J\@. 14. Tom XIV.

J\@. 14. Warszawa, d. 7 kwietnia 1895 r. Tom XIV.

TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.

PRENUMERATA „WSZECHŚWIATA".

W Warszawie: rocznie rs. 8 kw artalnie „ 2 Z przesyłkę pocztową: rocznie rs. 10 półrocznie „ 5 P renum erow ać m ożna w Redakcyi „W szechświata*

i w e wszystkich księgarniach w kraju i zagranicą.

Komitet Redakcyjny Wszechświata stanow ią Panow ie:

Deike K., Dickstein S., H oyer H., Jurkiew icz K., K w ietniewski W ł., K ram sztyk S., Morozewicz J „ Na- tanson J., Sztolcman J., Trzciński W. i W róblew ski W .

A d r e s ZRed.eQrc37-i: il^rałsow^sl^ie-IIPrzed.tm.IeścIe, ISTr SS.

PROMIENIE ELEKTRYCZNE.

(Rzecz wypowiedziana na posiedzeniu Sekcyi Chemicznej).

Od czasu skroplenia tlenu i azotu nauka nie pam ięta takiej popularności, jaki], zyska­

ły prace przedwcześnie zm arłego H enry ka H e rtza. P rac e te utorow ały dla ekspery­

m entatorów nowe drogi, nastręczyły im wiele tematów wdzięcznych; to też każda niemal pracownia fizyczna przyczyniła się w pewnej mierze do rozszerzenia w przeróżnych kie­

runkach wyników tych badań. L ite ra tu ra przedmiotu poruszonego przez H e rtz a je s t . też obecnie już bardzo obszerna; wywiązało się naw et niem ało kwestyj spornych, które nie prędko zapewne rozwiązane zostaną, ja k ­ kolwiek całe legiony m atem atyków i fizyków

■o to się kuszą.

N ie będziemy tu zatrzymywali się na szczegółach ani na kwestyach jeszcze nie rozstrzygniętych, przytoczymy tylko po­

bieżne powtórzenie, znanych już czytelnikom W szechświata zapewne, wiadomości, doty­

czących promieni elektrycznych.

Zdajm y sobie przedewszystkiem sprawę z tego, na czem polega naukowe znaczenie badań H ertza. Czy istotnie wynika z nich, że elektryczność je s t ruchem falowym eteru, ja k głoszą niektóre podręczniki? *). M iałem już sposobność zaznaczenia w tem piśmie 2) mylności tego twierdzenia: doświadczenia H ertza potwierdzają wprawdzie, że eter w przenoszeniu działań elektro-magnety- cznych m a ważny udział, lecz nie rozstrzy ­ gają wcale kwestyi, dotyczącej zachowania się tegoż eteru wobec przewodnika nałado­

wanego statycznie, lub też drutu, po którym przepływa p rą d elektryczny. W ażne, nader ważne znaczenie tych doświadczeń polega na wyświetleniu spraw raczej optyki, niż elek­

tryczności.

Znane są powody, dla których teorya emisyjna światła Newtona, ustąpić m usiała wobec teoryi undulacyjnej. W m iarę, jak poznawano nowe objawy świetlne, teorya undulacyjna doskonaliła się coraz bardziej.

Huygens widział jeszcze w promieniach świetlnych fale podłużne. Dopiero odkrycie

') P a trz „Siły przyrody” str. 1 0 7 0 — 1080;

Kamocki i Tomaszewski. Fizyka, str. 190.

2) Wszechświat 1894, str. 715.

2 1 0 WSZECHSW1AT N r 14

polaryzacyi św iatła sprowadziło przyjęcie fał poprzecznych. W ostą,tfiicfa latach pięćdzie- sięciji^fsekfrńywano się coraz bardziej, że ta undulacyjna teorya, objaśniająca, ja k wia­

domo, zjawiska świetlne za pomocą spręży­

stych drgań cząsteczek eteru, posiada słabe stron y.'^P oisson pierwszy zaznaczył, że teo­

ry a ta zm usza do przypuszczenia że eter je st ciałem sprężystem stałem , gdyż tylko ciała stałe przenosić m ogą d rgania poprze­

czne. Lecz znów z rozważania ruchów ciał niebieskich wynika, że pod tym względem eter'zachow uje się ja k płyn doskonały, drgań więc poprzecznych przenosić nie powinien.

T eo ry a undulacyjna nie objaśnia też należy­

cie rozszczepienia światła.

N ie brakło usiłowań, skierowanych do objaśnienia w inny sposób, aniżeli przez drgania sprężyste eteru, zjawisk świetlnych;

z pomiędzy nich jak olbrzym wszystko prze­

rastający , wysuwa się genialna elektrom a­

gnetyczna teorya Maxwella. W ed ług M ax- wella istota św iatła polega nie n a sprężystych drganiach eteru, lecz n a peryodycznych, n a ­ d er szybko kolejno zmienianych prądach elektrycznych, na wahaniach ładunku elek trycznego cząsteczek eteru, k tóre podczas teg o pozostają nieruchomemi; wahania te rozchodzą się w otaczającym eterze, tak ja k i wahania sprężyste, w postaci fal. Maxwell d ał wzory i zasady teoretyczne, a naw et obli­

czył szybkość św iatła w ciałach przezroczy­

stych; wynik, przez niego otrzym any, zgadza się dobrze z rezultatam i doświadczeń. W zo­

ry teoryi elektromagnetycznej zaw ierają wszystkie zjawiska optyczne; a w ostatnich latach przed śmiercią Helm holtz wygłosił teo ry ą elektrom agnetyczną rozszczepienia światła, k tó ra objaśnia to zjawisko lepiej i dokładniej, aniżeli teorya d rg a ń spręży­

stych.

H enryk H e rtz postawił przez swe badania teoryą elektrom agnetyczną na trw ałych, nie­

wzruszonych podstawach eksperym entalnych, bez których teorya t a przedstawiaćby zale­

dwie mogła ciekawy przykład możności obmy­

ślania wielu teoryj dla danego szeregu z ja ­ wisk. H e rtz wykazał doświadczalnie, że fale elektryczne, przewidziane przez Max- wella, mogą istnieć w rzeczywistości, określił ich szybkość i własności, a przez to wykazał tożsamość promieni świetlnych i elektry­

cznych. Tożsamość, powiadamy, o ile od­

wrócimy uwagę naszę od długości fal. R ó ­ żnica pomiędzy prom ieniam i elektrycznemi i świetlnemi je st tylko ta k a ja k pomiędzy prom ieniam i różnych barw. F ale najkrótsze poznajem y przez ich działanie chemiczne, fa ­ le dłuższe nieco d ziałają na nerwy wzrokowe, jeszcze dłuższe działają na term om etr, a w re­

szcie najdłuższe działają jeszcze w inny spo­

sób, mianowicie wywołują objawy, które zwy­

kliśmy nazywać elektrycznemi. A le czyż wszystkich tych działań nie należy przypisać jednej wspólnej przyczynie? T ak właśnie uczy teory a elektromagnetyczna: każde źró­

dło prom ieni cieplikowych, świetlnych, czy chemicznych je st „w ibratorem ,” w którym odbyw ają się wahania elektryczne. W ib ra ­ to r ten wysyła w otaczający dielektryk fale,, gdzie też spraw iają one skutki, zależne od ich długości.

P rzyjrzyjm y się, w ja k i sposób H e rtz urzą­

dził tak i „w ibrator” elektryczny, wysyłający fale o długości, dostępnej dla pomiarów bez­

pośrednich. Jeszcze przed H ertzem było wiadomo, że iskra, pow stająca przez wyłado­

wanie butelki lejdejskiej przedstaw ia charak­

te r oscylacyjny. Okres tych w ahań zależy od pojemności butelki, oraz od kształtu, dłu­

gości i grubości (krócej od samopotencyalu) dru tu , łączącego zbroje. Ponieważ pojem ­ ność butelki je s t dość wielka, przeto i okres wahań, powstających przy jej wyładowaniu je s t stosunkowo dość długi, i długość odpo­

wiadających fal je st bardzo wielka, być może równa kilku milom. Lecz wiadomo, że po­

jem ność butelki je s t tem m niejsza, im dalej od siebie znajdują się jej zbroje. Otóż H e rtz uczynił tę pojemność bardzo m ałą przez zu­

pełne rozsunięcie zbroi, ta k że zostały one umieszczone w jednej płaszczyznie. W ib ra­

to r H e rtz a sk łada się z dwu drutów z przy- mocowanemi n a jednym końcu każdego- z nich blacham i metalowemi. N a drugich końcach są przytwierdzone kulki, połączone^

z biegunam i cewki indukcyjnej. Pojemność takiego w ibratora oraz jego sam opotencyał są bardzo niewielkie, a wskutek tego okres w ahań elektrycznych w nim je st również b a r­

dzo m ały. Skoro puścimy w ruch cewkę i pomiędzy kulkam i poczynają przeskakiwać iskry, w w ibratorze występują w ahania elek­

tryczne: wzbudzają one takież w ahania w ota­

N r 14.

czającym dielektryku, a właściwie w zaw ar­

tym w nim eterze, rozchodzące się w postaci fal '). F ale te rozchodzą się w kierunku linij prostych, odbijają, załam ują i t. d .,i gdy trafia ją na jakiś przedm iot, w którym wy­

wrzeć mogą właściwe im działanie, sta ją się dla nas dostrzegalnemi. Jeżeli p ad a ją pro­

stopadle na powierzchnię odbijającą, wów­

czas fale odbite wraz falam i postępowemi tw orzą tak z w. fale stojące, w których węzły i międzywęźla pozostają wciąż na jednem miejscu. Nadmienić wypada jeszcze jedno:

energia fali (zależna od obszerności wahań) słabnie coraz bardziej w m iarę oddalania się od źródła wahań t. j. od w ibratora. Skoro chcemy zapobiedz rozpraszaniu się dźwięku, użyć możemy rury; skoro chcemy skupić energią fal elektrycznych w jednym kierunku, użyjemy drutu. F ale postępują po drucie,

przykładam y naszę rurk ę (oznaczoną na ry ­ sunku przez linie kropkowane) do końców drutów i, przesuwamy wzdłuż drutów tak zwany mostek, czyli kaw ałek drutu, łączący poprzecznie druty CD i E F . R u rk a wogóle świecić nie będzie; światło pokazuje się w niej tylko wówczas, gdy mostek I I ' znajduje się w węźle fal stojących, wytworzonych w d ru ­ tach. Gdy w taki sposób pierwszy węzeł zostanie odnaleziony, pozostawiamy w nim d ru t (mostek) I I ' i przesuwamy ru rk ę wzdłuż drutów. R u rk a gasnąć będzie zupełnie w po­

łożeniu I I ' i prócz tego w innych węzłach np.

w K K '. Pomiędzy węzłami ru rk a świecić będzie bardzo wyraźnie.

Gdybyśmy wymierzyli odległość pomiędzy dostrzeżonemi w taki sposób węzłami, pozna­

libyśmy długość fal elektrycznych, wysyła­

nych przez w ibrator. Ponieważ okres wahań

Fig. 1.

;T J>

odbijają się na swobodnym jego końcu, wsku­

te k czego pow stają fale stojące. Do wyka­

zania fal w d rutach posługiwać się można ru rk ą Geisslera. N astępujące urządzenie n adaje się w tym celu doskonale. N aprze­

ciwko blach A —A wibratora, którego kulki a— a są połączone z biegunam i cewki induk­

cyjnej R (fig. 1) ustawiamy n a niewielkiej odległości takież same blachy A '— A'. Do blach A '—A ' przytwierdzone są końce dłu ­ gich drutów C D —E F , rozciągniętych równo­

legle do siebie. Przedewszystkiem należy oznaczyć miejsce, gdzie się tworzy pierwszy węzeł najbliższy od w ibratora. W tym celu

') Dokładniejsze wiadomości o powstawaniu wahań elektrycznych czytelnik znaleźć może we Wszechświecie za rok 1894 str. 682 oraz 710.

w nim występujących obliczyć się daje, prze­

to, mnożąc liczbę wahań w sekundzie przez długość fali, otrzymalibyśmy szybkość roz­

przestrzeniania się tych fal. H e rtz przepro­

wadził takie obliczenie i wykazał, że szybkość ta wynosi prawie 300 000 kilometrów na se­

kundę, a więc równa się szybkości światła;

Maxwel przepowiedział to jeszcze dawniej.

Długość fal, wysyłanych przez w ibrator, zależy od jego pojemności i samopotencyału.

Im większy w ibrator, tem dłuższe wysyła fale. W ib ra to r używany zwykle do doświad­

czeń z falami stojącem i w drutach, wysyła falo o długości kilku metrów; w ibrator, któ­

rym posługiwał się H e rtz do swych sławnych doświadczeń ze zwierciadłami, wysyła fale o długości 50—60 centymetrów. A gdyby nasz w ibrator składał się z jednej tylko czą­

steczki jakiegobądź ciała, wówczas otrzyma-

WSZECHSW1AT.

N r 14.

libyśmy fale o długości, wyrażanej w m ikro­

nach (dziesięciotysiączne części m ilim etra);

byłyby to fale świetlne. Ciało, którego czą­

steczki są takim i w ibratoram i, jest ciałem świecącem.

Skoro chcemy dać przebieg fal elektry­

cznych w powietrzu bez pomocy drutów, wówczas ru rk a G eisslera nie w ystarcza i n a­

leży zwrócić się do bardziej czułego sposobu.

Nie b ra k już obecnie metod przeznaczonych do dem onstrow ania własności prom ieni elek­

trycznych. Sposoby te jed n ak są albo m ało dom onstracyjnemi, albo też w ym agają takich środków pomocniczych, jakiem i nie k ażda p ra ­

cownia fizyczna rozporządzać może.

P rze d kilku laty B ranly o dkrył bardzo cie­

kaw ą własność ru rk i, napełnionej opiłkam i i metalowemi: oto ru rk a ta k a zmniejsza b a r­

dzo znacznie swój opór elektryczny pod wpły­

wem wahań elektrycznych. Tę własneść ru rk i z opiłkam i łatw o wykazać za pomocą doświadczenia. Połączm y ta k ą ru rk ę z 2 | lub 3 ogniwami B unsena i dzwonkiem elek­

trycznym (lub galw anom etrem ); opór je j I je st bardzo wielki i p rą d nie w ystarcza do poruszania dzwonka (do odchylenia strz a łk i

galwanometru). Lecz skoro ustawimy w po­

bliżu tej ru rk i jakibądź w ibrator elek try ­ czny i wytworzymy w nim iskrę, prom ienie elektryczne, wysyłane przezeń, p a d a ją na rurk ę i opór jej zmniejsza się w skutek tego ta k znacznie, że w naszym obwodzie poczyna przepływ ać prąd, wystarczający do wprawie­

nia dzwonka w dźwięczenie (do odchylenia strza łk i galwanometru). Zm niejszenie to oporu trw a bardzo długo. Dość jed n ak po- trząść ru rk ą, a pow raca jej pierw otny wielki opór i natężenie prąd u zm niejsza się o tyle, że dzwonek dźwięczyć przestaje (strz a łk a galwanom etru powraca do położenia równo­

wagi).

F izyk angielski L odge objaśnia podobne zachowanie się ru rk i z opiłkami w sposób następujący. Oddzielne cząsteczki m etalu pokryte są zawsze niedostrzeżoną dla che­

m ika w arstew ką tlenku, źle przewodzącego elektryczność. W rurze napełnionej opiłka­

mi metalowemi cząsteczki metalowe są więc poprzedzielane warstewkami, przedstaw iąją- cemi opór wielki; wskutek tego opór takiej ru rk i je st bardzo znaczny. Skoro wystawi- i m y j ą na działanie w ahań elektrycznych,

znajdzie się w niej sporo „rezonatorów ” jeżeli nie dla tych samych wahań, to dla ich „to­

nów górnych,” które tow arzyszą bez wątpie­

nia zawsze wahaniom elektrycznym. W „re­

zonatorach” tych zajd ą niedostrzeźone dla oka iskry, k tó re przebiją źle przewodzące- w arstw y tlenku i sprawią, źe cząsteczki poczną się dotykać m iejscam i, pozbawionemi tlenku, czystemi. W sk u tek tego opór rurki powinien zmniejszyć się znacznie. Jeżeli zaś wstrząśniemy ru rk ą i poruszymy dotykające się cząstki m etalu z ich miejsc, sprawimy przez to, że znów poczną się one dotykać częściami swych powierzchni, pokrytem i tle n ­ kiem, i opór ru rk i znów staje się wielkim, ja k popz-zednio. N iezatrzym ując się nad i rozważaniem, o ile takie wytłumaczenie je st rzetelnem , nadm ienim y jeszcze, że zjawisko to posłużyło Lodgeowi do bardzo ciekawego objaśnienia fizyologii wzroku. J e s t ono n a­

d er ciekawem ze względu n a zastosowanie w nim właśnie takiego działania najkrótszych j fal elektrom agnetycznych, t. j. fal świetl­

nych. W ostatnich czasach poznano, że n a­

wet przewodniki ciągłe, np. pasm a cynfolii, zachow ują się ta k samo wobec w ahań elek­

trycznych, jakkolwiek w stopniu nie ta k wy­

raźnym . Dodam y ze swej strony, że p ra ­ wdopodobnie znane powszechnie zm niejsza­

nie się oporu selenu pod działaniem prom ieni świetlnych zaliczyć należy do tej samej ka- tegoryi zjawisk.

R u rk a , napełniona opiłkami metalowemi stanowi bardzo dogodny środek do wykry­

wania fal elektrycznych. Doskonale też n a­

daje się ona do dem onstrowania własności prom ieni elektrycznych.

Prom ienie elektryczne rozchodzą się z wi­

b ra to ra we wszystkich kierunkach; H e rtz I zapobiega rozpraszaniu się promieni, umie­

szczając ów w ibrator na linii ogniskowej wklęsłego zw ierciadła metalowego, parabo- liczno - wralcowego. Prom ienie elektryczne o db ijają się od powierzchni metalowej.

Prom ienie więc, wychodzące z w ibratora, po odbiciu od zw ierciadła tworzą wiązkę prom ieni równoległych; ru rk a napełniona opiłkam i metalowemi, umieszczona n a ich drodze, wykaże w sposób ju ż wiadomy

! ich obecność. A by wzmocnić działanie pro-

i mieni na ru rk ę , umieszczamy j ą n a linii

ogniskowej drugiego takiegoż samego zwier-

N r 14. WSZECHSW1AT.

ciadła metalowego. U rządzenie to przypo­

mina w zupełności znane powszechnie do­

świadczenie do wykazania odbicia promieni cieplikowych. W ib ra to r (w zwierciadle „pier- wotnem”) połączony jest z biegunam i cewki indukcyjnej, ru rk a zaś, znajdująca się w zwierciadle „w tórnem ”— z trzem a ogniwa­

mi Bunsena i dużym galwanom etrem lekcyj­

nym. Dopóki ru rk a pozostaje w stanie nor­

malnym, strzałka galwanometru pozostaje w położeniu równowagi. Lecz skoro padną na nią promienie elektryczne, wychodzące ze zwierciadła „pierwotnego,” opór je j zm niej­

sza się znacznie i strza łk a galw anom etru od­

chyla się; pozostaje ona odchyloną, aż w strzą­

sając ru rk ą przywrócimy jej wielki opór pierwotny. Urządzenie takie pozwala poka­

zać wszystkie własności promieni elektry­

cznych; są one też same, co i własności pro­

mieni świetlnych. Doświadczenia u d ają się ze zwierciadłami m ałem i, z którem i bardzo łatwo obchodzić się, a niezbędne środki po­

mocnicze są ta k proste i niewielkie, że każdy naw et szkolny gabinet fizyczny posiadać je może.

Ustawmy zwierciadła naprzeciwko sie­

bie tak, by ich linie ogniskowe były po­

ziome l), a otwory zwrócone ku sobie, i puść­

my w ruch cewkę.

Prom ienie elektryczne skupiają się na n a ­ szej rurce i galw anom etr odchyla się bardzo wyraźnie. Odległość pomiędzy zwierciadłami wynosić może 15— 20 metrów, a naw et wię­

cej. Ł atw o wykazać można, że fale elek­

tryczne rozchodzić się mogą po nieprzewodni- [ kach, przewodniki zaś je pochłaniają. Dla- j tego jeżeli zakryjem y otwór zw ierciadła

„pierwotnego” arkuszem tektury, lub deską

drewnianą, galwanom etr odchyli się, ja k i przedtem . A rkusz zaś cienkiej blachy cyn-

kowej nie przepuszcza promieni elektrycznych wcale. Dielektryki są więc przezroczystemi dla promieni elektrycznych, a przewodniki—

nieprzezroczystemi. Ustawm y zwierciadło wysyłające promienie (zwierciadło pierwotne) otworem ku górze. Prom ienie nie w padają

') J e s t to w arunek dość ważny; gdyby ru rk a z opiłkami była ustawiona pionowo, opiłki od w strząśnień skupiłyby się w dolnej części ru rk i i działanie je j nie byłoby ta k wyraźne.

tera z w zwierciadło wtórne i strzałk a gal­

w anometru pozostaje nieodchyloną. Lecz jeżeli umieścimy na drodze promieni blachę cynkową, promienie odbijają się i przy pe- wnem położeniu tej blachy trafiają na zwier­

ciadło wtórne; galw anom etr wykaże to odra- zu. P rzy dokładnem przeprowadzeniu do­

świadczenia przekonaćbyśmy się mogli, że i przy odbiciu promieni elektrycznych kąt padania równa się kątowi odbicia.

K ierunek wahań elektrycznych jest, rzecz oczywista, równoległy do osi w ibratora czyli, ja k w naszym przypadku, gdy linia ognisko­

wa zw ierciadła je st ustawiona poziomo, wa­

hania te zachodzą w płaszczyznie poziomej.

Przeto, według F resnela, płaszczyzna pola- ryzacyi promieni elektrycznych, wychodzą­

cych z naszego zwierciadła, je st pionowa.

Przypom nijmy z optyki, że pryzm at Nikola przepuszcza promienie spolaryzowane, gdy jego przecięcie główne je st równoległe do płaszczyzny polaryzacyi padających prom ie­

ni, a nie przepuszcza ich, gdy te dwie płasz­

czyzny są względem siebie prostopadłe.

S iatk a druciana, sk ładająca się z szeregu równoległych drutów, działa tak samo na promienie elektryczne, ja k pryzm at Nikola na promienie świetlne; kierunek drutów w siatce odpowiada osi optycznej pryzm atu.

Skoro więc na drodze promieni, wychodzą­

cych ze zwierciadła „pierwotnego,” ustawimy siatkę tak, by jej druty stały piononowo, promienie przejdą przez nią i strzałk a gal­

wanometru odchyli się, skoro zaś ustawimy siatkę tak, by d ruty w niej były poziome *), promienie nasze przejść przez nią nie mogą, i strza łk a galwanometru pozostanie nieod­

chyloną.

R u rk a z opiłkami, umieszczona na linii ogniskowej zwierciadła wtórnego, działa sa­

m a przez się ja k analizator, mianowicie re a ­ guje jedynie tylko na wahania elektryczne do niej równoległe, czyli na promienie spolary­

zowane w płaszczyznie do niej prostopadłej.

Jeżeli przeto ustawimy zwierciadło „pier­

wotne,” zawierające wibrator, pionowo, a zwierciadło wtórne pozostawimy, ja k za­

wsze, poziomem, wówczas płaszczyzna pola- 213

*) Płaszczyzna siatki w obu razach musi być, oczywiście, pionową.

214

N r 14.

ryzacyi prom ieni będzie pozioma, ru rk a po­

zostaje obojętną, i strzałk a galw anom etru nie odchyli się. Doświadczenie to odpowiada w zu­

pełności doświadczeniu ze skrzyżowanemi pryzmatam i Nikola. Jeżeli pomiędzy takie pryzm aty wstawimy płytkę kryształow ą, wy­

ciętą równolegle do osi, i ustawim y tę oś pod kątem 45° względem głównych przecięć obu pryzmatów, światło przechodzi. Toż samo sprawić można z prom ieniami elektrycznemi, posługując się używaną ju ż sia tk ą drucianą.

W staw m y j ą pomiędzy „skrzyżowane” zwier­

ciadła tak, by kierunek drutów czynił k ąt 45° z limami ogniskowemi obu zwierciadeł, a strz a łk a galw anom etru odchyli się.

W idzieliśmy powyżej, że siatka druciana, ustawiona d ru tam i równolegle do osi wibra­

to ra, nie przepuszcza prom ieni elektrycznych.

Ł atw o wykazać można, że w takiem położe­

niu odbija ona promienie; jeżeli zaś dru ty w niej są ustawione prostopadle do osi w ibra­

to ra, wówczas promienie przez nią przecho­

dzą. Jeżeli dru ty w siatce są nachylone względem osi w ibratora pod jakim bądź k ą ­ tem , różnym od prostego, wówczas siatk a rozkłada padające na nią w ahania n a dwie składowe: jednę, rów noległą do drutów, i drugą, ku nim prostopadłą. Pierw sze w a­

hania siatka odbija, drugie zaś przepuszcza dalej. Ł atw o to wykazać m ożna za pomocą następującego doświadczenia. Skrzyżujm y zwierciadła ( t.j. pierwotne zwierciadło ustaw ­ my pionowo, pozostaw iając zw ierciadło w tór­

ne w położeniu poziomem) i przekręćm y zwierciadło pierwotne tak , by prom ienie, wychodzące z niego, nie trafiały n a zw iercia­

dło wtórne. Prom ienie odbite od blachy cyn­

kowej lub siatki z drutam i, ustawionem i pio­

nowo, nie d ziała ją na naszą ru rk ę, gdyż wa­

hania w tych promieniach zachodzą w płasz­

czyznie pionowej. Skoro je d n a k ustawimy siatkę tak, by jej dru ty tworzyły k ą t równy 45° z liniami ogniskowemi obu zwierciadeł, wówczas promienie od niej odbite d ziałają na ru rk ę i strz a łk a galw anom etru odchyla się.

N a zasadzie powiedzianego powyżej łatw o to objaśnić można.

Możnaby również wykazać załam anie pro ­ mieni elektrycznych w pryzmacie, wyrobio­

nym z jakiegobądź dielektryka stałego lub płynnego, uginanie za pomocą odpowiedniej siatki dyffrakcyjnej. A utorow i arty k u łu n i­

niejszego udało się wykazać podwójne zała­

m anie promieni elektrycznych w lodzie. D o­

świadczenia te jed n ak m ało n ad a ją się do dem onstracyi.

W szystkie te doświadczenia wykazują nie­

zaprzeczony związek pomiędzy światłem a elektrycznością,— związek, przewidziany jeszcze dawniej przez teoryą. N iech mi wol­

no będzie zakończyć słowami samego H ertza:

„Światło więc je st zjawiskiem elektrycznem;

każde światło: światło świecy, słońca, ro ­ baczka świętojańskiego. Usuńmy z wszech­

św iata elektryczność, a zgaśnie wszelkie światło; usuńmy eter, a działania elektrom a­

gnetyczne p rzestan ą rozchodzić się w prze­

s trz e n i.” Z dan ia te zaw ierają w sobie myśl g łęboką i streszczają poważne znaczenie naukowe wiekopomnych badań H e rtza.

W iktor B iernacki.

Zm ysł równowagi.']

Od dwu przeszło dziesiątków la t fizyologo- wie pow racają wciąż do badań nad t, zw.

zmysłem równowagi. Siedliskiem tego zmy­

słu m a być ucho, a sam zmysł bywa też n a ­ zywany zmysłem przestrzeni lub obrotu, ro- tacyi. J u ż różne te nazwy wskazują rozm ai­

tość zapatryw ań. I istotnie zawiłość musi tu być niezwykła, skoro wielu uczonych wprost naw et przeczy istnieniu zmysłu, o którym mowa. P rag n ą c wszakże zdać sobie sprawę z obecnego stan u tej kwestyi, musimy prze- dewszystkiem poznać fakty, n a których o p ar­

to rozumowania teoretyczne, dotyczące zmy­

słu równowagi.

M ożna z zupełną niemal pewnością tw ier­

dzić, że czynności ucha sięgają poza wyłączną sferę słyszenia. Pewne części ucha wewnętrz­

nego, zwłaszcza t. zw. przewody łukowate (półkoliste, canales sem icirculares) spełniają zadania nic niem ające wspólnego z funkcya-

') Porówn. W szechświat z r. 1894, N r 13.

N r 14. WSZECHSWJAT.

215 mi akustycznemi, lecz raczej pozostające

w pewnym związku z rucham i naszego ciała.

Owe przewody są to trzy półkolisto zagięte, kostne kanały, w których mieszczą się trzy podobnie ukształtowane, lecz cieńsze, błonko- wate. O twartem i swemi zakończeniami prze- | wody te schodzą się w przedsionku (vestibu- | lum); przy początkowym otworze każdy prze­

wód rozszerza się w bańkę (am pulla), w któ­

rej ściankach rozgałęziają się zakończenia nerwu słuchowego. Zarówno kostne ja k i błonkowate kanały są wypełnione cieczą.

N ajbardziej wreszcie interesującą okoliczno­

ścią je st to, że te przewody łukow ate, właści­

we tylko zwierzętom kręgowym, ułożone są względem siebie w przestrzeni w trzech pro­

stopadłych płaszczyznach.

J u ż około 70 lat temu znakomity Flourens podczas swych badań wiwisekcyjnych nad go­

łębiami spostrzegł przypadkowo, że obrażenie tych przewodów pozostaje w prawidłowym związku z pewnemi poruszeniami głowy i cia­

ła zwierzęcia. Przecięcie kanału poziomego sprowadzało silne wahadłowe ruchy głowy w płaszczyźnie poziomej, przecięcie przewodu prostopadłego pociągało za sobą przeciągłe ruchy głowy w odpowiedniej płaszczyźnie p ro ­ stopadłej. Jednem słowem, płaszczyzna r u ­ chów głowy była zawsze identyczną z płasz­

czyzną obrażonego kanału półkolistego. Prócz tego zaś w kilka dni po operacyi głowa p rzyj­

mowała zawsze zupełnie nienorm alne położe­

nie: zwierzę w stanie spokoju opierało tył

głowy na podłodze, a dziób miało zwrócony w górę.

Zapomniano prawie zupełnie o obserwa- I cyach F lou ren sa, gdy w r. 1870 fizyolog stra- | sburski Goltz ponownie wykonał te doświad­

czenia, zmodyfikował je i wypowiedział na ich zasadzie nieoczekiwaną przez nikogo teoryą.

Goltz całkowicie wyjmował gołębiom obadwa układy przewodów łukowatych, poczem ptaki te okazywały nader skomplikowane zakłóce­

nia w czynnościach ruchowych. Po operacyi

gołąb zataczał się przed siebie i w tył, padał \ n a bok, potykał się za każdym krokiem, nie był w stanie fruwać i t. d., wogóle— ja k po-

wiada G oltz— stracił w zupełności świado­

mość równowagi. Spostrzeżenia te zniewoliły

go do przypuszczenia, że kanały półkoliste są

organem specyficznego zmysłu, zmysłu równo-

wagi, istniejącego równie samodzielnie ja k np. i

zmysł wzroku lub słuchu. Gdy przewody łu ­ kowate zachowane są w stanie normalnym, inform ują nas one o każdym ruchu głowy,

| albowiem ciśnienie cieczy, powstające skut­

kiem poruszenia głowy, drażni nerwy w bańce i wyzwala „wrażenia równowagi.”

Teorya Goltza zwróciła na siebie powszech­

ną uwagę. Odkrycie nowego, przez nikogo przedtem niepodejrzywanego zmysłu obudziło walkę rozmaitych poglądów. Poczęto dosko­

nalić, wysubtleniać metody badania; w n a j­

rozmaitszy sposób modyfikowano warunki do, świadczeń. Ponieważ odzywały się zarzuty- że w poprzednich operacyach przy przecinaniu przewodów łukowatych obrażano jednocześnie przyległe części mózgu, przeto przystąpiono do drażnienia kanałów w inny sposób — me- j chanicznie, chemicznie, elektrycznie—nienad-

; werężając ich. Lecz rezultaty przez to by­

najmniej się nie zmieniły. Wogóle postrze­

gano następujące zboczenie: po obrażeniu pojedyńczych kanałów — wahadłowe ruchy głowy w płaszczyznie operowanego przewo­

du albo gwałtowne wchodowe ruchy oczu w tejże płaszczyźnie, niekiedy też żwawe obroty całego zwierzęcia dokoła siebie; po wyjęciu wszystkich przewodów po jednej stronie — zupełnie niesymetryczne porusze-

nia, pochyła postawa i t. zw. chód maneźowy czyli bieg wokoło z ciałem pochylonem ku środkowi koła. W reszcie po wycięciu wszyst­

kich przewodów z obudwu stron: zupełny brak oryentacyi w przestrzeni, zakłócenia ru ­ chowe we wszystkich kierunkach, a po k ró t­

kim czasie w stręt do poruszania się wogóle.

Poglądy na zmysł równowagi doznały pe­

wnego rozszerzenia i uzupełnienia, gdy z ko­

lei udało się pogodzić z niemi zjawiska t. zw.

zawrotu. Okazało się nasamprzód, że nor­

malne zwierzę, obracane szybko wkółko, wskazuje podobne objawy do tych, które opi­

saliśmy wyżej dla zwierząt operowanych. J e ­ żeli zdrowe zwierzęta pomieścić na obracanej dokoła osi tarczy, można spostrzedz pochyłe ich położenie, gwałtowne wahadłowe ruchy gałek ocznych, a po ukończeniu obrotów silne kręcenie się około tej samej osi, około której obracała się tarcza. N atom iast zwierzęta, pozbawione przewodów półkolistych ucha nie wskazują tych objawów, gdy są obracane

na tarczy. W ytłum aczyć to można w n astę­

pujący sposób. Gdy zwierzę poddajemy

216

N r 14.

operacyi wyjęcia lub drażnienia kanałów łu ­ kowatych, wówczas wskutek działania m e­

chanicznego i następującego potem zapalenia nerwów w przewodach naszych w ystępują owe gwałtowne ruchy. Również u osobników zdrowych przy szybkich obrotach dokoła je ­ dnej osi zachodzi silne podrażnienie wskutek tego, że dzięki sile ośrodkowej ciecz w p rze­

wodach łukowatych wywiera ucisk na nerwy.

Inaczej wszakże w pewien czas po operacyi.

Wówczas niema już drażnienia, lecz prze­

ciwnie odnośne funkcye przestają istnieć, i dlatego zw ierzęta bez przewodów półkoli­

stych obracane na tarczy nie zd rad zają już tych objawów, jak ie spostrzegam y u nich bezpośrednio po operacyi naw et bez o b ra ca­

nia ich w kółko.

Spostrzeżenia te dały właśnie powód do upatryw ania w przewodach łukowatych o rga­

nu nietylko dla zmysłu równowagi, lecz i dla zmysłu rotacyi, którego wrażenia m ają nas informować o obrotach ciała, a zwłaszcza głowy. Pogląd tak i d ał się poprzeć przez doświadczenia na ludziach. Fizyk praski M ach i francuski uczony D elage sami poddali się tym doświadczeniom karuzelowym. B a ­ dacze ci przekonali się pomiędzy innemi, że (przy wykluczeniu zmysłu wzroku) nie jeste­

śmy zdolni wyczuwać obrotów o równomiernej szybkości, lecz tylko przyśpieszanie i zwal­

nianie obrotów. Doskonale daje się to po­

godzić z powyższem objaśnieniem, bo istotnie tylko przy zm ianach szybkości obrotowej zm ieniają się stosunki ciśnienia i ruchy cie­

czy w przewodach łukowatych, a więc tylko dzięki tym zmianom n astępuje drażnienie nerwów. O kazało się dalej, że owe pozorne obroty, które, zdaje nam się, zachodzą już po ukończeniu istotnego obracania, zależne są od położenia osi głowy. Jeżeli podczas obracania trzym ano głowę prosto, w chwili zaś zaprzestania obrotów pochylono j ą na­

przód, wówczas powstawało wyraźne wraże­

nie, jakgdyby głowa obracała się w tym sa ­ mym kierunku co koło prostopadle stojące.

W ten sposób usprawiedliwia się wniosek, że istotnie organ, przejm ujący wrażenie obrotne, mieści się w głowie.

Pomimo niewątpliwie dużego dla fizyologii znaczenia wszystkich tych doświadczeń i spo­

strzeżeń, nie można jednakże z całą ścisło­

ścią i konsekwencyą naukową sprowadzić ich

do funkcyj przewodów łukowatych w uchu.

Tłum aczenie tych zjawisk za pomocą czyn­

ności owych przewodów nabrałoby niem ałej pewności, gdyby powiodło się dowieść, że uchylenia od opisanych zjawisk następ u ją w tych wypadkach, kiedy mamy do czynienia z chorobowemi stanam i przewodów półkoli­

stych. Spostrzeżenia z zakresu patologii na- { leży p rzeto uważać za nader pożądane do­

pełnienie do owych obserwacyj i eksperym en­

tów. A w tym względzie zasługują nade- wszystko na uwagę b adan ia K re id la w AVie- dniu, dokonane na głuchoniemych. K reid l wykonywał doświadczenia rotacyjne ze 100 głuchoniemymi i u 50°/o p rą c ie głuchonie-

j

mych przewody półkoliste patologicznie są zmienione lub b rak ich zupełnie. R ezultat

| ten przeto znakomicie potwierdza wnioski,

j

wysnute z bad ań fizyologicznych.

T ak więc wszystko zdaje się składać isto­

tnie n a to, abyśmy w samej rzeczy w prze­

wodach półkolistych, ucha uznać mieli organ zmysłu równowagi. W szelako rozważania psycho-fizyologiczne wciąż jeszcze nie d ają się nagiąć do ta k prostego rozwiązania tej sprawy. Pomyślmy tylko, że „równowaga,”

choć fizycznie stanowi pojęcie dość proste, je s t jednakże psycho-fizyologicznie pojęciem nader złożonem. In n ą jest przy siedzeniu, niż przy staniu, inną przy leżeniu, inną znów przy klęczeniu. W rażenia odbierane przez mięśnie, stawy, wrażenia przejmowane przez skórę— wszystko to razem składa się na to co nazywamy uczuciem lównowagi. T rudno niezmiernie pogodzić się z myślą, że zjawisko tak zawiłe daje się sprowadzić do czynności tak prostego ap a ra tu , jakim są przewody łukow ate. A do tego wszystkiego przyby­

w ają nowe a poważne badania fizyologa stras- burskiego Ew alda, które w odmiennem całą sprawę przedstaw iają świetle.

E w ald, który w doświadczeniach swych stosował metody prześcigające swą subtelno­

ścią wszystkie poprzednie, postrzegał przy operacyach dokonywanych n a przewodach łukowatych — prócz dawniej już obserwowa­

nych zakłóceń ruchow ych— jeszcze pewne nienorm alne zjawiska w niektórych grupach mięśniowych, które nic nie m ają wspólnego z zachowywaniem równowagi. M uskulatura k rta n i ulegała znacznemu osłabieniu, co wy­

nikało stąd, że ptak i śpiewające po operacyi

N r 14.

217 przestaw ały śpiewać, a psy szczekały ochry­

płym i zupełnie zmienionym głosem. Z ab u ­ rzenia w mięśniach szczęk były widoczne przy karm ieniu zwierząt. O osłabieniu cał­

kowitej m uskulatury świadczyły również ope- racye dokonywane z jednej tylko strony, po których zwierzęta obarczane z tejże strony ciężarami, wykazywały znaczne osłabienie.

Te i tym podobne wyniki zniew alają E w al­

da do wygłoszenia przypuszczenia, że czyn­

ność przewodów łukowatych polega na tem, iż odruchowo wpływają one na stan napięcia wszystkich mięśni poprzecznie prążkowanych.

Zniszczenie przewodów wprawdzie nie zawie­

sza funkcyj podległych im mięśni, lecz upo­

śledza je do pewnego stopnia, obniżając ich siłę, pewność działania, ścisłość w wykony­

waniu ruchów. Gdy natom iast przewody półkoliste zostają drażnione, ja k się to np.

dzieje podczas obracania osobnika w kółko, wówczas pewne mięśnie doznają znaczniejsze­

go napięcia, czem znów objaśnić można wszystkie owe ruchy ciała, występujące pod­

czas latania.

T a nowa, a niezm iernie p rosta hypoteza E w alda właściwie doskonale objaśnia wszyst­

kie na raz odnośne zjawiska, zarówno postrze­

gane już dawniej zaburzenia ruchowe po wy­

jęciu lub drażnieniu przewodów łukowatych ja k i nowsze obserwacye nad osłabieniem m uskulatury ciała, P rzytem hypoteza ta omija zupełnie uciekanie się po pomoc do nowego, specyficznego zmysłu. A to właśnie prostsze, przystępniejsze objaśnienie postrze­

ganych zjawisk czyni j ą ponętniejszą, b a r­

dziej odpowiadającą dla umysłu przyrodnika.

Lecz oczywiście i ta hypoteza przejść będzie m usiała zwycięzko próby ogniowe, jeżeli są­

dzono jej je s t pozyskać w nauce g ru n t pe­

wny i trw ałe, nieprzem ijające znaczenie.

D r M. Flaum .

PROTOPLAZMA.

Odczyt prof. Danilewskiego na międzynarodowym zjeździe lekarskim w Rzymie 1894 roku.

Przedm iot, na który zamierzam zwrócić uwagę Sz. Panów, je st zasadniczą istotą or­

ganizmu naszego: je st to podstawa mięśni, które umożliwiają nam ruch, podstawa móz­

gu, przy pomocy którego myślimy.

T a istota zasadnicza je st substancyą mięk­

ką, delikatną i złożoną, k tó rą przyrodnicy nazywają protoplazmą, i której głównym elementem czynnym je st białko.

Od czasu ja k białko zostało uznane za in­

tegralną część składową organów i tkanek

j

żywych, badawczy um ysł ludzki usiłuje okre- s ślić jego n aturę, przeczuwając niejasno, że ciało to musi mieć pierwszorzędne znaczenie w sprawach życiowych organizmu.

Postępy chemii były niejednokrotnym bodźcem do dalszych poszukiwań. A le za każdym razem usiłowania te doprowadzały do przekonania, że ciała białkowate są dosyć złożone i że obecne metody badania nie wy­

starczają do określenia i objaśnienia ich skła­

du chemicznego.

Obecnie, pomimo licznych prac pierwszo­

rzędnej wagi dokonanych w tym kierunkur stoimy, że tak powiem, przed zamkniętemi drzwiami, szczęśliwi jeżeli nam się uda jakim sposobem przez szparkę zobaczyć chociaż część tego, co te drzwi zasłaniają przed nami.

W spaniałość zjawisk przyrody często na­

pełnia nas podziwem. Rozhukane fale, przy­

pływy i odpływy morskie, burze, wybuchy wulkanów, miraże, zorze północne i niezli­

czona moc innych z ja w is k — wszystko to uderza nasz wzrok i słuch i zachwyca nas.

Jednakże obok tych okazałych zjawisk, życie natury przedstaw ia mnóstwo innych, które nie działają ta k uderzająco na nasze zmysły.

Z d a rz a ją się one codziennie przed oczamr naszemi, a my zaledwie mimochodem od cza­

su do czasu zwracamy na nie uwagę. Z a ­ chodzą one w sposób niewidoczny, milczący, my zaś widzimy tylko tich wyniki, po upły­

wie mniejszego lub większego przeciągu czasu.

Do zjawisk tego rodzaju należy i życie or­

ganiczne, we wszystkich swych objawach i po­

staciach. Nie dziwi nas to bynajmniej, gdy widzimy, ja k dzieci nasze, pod okiem naszem w zrastające, stopniowo sta ją się ludźmi, lecz nie możemy powstrzymać okrzyku zdziwie­

nia, znajdując piękne młode dziewczę za­

m iast dziecka niedołężnego, z którem żegna­

liśmy się 5 lub 6 la t temu.

•2 1 8 WS £ £ C iIS W IaT N r 1 4 .

Niewielkie wrażenie wywiera na nas śmierć

•obcej osoby, ale jesteśm y głęboko wzruszeni, gdy zaraza dosięga tysięcy ludzi, siejąc spu­

stoszenie fizyczne i m oralne między ty siąca­

mi rodzin. Gdyby nasza inteligencya i prze­

nikliwość stały wyżej i bardziej były rozw i­

nięte, znajdowalibyśmy każdego dnia i godziny wokoło nas i w nas samych zjaw iska życiowe, które swem skomplikowaniem obok prostoty wykonania oraz wysoką doniosłością skutków wydałyby się nam daleko bardziej wspania- ie m i i uderzającem i, niż zjaw iska dotyczące oceanu, ziemi i nieba.

D la wszystkich zjawisk życiowych, jedna i ta sam a substancya je s t podstaw ą m ate- ry a ln ą —je s t to białko. Ono dostarcza ma- tery a łu budowlanego, przy pomocy którego niedołężne dziecko przeistacza się w powabne dziewczę. Od niego również zależy istnienie i zgubno działanie zarazy. Ono wreszcie z nikłej niewidocznej cząsteczki wyprowa­

dza, hoduje i rozw ija całą różnorodność cu­

downą traw , lasów, kwiatów i owoców, świat cały form roślinnych i zwierzęcych.

W ciele naszem, którego każda cząsteczka zaw iera oprócz wody protoplazm ę w stosun­

k u 0,9 swej wagi, ta ostatnia jednoczy w so­

bie nader różnorodne czynności. T u doko­

nywa produkcyi soku żołądkowego, tam zno­

wu bierze udział w wytwarzaniu krwi, gdzie­

indziej dopomaga do przygotow ania mleka, w innem jeszcze miejscu przyczynia się do budowy kości, chrząstek i t. d.

Jeżeli czujemy się szczególniej zdrowymi, silnymi, zdolnymi do wykonania wszelkiego ro ­ dzaju pracy,spraw ność ta je st dziełem białka.

Uczucie tego rodzaju je s t w samej rzeczy możliwe tylko w takim organizmie, którego skład białkowy je st norm alny i którego ko­

mórki zaw ierają dostateczny zapas białka.

D ługi szereg filogenetyczny form zwierzę­

cych je s t dla nas poniekąd niewytłum aczo­

nym i niezrozumiałym. J e s t dla nas rze­

czą nader tru d n ą wytworzyć sobie jasne po­

jęcie o stopniowem, coraz bardziej w zrasta- jącem skomplikowaniu form zwierzęcych, o całkowaniu i różnicowaniu się funkcyj, 0 ich doskonaleniu się i specyalizacyi. Lecz obok tego rozw ażając życie zarodka, widzimy ja k się ten proces w oczach naszych ro zg ry ­

wa w ciągu kilku dni, tygodni lub miesięcy.

1 jeżeli rola b iałka w filogenezie t. j. w sze­

regu stopniowego rozwoju form zwierzęcych je st u k ry tą i niewidoczną, w ontogenezie zato, t. j. w procesie rozwoju zarodka, przeciwnie ro la tej substancyi je s t ta k wyraźna, że bez w ahania musimy umieścić j ą w centrum , w ognisku samem całego tego procesu.

Utworzenie całego organizmu z mikrosko­

pijnej cząsteczki byłoby rzeczą niemożliwą, bez bezpośredniego w spółudziału wciąż no­

wych ciał białkowych.

Substancya białkow a stanowi więc m ate- ry a ł zasadniczo niezbędny do życia na ziemi.

W organach naszych niem a procesu życio­

wego, w którym by związki b iałka nie miały zasadniczego udziału.

Lecz muszę dopełnić to, co dotąd powie­

działem. W iem y ju ż niezawodnie, że białko samo przez się je s t m asą bezwładną, niezdol­

ną bezpośrednio do żadnej czynności życio­

wej. Utlenianie, redukcya, rozszczepianie i synteza, wytwarzanie cukru, żółci, ferm en­

tów, wytwarzanie ciepła, praca mechaniczna, słowem wszystko, co charakteryzuje zjawi­

ska życiowe organów i tkanek żywych — wszystko to je st dziełem nie bezpośrednio ciał białkowych, lecz tej masy, k tó rą nazy­

wamy protoplazm ą, w której naczelne m iej­

sce co do wagi, budowy i czynności zajm uje białko.

A zatem cóż to je s t protoplazma? Trudne je st ściśle wyosobnić pojęcie protoplazmy:

je st to pojęcie zbiorowe i obok tego zmienne.

W szerokiem i ogólnein znaczeniu protopla­

zma je s t to zbiór cząsteczek m ateryi, w któ­

rym zachodzą objawy życiowe.

Z biór ten bywa zmienny i różnorodny, lecz zachowuje zawsze dwie główne typowe wła­

sności: _od niego zależy życie w całem znacze­

niu tego wyrazu. Niższe formy zwierzęce przedstaw iają tylko pewną ilość protoplazmy, podległej określonemu ugrupow ania an ato ­ micznemu. Nie znamy dokładnie i ściśle składu chemicznego protoplazm y we wszyst­

kich je j postaciach; ale wiemy, że oprócz wody i nieznacznej ilości soli mineralnych, sk ład a się ona z kilku rodzajów białka z do­

datkiem lecytyny, cholesteryny, może cere- bryny i tlenu.

S ądząc ze stałej obecności wyżej wymie­

nionych substancyj w każdej protoplazmie

żywej, należy uznać za najważniejsze części

Nj. 14, WSZECHSW1AT. 219

składowe białko, lecytynę i tlen, a w niższym zapewne stopniu cholesterynę i ciała pozo­

stałe.

A le najważniejszą stroną przedm iotu nie je s t bynajmniej wyliczenie samych części składowych. Daleko więcej znaczenia ma znajomość stosunków, jakie zachodzą 'w pro- toplazmie pomiędzy temi substancyami.

Czy protoplazma je st poprostu mechani­

czną mieszaniną swych znanych i nieznanych jeszcze składników, czy też nie mieszaniną przypadkową, ale kompleksem chemicznym.

Z a la t 10 lub 15 czytelnik uważać będzie może za rzecz dziwną ju ż samo postawienie | takiej kwestyi. W umyśle jego ju ż nie będą mogły się pogodzić objawy życiowe proto­

plazm y z wyobrażeniem tej ostatniej jako mięszaniny niestałej, m echanicznej, chociaż zadziwiająco ścisłej. Znaczna ilość dowo­

dów bezpośrednich i pośrednich (żałuję bar- j dzo, lecz nie śmiem wdawać się tu ta j w szcze- I góły co do tej kwestyi) doprowadza nas do przekonania, że protoplazm a zarówno w cie­

le, ja k i jąd rze komórki jest cząsteczkowym kompleksem chemicznym.

M amy przed sobą rzeczywisty związek chemiczny, który nie jest stały, który się roz­

k ład a z łatwością, ponieważ je s t utworzony nie z atomów, nie z prostych pierwiastków, lecz z cząsteczek, które już same przez się są złożone, jak o to: białko, lecytyna, chole- steryna, cerebryna, sole m ineralne, woda, i może wiele innych jeszcze. Chem ia o rga­

niczna i m ineralna podaje nam wiele przy­

kładów podobnych związków, których wyni­

kiem je st utworzenie cząsteczek bardziej złożonych, które z łatwością ulegają rozkła­

dowi, lecz które pomimo to w pewnych o gra­

niczonych warunkach zewnętrznych posiadają jednolitość, całkowitość, skład niezmienny, własność tworzenia prawidłowych k ryszta­

łów i t. p. Kom pleks chemiczny, jakim jest protoplazm a, musi się różnić od tych związ­

ków w tem znaczeniu, że je st daleko bardziej złożony i że jego części składowe są bardziej różnorodne. D latego też kompleks tak i mo­

że istnieć i zachować swą całkowitość tylko w jeszcze bardziej ograniczonych warunkach.

Z chwilą jednak, gdy kompleks taki istnieje, nawet w tych ciasnych granicach swego bytu posiada on i przejaw ia czynności właściwe w ogólności cząsteczce chemicznej, w szcze­

gólności zaś związkowi chemicznemu czą­

steczkowemu.

Pomimo swego nader skomplikowanego składu, protoplazm a na wpływy zewnętrzne normalne, nieniszczące, bynajmniej nie od­

działywa jed ną ze swych składowych czę­

ści, ale zawsza swoją całością. A ni białka, ani soli, ani cholesteryny bezpośrednio w zja­

wiskach życiowych protoplazmy dopatrzeć się nie możemy. W arunki zewnętrzne, naw et m ając jakiś specyalny wpływ na jednę ze składowych części, przy niezbyt znacznym stopniu swego natężenia mogą wywołać pewne zmiany, nie w tej mianowicie części, ale w samej protoplazmie in toto. W wy­

padku tym oddziaływają wszystkie części składowe, gdyż w kompleksie chemicznym są one solidarne we wszystkich swych dąże­

niach i czynnościach.

Protoplazm a, zdaje się, jest zdolna w n a ­ der ciasnych granicach do wymiany pewnych pierwiastków na inne, zbliżone do pierwszych własnościami, i to na zasadzie pewnych praw czy to izomorfizmu czy to izotonizmu w ła­

sności fizycznych i chemicznych.

Znosi ona w nieznacznych ilościach do­

mieszkę pierwiastków obcych, zazwyczaj nie wchodzących w skład kompleksu.

W przedmiocie tym dokonałem licznych badań i ze wszystkich moich bezpośrednich spostrzeżeń nad działaniem różnych czynni­

ków na rozm aite postaci protoplazmy żywej lub martwej doszedłem, ja k dotąd, do n astę­

pujących dwu wniosków:

1. Protoplazm a nie je st mięszaniną, k tó ­ rej części składowe istnieją i d ziałają nieza­

leżnie jed n a od drugiej; jest to cząsteczkow-y kompleks chemiczny całkowity, jeden, od­

działywający n a wszelkie nieniszczące wpły­

wy zewnętrzne całym swym składem , jak o m aterya jednolita i jedyna.

2. Istnienie takiego kompleksu cząstecz­

kowego, który sam w sobie posiada skłonność do zachowania swego składu, zdolność do walki z wpływami nieprzyjaznem i i do przyj­

mowania do składu swej organizowanej sub- stancyi jedynie pewnych określonych pier­

wiastków, istnienie takiego kompleksu je st podstawą i punktem wyjścia dla analo­

gicznych własności protoplazmy żywej. K om ­

pleks chemiczny posiada dynamizm, który

komplikując i potęgując się w protoplazmie,

220 WSZECHSWIAT,

w ystępuje w m ateryi żywej pod postacią, zasadniczych własności biologicznych, w ła­

sności znanych nam przez bezpośrednią ob- serwacyą, jak o to: niezmienność składu che­

micznego, trwałość, odporność na obce zgubne wpływy, własność wyboru i zatrzym yw ania, obojętność wobec pewnych domieszek, po­

budliwość i t. d.

Chociaż wszystkie te cechy są właściwe protoplazm ie, rozważanej jak o całość o rg a­

nizowana i chociaż w żaden sposób nie można ich oddzielnie przypisać którem ukolwiek z poszczególnych składników, to nie sposób jed n ak zaprzeczyć, że każda część składowa, ju ż to w większym już to w mniejszym stopniu m a u dział w wykonaniu tych czyn­

ności, ta k samo ja k w orkiestrze każdy in stru ­ m ent wypełnia swą nieznaczną cząstkę h a r ­ monii ogólnej. Lecz ja k głównemi w or- kiestrze są instrum enty, dające główną mo- dulacyą, chociaż bez współudziału innych nie mogą wydać całkowitej harm onii, ta k samo w protoplazm ie białko je s t głównem narzędziem harm onii protoplazm atycznej, lecz pomimo to nie może jej oddać w pełni i w całości bez w spółudziału innych części składowych.

O ile własności protoplazm y zależą jedynie od istnienia samego kompleksu, ro la b iałka w tym ostatnim je s t bierną. J e s t ono nie­

zbędne do istnienia kompleksu, bierze w znacz­

nym stopniu udział w jego utworzeniu, po- czem wchodzi w g rę czynność kompleksu samego, jak o odrębnej całości niezależnej od żadnej z jej części składowych.

Procesy chemiczne powodują w protoplaz- mie cały układ drg ań cząsteczkowych i r u ­ chów substancyi samej: istny wir, ja k wyraził się H elm holtz. Różne pierw iastki zostają wciągnięte w sferę tego wiru i odrzucone przezeń po upływie pewnego przeciągu cza­

su w okolice spokojniejsze, przybyw ają tam przetworzone z punktu widzenia chemicznego i morfologicznego w kierunku postępowym lub wstecznym.

To wszystko, co w protoplazm ie nosi na sobie piętno budowy anatom icznej, wszystko co z morfologiczneego punktu widzenia wy­

różnia jeden rodzaj protoplazm y od innego—

wszystko to utworzone je s t w przeważnej części z m ateryi białkowej.

W eźm y np. kilka włókienek z m ięśnia po­

przecznie prążkowanego lub kilka cylindrów osiowych nerwowych, lub wreszcie kilka j ą ­ der komórkowych i poddajm y je działaniu I kolejnem u wody, kwasów bardzo rozcieńczo-

! nych, alkoholu, eteru. W ten sposób wy­

dzielimy z nich niezawodnie składniki pla- [ styczne, jako to: sole, lecytynę, choleste­

rynę, pewne postaci białka, niemówiąc już 0 całym szeregu substancyj, niemających i charak teru plastycznego. Pomimo to je-

dnak w masie pozostałej po tem działa- I niu z łatw ością można dostrzedz zasa-

dnicze, a czasami nawet wszystkie cechy

norm alnej jej struk tury. Przez postępowa­

nie powyższe wydzieliliśmy z przedmiotów

J

badanych wszystko, za wyjątkiem pewnych j postaci ciał białkowych: a te właśnie ciała d ostarczają m ateryału, z którego są zbudo­

wane najbardziej zasadnicze części p ro to ­ plazmy.

W organizmie żywym, zwłaszcza zaś w okresie jego wzrostu, nowe masy białka organizują się nieustannie. A le podczas gdy sól sam a przez się posiada zdolność u k ład a­

nia swych cząsteczek w określone k ry sta­

liczne k ształty, substancya białkowa sam a przez się nie posiada tej zdolności wytwarza­

nia określonych postaci morfologicznych.

B ezkształtność je s t jej zasadniczą własnością 1 przy pomocy wyłącznie sił je j cząsteczce

! właściwych nie je s t ona zdatną do wykona-

! nia jakiejkolwiek pracy architektonicznej.

Bezkształtno*ść cząsteczki białkowej, bę­

dąca n a pierw szy'rzut oka w sprzeczności ze znaczeniem morfologicznem białka, je st w rze­

czywistości istotną przyczyną tego, że n a tu ra

; używa właśnie tego ostatniego a nie jakiego- i kolwiek innego rodzaju m ateryi do budowy nieskończonego niem al szeregu postaci struk-

| turalnych. P ostaci te spotykam y w rozm ai­

tych częściach składowych organizmu.

Gdyby białko było substancyą krystalizu-

; ją c ą się, odznaczałoby się ono* niewątpliwie skłonnością przybierania takiej postaci kry­

stalicznej, jak ab y mu była właściwą i k tó ra oczywiście byłaby s ta łą naw et we wszystkich swych możliwych odmianach. Siły twórcze organizmów, dążąc zawsze do stopniowego rozwoju i wytworzenia możliwie największej i ilości postaci protoplazm atycznych musiałyby zwyciężyć niepokonaną niemal trudność, gdy­

by substancya białkowa w rzeczy samej po­

N r 14

siadała własność przybierania pewnych form stałych i określonych.

W rzeczywistości trudność ta zostaje usu­

nięta przez bezkształtność substancyi białko­

wej i cząsteczki je j z łatw ością g ru p u ją się w najrozm aitsze postaci anatom iczne okre­

ślane przez inne dążności, działające w p ro ­ toplazmie żywej.

Substancye białkowe są nader różne w roz­

maitych wypadkach morfologicznej budowy protoplazmy, chociaż przedstaw iają one fi­

zyczne i chemiczne cechy wspólne, sprow a­

dzające wszystkie te odmiany do jednego wspólnego typu.

Bezpośrednia analiza chemiczna nie d a ła nam dotąd wszystkich niezbędnych wskazó­

wek co do tych różnic we wszystkich możli­

wych wypadkach, lecz pewnej ilości wskazó­

wek takich dostarczyli nam histologowie.

Znajdujem y je w ich spostrzeżeniach nad rozlicznemi stosunkami, zachodzącemi pomię­

dzy różnemi odmianami protoplazm y i sub- stancyam i barwiącemi.

Jeżeli zgodzimy się, że substancya białko­

wa stanowi główną i zasadniczą m asę w bu­

dowie protoplazmy i że postaci tej ostatniej, różne pod względem funkcyonalnym, zawie­

r a ją podstawy białkowe, różne z punktu wi­

dzenia chemicznego, to musimy przypuścić, że własności cząsteczki białkowej m uszą mieć pierwszorzędne znaczenie w procesach życio­

wych protoplazmy.

W łasności substancyj białkowych są wy­

nikiem ich budowy chemicznej zarówno w ilo­

ściowym ja k i w jakościowym względzie.

D latego też białko zawierać musi w swym składzie czynniki regulujące zarówno w ogól­

ności ja k w każdym poszczególnym wypadku stosunek wzajemny pomiędzy składem che­

micznym białka z jednej i charakterem funkcyonalnym protoplazmy żywej z drugiej strony. Oczywiście że zupełna znajomość tej zależności byłaby je d n ą z najw spanial­

szych zdobyczy wiedzy.

N iestety nie znamy dokładnie składu che­

micznego ciał białkowych, pomimo wciąż po­

nawianych badań nad wyświetleniem tej t a ­ jemnicy, w której kryje się tyle faktów niezmierzonej wagi dla zrozum ienia samego życia. T aki stan naszych wiadomości sp ra­

wia, że zupełne rozwiązanie naszej kwestyi nie je st możliwem. Pomimo to pewne wy­

padki tej zależności, o której mówiliśmy wy­

żej, zaczynają się odsłaniać przed oczyma naszemi.

Tłum . M . Szymanowski.

(C. d. nast.J.

SEKCYA CHEMICZNA.

Posiedzenie 4-cie w r. 1895 Sekcyi chemicznej odbyło się d. 9 m arca 1895 r. w budynku Muzeum przem ysłu i rolnictwa.

P rotokuł posiedzenia poprzeduiego został od­

czytany i przyjęty.

P. M. H eilpern wypowiedział rzecz „o wpływie stereoizom eryi cukrów na enzymy.” Prof. F i­

scher wspólnie z P. Thierfelderem , badając za­

chowanie się drożdży względem cukrów pojedyn­

czych (monosacharydów) zauważyli, że z 9 zna­

nych aldoheksoz, różniących się między sobą budową stereochem iczną cząsteczki, prawa gluko­

za i praw a m annoza ferm entują z drożdżam i ł a ­ two, praw a galaktoza znacznie tru d n iej, inne zaś stereoizom erony glukozy z drożdżam i nie fermen-

| tu ją wcale, czyli nie odpowiadają potrzebom ży-

j ją ce j kom órki drożdżowej. Te stosunki n ap ro ­ wadziły prof. F ischera na myśl, że składnik droż-

j dży, k tó ry w zjaw isku fermentacyi działa che­

micznie na cukry, może reagować na takie tylko j cukry, które m ają dlań odpowiednią budowę czą­

steczki, odpowiedni układ geom etryczny atomów w cząsteczce. W celu spraw dzenia tego p r z y ­ puszczenia prof. Em il Fischer przdesięwziął b a­

dania reakcyi enzym na cukry.

Badane były inw ertyna i emulsyua co do za­

chowania się względem glukozydów i cukrów.

Z badań tych wynika, że rzeczone enzymy nie rozczepiają glukozydów i cukrów bez w yboru, lecz że rozczepiają jedne z nich, niebędąc w sta ­ nie oddziały wać na drugie, zupełnie tak, ja k droż­

dże. W szczególności inw ertyna rozczepia glu- kozydy t. j . eterowe pochodne cukru gronowego, pozostając bez wpływu na galaktozydy, arabinozy- dy, ram nozydy i glukozydy, pochodzące od lewej glukozy.

Lecz dalej, ja k to wynika z rozumowania teo­

retycznego, glukozydy istnieją w dwu stereoche­

micznych odmianach, z których jed n ę prof. F i­

scher nazwał odmianą a, a d rugą odmianą [3.

Otóż inw ertyna rozkłada tylko izomerony sze­

reg u a , niedziałając na izomerony szeregu [i.

Z cukrów złożonych, polisacharydów, inw er­

ty n a rozczepia cukier trzcinowy i m altozę, a nie działa na cukier mleczny, co się tłum aczy tem, że