• Nie Znaleziono Wyników

TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.PRENUMERATA „WSZECHŚWIATA". „ . „ , , . ... . . .Prenumerować można w Redakcyi WszechświataW Warszawie

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.PRENUMERATA „WSZECHŚWIATA". „ . „ , , . ... . . .Prenumerować można w Redakcyi WszechświataW Warszawie"

Copied!
16
0
0

Pełen tekst

(1)

JSfe 9 ( 1 0 4 0 ) . W arszawa, dnia 2 marca 1902 r. T o m X X I ,

T Y G O D N I K P O P U L A R N Y , P O Ś W IĘ C O N Y NAUKOM P R Z Y R O D N I C Z Y M .

PRENUMERATA „W SZECHŚW IATA". Prenumerować można w Redakcyi Wszechświata. „ , , . . . . . . . W W a rsza w ie : rocznie rub. 8 , kwartalnie rub. 2 . !

Z p r z e sy łk ą p o c z t o w ą : rocznie rub. 1 0 , półrocznie rub. 5 . i 1 w e w szystkich księgarniach w kraju i zagranicą.

Redaktor W szechświata przyjmuje ze sprawami redakcyjnemi codziennie od g o iz. 6 do 8 wiecz. 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 . 1 1 8 .

METEOROLOGIA N A PRZEŁO M IE STULECI.

S tr e s z c z e n ie o d c z y tu W . B E Z O L D A , w y g ło s z o n e g o n a z je ź d z ić m e te o ro lo g ó w n ie m ie c k ic h w S z tu tg a r d z ie w r. 1901.

D la system atycznej, produkcyjnej p ra ­ cy naukow ej je s t zaw sze rzeczą pow aż­

nego znaczenia rzucić w stecz okiem na re z u lta ty osiągnięte i przez obejrzenie działalności i dążeń dzisiejszych u p rzy­

tom nić sobie jasno zadania, których ro z­

w iązan ia oczekiw ać należy od najbliższej przyszłości, oraz przedstaw ić cele, które stale przed oczyma stać powinny. W iedza m eteorologiczna przew ażną część sw e­

go rozw oju zaw dzięcza ubiegłem u stu ­ leciu i nader nieznaczny zaledw ie ułam ek teg o dorobku przekazały jej w dzie­

dzictw ie w ieki ubiegłe.

W praw dzie ju ż w początku samym ubiegłego stulecia byliśm y w posiadaniu w ażniejszych przyrządów m eteorologicz­

nych, a n a w e t dw adzieścia la t przedtem staran iem „Societas P a la tin a M eteoro- lo g ic a “ urządzone były system atyczne dostrzeżenia w ed ług planu jednolitego, lecz burze rew olucyi francuskiej i po­

w stałe stąd w ielkie w ojny zbyt wcześnie zniw eczyły to dzieło pokoju i spraw iły, że stan m eteorologii przed stu dokładnie

: la ty p rzed staw iał widok nader opła­

kany.

Sieć stacyj Akadem ii w M annheim p rzestała istnieć, obserw ow ano w p ra w ­ dzie tu i owdzie, lecz bez system u je d ­ nolitego, ta k że nie m ożna było w ycią-

j

gać stąd wniosków, rzucających głębsze

j

św iatło na p raw a zjaw isk atm osferycz-

! nych.

Ale w tedy w łaśnie w yłoniły się i sfor­

m ułow ane zostały dążenia, któ re na dłuż- j szy okres czasu w skazały drogę b ad a­

niom.

P o d w rażeniem ta k od stref naszych odm iennych w arunków życia pasa r ó w ­ nikow ego skrystalizow ały się w um yśle A leksandra H um boldta p u n k ty w yjścia, z pośród których ro zp atry w ać należy zdobyty przez spostrzeżenia m eteorolo­

giczne m ateryał liczbowy, aby otrzym ać obraz tych właściwości, które łączyć zw ykliśm y pod nazw ą klim atu. Te pu n ­ k ty w yjścia, które się zasadniczo spro­

w adzają do badania średnich w artości i któ re nieco późnie] znalazły ta k w y ­ bitnego przedstaw iciela w Dovem, pano­

w ały w yłącznie aż do połow y ubiegłego

stulecia; to, co w tedy, a często i później

rozum iano pod nazw ą m eteorologii, było

w łaściw ie tylko klim atologią, t. j. n au k ą

statystyczno-geograficzną.

(2)

130 WSZECHŚWIAT N r 9 D opiero około te g o czasu zaczęto

zw racać pilniejszą u w a g ę n a p rzebieg oddzielnych zjaw isk w oceanie p o w ie trz ­ nym i ta k obok k lim ato lo g ii rozw inęła się jeszcze n au k a o pogodzie czyli me­

teorologia w ściślejszem znaczeniu teg o w yrazu.

W tym czasie zorganizo w ano tak że w w ielu k rajach cyw ilizow anych stałe sieci m eteorologiczne, m ożna w ięc było przystąpić do b ad an ia zm ian elem entów m eteorologicznych z dnia na dzień.

W krótce potem w sk u tek olbrzym iego rozw oju te le g ra fii elektrycznej n a strę cz y ­ ła się dalsza m ożebność p rak ty czn eg o zużytkow ania stały ch spostrzeżeń i p rze­

pow iadania n a zasadzie naukow ej z p ew ­ nym stopniem p raw dopodobieństw a nie- ty lko burz, lecz w ogóle oczekiw anych stan ów pogody.

P oró w naw cze bad an ie ty c h o sta tn ic h i z dnia n a dzień n a zasadzie specyalnych

j

map, p o zw alający ch ła tw o ro zp atrzeć 1 stan pogody w danym m om encie na znaczniejszej przestrzeni, jednem słowem t. zw. m etoda synoptyczn a sta n o w iła od teg o czasu przez całe la t d ziesiątki j ą ­ dro w łaściw e poszukiw ań m eteorologicz­

nych.

Pom im o teg o m eteorologia w ciąż po­

zo staw ała w g rac ie rzeczy ty lk o n a u k ą opisową; poznano w praw dzie, że p rzebieg pogody zależy przedew szystkiem od r o z ­ w oju i zacho w an ia się stre f w yso­

kiego ciśnienia, lecz do od cyfrow ania zw iązku w zajem nego i w łaściw y ch p rz y ­ czyn zjaw iska potrzeb a było całkiem in ­ nych środków pom ocniczych.

N ależało zasto so w ać do zjaw isk a tm o ­ sferycznych zasadnicze p ra w a fizyki, in- nemi słow y—p rzek ształcić m eteorologią w fizykę atm osfery. Szczególnie w ażne m ają tu znaczenie d w a działy fizyki;

z jednej stro n y teo ry a ciepła, d o sta rc za ­ ją c a klucza do zrozum ienia zasadniczo różnych objaw ów p rąd ó w w stęp u jący ch i zstępujących, a stąd i stre f ciśn ie­

nia w ysokiego i niskiego, t. z w. m axi- mów i m inim ów barom etrycznych; z d ru ­ giej zaś strony —n a u k a o ruchu, d y n a m i­

ka, dla w y tłum aczenia ogółu ruchów ,

I odbyw ających się w oceanie p o w ietrz­

nym.

Z astosow anie do ty ch [zjawisk teory i ciepła, rozpoczęte ju ż w szóstym dzie­

siątk u ubiegłego stulecia przez H elm hol- tza, H anna, R ey a i in., było w dalszym ciąg u prow adzone, i w z a ra n iu obecnego w ieku przedstaw iało się w postaci je d ­ nolitej, choć ty lko tym czasow ej, całości.

W szczególności m ateryał, zebrany przez naukow e w zloty balonów , potw ierdza

| słuszność zasadniczych założeń, k tó re się

! przyjm uje w teg o rodzaju badaniach.

T a część m eteorologii teoretycznej,

\ t. zw. term odynam ika atm osfery, nie na- I stręcza w zględnie w iększych trudności.

B ezporów nania zaw ilszem i są do ro z­

w iązan ia stu d y a nad w łaściw em i z ja w i­

skam i ruchu, t. j. nad dynam iką a tm o ­ sfery w ściślejszem znaczeniu teg o w y ­ razu.

Pom im o doskonałych p rac W illiam a F errela, G uldberga, M ohna i in. pierw sze zaledw ie n a tem polu staw iam y kroki.

Bo rzeczyw iście ru ch y w oceanie po­

w ietrznym są ta k złożone, drogi, jak ie opisują cząstki w swym przebiegu, ta k różnorodne i zaw iłe, że ich zbadanie należy do najtrudn iejszych p y tań , ja k ie w iedza w ogóle p rzedstaw ia badaczow i.

Przedew szystkiem w y stępu je tu z a d a ­ nie pierw szorzędnej ważności, k tóre n ie ­ ste ty dotychczas pozostaje bez odpow ie­

dzi, a m ianow icie kw esty a zw iązku m ię­

dzy oddzielnem i w iram i atm osferyczne- mi, k tó re oznaczam y jak o barom etryczne m azim a i m inima, a cyrk ulacyą ogólną atm osfery naszej.

N ow sze b adan ia uczą, że te u tw o ry w irow e, od któ ry ch w strefach naszych przedew szystkiem zaw isła pogoda, nie w y ­ n ik a ją z przyczyn w yłącznie m iejscow ych, lecz że w ich < pow staw aniu i przebie­

gu zasadnicze znaczenie przypisać n a le ­ ży ogólnej cyrkulacyi. J a k jed n ak ten zw iązek w zajem ny w szczegółach zacho ­ dzi, ja k ie działania w y n ik a ją z połączeń ty ch dw u przebiegów , to k w esty ą tę ten ty lk o podejm ow ać może, k to g ru n to w n ą znajom ość fak tó w odpow iednich łączy z najw yższą zdolnością m yślenia m atem a­

tycznego.

(3)

N r 9 WSZECHŚWIAT 131 W raz z tem i now em i poglądam i, które

w pro w ad ziła m etoda synoptyczna i fi­

zyczne tłum aczenie zjaw isk, zm ieniły się znacznie w y m ag ania co do ro d za­

ju i c h arak teru dostrzeżeń m eteorolo­

gicznych.

W now opow stałej dziedzinie, gdzie zasadniczą p o d staw ą je s t badanie zjaw isk pojedyńczych, każde spostrzeżenie, rzecz n atu ra ln a , posiada z osobna bezporów- nania w iększe znaczenie, niż w klim ato­

logii, zadaw alającej się, przynajm niej obecnie, rozpatryw aniem średnich w a r­

tości, w k tó ry ch tw oi’zeniu znikają drobne błędy i nie w p ły w ają n a re ­ zu ltat.

To też w zm ogły się odpowiednio w y ­ m ag an ia co do dobroci przyrządów i staranności obserw acyi; przytem bada­

nie w danym momencie rozkładu [ele­

m entów m eteorologicznych n a znacznym

■obszarze, np. dla całej Europy, w ym agało niezbędnie jednolitej m etody spotrzeżeń i w spólnej p rac y w szystkich narodów.

T ę o sta tn ią spraw ę poruszono po raz pierw szy w B rukselli w r. 1854 i osta­

tecznie w prow adzono w życie od czasu m iędzynarodow ego kongresu m eteorolo­

gicznego w W iedniu w r. 1873.

Gdy jednakże m eteorologii synoptycz­

nej głów nie chodziło o rozszerzenie sieci obserw acyjnej n a pow ierzchni ziemi, a, w ięc w k ierunku „poziom ym 11, to me­

teo ro lo g ia teo rety czn a dom agała się prze­

dew szystkiem rozszerzenia teg o rodzaju w. kierunku pionow ym . Od czasu, gdy p ojęto zasadnicze znaczenie w stępujących i zstępujących prąd ów pow ietrznych dla sta n u pogody, objaw iło się n atu raln e d ą­

żenie ku b ad an iu przebiegu ty ch prądów na całej ich drodze. B adacz nie m ógł się zadow olić tem , co mu p odają obser- w acye z najniższych w a rstw i m usiał b adania swe rozciągn ąć na górne w a r­

stw y atm osfery.

W te n sposób p o w stały dostrzegalnie górskie, a n astęp nie badanie naszego oceanu pow ietrznego przy pom ocy balo­

nów i lataw ców .

W praw dzie ju ż w krótce po w ynalezie­

n iu balonów , a zw łaszcza w początkach ubiegłego stulecia, a następnie w szó­

stym jeg o dziesiątku, prow adzono we F rancyi i A nglii próby z w zlotam i b a ­ lonów w celach m eteorologicznych, lecz z pow odu braku odpow iednich p rzy rz ą ­ dów i system u badania, pozostały one bez pow ażniejszych rezultatów .

Dopiero, gdy z jednej stron y w skutek poszukiw ań teoretyczny ch w yjaśniono dokładnie, ja k zbierać i opracow yw ać należy zdobyw ane rezu ltaty , a z drugiej strony w ynaleziono psychrom etr aspira- cyjny, który pozw olił na dokładne w y ­ znaczanie tem p eratu ry i w ilgotności po­

w ietrza, m ożna było od naukow ych w zlotów balonów oczekiw ać wniosków, któ reb y odpow iadały ponoszonym ofia­

rom.

I rzeczyw iście m atery ał zebrany w tym względzie, zw łaszcza przez berliński in ­ s ty tu t żeglugi pow ietrznej, i ogłoszony w cennem dziele ‘) przez A ssm anna i Ber- sona 2), ogrom nie rozszerzył nasze p o g lą ­ dy n a przebieg zjaw isk m eteorologicz­

nych w górnych strefach atm osfery.

P ró cz B erlina zaprow adzono system a­

tyczne w zloty balonów w celach n au k o ­ w ych i w w ielu innych m iejscow ościach E uropy i Ameryki; w e E ran cy i w zloty te odbyw ają się zazw yczaj bez przew od­

ników, przy pom ocy sam opas puszczo­

nych balonów (t. zw. ballons sondes), zaopatrzonych w cały szereg p rzy rzą­

dów sam opiszących, a w Am eryce w tym celu stosow ana je s t m etoda lataw ców .

W celu m ożliw ie zupełnego n auko w e­

go w yzyskania ty ch w zlotów , p o stan o ­ w iono w r. 1896 puszczać balony w e w szystkich m iejscow ościach jednocześnie i przedew szystkiem stale w pierw szy czw artek każdego m iesiąca.

Jed nem słowem badanie w a rstw g ó r­

nych atm osfery weszło w sta ły program dostrzeżeń m eteorologicznych.

') W issenschaftliche L uftfahrten, heraus- gegeben von R. A ssm ann u. K. A rth u r B er- son. 3 tomy. 4-o. B runśw ik, 1899.

2) Porów naj A. B ersona „Rozwój i cele aero n au ty k i now oczesnej11. D w a odczyty, w y­

pow iedziane d. 4 i 5 kw ietnia 1900 r. w O d­

dziale krakow skim tow arzystw a polskiego przyrodników im. K opernika. K raków , 1901.

(Przyp. tłum.).

*9

(4)

WSZECHŚWIAT N r 9

132

W ostatnim la t d ziesiątk u u biegłego stulecia doprow adzono tak ż e w spólnem i siłam i do skutku inne, w ażne dla m eteo­

rologii, przedsięw zięcie, a m ianow icie w ciąg u roku jedneg o w yznaczano do ­ kładnie w ysokość i k ieru n ek obłoków w rozm aitych m iejscow ościach ziemi.

A le też i inne, poprzednio rozpoczęte, prace były usilnie w dalszym ciąg u p ro ­ wadzone, sieci stacyj m eteoro log icz­

nych w ciąż się rozszerzają, a m ate ry a ły spostrzeżeń lądow ych i m orskich służą spraw ie że g lu g i p aro w ej w znacznie zw iększonych granicach.

N aukow e przep o w iadanie pogody do ­ skonali się pow oli i obejm uje coraz w ię k ­ sze tereny. P ró c z teg o w celach n iety l- ko m eteorologicznych, lecz i p ra k ty c z ­ nych, a m ianow icie dla praw id ło w ej g o ­ spodarki wodnej, założono w w ielu k r a ­ ja c h znaczne ilości t. zw. stacyj desz­

czowych, k tó ry ch zadanie p o lega ty lk o n a term inow ych p om iarach opadów , a w porze zim ow ej w ysokości pow łoki śnieżnej. L iczba tak ic h stacy j przenosi w Niem czech 3 000 ■).

Ten pobieżny rz u t oka n a te w sz y st­

kie zdobycze obecnie je s t w ym ow nym dowodem teg o w sp an iałeg o rozw oju, j a ­ ki osięgła nasza nau k a ze skrom nych początków przed stu laty , oraz uczy nas zarazem , że stoim y w chw ili obecnej w pośrodku p rac n ad obszerną dziedziną badań.

N aszkicow any pow yżej obraz byłby jednakow oż zg oła niezupełnym , g d y b y ­

śmy, chociaż w kilku słow ach, nie scha­

rak tery zo w ali zabiegów i celów, p rze ­ znaczonych do w yp ełnienia w najbliższej przyszłości.

Przedew szystkiem chodzi o to, aby na

’) Sieć m eteorologiczna w arszaw ska (z b iu ­ rem centralnem w Muzeum przem ysłu i r o l­

nictw a) liczyła w r. 1895 24 stacye rzędu Ii-g o i prócz tego tylko 12 stacyj deszczow ych.

P orów nanie pierw szego ro k u działalności sie­

ci w r. 1886 (P am iętnik fizyograficzny t. Y II z r. 1887: „Spraw ozdanie ze spostrzeżeń za r. 1886“) z ostatnio ogłoszonym w ykazem (tom X V I „Pamiętnika*1, w ydany w r. 1900, zaw iera „Spraw ozdanie" za ro k 1895) nie w y­

kazuje n iestety godnego uw agi p rz y ro stu n a ­

szej sieci. (Przyp. tłum .).

zasadzie teoretyczn ych zdobyczy otw o­

rzyć now e p u n k ty w idzenia w klim ato- genii, i np. uzupełnić dział nauk i o ro z­

m ieszczeniu tem p eratu r na pow ierzchni ziemi, które błędnie dotychczas n a z y w a ­ j ą rozm ieszczeniem ciepła 1), przedsta­

w ieniem rzeczyw istego rozkładu energii cieplnej n a kuli ziemskiej.

D opiero gdy do term om etryi atm osfery dołączym y jej kalorym etryą, m ożna będzie w ejrzeć dokładniej w ekonom ią i gospo­

darkę cieplną ziemi, której zbadanie w a rte je s t najpow ażniejszych studyów i zabiegów . Z ajdzie rów nież potrzeba daleko w iększego u w zględniania w k li­

m ato lo g ii średniego rozkładu ciśnień, niż to ma m iejsce w chw ili obecnej.

Jeżeli w ięc śmiało spodziew ać się można, że fizyka w płynie w ybitnie i na b adan ia klim atologiczne, t. j. statysty cz- no-geograficzne, to z niem niejszem p ra w ­ dopodobieństw em oczekiw ać należy, że fizyka atm osfery w najbliższej przyszło­

ści ow ładnie całkiem no w ą dziedziną.

Od dłuższego czasu badania zgodnie w ykazują, że m iędzy tajem niczem i z ja ­ w iskam i m agnetyzm u ziem skiego a prze­

jaw a m i atm osferycznem i istnieje ścisła rów noległość, k tórej dokładniejsze w y ­ śledzenie je s t ju ż na porządku dziennym nauki.

Znaleziono, że te dziw ne i przed la ty 15 ta k zaw ile przedstaw iające się dzien­

ne w a h an ia ig ły m agnesow ej są w y w o ­ łan e przez p rąd y elektryczne, któ rych siedliskiem są górne w a rstw y pow ietrzne;

p rąd y te okrążają z natężeniem , zmien- nem w zględnie do pory roku, jak o w iry ogrom ne pew ne p u n k ty środkow e nad 40 stopniem szerokości każdej półkuli.

Szerokości te odpow iadają rów noleżnikom

]) W lite ra tu rz e m eteorologicznej polskiej tem u kardynalnem u pom ieszaniu pojęć „ilości ciepła11 i „ te m p eratu ry 1- sprzyja nadto niefo r­

tu n n ie zastosow any w yraz „ciepłota11 oraz

„ciepłom ierz". Tego ostatniego np. używ ają stale lekarze, a, co rzecz dziwniejsza, i w ięk­

szość m eteorologów (por. np. Spraw ozdanie kom isyi fizyograficznej w Galicyi), zam iast

„term o m etru 11, pomimo ta k elem entarnej za­

sady fizycznej, że term o m etr ciepła nie m ierzy.

(Przyp. tłum .).

(5)

N r 9 WSZECHŚWIAT 133 przechodzącym przez N eapol i w bliz-

kości p rzylądka D obrej Nadziei.

Ależ oto w ty ch w łaśnie szerokościach p rzyp adają w przybliżeniu linie rozdziału prądów atm osferycznych stref rów ni­

kow ych i biegunow ych, a tak że linie środkow e stref najm niejszego zachirur- rzenia i najm niejszych opadów, ta k że ju ż z teg o tru d n o oprzeć się m yśli o ścisłym zw iązku m iędzy cyrkulacyą atm osfery a zjaw isl am i m agnetycznem i.

T akże i zakłócenia m agnetyczne, które n a znaczniejszych przestrzeniach w yw o­

łu ją jednocześnie w ielkie i niepraw idłow e w ychylenia ig iełk i m agnesow ej i w y stę­

pują zazw yczaj w raz z zorzą północną, są w yw ołane, w edłu g bad ań A. Schm id­

t a w G otha. działaniem prądów elek­

trycznych, k tó re w iru jąc z w ielką szyb­

kością (około 1 Tcm na sek.) p rzeb ieg ają najw yższe w a rstw y pow ietrzne.

Z drugiej zaś strony, jak to ju ż dawno wiadomo, częstość ty ch zakłóceń, zarów ­ no ja k i w ielkość fali dziennej igiełki m agnesow ej, zależy od ilości plam na pow ierzchni słońca, k tó re znow u w y k a ­ zu ją praw idłow y okres, obejm ujący p ra ­ w ie la t 11 .

B yłoby m uzyką przyszłości, gdybyśm y poczęli w yliczać, jak ie ciekaw e i w ażne ! zdobycze przyniesie uchylenie zasłony oraz w yjaśnienie przyczyny i zw iązku w szystkich ty ch zjaw isk.

Lecz o jednem nie możemy przem il­

czeć, że m ianow icie sposób i rodzaj, w jakim w pływ działalności słońca prze­

ja w ia się w naszej atm osferze, dzię-

j

ki ostatnim zdobyczom fizyki zaczyna | pow oli w yb ijać się z mroku.

Znaleziono w czasach óstatnich, że j w skutek sam ego tylko prom ieniow ania pow ietrze stać się może nietylko prze­

w odnikiem elektryczności, lecz że i różne ciała pod w pływ em tak ich promienio- w ań w y sy łają specyalne g a tu n k i pro­

mieni, spokrew nione ze św iatłem zorzy północnej.

Czyż nie m ożna pomyśleć, że w łaśnie w ty c h strefach biegunow ych, gdzie wyższe w a rstw y atm osfery b y w ają przez czas pew ien dłużej ośw ietlane przez I słońce, niż w pozostałych częściach

ziemi, że tam drobniutkie ig iełki lodowe lub inne substancye, pochodzące np.

z w ybuchów w ulkanicznych, znajdują się w stanie, k tó ry ta k niedaw no w y k ry ­ to dla t. zw. ciał prom ieniotw órczych.

Gdyby ta k było istotnie, to w tedy i w iele innych zjaw isk, o których pow y­

żej mówiliśmy, znalazłoby n atu ralne w y ­ tłum aczenie i za jednym zamachem uchyliłaby się zasłona z całego szeregu faktów , o których nasza m ądrość szkolna n aw et dotychczas m arzyć nie może.

N iezależnie jednakow oż od tego, co nam przyszłość przyniesie, w ątpliw ości żadnej nie ulega, że nau k a o zjaw iskach w oceanie pow ietrznym nie ograniczy się na tem, co dotychczas pod m eteoro­

log ią było rozum iane, lecz że w nowem stuleciu będzie ona w stopniu coraz dalszym i szerszym dążyć do stanow iska, jak ie jej przypada jak o „fizyce atm o-

| sfery “.

Streścił O.

MA11YAN LUTO SŁAW SK I.

0 Ś W IE T L E .

OD C ZY T PU B L IC Z N Y .

(D okoń czen ie).

O pierając się na kilku przytoczonych przykładach w ytłum aczyliśm y n ajw aż­

niejsze zjaw iska, cechujące isto tę św ia­

tła : pojm ujem y zatem św iatło jak o en ergią ruchu falistego; ciśnie się teraz p y ta n ie : co drga? w jak im ośrodku wzbudzone są te fale, których istnienie stw ierdzano ta k dalece, że i długość ich i szybkość dokładnie oznaczono. Z a­

m iast odpowiedzieć „nie w iem y“, za­

daw alam y się nabytem prześw iadcze­

niem, że gdzie są fale tam ośrodek być musi. Ten ośrodek m usi podlegać

i

podstaw ow ym praw om m ateryi, musi być m ateryą. N a zasadzie spostrzeżo­

nych objaw ów oznaczam y w łasności za­

sadnicze tej m a te r y i: niesłychaną lek­

kość, niesłychaną sprężystość, niesły­

chanie drobny podział na cząsteczki,

k tó ry spraw ia, że ta m atery a przenika

(6)

w szelką przestrzeń m iędzy znanem i nam lub przypuszczalnem i najdrobniejszem i cząsteczkam i ciał, złożonych z innego rodzaju m ateryi; ;ta k p o ję tą m a te ry ą n a ­ zyw am y eterem w szechśw iatow ym . J a k w y k azują badania, n iety lk o św iatło je s t ruchem falisty m eteru; ta k i poza w i- docznem widm em m am y fale ciepła dłuższe od czerw onych, oraz prom ienie (których istn ien ia dow odzi jed y n ie ich chemiczne działanie n a n iek tó re substan- cye), o długości fali m niejszej od św ia tła fioletow ego. W reszcie w o sta tn ic h k il­

ku n astu la ta c h stw ierdzono, że w iele objaw ów elektryczności i m agnetyzm u, promienie R o n tg e n a i inne przejaw y sił przyrody, sąto ru ch y faliste teg oż sam ego eteru. T ale w zbudzone z rozm ai­

ty ch przyczyn rozchodzą się w eterze w różnych kierunkach. G dy d rgnięcia, w y ­ konane w ciągu sekundy przez cząsteczki, sty k ające się z sia tk ó w k ą naszego oka, dojdą do pew nej ilości, ściśle określonej, odczuw am y to p odrażnienie ja k o św iatło;

w raz ze w zrostem szybkości d rg a ń zm ie­

nia się w rażenie koloru św iatła, a g d y ta szybkość przejdzie pew ne granice, oko nasze p rzestaje być na nie w rażliw e, nie m am y do czynienia ze św iatłem , lecz z in ną fo rm ą te j samej energii, k tó rą odczuć m ożem y jed y n ie za po­

średnictw em innych zm ysłów lub o b ja­

w ów pochodnych.

P rzechodząc od teo ry i do je j p ra k ty c z ­ nego zasto so w ania m usim y-przedew szyst- kiem sta ra ć się określić pow yżej sch a­

ra k te ry z o w an ą form ę en erg ii w szech­

św ia ta jakościow o i ilościow o.

Jak o ścio w e określenie w y d aje się b a r ­ dzo ła tw e zapom ocą w id m a : g d y p o d a ­ jem y kolor, a raczej, m ów iąc ściśle, d łu ­ gość fali danego św ia tła , określam y je zupełnie jednoznacznie, o ile m am y do czynienia ze św iatłem jednorodnem . W p rak ty ce je d n a k k ażd y prom ień z a ­ w iera fale różnej długości; jak o ścio w a an aliza w idm a nie cechuje w te d y b y ­ najm niej w rażenia, ja k ie to św ia tło robi n a naszem oku; ścisłe zaś ilościow e oznaczenie p rzed staw ia w obecnym s ta ­ nie nau k i i tech n ik i nieprzezw yciężone trudności. O ile bow iem w zb u dzając cie­

134

pło lub elektryczność, jesteśm y w stanie oznaczyć ilościow y stosunek m iędzy siłą z u ż y tą w danym czasie, czyli p rzek ształ­

coną w no w ą form ę energią a ilo ścią w ytw orzonego ciepła lub energii elek­

trycznej, o ty le nie potrafiliśm y d o tych­

czas oznaczyć teg o stosunku dla św iatła.

J e d y n ą cechą, służącą do oznaczenia ilościow ego św iatła, je s t w rażenie, w y ­ w ierane na oku ludzkiem; otóż oko oku nie rów ne, a pow tóre jedno i to samo, n a w e t najzdrow sze, oko różnie odczuw a tę sam ę siłę św iatła, stosow nie do z a ­ barw ienia. Św iadczy o tem w ym ow nie ta k zw ane „zjaw isko P u rk in je g o “ : g d y dw a rów ne źródła św iatła, z k tó ry ch jedno m a zabarw ienie żółtaw e, dru­

gie niebieskaw e, zaczniem y jedno stajnie w zm acniać i osłabiać otrzym am y w p ierw ­ szym p rzypadku przew agę niebieskaw e­

go, w drugim p rzew agę żółtego ś w ia tła pod w zględem .w rażenia siły św iatła, od­

czuw anej okiem. Stanow i to p o w a ż n ą tru d ­ ność . w razie porów nyw ania św iateł nie­

zupełnie rów no zabarw ionych; poniew aż oznaczenie ilościow e musi polegać n a m ierzeniu, a m ierzenie na porów naniu z analogiczn ą w ielkością, p rzy jętą z a jednostkę, w ięc i tu przedew szystkiem należy porozum ieć się co do jed n ostki, k tó ra m a służyć za w zorzec w św iatło - m iernictw ie. D la uproszczenia teg o n a ­ der tru d n eg o zadania, trzeb a było ty m ­ czasem zaniechać zw racania u w a g i n a ab solutną rów ność zabarw ienia, gdyż trz e b ab y w tak im razie m ieć ty le w zo r­

ców, ile kolorów zaw artych je s t w w id ­ mie.

P ierw sze badania naukow e w tym kierunku p o w stały w e F ra n cy i i z o sta ły przedstaw ione pierw szem u m iędzynaro­

dow em u kongresow i elektrotechnicznem u w P a ry ż u w roku 1881 z zastosow aniem jed n o stk i zw anej „św iecą Carcela" : je st- to św iatło lam py określonych rozm iarów , złożonej z k n o ta zanurzonego w oleju z nasion rośliny Colza. D o tą d sp o ty ­ kam y tę jednostkę w użyciu u fra n c u ­ zów i anglików . Nieścisłość, niedo­

kładność tego rodzaju w zorca rzuca się w oczy. To też n a konferencyi paryskiej w rok u 1884 Y iolle zaproponow ał uznać.

N r 9

WSZECHŚWIAT

(7)

N r 9 WSZECHŚWIAT 1 3 5

za wzorzec źródła św ietlego centym etr k w ad rato w y roztopionej platyny. B ył to postęp pod w zględem ścisłości, ale trudność pod w zględem w ykonania była ta k w ielka, że zaw ahano się przyjąć tę jed nostk ę ostatecznie, odkładając jej za­

tw ierdzenie do n astępnego kongresu.

Od tej pory odbyto trz y w ielkie kon­

g resy m iędzynarodow e, każdy się tą sp raw ą zajm ow ał i żaden jej nie roz­

strzy gnął. W P a ry ż u w roku 1889 uznano jed n o stkę Y iolla za zb y t w ielką i zalecono n a jej m iejsce dw udziestą część odpow iedniej siły św iatła pod n a z w ą św iecy decym alnej, zbliżonej b a r­

dzo do w zorca Carcela. N iem cy przed- J staw ili w roku 1894 kongresow i w Ge­

new ie jak o t. zw. św iecę norm alną, lam pę H effnera-A ltenecka, podobną w za­

sadzie do lam py C arcela z t ą różnicą, że w ym iary lam py i płom ienia były ściślej oznaczone, a siła św ia tła p ra ­ w ie rów na św iecy dziesiętne]'. Z a­

w rzała w alk a dążeń : do ścisłości nau k o­

w ej i do p rak tyczn ego użytku, niepo- zbaw iona podkładu antagonizm u dwu narodow ości. D o u chw ały nie doszło;

kongres uznał, że z zasadniczych trzech w ym agań staw ian ych w zględem każdego w zorca: ścisłości definicyi, niezm ienności i łatw o ści reprodukcyi, jedno stk a Y iolla spełnia bardziej dw a pierwsze, niż j e ­ dnostka H effnera; ta n ato m iast odpo- ! w iada najw ażniejszem u w p rakty ce trz e ­ ciemu w arunkow i; zalecono więc do tym czasow ego prakty czn eg o u ży tk u lam- I pę H effnera obok rów noczesnego dążenia | do osięgnięcia celów, w ytk n ięty ch przez Y iolla. K on g res zeszłoroczny w Pary żu, om ijał ostrożnie tę sprawę; ta k nak azy ­ w a ł ta k t polityczny wobec tego, że nic istotn ie now ego d o tąd w tem nie w y n a­

leziono.

Z atrzym ałem się nieco dłużej nad spra­

w ą jednostk i n atężen ia św iatła, gdyż m am y przed sobą ciekaw e i niepow szed­

nie z ja w is k o : uczeni całego św iata p ra ­ cują nad zadaniem potocznej doniosłości, codziennej użyteczności; określili je, w y ­ tknęli drogi—i dojść do celu nie mogą, nie m ając bynajm niej prześw iadczenia o niem ożności poznania rozpatry w an eg o

przedm iotu i nie tra c ą c w cale nadziei, że trudności będą przezwyciężone.

W łaśnie ta konieczna potrzeba jed ­ nostki, pozw alającej oznaczyć ilościowo w rażenia świetlne, spraw ia, że ten przed- i miot, tru d n y dla uczonych, staje się popularnym w śród publiczności. W szyscy

! rozpraw iam y swobodnie o lam pach tylo- i tylośw iecow ych; należy w szakże p a­

m iętać, że nie m a to nic w pólnego ze św iecą w potocznem teg o słow a znacze­

niu, ale oznacza natężenie św iatła, w ydzielanego w ściśle określonych w a ­ ru n kach przez t. zw. lam pę H effnera- A ltenecka.

W zorzec ten je s t podobny do lam pki spirytusow ej, składa się z k n o ta ściśle określonego g a tu n k u i wym iaru, ułat- I w iającego spalanie cieczy, zw anej octa-

| nem am ylu. G dy płom ień uregulujem y tak , aby m iał przepisane wym iary, otrzy­

m am y św iatło przyjęte tym czasem za jednostkę.

Chcąc przystąpić do w ykonania po­

m iaru, n atrafiam y n a now ą trudność;

nie dość stw orzyć jednostkę, należy mieć możność objektyw nie i . bez błędu porów nać j ą z m ierzoną wielkości^.' D la porów nania m etra ze wzorcem pierw & t-a nym (którym je s t sztaba platy now a przechow yw ana w P a ry żu w Conserva- toire des A rts et des Mótiers), możemy zastosow ać m etody, które pozw alają do­

prow adzić ścisłość pom iaru do granic, sięgających daleko poza szczyt w rażli­

wości naszego w zroku. Inaczej ze św ia­

tłem. N ie jesteśm y w stanie z n ależytą ścisłością ocenić bezpośrednio różnicy j natężen ia św iatła dw u źródeł; porów ny­

w am y zatem w yw ołane przez nie oświe-

| tlenie jednej i tej samej płaszczyzny,

! oddalając jedno z nich tak, aby oświe­

tlenie z jednego źródła i drugiego były równe. Stw ierdzono doświadczalnie, że zdw ajając odległość źródła św iatła od ośw ietlanej płaszczyzny osłabiam y czte­

rokrotnie oświetlenie, czyli, używ ając w yrażenia m atem atycznego, że ośw ietle­

nie je s t odw rotnie proporcyonalne do

k w a d ra tu z odległości. M ożemy zatem

obliczyć siłę św ia tła nieznanego źródła

zm ierzyw szy odległość, z której ono

(8)

136 W SZE C H ŚW IA T N r 9 w yw ołuje to samo ośw ietlenie, co w zo ­

rzec, u staw iony w w iadom ej odległości od tejże płaszczyzny. D la oceny w raże­

nia, jak ie w yw iera n a naszem oku dane źródło św iatła, nie w y sta rc z a w iadom ość o natężeniu źródła, lecz w chodzi pod u w ag ę rów nież blask, czyli stosunek n atężen ia św ia tła do w ielkości św iecącej pow ierzchni. D lateg o też lam pki elek-

j

tryczn e tego sam ego n atężenia, np. ; szesnastośw iecow e, k tó re są u w ażan e za norm alne, sp raw iają różne w rażenie, za­

leżnie od grubości i dług o ści n itk i św ie­

cącej : n a w y m iary zaś n itk i m a w pływ , ja k to później zobaczym y napięcie p a ­ nujące w sieci (czyli ilość w o lt danej instalacyi), k tó re zresztą nie m a żadnego j w p ływ u n a samo ośw ietlenie.

W p rak ty ce chodzi nam o blask źró d ła

i

św ia tła ty lko w tedy, g dy m am y do czynienia z dek o racyą św ietlną; ponie­

w aż zaś nie p atrzy m y n a samo źródło | św iatła, lecz n a przed m ioty ośw ietlone, i czyli św iecące św iatłem odbitem , ich blask n azy w am y ośw ietleniem . J e s tto w ięc stosunek ilości św iatła, w y p e łn ia ją ­ cego w danym czasie p rzestrzeń m iędzy źródłem a zarysem ośw ietlonego przed ­ m iotu (t. zw. ilość lum enów ) do po ­ w ierzchni tego ż przedm iotu; albo inaczej, ! stosunek natężen ia św ia tła (ilość św iec norm alnych) do k w a d ra tu odległości je g o od pow ierzchni ośw ietlonej (w m e­

trach). T a pochodna jed n o stk a ośw ietle­

nia, ochrzczona n a kong resie genew skim n a z w ą „L u x “—po polsku proponow ałbym |

„św ietlik "—je s t w łaściw ie n ajw ażn iej- i szem pojęciem św iatłom ierniczem . P o ję ­ cia te są a to li ta k nowe, ta k m ało

J

jeszcze popularne, że dotychczas spoty-

j

kam y jeszcze często podaw ane w p o d ­ ręcznikach inform acye, ile w danego rodzaju lokalach p o trzeb a św iec n o rm al­

nych n a m etr k w a d ra to w y podłogi. J e st- to nieścisłe, niew łaściw e i w p ro st w b łąd w prow adzające określenie; ty lk o ilość św ietlików daje p o dstaw ę do oznaczenia rzęsistości ośw ietlenia. T a sam a lam pka szesnastośw iecow a, zaw ieszona n a w y ­ sokości dw u m etrów od podłogi da w środku pokoju m ającego w y m iary 6 x 8 m 4 św ietliki rzęsistości ośw ietle­

nia podłogi. N ie zw racając uw ag i na św iatło odbite od ścian i sufitu o trzy ­ m am y na podłodze w środku jednej ściany 1,23 św ietliki, w środku drugiej ściany 0,8, w ro g u zaś pokoju 0,55 św ietlików . G dy podniesiem y ow ą lam p­

kę do czterech m etrów wysokości, cyfry te zm niejszą się w tym sam ym po rządku do 1; 0,64; 0,5; 0,39 św ietlików ; ośw ie­

tlen ie będzie zatem znacznie słabsze ale jednostajniejsze. W jednym i drugim przypadku m am y V 3 św iecy norm alnej na m etr k w a d ra to w y podłogi; określenie ta k ie nic nas jed n a k nie pouczy o w a ­ ru n k ach ośw ietlenia; n ato m ia st obliczenie ile św ietlików m am y w danem m iejscu pokoju w y starcza w zupełności do oce­

ny, czy nie je s t tam za ciemno lub zby ­ tecznie widno.

D ośw iadczenie w ykazało, że oko znosi bez porażenia n a rów n i ze św iatłem dziennem 50 św ietlików ; wobec rzęsisto ­ ści dw u św ietlików możemy zaledw ie z tru dn ością czytać druk garm ontow y.

W obrębie ty c h dw u g ran ic m ożem y projektow ać i oceniać u rządzenia św ie tl­

ne zależnie od tego, co m a być ośw ie­

tlone; i ta k np. w w a rszta ta c h tk ack ich dla ciem nych w yrobów , w zecerniach, w salach rysunkow ych pow inniśm y u rz ą ­ dzać ta k ie ośw ietlenie, aby rzęsistość św ia tła w m iejscu pracy w ynosiła 4 0 —50 św ietlików ; w sklepach, w biurach h a n ­ dlow ych w y starczy 25—35 św., w w a r­

sz ta tac h m echanicznych 20—30 św ietl., w przędzalniach 10—15; dla uśw iadom ie­

nia w ielkości jednego św ietlika p rz y to ­ czę, że księżyc w pełni daje 0,16 św tl., św ieca zaś steary n o w a ośw ietli środek ćw iartk i papieru, położony o 15 cm niżej płom ienia w odległości pionow ej 20 cm z rzęsistością 10 św tl. M nożąc ilość św ietlików , ja k ą chcem y otrzym ać w d a ­ nem miejscu, przez d ru g ą p o tęg ę odleg­

łości od lam py (w m etrach) otrzym am y p o żądaną siłę św ia tła tejże lam py w św ie­

cach norm alnych. Z asada ta je s t jed n a k ścisłą tylk o o tyle, o ile m am y do czy­

nienia z ośw ietleniem bezpośredniem nie w zm aganem przez refleksyą i ze św ia­

tłem białem .

W p ły w reflek syi łatw ie j je s t ocenić.

(9)

N r 9 W SZECHŚW IAT 137 aniżeli w p ły w zab arw ienia św iatła. Z t a ­

belki w idać, ja k i procen t prom ieni p a­

dających na d an ą pow ierzchnię zostanie odbitych, ile zaś pochłoniętych:

b iała b i b u ł a ...82%

papier listow y zw ykły . . 7 0

„ g azeto w y . . 50—70 ta p e ty ż ó ł t e ... 40

„ niebieskie . . . . 25

„ b r u n a tn e ... 13

„ ciem no-czekoladow e 4 drzew o białe . . . . 40—50 ty n k z w y k ły ... 40 ty n k zabrudzony . . . . 20 sukno c z a r n e ... 1,2 aksam it czarny . . . . , 0,4 Z abarw ienie św ia tła m a w pływ podw ój­

n y : przedew szystkiem fizyologiczny; fale k ró tk ie mniej d rażn ią nerw y człowieka, niż długie i d latego kolor fioletow y działa uspokajająco, kolor zaś czerw ony pobudza i drażni. Z drugiej jed n ak stro ­ ny, ja k ju ż poprzednio stw ierdzaliśm y, prom ienie niebieskie łatw iej u leg ają od­

biciu od żółtych. N a tem polega błędne koło, w k tórem obracam y się w ocenie różnego rodzaju św iateł. P ro m ień nie­

bieskaw y przyjem niejszy m a w ygląd od żółtego, ale niebieskie prom ienie zostają odbite od tak ich pow ierzchni, k tó re w o­

góle bardzo w iele św iatła pochłaniają, n ato m iast żółte prom ienie jakkolw iek mniej przyjem ne u leg a ją zupełniejszem u odbiciu a niew ielkiej ahsorpcyi. N a j­

rów niejsze zatem ośw ietlenie otrzym am y zapom ocą św iatła białego, dziennego lub podobnego, w którem w szystkie kolory są m niej w ięcej rów no reprezentow ane.

Ś w ia tła zielonkaw e, jak A uera, lub spi- rytusow o-żarow e będą odbite głów nie przez pow ierzchnie tego sam ego odcie­

nia, któ re silnie św iatło absorbują; n a j­

silniej zaś odbijające pow ierzchnie nie zn ajdą w ich prom ieniach nadających się do odbicia kolorów , zielony zaś i n ie­

bieski pochłoną. D lateg o g d y idziemy ulicą ra ż ą nas lata rn ie gazowe, a mimo to nie m am y jasn eg o ośw ietlenia po­

w ierzchni ziem i i domów. Inaczej ze św iatłem żółtem : w szystkie pow ierzch­

nie żółte je o dbijają bez w ielkich strat,

pochłoną je zaś nieliczne zresztą po­

w ierzchnie niebieskie, któ re w ydadzą się przez to ciemniejsze.

Z ty ch kilku u w a g m ożna w yw niosko­

wać, że ocena jak ości i rzęsistości ośw ie­

tlen ia je s t nadzw yczaj tru d n a i zaw iła.

W w yborze system u ośw ietlenia w w ięk ­ szości przypadków ro zstrzyg a w ygoda zastosow ania i koszt w ytw orzen ia p o żą­

danego św iatła. R ozbiór ty ch w zględów w zastosow aniu praktycznem potocznych system ów ośw ietlenia zapom ocą świec, lamp, gazu, acetylenu i elektryczności stanow i przedm iot techniki ośw ietlenia.

BIOSFERA

A ŚWIAT MINERALNY.

(D okończenie).

J a k też św iat organiczny m a się do ogólnego kierunku zjaw isk św iata m ine­

ralnego? B y się tem u przyjrzeć, z w ró ­ cimy się do zjaw isk życiow ych i do przem ian chemicznych, odbyw ających się w organizm ach. D la przykładu w eźm y organizm ludzki, w którym p rzyroda najlepiej się w ypow iedziała, jak o w o s ta t­

nim w yrazie zróżnicow ania w p o rów ­ naniu z innem i organizm am i. N ie w d a ­ ją c się w szczegóły

budowy, w yobraźm y sobie organizm lu d z ­ ki jak o ciało, z m asy organicznej zbudo­

wane, z kanałem , k tó ­ ry przechodzi n a w y ­ lo t (fig. 1). W przed­

niej swej części ten k a n a ł się rozdw aj a i bocznica rozprysku­

je się stopniow o na tysiące drobnych ru- reczek zakończonych pęcherzykam i. O trzy­

m am y tedy schem at naczyń pokarm o­

wych, czyli „kanału pokarm ow ego" i n a­

rządów oddechowych Fig. 1.

(10)

138 W SZE C H ŚW IA T N r 9 (fig. 2 ). K a n a ł pokarm ow y w środkow ej

swej części, t. j. zaczy n ając od żo łądk a i na całym przeciągu je lit je s t u sian y o tw o r­

kam i, od k tó ry c h się zaczy n ają rurki, łączące się później w k a n a ły w pad ające do naczyń krw ionośnych. Te stan o w ią cykl zam knięty i są tra k te m pom iędzy płucam i z jed nej strony, a kanałem p o ­ karm ow ym z drugiej, i pom iędzy płucam i a całem ciałem. W okolicy płuc i n a rz ą ­ dów pokarm ow ych n a czy n ia krw ionośne się ro zp ry sk u ją n a ty siące drobnych w łosko w aty ch rureczek. N aczy ń k a w łos- k o w ate później zb ieg ają się w grubsze pnie; je s t tu zatem pew n a an a lo g ia

w układzie naczy ń z układem roślin.

K a n a ł pokarm ow y przyjm uje i p rzy g o ­ to w u je pokarm do przysw ojenia przez organizm . Je stto , inaczej m ówiąc, tr a k t łączący organizm ze środow iskiem ze- w nętrznem , z lito sfe rą ’ i hydrosferą. J a k o pokarm służą człow iekow i przew ażnie w ęglow odany, zw iązki białko w e i tłu s z ­ cze. Z araz n a w stęp ie w jam ie u stn ej sucha m asa p okarm ow a zostaje zm iażdżo­

n a i zw ilżona śliną w y d zielan ą przez odpow iednie gruczoły, k tó ry c h p rzew ody o tw iera ją się w jam ie u stnej. Ś lin a zaw iera zw iązek, pty alin ę, pod k tó re j w pływ em m ączka, C 6 H , 0 O5 , g łó w n y w ę­

glow odan pokarm u, zam ienia się w cu­

k ier g ronow y C 12 H 22 On , reakcy a odpo­

w iad a w z o ro w i: 2C 6 H 10 0 5 X H 20 = C 12 H 22 On . B iałk a i tłuszcze nie u leg a ją tu zm ianie. D alej pokarm przeszedłszy przez przew ód pokarm ow y, gdzie żadnym przem ianom nie podlega, w chodzi do żołądka. Tu zostaje zw ilżony sokiem żołądkow ym , cieczą sk ładającą się z w o ­ dy i niew ielkiej ilości soli m ineralnych, l°/o kw asu solnego i nieznacznej ilości pepsyny, zw iązku podobnego do p ty ali- ny, lecz inaczej działającego na pokann;

pepsyna zm ienia białko w peptony, zw iązki będące w odzianam i białkow em i i różniące się od białka w łaściw ego tem , że są łatw o rozpuszczalne w w odzie i nie ścinają się w niej n aw et w tem p.

w rzenia. D ziałanie p ty alin y w żołądku ustaje po zetknięciu z sokiem żołądko­

wym, a cukier gronow y, jako rozpusz­

czalny w wodzie, razem z peptonam i dyfunduje przez błonkę w yściełającą żo­

łądek i przedostaje się do naczyń lim fa- tycznych. B,eszta pokarm u ugniecio na i zw ilżona w żołądku, w postaci g ę ste j naw p ó ł ciekłej m asy przechodzi do dw unastnicy. Tu zaraz n a początku drogi m iesza się z w ydzielinam i dw u gruczołów w tej części „kanału p o k a r­

m ow ego “ swe p ro d ukty zlew ających, wTą tro b y i trzu stk i, m ianow icie z ż ó łc ią i sokiem trzustkow ym . Żółć je stto ciecz słabo zasadow a, składająca się z w o d y zaw ierającej około 9—17° 0 części s ta ­ łych, m ianow icie soli sodowych, kw asu glikocholow ego i taurocholow ego i cho- lesteryny. Sok trzu stk o w y je s t cieczą ze składu podobną do śliny. P o d w p ły ­ w em ty c h dw u cieczy reak cya z k w a ­ śnej, ja k ą była w żołądku, staje się z a ­ sadow ą; tłuszcze rozpryskują się n a drobne kuleczki i tw o rzą emulsyą, zdol­

n ą do p rzenikania przez błonki i do otw orków naczyń chłonnych (lim fatycz- nych), którem i dw un astnica i dalszy c ią g je lit cienkich są usiane, oprócz teg o część tłuszczów rozpada się n a k w asy i g li­

cerynę. T ak np. tłuszcz stearyn ow y

C 3 H 5 (C 18 H 35 0 2)3 daje kw as steary n o w y

C 18 H 3 g0 2 i glicerynę C 3 H 5 (OH )3 p o d łu g

r ó w n a n ia :

(11)

N r 9 W SZECHŚW IAT 139 C ,H 5 (C 18 H 35 0 2)3 -\- 3H 20

= 3C) 8 H 36 Oo + C 3 H 5 (OH )3 ;

następuje tedy, ja k widzim y, uw odnie­

nie; reakcy a ta, w spólna i innym tłu sz­

czom, trafiający m się w pokarm ie, m ar­

garynow em u C 3 H 5 (C]GH 31 Oo )3 , oleinow e­

mu C 3 H 5 (C 18 H 33 0 2)3 , u łatw ia przedosta­

nie się pokarm u przez błonki, albowiem gliceryny są rozpuszczalne w wodzie.

Mączka, k tó ra o calała z pod w pływ u ptyaliny, przechodzi w dalszym ciągu w cukier pod działaniem soku trz u stk o ­ wego, a białko pod w pływ em teg o soku daje peptony, tak ie same ja k w żołądku.

W szystkie te pochodne zo stają w sysane do naczyń chłonnych. R eszta zaś nie straw ionego jeszcze pokarm u przed o sta­

je się do kiszek grubych; tu ju ż odbywa się n iety le traw ienie, ile ferm entacya.

W sysanie idzie tu w dalszym ciągu, ale poniew aż żadne w ydzieliny gruczołow e pokarm u nie zw ilżają, przybiera on kon- systencyą coraz bardziej zbitą, aż zosta­

n ą resztki stanow iące kał.

P rzem iany tedy, którym pokarm ulega w „kanale pokarm ow ym " redu k u ją się do uw odniania (w znaczeniu chemicz- nem) i przy b ierania takiej postaci, dla której je s t m ożliw e przenikanie do dal­

szych części organizm u. Z nierozpusz­

czalnych zw iązki s ta ją się rozpuszczał - nemi albo też zo stają rozdrobnione na m alutkie kulki (emulsya) i w takim s ta ­ nie jak o lim fa p rzed ostają się z naczyń lim fatycznych do krw ionośnych, lub też w prost do ty ch ostatnich. P o nich, ju ż jako część składow a krw i, przedo stają się do płuc, gdzie k rew zapom ocą ciałek czer­

w onych nabiera tlenu, w stępującego ze składow ą częścią ty ch ciałek, hem oglo­

biną, w zw iązek n ietrw ały . Z płuc krew rozbiega się po w szystkich tk an k ach or­

ganizm u, zo staw iając tu soki pożywne.

Tu następuje u tlen ian ie pochodnych po ­ karm u kosztem tle n u przynoszonego z he­

m oglobiną. U tlen ianie postępuje stopnio­

w o i nie zaw sze w jednakow ym stopniu.

P o w sta je cały szereg now ych związków , k tóre s ta ją się na pew ien czas składow ą częścią danego organu, aż zanim nie u legn ą doszczętnem u utlenieniu i w ym y­

ciu przez tę samę krew , k tó ra je przy ­

niosła; natom iast krew zo staw ia now ą daw kę zw iązku zam iast zużytego, k tó ra

j

znow u ulegnie tem u samemu losow i i t. d. Z tak ich pośrednich stopni u tle ­ niania, któ re n a pew ien czas sta n o w ią części składow e poszczególnych n arzą-

! dów, s p o ty k a m y :

1 ) pochodne białka: leucynę C 6 H 13 N 0 2, tyro zynę C 9 H u N 0 3, kw as glikocholow y i 0 mH „ N 0 8, taurocholow y CaGH 45 N 3 0 , ,

hemoglobinę, keratynę, chondrynę i w ie ­ le innych związków; w szystkie one na drodze stopniow ego rozpadu i u tle n ia n ia się dają w końcu dw utlenek w ęgla C 0 2, m ocznik CO(NH 2)2 i wodę. M ocznik na pow ietrzu rozkłada się : CO(NH.,)„ -)- H .,0

= 2 N H 3 - f C 0 2 ;

2 ) pochodne m ączki i innych w ęg lo ­ w odanów tra fia ją się w organizm ie jak o glikogen, dekstryna i inne; w szystkie w końcu dają C 0 2 i H 20 ;

3) pochodne tłuszczów spotyka się w organizm ie ja k o cały szereg kwasów, gliceryn i t. d.; i te w końcu stopniow ego utlen ian ia dają, podobnie ja k w ęglow o­

dany, C 0 2 i H j O .

D alsze więc przem iany ciał pokarm o­

wych w organizm ie redukują się do roz­

padu i utleniania. W pierw szych lata ch życia organizm u u tlenianie odbyw a się nie ta k energicznie i zaw dzięczając te ­ mu grom adzi się m aterya nieutleniona i zaczyna stanow ić środowisko, w k tó ­ rem proces coraz bardziej potężnieje, aż w w ieku „dojrzałym " organizm u, w k tó ­ rym przeciętna w a g a w ynosi 70 kg—50 wody i 20 leg części stałych, dochodzi do tak ich rozm iarów , że cała m atery a p rzy jęta zostaje w ydzielona n apow rót w postaci utlenionej. O rganizm człow ie­

ka dorosłego przyjm uje w przeciągu 24 godzin przeciętnie około 563 g m ateryi stałej, w której przypada :

na zw iązki z a w ie ra ją c e :

białkow e 133 g 66 g w ę g la i 20 g

na w ęglo- [azotu

w o d a n y . 330 g 132 g w ęg la na tłuszcze 70 gr 56 g w ęg la na sole m i­

n eralne . 30 g

563 g 254 g w ęgla

(12)

140 W SZECH ŚW IA T N r 9

•Oprócz tego do o rganizm u razem z po ­ karm am i lub osobno w stęp u je około 2 430 g wody. P o d czas oddychania or­

ganizm ludzki w chłania około 780 g tlenu, k tó ry zostaje asym ilow any w e ­ w n ątrz i służy do przem iany p rzy jęteg o pokarm u w te ciała, w k tó ry ch postaci z o staje w ydzielony z organizm u, m ian o ­ w icie :

1 ) w postaci d w u tlen k u w ę g la około 918 g, z któ ry ch najw ięk sza część, bo około 900 g, w ychodzi podczas czynno­

ści oddychania przez płuca, a resz ta około 18 g przez skórę:

2) w postaci m ocznika około 33 g i zw iązków sta ły c h innych, z k tó ry c h około 10 g zostaje w ydzielone przez j skórę, około 32 g przez k a n a ł m oczow y, J a reszta w postaci kału;

3) w postaci w ody około 2 600 g, z k tó ­ ry ch 450 g przez płuca, około 530 g przez

skórę, a reszta pi’zez k a n a ł m oczow y.

Z pow yższych liczb w idzim y, że cały niem al w ęgiel p rzy ję ty w postaci p o k a r­

mu zostaje w ydzielony ja.ko d w utlen ek | w ę g la (około 240 g w ę g la o dp o w iad ają­

c y ch 918 g C 0 2). A zot rów nież niem al cały zostaje w ydzielony w postaci m ocz­

nika i paru innych zw iązków . Co zaś | do wody, to nietylko zo staje w ydzielona cała p rzy ję ta ilość, ale jeszcze około 170 g utw orzonej skutkiem reak cyj w or-

j

ganizm ie. P rzem iany, k tó re odb yw ają

j

się w organizm ie człow ieka i zw ie rz ą t

j

ta k wyższych, ja k też i niższych, gdzie m ają przebieg analogiczny, ja k w idzim y, red u k u ją się do uw od n ian ia i u tlen ian ia,

j

T ow arzyszy im w yładow anie ciepła. Za-

j

w dzięczając usiłow aniom S tohm ana i B er-

i

th e lo ta m am y dość dokładne pom iary

j

w tym kierunku. W y ład ow an ie ciepła I następuje ju ż w k an ale pokarm ow ym , gdzie się odbyw ają, ja k w iem y, reak cy e ( uw odniania pokarm u. T a k np. przejściu m ączki w cukier to w arzy szy w y ład o w a-

j

nie około 200 cal. na m olekułę g ram o-

i

wą. G łow nem jed n a k źródłem ciepła | zw ierzęcego je s t utlenian ie. N ie będzie­

my ro zp a try w a li ilości ciepła w y tw a rz a ­ nych w poszczególnych reakcyach, od- i byw ający ch się w organizm ie zw ierzę­

cym. Term ochem ia uczy, że ilość ciepła

w ydzielanego skutkiem przejścia jednego zw iązku w d rugi nie zależy od tego, j a ­ kie etap y reak cy a przebyw ała, czyli że niezależnie od sposobu, w ja k i jeden zw iązek przeszedł w inny, ilość ciepła w yładow anego podczas tej przem iany je s t zaw sze jednakow a. Czy spalim y w ęgiel w p rost n a d w utlenek w ę g la : C -f- 0 2 = C 0 2 , czy też najp ierw na CO, a dopiero CO na C 0 2 , ilość ciepła w y ­ ładow anego podczas przem iany C w C 0 2 zaw sze będzie się ró w n ała 97 cal. *).

I. C -J- 0 2 = CO.) -}- 9 1 cal.

II. c 4 - O = CO *+ 68 cal. GO + O

= C 0 2 -j- 29 cal.

Czyli że ogółem otrzym am y rów nież 97 cal.

Czy w ięc będziem y sum ow ali poszcze­

gólne ilości ciepła, w yładow yw ane na rozm aitych etapach przejścia np. w ę g lo ­ w odanów w organizm ach w C 0 2 i H. 2 0 , czy też przyjm iem y pod uw ag ę ciepło sp alania odrazu n a te pochodne, o trz y ­ m am y wielkości jednakow e, a m ianow i­

cie :

Z upełnem u utlenien iu białk a na C 0 2 , H 20 i CO(NH 2)2 odpow iada podług Ber- th e lo ta około 9 500 cal. na m olekułę g ra ­ m ow ą po dług w zoru Lieberkiilm a lub około 3300 cal. podług w zoru Schiitzen- bergera, co w yniesie około 6 cal. na gram białka.

U tlenieniu cukru C ^ H ^ O ,, na C 0 2 i H 20 odpow iada około 1350 cal. na czą­

steczkę gram ow ą, co w ynosi 4 cal. p ra ­ w ie n a gram .

U tlenieniu pochodnych tłuszczów : k w a ­ su stearynow ego około 2 700 cal., oleino­

w ego 2 682, m argarynow ego około 2 400 cal. n a m olekułę gram ow ą czyli od 9 do 9,6 cal. na gram .

O drazu rzuca się w oczy ta okolicz­

ność, że m am y tu do czynienia z daleko w iększem i ilościam i ciepła, niżeli w świe- cie m ineralnym . Jeżeli sprow adzim y

*) Cal. oznacza tu kaloryą wielką, czyli ilość ciepła niezbędną do ogrzania 1 kg wo­

dy od 0° do 1° C, jest ona prawie dziesięć-

kroć większa od przytoczonej wyżej podług

Ostwalda.

(13)

N r 9‘ W SZECHŚW IAT 141 ilości ciepła w y tw arzan eg o podczas re-

akcyi do jedn o stk i m asy ciał reagujących, t. j. do 1 y, to okaże się, że w świecie m ineralnym przypada na w odziany czę­

ściej spotykane od 1 do 4 cal. na siarczany od 1,5 do 4,2 cal., n a w ęglany od 1,5 do 2,6 cal., a wiemy, że to są zw iązki najw ięcej ciepła podczas tw o ­ rzenia się w yładow ujące Zasób tedy energii w olnej w świecie zwierzęcym je s t znacznie większy, aniżeli w m ineral­

nym, nic w ięc dziw nego, że spotykam y w nim ta k ą ruchliw ość i zróżnicow anie form, plastyczność m atery i ten św iat budującej, tem bardziej, że zapas energii je s t stały, albow iem ciągle się odnaw ia.

Tak np. organizm ludzki produkuje w przeciągu doby około 2 300 cal., tedy m a z czego czerpać n a pracę fizyczną i m a czem pokryw ać stra ty ponoszone w skutek prom ieniow ania, przew odnictw a ciepła i t. d. O dpow iednio znaczne ilości w ydzielają się i w pozostałym świecie zw ierzęcym podczas przem ian m ateryi asym ilow anej. T a o statn ia je s t więc nosicielką, akum ulatorem energii. F a b ry ­ k ą m atery i pokarm ow ej dla św iata zw ie­

rzęcego je s t św ia t roślinny. O rganizm y roślinne m ają w łasność budow ania zw iąz­

ków, zaw ierających znaczne zapasy ener­

g ii w ew nętrznej; dzieje się to w tak i sposób, że w czasie pow staw ania zw iąz­

ku ze składników n ietylko nie w yłado­

w uje się en ergia w ew n ętrzn a zw iązków reagujących, ale przeciw nie w chłania się energia środow iska zew nętrznego, m ianow icie tej k ąpieli słonecznej, w k tó ­ rej reakcye te się odbyw ają. Synteza zw iązków , b o g a ty c h w- energią w e­

w n ętrzn ą odbyw a się ty lk o w pew nych częściach organizm ów roślinnych, prze­

w ażnie w koronie liściowej; bezpośred- niem ogniskiem tej reakcyi je s t chlorofil.

Z iarnka chlorofilu skąpane w energii słonecznej ro zk ład ają dw utlenek w ęgla, asym ilując w ęgiel, a tlen zw racając atm osferze. A sym ilujące w ęgiel części rośliny m ają się do całości organizm u, jak o organ y przygotow ujące pokarm . P rz y g o to w u ją mu żyw ność jed n ak w t a ­ kiej postaci, że bezpośrednio w ciąg n ięta być nie może, albow iem mączka, białko,

tłuszcze, będące produktam i asym ilacyi, w takiej postaci, w jak iej pow stały, nie m ogą przechodzić przez błonki komórek, i przedostać się do soków krążących w organizm ie i będących głów nym tra k ­ tem łączącym poszczególne organy i ich części. N ajpierw tedy te ciała ulegają takim zmianom, że się sta ją rozpuszczal- nemi w wodzie. J e s tto proces podobny do zachodzącego w kanale pokarm ow ym człowieka, m ianowicie przem iany hydro- lity c z n e : m ączka przechodzi w cukier, białko w peptony i t. d. Tylko, g d y kom órka zw ierzęca stara się utrzym ać ciągle jednakow y stan, więc gdy przy ­ gotow uje jakikolw iek produkt, usiłuje go wydzielić, albowiem nagrom adzenie go z ag raża życiu samej kom órki, w ro ­ ślinach kom órki są zdolne do grom adze­

nia zapasów w sobie i wobec tego nie cały zapas zasym ilow anycłi zw iązków ulega n atychm iast przem ianom i rozcho­

dzi się po organizm ie, spotykam y więc w sam ych kom órkach asym ilujących nieraz znaczne zapasy m ączki lub ciał białkow ych coraz się zwiększające, aż nieraz rozpierają kom órkę. Okoliczność ta je s t w zw iązku z peryodycznością funkcyj życiow ych u roślin i z peryo- dycznem rozrastaniem się sam ego ciała rośliny. Np. gdy rozw ijają się pączki, procesy życiow e w roślinie przebiegają energiczniej i zap asy w ted y rychło zo­

s ta ją spożytkow ane. C harakter przem ian, któ re się odbyw ają w ew n ątrz organiz­

mów roślinnych je s t zasadniczo podobny do przem ian u zw ierząt. T ak samo następuje utlenianie i rozpadanie się zw iązków złożonych i ta k samo tym procesom tow arzyszy w yładow anie cie­

pła. D aje się to zw łaszcza bezpośrednio spostrzegać w okresach energiczniejsze­

go w zrostu roślin. T ak np. podczas rozwTija n ia się pączków u A rum m acula- tum tem p eratu ra podnosi się o 9° C ponad tem p eratu rę środow iska, u niektó­

rych zaś roślin podzw rotnikow ych n a w e t o 25°. Przem iany, odbyw ające się w or­

ganizm ach roślinnych, nie są jeszcze dość

ściśle u jęte w liczby i w zory chemiczne,

nie możemy ich zatem scharakteryzow ać

dokładniej. U tlenianie odbyw a się jed -

(14)

142 W SZECH ŚW IA T N r !) n a k mniej energicznie, aniżeli w o rg an iz­

m ach zwierzęcych, n a to m ia st ciało ro śli­

n y do sam ego końca je j życia w zrasta.

G dy roślina p rzestaje istnieć, ja k o o rg a ­ nizm, zw ala się ja k o m a rtw a b ry ła na ziem ię i w chodzi ja k o część składow a do litosfery, w zb o g aca s ta łą skorupę

j

ziem ską znaczniej aniżeli szczątki zw ie- | rzęce. To też lito sfera p o siada już w w ierzchnich w a rstw ac h pew ien zapas zw iązk ó w organicznych, przysporzony je j życiowrością biosfery, S ąto te w łaś­

nie zw iązki hum usow e, hum inow e i inne, k tó re ta k są cenione w rolnictw ie, a w ynoszą np. w czarnoziem ie do 10 °/o i 12° 0 nieraz. Z w iązk i te p o k ry w ają cieńszą lub gru b szą w a rs tw ą całą niem al pow ierzchnię kuli ziem skiej i tu podle.-

j

g a ją dalszym przem ianom , aż przechodzą [ w C 0 2, H 20 i N H 4 (OH) w y ła w ia n e przez p ulchn ą w arstw ę zw iązków m ineralnych pow ierzchni.

W obec ro zp atrzo n y ch zjaw isk zaryso­

w u je się przed nam i obraz następ ujący . S ta ła kula ziem ska sk ład ająca się w g łę ­ bi z cięższych p ierw iastk ów , z a stę p o w a ­ nych przez tem lżejsze im b b żej do pow ierzchni, n a jej bezposredniem odsło­

nięciu, czyli w w a rstw ac h dla n as d o ­ stępnych sk ład a się z lito g en ó w O, Si, Al, Na, K, Ca i t. d. Od tej stałej skorupy, niby jej w yrosty, w tysiącach odprysków ruchom o lub nieruchom o po­

łączonych z m acierzą, p ię trz y się biosfe­

ra sk ład ająca się z jeszcze lżejszych { p ierw iastk ó w C, N, H i w spólnego obu- I d w u frakcyom O. S w oją olbrzym ią p o ­ w ierzchnią biosfera n u rza się w k ąpieli gazow ej, w y c ią g ają c z niej i w ch łan iając części składow e—O, H 2 0 . To samo czyni litosfera i bezpośrednio, ja k w idzieliśm y w yżej, ale biosfera ro zw in ąw szy sw oję pow ierzchnię m ożliw e najpotężniej, czy­

n i to daleko doskonalej. O rganizm y czy m echanizm y, ja k b y je ze w zg lęd u na służenie kierunkow i n azw ać należało, ciąg le się odnaw iają. W yd aw szy now e pokolenie raz lub w ielokrotnie, p rz e sta ją

j

w reszcie istnieć ja k o jed n o stk i biosfery, z w a la ją się bezw ładnie n a ziem ię i w cho­

d zą do składu litosfery. W p rzeciąg u w ięc sw ego istn ien ia sta le się zm ieniały

t

\ w C 0 2 , H 20 i NH^OH, tylko, że w yró w ­ n y w a ły s tra ty przez asym ilaćyą coraz now ą, gdy zaś p rze stały istnieć jako organizm y, ostatecznie i w zupełności w te zw iązki przechodzą. R ezu ltatem teg o nieustającego biegu przem ian są te ogrom ne m asy w ęglan ów przew ażnie w apnia, k tóre w idzim y dziś w postaci kredy, opoki i innych skał, spotykających się w form acyach w szystkich niem al epok geologicznych, a któ re stan o w ią do­

nio słą część najbliższych k u pow ierzchni w a rstw litosfery. Oprócz teg o w sz y st­

kie niem al sk ały okruchow e, k tóre na św iatło dzienne w y stęp u ją lub w y stęp o ­ w ały, zaw ierają m niejszą lub w iększą ilość w ęglanów , a w arstw y, dziś bezpo­

średnio z atm osferą się stykające, na całym niem al obszarze oblicza ziem skie­

go zaw ierają (nieraz do k ilk un astu % ) zw iązki organiczne, którem i litosfera się w zbogaciła zaw dzięczając działalności biosfery. M ożemy ted y uw ażać biosferę za frak cy ą litosfery, przystosow aną jak - najekonom iczniej do niw eczenia pow łoki gazow ej i zespalania jej z litosferą.

M ożliwość ta k znakom itego zróżnicow a­

nia się, jakie w niej widzim y, biosfera zaw dzięcza w łasności budujących ją pierw iastków łączen ia się w szeregi zw iązków , zasobnych w en ergią w e­

w n ę trz n ą i przez to samo zdolnych do tysiącznych przem ian w zależności od najdrobniejszych im pulsów. T ak a ró w ­ n o w a g a n iesta ła je s t przyczyną owej plastyczności czyli zm ienności m ateryi

„ ży w ej“. W yład ow an ia energii w ew n ętrz­

nej, tow arzyszące przem ianom , pow odują tę ruchliw ość, k tó ra cechuje „istoty ż y ­ w e" i zaznacza w naszej św iadom ości różnicę głęboką m iędzy p rzyro d ą „ ż y w ą “ j a „ m a rtw ą “. J a k w idzim y jednak, za- I chodzi tu różnica tylko w ilościach i energii, w k tó rą są uposażone obadw a śwdaty. W ęgiel i azo t ta k samo sk ła­

d ają się na m ate ry ą żyw ą, ja k m artw ą,

z t ą ty lk o różnicą, że w żyw ej u k ład ają

się w .zw iązki b o g a te w energ ią w e ­

w n ę trz n ą i bardziej złożone, g dy zaś

te zw iązki zaczną uleg ać przem ianom ,

w śród k tó rych ilość energii w ew nętrznej

się zm niejsza, m atery a staje się „m ar-

Cytaty

Powiązane dokumenty

wnym razie dochodzi do cytołizy jaja. Ponieważ przed siedmiu laty w y ­ powiedziałem przypuszczenie, że proces tw orzenia się błony polega na ścinaniu się,

nienie się czerwca Ś go Józefa w Ameryce jest skutkiem tego, że został on tam zawle­. czony bez swoich wrogów i mógł

Jad znajduje się we wszystkich częściach ciała pająka, zawierają go także jaja; zdaje się, źe należy on do substancyj białkowatych; w roz­. tworze daje się

Są to liczby imponujące, bezwątpienia, maleją one jednak i stają się bardzo mało znaczące- mi, jeżeli się je porówna z ilością zarodni­. ków, wydawanych

Nie od rzeczy będzie zrobić tutaj uwagę, że autorowie i wydawcy kalendarzy mało troszczą się o ich dokładność; dosyć tylko porównać kilka kalendarzy ze

cą tego przypuszczenia, że w klimacie, zniew alającym rośliny do przerw ania na dłuższy czas transpiracyi liści, najlepiej rosną i rozw ijają się te osobniki,

Niekiedy wszelako znajdują się przykłady znacznej długowieczności n a­. sion, wszakże nie dochodzącej do rozmiarów zazwyczaj jej

W procesie powyższym czasami zachodzą pewne zboczenia: czasem jedna z dwu komórek dzieli się przed konjugacyą, niekiedy zaś utworzenie się woreczka nie jest