M. 25. Tom XVI.TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.

M. ^25. Warszawa, d, 20 czerwca 1897 r. T o m X V I .

TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.

P R EN U M ER A T A „ W S Z E C H Ś W IA T A 1*.

W W arszaw ie: rocznie rs. 8, kwartalnie rs. 2

Z przesyłką pocztową: rocznie rs. 10, półrocznie rs. 5

Prenumerować można w Redakcyi „Wszechświata*

i we wszystkich księgarniach w kraju i zagranicą.

Komitet Redakcyjny W szechśw iata stanowią Panowie:

Deike K., Dickstein S., Hoyer H., Jurkiewicz K., Kwietniewski Wl., Kramsztyk S., Morozewicz J., Na- tanson J., Sztolcman J., Trzciński W. i W róblewski W.

A . d r e s r s e d . a ł s : c

3

Zmiana położenia biegunów ziemskich.

Dwa rodzaje ruchów osi ziemskiej jesteśm y w stanie sobie wyobrazić. Popierwsze, oś nieruchoma w ziemi, określająca w punktach przecięcia z powierzchnią kuli ziemskiej dwa niezmienne bieguny, może zmieniać swe po­

łożenie w przestrzeni, pociągając za sobą zmiany w położeniu kuli ziemskiej w prze*

strzeni; powtóre, przy niezmiennem położeniu kuli ziemskiej w przestrzeni, oś ziem ska może zmieniać swój kierunek w przestrzeni, a za­

tem i wewnątrz ziemi, skutkiem czego i pun­

kty przecięcia osi z powierzchnią ziemi, t. j.

jej bieguny m uszą znajdować się w coraz innych miejscach. Ozy jesteśm y w stanie zauważyć ruchy osi ziemskiej, a jeżeli tak, to czy możemy poznać, z k tó rą z dwu wy­

mienionych kategoryj ruchu mamy do czy­

nienia?

Dzienny ruch wirowy pozornego sklepienia niebieskiego je s t odbiciem paralaktycznem ruchu ziemi dokoła osi, odbywającego się w tym samym okresie. K ierunek, idący od stanowiska obserw atora ku biegunowi owego ruchu, je s t równoległy do kierunku osi ziem­

skiej w przestrzeni. Jeżeli zatem dziś wi­

dzimy biegun nieba w kierunku jak iejś zna­

nej gwiazdy, to, w razie zmiany kierunku osi ziemi, biegun nieba będziemy widzieli po upływie pewnego czasu w kierunku innej jakiejś gwiazdy. Jednem słowem, wszelka zm iana kierunku osi ziemskiej musi nam się dać poznać jako ruch bieguna nieba. T aki ruch bieguna w istocie znany ju ż je st od 2 000 lat. Zauw ażył go w 2-gim wieku przed N ar. Ohr. astronom grecki H ipparch. Spo­

strzegł on mianowicie w zrastanie długości wszystkich gwiazd w jednakow ym stopniu, które objaśnił cofaniem się punktu, od któ­

rego długość się rachuje, mianowicie punktu równonocy wiosennej. Źródło ruchu wstecz­

nego tego punktu, a właściwie obu punktów równonocnych, leży w zmiennem położeniu płaszczyzny równika ziemskiego w p rzestrze­

ni, a położenie tej płaszczyzny, jak o p rosto­

padłej do osi ziemskiej, ściśle związanem je s t z położeniem tej ostatniej. B adania w yka­

zały, że skutkiem powyższego ruchu osi ziem­

skiej, biegun świata zakreśla dokoła bieguna ekliptyki obszerne koło o promieniu i wyno­

szącym blisko 23,5°, w okresie około 26 000 lat. Niezależnie od ruchu powyższego istnie­

je inny ruch bieguna, odkryty przez sławnego

astronom a angielskiego B radleya, który na

zasadzie 18-letnich obserwacyj od 1727 do

1745 r. wywnioskował, że biegun św iata

386

iSr 25.

w okresie 1 8 3/ 3-letnim zakreśla małą, elipsę o osiach 18,5" i 13,7''.

A żeby orzec, do którego z dwu możliwych rodzajów ruchów osi należą 2 powyższe r u ­ chy, trzeba zbadać, czy skutkiem tych r u ­ chów położenie biegunów ziemskich względem pewnych stałych punktów tej powierzchni jest zmiennem, czy też nie. J a k wiadomo, odległość jakiegoś punktu od biegunów ziem­

skich w stopniach w yraża się, jak o dopełnie­

nie szerokości tego punktu do 90°. Ozy odległość ta znaną je st nam w stopniach czy milach, to dla naszego zagadnienia je st zu­

pełnie obojętnem , pragniem y bowiem tylko przekonać się, czy odległość ta się zmienia.

Szerokość geograficzna jakiegoś punktu zie­

mi wyznacza się przy pomocy obserwacyj astronom icznych, rów na się ona bowiem wy­

sokości bieguna nad poziomem tego p unktu ziemi, albo też zboczeniu zenitu tego punktu.

Otóż długoletnie obserwacye stwierdziły, że żaden z dwu wspomnianych ruchów osi ziemskiej nie pociąga za sobą zmiany szero­

kości geograficznej punktów ziemi, a jeżeli jakieś zm iany zachodzą, to są one zaw arte w granicach ta k ciasnych, że skonstatow ać się napewno nie dadzą. K iedy została wy­

k ry ta przyczyna owych ruchów, dociekania teoretyczne doszły do tegoż sam ego wniosku, co i obserw acya, mianowicie, że w obu r a ­ zach ziem ia zmienia swe położenie w prze­

strzeni, a oś ruchu wirowego pochyla się wraz z ziemią. Co do pierwszego z tych r u ­ chów, t. j. precesyi, to objaśnił ją Newton jak o zjawisko analogiczne do cofania się węzłów drogi księżyca, wywołanego przez wpływ słońca. W ęzłom w danym razie od­

pow iadają punkty równonocne, a księżyco­

wi—wypukłość równikowa ziemi, uważana, jako zbiór drobnych ciałek, krążących w płaszczyznie rów nika dokoła ziemi. D r u ­ gi ruch, zwany nutacyą, objaśnił d A Je m b e rt, poznawszy związek jego z ruchem wstecznym węzłów księżyca.

W idzim y z powyższego, że istnienie ruchów osi ziemskiej pierwszego rodzaju odkryła nam obserwacya, teo ry a zaś następnie tylko bliżej zb a d a ła ich n a tu rę i źródło i w ykazała, że są nieodzownem następstw em praw New­

tona. W ręcz przeciwnie spraw a stoi z r u ­ chami osi ziemskiej drugiego rodzaju. W tej dziedzinie głębsza an aliza m atem atyczna do­

szła do wniosku, że istnieć muszą ruchy osi ziemskiej wewnątrz ziemi, a nawet, o ile cho­

dzi o zjaw iska przewidziane i idealnie pomy­

ślane, wielkość oraz rodzaj tych ruchów w przybliżeniu zostały oznaczone. Jednakże liczby, o które tu chodzi, okazały się tak drobnem i, że stwierdzenie ich zapomocą obserwacyj przez długi czas uważane było za niemożliwe. Dopiero w czasach ostatnich, skutkiem ulepszeń w narzędziach i metodach obserwacyi, n a seryo m ożna było pomyśleć 0 podjęciu tego ważnego zadania. Kwestyi ru ch u biegunów pragniem y poświęcić ten a r­

tykuł.

Do czasów N ew tona istniało powszechne przekonanie, że ziemia je s t doskonałą kulą.

Nieliczni tylko uczeni owych czasów, jak K ep ler, Childrey i in., niezupełnie podzielali to zapatryw anie, P o raź pierwszy zjawisko, znajdujące się w związku z rzeczywistym kształtem kuli ziemskiej zauważonem zostało przez R ichera w r. 1672. W ysłany przez paryską A kadem ią nauk do K ayenny w ce­

lach naukowych, zab rał on ze sobą z P ary ża uregulowany tam że zegar wahadłowy. Po przybyciu do K ayenny R icher zauważył, że zegar jego spóźnia się dzienie o 2*/2 minuty.

Objaśnienie tego zjawiska dał Newton w swo­

ich „Z asad ach ”, dowiódłszy jego zależności od nierównego natężenia siły odśrodkowej w różnych punktach ziemi, jako niejednako­

wo odległych od osi ziemskiej, oraz od nie­

jednakow ego natężenia siły ciężkości zależ­

nego od tego, że ziemia je st spłaszczona u biegunów a wypukła na równiku. W ięk­

szość astronom ów angielskich uznała objaś­

nienie N ew tona, natom iast przeważna liczba astronom ów francuskich z Dominikiem Cassi- nim na czele, opierając się n a pewnych b łęd ­ nych pom iarach geodezyjnych, doszła do wręcz przeciwnego wniosku, mianowicie, że ziemia je s t wydłużona w kierunku biegunów 1 ma postać ja jk a . Z nany je s t wynikły stąd spór angielskich i francuskich astronomów, który wywołał wielką liczbę na szeroką skalę wykonanych pomiarów geodezyjnych i za­

kończył się wreszcie zwycięstwem poglądów New tona. P om iary te dostarczyły również pierwszych konkretnych danych o stopniu spłaszczenia ziemi.

T eorya ruchu biegunów ziemskich ściśle

zw iązana je st z teo ry ą ruchu wirowego ziemi)

jSr 2 5 . WSZBCHSWIAT 3 8 7

ten zaś znów zależny je s t od rozkładu m ate- r ji wewnątrz ziemi oraz od k ształtu ziemi.

G-dyby ziemia była kulą jednorodną i pozba­

wioną wszelkiej sprężystości, o jakichś ru ­ chach jej osi nie mogłoby być mowy. W rze­

czywistości jedn akże warunki, dotyczące zie­

mi, są inne. P rzyjm ując jak o fakt niewąt­

pliwy, że ziemia ma postać spłaszczonej sfe- roidy, zajmijmy się bliżej kwestyą rozkładu aiateryi w jej w nętrzu. P rzy badaniach teo ­ retycznych, dotyczących tej kwestyi, wycho­

dzimy z założenia, że ziemia była niegdyś kulą płynną i przyjęła k sz ta łt równowagi pomię­

dzy siłą ciężkości, zależną od wielkości masy ziemskiej, oraz siłą odśrodkową, zależną od szybkości ru ch u wirowego. Otóż spłaszczenie takiej sferoidy równowagi, jeżeli je s t ona zupełnie jednorodną wynosi 5/ i stosunku siły

■dśrodkowej na równiku do natężenia siły ciężkości tam że. U w zględniając m asę ziemi szybkość ruchu wirowego, otrzymalibyśmy, że, jeżeliby ziemia b y ła jednorodną, spłasz­

czenie jej m usiałoby wynosić l/ 2

- N ajpra- ! wdopodobniejsza wielkość, w ypadająca dla spłaszczenia ziemi z pomiarów geodezyjnych, wynosi '/aa

,s > a zatem znacznie różni się od I wyżej przytoczonej. W ypada stąd, że przy badaniach ruchu wirowego ziemi hypotezę

jej jednorodności trzeba zarzucić. Niejedno- . rodność ziemi wypływa zresztą już i z bad ań ; średniej gęstości kuli ziemskiej; d ają one nam jako średnią gęstość ziemi, liczbę 5,6, gdy gęstość średnia warstwy zwierzchniej wynosi w przybliżeniu tylko 2,5.

Poszukiwania teoretyczne nad ruchem wi­

rowym ciał niebieskich s ta ją się tem mniej zawikłanemi, im prostszem je s t pi*awo, we­

dług którego w ew nątrz tych ciał rozmiesz­

czoną je st m aterya. Je d n ą z najprostszych hypotez, dotyczących tego praw a, je st ta, że ciała w ew nątrz ziemi rozmieszczone są w warstwach spółśrodkowych o gęstości wzra­

stającej statecznie w m iarę zbliżania się ku środkowi ziemi. O ile hypoteza ta odpowiada istotnemu stanowi rzeczy, wypływa to z teo- ryi t. zw. momentów bezwładności. M omen­

tem bezwładności jakiejś cząsteczki masy względem jakiejkolw iek osi nazywa się ilo­

czyn z masy owej cząsteczki przez kw adrat z odległości tej cząsteczki od owej osi. O pie­

ra ją c się na tem określeniu, analiza m atem a­

tyczna prowadzi do wyrażenia m om entu bez­

władności układu punktów m ateryalnych lub ciała względem jakiejkolw iek osi, oraz do k o nstruk cji ta k nazwanej „elipsoidy b ez­

władności”, odniesionej do pewnego układu spółrzędnych, której promienie wodzące w każdym jej punkcie są odwrotnościarni pierwiastków kw adratowych z momentów bezwładności w tym punkcie. Jeżeli począ­

tek spółrzędnych obierzemy w środku owej elipsoidy i nadam y osiom spółrzędnych taki kierunek, ażeby względem nich punkty po­

wierzchni elipsoidy miały położenie syme­

tryczne, to elipsoida powyższa nazywa się centralną, a osie j e j —głównemi osiami bez­

władności. J a k względem każdej innej osi, można stworzyć m oment bezwładności dane­

go ciała także względem głównych osi bez­

władności; momenty odniesione do trzech głównych osi bezwładności nazyw ają się głównemi m omentami bezwładności; wielkość ich zależy od wielkości głównych osi bez­

władności, ta ostatnia zaś od rozkład u ma- teryi w ciele, którego ruch wirowy badam y.

W badaniach ruchu wirowego i k ształtu ciał niebieskich główne momenty bezwładno­

ści m ają wielkie znaczenie; tak naprzykład każdej hypotezie względem rozkładu m ateryi wewnątrz ziemi, przy istniejącym stosunku długości głównych osi bezwładności ziemi, odpowiada pewne określone spłaszczenie sfe­

roidy ziemskiej. Z n ają c zatem to spłaszcze­

nie oraz wielkość głównych momentów bez­

władności, możemy sprawdzić, czy dadzą one pogodzić się z sobą, jeżeli przypuścimy, że ziemia składa się z współśrodkowych warstw o stopniowo w zrastającej gęstości w m iarę zbliżania się do środka ziemi. Jeżeli A i C są odpowiednio najmniejszym i największym momentem bezwładności ziemi, to stopień spłaszczenia ziemi przy powyższej hypotezie

C ^

ściśle zależnym je s t od stosunku —^ — . S to ­ sunek ten może być otrzym any zapomocą obserwacyi, wchodzi on bowiem w wyrażenie wielkości, zwanych sta łą precesyi i sta łą nu- tacyi, które na drodze obserwacyi oznaczyć

Q się dadzą. Z b ad ań tych wypływa -

= »/303)0 ; przy takiej wartości tego stosunku

otrzym ujem y, że spłaszczenie ziemi najwyżej

wynosić może l/ 2n ,3

Tymczasem liczba

Vao

otrzym ana przez C lark a je s t większa,

388

N r 25.

dowodzi to, źe rozkład m ateryi w ziemi tylko przybliżenie odpowiada przyjętej hypotezie, że zatem gęstość rozmai! ycU wun-tw nie je st jednakową, i nie je st ciągłą, funkcyą odległo­

ści od środka.

Jeżeli równik ziemski uważamy za koło doskonałe, to przez spłaszczenie kuli ziem­

skiej rozumiemy stosunek różnicy promienia równika i odległości biegunów od środka ziemi do prom ienia równika. Rozmaitość, zachodząca w stosunkach głównych momen­

tów bezwładności ziemi oraz w stosunkach rozm aitych prom ieni ziemi, uważanej jako k sz ta łt geom etryczny, dowodzi, że k sz ta łt jej geom etryczny nie zlewa się zupełnie z jej, źe ta k się wyrazimy, kształtem m echanicz­

nym, t. j. z elipsoidą centralną, odpow iada­

ją c ą masie ziemskiej oraz rozkładowi tejże masy. Między innemi, b adania m atem atycz­

ne dowiodły, że kierunek osi ruchu wirowego ziemi tworzy pewien niewielki k ą t z kierun­

kiem najm niejszej osi bezwładności, a zatem i dwie pozostałe główne osi bezwładności leżą w płaszczyznie, k tó ra z płaszczyzną równika ziemskiego nie zlewa się w zupeł­

ności.

D laczego stosunki powyższe ułożyły się w tak i sposób, a nie inaczej,' nie wiemy.

Być może zgóry istniały już warunki, z po­

wodu których stosunek pomiędzy ruchem wirowym ziemi, jej kształtem oraz wewnętrz­

nym rozkładem masy, mógł się unormować tylko na jed en sposób, w każdym razie nie­

wątpliwie przy tworzeniu się brył oraz nor­

mowaniu ich ruchów dostrzedz się daje p ra ­ wo analogiczne do tego, które w naukach biologicznych znane je s t pod nazwą, doboru naturalnego, praw o d o strajan ia się kształtu i ruchu do wymagań równowagi i trwałości.

Otóż dowiedzionem je s t, że jeżeli oś odpo­

w iadająca największemu momentowi bez­

władności (t. j. najm niejsza) nie zlewa się ściśle z osią ruchu wirowego,. to położenie tej ostatniej wewnątrz masy ziemskiej nie je st stałem , a mianowicie ulega ona pewnym w a­

haniom peryodycznym. Z drugiej strony dowiedzionem je st, że, jeżeli kąt, o którym mowa, jest niewielki, to ruch wirowy ziemi je st trw ałym , nie grożącym ziemi żadnym kataklizm em i źe k ą t ten zawsze m ałym po­

zostać musi, co je s t koniecznym warunkiem trw ałości. Gdyby ziemia w pewnej epoce

utrw alania się jej ruchu była b ry łą już zu­

pełnie zakrzepłą, a nierówność znaczna głównych osi bezwładności pociągała za sobą silne w ahania osi ruchu wirowego wewnątrz ziemi, to, ja k powiada Tisserand, siła, dążą­

ca do utworzenia warunków trw ałości ruchu, stopiłaby nanowo masę ziemską, aby wywo­

łać odpowiednie zmiany w kształcie elipsoidy centralnej. Możnaby zapytać, dlaczegóż w takim razie nie wytworzył się zupełnie idealny rozkład m ateryi względem osi ruchu wirowego, rozkład, przy którym zapewnioną byłaby zupełna nieruchomość tej osi we­

w nątrz ziemi? Odpowiedź je st w tym razie ta sam a, ja k na pytanie, dlaczego planety nie k rą żą po kołach tylko po elipsach, albo dlaczego drogi komet nieperyodycznych nie są parabolam i, lecz hyperbolam i. P arabola lub koło są tylko specyalnemi przypadkam i elipsy, można je uważać za elipsy z mimo- środem, równym odpowiednio 1 i 0, gdy dla elipsy są możliwe wszystkie mimośrody po­

między 0 i 1, których je s t ilość nieskończona;

z drugiej strony hyperbola m a miejsce przy nieskończonej ilości mimośrodów większych odległości. Wogóle jednakże, skutkiem wielu wpływów zewnętrznych mimośród zmienia się bez przerwy w pewnych granicach, tak źe gdyby w istocie m iał w pewnym momencie w artość 0 lub 1, to jednakże taki stan mógłby być tylko chwilowym, poczem koło zmieniłoby się n a elipsę, parabola zaś na elipsę lub hyperbolę. P ow racając do kwe- styi położenia osi bezwładności w ziemi, mu­

simy uważać położenie, przy którem n a j­

mniejsza oś bezwładności zlewa się z osią ruchu wirowego, za jeden specyalny przypa­

dek śród tych wszystkich, przy których trw ałość ruchu je st możliwą. Gdyby zaś naw et chwilowo takie zlanie się dwu osi było możliwem, to stan taki m usiałby się zmienić bardzo szybko, zależnie od wpływu sił ze­

wnętrznych n a ruch wirowy ziemi oraz skut­

kiem ciągłych zmian, zachodzących w poło­

żeniu m as wewnątrz ziemi i na jej powierzch­

ni, w arunkujących pewną zmienność k ształtu oraz położenia elipsoidy centralnej.

Pierwszym, który dokładnie zbadał wpływ nierówności głównych momentów bezwładno­

ści na ruch wirowy ciał niebieskich, był E uler. Z poszukiwań tych wypływa, że bie­

guny ziemi bez przerwy zm ieniają swoje po-

N r 25. i

389 łożenie na powierzchni ziemi, a to w taki

sposób, że oś ruchu wirowego zachowuje stały kierunek w przestrzeni (zm iana kierun­

ku wynosi conajwyżej 0,0003"), najbliższa zaś tej osi położeniem główna oś bezwładno­

ści wraz z c a łą ziemią zakreśla dokoła osi ruchu wirowego powierzchnię ostrokręgową w okresie wynoszącym około 305 dni. W i­

dzimy zatem, że ruch biegunów ziemskich odbywa się w taki sposób, że biegun nieba nie zmienia wcale swojego położenia śród gwiazd, natom iast względem osi świata zmienia się położenie całej kuli ziemskiej, a więc i kierunek w przestrzeni wszystkich prostych, norm alnych do powierzchni ziemi.

J a k wiemy, proste owe, czyli piony, w prze­

dłużeniu idealnem przecinają się z pozornem sklepieniem niebieskiem w punkcie nieba, zwanym zenitem; a zatem zenit je s t owym punktem na niebie, którego położenie skut­

kiem ruchów biegunów ziemskich zmieniać się powinno. Położenie zenitu na niebie określonem jest, ja k i położenie każdego innego punktu, przez jego zboczenie oraz wznoszenie proste. Zboczenie zenitu je st nie co innego, ja k szerokość geograficzna, wzno­

szenie proste zaś—to czas gwiazdowy. O stat­

nia ta spółrzędna zmienia się ustawicznie skutkiem dziennego ruchu nieba, nie nadaje

się zatem bardzo do obserwacyi; zmienne po- ! łożenie zenitu przy większej am plitudzie zmian musiałoby wywoływać dostrzegalne zmiany peryodyczne w długości doby gwiaz­

dowej, dzisiaj tej zmienności jednakże zau­

ważyć nie możemy, gdyż dokładność chodu

zegarów astronom icznych nie je s t jeszcze ku | tem u w ystarczającą. D rugim zmiennym ele­

mentem jest, ja k widzimy, szerokość geogra­

ficzna—a zatem i przy tego rodzaju ruchu biegunów ziemskich, ja k wyżej podany, środ­

kiem do ich skonstatowania pozostaje b ad a­

nie szerokości geograficznej.

O wielkości ruchu biegunów na powierzchni ziemi z samej teoryi dowiedzieć się nie mo­

żemy. Z teoryi dowiadujemy się tyle, że płaszczyzna równika z płaszczyzną dwu większych osi bezwładnośei tworzy tylko n a ­ der mały kąt, wynoszący w najlepszym razie przy uwzględnieniu wpływów zewnętrznych zaledwie 0,02" i że, przyjm ując zupełną n ie­

zmienność kuli ziemskiej, można sobie ruch bieguna ziemskiego wyobrazić, jak o połącze­

nie dwu ru c h ó w : skutkiem wpływów ze­

wnętrznych (działanie księżyca i słońca) bie­

gun zakreśla w okresie prawie równym do­

bie, m ałe koło o średnicy zmiennej, zależnej od położenia względnego słońca i księżyca, dosięgającej w maximum 0,04" czyli w mia­

rach liniowych 1,2 m, w minimum zaś spada­

jącej do zera; środek powyższego koła z a ­ kreśla w okresie 305 dni drugie koło dokoła punktu przecięcia powierzchni ziemi z n a j­

mniejszą osią bezwładności. Prom ień tego drugiego koła może być otrzym anym tylko na drodze obserwacyj zmian szerokości geo­

graficznej.

P rac e dawniejszych astronomów, wykazu­

jące ni by to zmianę szerokości niektórych punktów ziemi, nie m ają dla nas żadnego znaczenia, ponieważ gruntow ały się one na m ateryałach obserwacyjnych dokładności b a r­

dzo nierównomiernej, a nigdy ta k wielkiej, ażeby błędy prawdopodobne wielekroć nie przewyższały wielkości, o których skonstato­

wanie chodzi. T ak samo dyskusya rozm ai­

tych wartości dla szerokości jednego i tego samego obserwatoryum , otrzym anych w róż­

nych epokach, doprowadziła do wniosku, że m ateryał nie jest dostatecznie jednolity, aby różnice można było kłaść w części na k arb zmian szerokości. Około połowy bieżącego stulecia podjęte zostały pierwsze próby wy­

kazania wahań szerokości na zasadzie spe- cyalnie w tym celu podejmowanych obserwa­

cyj. P rac e Bessla w tym kierunku nie do­

prowadziły do żadnych rezultatów . Owoc­

niejszą była praca P etersa, który n a zasadzie 274 obserwacyj gwiazdy biegunowej, doko­

nanych w obserwatoryum pułkowskiem w l a ­ tach 1842 — 1843, skonstatow ał wahania szerokości tej dostrzegalni o obszarze 0,08"

w okresie, zbliżonym do obrachowanego przez

j

E ulera; nie był on jednak w stanie orzec na

| pewno, czy w ahania te nie są w jakim

| związku z roczną zmianą elementów m eteo­

rologicznych i zmiennemi w arunkam i obser­

wacyi. N yren oparł swoje badania na 762 [ obserwacyach gwiazdy biegunowej, dokona­

nych w różnych czasach w okresie od r. 1842 do 1872 przez P e te rsa , W . Struvego, G-ylde-

J

na oraz przez niego samego również w obser­

watoryum pułkowskiem i otrzym ał re zu ltat

przeciętny, zbliżony do otrzym ago przez Pe-

I tersa. Podobne obserwacye prowadzone były

390

Ń r 25.

w Grreenwich, a z dyskusji ich, dokonanych przez Maxwella i we dwadzieścia kilka la t póź­

niej przez Downinga, wypływają re zu ltaty , podobne do pułkowskich.

(Dok. nast.).

M arcin Ernst.

Zabarwienie oehponne

n zwierząt nccn-^rcłi.

Jakkolw iek wiele pisano o barw ach naśla­

dowczych ochronnych u zw ierząt dziennych, nie zwrócono dotąd należytej uwagi na za­

barwienie o zm roku, przy świetle księżyca i gwiazd.

Łatw o przecież zrozumieć, że wiele zwie­

rz ą t potrzebuje ochrony więcej w nocy niż we dnie, ja k np. liczne drobne ssaki wycho­

dzące w nocy na żer : gryzące, owadożerne, roślinożerne i t. d. Zwierzętom mięsożernym, szukającym w nocy zdobyczy, również są po­

trzebne barw y ochronne i rzeczywiście nie­

k tó re nocne zw ierzęta drapieżne są zupełnie^

lub prawie zupełnie czarne. To samo można powiedzieć o ptakach, gadach, rybach i owa.

dach, które w dzień siedzą uk ry te w dziu.

ra ch lub wśród gęstwin roślinności, w nocy zaś wychodzą na polowanie. Liczne zwie­

rz ę ta dzienne spędzają noc w m iejscach b a r- dzo odsłoniętych, mogą być przeto łatw o tępione przez wrogów i potrzebują w nocy barw ochronnych.

P rzy k ład y zabarw ienia ochronnego u zwie.

rz ą t nocnych podaje nam w swych p ra cac h p. Y e rrił ‘).

W wielu razach barw y ochronne służą równie dobrze na dzień ja k i na noc. Do takich barw należy kolor zielony ptaków,

•) A, C. Y erril : a) N achtliche S cliu tzfar- bung b ei Saugethieren, V ogeln , F isch en , In secłen u. a. w. durch natiirliche A ualese entw ick elt.

b ) Farbenanderungen in der N aeht und ara Tage bei einigen F isch e, und dem Tintenfisch m it B e- m erkungen iiber ihren Schaf. N atu rw issen - schaflliche Rundacliau, 1 8 9 7 , n-r 2 3 .

żyjących wśród liści, różne odcienie b ru n a t­

nego i szarego u ptaków i ssących, które przebyw ają na ziemi między kamieniami, suchemi liśćmi lub na pniach drzew, oraz biały kolor zwierząt zimowych i podbieguno­

wych. Inne barwy we dnie nie ochraniają zupełnie, skutecznie zato działają w nocy.

W taki sposób zachowuje się kolor czarny lub bardzo ciemny, który we dnie je s t wi­

doczny w nocy zato czyni zw ierzęta niewi- dzialnemi, gdyż najwyraźniejszem d ziała­

niem św iatła księżycowego je st wywoływanie silnych, czarnych cieniów. B iałe lub żółtawe plamy i pręgi ułatw iają jeszcze złudzenie, naśladując wybornie promienie św iatła, prze­

św iecające w cieniu. C zarne lub ciemno­

b ru n a tn e pręgi u ryb, spoczywających wśród traw i wodorostów morskich, zacierają ich zarysy i wyglądają na cienie traw . Podobne [ wrażenie spraw iają czarne płetwy i ogony.

P rę g i tygrysa, plam y pantery, lam p arta i j a ­ g u ara większe m ają znaczenie o zmierzchu lub przy blasku księżyca niż w dzień. W iele drobnych nocnych ssaków m a barwę jasno lub ciemno szarą, k tó ra je w nocy doskonale chroni, chociaż w dzień, kiedy przebywają wśród zielonych roślin, odwiedzanych i poże­

ranych przez inne zw ierzęta, je s t bardzo widoczna. P . Y erril przekonał się, źe ciem­

noszara mysz polna czyli polnik (Arvicola) je st prawie niewidzialna, naw et tam , gdzie się licznie zbiera wśród traw y i na ta k bliską odległość, że słychać jej gryzienie.

U owadów spotykamy często barwy, które oczywiście chronią je w nocy i których po­

wstanie d a się objaśnić tylko zapomocą do­

boru naturalnego. We dnie barwy te bywa­

j ą także ochronne, najczęściej jed n ak są b ar­

dzo widoczne.

W iele motyli posiada jasn e zabarwienie, we dnie zupełnie niepodobne do ich zwykłego otoczenia, np. czarne, szafirowe i białe z żół- tem , lub pomarańczowemi kreskam i i plam a­

mi, czerwonc-pomarańczowe z czarnemi prąż­

kam i i centkam i na górnej a naw et często i na dolnej powierzchni skrzydeł. Takie b a r­

wy zw racają na siebie uwagę zarówno w lo­

cie ja k i w spoczynku.

W e dnie dostateczną ochroną tych motyli je s t żywość i delikatność zmysłów, w nocy zaś, kiedy śpią ze złożonemi skrzydłam i, b a r­

wa ich je st zupełnie zastosowana do barw y

N r 25.

391 kwiatów, na których się znajdują. Owady

nocne, żyjące na ziemi, ja k np. osy ziemne, świerszcze, mrówki są czarne lub ciemno­

brunatne, a więc w nocy niewidzialne, dzień zaś większość ich spędza w ukryciu. W iele owadów, wystawionych na niebezpieczeństwo zarówno we dnie ja k i w nocy, przyswoiło sobie zielony lub żółtawy kolor, chroniący zawsze zwierzęta żyjące wśród liści, np. zie­

lone koniki polne.

Wogóle plamy i pasy silnie odbijających od siebie ciemnych i jasnych barw, są zdaje się korzystniejsze przy świetle księżyca niż przy świetle słońca zarówno dla ptaków ja k i dla owadów.

G ady są przeważnie zwierzętam i dziennemi i spoczywają zwykle ukryte w jam ach i szpa­

rach, to też prawdopodobnie mało się wśród nich spotyka przykładów zabarwienia ochron­

nego w nocy. Moglibyśmy je znaleźć chyba poznawszy lepiej obyczaje gatunków pod­

zwrotnikowych. U nocnych zw ierząt ziemno­

wodnych barwy ochronne są pospolite, w nie­

których razach służą wyłącznie na noc.

Praw ie zupełnie czarne gatunki salam andry (Am blystom a punctatum i A m b. opacum) m ają białe lub jasno-żółte plamy, których oczywiście nabyły drogą doboru naturalnego dla ochrony w nocy.

W śród badań nad powyźszemi zjawiskami w latach 1885—1887 p. Y e rril odkrył nie­

spodzianie w W oods H all, że pewne ryby przyjm ują we śnie* barwę zupełnie różną od dziennej. Niem ogąc przeprowadzić bardziej szczegółowych badań p. V erril ogłasza swoje niedokładne jeszcze spostrzeżenia, aby inni badacze mogli je dalej prowadzić i uzupeł­

niać. Badań dokonywano przeważnie późno w nocy, między godziną 12-tą a 2-gą. P ło ­ mienie gazowe w akw aryach były tak po- przykręcane, że zaledwie dało się odróżnić kształty i kolory ryb. P rz y wielkiej ostroż­

ności udaw ało się oglądać we śnie wiele g a ­ tunków, ale często najlżejsze wstrząśnienie wody lub powietrza budziło ryby. W wielu razach zabarwienie staw ało się poprostu ciemniejszem lub wyraźniejszem w porów­

naniu do zabarw ienia dziennego, ja k np.

u flonder. R yby o ciemnych plam ach lub marmurkowym deseniu m iały w nocy deseń ciemniejszy lub silniej odbijający od tła .

U kilku gatunków, blizkich naszej strze-

belki (Phoxinus), np. u Fundulus, podłużne lub poprzeczne ciemne pasy staw ały się wprost czarniejsze lub wyraźniej zarysowane, a u M enticerrus nebulosus ukośne pręgi po­

przeczne ostrzej występowały. Podobnie zachowywały się inne ryby, choć niewiadomo czy spały wtedy. Ponieważ jed nak flondry, p strąg i i inne ryby mogą i w dzień zmieniać barwę stosownie do otoczenia, nic dziwnego, że w nocy kolory ciem nieją, choć zwierzę nie śpi, a w każdym razie ta zmiana barwy ma na celu ochronę.

U pewnych ryb spotykam y daleko osobliw­

sze zmiany. P s trą g złocisty (Stenotam us chrysops) je s t we dnie zwykle jasny, srebrzy­

sty z odcieniem tęczowym. W nocy, kiedy śpi przybiera barwę ciem no-brunatną z sze­

ścioma poprzecznemi czarnemi pasam i. K ie­

dy jednę z tych ryb obudzono nagłem pod­

kręceniem gazu sta ła się odrazu srebrzystą, ja k w dzień. P s trą g złocisty spoczywa zwykle wśród m ułu i traw y morskiej, łatwo więc zrozumieć ochronne znaczenie jego z a b a r­

wienia w nocy. M onacanthus sp. je s t w dzień I brunatno i ciemno-oliwkowo marm urkowany, płetwy zaś i ogon m a ciemniejsze. W nocy zabarwia ciało na jasno-szaro, prawie biało, a płetwy i ogon na czarno.

P . V erril badał także kilkakrotnie śpiącą kałam arnicę (Logilo Pealei), k tó ra spoczywa pochylona na końcu ogona i na częściach podstawowych ramion, złożonych i wyciąg­

niętych ku przodowi, tak, że głowa i przed­

nia część ciała są wzniesione ku górze, zo­

staw iając przestrzeń do oddychania; barwy są ciemniejsze, a plam y wyraźniejsze niź we dnie z powodu rozszerzenia b runatnych i czerwonych chromatofarów.

A . Ś.

O SIARCE.

(Ciąg dalszy).

P rzystępuję do opisu najbardziej nas in te­

resujących zakładów w Czarkowach. Ozar-

kowy, wieś należąca do Pusłowskich, leży

3 9 2 WSZECHŚWIAT.

N r 25.

w malowniczem położeniu blisko południowej granicy guberni kieleckiej, n a prawym b rze­

gu Nidy, o niecałą milę od jej ujścia do W isły. Obecność tam siarki była znana od- dawna, regularne zaś jej dobywanie d atuje się dopiero od 1795 roku; odbywało się ono z początku wprost na odkrywkę, wkrótce jednak przybrało bieg system atyczny, zało­

żono kopalnię i ta istniała z rozm aiłem po­

wodzeniem do roku 1846, w którym to roku, dosięgnąwszy głębokości około 11 m od po­

ziomu teraźniejszego szybu M arya, a 7 m przy szybie Genowefy, i wyczerpawszy za­

w a rtą do tej głębokości rudę, zaprzestano eksploatacyi, niechcąc łożyć na zaprow adze­

nie m achiny parowej, koniecznej do pompo­

wania wody w celu obniżenia poziomu wod­

nego. W tym okresie czasu wydobywano siarkę z rudy, w ytapiając j ą sposobem ognio­

wym i prawdopodobnie wzorując się na ap a­

ra ta c h rom ańskich. O ilościach wydobytej w tym okresie siarki, niem a danych—z p o ło ­ żenia jednak kopalni i śladów rob ó t owo- czesnych można wnosić, że ilość ta b y ła ma- łoznaczną. Dopiero w 1869 r. pp. F ra n c i­

szek i Zygm unt Pusłow scy dali fundusz na prowadzenie dalszych robót, które były uskutecznione pod kierunkiem p. H em pla.

Obecność siarki zaznacza się w Czarko- wach, tak ja k i w wielu innych miejscowo­

ściach okolicznych—ta k zresztą ja k i w Sy­

cylii, obecnością wód siarczanych i gipsu łupkowego lub krystalicznego, przesiąknię­

tego m ateryam i organicznemi lub bitum i- nicznemi, co zdaje się potw ierdzać wyżej wyłożoną teoryą M ottury pow staw ania pokładów siarkowych. O geologicznej n a tu ­ rze tych pokładów mówić nie będę, są one w polskim języku opisane przez p. K onda- kiego w Przeglądzie technicznym z r. 1883.

Pow ierzchnia g runtu, będącego własnością zakładu, przedstaw ia niereg u larn ą figurę, w największej długości w kierunku z zachodu na wschód około 770 ot, najw iększa szero­

kość mniej więcej w kierunku trzech szybów głównych, od północy n a południe, wynosi około 250 m i dotyka do gruntów dworskich, ogrodów włościańskich, a w m ałej części—

około 90 m — do rzeki N idy. G runty wło­

ściańskie leżą po obu bokach kopalni a nie w kieruaku upadu warstw. G ru n t ten, w części niezajętej przez sam zakład przed-

staw ia od strony południowej wzgórza o sil nym spadku, na których w pewnem oddaleniu stoi pałac właścicieli, w stronie zaś połud­

niowej stanowi płaszczyznę rzeki Nidy, za­

ję tą ju żto przez ogrody warzywne, jużto przeznaczoną na sypanie rajm ówki i m iału,—

część przy tyk ająca do N idy stanowi łąkę.

K opalnia, zwana „O patrzność Boska”, rozciąga się od wschodu na zachód, w for­

mie łu k u wygiętego ku północy, którego końce, oddalone od siebie około 280 m w prostej linii, podobno nie sięgają jeszcze końca pokładów, jakkolwiek ostatnie dwa wschodnie szyby— bez nazwiska (19) i L u d ­ wik, ja k się zdaje, nie zawierały siarki. G łę ­ bokość kopalni eksploatowanej do r. 1846 wynosiła, ja k wyżej wspomniałem, około l i m od poziomu teraźniejszego szybu M arya;

przy nowych robotach w r. 1877 i 1878 po­

głębiono chodnik główny do 15 m od tegoż poziomu, obniżając poziom wody do g łębo ­ kości przeszło 20 w od poziomu szybu G e­

nowefa, co wyniesie mniej więcej 25 w niżej poziomu szybu M arya.

W arstw y, jakie się pokazały tak przy wstępnych poszukiwaniach świdrowych, ja k i przy następnych biciach szybów, idą w po­

rządku następującym : 1) ziemia rodzaj na, 2) glinka tak zwana mam utowa, 3) kurzaw- ka, 4) ił siwy, 5) ił z odłam kam i kwarcu, 6) wapień łupkowy, 7) wapień piętrowy, 8) ru d a siarkowa, 9) gips blaszkowy, jako pod­

k ła d siarki i ostatecznie wapień z odłam kam i chinitów, czyli ta k zwana opoka. N a tu ra l­

nie, że nie wszystkie te warstwy w ystępują w opisanym porządku, grubość warstw je st zm ienna, a naw et w wielu miejscach widać b ra k pojedyńczych ogniw tego szeregu. R o ­ bót świdrowych było kilka, dokonanych przed założeniem kopalni, rezu ltaty dwu z nich są mi znane, a inne, o ile się zdaje, dały negatyw ne wyniki. Otw ór pierwszy był zaczęty w 1868 r., w miejscu leżącem między szybami Genowefa, L eontyna i Nelo, próby były b ran e co 2 stopy,—dał wskazówki n a ­ stępujące :

G ru b o ść w arstw y

Do 4,00 w ziemia rodzaj na . . 4,00 m

4,57 „ glinka m am utowa . 0,57 „

7,62 „ ił s i w y ...3,05

8,53 „ ił z kwarcytem . . 0,91 „

10,36 „ ru d a siarko w a. . . 1,83 „

N r 25.

393

G ru b o ść w arstw y

do 10,97 m warstw a iłu . . . 0,61 „ 17,37 „ ru d a siarkow a. . . 6,40 „ 19,80 „ gips blaszkowy . . 2,43 „ do 55,68 m i dalej wapień z chini-

t a m i ...nieznaczna Drugi otwór świdrowy na południe szybu Nelo wskazał następujące uwarstwienie :

do 7,92 m nasypy i stare roboty 8,53 „ rumowisko wapieni

14,62 „ ru d a siarkowa, grubość warstwy 58,5 „ ciągła opoka. 6,1

Bogactwo kopalni obliczano w taki sposób, źe z próbek branych co 2 stopy wybierano mechanicznie rudę siarkową i z oznaczonej w niej ilości siarki wnoszono o bogactwie rudy; oddzielnie oznaczano ilość siarki w r u ­ dzie ze złożem. Rzecz prosta, że pierwsze cyfry nie m iały żadnej w artości, a tem s a ­ mem i wnioski o bogactwie rudy na nich oparte. Cyfry te wynosiły od 5 % do 67°/0 siarki, a średnie z nich dla otworu pierwsze­

go wykazywały bogactwo rudy blisko 30°/o siarki, dla otworu drugiego średnio 16%

siarki. W łaściwem bogactwem rudy winna być średnia zaw artość rudy w raz ze złożem, bo ta k a idzie do przerobu, i ta wynosiła dla obu warstw w otworze pierwszym 11,20% siarki, w granicach od 7 do 25%

siarki, zaś w otworze drugim 6 % siarki, w granicach 3 —10% siarki. C. wł. rudy wraz ze złożem w otworze pierwszym 2,39 , w otworze drugim 2,53 ; 1

2 pola przy­

stępnego do odbudowy m iał zawierać 267 kg siarki w otworze pierwszym, zaś 152 kg siar­

ki w otworze drugim . J a k roboty w kopalni przekonały, ru d a w wielu miejscach zawiera więcej siarki niż to w ykazały próby, brane ze świdra, co zresztą było do przewidzenia.

Upad pokładu je s t około 45° w kierunku ku północy, t. j. ku Nidzie.

K opalnia „O patrzność B oska” m iała 9 szybów dawnych, w części zasypanych, m ia­

nowicie szyby : M ichał, Antoni, M atka Boża, Maszynowy, K ieratow y, R ozalia, Pochyły, szyb bez nazwy (19) i Ludw ik—i 11 szybów nowych: W jazdowy, W entylacyjny, wydo- byw alny— M aryetka, F ranciszek, Nelo, wy- dobywalny — M arya, Leontyna, wodny— G e­

nowefa, Zygm unt, wydobywalny bez nazwy i pochyły— K saw ery.

K ierun ek i miejsce położenia szybów d aw ­ nych wskazują miejsce i rozm iary kopalni starych. Głębokość szybów nowych je s t

i

rozm aita, co w części także pochodzi ze znacznych różnic w poziomie samej po­

wierzchni ziemi, wynoszących do 8 m, głębo­

kość ta nie przechodzi 25 to, ja k w najg łęb ­ szych szy b a ch : Genowefa, wydobywalny, Leontyna i Wjazdowy. Te różnice w pozio­

mach gruntu wielce ułatw iają roboty w h u ­ cie. Poziom najniżej położonego szybu wod­

nego Genowefa je st o 2,6

wyżej nad wy- I sokim stanem wody na Nidzie, odległej od

tego szybu o 415

.

K opalnia sam a, ja k ją widziałem ostatni raz 1878 r. i 1882 przedstaw iała się nie- tylko bardzo dobrze, ale naw et ja k na k o ­ palnię tak m ałą—zbytkownie. Znać, źe była założona i prowadzona przez doskonałego znawcę. Chodniki obszerne i wygodne, sta ­ rannie drzewem ocembrowane, komunikacya dobrze obmyślana i łatw a, wentylacya n a tu ­ raln a a jed n ak możliwie dobra, osuszanie zupełnie w ystarczające. W chodzi się do kopalni przez szyby wydobywalne, albo do­

godniej szybem pochyłym po schodach drew­

nianych, do pierwszej galeryi tak zwanej gruntsztreki. G alerya ta sucha i obszerna, całkowitej długości około 220

, biegnie w kierunku pokładu, który na tym poziomie prawie całkowicie został już wybrany. Z tej galeryi chodnikiem pochyłym, po kilkudzie­

sięciu schodkach drewnianych schoJzi się do drugiej galeryi w tym samym kierunku idą­

cej i równie długiej, ta galerya je st również sucha, z niej schodzi się do trzeciej najniż­

szej, w której się ju ż zbierają wody z całej kopalni. G alerya ta ma stały upad ku szy­

bowi wodnemu Genowefy. G alerye te, łą ­ cząc się z sobą chodnikam i poprzecznemi tworzą tak zwane przecinki, mniej lub wię­

cej wybrane. N ajw iększa grubość warstw rudy siarkowej dochodzi w dolnej galeryi do 9

.

W oda dostaje się do kopalni najwięcej

w części zachodniej kopalni, z okolic szybu

M aryetka (3) i wentylacyjnego (2). W oda

ta je s t w części nasycona siarkowodorem

i jak o ta k a w zetknięciu z żelazem kutem

lub cynkiem przy dostępie powietrza niszczy

te m etale. W oda, dostająca się ze wschodniej

części kopalni, je st czystą wodą źródlaną

394

N r 25.

i mogłaby być użytą, do kotłów i machiny parowej w miejsce wody z pewnym kosztem pompowanej z Nidy i sprowadzanej ru ram i drewnianeini. Oprócz tych dwu głównych źródeł z całej kopalni przesącza się jeszcze pewna ilość wód—-i te wszystkie wody zbie­

ra ją się w jednę masę wód, zbiegającą po pochyłości dolnej galeryj do d n a szybu wod­

nego Genowefy, głębokiego n a 23 m, skąd m aszyna parow a przy pomocy dwu pomp ssąco-tłoczących podnosi je nazew nątrz ko­

palni. Pom p było dwie, każda o średnicy 0,182 m i skoku 0,967 m. P rzy wolnym ruchu maszyny daw ały po 15 skoków na m inutę, ilość więc wody, którą te pompy m usiały wydobyć, można oceniać (0,182 = pow.

0,026 m2 X 0,967 = 0,025142 ro3 x 15 =

=

0,377

2

0,754 m3) n a 750 litrów na m inutę czyli 45 m3 n a godzinę. R óżnica poziomów szybu wodnego i wysokiego stan u wody na N idzie je s t ja k ju ż mówiłem 2,6 m, co razem z wyniesieniem wylotu ru ry odpły­

wowej 1,15 m M aje różnicę 3,75 m, a to przy odległości od Nidy 415 m daje spadek 9 m m na 1 m bieżący, spadek dozwalający wygod­

nie odprowadzać wody z kopalni do N idy prostem korytem drewnianem . Do obsługi kopalni była m achina parow a E gelsa w B e r­

linie z kondensacyą, o sile 12 koni, i dwa kotły parow e kornwalijskie dla zmiany.

K opalnia dzięki licznym szybom je s t do­

brze przew ietrzana, w niektóre tylko dni upalne, zwłaszcza w godzinach popołudnio­

wych, dostęp do odleglejszych części mógłby być niebezpiecznym, dla b ra k u powietrza i światło w nich gaśnie. Gazów palnych w niej niem a— siarkow odoru ilość bardzo nieznaczna.

P lan robót w kopalniach daw ał inżynier górniczy, który w tym celu zjeżdżał co mie­

siąc na miejsce. W yznaczał on kierunek no­

wych chodników i wskazywał przecinki do wyrobu. Roboty w samej kopalni były p ro ­ wadzone pod kierunkiem miejscowego szty­

g a ra , przez górników, rekrutujących się z miejscowej ludności rolnej i względnie dobrze wyrobionych. Z bierali się oni w g ru ­ py, zwykle po sześciu i k ażda ta k a g ru p a m iała wyznaczony dla siebie przecinek. N a ­ rzędzia górnicze mieli swoje, napraw y ich mógł dokonywać kowal lub cieśla fabryczny n a ich rachunek; lam pki, olej do nich i inne

drobiazgi ja k również dynam it, stupiny i pi.

stony dostarczał im zakład po cenach kosztu.

B ezpłatnie mogli tylko korzystać z lin i wind w szybach federunkowych, a z wózków ko­

lejowych i ręcznych na powierzchni ziemi.

Z a p ła tę pobierali od m etra kubicznego rudy w kaw ałach, dobytej z ziemi i złożonej na powierzchni w miejscu oznaczonem przez sztygara, za p ła ta ta wynosiła 1,40 rub. za 1 m 3 rudy. R oboty w kopalni dokonywały się zimą, jak o w porze roku, w której ludzie niezajęci przy roli są mniej wymagający i w której w całej kopalni je st dobre po­

wietrze.

N a cenę kosztu dobytej rudy, oprócz za­

p łaty górnikom , okazywały wpływ jeszcze koszt utrzym ania i obsługa kotłów, machin i pomp parowych, czyli osuszanie kopalni, bicie szybów, chodników i ich utrzym anie, a więc drzewo kopalniane, żelazo, także cieśle, kowal i szty gar, którzy oprócz zapłaty otrzymywali także mieszkanie, światło i opał, wreszcie utrzym anie i reparacya kopalni, naczynia i a p a ra ty do zwózki rudy, rozm aite niezbędne drobiazgi, zresztą koszty admini- nistracyjnej n atu ry , jakoto pensye zarządu, pomoc lekarska, korespondencye, podróże i t. p., bardzo um iarkowane, bo na kopalnię i hu tę te koszty wynosiły zaledwie niecałe 3 000 rs. Otóż wszystkie te wydatki podno­

siły wartość 1 m 3 rudy w kaw ałkach złożonej na pow. ziemi do 3,33 rub., przy jednorocznej produkcyi 3 750 m 3 rudy; w tem jed nak nie je st policzony procent od kap itału zakłado­

wego i obrotowego, a także nie uwzględniono am ortyzacyi. C yfra ta w porównauiu z w a­

runkam i sycylijskiemi nie je s t wcale wysoką.

Widzieliśmy tam bowiem, że koszt 1 tonny rudy przy rocznej produkcyi 4 —5 000 ton, to je s t takiej ja k w Czarkowach, wynosił przy zupełnie pierw otnych środkach 6,50 fr.

za tonnę, co stanowi 8,02 fr. za 1 m3 po kursie 37 kop. za frank = 2,97 rub. za 1 m 3, t. j. o 10% tylko taniej niż w Czarkowach.

R uda, w yłam ana w kopalni, wyciąga się w postaci dużych b ry ł i kawałów, pozosta­

wiając w kopalni złoże i miał. R u d a ta m ia­

ła według rozm aitych sprawozdawców za­

wierać 20— 25% siarki, nadto miejscowy

zarząd zapewniał, że w głębszych pokładach

je s t ru d a o 30, a naw et o 5 0 % siarki. Te

jed n ak rudy, ja k ie m iałem sposobność obser­

N r 25.

395 wować, m iały po potłuczeniu od 1 — 17%

siarki; nie mówię tu naturalnie o wybranych kawałach, które m ogą całe gniazda czystej siarki zawierać. Prawdopodobnie, biorąc przeciętnie ca łą masę rudy ja k a je st w ko­

palni, procentowość je s t wyższa, bo n ajb ogat­

sze części przechodzą w m iał. R u d a ju ż z k o ­ palni wychodzi wilgotną, a leżąc na odkry- tem powietrzu, nie wysycha, lecz nabiera jeszcze więcej wody z deszczu i wilgoci.

Sucha ru da daje większy wydatek siarki przy znacznie mniejszem zużyciu pary, niż mokra i dlatego w 1877 r. postawiono osobno dwie suszarnie do jej suszenia. Suszarnia pojedynczo wzięta jestto wąski a długi do 40 m budynek z grubego muru, wzdłuż któ­

rego idzie podwójny kanał przeprow adzający gazy z ogniska umieszczonego zewnątrz, tam i z powrotem. N ad kanałem biegnie p ara szyn pod kolejkę, ściana przednia i tylna jest opatrzona podwójnemi drzwiami. Je d n ą stroną wprowadza się do suszarni szereg wagoników z rudą, które po jej wysuszeniu wyprowadzają się stroną drugą. Tem pera­

tu ra w suszarni wynosi od 50—80° C sto­

sownie do wilgotności rudy i intensywności roboty w hucie. Różnica poziomu g runtu dozwalała na to, żeby rudę ze składów p ro ­ wadzili wprost do suszarni, a stąd, bez po­

trzeby podnoszenia jej, na poziom górnego dna cylindrów parowych, do których mogła być wprost z wagoników wrzucana.

H u ta właściwa mieściła się w osobnym murowanym budynku obok kotłowni. W niej były zawieszone na osiach na drewnianem rusztow aniu cztery pionowe kotły z żelaz­

nej 13 m m blachy, konstrukcyi samego Tho­

masa, a będące uproszczoną form ą opisywa­

nych poprzednio. K otły te o pojedynczych ścianach, miały 1 w średnicy w świetle, wy­

sokości przeszło 3 m , u góry opatrzone wy.

pukłą pokrywą żelazną łatwo się odejmującą, pokrywa ta m a kółko w środku, przez które przechodzi łańcuch na windę, dla łatw iejsze­

go jej podnoszenia, a także znajdują się w niej ru ry z kranam i dla wypuszczenia po­

wietrza i pary. U góry kotła, w ścianie bocz­

nej, je st również ru r a z kranem dla dopusz­

czania pary. N a osi kotła je st umocowane półkole zębate, którem u nad ając ruch zapo- m ocą śruby korbowej m ożna cały kocieł obrócić i tym sposobem opróżnić go z ładun­

ku rudy. O 1,8 m od górnego brzegu kotła je st ruszt z żelaza lanego 0,05 m gruby, na nim umieszcza się plecionka z witek wierz­

bowych, stanowiąca rodzaj sita dla zatrzy ­ m ania rudy. R uszt ten spoczywa na kotle półkolistym żelaznym lanym, o średnicy u góry 0,9 m, głębokim 0,8 w. D no tego kotła lanego je st o 0,2 m oddalone od dna kotła zewnętrznego i kończy się sztucerem również z lanego żelaza,[przechodzącym przez dno zewnętrznego k o tła nazewnątrz aparatu.

Sztucerem tym spuszcza się wytopiona siarka, zamyka się on czopem żelaznym, który może być obluzowany przy pomocy mechanizmu drągowego, podobnego do tego, ja k i zamyka wentyle bezpieczeństwa przy kotłach p aro­

wych. W dnie k o tła zewnętrznego są rów­

nież dwie calowe rury z kranam i, jed n a dla wprowadzenia pary, druga dla upustu skrop­

lonej wody.

W ytapianie odbywa się w taki sposób;

Po wytopieniu porcyi poprzedniej odśrubo- wują się ru ry parowe, otwiera się górną po^

krywę i podnosi ją windą do góry, następnie przy pomocy korby obraca się cały cylinder otworem górnym ku dołowi, przez co cała jego zawartość wypada, resztę się gracam i usuwa i obraca się go do pierwotnego poło­

żenia; wtedy wózkami kolejowemi dowozi się rudę wysuszoną i napełnia nią cylinder do samego wierzchu, poczem pokrywę opuszcza, przytw ierdza ją do cylindra i wiąże ru ry p a ­ rowe. W tedy przystępuje się do wytapiania.

Otwiera się więc k ra n u dolnej ru ry parowej i k ran u pokrywy dla wypuszczenia powietrza z aparatu. Gdy tym kranem zacznie wycho­

dzić sucha p ara, zamyka się go, a natom iast otwiera górną ru rę parową. Zaczyna się wytapianie, siarka spływa przez plecionkę z łoziny i ruszt do dolnego zbiornika z lane­

go żelaza razem ze skroploną wodą, — siarka zbiera się na dnie, woda zaś przelewa się przez górny brzeg zbiornika do k o tła zewnętrznego, skąd od czasu do czasu spusz­

cza się kranem wodnym. Po wytopieniu siarki zam yka się oba krany parowe, otwiera kran powietrzny, którym wypuszcza się n a d ­ m iar pary, obluzowuje czop u sztucera u pu s­

towego i spuszcza wytopioną siarkę do p od ­ stawionych form drewnianych. Poczem ro z­

poczyna się operacyą nanowo. W ytapianie

jednej takiej porcyi trw a 6 godzin—licząc

396

razem z naładowaniem i wyrzuceniem reszty.

Ciśnienie p ary 4 atm . K ocieł jeden obej­

muje 1,5 m 3 rady, t. j. 1840 kg. Chcąc oszczędzić pary, której wiele m arnu je się skutkiem silnego prom ieniowania pojedyń- czych ścian kotła, a również ochronić te ściany od nagryzania, wykładano cały kocieł wewnątrz cienkiemi deskami, przez co obję­

tość k o tła zm niejszała się do 1,15 m 3 rudy, t. j. .1 4 1 0 kg. Przekonano się jed n ak n a ­ stępnie, że je s t korzystniej spotrzebowywać ca łą objętość a p a ra tu i deski wyrzucono.

W ydajność a p a ra tu podawano rozm aitą.

Doświadczenia jed n ak próbne a co w ażniej­

sze i pew niejsze—rachun ki ze szmelcerami przez czas dłuższy prowadzone, wykazały cyfry następujące :

W y topiono

i 8 : w a p a ra ta c h wyłożonych deskami, ru d a nie suszona sztucznie;

C : w a p a ra ta c h wyłożonych deskami, ru d a suszona w suszarni;

D : po wyrzuceniu desek, ru d a wysu­

szona.

v

Aotiow kQtia rudy giarki noścl

A ) 2028 141 0 kg 3705,480 ton 293,969 ton 7 ,9 % gf B ) 1343 1 410 1 893,630 164,596 8 , 7 % “ C) 509 1 410 717,690 70,599 9 , 8 % '3 D ) 1482 1 840 2 726,880 253,991 9 , 2 % £

W idzimy z tego, ja k a p a ra t parowy nie­

dokładnie działa. P rzypuszczając p rz ecięt­

ną zaw artość siarki w rudzie w kaw ałkach tylko na 15% , to i tak blisko połowa siarki pozostała niewytopioną. Samo wprawdzie manipulowanie pozostawiało w Czarkowach wiele do życzenia— te i inne poprawki m ogły­

by bezwątpienia wydajność znacznie poprawić, wada jed n ak zasadnicza tkwić musi w sam ej zasadzie aparatu .

P a ry , potrzebnej do w ytapiania siarki, do­

sta rc z a ł kocieł parowy z dwuma bulieram i około 20 m 2 powierzchni ogrzewanej. W ęgla wychodziło około 1200 % . P rzyjm ując, źe zużycie to węgla odpowiadało wytężonej pracy czterech kotłów w ytapiających siarkę, z których każdy obejm ował m aksym alny ła ­ dunek 184 ) kg rudy i p rz e ra b ia ł takich por- cyj 4 na dzień, czyli razem 1 840 X 4

4 =

= 29 440 kg, to wypadnie na tonnę rudy 40 kg węgla; zwracam uwagę, źe przyjm uję

stosunek najkorzystniejszy, a jed n ak widzie­

liśmy w spraw ozdaniach o ap a ratac h T h o ­ m asa, używanych w Sycylii, wprawdzie więk­

szych, że zużycie węgla było podawane na 600 kg na 24 ton rudy czyli 25 kg węgla na tonnę rudy przerobionej.

P rzy wytapianiu zajętych było dwu szmelce- ' rów płatnych od puda wytopionej siarki

kop., 12 hutników płatnych od spustu po 30 kop. i 4-ch palaczy także od spustu po ( 25 kop. P ła c a ta wynosiła ogółem 3,20 rub.

i od tonny wytopionej siarki ( 5 '/4 kop. od p u ­ da). P rości robotnicy w hucie pobierali I 25 kop. dziennie. W ęgla wychodziło ogółem do wytapiania i ogrzew ania suszarni na 1 tonnę wytopionej siarki 610 kg. Ogólna sum a kosztów wytopienia siarki z rudy, nie- licząc procentów i amortyzacyi, wynosiła (przy produkcyi 30000 pud. rocznie — 429 ton siarki) 13,55 rub. od tonny wytopionej siarki.

(Dok. nast.).

Bohdan Zatorski.

K R O N I K A N A U K O W A .

— Promienie Rontgena. W „Buli. de l ’Acad.

de B ru x .” De Heen ogłasza badania nad prom ie­

niam i X, z któ ry ch w nioskuje, jakoby cząsteczki pow ietrza, zaw arte w ru rc e ew akuowanej, miały ważne znaczenie w spraw ie powstawania prom ie­

ni Pióntgena. Oblicza on szybkość, z ja k ą cząs­

teczki te od katodu u ciekają, na 6 0 0 0 0 do 600 000 m, czyli średnio 330 000 m, podczas kiedy J. J. Thomson liczbę tę redukuje do 2 0 0 00 0 m. Jeżeli przyjm iem y, że średnia szyb­

kość cząsteczek pow ietrza w 0° wynosi 485 m, to szybkość 2 0 0 0 0 0 m odpow iadałaby te m p era­

tu rz e 46 0 0 0 0 0 0 stopni.

K ażda tedy cząsteczka ta k a z chwilą spotka­

nia się z jakim kolw iek punktem m ateryalnym wywoła znaczne podniesienie się tem peratury, co się objawi pow staniem fal eteru. F ale te będą tem krótsze, im w yższą będzie tem peratura. N aj­

silniej proces ten objawia się, skoro cząsteczki wychodzące z katody n apotykają cząsteczki biegnące od anody.

W tak i sposób pow stające fale eteru są p ro ­ mieniami X. Poniew aż szybkość prom ieni ka- todalnych znacznie przewyższa szybkość anodal- nych, p u n k t wyjścia prom ieni X m usi fedy leżeć w p obliżu anody. Cząsteczki, niespotykające na

N r 25.

drodze swej odpowiednich cząsteczek przeciw ne­

go kierunku, w padają na ścianki ru rk i i wywołu­

ją ich fosforescencyą. Zjawisko fosforesceneyi atoli wywołane być może również w prost przez promienie P on'gena.

A zatem i prom ienie X eąto tylko fale eteru, powstające przez wzajem ne zetknięcie się cząste­

czek, wydzielanych na przeciwnych biegunach.

Długość ich oblicza De Heen na zasadzie ich tem peratury najwyżej na 0 ,0 0 0 0 0 2 mm, podczas kiedy długość fali prom ieni świetlnych wynosi 0 .0 0 0 7 6 4 — 0 ,0 0 0 3 8 7 mm.

Róntgen badał prom ienie swoje co do ich łam ­ liwości w stosunku do całego szeregu n ajroz­

m aitszych substancyj. W oda nie sprow adza załamania; p rzy pomocy pryzm atów kauczuko­

wych i glinowych otrzym yw ał on fotografie, k tó ­ re pozwalały na skonstatow anie załam ania. J e d ­ nakże re z u lta ty ostatnich doświadczeń były dość ćhwiejne i spółczynnik załam yw ania się promieni X w substancyach tych wynosiłby najwyżej 1,05.

Doświadczenia z pryzm atam i ze ściślejszych me­

tali nie dały pewnych rezultatów w skutek małej przepuszczalności tychże w stosunku do prom ie­

ni X.

W inkelm ann i S traubel ') zajęli się znów do­

świadczeniami temi. Sporządzili oni pryzm aty z żelaza, miedzi, cynku, sreb ra i ołowiu z kątem załamania 30°. W wielkiej płycie ołowianej wy­

cinano szczelinę podłużną, przed k tó rą były usta­

wione trzy pryzm aty w ta k i sposób, że załamanie przez górny i dolny je s t wręcz przeciw ne zała­

maniu, spowodowanemu przez środkowy. W o d ­ ległości 45 m m ustaw ioną została k asetk a z płytą fotograficzną.

Na zdjęciu tem zauw ażyć można, że trz y otrzym ane fotogram y nie leżą na jednej linii;

środkowy był w tak i sposób przesunięty w zglę­

dem linii łączącej dwa inne zdjęcia, jakgdyby spółczynnik załam ania, jeżeli o nim mowa być tu może, był mniejszy od jedności. Zboczenie to wynosiło około 0,2 m m ; jed n ak że różnica ja k a ­ kolwiek zboczenia tego dla rozm aitych metali nie dała się skonstatow ać dokładnie.

Skutkiem tej ostatniej okoliczności powstało podejrzenie, czy w istocie łamliwość prom ieni powoduje owo zboczenie. Jeżeli bowiem zwró­

cimy uwagę na to, że intensywność przepuszczo­

nych prom ieni zm niejsza się ze zwiększaniem grubości m etalu w pryzm acie, to i na karb tego możemy zapisać owo zboczenie.

N astępnie pozostawiono tylko środkowy p ry z ­ m at; jeżeli bowiem te ra z obraz szczeliny w ypad­

nie po stronie kantu pryzm atu, spółczynnik z a ­ łam ania m niejszy je s t od 1. Z całą dokładno­

ścią zauważyć się dało, że w każdym razie nie nastąpiło cofnięcie się, a zatem spółczynnik za ła­

m ania dla żelaza względem pow ietrza, jeżeli nie

') W iedemanns A nn., tom 59, sti\ 324.

3 97

je s t równy jedności, to tylko m niejszy od niej być może.

To, że w szystkie do obecnej chwili w ypróbo­

wane ciała posiadają spółczynnik załamanir.

m niejszy od jedności, upew nia nas w tem, że promieni Rontgena szukać należy pomiędzy ultrafioletowemi.

F. F.

— 0 fizyologic nym wpływie gromieni Ront- gena. Ciekawe doświadczenia w tym kierunku podjął niedawno prof. E lihu Thomson. P rzeko­

nał się on, że wpływ ten w istocie w yraża się przedew szystkiem w zaczerwienieniu skóry, któ­

re po upływie 3 do 5 dni prawie zupełnie znika.

Jednakże dziewiątego dnia miejsce to nanowo zaczyna się czerwienić i nabiera cech rany od oparzenia, k tó ra po straceniu skóry goi się b a r­

dzo powoli. Taki przebieg Thomson zauw ażył tylko p rzy dłuższem działaniu prom ieni na skórę z odległości bardzo małej. Zbudował on szcze­

gólną ru rk ę , pozw alającą zbliżać rękę do anodu platynowego na odległość 16 mm i wystawiał środkowy palec w ciągu 12 m inut na te p rom ie­

nie; zre sztą cała ręk a osłonięta była p ły tą oło­

wianą, 1,6 mm grubą. W płycie tej nad palcem środkowym zrobiona była szpara 19 X 7,5 mm.

Jedna część tak eksponowanej skóry palca była nieosłonięta, druga pokryta była blachą glinową, a trzecia staniolem. Otóż na tej ostatniej czę­

ści nie zauważono żadnego zaczerwienienia, pod­

czas gdy dwa inne miejsca mocno były do­

tknięte. Oczywiście wynika stąd , że blacha glinowa nie stanowi żadnego zabezpieczenia od - promieni Rontgena. Z doświadczeń swoich prof.

E Thomson wysnuwa ważny wniosek, że dzia­

łanie powyższe nie można przypisać ani działa­

niu ozonu, ani wpływom elektrostatycznym lecz wyłącznie tym promieniom lub też innym spół- cześnie z niemi pow stającym . Przypuśćm y, że działanie to je s t odwrotnie proporcyonalne do kw adratu odległości, w takim razie ekspozycya 12-minutowa, przy 16 mm odległości, odpowia­

dałaby zwykle przyjętej odległości 25 cm w cią­

gu 50 godzin. Ponieważ ekspozycya w takiej odległości nie trw a dłużej nad kilka m inut, przeto korzystanie z prom ieni R ontgena p r a k ­ tycznie uchodzić może za całkowicie bezpieczne.

(E le k tro t Z t., 20).

s. St.

— Elektroliza wody przez prąd o sile elek­

tromotorycznej mniejszej od 1,5 V. Na podsta­

wie ciepła tw orzenia się wody, wynoszącego oko­

ło 69 kaloryj, siłę elektrom otoryczną, potrzebną do rozłożenia wody, obliczamy : 1,47 Y. Tym ­ czasem rozkładu wody dokonywają i p rądy słab­

sze, wynoszące 1 V i mniej. Tak szczególne zachowanie się wody d-r Tommasi sądzi, że moż- i na przypisać tem u, że ta k słabe p rądy faktycznie WS5ŚECHSWIAT