - albowiem j e s t to jedno z n a je lem e n ta rn ie jsz y c h doświad

czeń fizycznych, że jeżeli na pew ną od

ległość od gałki e le k tro sk o p u zbliżymy ciało n a elektry zow ane, np. p o ta r tą laskę ebonitową lub szklaną, to listki ład u ją się przez w pływ i rozchodzą się naty c h m ia st.

O p ad ają one z chwilą oddalenia ciała na-

elektryzow anego, albowiem ładunki prze

ciwnego znaku, w ytw orzone na gałce i listkach elektroskopu, łączą się ze sobą, skoro ty lk o wpływ przestanie działać.

Całe pokolenia fizyków i uczniów po

wtarzały te doświadczenia. G dyby kto

kolwiek z nich spróbował zatrzym ać las- j kę n a e lek try zow aną ponad g a łk ą elektro

skopu przez kilka minut, zam iast cofać ją już po kilku sekundach, to stwierdził

b y —być może, nie bez p ew nego zdziwie-

| nia, że listki złote nie opadają po odda

leniu laski i że ład un ek gałki odwrócił się, to jest, że z dodatniego, jak im był z początku, stał się odjem nym i odwrotnie.

Zresztą skutki w yw ołane zależą od kształ

tu, jak i n ad am y ciału, poddanem u wpły

wowi.

T a k np. w przypadku, g d y elektroskop zamiast gałki posiada krążek poziomy, znak ładunku, wytworzonego przez wpływ nie zmienia się, i listki opadają, skoro usuniemy laseczke naelek tryzow aną.

Całkiem inaczej rzecz się ma, gdy elek

troskop zaopatrzony je s t w gałkę lub ostrze pionowe; w obu razach listki po

zostają naładow anem i po usunięciu la

seczki; g dy je d n a k w p rzyp ad k u ostrza do

świadczenie udaje się już po upływie kil

ku sekund, to w przypad ku gałki trzeba poczekać około 12 minut, by otrzymać wynik przew idyw any.

Zachow anie ładunku właściwego lub odwróconego po oddaleniu laseczki eboni

towej tłum aczy się w sposób prosty.

W eźm y np. przypadek elektroskopu, opa

trzonego gałką. Ł a d une k, k tó ry otrzy

muje g a łk a pod wpływ em laseczki ebo

nitowej, naelektryzow anej odjemnie, jest z po czątku dodatni, ład un ek zaś listków odjem ny, j a k to powszechnie wiadomo.

Jeżeli dotkniem y gałki palcem, j a k to się robi, gdy chodzi o naładow anie elektro

skopu przez wpiyw, to ładu n ek odjemny uchodzi do ziemi, a ładunek dodatni, za

trz y m a n y przez elektryczność odjemną ebonitu, zostaje na gałce i rozchodzi się po listkach, z chwilą usunięcia palca i la

seczki ebonitowej. O statecznie listki są naładow ane dodatnio.

Pozostaw iw szy przez czas dostatecznie

długi laseczkę ebonitową w pobliżu

gałki

(13)

.Vo 7

elektroskopu, stw ierdzim y, przeciwnie, że jeżeli oddalimy laseczkę, nie d o tykając palcem salki elek tro skop u , to listki będą naelektryzowane dodatnio a nie, j a k być powinno, odjemnie. Dlaczego?

Z chwilą, gdy przybliżym y laseczkę ebo nitową do gałki elektroskopu, ładuje się

się

ona przez wpływ dodatnio—j a k w do

świadczeniu z walcem , przytoczonem w paragrafie poprzednim — i elektryczność odjemną zostaje o d e p chn ięta na listki. J e żeli, zamiast usunąć laseczkę ebonitową, zatrzymamy ją przez czas dłuższy nad elektroskopem, to zaczyna ona p rzycią

gać zwolna cząstki elektryczności d o d a t

niej gałki i, g dy j ą wreszcie usuniemy, listki złote zachow ują elektryczność odje- mną, którą otrzym ały z początku, a k t ó ra rozchodzi się po gałce. A zatem ta ostatnia, któ ra pierw otnie naładow ana była dodatnio, okazuje się teraz nałado

waną odjemnie. Ostatecznie cały przyrząd posiada ładunek elektryczności oojemnej.

W elektroskopie z ostrzem ta zamiana ładunku dodatniego odbywa się znacznie prędzej, niż w elektroskopie z gałką, a to z powodu, że zakończenie w kształcie ostrza sprzyja w y m y k a n iu się ele k try c z ności. W reszcie w elektroskopie, posia

dającym k rąż e k zamiast gałki, znak ła dunku nie ulega wcale odwróceniu, po

nieważ gęstość n a krąż k u j e s t zbyt m a ta, bv elektryczność m ogła z niego w y pływać.

Teorya ładowania elektroskopu przez wpływ je s t ściśle ta sama, , co i teo ry a elektryzacyi zapom ocą kuli naelektryzo- wanąj, umieszczonej w pobliżu walca, 0 której mówiłem w paragrafie poprze- dnim. Kula naelektry^zowana odpowiada laseczce ebonitowej, walec listkom zło

tym oraz gałce elektroskopu, do której s<i przywieszone.

Jeżeli je d n a k przyrządy te są jednako-

" e to i teorya pochodzenia elektrycznoś

ci podana dla jed n ego z nich, j e s t słusz- lla i dla drugiego. W idzieliśm y, że kula

" e le k tr y z o w a n a . umieszczona w pobliżu

"alca m etalowego odosobnionego, dy-

>0cyuje m ateryę teg o ostatniego i zamie- llla J% na elektryczność. Zbliżywszy la- M'czkę n a e le k try z o w a n ą do gałki elektro-

skopn, dyso cyujem y również m etal tej gaiki, a elektryczność, która w niej się objawia, j e s t produktem tej dysocyacyi.

Mechanizm rozpraszania (utraty) ładun

ków elektrycznych przez ciała odosabniające.

E le k try cz ność może rozchodzić się w p rz e wodnikach przez przewodnictwo, przez konw ekcyę czyli unoszenie i przez wpływ.

J a k ż e rozchodzi się ona w nieprzewo- dnikach?

Z nana je s t te o r y a Maxwella. Dla niego elektryczność nie krąż y w dielek try kach dlatego, że m iałaby do przezwyciężenia opór sprężysty, k tó ry rośnie ustawicznie i niebawem stawia tam ę jej rozchodzeniu się.

Prawda, że dielektryk może przez czas bardzo długi zachować część swego ła

dunku. Sam elektryzowałem bryły p a ra finy, k tóre po upływie 18 miesięcy oka

zywały jeszcze słabą elek try z a c y ę p ozo stającą. Atoli jest tak ż e rzeczą oczywi

stą, że dielektryki tra c ą bardzo prędko znaczną część swego ładunku skoro po

ta r ta p ły ta ebonitowa, której potencyał może przewyższać 1 500 woltów, traci większą część swego ładunku w przecią

gu kilku minut. J e s t to n a w e t dziwne, że ładunek nie znika jeszcze prędzej, j e żeli się przypuszcza, że ilość ele k try c z ności, zatrzym ana przez dane ciało, u t r z y muje się na jego powierzchni wskutek ciśnienia gazu odosabniającego oraz e te ru również odosabniającego, które o ta c z a ją to ciało. Gdy niem a już równowagi pomiędzy^ temi działaniami przeciwnemi, elektryczność uchodzi częściowo.

Poszu kiw ania moje dowodzą, że ta u tra ta elektryczności przez ciało odosabnia

ją c e o db yw a się dwoma sposobami: l-o przez k o n w e k c j ę , t. j. przez emisyę czą

stek i 2-o przez przewodnictwo, t. j. przez rozchodzenie się, j a k w przypadku przewod

ników, wzdłuż ciała n aelektryzow anego na je d n y m z jego końców.

Ten ostatni sposób rozchodzenia się, sprzeczny oczywiście z teory am i panują- cemi, daje się stwierdzić doświadczeniem następującem.