PRZYRODA i TECHNIKA
c z a s o p i s m o , p o ś w i ę c o n e p o p u l a r y z a c j i n a u k p r z y r o d n i c z y c h
‘"ej, i t e c h n i c z n y c h
W y c h o d z i r a z n a m i e s i ą c z w y j ą t k i e m l i p c a i s i e r p n i a
K O M I T E T R E D A K C Y J N Y : Przewodniczący prof. E. Rom er, wiceprzew. prof. M. S i e d l e c k i R E D A K C J A : Dr. A n n a d’A b a n c o u r t - K o c z w a r o w a, Katowice, ul. Sienkiewicza 19 A D M I N I S T R A C J A : Lwów, Czarnieckiego 12. P .K .0 .500.800
TRESC
A rty k u ły . K . M ic z y ń s k i: P o c h o d z en ie n a sz y c h ro ś lin zbo
żow ych. — R . S p y c h a ls k i: Z a sto so w a n ie p ro m ie n i R ö n t- g e n a do o c en y te c h n ic z n e j m a te rja łó w w n o w oczesnym p rz e m y śle . — F . B u r d e c k i: T e c h n ic zn e p o d s ta w y w s p ó ł
czesn ej g o s p o d a rk i św iato w e j.
S p ra w y b ie ż ąc e . N ow a w y p ra w a n a E w e re s t.
P o s tę p y i zd o b y cze w ied zy . W y stą p ie n ie m n is z k i w C ze
ch ac h _w la ta c h 19 1 7 — 19 2 7 . — Z p rz e m y sło w e j i te c h n ic z n e j Szw ecji. — T am , g d zie z b u d o w an o n a jw ię k sz y o k r ę t św ia ta .
R ze c z y cie k aw e . W ę d k o ry b . — N a jc ie k a w sz y o b y w a te l A n ta rk ty d y . — S a m o w y starcz a ln o ść. — P rz e m y s ł sz tu c z neg o je d w a b iu w r . 193 2 . — F a b r y k a c ja c u k r u d rz e w nego.
Co się d z ie je w P o ls c e ? D z ieje P o la k ó w w T o ru n iu . — O d n iem czen ie zac h o d n ie j P o ls k i p o w o jn ie ś w iato w e j. — S p a d e k u ro d z in i zgo n ó w w N iem czech a P o lsc e. — K a le n d a rz y k a str o n o m ic z n y n a m ie siąc czerw iec.
K s ią ż k i n a d e s ła n e , ś w i a t i ż y c ie . — E . R o m e r : D e u ts c h la n d u n d d ie N a c h b a rlä n d e r.
S ło w n iczek w y ra z ó w o b cy ch i te rm in ó w n au k o w y ch .
ROK XII ZESZYT 5
M A J 1 9 3 3 Pr enumer at a ro czn a z ł. 8'40
'P . 2 . 4 6 0
N A K ŁA D S. A . K S IĄ Ż N IC A A TLA S T. N. S. W ., LW Ó W -W A R SZA W A
Uwagi dla P. T. Współpracowników Przyrody i Techniki.
A rty k u ły i notatki uprasza się nadsyłać p r z e p i s a n e n a m a s z y n i e , lub pisane odręcznie w sposób b a r d z o c z y t e l n y . A rty k u ły te i notatki są honorowane w wysokości 60 zł.
za arkusz, o ile ukażą się w druku.
Oprócz honorarjum może au to r otrzym ać bezpłatnie 20 egzem
plarzy odnośnego zeszytu. O dbitki wykonuje się tylko n a w yraźne życzenie au to ra n a poczet honorarjum . Autorzy, reflek tu jący na odbitki, w inni zaznaczyć, wr jakiej form ie życzą je sobie otrzym ać (w okładce, bez okładki, z nadrukiem ty tu łu lub bez, łam ane lub nie i t. p .).
Rękopisów ani m aszynopisów re d a k c ja nie zw raca.
Uwagi dla P. T. Prenumeratorów.
Pisma w sprawie prenumeraty nadsyłać należy tylko pod adresem Admi
nistracji Przyrody i Techniki: K siążnica-Atlas, Lwów, Czarnieckiego 12.
Prenumeratę najlepiej wpłacać blankietem P. K. O. na nr. 500.800.
Prenumerata roczna zł. 8,40, półroczna zł. 4,20.
Zeszyt pojedynczy zł. 1,—.
S k ł a d y g ł ó w n e : Książnica-Atlas, Oddział w Warszawie, ul. Nowy Świat 59. — Księgarnia św. Wojciecha, Poznań, plac W olności 1, Lublin i Wilno. — S. A. Krzyżanowski, Kraków, Linja A—B. — R. Ja
sielski, Stanisławów. — W. Uzarski, Rzeszów. — F. Welker, Przemyśl.
S. Seipelt, Ska z ogr. odp., Łódź, Piotrkowska 47.
S k ł a d h u r t o w y : Księgarnia Katolicka, Katowice, św. Jana 14.
T y s i ą c e rodzin polskich posiada już
„Świat i Życie“!
Patrz strona 3 okładki!
Kok XII. MAJ 1933. ZESZYT 5.
PRZYRODA I TECHNIKA
CZA SO PISM O P O Ś W IĘ C O N E P O P U L A R Y Z A C JI N A U K P R Z Y R O D N . I T E C H N IC Z N Y C H
W S Z E L K IE P R A W A Z A S T R Z E Ż O N E . P R Z E D R U K D O ZW O LO N Y ZA P O D A N IE M ŹRÓDŁA.
Dr. K A ZIM IE R Z M IC Z Y Ń SK I jun., D ublany.
PO CH O D ZENIE N A SZY C H RO ŚLIN ZBOŻOWYCH.
Problem pochodzenia roślin up raw n y ch obejm uje dw a do pew nego stopnia odrębne za g ad n ien ia: jedno, to zagadnienie samego pow stania odnośnych form w sensie filogenetycznym , drugie, to kwe- stja m iejsca, w któ rem owe form y pow stały, oraz dróg, któ rem i ro zeszły się po k u li ziem skiej, zajm u jąc ta k ie lub inne zasięgi upraw y.
H isto rja pochodzenia roślin u p ra w n y ch łączy się ta k ściśle z historją.
cywilizacji, że badacz ty c h zagadnień n iejed n o k ro tn ie sięgać m usi po dane historyczne, etnograficzne i archeologiczne. Dopiero połą
czenie w szystkich ty ch danych z w ynikam i b ad ań ściśle botanicz
nych pozw ala n a w ysnuw anie należycie uzasadnionych wniosków, dotyczących tego tru d n eg o a ta k in teresującego problem u.
Pierwszem m onum entalnem dziełem, om aw iaj ącem w szechstron
nie powyższe kw estje, była k siążka D e C a n d o l l e ’a: „O rigine des plantes cultivees“ , poszczególnem i zagadnieniam i zajm ow ali się nadto Hoops, Solm s-Laubach, S chw einfurth, Thelłung, Schultz, Mau- rizio i inni, a ostatnio W a w i ł o w i jego szkoła. D otychczasow e wyniki badań, dotyczących pochodzenia w ażniejszych roślin, u p ra w ia
nych w strefie um iarkow anej, zebrała ostatnio E. S c h i e m a n n 1 w formie obszernej m onografji.
Większość badaczy, zajm u jący ch się zagadnieniem p ow stania i roz
w oju rolnictw a, przyjm ow ała jak o pew nik ta k zw aną te o rję tró j- okresową. W myśl te j te o rji pierw szym okresem wTysiłków czło
wieka, m ających n a celu zdobycie pożyw ienia, by ł okres m yślistw a, po nim nastąpił okres p asterstw a, a wreszcie n a sta ł trzeci okres, to je st osiedlenie się człow ieka n a jednem m iejscu, dzięki k tó rem u roz
w inęła się upraw a roli. W now szych czasach z k ry ty k ą te j te o rji w ystąpili L e w i s M o r g a n i E d w a r d H a h n , a u nas A d a m M a u r i z i o. W edług te o rji M o r g a n a i H a h n a w łaśnie po
żywienie roślinne, a nie zwierzęce było n ajb ard ziej p ierw o tn ą fo rm ą pokarm u, a najprym ityw niejszym sposobem zdobyw ania żyw ności było zbieranie i użytkow anie dziko rosnących roślin, n ad a ją c y c h się n a pokarm. Stąd, jak o n astęp n y stopień, rozw inęła się u p ra w a ręczna zapomocą m otyki, przyczem p ierw o tn y p ro sty k ij, służący
1 E. Schiemann. E n tste h u n g der K u ltu rp flan z en . B erlin, B o rn tr. 1932.
1S
do w ydobyw ania korzeni roślin z ziemi, przekształcił się zwolna w m otykę, czy łopatę.2
D alszy rozwój ro lnictw a zależał od szeregu w arunków geogra- ficzno-przyrodniczych. P ro sta m otyka służąca do ręcznej obróbki ro li p rzekształciła się w sochę i pług, ale tylko w k ra ja c h starego św iata, gdzie znano zw ierzęta pociągowe, natom iast In d ja n ie am e
rykańscy, któ rzy zw ierząt pociągow ych nie mieli, nie znali płu g a aż do najnow szych czasów, a rolę u p raw iali ręcznie.
Za kolebkę cyw ilizacji i k u ltu ry rolniczej S tarego Św iata uw a
żano doniedaw na doliny w ielkich rz e k : Nilu, E u fra tu i T ygru, Gangesu, Jan g cy , H uangho. Przeciw ko tem u za p atry w an iu w ypo
w iedział się stanowczo N. W a w i ł o w. Tw ierdzi on, że nie doliny, ale w łaśnie k ra je górzyste były terenem , n a k tó ry m rozw inęła się pierw otnie u p ra w a roli, gdyż p ra c a w ty c h okolicach była znacznie łatw iejsza d la pojedynczych, rzadko rozsianych plem ion i m ałych gru p ludności. Ł atw iejszem było zwłaszcza zaopatrzenie roli w wodę, tern b ardziej, że w iększa ilość opadów w górach często w y starczała do u p ra w y roślin bez uciekania się do sztucznej iryg acji. N atom iast ow ładnięcie dolinam i rzek, połączone z koniecznością budow y tam n a w ielkich w odach i urządzeń iry g ac y jn y ch d la naw adniania w iel
kich obszarów roli, wymagało silnej i daleko posuniętej organizacji, m ożliwej ty lk o u społeczeństw, stojących n a wyższym stopniu cy
w ilizacji. Z apatry w an ie to p o tw ierd z ają rów nież bad an ia C o o k ’a, k tó ry w ykazał, że kolebką sta re j cyw ilizacji am erykańskiej były w łaśnie rozległe w yżyny i góry M eksyku, P e ru i K olum bji.
W a w i ł o w, w swoich, na w ielką skalę zakrojonych badaniach n a d ośrodkam i pochodzenia roślin upraw nych, posługuje się t. z w. me
to d ą różnic. P odstaw ą te j m etody je s t możliwie najdokładniejsze zbadanie w szystkich odm ian i form danej rośliny uprawne,]' na ca
łym tere n ie je j rozmieszczenia, a następ n ie wyznaczenie tych obsza
rów, k tó re w y k azu ją najw iększą ilość różnorodnych form. W ycho
dzi bowiem W a w i ł o w z tego założenia, że obszar n ajb o g atszy w odm iany danego g a tu n k u je st jego n atu ra ln y m ośrodkiem (cen
tru m ) rozmieszczenia, a równocześnie ośrodkiem jego pow stania.
Zgodnie z te o rją B a t e s o n a , t. zw. „U npacking th e o ry “ , stw ier
dził W a w i ł o w w owych dom niem anych centrach pochodzenia gatunków u p ra w n y ch najw iększą stosunkow o ilość ty p ó w o cechach p anujących, podczas gdy w k ra ja c h bardziej odległych od wspo
m nianych ośrodków przew ażają fo rm y o cechach recesyw nych. Na podstaw ie pow yższych badań p rz y jm u je W a w i ł o w istnienie na- stęp u jący ch głów nych ośrodków pochodzenia ro ślin u p raw n y ch :
1. P o ł u d n i o w o - z a c h o d n i a A z j a (Północno-zach. Indje, A fganistan, B uchara, T urkestan, A rm enja, w schodnia część Azji M niejszej). P ochodzą stam tąd pszenice z g ru p y T r i t i c u m v u l g a r e i c o m p a c t u m , żyto, len drobnonasienny, groch drobno
nasienny, w ażniejsze drzew a owocowe.
1 9 4 Pochodzenie naszych roślin zbożowych.
2 P o r.: Maurizio A. Teorje rozwoju rolnictwa. Kosmos 1922.
Pochodzenie naszych ro ślin zbożowych. 19 5
2. I n d j e p o ł u d n i o w e (w raz z Indochinam i i S y ja m em ).
Ryż, baw ełna azja ty ck a, trz c in a cukrow a.
3. W y ż y n y C h i n i N e p a l u . Owies n ag i chiński, jęcz- m iona w sch.-azjatyckie (np. ty p u t r i f u r c a t u m ) , proso, soja.
4. G ó r z y s t e k r a j e ś r ó d z i e m n o m o r s k i e (A fry k a półn.-w schodnia, P alesty n a, brzeg A zji M niejszej, G repja, W łochy, H iszp a n ja ). Owies bizan ty jsk i, len w ielkonasienny, grubonasienny groch i bób, oliw ka, figa.
R yc. 1. R ozm ieszczenie o śro d k ó w p o c h o d ze n ia ro ś lin u p ra w n y c h (w ed łu g W aw iłow a).
5. A b i s y n j a i E r y t r e a . Pszenice g ru p y T. d i c o c c u m 0 28 chrom osom ach, jęczm ień ty p u zachodniego.
6. G ó r z y s t e k r a j e A m e r y k i ś r o d k o w e j i p o ł u d n i o w e j (M eksyk, G uatem ala, P eru , Kolum b ja ). Ziem niak, k u k ury d za, fasola, ty to ń , dynia, baw ełna, am erykańska, słonecznik, topin am b u r.
N ajw ięcej bodaj szczegółowych b ad a ń dotyczących pow stania 1 pochodzenia form u p raw nych posiadam y odnośnie do p s z e n i c y . Znam y dzisiaj kilk an aście gatunków pszenic (uw ażanych przez nie
k tó ry c h raczej za p o d g a tu n k i lub ra sy ), należących do trze ch w y
bitnie różnych i odrębnych grup filogenetycznych:
G rupa I : M o n o c o c c a . O bejm uje ty p y o 14-tu chromosom ach w kom órkach w e g e ta ty w n y c h ; należą do n iej g a tu n k i: T r i t i c u m a e g i l o p o i d e s i T. m o n o c o c c u m .
G rupa I I : D i c o c c o i d e a . O bejm uje pszenicę o 28 chrom o
somach ; z w ażniejszych należą t u g a tu n k i: T. d i c o c c u m , d u r u m , t u r g i d u m i p o 1 o n i cu m.
G rupa I I I : S p e l t o i d e a . N ależą do n iej g a tu n k i o 42 chro
mosomach, t. j. T. v u l g a r e , c o m p a c t u m , s p h a ę r o c o c c u m i s p e 1 1 a.
13*
19 6 Pochodzenie naszych roślin zbożowych.
Pszenica u p ra w n a g ru p y I-ej, t. j. T. ino n o c o c c u m , m a dzi
siaj najm niejsze znaczenie. Pochodzi niew ątpliw ie od T. a e g i 1 o- p o i d e s, rosnącej dziko w Azji M niejszej i n a półw yspie B ałk ań skim. W starożytności nie znano je j ani w E gipcie, ani w P a le sty nie, ani też w k ra ja c h A zji w schodniej. B yła natom iast u p raw ian a od czasów przedhistorycznych w A zji M niejszej, a stą d przez pó ł
w ysep B ałkański d ostała się do E uro p y środkow ej, gdzie była roz
pow szechniona już w epoce neolitu.
Znacznie w ażniejszą i bogatszą w form y je st g ru p a pszenic tetrap lo id aln y ch , D i c o c c o i d e a . C entrum różnorodności form te j g ru p y zn a jd u je się obecnie w górach A bisynji i E ry tre i, gdzie, w edług W a w i ł o w a, rośnie dwieście kilkadziesiąt różnych od
m ian botanicznych, należących do gatunków T r i t i c u m d i c o c - c u m, d u r u m , t u r g i d u m i p o l o n i c u m . Zdaniem W a w i- ł o w a tam w łaśnie szukać należy m iejsca pow stania gatunków upraw nych, należących do te j grupy.
N ajstarszym u praw nym gatunkiem tetra p lo id aln y m je st pszenica dw uziarnow a, T r i t i c u m d i c o c c u m . B yła ona u p ra w ian a na w ielką skalę w starożytnym E gipcie ju ż w V w ieku przed C hrystu
sem i później, w G recji i państw ie rzymskiem, była przez długi czas głównem zbożem upraw nem . D opiero za czasów cesarstw a miejsce je j zajęły pszenice o ziarnie nagiem . Że u p raw a te j pszenicy jest bardzo starą , św iadczą liczne znaleziska z epoki neolitu i bronzu z całego szeregu k ra jó w E u ro p y środkow ej, m ianowicie S zw ajcarji, Niemiec, A u strji, F ra n c ji, B elgji, D a n ji i Polski. Znam y ją ponadto z przedhistorycznych stanow isk z Serbji, Rosji, A rab ji, k ra jó w k a u kaskich i P ersji. Znaleziska te łącznie z w ynikam i geograficznych badań W a w i ł o w a pozw alają dzisiaj odtw orzyć drogi, jakiem i posuw ała się u p raw a te j pszenicy od jej pierw otnego cen tru m po
chodzenia. A więc z A bisynji dostała się ta pszenica, zapew ne w cza
sach przedhistorycznych, do E gip tu , stąd do S y rji i starożytnego B abilonu, a następnie przez Azję M niejszą i półw ysep B ałkański d o ta rła do E u ro p y śro d k o w e j; niezależnie od tego d ro g ą n a wschód dostała się aż do P ersji. W m iarę rozszerzania się u p ra w y pszenic 0 ziarnie nagiem u p ra w a pszenicy dw uziarnow ej sta je się coraz b a r
dziej ograniczona. Jeszcze w zeszłem stuleciu u p raw ian o ją w p o łudniow ych Niemczech, S zw ajcarji i połudn. F r a n c ji; dzisiaj u p raw a je j zajm uje w iększe obszary jedynie w R osji n a d K am ą, n ad średnią 1 dolną "Wołgą i n a U ralu, poza tern w S erbji, A ra b ji i k ra ja c h za
kaukaskich, ale i tam u p ra w a je j stale się zm niejsza.
W ja k i sposób p ow stał je d n a k u p raw n y g atu n ek T r i t i c u m d i c o c c u m ? N ajbliższą m u form ą dziką je st T. d i c o c c o i d e s , rosnąca w P alestynie, M ezopotam ji i P ersji, jednakże zasiąg tej dzikiej pszenicy nie pokryw a się z dzisiejszem centrum różnorod
ności form T. d i c o c c u m (A bisynja), k tó re W a w i ł o w uw aża za m iejsce je j pow stania. E. S c h i e m a n n p ró b u je rozwiązać te n problem zapomocą przypuszczenia, że początek u p ra w y pszenic tej g ru p y sięga wczesnego neolitu, przyczem m aterjałem , w ziętym po
Pochodzenie naszych roślin zbożowych. 197
czątkowo do u praw y, była ja k a ś p ierw o tn a ra sa mało różniąca się od f. d i c o c c o i d e s, po w stała n a obszarze je j daw niejszego za
sięgu, k tó ry m ógł być wówczas p rz esu n ięty bardziej na zachód niż obecnie. S tą d d o ta rła ta pszenica w raz z człowiekiem aż do wyżyny A bisyńskiej, gdzie osiągnęła geograficzną i ekologiczną granicę roz
siedlenia. T u taj, nie m ogąc posuw ać się d alej na zachód ani na p o łudnie z p rzyczyn czysto geograficzno-ekologicznych, w ytw orzyła owo centrum różnorodności form , opisane przez W a w i ł o w a.
Inne pszenice g ru p y te tra p lo id a ln e j, ja k T. d u r u m , t u r g i - d u m i p o l o n i c u m , odznaczające się ziarnem , w ym łacającem się z plew, są bezw ątpienia form am i znacznie młodszemi i nie są znane ze znalezisk przedhistorycznych. P ow stały one praw dopodob
nie d ro g ą m u ta c ji i krzyżów ek z pszenic o ziarnie okrytem . M iej
scem ich p ow stania była A fry k a północno-w schodnia łącznie z Abi- synją, gdzie dzisiaj z n a jd u je się cen tru m różnorodności ty c h form .
Pszenice g ru p y h eksaploidalnej (S peltoidea) pochodzą z połu
dniow o-zachodniej Azji. J a k w ykazał W a w i ł o w, ośrodek różno
rodności form T r i t i c u m v u l g a r e i T. c o m p a c t u m z n a j
d u je się w górach T urk estan u , A fg a n ista n u i In d y j północno-zachod
nich. D la In d y j ch a rak tery sty czn y m je st endem iczny g atu n ek T. s p h a e r o c o c c u m . Z ty ch to k ra jó w m usiała się rozpocząć w ędrów ka pszenic te j g ru p y n a zachód aż do E u ro p y i n a wschód aż do Chin i Ja p o n ji. W staro ży tn y m E gipcie pszenice ty p u v u l g a r e nie były u p ra w ia n e ; do A lgeru i M arokka dostały się, we
d ług prof. D u c e l l i e r ’a, dopiero w czasach historycznych.
Zgodnie z te o rją B a t e s o n a i W a w i ł o w a o genach dom i
nujących, odm iany pszenic m iękkich, rosnące w centrum ich roz
mieszczenia, p o siad ają przew ażnie cechy p anujące. Do ta k ic h n a leży przedew szystkiem silnie zbity ty p kłosa, w łaściw y T. c o m p a c t u m, k tó ry przew aża w śród typów pszenic południow o-zachod
niej Azji. J e s t rzeczą wysoce praw dopodobną, że pierw sze pszenice m iękkie, k tó re jeszcze w epoce kam iennej przyw ędrow ały z czło
w iekiem z A zji do E uropy, należały do g atu n k u T r i t i c u m c o m p a c t u m. Św iadczą o tern liczne znaleziska z neolitu i budow li palow ych A u strji, S zw ajcarji i północnych W łoch. Nieco później pow stać m usiał luźnokłosy ty p T. v u l g a r e , którego obecność stw ierdzono w późniejszym neolicie i epoce bronzow ej. Pszenice te go ty p u zajęły potem pierw sze m iejsce na całym obszarze u p ra w y pszenic m iękkich. N ajm łodszą form ą, k tó ra p o jaw iła się dopiero w czasach najnow szych, je st t. zw. pszenica Square-head, o kłosie średnio zbitym , ty p recesyw ny zarów no w stosunku do T. c o m- p a c t u m , ja k i clo luźnokłosej T. v u l g a r e . J a k wiadomo, psze
nica ta została po raz pierw szy znaleziona w A n g lji w pierw szej połowie X IX wieku.
Z agadnienie p ow stania pszenic g ru p y heksaploidalnej do dziś dnia nie zostało jeszcze rozw iązane. Istn ie je co do tego k ilk a h i
potez. W edług jed n ej z nich g ru p a t a pow stała z pszenic te tra - ploidalnych d ro g ą krzyżów ek, k tó re doprow adziły clo pow iększenia
198 Pochodzenie naszych roślin zbożowych.
liczby chromosomów. W edług d ru g iej hipotezy, k tó re j autorem je st P e r c i v a l , pszenice heksaploidalne pow stały z krzyżów ek pszenic g ru p y D i c o c e o i d e a z A e g i l o p s . Za ostatniem przypuszcze
niem przem aw iałyby rów nież w yniki bad ań cytologicznych ostatnich lat, k tó re w skazują na to, że haploidalny g a rn itu r 21-chromosomowy pszenic m iękkich sk ład a się z trzech odrębnych sery j 7-chromoso- mowych, z których dwie są homologiczne z dwiema serjam i, właści- wemi pszenicom tetrap lo id aln y m , a trzecia w ykazuje w ybitne po
w inowactwo (hom ologję) z chromosomam i A e g i l o p s c y l i n d r i - c a. H ipoteza t a je d n a k w ym aga jeszcze eksperym entalnego p o tw ie r
dzenia.
Dużo tru d n o ści n astręczała spraw a pochodzenia orkiszu pszen
nego T r i t i c u m s p e 1 1 a. D aw niejszy pogląd S c h u l t z a i T s c h e r m a k a , że orkisz je st fo rm ą pierw otną, z k tó re j po
w stały inne g atu n k i pszenic heksaploidalnych, okazał się w świetle nowszych b ad ań mało praw dopodobnym . W A zji orkisz nie w ystę
p u je wcale, je st on gatunkiem w yłącznie europejskim , a w yniki b ad a ń archeologicznych w skazują n a to, że g atu n ek te n p ojaw ił się znacznie później od innych pszenic z g ru p y S p e l t o i d e a . W edług zestaw ień F l a k s b e r g e r a i E. S c h i e m a n n , orkisz znany je st dopiero z epoki bronzow ej, z budow li palow ych w Szw aj
ca r ji. G enetykom dobrze znany je s t fa k t, że w potom stw ie k rzy żówek pszenic heksaploidalnych z tetrap lo id aln em i p o ja w ia ją się ty p y bardzo zbliżone lub identyczne z T r i t i c u m s p e l t a , n a j
b ard ziej zaś typow e form y orkiszu otrzym yw ano po skrzyżow aniu T. v u l g a r e z ' T. d i c o c c u m ( V i l m o r i n , T s c h e r m a k , M a l i n o w s k i , M a t h i s i in n i). W szelkie dane w skazują n a to, że u p ra w n y orkisz pow stał dopiero w E uropie środkow ej, n a jp ra w dopodobniej dro g ą krzyżów ek T. v u l g a r e z T. d i c o c c u m .
S praw a pochodzenia u p raw nych odm ian j ę c z m i e n i a w yka
zuje dużo analogji z zagadnieniem pochodzenia pszenic upraw nych.
I tu stw ierdził W a w i ł o w istnienie dwóch głów nych ośrodków rozmieszczenia form , z k tó ry c h jed en zn a jd u je się w A bisynji, a d ru g i w A zji południow o-w schodniej na stokach H im alajów . O środkow i afry k ań sk iem u właściw e są form y o ziarnie zrosłem z plew ą (jakkolw iek i nagie ty p y się tam tr a f ia ją ) ; do form ende
m icznych należą m. i. H o r d e u m d e f i c i e n s i H. m a c r o l e - p i s ; pierw szy odznacza się zupełnie zm arniałem ! kłoskam i boczne- mi, cechą drugiego są duże, silnie rozw inięte plew y kłoskowe.
W ośrodku azjatyckim rośnie m. i. szereg form o ziarnie nagiem (H. n u d u m ) oraz odm iany o ościach, przekształconych w wideł- kow ate nasadki (H. t r i f u r c a t u m ) . Obie te g ru p y jęezm ion są ze sobą bardzo blisko spokrew nione i należy przypuszczać, że po
w stały z ja k ie jś jed n ej w spólnej pra-form y. T aką p ierw otną form ą m ógł być jęczm ień dziki, H o r d e u m s p o n t a n e u m, blisko spokrew niony i łatw o k rz y żu jący się z jęczm ieniem upraw nym , ro snący dzisiaj w w ielu odm ianach w południow o-zachodniej A zji od T u rk e sta n u po A fganistan, a więc na obszarze, leżącym m niej wię
Pochodzenie naszych roślin zbożowych. 19 9
cej pośrodku m iędzy dzisiejszem i głównem i centram i różnorodności form. W edług E. S c h i e m a n n te dw a w yżej w ym ienione centra, opisane przez W a w i ł o w a , p ow stały n a geograficzno-ekologicz- nych granicach zasięgu ja k ie jś fo rm y p ie rw o tn e j; w tern znaczeniu pochodzenie jęczm ion u p ra w n y ch byłoby zatem m onofiletyczne, a nie polifiletyczne, ja k m niem a W a w i ł o w .
Zarów no pszenica, ja k i jęczm ień, należą do ta k zw anych p ie r
w otnych roślin upraw nych, podobnie, ja k np. ryż, soja i len. Prócz tego znam y t. zw. ro ślin y u p ra w n e w tórne, k tó re do u p ra w y dostały się początkow o jak o chw asty. Do ta k ic h należą w pierw szym rzę
dzie żyto i owies.
J e s t rzeczą bardzo ciekaw ą, że ośrodek różnorodności form ż y- t a , S e c a l e c e r e a l e, leży w k ra ja c h , gdzie żyta praw ie się nie u praw ia, m ianow icie w A zji M niejszej, A rm enji, T urkestanie, P e rsji i A fganistanie. W y stę p u ją ta m najrozm aitsze odm iany żyta, nie
znane w E uropie, np. o kłosie czerwonym , czarnym , o omszonych plew ach, łam liw ej osadce, o kłosach bezostnych i o liściach, pozba
w ionych języczka ( v a r . e l i g u l a t u m ) . N iektóre z ty ch odm ian, ja k 11p. v a r . a f g h a n i c u m o osadce łam liw ej i innych cechach, w łaściw ych form om dzikim , należy uw ażać za p ierw otne dzikie p ro to ty p y żyta. Żyto rośnie tam wszędzie jak o u p rz y k rzo n y chw ast w pszenicy i jęczm ieniu. Jed n ak że, ja k to stw ierdził W a w i ł o w , w m iarę posuw ania się w yżej po stokach gór H indu-K usz pro cen t żyta w zasiew ach stale w zrasta, w y p ierając z nich zw olna pszenicę i jęczm ień tak , że na wysokości jak ich ś 2500 m n ad poziom m orza spotykam y już praw ie czyste zasiew y żyta, k tó re sta je się n a ty ch w ysokościach głów ną ro ślin ą upraw ną. P ozostaje to w zw iązku z w iększą odpornością żyta n a ujem ne w pływ y ostrego k lim a tu gór
skiego. J e s t rzeczą bardzo praw dopodobną, że analogiczny proces odbyw ał się p rzed w iekam i w czasie posuw ania się u p ra w y psze
nicy z południow o-zachodniej A zji do E uro p y , do s tre f o coraz ostrzejszym , północnym klim acie. Żyto przyw ędrow ało do nas z psze
nicą i jęczm ieniem jak o c h w a s t; w m iarę posuw ania się u p ra w y zbóż k u północy, w coraz gorsze w a ru n k i klim atyczne i glebowe, pszenica i jęczm ień, jak o m niej odporne, pow oli zanikały, u stęp u jąc m iejsca żytir, k tó re p o trafiło się w ty ch strefach zaaklim atyzow ać i stop
niowo stało się głów ną rośliną u p raw n ą. W zw iązku z tern tak że i w znaleziskach archeologicznych żyto pojaw ia się w E u ro p ie póź
niej niż pszenica, m ianow icie stw ierdzono je napew no dopiero z epoki bronzu.
D rugiem zbożem, k tó re weszło do u p ra w y początkow o jak o chw ast, by ł o w i e s . Istn ie je k ilk a gatunków owsa upraw nego. N a j
bardziej rozpow szechnionym jest A v e n a s a t i v a , o 42 chrom o
som ach w kom órkach w egetatyw nych, w raz z pochodzącą od niego fo rm ą chorągiew kow ą, A. o r i e n t a 1 i s. P o w stał on w edług wszel
kiego praw dopodobieństw a, z owsa dzikiego, rosnącego dzisiaj jak o chw ast, A v e n a f a t u a . W A fryce północnej rośnie dziki owies A v e n a s t e r i l i s i pochodzący od niego owies u p ra w n y A. b y-
z a n t i n a ; m ają one również po 42 chromosomy. D iploidalne (14- chromosomowe) g atu n k i upraw ne, A v e n a s t r i g o s a i b r e v i s , są stosunkow o blisko spokrew nione z śródziem nom orskim gatunkiem dzikim A. b a r b a t a.
Owies dostał się do E u ro p y jak o dom ieszka do pszenicy dwu- ziarnow ej, T r i t i c u m d i c o c c u m. I dzisiaj jeszcze wszędzie, gdzie pszenica dw uziarnow a je st upraw iana, byw a ona zanieczyszczo
n a różnem i dzikiem i i półdzikiem i odm ianam i owsa, należącem i do 42-chromosomowych gatunków A. s a t i v a i f a t u a oraz 14-chro- mosomowego A. s t r i g o s a. W m iarę posuw ania się u p ra w y psze
nicy dw uziarnow ej ku północy dostała się ona w coraz to m niej sp rz y ja ją ce w a ru n k i klim atyczne i glebowe, k tó re wreszcie u n ie
m ożliwiły je j dalszy pochód w tym k ierunku. J e j m iejsce za ją ł owies, dzięki m niejszym w ym aganiom co do ciepła oraz zdolnościom lepsze
go w ykorzystyw ania słabszych gleb. Pochodzenie owsów upraw nych od form, rosnących jako chwasty, tłum aczy nam też ten fakt, że tru d n o dzisiaj znaleźć centrum pochodzenia owsa upraw nego. Roz
m aite jego form y pow stały zapewne niezależnie od siebie w różnych m iejscach z form dzikich, będących dom ieszkami do innych zbóż.
Poniew aż pszenice z g ru p y D i c o c c o i d e a pochodzą z k ra jó w śródziem nom orskich, należy przypuszczać, iż leży ta m rów nież p ier
w otna ojczyzna owsa upraw nego. Załączona m apka przedstaw ia główne ośrodki pochodzenia roślin u p raw nych w edług W a w i- ł o w a.
2 0 0 Zastosow anie prom ieni R ontgena do oceny technicznej m a.srjałów .
Dr. ROM UALD S P Y C H A L S K I, Poznań.
Z A ST O SO W A N IE PR O M IEN I RÓNTGENA DO OCENY T E C H N IC Z N E J M A T ER JA ŁÓ W W NO W OCZESNYM
PRZEM YŚLE.
B adanie s tru k tu ry w ew nętrznej organicznych i nieorganicznych ciał z pomocą prom ieni R o n t g e n a stw arza możność w ejrzenia w głąb budow y m a te rji aż do je j najm niejszych składników , atomów i cząsteczek. B ad an ia te m a ją bezpośrednio p raktyczne znaczenie tam , gdzie m ogą nam w ytłum aczyć zależność między w e w n ę t r z n ą b u d o w ą , a t e c h n o l o g i c z n e m i w ł a s n o ś c i a m i m a t e - r j a ł ó w.
M etody rontgenow skie były dotychczas niezbędnym i często sto
sow anym środkiem pomocniczym do badań n ad budow ą w ew nętrzną m a te rji jed y n ie w pracow niach naukow ych; w prow adzenie ich do zakładów przem ysłow ych jest dopiero w zaczątkach. P rzyczyną tego są, z jed n ej strony, jeśli pom iniem y ciężkie położenie gospodarcze przem ysłu w w ielu państw ach, praw dopodobnie trudności, spotykane p rzy opracow aniu jakościow em i ilościowem diagram ów róntgenow - skich, oraz b ra k w ykształconych w te j dziedzinie sił w odpow ied
nich gałęziach nowoczesnego przem ysłu. Z d ru g iej strony, donie-
daw na bad an ia róntgenow skie przeprow adzano najczęściej z p u n k tu widzenia naukow ego, rzadziej nato m iast w celach czysto p ra k ty c z nych, w yjąw szy p rzypadki, w k tó ry c h przem ysł uciekał się do p r a cowni naukow ych o pomoc w opracow aniu p rak ty c zn y ch zagadnień.
Pierw sze czysto p ra k ty c zn e i system atyczne b ad a n ia oraz p u b li
kacje pochodzą od C l a r k a i jego w spółpracow ników w M assa
chusetts In s titu te of Technology
(
G. L. C l a r k , A pplied X-Rays.Mc G raw -H ill Book Comp. New Y ork, 1927). Nie pow inno nas to dziwić, gdy zw ażym y, że w łaśnie w A m eryce w prow adzono m etody bad ań róntgenow skich do przem ysłu n a szerszą skalę wcześniej, niż w innych państw ach. Konieczność coraz większego uszlachetniania i celowego w yboru p ro d u k tó w tw o rzy ła praw dopodobnie najw iększe
„zapotrzebow anie" prom ieni róntgenow skich w rozm aitych gałęziach przem ysłu. W niniejszej n o tatce p o staram się w św ietle ty ch dążeń omówić k w estję zastosow ania prom ieni róntgenow skich w technice n a n iek tó ry c h typow ych przyk ład ach , z równoczesnem podaniem technicznych podstaw tego ro d z a ju badań, przyczem świadom ie ominę całą m etodykę ilościow ych obliczeń.
Okaże się bowiem w tra k c ie naszych rozw ażań, że w iele zagadnień p rak ty c zn y ch m ożna pom yślnie rozwiązać, nie uw zględniając zawi
łych nieraz obliczeń n ad ułożeniem się atom ów lub k ry stalitó w w ró ntgęnograficznie badanym m aterjale.
1. Z b a d a n i e k r y s t a l i c z n e g o s t a n u m a t e r j a ł ó w . Pierw sze zagadnienie, k tó re rozw iązać możemy zapomocą m etod róntgenow skich, odpow iada na pytanie, czy m a te rja ł b ad an y w y
stęp u je w stanie b e z p o s t a c i o w y m , czy t eż k r y s t a l i c z - n y m.
Gdy bowiem prom ienie R o n t g e n a sp o ty k a ją się n a sw ej d ro dze z pew nem ciałem m aterjalnem , u le g a ją one in terfe ren c ji, k tó ra p rzejaw ia się n a film ie lub płycie fo tograficznej w postaci pierścieni in terfe ren c y jn y ch (porów naj ryc. 3). W przy p ad k u , gdy su b stan cja b ad a n a jest b e z p o s t a c i o w a , pierścienie in terfe ren c y jn e nie w ystąpią, zato na film ie u k ażą się szeroko rozlane sczernienia, k tó re łatw o odróżnić m ożna od ostry ch pierścieni in terferen cy jn y ch , w ytw arzający ch się po p rzejściu prom ieni róntgenow skich przez ciało krystaliczne. Od bezpostaciow ych do k ry stalicznych ciał m am y cały szereg p rz e jś ć , k tó re są przyczyną tw orzenia się m niej lub bardziej szerokich pierścieni in terferencyjnych na diagram ie róntgenowskim.
Zupełnie rozlane pierścienie in terfe ren c y jn e tw orzą się po p rz e j
ściu prom ieni róntgenow skich np. przez p ły n n ą rtęć, potas w tem p eratu rze pokojow ej, żużel i piasek z w ielkich pieców, co świadczy właśnie o bezpostaciowości tychże substancyj.
Szerokie pierścienie in terfe ren c y jn e tw orzy św iatło rontgenow skie po p rzejściu przez bezpostaciow e koloidy (ryc. 1). A tom y tych drobno rozproszonych substancyj ułożyły się w sposób zupełnie do
wolny. N astąpiło poza tern w ew nątrz ich cząsteczek silne rozluźnię- Zastosow anie prom ieni R entgena do oceny technicznej m aterjałów . 2 0 1
nie się siatk i p rzestrzennej pod wpływem np. ciepła, ja k to p rzy p u szcza się w p rz y p ad k u n iektórych stopów lub rozm aitych cieczy nie
organicznych, albo też atom y ułożyły się w określonych k ierunkach w cząsteczkach, k tó re pozostają względem siebie w różnokierunko- wych położeniach. Do takich właśnie substancyj należą szkło, żele, celuloid, lak, g u tap erk a i kauczuk. N a szczególną uw agę zasługuje kauczuk, w którym pod wpływem napięcia n astęp u je o rje n ta c ja czą
steczek w określonych kierunkach, będąca przyczyną pow staw ania ch arakterystycznych plam ek in terfe ren c y jn y ch n a d iagram ie rontge- nowskim (ryc. 2). O rje n ta cja cząsteczek znika w raz z ustąpieniem n apięcia; otrzym ujem y d iagram zwykłego kauczuku, w idoczny na rycinie 1.
2 0 2 Zastosow anie prom ieni R ontgena do oceny technicznej m aterjałów .
Do stan u krystalicznego zbliżają się jeszcze bardziej t. zw. płynne k ryształy, np. kw asów tłuszczowych, w któ ry ch cząsteczki, sk ład a
jące się z reg u larn ie ułożonych atomów, są zorjentow ane w określo
nych kierunkach, nie zachow ują je d n a k względem siebie jed n ak o wych odległości.
W edług d e S m e d t ’a szerokość pierścieni in terferen cy jn y ch jest praw dopodobnie zależna od stopnia polim eryzacji g ru p y C-H w w ielu zw iązkach organicznych.
Zkolei w ykazać możemy zapomocą prom ieni E o n t g e n a , w ja kim układzie w ew nętrznej siatk i p rzestrzennej k ry stalizu je badany m aterja ł, czy jest zw iązkiem chemicznym, roztw orem stałym , czy też mieszaniną.
Otóż dla w szystkich p i e r w i a s t k ó w chem icznych oznaczono już w pracow niach naukow ych w ew nętrzną siatkę p rzestrzen n ą i ze
staw iono w te n sposób otrzym ane dane tabelarycznie.* Zależność bu
dow y siatk i przestrzennej od technologicznych własności mało je szcze zbadano, głównie z tego powodu, iż w przem yśle nie mamy zw ykle do czynienia z pojedyńczem i, dobrze w,ykształconemi k ry sz ta
łam i, lecz z całym konglom eratem kryształów , w k tó ry ch za n ik a ją praw idłow ości, ważne dla pojedynczych kryształów . Ogólnie stw ier
dzono, że np. ciągliwość, kow alność i spółczynnik rozszerzalności za
leżą w wysokim stopniu od budow y w ew nętrznej siatk i p rzestrzen
nej ; dokładnych danych b ra k jeszcze dotychczas. P rak ty czn e zna
czenie posiada oczywiście w ty m w y p a d k u w tórne oznaczenie bu
Ryc. 1. K auczuk n ie n a p ię ty (nega-
tyw ). R yc. 2. K auczuk
n a p ię ty (pozytyw ).
2. O z n a c z e n i e s i a t k i p r z e s t r z e n n e j .
Zastosow anie prom ieni R ontgena do oceny technicznej m aterjałów . 2 0 3
dowy siatk i przestrzen n ej zapom ocą prom ieni R o n t g e n a , zw ła
szcza gdy m am y pew ne odm iany allotropow e, czyli wielopostaciow e, w ytw orzone pod wpływ em ciepła łub n a sk u tek przeró b k i np. m etali lub ceram icznych wyrobów.
Z w i ą z k i c h e m i c z n e p o siad ają siatkę p rz estrze n n ą o w ła
snej budowie, k tó ra zw ykle odznacza się gorszą sy m e trją od siatk i składników chemicznych. P odkreślić tu trzeba, że oznaczenie siatk i
R yc. 3. Z djęcia W e s t g r e n a i P h rag m e n a . Na lew o d ia gra m y r ó n tg e n o g ra fic z n e u k ła d u m ie d ź -c y n k . N a p ra w o b ry ły ge o m e try c zn e , p rz e d sta w ia ją c e s ia tk i p rz e strz e n n e . K ropki o z n ac z a ją a to m y c y n k u , d ro b n e
k o ła — a to m y m iedzi.
przestrzen n ej organicznych zw iązków chem icznych zw iązane jest z trudnościam i ze w zględu n a skom plikow aną budowę cząsteczek.
O drębne i ważne pole oznaczania budow y siatk i p rzestrzennej zn ajd u jem y w p rz y p a d k u s t o p ó w . Gdy dw a p ierw ia stk i che
miczne k ry sta liz u ją w te j sam ej grupie siatk i przestrzen n ej, tw o
rzyć m ogą ciągły szereg stałych roztw orów . A tom y jednego p ie r
w iastka p rz e n ik a ją do siatk i przestrzen n ej drugiego, zastępując tam atom y pierw szego, w rezultacie tego zm ieniają się długości k ra w ę
dzi pierw o tn ej siatk i przestrzen n ej jednego z p ierw iastków (wzgl.
m etali). W pew nych je d n a k stężeniach dwóch m ieszających się w za
jem nie m etali w stopie m ogą w ystąpić dw ie odrębne o w łasnej b u dowie siatk i przestrzenne. N iektóre znowuż stopy są m ieszaniną sta łych roztw orów i zw iązków chemicznych. Do tego ro d z aju stopów należy np. u k ład cynk-miedź. D iagram y rontg en o g raficzn e na ry c i
nie 3-ej w y ja śn ia ją budow ę tegoż u k ład u w zależności od zaw artości f t c
* Tdjr TC '
• r a n c '
" T i
i ci
* « r : i
c
-k i z i c :
" « m c tiim
w $ ' H i 0
h
ł f j
■
cy n k u i miedzi. P rz y zaw artości zero procent cynku (liczby po lewej stronie diagram ów na rycinie 3-ej oznaczają procentow ą zaw artość cynku w stopie) d iagram róntgenow ski mówi nam o istnieniu siatki przestrzen n ej regularnego sześcianu. Ta sam a sia tk a przestrzenna zachow uje się przy 32°/0 cynku w naszym stopie.
P rz y zaw artości 44°/0 cynku u k az u ją się lin je innej siatk i prze
strzennej. J e s t to słabo jeszcze w ykształcona sia tk a przestrzenna
/3
mosiądzu.P rzy zaw artości 47°/0 cynku tw orzy się czysty
fi
mosiądz. W środku kostki (siatk i p rz estrze n n ej), k tó rej naroża zajęte są przez atom y miedzi, zn ajd u jem y jed en atom cynku.P rz y zaw artości 56°/0 cynku p rzejaw ia się obok siatk i p rzestrze n nej
[i
m osiądzu ślad siatk i przestrzennej odm iany m osiądzu y.W ielka ilość linij, w idocznych na tym diagram ie, świadczy o skom plikow anej budowie kostki (siatk i p rz estrze n n ej), k tó ra sk ład a się z 52 atom ów m iedzi i cynku.
P rz y zw artości 73°/0 cynku w ystępuje obok odm iany y również
s
mosiądz, k tó ry całkiem w yraźnie utw orzył się przy zawartości 80— 86°/0 cynku w stopie.W obecności 95°/0 cynku zarysow uje się już sia tk a przestrzenna czystego cynku. Sześciościenny je j k ształt graniastosłupa otrzym u
jem y w p rz y p ad k u 100°/o cynku.
B ad an ia n a d duralum inium , stopam i miedzi i m anganu, żelaza i krzem u potw ierdziły słuszność niek tó ry ch teo ry j, tłum aczących bu
dowę w ew nętrzną w ym ienionych układów .
Dalsze b adania idą w k ieru n k u poznania zm ian w ew nętrznej bu
dow y stopów, zachodzących pod wpływem ciepła, czynników m echa
nicznych oraz chemicznych.
3. U k ł a d k r y s t a l i t ó w , s t r u k t u r a w ł ó k n i s t a , z j a w i s k a r e k r y s t a l i z a c j i .
Zapomocą prom ieni R ó n t g e n a możemy w dalszym ciągu przy technicznej ocenie m aterjałó w określić, w jak ich szczególnych kie
ru n k a ch o rje n tu ją się względem siebie całe skupienia cząsteczek nie
organicznych związków lub k ry stalitó w (ziaren) m etalicznych, czyto pod wpływem czynników m echanicznych, czy też na sk u tek działa
nia czynników elektrycznych lub cieplnych.
W ł ó k n a organiczne w y k azu ją ściśle określone położenie swoich cząsteczek, k tó re zw ykle u k ła d a ją się w k ie ru n k u w zrostu (t. zn.
w k ie ru n k u najw iększej długości w łókna). T aką budowę w łóknistą posiada np. azbest (ryc. 4). Duże znaczenie osiągają m etody ró n tg e
now skie p rz y technicznej ocenie m aterjałó w w łóknistych, szczegól
nie np. w p rz y p ad k u jebw abiu i bawełny.
W p rz y p ad k u m e t a l i stw ierdzono dotychczas ogólnie, że k ry s ta lity (z iarn a), z k tó ry ch się one sk ład ają, u leg ają pod wpływem np. w alcow ania lub ciągnienia ułożeniu się w pew nych określonych k ierunkach. Od takiego u k ierunkow ania się k ry stalitó w zależy wy^
2 0 4 Zastosow anie prom ieni R óntgena do oceny technicznej m aterjałów .
trzym ałośó danego m a te rja łu n a w pływ y m echaniczne i chemiczne.
Gdy te ra z m etal o ukieru n k o w an ej stru k tu rz e w ew nętrznej pod
dam y działaniu podw yższonej tem p eratu ry , nietylko zanika orjen ta- cja krystalitó w , lecz jednocześnie w zrasta rów nież ich wielkość, re zultatem zaś pierw szego i drugiego zjaw iska je s t zm niejszenie się w ytrzym ałości m etalu. Z jaw isko t. zw. re k ry stalizac ji, czyli zw ięk
szania się ziarn a m etalicznego, ilu stru je nam ryc. 5. Dw a pierw sze d iag ra m y rentgenow skie (idąc od g ó ry ), odnoszące się do d ru tu glinowego, przechow yw anego w tem p eratu rze pokojow ej oraz ogrza
nego do 200° C, pokazują, że w pew nych k ieru n k a ch w idoczne są Zastosow anie prom ieni R ontgena do oceny technicznej m aterjałów . 2 0 5
Ryc. 4. D iagram w łó k n isty a z b e s tu . R y c.5. R ek ry sta liz a cja zw y k łeg o d ru tu Z djęcie C l a r k a , A b o r n a i B r u g m a n n a . glinow ego p rz y ró ż n y c h te m p e ra tu
ra c h żarzen ia.
dobrze w ykształcone sierpy in terfe ren c y jn e, k tó re św iadczą o regu- larnem ułożeniu się k ry stalitó w w drucie. N a diagram ie 3-cim (d ru t ogrzano do 300° C) ostre sierp y in te rfe re n c y jn e osłabiły się nieco, a n a diag ram ach 4, 5 i 6-tym (po ogrzaniu d ru tu kolejno do 400°, 500° i 600° C) sierpy in te rfe re n c y jn e zn ik a ją zupełnie i jednocześnie pod w pływ em podw yższenia te m p e ra tu ry w zrosły pojedyncze ziarna w naszym drucie glinowym, co pow oduje rozkład pierścieni in te rfe re n cy jn y ch w p u n k ty in terfe ren c y jn e, k tó re pochodzą w łaśnie od pojedynczych k ry ształów glinu.
B adania R. G l o c k e r a (M a te rialp rü fu n g m it R öntgen strah len , n ak ład S pringera, B erlin, 1927), K a u p p a i innych w ykazały, że również w elektrolitycznie strąconych blachach m etalicznych n astę
p u je o rje n ta c ja cząsteczek m etalu w pew nych k ierunkach. J e s t to w ażny szczegół, k tó ry należy uw zględnić p rzy dalszej obróbce ty ch blach. G l o c k e r i W i d m a n n skonstatow ali, że blachy mie
dziane m ogą się podczas swej re k ry sta liz a c ji różnie zachowywać, za
leżnie od tego, czy dalsza obróbka zachow uje sta n o rje n ta c ji czą
steczek, czy też ją burzy. Równolegle ze zmianą orjentacji cząste
czek zm ieniają się własności m echaniczne miedzi (porów n. diagram y rontgenow skie a, b, i c n a ryc. 6). Godnym uw agi je st fa k t, że 2 0 6 Zastosow anie prom ieni R ontgena do oceny technicznej m aterjałów .
R yc. 6.
a) Miedź n a zim no w alco w an a, n a stę p n ie o g rz a n a do 200° C ; c ząsteczk i s ą zorjen- tow ane.
b) Miedź n a zim no w alco w an a, n a stę p n ie o g rz a n a od 300° do 1000° C ; cząsteczk i s ą n ie z o rie n to w an e .
c) Miedź w alco w an a p rz y te m p e ra tu rz e 170°
do 1000° C; n a stą p iła re k ry s ta liz a c ja , c ząsteczk i s ą zo rjen to w an e.
blachy m iedziane po re k ry stalizac ji i zorjentow aniu sw ych cząsteczek są odporniejsze na działanie czynników korozyjnych, t. j. niszczą
cych miedź chemicznie, niż blachy z cząsteczkam i niezorjentow a- nemi.
W ja k ic h k ieru n k a ch u k ła d a ją się k ry sta lity , je st dla oceny tech
nicznej m etali m niej ważnym szczegółem, niż skonstatow anie fa k tu , że wogóle n astąp iła o rje n ta c ja cząsteczek w pew nych kierunkach.
4. O z n a c z e n i e w i e l k o ś c i k r y s t a l i c z n y c h c z ą s t e k k o l o i d a l n y c h o r a z z i a r e n m e t a l i c z n y c h . Prom ienie R ontgena m ogą nam wreszcie określić w ielkość cząstek k ry stalicznych koloidów (ciał silnie rozdrobnionych) oraz k ry sta li
tów (ziaren) m etali. Ze stopniem rozdrobnienia substancyj koloidal
nych ja k i ziarn a m etalicznego zw iązany je st cały szereg w ażnych w łasności m aterjałów , używ anych w technice. Podczas ich rontgeno- graficznego bad an ia należy na d iagram ach odróżnić szerokie p ie r
ścienie in terfe ren c y jn e niek tó ry ch nieorganicznych i organicznych substancyj, poznane przez nas n a ryc. 1, od rozszerzających się p ier
ścieni in terfe ren c y jn y ch n a sk u tek p rzejścia prom ieni rentgenow skich przez k rystaliczne koloidy. G dy bowiem rozm iary kryształu sp a d a ją do wielkości rzędu 10 6 cm, pierścienie in terfe ren c y jn e roz
szerzają się; z szerokości tychże możemy naodw rót obliczyć wiel
kość cząstek naszego m aterja łu . N a ryc. 7 i 8 w idzim y diagram y rontgenow skie dwóch odm ian węgla. Z djęcia zostały w ykonane w la-
Ryc. 7. D iagram re n tg e n o w sk i g ra fitu . R yc. 8. D iagram ro n tg e n o w sk i w ęgla błyszczącego.
boratorjum b ad a n ia w ęgla ko n cern u Siemensa. Obie odm iany węgla, ja k w idać w yraźnie, różnią się od siebie stopniem rozdrobnienia.
W ysoki stopień rozdrobnienia w ęgla błyszczącego (ryc. 8) je s t po
wodem rozszerzania i rozlania się pierścieni in terfe ren c y jn y ch , sto
sunkowo ostro zarysow anych w p rz y p ad k u m niej rozdrobnionego g ra fitu (ryc. 7).
P rzy b ad a n iu koloidalnych m etali znaleziono cząstki np. złota 0 w ielkości 2 X 10 8 cm (zaw arte w pięknem szkle rubinow em ), kry sz ta łk i m arte n zy tu o w ielkości rzędu 1 0 ~ 6 cm.
P odane w niniejszej n o tatce zasady i p rz y k ła d y zastosow ania p ro mieni R ö n t g e n a do technicznej oceny m aterja łó w są ty lk o kró t- kiem zestaw ieniem daleko liczniejszych możliwości ich zastosow ania.
Można je, zależnie od p otrzeb technicznych, w p ra k ty c e rozszerzyć 1 sprecyzować.
Ja s n ą je st d la nas te ra z rzeczą, że m etody röntgenow skie nietylko u zu p e łn ia ją w k o rz y stn y sposób m etody m ikroskopow e, lecz pozw a
la ją nam rów nież w niknąć w budow ę w ew nętrzną m aterji, poznać jej zm iany i w raz z niem i zachodzące zm iany w łasności technicznych przy p rz etw arzan iu i obróbce.
Techniczne podstaw y w spółczesnej' gospodarki św iatow ej. 20 7
Dr. F E L IK S B U R D E C K I, W arszaw a.
TE C H N IC Z N E P O D ST A W Y W SPÓ Ł C Z E SN E J G O SPO D A R K I ŚW IA T O W E J.
K iedy w d ru g iej połowie osiem nastego stulecia J a m e s W a t t skonstruow ał sw oją m aszynę parow ą, um ysł jego z a ję ty był jedynie problem em zbudow ania m aszyny, k tó ra b y lepiej pom pow ała wodę g runtow ą z angielskich szybów górniczych, aniżeli używ ana wówczas m aszyna N e w c o m e n ’a. W ielki w ynalazca zam ierzał więc je d y nie i w yłącznie rozw iązać zagadnienie — rzec m ożna — czysto lo
kalne i dopiero później, po zbudow aniu swej m aszyny, rozw ażył róż
norakie możliwości je j zastosow ania. W ątp ić je d n a k należy, czy przew idyw ał ju ż wówczas całą doniosłość swego w ynalazku, czy przeczuwał, że jego g en jaln y czyn zapoczątkuje now ą erę nietylko życia gospodarczego A nglji, lecz całego św iata. Mówię o życiu go- spodarczem, ale w łaściw ie należałoby zakres w pływ ów m aszyny p a rowej W a tt ’a rozszerzyć rów nież n a w szystkie inne dziedziny tw ó r
czości, obejm ującej zarów no dzieła cyw ilizacji, ja k i k u ltu ry ludz
kiej. Od W a t t ’a bowiem rozpoczyna się now a epoka ujarzm ienia sił p rzy ro d y oraz gospodarki energetycznej.
W praw dzie już p rz ed W a tt ’em ludzie korzy stali z pew nych p rz y rządów technicznych, konstru o w ali rozm aite autom aty, posługiw ali się dźw igniam i, bloczkam i i innem i prym ityw nem i urządzeniam i me- chanicznemi, w szystko to czynili je d n a k n a m iarę bardzo skrom ną, bawiąc się raczej, a nie dążąc celowo do u łatw ian ia sobie życia.
N atom iast m aszyna paro w a stała się zw iastunem naszej epoki, epoki w ytw órczości fabrycznej, p ro d u k c ji masowej, tan iej, epoki zwiększo
nych potrzeb k u ltu raln y ch , kina, ra d ja i telew izji. A przedewszyst- kiem m aszyna parow a nauczyła nas cenić pracę jak o tak ą, i obli
czać w koniach parow ych dzielność i w ydajność maszyn. Od niej rozpoczyna się rozwój gospodarki en e rg e ty c z n e j; p an u ją c a d otąd siła m ięśniowa ludzi i zw ierząt u stępuje m iejsca ujarzm ionym siłom przyrody.
M ały p rz y k ła d liczbowy w ystarczy dla zilustrow ania ogrom nego znaczenia m aszyny parow ej w u kształtow aniu się nowego oblicza ekonomicznego św iata. P rzy obecnej organizacji p ra cy każdy gór
n ik w ydobyw a codziennie nieco więcej niż tonnę w ęgla z w nętrza ziemi. Jeśli tę tonnę zużyjem y jako m a te rja ł opałow y do pędzenia m aszyny parow ej, to m aszyna ta dostarczy nam energji, rów now aż
nej całodziennej p ra cy 2000 robotników ! Z zastosow ania m aszyny parow ej w ynika więc 2000-krotne pomnożenie ludzkiej siły m ięśnio
wej. W praw dzie należy uwzględnić, że p rzy w ydobyw aniu w ęgla w spółdziałają jeszcze prócz owego ro b o tn ik a inni ludzie z personelu danej kopalni, jed n ak , naw et re d u k u ją c liczbę 2000 na 200, uznać musimy, że ta k niesłychane pow iększenie w ydajności p ra cy ludzkiej musiało zaważyć na stosunkach gospodarczych św iata. Żadna z m a
szyn, skonstruow anych p rzed W a t t ’em przez rozm aitych k o n stru k torów starożytności i średniow iecza, nie spowodowała ta k zdum ie
w ającego pow iększenia w ydajności p ra cy ludzkiej. Przem nogie mo
dele p erp etu u m mobile, zbudow ane przez alchem ików i pom ysłowych
„autom atorobów “ , nigdy nie dostarczały ani erga pożytecznej pracy.
P rze d epoką m aszyny parow ej um iano tylko korzystać z siły w iatrów i z siły w ody spadającej. J e d n a k i z ty ch dwóch sił nie potrafiono korzystać racjonalnie, bowiem w odne m łyny i w iatra k i często całemi tygodniam i nie pracow ały i obecnie zresztą również dość często S trajk u ją, poniew aż w oda i w ia tr niezawsze w ykonują nałożony n a nie obowiązek. F ak ty czn ie więc aż do czasów W a tt ’a jedynem i m otoram i i dynam om aszynam i o decyduj ącem dla gospodarki św ia
tow ej znaczeniu były organiczne m a c h in y : ludzie i zw ierzęta.
N a końcu osiem nastego stulecia głównem źródłem en e rg ji stał się węgiel. Nie uw zględniając chwilowo innych okoliczności, stw ierdzić należy, że fa k t te n m usiał mieć w ielkie znaczenie d la nowego roz
m ieszczenia w ielkich w arsztatów ludzkiej i m aszynow ej pracy. W ę
giel kam ienny m ożna tran sp o rto w ać n a dalekie naw et odległości, z czego w ynika, że zasadniczo na każdem m iejscu ziemi powstać może fabryka, czerpiąca swą energję z w ęgla spalonego pod kotłem m aszyny parow ej. T rzeba je d n a k uwzględnić, że koszta tra n sp o rtu w ęgla są znaczne. Z fa k tu tego wywnioskować należy, że n ajdogod
niej je st zakładać fa b ry k ę tu ż obok kopalni węgla, w ted y bowiem o d p a d a ją koszta przew ozu m a te rja łu opałowego, a cenę w yproduko
w anych tow arów kalkulow ać można w yjątkow o tanio. Oto mamy powód tw orzenia się potężnych ośrodków' przem ysłu i handlu na tere
nach węgłowych poprzez całe zeszłe stulecie i początek naszego wieku.
2 0 8 Techniczne podstaw y współczesnej gospodarki św iatow ej.
Techniczne podstaw y współczesnej gospodarki św iatow ej. 2 0 9
M aszyna paro w a w in n y jeszcze sposób oddziaływ ała na u k ształ
towanie się w arunków p ra c y i stosunków gospodarczych św iata.
Przed je j zjaw ieniem się n a arenie h isto rji w szechw ładnie panow ało rękodzielnictwo, p ra c a jednostek, dość luźno zorganizow anych w ce
chach rzem ieślniczych. W ynalazek W a t f a m usiał znieść w swych dalszych konsekw encjach in sty tu c ję cechów ; p racę in d yw idualną zastąpił p ra c ą zbiorow ą, zredukow ał znaczenie je d n o stk i jak o pod
stawy p ro d u k c ji i stw orzył now ą bazę w ytw órczości — masę. 01- brzym-m aszyna nie m ógł sie bowiem zmieścić w m ałym w arsztacie rękodzielniczym daw nego m a js tra cechowego. Je d y n ie p rzy w yko
nyw aniu w ielkiej p ra c y k o rzy stan ie z usług m aszyny było ze stan o wiska ekonom ji pożądanem , a w d o d a tk u koszt m aszyny p rędko się am ortyzował. M aszyna parow a, p ra cu jąca z dzielnością jednego ko
nia parow ego, nie w iele je st tań sza od m aszyny, p ra c u ją c e j z m ocą 10 H P, a w każdym bądź razie stosunek ceny nie przed staw ia się ja k 1 :1 0 . Poza tern należy jeszcze uw zględnić, że za czasów W a t f a technika nie rozporządzała dość precyzyjnem i m etodam i w ytw órczo
ści, aby było wogóle możliwe w ytw arzać m ałe m in jatu ro w e m aszynki parowe. W szystkie te okoliczności m usiały z konieczności dopro
wadzić do pow staw ania w ielkich przedsiębiorstw fabrycznych.
T rudno nie wspom nieć jeszcze na tern m iejscu o doniosłych n a stępstw ach n a tu ry socjalnej w attow skiego w ynalazku, o n astęp stwach, k tó re zkolei spow odow ały rów nież zm iany w stosunkach go
spodarczych św iata. W iek u biegły je st stuleciem p o tęg u jący ch się i k ry stalizu jąc y ch prąd ó w socjalnych. Zjaw isko to m a swoje źródło po pierw sze w om aw ianym ju ż fakcie pow staw ania w ielkich p rz e d siębiorstw i fa b ry k , za tru d n ia ją c y c h n iekiedy tysięczne rzesze ro
botników, a po d ru g ie w m niej naogół uw zględnianym fakcie, że właśnie dzięki zastosow aniu n a w iększą skalę m aszyn w p ra c y p ro dukcyjnej m ożna było pod naporem żądań robotników m yśleć o re dukcji p ra cy ludzkiej i rozm aitych ulgach dla klasy robotniczej.
Ani chrześcijaństw o, ani idee h u m an itarn e szlachetnych myślicieli nie zdjęły z b a rk ro b o tn ik a ciężkiego brzem ienia p ra cy przym uso
wej, w zględnie źle w y n ag rad zan ej, nie zdobyły dla niego słusznie mu się należących pełnych p ra w obyw atelskich. Albowiem losem ludzkości nie k ie ru ją najszlachetniejsze choćby uczucia, lecz nie
ubłagane p ra w a ekonom ji, a ukształtow anie się ty ch p ra w zależy praw ie w yłącznie od postęp u technicznego. Dopiero, kied y dzięki maszynom stosunki gospodarcze pozw oliły n a podw yższenie się stopy życiowej robotnika, n a polepszenie jego w arunków bytu, mogło n a
stąpić wyzwolenie się socjalne w a rstw pracujących.
M aszyna p aro w a stw orzyła w postaci lokom otyw y i o k rę tu p a
rowego pod staw y w spółczesnej tech n ik i kom unik acy jn ej, je j za
wdzięczamy zniweczenie przestrzen n y ch b a rje r h a n d lu m iędzynaro
dowego, udostępnienie d la każdego k ra ju w szystkich bez w y ją tk u bogactw ziemi. Rzecz szczególnie w ażna d la dalszych dziejów te c h niki. T echnika zaczyna już w zeszłem stuleciu zatracać wszelkie ce
chy regjonalne, je j tw o ry s ta ją się sym bolam i całej ludzkości, sym
14
bolam i w spółpracy w szystkich narodów i ich genjuszy w dziedzinie p ostępu k u ltu ry i cyw ilizacji.
M aszyna parow ą zapoczątkow ała nową epokę, lecz oczywiście nie pozostała jedynym filarem technicznej tw órczości. Zaledwie pół stu lecia po niej zjaw iły się pierw sze m aszyny elektryczne, A m pere i F a ra d a y u stalili p ra w a elektrom agnetyczne, a całe zastępy elek tro techników po d jęły p racę n ad stw orzeniem nowego, niesłychanie rozga
łęzionego działu techniki. D ział te n zdążył w ciągu k ilk u dziesięcio
leci objąć w pływ am i swemi praw ie k ażdą gałąź naszej w ytw órczo
ści. Tajem nicza siła elektryczna, k tó re j isto ta praw ie jeszcze wcale nie je s t znana, rozgrzew a sztuczne słońca elektrycznych k alo ry fe
rów, obdarza nas snopam i św iatła lam p żarow ych i łukow ych, ża
rem nap ełn ia żelazka do prasow ania, dba o higjenę naszych m ie
szkań, p o żerając elektroluksam i k urz i b ak terje. E lektryczność ob
d arza siłą n ajg igantyczniejsze m aszyny, kruszy zręby skalne w k o palniach, w praw ia w ru ch tra m w a je i potw orne żórawie, unoszące, niby zabawki dziecinne, olbrzymie ciężary. Elektryczność wyswaba- dza z gliny alum injum , jest niezastąpioną pom ocnicą p rz y złoceniu i srebrzeniu rozm aitych przedm iotów , odgryw a coraz to donioślejszą rolę w chem ji i m e talu rg ji, pędzi m aszyny rolnicze i pozw ala nam mówić i widzieć n a odległość tysięcy kilom etrów . Gdziekolw iek spojrzym y, wszędzie spotykam y się z śladam i błogosław ionej dzia
łalności te j — rzecby m ożna — wszechpotężnej siły.
A je d n a k — w brew pozorom i bardzo rozpow szechnionej opi- n ji — elektryczność nie je st właściw ie źródłem energetycznem , ja k w ęgiel kam ienny, k ry ją c y w sobie zapasy energji cieplnej, lub woda, sp ad a ją ca ze skał. P am iętać bowiem należy, że w elektrow niach i rozm aitych stacjach sił p rą d elektryczny w y tw arza się z en erg ji w ody sp ad ającej, z en erg ji spalania się węgla lub z innych m aga
zynów energetycznych, n a p rzy k ład z wody m orskiej w edług zreali
zow anej w ro k u 1930 m etody C lau d e’a. P rą d elektryczny służy li ty lk o do przenoszenia energji, elektryczność więc je st niezrów nanym środkiem tra n s p o rtu energji. A w tym właśnie fakcie tk w i donio
słość i znaczenie elektrotechniki dla rozw oju stosunków gospodar
czych św iata.
M aszyna parow a nauczyła nas korzystać z sił przyrody, rzuciła n a ry n e k św iata nowy, poprzednio praw ie nieznany p ro d u k t — ener- gję! Z te j en erg ji trze b a było je d n a k korzystać u samego źródła, każda fa b ry k a m usiała mieć sw oją m aszynę parow ą, swoje centrum sił.
Sprzedaw ać energję i tran sp o rto w ać ją n a odległość choćby jednego k ilo m etra było rzeczą niemożliwą. Tam, gdzie się w ytw arzało en er
gję, trze b a było ją odrazu „konsum ow ać“ .
Dopiero, gdy n a arenie tech n ik i zjaw iła się elektryczność, energ ja m ogła się stać w każdem gospodarstw ie domowem przedm iotem co
dziennego użytku, en e rg ja stała się objektem handlu, tow arem , k tó ry sprzed aje się „na w agę“ w attów i kilow attów . O dtąd we fabryce w ystarczy m ały k o n ta k t elektryczny, a p otrzebna do popędu m a
szyn en e rg ja spływ a po d ru ta c h elektrycznych do m iejsca kon
2 1 0 Techniczne podstaw y współczesnej gospodarki św iatow ej.
sum pcji. F a b ry k a n t nie potrzeb u je się troszczyć o należy ty stan swej m aszyny parow ej, ani m yśleć o kupnie w ęgla — w inien tylko i jed y n ie sum iennie płacić ra ch u n ek za elektryczność. J e s t to oczy
wiście w ielkie udogodnienie, atoli nie w te j okoliczności tk w i do
niosłość elektrotechniki. J a k to zauw ażyliśm y, dzięki zjaw ieniu się m aszyny parow ej tw o rz y ły się potężne m iasta jak o ośrodki przem y
słu ; m aszyna W a t t ’a p ropagow ała dążności centralistyczne wokół eksploatow anych złóż w ęgla. M aszyny elektrotechniczne, dzięki łatw ości p rz esy łan ia en e rg ji elektrycznej, wręcz n aodw rót fa w o ry zu ją ten d en c je decentralistyczne.
M ówiąc o ten d en c jach d ecentralistycznych elektrotechniki, nie chcę tw ierdzić, że te ten d en c je ogólnie są zrozum iane i uw zględ
niane, nie przypuszczam też, że ju ż w najbliższych czasach oblicze św iata się odpow iednio zmieni. Obecnie w łaśnie jesteśm y św iadkam i ścierania się obu ty ch ten d en c y j rozw ojow ych. Z je d n e j strony istn ie je jeszcze — obecnie już nieuzasadnione — dążenie do tw orze
nia coraz potężniejszych m etrópolij, z d ru g ie j tw orzą się już roz
rzucone cen trale energetyczne, zasilające w p rą d elek try czn y roz
ległe te re n y k ra ju , ja k n a p rz y k ła d ukończony niedaw no zakład o sile w odnej w Żurze n a Pom orzu.
Zw róćm y jeszcze uw agę n a fa k t, że fab ry k i, pędzone siłą elek
try czn ą, nie ra ż ą n as ju ż w idokiem dym iących kominów, zanieczy
szczających pyłem w ęglow ym pow ietrze. Nic nie stoi n a przeszko
dzie, aby fa b ry k i ta k ie budow ano w sam ym śro d k u m iasta, a gro
m adzenie ich n a ciasnym tere n ie osobnych dzielnic fabrycznych sta je się rzeczą niepotrzebną. J e s t naw et możliwe, że niek tó re fa b ry k i u leg n ą w przyszłości ra d y k a ln e j „d e cen tra liz acji“ przez to, że ro botnicy będą m ogli w ykonyw ać sw oją p racę u siebie w domu. Oczy
wiście, nie we w szystkich gałęziach przem ysłu istn ieje ta możliwość.
T rzeba je d n a k sobie zdać spraw ę z tego, w jak im k ie ru n k u postę
p u je rozwój tech n ik i i ja k ie w y n ik a ją stą d następ stw a w u k ształ
tow an iu się przyszłego oblicza św iata.
Proces d ecen tralizacji praw dopodobnie będzie jeszcze spotęgow a
n y w technice przyszłości, w k tó re j, w edług wszelkiego p raw dopo
dobieństw a, bardzo w ielką rolę odgryw ać będą m aszyny słoneczne oraz m niejsze cen trale energetyczne, czerpiące bezpośrednio lub po
średnio swe zapasy en e rg ji z prom ieni słonecznych. W ynalazki, do
konyw ane w te j dziedzinie techniki, b ęd ą m iały niesłychanie w iel
kie znaczenie p rz y k ształto w an iu się gospodarczych stosunków św iata doby przyszłej.
Technika d o starczyła nam w ciągu o statn ich dziesięcioleci p rze
ogrom nych zapasów energji. G dybyśm y zsum owali energję, ja k ą re p rez en tu je cała ludzkość, jak o sum a jednostek, z k tó ry ch każda może w ykonyw ać pracę, a więc być źródłem energji, a następnie energ ję, reprezen to w an ą przez w szystkie m aszyny, p ra cu jące obecnie n a świecie, to doszlibyśm y do w niosku, że en e rg ja m aszynow a p rze
wyższa k ilk a k ro tn ie energję ludzką. M usim y sobie z tego fa k tu zdać dokładnie spraw ę, gdyż podobny sta n rzeczy nigdy daw niej nie m iał
Techniczne podstaw}7 współczesnej gospodarki św iatow ej. 2 1 1
14*
