23 ( 1106 ). Warszawa, dnia 7 czerwca 1903 r. Tom X X II.
T Y G O D N I 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".
W W a rsz a w ie : rocznie rub. 8 , kwartalnie rub. 2.
Z p rz e sy łk ą p o c z to w ą : rocznie rub. 10, półrocznie rub. 5.
Prenumerować można w Redakcyi Wszechświata i we wszystkich księgarniach w kraju i zagranicą.
Redaktor Wszechświata przyjmuje ze sprawami redakcyjnemi codziennie od godziny G 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.
J . L O E B .
NIEKTÓRE ZASADNICZE POJĘCIA I FAKTY Z FIZYOLOGII PORÓWNAWCZEJ
MÓZGU ■).
1. A n aliza zjaw isk złożonych p o leg a na rozłożeniu ich n a pro stsze części składow e.
W fizyologii cen traln eg o u k ła d u nerw ow ego za tak ie sk ład n ik i elem e n ta rn e u w ażan a je s t pew na k a te g o ry a zjaw isk, zw an a o d ru ch a
mi. O druchem n azyw am y pospolicie odczyn ze stro n y zw ierzęcia, w y w o łan y przez p o d n ietę ze w n ętrzn ą i zakończony ruchem skoordyno w anym . P rz y k ła d e m o d ru c h u p ro stego m oże b y ć za m y k a n ie pow iek za d o tk n ięciem spojów ki, zw ężanie się źren ic pod w pływ em św ia tła i t. p. D otknięcie lub św iatło w y w o łu ją zm ian y chem iczne w za
kończeniach nerw o w y ch spojów ki lub sia t
ków ki; ta zm iana chem iczna (podrażnienie) sprow adza zm ianę w stan ie nerw ów , k tó ra przenosi się aż do cen traln eg o u k ła d u n er-
!) Jest to przekład pierwszego rozdziału dzie
ła J . Loeba, profesora fizyologii w Chicago, p. t.
Einleitung in die vergleichende Gehirnphysiolo- gie u. vergleichende Psychologie. Lipsk 1899.
Dzieło to odznacza się zwłaszcza niezmierną ści
słością teoretyczno-poznawczą. Porówn. P orad
nik dla samouków, część IV, str. L II; przekład całości przygotowuje się do druku.
wowego, stam tąd przech od zi n a n erw y r u chow e i kończy się we w łó k n ach m ięsnych, pow odując ich skurcz. P izyologow ie sta ra li się coraz głębiej analizow ać czynności m óz
gu w ty m sensie, ażeby je w szystkie spro
w adzić do od ruchu, jak o do elem entarnej części składow ej.
W o d ru ch ach k om órki zw ojow e uw ażane są pospolicie za w a ru n ek zasadniczy, sta n o w iący o ch a rak terze od czy nu n a p od nietę zew nętrzną. Ł ac iń sk a n azw a o d ru c h u —re fleks p rzy p o m in a p rzy ró w n an ie go do od
b ija n ia św iatła. R d zeń je s t niejako zw ier
ciadłem , w k tó rem prom ienie p od rażn ienia przychodzące z nerw ów czuciow ych o d b ija
ją się w k ie ru n k u do m ięśni. Zniszczenie rdzen ia znosi od ru ch y ta k sam o ja k znisz
czenie zw ierciad ła znosi od bijan ie św iatła.
P rzy ró w n y w an ie sp raw y odruchow ej w cen
tra ln y m u kładzie nerw ow ym do odbijania św iatła straciło oczyw iście z daw ien d aw n a ju ż w szelką racy ę b y tu i m ało kto, p o słu g u ją c się dziś ty m term in em fizyologicznym , p am ięta o jeg o pierw o tnem znaczeniu. N a
to m ia st in n a okoliczność n a b ra ła w po jęciu
o d ru c h u zasadniczego znaczenia, a m ian o
wicie celow y c h a ra k te r w ielu ru ch ó w o d ru
chow ych. Z am y k an ie pow iek za d o tk n ię
ciem ro gó w k i m a wielkie znaczenie dla
ochron y rogó w k i od uszkodzeń przez ciała
obce; zw ężanie się źren icy pod w pływ em
św iatła ch ro n i siatkó w k ę przed zgubnem
0 3 0 W SZECH ŚW IAT J\o
d ziałan iem ja sk ra w e g o ośw ietlenia. Ż aba, k tó rej u cięto głow ę, ściera ła p k ą k ro p lę k w a su octow ego z pow ierzch n i swej sk ó
r y — o d ru c h ten je s t rów n ież celow y. J e s z cze je d n a okoliczność n as tu u d e rz a : ru c h y te ta k są dobrze obliczone w sw ych s k u t
kach i sk o o rd y n o w a n e w W ykonaniu, że n ap o z ó r n iezb ę d n y m w y d a je się zarów no w ich p o w stan iu , ja k w w y k o n a n iu pew ien ud ział w ładz um ysłow ych. P ew ien w y b itn y p sych olog u w ażał o d ru c h y za m echaniczn e sk u tk i a k tó w woli p rz eszły ch pokoleń, chcąc w te n sposób w y tłu m acz y ć celow y ich c h a ra k te r. N ic dziw nego w obec tego, że k o m ó rk a zw ojow a u w a ż a n a je s t za elem ent zasadniczy w sp raw ie o d ru ch o w ej; gdzież bow iem , jeżeli nie w niej m o g ły b y by ć n a g ro m ad zo n e owe sk u tk i m ech a n iczn e ak tó w w oli? W łó k n a nerw ow e u w a żan e są (i zd a
je się że słusznie) za p rz ew o d n ik i obojętne.
A le n a w e t ci, k tó rz y u w a ż a ją sp ra w y o d ru chow e za czysto m ech an iczn e procesy, nie zw raca jąc u w a g i n a ich celow ość w idzą w kom órce zw ojow ej isto tn e ognisko zło
żo n y ch sk o o rd y n o w a n y ch ru c h ó w o d ru chow ych.
P rze z ogół fizyologów zo stał w ięc p rz y ję ty pogląd, że k o m ó rk a zw ojow a je st swoi- stem i w ażnem ogniw em w m echanizm ie sp raw o d ruchow ych. I j a z pew no ścią n ie w ą tp iłb y m ani n a chw ilę o słuszności tego p o g ląd u , g d y b y nie d o w iedziona przeze m n ie tożsam ość h elio tro p izm u u zw ierząt i u roślin; to m nie p rz ek o n ało , że p o g ląd ten nie m a d o statec zn y ch p o d sta w i d o p ro w a
dziło m nie do in n eg o p o jm o w an ia o d ru chów . L o t m o la k u ś w ia tłu j e s t ty p o w ą sp ra w ą o d ruchow ą. Ś w iatło d ra ż n i obw o
dow e n a rz ą d y zm ysłów lu b części składow e sk ó ry m ola, proces p o d ra ż n ie n ia dochodzi do u k ła d u nerw ow ego cen traln eg o , stą d do m ięśni sk rz y d eł i zw ierzę w p a d a w p ło m ie nie. T a sp ra w a o d ru c h o w a zg ad za się co do jo ty z h elio tro p ijn em d ziała n ie m św iatła n a n a rz ą d y ro ślin , n ie p o siad ają ce żad n y ch nerw ów . Z dow iedzionego w te n sposób h e
lio tro p iz m u u zw ierząt i tożsam ości jeg o z lieliotropizm em u ro ślin w y n ik a te n ty lk o konieczn y w niosek, że z ja w isk a te zależeć m u szą od w a ru n k ó w je d n a k o w y c h i w spól
n y c h d la z w ie rz ą t i roślin. J e d n ę z p ra c m oich o h elio tro p izm ie zak o ń czy łem w te
słow a : „W idzim y, że ru c h y o ry e n ta c y jn e w zględem św ia tła są u w a ru n k o w a n e przez zupełnie te sam e okoliczności zew nętrzn e i ta k sam o zależą od k s z ta łtu ciała u zw ie
rz ąt, k tó re m a ją nerw y, ja k i u ro ślin , k tó re ich nie m ają. W y n ik a stąd, że zjaw iska heliotrop izm u nie m ogą po legać n a sw oi
sty ch w łaściw ościach u k ła d u nerw ow ego c e n tra ln e g o “ . N a to odpow iedziano, że zniszczenie k om ó rk i zw ojow ej p rz ery w a sp raw ę od ru ch ow ą. A le z a rz u t te n nie w y trzy m u je k ry ty k i, u zw ierząt w yższych bo
w iem nerw o w y łu k o drucho w y stan ow i j e d y n e połączenie p ro to p lazm aty czn e pom ię
dzy n arząd am i czuciow em i p ow ierzchn i cia
ła, a elem entam i kurczliw em i. Niszcząc k o m ó rk i zw ojow e, albo u kład nerw ow y cen
tra ln y , p rz ery w a m y ciągłość przew odników p ro to p lazm aty czn y ch wogóle, po k tó ry c h przecho dzi po d rażn ien ie od p ow ierzchni cia
ła do m ięśni, a bez tej ciągłości niem ożliw e je s t an i p rzew o dn ictw o podrażn ien ia, ani odruch. C ylin d ry osiowe nerw ów p rzed e
w szystkiem nie są niczem innem , ja k n itk a m i protop lazm y , a ko m ó rk i zw ojow e są to rów nież tw o ry p rotop lazm aty czne. W te d y dopiero będziem y m ieli słuszną racyę i p r a wo d o p atry w ać się w n ich czegoś więcej ponad ogólne w łasności proto p lazm y , g d y te o sta tn ie okażą się niew ystarczającem u dla w y tłu m acz en ia w szy stkich zjaw isk.
2. W dalszy m ciągu po d n iesio n y zo stał z a rz u t n a s tę p u ją c y : o d ru c h y te zachodzą w p raw d zie u roślin bez u k ła d u nerw ow ego, ale zw ierzęta p o siad ają przecież kom órki zw ojow e; w ty ch o statn ich więc m uszą się zn ajdo w ać pew ne szczególniejsze m ech a n iz
m y odruchow e. W obec tego należało p o szukać ta k ic h o rg anizm ów zw ierzęcych, u k tó ry c h o d ru c h y sko ordy now an e nie u s ta w ały b y n a w e t po zn iszczenia u k ła d u n e r
w ow ego cen traln ego . Z jaw isk a tak ieg o oczekiw ać należało w yłącznie u ty c h p o sta ci, a k tó ry c h oprócz p rz ew o d n ictw a za p o śred n ictw em u k ła d a nerw ow ego c e n tra ln e go, m ożliw e je s t jeszcze przew o dn ictw o b ez
po śred nie od pow ierzchn i ciała do m ięśni.
M a to np. m iejsce u żachw . U d ało m i się
dowieść, że u C iona in te stin a lis od ru ch y
złożone p o zo stają zachow ane n a w e t po cał-
ko w item w y łuszczeniu u k ła d u nerw ow ego
centralneg o. P od ob nie rzecz się m a z r o
M 23 W SZECHŚW IAT 339
bakam i. W obec teg o nie m am y się czem u n ad m iern ie dziw ić, że naczy n ia krw ionośne zw ierząt w yższych zach o w u ją swe t. zw.
u rząd zen ia re g u lacy jn e, t. j. odruchy, n aw et po przecięciu w szystkich połączeń z u k ła dem nerw ow ym centralnym .
T ak więc fizyologia porów naw cza uczy nas, że d la o d ru c h u p o trzeb n a je s t tylko p obudli
wość i przew odnictw o po d rażn ien ia i że oba te w a ru n k i n iezbędne należą do w łasności ogólnych w szelkiej protoplazm y. U paść w ięc m usi specyficzna rola u k ła d u n erw o wego ce n traln eg o , albo k om órek zw ojo
w ych, ja k o nosicieli m echanizm u o d ru c h o wego N a to m iast w y su w a się więcej na pierw szy plan w ażna w łaściw ość nerw ów , a m ianow icie ich łatw iejsza pobudliw ość i zdolność do lepszego i szybszego prze
w o d n ictw a podrażnienia- S k u tk ie m ty ch właściw ości zw ierzę przystosow uje się lepiej do zm ien nych w a ru n k ó w zew n ętrzn y ch niż
by to było m ożliw e bez pom ocy nerw ów . Dla zw ierząt p o ru sz ający c h się zdolność ta ka p rzy sto so w an ia je s t niezbędna.
3. N iektórzy autorow ie p o suw ają się ta k daleko, że we w szystkich o d ruchach p rz y puszczają u d z ia ł p ierw ia stk u psychicznego ze w zględu n a ich celowość; jed n ak ż e w ięk
szość u czonych sąd zi ta k ty lk o o pew nej g ru p ie odruchów , m ianow icie o t. zw. in sty n k tach . In s ty n k ty b y w a ją określane rozm aicie. W ogóle je d n a k są to odruchy, p rz ekazyw ane d ro g ą dziedziczności, k tó re są ty lk o ta k zadziw iająco celowe i złożone, że tru d n o sobie je w yobrazić bez w spółu
d ziału w ładz um ysłow ych i dośw iadczenia.
T akim np. je s t zn a n y pow szechnie fa k t, że n iek tó re ow ady sk ła d a ją swe ja jk a ty lk o n a takiem podłożu, k tó re potem służy poczw ar- kom za po k arm . G dy pom yślim y, że m u cha sam iczka w cale nie troszczy się o zło
żone ja jk a , to tru d n o się oprzeć podziw ow i nad tą pozorną pieczołow itością n a tu ry d la zachow ania g a tu n k ó w . Od czegóż może zależeć p ostęp o w an ie tak ieg o ow adu, jeżeli nie od m iste rn ie u tk a n y c h m echanizm ów , w yłącznie ty lk o w łaściw ych kom órce zw o
jow ej? J a k m am y sobie w y o b ra zić dziedzi
czenie ta k ic h in sty n k tó w , jeżeli przy jm iem y za fa k t, że ko m ó rk a zw ojow a m a w odruchu ty lk o znaczenie elem en tu przew odzącego po
drażnienie? N a g ru n c ie daw nego pogląd u
| n iep o d o b n a było de facto an i rozw inąć teo- I ry i m echanizm u in sty n k tó w , ani objaśnić w sposób logiczny ich dziedziczności; n a to -
! m ia st nasze pojm ow anie sp ra w y um ożliw ia i jed n o i dru g ie. W śród p ierw iastkó w , z k t ó ry c h sk ład ają się te in s ty n k ty złożone, z n a czenie zasadnicze m ają tro p izm y (heliotro- pizm , chem otropizm , geotropizm , stereo tro - pizm i t. p.). T ro pizm y te są identyczne u ro ślin i u zw ierząt W aru n k i, n a k tó ry c h się te tro p izm y opierają, są : 1) sw oista p o budliw ość pew ny ch elem entów pow ierzchni ciała i 2) sy m etry a ciała. S ym etry czn e ele
m e n ty p ow ierzchni ciała m a ją pobudliw ość jed nak ow ą, asy m etry czn e zaś różną. E le m en ty zbliżone do b ieg un a ustnego (oralne
go) m ają pobudliw ość w yższą, albo n a w e t odw rotną w sto su n k u do elem entów le ż ą cych u b ieg u n a przeciw nego (aboralnego).
W sku tek ty c h okoliczności zwierzę m usi zajm ow ać ta k ie położenie w zględem źród ła św iatła, źró d ła d y fu zy i pew nych ciał ch e
m icznych i t. p., ab y sym etryczne p u n k ty p ow ierzchni ciała od bierały p odrażnienie jednakow ego natężenia. P rzez to zw ierzę albo zbliża się do źró d ła p o drażn ien ia, albo się od niego oddala. D la tajem n iczy ch ko m órek m echanizm ów zw ojow ych po zostaje ty lk o rola przew od nika podrażnienia, a do teg o zdolny je s t każdy rodzaj protoplazm y.
D la dziedziczności in s ty n k tu w ystarcza w te dy, ab y ja jk o zaw ierało pew ne sub stancye (w arun ku jące rozm aite tropizm y) i zasad n i
cze p od staw y późniejszej sy m etry i zarodka.
R zekom e m istyczne w łasności kom órek zw o
jo w y ch niety lk o nie rz u ciły św iatła n a te spraw y , ale p rzeciw nie b y ły przeszkodą do ich dalszego zbadania.
4. T ak więc m echanizm pew nej liczby in sty n k tó w sprow adza się do tropizm ów w spólnych roślinom i zw ierzętom , a ro la k o m órek zw ojow ych zarów no w ty ch sp raw ach od ru ch ow ych j a k i w in n y ch zredukow ana zostaje do p rzew o dn ictw a podrażnienia; te raz p ow staje zkolei p y tan ie, od czego zale
żą sk oo rdy no w ane ru c h y m ięśni w o d ru chach, zw łaszcza złożonych. D otąd w ygod- nem łożem , n a k tó rem zasy piała niespokoj- ’ n a m yśl badacza, były skom plikow ane m e
ch anizm y o m istern ej, a nieznanej i może
nazaw sze niezbadanej budow ie, zaw arte
w ko m ó rk ach zw ojow ych. P orzuciw szy to
3 4 0 w s z E C H ^ w iA t M 2 3
stanow isko, m u sim y zb adać i w y k a zać w a ru n k i, k tó re stanow ią o sk o o rd y n o w a n y m c h a rak terze ru c h ó w odruch o w y ch . B a d a n ia n a d g a lw a n o tro p izm em zw ierzęcym w y k a zały, że istn ieć m u si ja k a ś zależność p ro sta pom iędzy położeniem elem entów n erw o w y c h w u k ła d z ie n erw o w y m c e n tra ln y m (w zgędem g łó w n y c h osi ciała), a k ie r u n kiem , w k tó ry m się ciało p o ru sz a pod w p ły w e m czynności ty c h elem entów . P rzez to zy sk u jem y ra c y o n a ln ą pod staw ę, n a k tó rej oprzeć się może dalsze b a d a n ie koordy- n a c y i naszy ch ruchów , nie p rz y p isu ją c k o m órce zw ojow ej ż a d n y c h in n y c h fu n k c y j i w łaściw ości ja k te, do k tó ry c h je s t u z d o l
n io n y k a ż d y p ro sty tw ó r p ro to p laz m a - tyczn y .
5. P o dobnie, ja k w o d ru c h a c h p ro sty c h i in s ty n k ta c h , ta k sam o i w ru c h a c h sam o rz u tn y c h n ie m ożem y p rz y zn ać kom órk om zw ojow ym ża d nego specyficznego znacze
nia; p o p ro stu są to ty lk o p ro to p laz m a ty c zn e przew odniki p o d ra żn ien ia. S a m o rz u tn y m n azy w am y ta k i ru c h , k tó ry u w a ru n k o w a n y je s t n ap o zó r ty lk o przez s ta n w e w n ętrzn y żyw ego u stro ju . A le ściśle rzecz biorąc, ż a d en proces ru c h o w y w żyw ym o rg a n iz m ie nie zależy w y łąc zn ie od w a ru n k ó w w e w n ę trzn y ch ; ażeby czynno ść p o d trzy m a ć choćby n a d łuższą ty lk o chw ilę, niezbędny je s t do p ły w tle n u z ze w n ątrz , oraz p ew n a te m p e ra tu ra , lu b p rz y n a jm n ie j u trz y m a n ie tej o statn iej w ok reślo n y ch g ra n ic a c h . P o za te m je d n a k n ie są p o trze b n e d la procesów sa m o rz u tn y c h ż a d n e szczególniejsze bodźce zew nętrzne.
P rze d ew szy stk iem o d ró żn iać n ależ y p ro cesy sam o rz u tn e sen su s tric to od sam orzut- ności św iadom ej. Z w róćm y n a p rz ó d u w a g ę n a pierw szą k a teg o ry ę. B ęd ziem y m u sieli tu znów odró żn iać d w a ro d z aje s p r a w : sp ra w y sam o rzu tn e p ro ste i ry tm ic z n e czyli au to m aty cz n e. T e o sta tn ie są d la n as n a j
w ażniejsze. D o tej k a te g o ry i n a le ż y o d d y ch an ie i bicie serca. B ezw ątp ien ia czynność a u to m a ty c z n a m oże p o w staw a ć w zw ojach, ja k teg o dow odzą ru c h y oddechow e. A le stą d w y sn u to w niosek, że w sz y stk ie ru c h y a u to m a ty c z n e zależne są od k o m ó rek z w o jo w y ch ; i oto m am y n o w y p rz y k ła d ta je m niczy ch urządzeń, p rz y p isy w a n y m ty m k o m órkom . Od n ich m a zależeć bicie serca.
N a to m iast G askell, E n g e lm a n n i in n i usiło w ali dowieść, że au to m a ty c z n a czynność serca nie zależy od kom órek zw ojow ych, ale że w a ru n k i teg o a u to m a ty z m u spoczy
w a ją w sam y ch elem entach m ięśniow ych.
P iz y o lo g ia p o ró w n aw cza m ózgu nie p rz e
m aw ia by najm n iej *na niekorzyść teg o p o g ląd u . S k o o rd y n o w an y c h a ra k te r ruchó w au to m a ty c z n y c h u siłow an o częstokroć t ł u m aczyć istn ien iem osobnego „ośrod ka koor- d y n a c y i1', coś w ro d z aju p o ste ru n k u poli
cyjnego, dozorującego poszczególne elem en
t y p ra cu jące au to m atycznie, ab y się w szy st
k ie ich ru c h y odb yw ały we w łaściw em n a stępstw ie. W b rew tem u przy pu szczen iu , spo strzeżen ia dok onane nad zw ierzętam i niższem i dow odzą, że k o o rd y n a c y a ruchów a u to m a ty c z n y c h n a stę p u je w n ich p o p ro stu w te n sposób, że elem en ty p ra c u ją c e n a j
szybciej zm u szają po zostałe do zach ow y w a
n ia tego sam ego tem pa.
S p ra w y sam o rzu tn e p ro ste są w m n ie j
szym jeszcze sto p n iu zależne od specyficz
n y c h w łasności ko m ó rek zw ojow ych, niż sp raw y sam o rz u tn e ry tm iczn e. P ły w a k i w o
dorostów', n a rz ą d y ro ślin ne n ie m ające żadnych k o m órek zw ojow ych, w y k a zu ją ta k ą sam ę sam orzutność, ja k zw ierzęta ob
d arzo n e k o m ó rk am i zw ojow em i.
Z achodzi p y tan ie, ja k p od p o rząd k o w ać pow yższe fo rm y sam orzu tno ści pod pojęcie od ru ch u . J e s t to o ty le m ożliw e, że i w s p ra w ach sam o rz u tn y c h zm iana je s t przy czy n ą ru c h u , oraz że i w ty c h sp ra w ach rów nież m a m iejsce przenoszenie się p o drażnienia.
T y lk o p rz y czy n a p o d ra żn ien ia je s t tu n a tu r y w ew n ętrznej.
(DN)
T łu m . Z. S.
C H L E B .
*
Odczyt wygłoszony w krakowskiera Towarzystwie technicznein dnia 24 kwietnia 1903 r.
(Ciąg dalszy).
A te ra z jeszcze je d e n rz u t ok a n a p rz e
k ró j p o d łu ż n y ziarn a. Z ew n ątrz łu sk a , p a n
cerz celulozowy, dalej w a rstw a w kółko
biegnąca, złożona z ciał b iałk o w aty c h , tw o
rz ą one tę część m ąk i zw an ą g lu ten em , k tó
ra przez ■wymywanie wodą nie zostaje usu nięta, lecz pozostaje jako gum iasta lepka
•część ciasta. W reszcie część środkowa, to przew ażnie mączka.
M łynarz, otrzym ując ziarno, ma z niego przygotow ać mąkę. Przedewszystkiem m u
si on rozdrobnić ziarno, a następnie, stosow
nie do życzenia, części mączyste oddzielić więcej lub mniej od łuski i kiełka, przyczem mlewo dzieli na otręby i szereg m ąk rozm ai-' tej czystości.
W ty ch więc w arunkach łatw o zrozumieć, że m ąka m usi mieć ten sam skład jakościo
wy co ziarno, a będzie zmieniony tylko jej skład ilościowy, którym to składem głównie ilościowym będą się różniły poszczególne g a
tunk i m ąki między sobą. Zatem w mące znajdziem y p o d o b n ież: mączkę, błonnik, cukier, dekstrynę, gumę, pentozany, tłusz
cze, ciała proteinowe rozpuszczalne i nieroz
puszczalne, inne związki azotowe, enzymy i części mineralne.
Skład ilościowy m ąki pszennej : M 23
16 1 Jt 8
MĄKA N A J JA Ś N IE J N A JC IE M SZA N IE JS Z A
W o d y ... 12,56# 10,64$
Ciał proteinow ych . . . 8,38 15,02 Związków amidowych. 3,06 2,55 Tłuszczu ... 0,82 4,02 B łonnika ... ślady 8,71 Mączki, cukru i t. d. . 87,26 74,20 P o p io łu ... 0,47 6,55
Z analizy powyższej widzimy, że im od
dzielenie otrąb od części mączystej jest do
kładniejsze, tem bielszą otrzym uje się mąkę, zawierającą więcej mączki a mniej błonni
ka,,ciał proteinow ych, popiołu i tłuszczu.
K ażdy kraj m a swój sposób oddzielania poszczególnych gatunków m ąki i tak w Au- stryi i Niemczech rozróżniają 8, w Szwajca
ryi 6, na W ęgrzech 13, w W iedniu 11 od
m ian, we F rancyi, A nglii otrzym uje się głównie 2 g atunki, w Am eryce 3. Oddzie
lanie ta k wielu gatunków nie ma żadnych podstaw , a m ąkę czyni tylko droższą. W ra zie podziału np. na 8 gatunków , pierwsze trzy, 1—3, a potem następne trzy, 4 —6, są do siebie ta k podobne, że właściwie należa
łoby ściągnąć je do 2 numerów, stąd też podział am erykański m ąki na trzy gatun k i
jest najracyonalniejszy. Rozróżnienie takich numerów odbywa się albo empirycznie, po- równywając jasność zabarwienia mąki, albo bardziej naukow o—oznaczając ilość tłusz
czu lub popiołu.
Jeżeli ilość części m ineralnych przekroczy pewne m aximum właściwe dla każdego g a tu n k u mąki, wówczas m am y do czynienia z um yślną przym ieszką w celach oszukań- szych. Jak o przym ieszki byw ają u ży w an e:
piasek, ziemia okrzemkowa, gips, kości m ie
lone i t. p. Mówiąc o fałszerstwie, należy wspomnieć, że m ąki lepsze, zatem droższe, byw ają mieszane z m ąkam i tańszem i z in
nych zbóż.
Mąka przechowywana, podobnie ja k ziar
na zboża, ulega procesowi oddychania. Część substancyi spala się, przyczem wydziela się CO., i alkohol. Bondonneau uważa to za proces enzymatyczny, w którym z mączki w ytw arza się cukier; część jego spala się, a część pozostała podnosi zawartość cukru w mące. Ze tak i proces oddychania n atu ry enzymatycznej rzeczywiście w ziarnach ist
nieje, stw ierdził w najnow szych czasach prof. Godlewski, przeto podobneż tłum acze
nie należy przyjąć i dla mąki.
Poznawszy w ten sposób skład i w łasno
ści m ąki możemy przystąpić do opisu ciasta.
Przyrządzanie ciasta na pieczywo je s t bar
dzo rozm aite i istnieje cały szereg przepisów podających sposoby przyrządzania; zawsze jednakże do mąki, która zawiera pewne do
datki, jak sól, km inek i t. d., dodaje się od m ienną ilość wody i zapraw ia jakim ś środ
kiem spulchniającym.
Środkam i rozpulchniającem i mogą być m ikroorganizm y, dalej substancye organicz
ne, jak masło, piana z jaj, wreszcie różne związki nieorganiczne.
W spominaliśm y, że między organizmam i znaj duj ącemi się na zbożu, a zatem i w m ą
ce, są i takie, które oddają nam przysługi, one to w łaśnie powodują ferm entacyę cia
sta, jednocześnie kwasząc je i rozpulchnia- jąc. M ikroorganizmy te zaprzęga się w dwo
jaki sposób do naszej służby i stosownie do tego rozróżniam y ferm entacyę samorodną i kwaśną.
Ferm entacya kwaśna powodowana jest przez organizm y znajdujące się w kaw ałku ciasta, zwanego zaczynem, a w niektórych
341
W SZECHŚWIAT
342 W SZECHŚW IAT N» 23 okolicach naciastą, albo zakwasem , a pozo
staw ionym z poprzedniego pieczenia.
P od takim w pływ em rozw ijają się m ikro
organizm y, znajdujące się w mące. W za
czynie znajdują się one w większej ilości i stąd ciasto zapraw ione nim będzie prędzej rosło. O rganizm y tu ta j działające są to droż- dżaki i bakterye, głównie należące do grupy bakteryj kw asu mlecznego. W olffing izo
low ał bakterye k sz ta łtu krótkich laseczek, nazw ane przez niego „bacillus lev an s“, k tó re pow odują ferm entacyę, przyczem tw orzy się kw as mleczny, węglowy, octowy, wodór i azot. B akterye te w połączeniu z drożdża- kam i w ytw arzają gazy i kw asy, w skutek czego ciasto rozpulchnia się rosnąc, a rów nocześnie kwaśnieje. Chleb tą drogą otrzy
m any je s t zawsze kw aśny, o kwaśności, do
chodzącej czasami w chlebach włościańskich naw et powyżej 0,4$.
Daleko dogodniejszym i coraz szersze uzna
nie zdobyw ającym sobie środkiem rozpuich- niającym są drożdże.
Drożdże są to roślinki kulistego, albo owalnego k ształtu, wielkości 7 —10 ji, roz
m nażające się przez pączkow anie, najszyb
ciej w tem peraturze 25—28° C. M ają one własność rozszczepiania cukru na alkohol i C 0 2, a rozszczepienie to, będąc n a tu ry en
zym atycznej, przebiega w m yśl rów nania schem atycznego C6H ]20 6 = 2 C 0 2-f 2C2H,OH.
Drożdże używ ane w piekarstw ie m ogą być dwojakiego pochodzenia: um yślnie n a ten cel produkow ane, zwane drożdżam i piekar- skiemi czyli prasow anem i i drożdże bro w ar
niane. Te ostatnie stanow ią uciążliw y p ro d u k t odpadkow y w szystkich browarów , stąd też piwowarzy sta ra ją się je sprzeda
wać wszelkiemi sposobami. Drożdże bro
w arniane posiadają smak gorzkaw y, który pochodzi od cząstek chm ielu zaw artych w masie drożdżowej. N aw et silnie w ym yte i starannie odczyszczone od goryczki chm ie
lowej nie posiadają nigdy tego przyjem ne
go kw askow atego sm aku i barw y jasnej, j a ką odznaczają się drożdże piekarskie. N adto zrozum iałem jest, że drożdże brow arniane będą się inaczej zachow yw ały, niż um yślnie w celach piekarskich wy p rod u k o w a ne droż
dże prasow ane. Drożdże piekarskie odzna
czają się wielką siłą pędzącą, to je s t ferm en- tacy jn ą : w krótkim czasie pod ich w p ły
wem w ytw arza się wiele dw utlenku węgla.
Przechow yw ane dłuższy czas w ciepłem I miejscu, tracą wiele ze swojej siły ferm enta
cyjnej. Drożdże takie osłabione, po prze
trzy m an iu jakiś czas w chłodnem miejscu, odzyskują znowu pierw otną siłę ferm enta
cyjną, a naw et niejednokrotnie ją zwiększa
ją. AVogóle drożdże przed użyciem powin
ny być trzym ane w chłodnem miejscu.
W spominaliśm y, że przyczyną rozpulch- nienia ciasta w powyższych przypadkach je s t ferm entacya; na czemże ona polega?
W mące znajdują się pewne ilości cukru, a także rozpuszczalnych związków azoto
w ych i m ineralnych. Kosztem tych związ
ków następuje rozwój mikrobów i ferm enta
cya. U bytek cukru i związków azotowych, ja k i powstaje wskutek ferm entacyi, zostaje p o k ry ty przez nowe ich wytworzenie, za po
średnictw em znajdujących się w mące en
zymów, które odbudowują mączkę i ciała białkowate, dostarczając m ateryału potrze
bnego do ferm entacyi.
Środkam i rozpulchniającem i są w dal
szym ciągu masło, piana b ita i t. d. Dzia
łanie ich polega częściowo na zaw artem po
wietrzu, np. w pianie, częściowo zaś na od
dzieleniu cząstek ciasta zapomocą tłuszczu.
W reszcie m am y środki rozpulchniające nieorganiczne. Niektóre z nich znane są w praktyce kuchennej każdej gospodyni, np. ta k zwane „drożdże sztuczne1'. J e st to proszek biały, który po zarobieniu z wodą burzy się. Częściami składowemi jego są kw as w inny i soda, a więc są to zwyczajne proszki musujące, sprzedawane z powodu swej nowej nazw y zbyt drogo. Innem i środkam i są : kwas solny i soda, fosforan potasow y i węglan kw aśny sodu; działanie ich polega n a w ydzielaniu C 0 2. W Anglii, Am eryce środki te nietylko że są polecane, ale znajduje się w handlu wiele takiej mąki, k tó ra posiada tego rodzaju dodatki, głów nie ałun i węglan sodowy kwaśny.
H ehner wykazał, że chleb przyrządzany z użyciem powyższych chemikalij jest często zdrow iu szkodliwy.
Rozm aici w ynalazcy proponują jeszcze cały szereg środków do spulchniania ciasta;
z ty ch należy wspomnieć o rozpulchnianiu zapomocą gazów, a w szczególności bezwod
nika węglowego.
No 23 WSZECHŚW IAT 343 Zapoznaliśm y się z rozmaitemi środkam i
rozpulchniającemi, wobec czego nasuwa się pytanie, k tóry z ty ch środków jest ze sta
nowiska hygieny najkorzystniejszy? Prof.
Storch w K openhadze przeprowadził w tym kierunku badania i stwierdził, że dla rekon
walescentów, jako też i dla cierpiących na k atar żołądka, chleb pszenny, jasny, sporzą
dzony na drożdżach prasowanych, jest ze wszystkich pieczyw najznośniejszy.
Przystępujem y zkolei do spraw y pie
czenia.
Gotowe ciasto w staw ia się do pieca roz
grzanego do tem peratury 210 —300" C. B u ł
ki i chleby m niejsze piecze się w tem pera
turze poniżej 250°, zaś większe chleby w tem peraturze wyższej. Ciasto wstawione do pieca poczyna rosnąć szybko i zwiększa swoję objętość do trzechkrotnej. W skutek wzrostu tem p eratu ry gazy zaw arte w cie- ście zwiększają znacznie swoję objętość i po
wodują jego porowatość. Oczywiście nie
tylko zaw arte w cieście gazy biorą tutaj udział, lecz i te ciecze, których pu n k t wrze
nia znajduje się poniżej tem peratury pie
czenia, a więc alkohol, kw asy lotne, częścio
wo i para wodna rozpierają cząsteczki cia
sta i powodują jego porowatość.
Porow atość pieczywa zależy od tem pera
tury, im ta je st wyższą, tem i rozpulchnienie jest większe; od sprawności środka rozpulch- niającego i od jakości chleba, gdyż chleby pośledniejsze m niejszą posiadają porowa
tość. Objętość porów pieczywa gotowego wynosi 2 8 - 83% ; dla pieczywa pszennego stanowi ona 64,5 - 83'?,, stąd też chleb pszen
ny jest zawsze pulchniejszy niż inne.
Czasami chleb okazuje złą porowatość, jakkolw iek były zachowane wszystkie w a
runki, by m u ją nadać jaknajlepszą. W ta kim przypadku przyczyna może leżeć w zbyt małej spoistości ciasta, które zależy od tego, że m ąka była przygotow ana ze zboża po
rośniętego, lub też została uszkodzona przez m ikroorganizm y.
W skutek pieczenia chleb traci część g a
zów i wody. M ąka zawiera 1 0 —14# wody.
Przyrządzając ciasto, dodajem y na każde 100 części m ąki 50—60% wody, tak że śred- | nio 100 g m ąki daje około 170 ęj ciasta za
wierającego około bb% wody. Podczas pie
czenia paruje około 12# wody, zaś podczas
I stygnięcia 2 — 5# tak, że chleb wypieczony zawiera średnio 35—42$ wody. W oda ta nie je s t jednostajnie rozmieszczona, gdyż w skórce znajduje się mniej, około 18#, ośro
dek zaś zawiera 43# wody, w którem to obli- I czeniu B irnbaum przyjm uje 70 części ośrod
ka, a 30 skórki To rozm aite rozmieszcze
nie wody tłum aczy się tem, że tem peratura
| chleba podczas pieczenia jest również różna.
W powłoce chleba podnosi się do 180°, pod
czas gdy tem peratura w nętrza chleba nie przenosi 100°. Zew nętrzne w arstw y chleba będą łatwiej oddaw ały wodę, tem bardziej, że tem peratura jest tu taj naw et znacznie wyższa i tem objaśnia się owa niska zaw ar
tość wody w skórce.
Enzym y znajdujące się w cieście wywie
rają energiczne działanie w pierwszym okre
sie pieczenia, gdy tem peratura nie doszła jeszcze do 100". Skutkiem tego podnosi się z jednej strony zawartość cukru w chlebie, z drugiej strony pom naża się ilość albumoz i peptonu, nadto enzym oksydaza sprawia, że barw a chleba trochę ciemnieje.
Dalszy wpływ tem peratury zaznacza się w pewien spośób właściwy na każdej z czę
ści składowych. I t a k : Mączka ośrodka przyjm uje wodę, wskutek czego pęcznieje i przechodzi częściowo w dekstryny. Mącz
ka skórki ulega dalej idącym przemianom.
Naprzód zamienia się na dekstrynę, która następnie przechodzi w asam ar i nadaje skórce przyjem ny smak gorzkawy.
Inne składniki podobnie ja k mączka ule
gają rozm aitym rozkładom, bliżej jeszcze nie zbadanym. Rezultatem ostatecznym tych zmian jest ów szczególniejszy smak, jak i po
siada chleb wypieczony.
Dopiero gdy powłoka zewnętrzna zupeł
nie się w ykształciła, chleb został wypieczo
ny, jednakże należy pam iętać, by tem pera
tu ra pieca nie była zawysoka, gdyż wówczas powłoka zewnętrzna w ytw orzy się zaprędko i zbyt gruba, tak że wew nętrzne części chle
ba nie zostaną dostatecznie wypieczone.
Chleb wypieczony posiada tw ardą, kruchą powłokę zewnętrzną i m iękki elastyczny ośrodek. Podczas stygnięcia, który to pro
ces trw a 18 godzin, chleb traci jeszcze część wody do i przechodzi w t. zw. „pieczy
wo czerstw e1'. C harakteryzuje się ono tem,
że powłoka zewnętrzna, skórka, staje się
344 W SZECHŚW IAT M 2 3
m iękka, ośrodek zaś tra c i swoję elastycz
ność i tw ardnieje. Daw niej tłum aczono czerstwienie chleba w ysychaniem , jednakże te stosunkowo drobne ilości wody, jakie w tym czasie chleb traci, nie może mieć aż ta k znacznego w pływ u. Z apatryw anie to zostało przez B oussingaulta stw ierdzo
ne następującem dośw iadczeniem : Chleb o wszelkich własnościach czerstwego pie
czywa został w ygrzany w tem peraturze ta k wysokiej, że ośrodek w ykazyw ał tem p. 70°, w skutek czego chleb p rzy jął napow rót w ła
sności chleba świeżego mimo to, że przecież podczas tej operacyi u tracił znowu część wo
dy. Próby, pow tarzane p arę razy z tym samym i innym chlebem, d ały jednakow e w yniki, z pierw szym analogiczne. Na w y
tłum aczenie tego zjaw iska B oussingault przyjm uje, że w tem peraturze pieczenia m ię
dzy cząsteczkami mączki, zw iązkam i azoto- wemi a wodą następuje pew nego rodzaju szczególniejsze ugrupow anie, k tóre podczas stygnięcia zostaje zniesione, przyczem chleb nabiera własności pieczyw a czerstwego; u tra ta wody natom iast w yw iera w pływ tylko m inim alny.
(DN)
Inż. Tadeusz Chrząszcz.
Ś W IA T Ł O I A N A L IZ A W ID M O W A
(Wykład popularny).
(Dokończenie).
Jeżeli zwrócim y szczelinę spektroskopu ku pew nem u nad er jasnem u ciału, k tó re daje widmo ciągłe, np. ku rozżarzonym węglom lam py elektrycznej, i następnie pom iędzy tem źródłem św iatła a szczeliną umieścimy w arstw ę danego gazu lub pary, np. parę so
du, w tem peraturze znacznie niższej, aniżeli tem p eratu ra węgli, to w tak ic h w arunkach białe św iatło lam py, zanim dostanie się na pryzm at, przejść m usi przez ową w arstw ę gazową, k tó ra pew ną część prom ieni danego rodzaju (danej łamliwości) pochłonie, nie dopuszczając ich do p ryzm atu. Isto tn ie też, patrząc przez spektroskop, u jrzym y w takim razie widmo ciągłe, przecięte w żółtym kolorze przez dwie blizko siebie położone linie czar
ne (fig. 3, b). Ponieważ zaś p ara sodu, pozo
stając w stanie rozżarzenia, w ydaje widmo, składające się z dwu żółtych linij świetl
nych (fig 3, a) położonych w tem właśnie m iej
scu, gdzie w naszym przypadku leżą linie czar
ne widma pochłoniętego, wnioskujem y więc stąd, że p a ra ta, posiadając tem peraturę znacznie niższą, aniżeli tem p eratu ra węgli,
S)
F ig . 3 .
pochłonęła doszczętnie te właśnie promienie, które w ydaw ałaby sama, stając się samo- świecącą. Isto tn ie też, w m iarę ogrzewania p ary linie pochłonięcia widma ciągłego stop
niowo słabną (albowiem jednocześnie wzm a
gają się linie świetlne samego sodu), a kiedy tem peratura jej zrów na się z tem peraturą węgli, to linie ciemne znikną zupełnie i w id
mo stanie się znowu ciągłem. Jeżeli do
świadczenie nasze posuniem y dalej i dopro
wadzimy parę sodu do tem p eratu ry wyższej, aniżeli tem peratura węgli, wówczas na m iej
scu linij czarnych na tle widma ciągłego zja
w ią się dwie błyszczące linie żółte, znaczniej a- śniejsze aniżeli części sąsiednie. Dowodzi to, że intesywność promieni, które wydaje p ara sodu, przem ogła w danym razie nad in te n sywnością pochłonięcia i w rezultacie otrzy
m aliśm y wzmożenie dw u linij widm a ciąg
łego.
K iedy źródło św iatła i w arstw a pochłania
jąc a posiada tem p eratu ry zupełnie jednako
we, w tedy pochłonięcia zupełnego nie do
strzegam y wcale. Należy to rozumieć w ten sposób, że w arstw a pochłaniająca w ta kich w aru nk ach pochłania tyle właśnie i t a kich promieni, ile ich w ydaje sama. Stąd pow staje następująca nader ciekawa kwe- stya : Jeżeli słabo rozżarzona p a ra sodu po
chłania prom ienie żółte D silniejszego świa
tła białego, to dlaczegóż i w ty m razie te promienie żółte, które owa p a ra sama w y
daje, nie równoważą różnicy, spowodowanej pochłonięciem i skąd pow stają w takich w a
runkach linie czarne?
Odpowiedź na powyższe pytanie możemy
otrzym ać drogą następującego dość łatw ego
r a c h u n k u :
JM® 23
w s z e c h ś w i a t345
Oznaczamy napięcie białego światła, k tó re w ydaje pewne ciało stałe lub ciekłe przez I, a napięcie św iatła warstw y pochła
niającej przez i, stosunek zaś między emi
syjną a pochłaniającą zdolnościami tej ostat-
1 1 . .
niej przez , co znaczy, że — napięcia światła białego ulega w danym razie po
chłonięciu. A zatem w danym przypadku w arstw a pochłaniająca zatrzym a w sobie i u b ezw ład n i I X - — = — intensyw ności
n n J
źródła świetlnego, a skutkiem tego w pew- nem miejscu widma, które oznaczamy przez A, suma natężenia wynosi :
Jeżeli wielkość pochłonięcia równa się zu
pełnie wielkości i, w takim razie intensyw ność widm a w punkcie A pozostanie, rzecz oczywista, tak a sama, ja k i w punktach są
siednich; bo jeżeli ^ = i , to :
Jeżeli jed n ak intensywność i jest więk
sza, aniżeli wielkość pochłonięcia ^ , wów
czas p u n k t A. stanie się jaśniejszym , aniżeli otaczające przestrzenie widma, a więc do
strzeżem y tam odpowiednią linię jasną. J e żeli wreszcie ^ jest większe, aniżeli ż, to w widmie dostrzeżemy linię czarną, czyli linię pochłonięcia.
W idzim y więc z powyższego w ykładu, że zupełna analogia linij widm a emisyjnego i widma pochłoniętego dla każdego danego ciała w danej tem peraturze, jest bezpośred- niem i zasadniczem następstw em praw a K irchhoffa.
Słońce i większość gwiazd stałych posia
dają widm a ciągłe pochłonięte. A więc w ynika stąd, że właściwa ich powierzchnia św ietlna (w zastosowania do słońca —t zw.
fotosfera) składać się m usi z pewnych roz
żarzonych ciał stałych lub ciekłych (dają
cych widmo ciągłe) po nad nią zaś unosi się wielce różnorodna atm osfera gazowa o tem
peraturze znacznie niższej i ta właśnie atm o
sfera stanowi w arstw ę pochłaniającą.
Jeżeli zbadam y dokładnie położenie i cha
rak ter linij pewnego w idm a pochłoniętego, to drogą takiego badania i na podstaw ie za
sad ogólnych podanych wyżej możemy n a
der łatwo określić skład chemiczny atm o
sfery, otaczającej ciało środkowe. J e st to, mówiąc właściwie, to wszystko, co nam dziś daje analiza widmowa w zastosowaniu do zbadania ustroju fizycznego gwiazd stałych i słońca. N a podstaw ie tych danych może
m y sądzić wyłącznie o składzie chemicznym samej tylko atmosfery; z czego się zaś skła
da właściwa bryła świetlna, stała lub cie
kła, o tem najm niejszego pojęcia mieć nie możemy. W zastosowaniu jednak do bada
nia gazów m etoda widmowa daje zdumie
wające częstokroć, cudowne niemal wyniki.
K irchhoff w sposób następujący charak
teryzuje doniosłość i znaczenie analizy w id
mowej : „Dla wprawnego obserw atora - po
wiada on—wystarcza częstokroć jedno spoj
rzenie na dane widmo gazowe, ażeby odrazu rozwiązać zagadnienie o składzie chemicz
nym płonącego ciała. Zabarw ienie linij ta kiego widma, stosunkowe ich ugrupowanie, napięcie blasku, zarysy i t. p., wszystko to są cechy nieomylne, które dają nam m oż
ność najdokładniejszogo oryentow ania się.
Cechy te możnaby do pewnego stopnia po
rów nać z temi, które służą jako wskazówki dla chemików do rozpoznawania osadów.
J a k osad może być lepkim, proszkowatym , serowatym , ziarnkowatym , lub krystalicz
nym, równie też i linie widmowe posiadają swe właściwości charakterystyczne, po k tó rych łatw o dają się rozróżniać. Raz, np., brzegi ich są wyraźnie zarysowane, to zno
wu jeden brzeg, a czasami i oba zanikają stopniowo, jak b y rozpływ ają się i to w roz
m aitym stopniu, jedne linie są szersze, tam te znów węższe i t. d. Badając osady, che
micy używ ają zwykle roztworów nadzw y
czaj słabych; równie też i w analizie widm o
wej za najcharakterystyczniejsze uważam y te linie, które powstają wobec najdrob-
| niejszych ilości m ateryi i w najniższej tem peraturze. Obie więc metody zgadzają się pod tym względem najzupełniej. Jednakże analiza widm owa posiada pewne ułatw ienie
j
szczególniejsze, które daje jej stanowczo
346 W SZECHŚW IAT M 23
p ierw szeń stw o n ad w szelkiem i in n em i śro d k am i an a liz y chem icznej. O tóż osady, k tó ry c h u ży w am y w celu z b a d a n ia m a te ry i, w w iększości p rz y p a d k ó w b y w a ją b iaław e i n a d e r rząd k o p o sia d a ją p ew n e c h a ra k te - ry sty sty c z n e zabarw ienie, a n a d to z a b a rw ie n ie to b y w a zw ykle n adzw yczaj zm iennem i w zn aczn y m sto p n iu zależy od gęstości o sadu. C zęstokroć w reszcie w y starcza od
ro b in a obcej przy m ieszk i, ażeby zab arw ie
nie to zm ieniło się o d ra zu do niepoznania.
A więc bardziej su b teln e odcienie w z a b a r
w ien iu osadów nie m o g ą b y ć w ż a d n y m r a zie uw ażane, ja k o cechy c h a ra k te ry s ty c z n e tej lub owej m atery i. W an alizie w idm ow ej dzieje się zu p e łn ie inaczej : linie b a rw n e w id m a nie u le g a ją w cale ta k im zm ianom p rz y p ad k o w y m i n ie z n ik a ją po dom ieszce ciał obcych, a n i też n a w e t n ie zm ien iają sw ego w y g ląd u . M iejsca, k tó re z a jm u ją one w w idm ie, są o ty le stałe, o ile s ta łą je s t n p . w a g a cząsteczkow a d an e g o ciała chem icznego. W ob ec tak iej d o skon ałości m eto d a w idm ow a daje n am m ożność w yśle
d zen ia n ajsu b teln iejszej n a w e t dom ieszki danej m atery i. W iem y z dośw iadczenia, że je d n a trzy m ilio n o w a część m ilig ra m a soli sodu (soli kuch en n ej np.) w p ro w ad zo n a do pło m ie n ia la m p k i B u n se n a d aje w w idm ie zupełnie w y ra ź n ą lin ię żółtą! N ajcu d o w n iej- szem je d n a k zastoso w aniem an a liz y w id m owej je s t b ez w ątp ien ia b ad a n ie u s tro ju fizycznego słońca i in n y c h ciał n iebie
skich “.
S p raw o zd an ie o sw oich p ra c a c h K irc h - lio ff z a o p a trz y ł w n a d e r szczegółow y atlas w id m a słonecznego. W a tlasie ty m p o d an e są z m a te m a ty c z n ą niem al do k ład n o ścią w szy stk ie zb ad an e podów czas linie F ra u n - h o fe ra. O dległość p om iędzy niem i n a a tla sie K irc h h o ffa odp o w iad a zu p e łn ie k ąto w ej ich odległości w w idm ie, in te n sy w n o ść zaś i szerokość sztry ch ó w o d p o w iad a ją rów nież do p ew nego sto p n ia in ten sy w n o ści i szero
kości lin ij w idm ow ych. P o d z ia łk i u g ó ry d a ją m ożność oznaczenia odpow iednich linij liczbam i. N a m ap ach ty c h w id zim y ró w n ież ad n o tacy e, w sk azu jące te c iała che
m iczne, k tó ry m o d p o w iad a ją d a n e linie. P o d ajem y tu ta j (fig. 4), o ile się to dało w y- 1 konać, dość d o k ła d n ą re p ro d u k c y ę jed n ej z m ap K irc h h o ffa . O g a rn ia o n a okolicę
w id m a słonecznego w po bliżu znanej lin ii h (pom iędzy lin ia m i E i F).
P rze z czas dość d łu g i do pom iarów w id m o w y ch (szerokości linij i odległości pom ię
dzy niem i) n ie um ian o w y b ra ć odpow iedniej je d n o s tk i stałej. D opiero uczony szw edz
k i A e n g stró m u ży ł w ty m celu jed n o stk i niezm iennej i n orm aln ej, ja k ą je s t d ługość fa li św iatła. S y stem A e n g stro m a p olega n a te j zasadzie, że k aż d a lin ia w idm a odpo
w ia d a ściśle pew nej d łu g o ści fa li św iatła, niezależn ie od w łasności te g o lu b owego p ry z m a tu . A w ięc lin ie czarn e stan ow ią n a tu ra ln e i w y g o d n e p o d ziałk i do oznacze
n ia danej części w idm a. D ziś więc w szelkie sztu czne skale u su n ięto i w bad an iach w id m ow y ch u ży w am y w y łącznie m ia ry n o r
m a ln e j—d łu g o ści fali. J a k o jed n o stk ę dla po m iaró w dług ości sam ej fa li u znano mi-
Fig. 4.
b o n o w ą część m ilim etra . J e d n o s tk a ta osob
nej n azw y nie p osiada, a oznaczam y ją greck iem i lite ra m i T y siączn a część m i
lim e tra zow ie się m ik ro nem i oznaczam y go przez a.
K a ż d y wogóle gaz ro zżarzo ny d aje w id mo, sk ład ają ce się z jed n ej lu b k ilk u linij św ietln y ch . Jeż eli je d n a k będziem y stale zw iększać g rubo ść w a rstw y gazow ej, lub też ciśnienie, to stopniow o c h a ra k te r ty c h linij u leg n ie znacznej zm ianie, a m ianow icie w ta k ic h w a ru n k a c h s ta ją się one, ja k w ie
m y, coraz to szersze, o m niej w y ra źn y ch za ry sac h , za jm u ją coraz w ięk szą p rzestrze ń i o stateczn ie w id m o gazow e m oże się stać ciągłem . Jeż eli przez w a rstw ę g azu , z n a j
d u ją c ą się w ta k im sta n ie sk up ien ia, w k tó - re m w idm o jego d aje szerokie sm ugi św ietl
n e (to je s t p o d w p ły w em w ysokiego ciśnie-
JMb 23 w s z e c h ś w i a t 347 nia i znacznej tem peratury) przepuścimy
białe światło pewnego stałego, lub ciekłego ciała, to czarne linie pochłonięcia otrzym a
nego w takich w arunkach widm a (o ile tem- ! peratura źródła będzie wyższa od tem pera
tu ry w arstw y pochłaniającej) będą również szerokie i o granicach stopniowo zanikają- | cych. Takie mianowicie widmo o szerokich i jak b y rozm ytych u brzegów czarnych sm ugach posiadają pewne gwiazdy stałe, co dowodzi, że w ew nętrzną świetlną ich bryłę otacza bardzo gru b a w arstw a stosunkowo gęstej atm osfery.
Analiza widm owa służy nam nietylko do określania składu chemicznego i stanu sk u pienia m ateryi, ale nadto w pewnych wa
runkach stanow i ona nieom ylny probierz do obliczania szybkości i kierunku ruchu ciał niebieskich w przestrzeni. M etoda ta daje się najłatw iej zastosować w tych właśnie przy
padkach, kiedy pom iary bezpośrednie nie mo
gą dać żadnych rezultatów , a mianowicie kiedy pew na gw iazda stała zbliża się ku nam, lub oddala się w kierunku prostym, to jest w kierunku promienia wzrokowego.
Otóż ani dyogą pom iarów kątow ych, ani też fotom etrycznych, wobec niezmiernej odleg
łości gwiazdy, ruchu takiego pochwycić nie możemy. Gwiazda tak a może posiadać dość znaczną naw et szybkość ruchu postę
powego, a jedn ak dla naszego oka pozosta
nie ona zawsze na ty m samym punkcie sfe
ry i ani jej świetlność, ani też tembardziej wym iary kątow e nie ulegną żadnej dostrze
galnej zmianie, a przynajm niej do pochwy
cenia jej potrzebaby było wielu m oże tysię
cy la t ścisłych obserwacyj. W szystkie te niepokonane, zdawałoby się, trudności zwal
cza jednak m etoda analizy widmowej.
Zasadę, na której opiera się w danym r a zie obliczenie, w skazał po raz pierwszy zna
ny uczony Doppler. Zasadę ową zastoso
wał właściwie do badania fal dźwiękowych i spraw dził ją drogą takich doświadczeń, które możemy w ykonać w najzw yklejszych w arunkach, a które jednak drogą analogii dadzą nam możność pochwycenia ruchu ciał niebieskich w przestrzeni.
Przypuśćm y tedy, że obserw ator i pewne ciało dźwięczące, np. struna wprawiona w ruch, oddalają się od siebie ze stosunko
wą szybkością v. S trun a wydaje stale
! ton la i wykonyw a N wahań na sekundę.
Niech pierwsza fala dźwiękowa dochodzi ucha obserwatora z odległości S, ostatnia więc w danym okresie czasu dojdzie z od
ległości S + v. Jeżeli więc szybkość fali oznaczymy przez V, to pierwsza z nich po- trzebuje S • czasu dla tego, ażeby dojść do
ucha obserwatora, ostatnia zaś - ~y - , czyli też fala ta opóźni się o ^ sekund, a więc v obserw ator otrzym a N wrażeń nie w ciągu jednej sekundy, ale w ciągu 1 + y se V
kund. A zatem nie będzie to już pierw ot
ny ton la, gdyż w okresie jednej sekundy do ucha obserwatora dojdzie nie N fal dźwiękowych (norma tonu la), lecz tylko
N
v , a więc mniej, aniżeli w ydaje ich 1 + -y
strun a w tym samym okresie czasu. Z tego powodu pierw otny dźwięk la wyda się nam w takich w arunkach niższym, posiadającym
N
mniej o v fal dźwiękowych, to jest + y
zam iast la obserwator usłyszy np. la\j . Przeciwnie znów, jeżeli ciało dźwięczące zbliża się ku nam, to dźwięk jego wydaje się nam coraz wyższym, albowiem do ucha na-
j
