GRIMALDI.

I. Grimaldi élete. – Ricciolival közösen végrehajtott munkái
II. Grimaldi optikai vizsgálatai

I.
Grimaldi élete. – Ricciolival közösen végrehajtott munkái.

GRIMALDI életének folyásáról nagyon gyér adataink vannak, de nagybecsű művei annál hangosabban beszélik el szellemi életének történetét.

FRANCESCO MARIA GRIMALDI, jezsuita, 1613-ban Bolognában született.

Úgy látszik, hogy ifju korában a természettudományok iránt valami különös hajlama nem lehetett, mert csak miután a szépirodalmat már 20 éven át tanította a szülővárosában, csak ekkor fogott az exakt tudományok tanulmányozásához. Most azonban oly gyors előmenetelt tett, hogy sajnálni lehet, hogy az emberi tudás emez ága felé aránylag oly későn hajolt.

GRIMALDI azok közé a tudósok közé tartozott, kiknek tevékenysége sokkal szerényebben és csendesebben folyik le, semmint ezt a tudományok érdekében kivánnunk kellene. Nagybecsű művei csak későn kezdettek figyelmet kelteni. Ő maga csak akkor keltett némi föltűnést, midőn az általa készített hold-mappán a hegyeknek és völgyeknek más neveket adott mint a danzigi HEVEL, ki a GRIMALDI-énál régibb és jóval tökéletesebb mappáján a földi hegyek és tengerek neveit a Holdra is átvitte. GRIMALDI ellenben a hegyeket és völgyeket csillagászok és filozófusok után nevezte el, ami akkoriban köztetszésre talált. Ez a jelölésmód még jelenleg is dívik.


216

GRIMALDI 1663-ban Bolognában halt meg. Vixit inter nos sine querela [Panasz nélkül élt közöttünk], mondák a rendtársai a sírja fölött.

A ránk maradt iratok tanusága szerint GRIMALDI a fizikának két ágával, nevezetesen a mechanikával és az optikával tüzetesen foglalkozott. Vizsgálatai közül csak az optikaiak önállóak, mert a mechanikaiakat egy másik buzgó fizikussal, RICCIOLI-val közösen hajtotta végre.

GIAMBATTISTA RICCIOLI 1598-ban Ferrarában született. Parmában a theológia és filozófiának, Bolognában pedig az asztronómiának volt a professzora. Az utóbbi városban 1671-ben halt meg. Leghíresebb munkája az "új almagest": Almagestum novum, Bononiae, 1651.

Ebben a különben asztronómiai munkában föllelhetjük a szabad esésre vonatkozó vizsgálatokat, melyeket GRIMALDI és RICCIOLI 1640-től 1650-ig együttesen hajtottak végre.

Első kisérleteiket mérleg segítségével tették: különböző magasságokból a mérleg egyik serpenyőjébe súlyokat ejtettek, s megfigyelték, hogy ekkor a másik serpenyő mekkora súlyokat képes fölemelni. Későbbi kisérleteikre a bolognai ferde tornyok egyikét, az Asinelli tornyot használták, s a GALILEI eséstörvényeit igazolták. E kisérletek az által váltak jelentősekké, hogy RICCIOLI-t arra indították, hogy a levegő ellenállására vonatkozó beható kísérleteket tegyen. RICCIOLI megmutatta, hogy a leejtett sürűbb golyók hamarább esnek a földre, mint a ritkábbak; hogy az ellenállás a vízben mint sűrűbb közegben sokkal nagyobb mint a levegőben. Itt megemlíthetjük még, hogy RICCIOLI a KOPERNIKUS rendszerének nagy ellensége volt, s az Új Almagestben nem kevesebb mint hetvenhét érvet hoz föl ellene; persze, hogy ez érvek túlnyomó része arra a tychói ellenvetésre lyukad ki, hogy abban az esetben, ha a Föld forogna, valamely toronyról leejtett kőnek a torony lábától nyugat felé kellene elmaradni, mi azonban a valóságban nem történik meg!

GRIMALDI és RICCIOLI Modena környékén egy fokmérést is


217

hajtottak végre, de a kapott eredmény nagyon hibás volt, mert szerintük 1° = 61178 toise, sőt Montucla állítása szerint * 1° = 62650 toise.


II.
Grimaldi optikai vizsgálatai.

A fizikára nézve mindezeknél sokkal fontosabbak GRIMALDI optikai önálló vizsgálatai, melyeknek eredményeit a Physico-mathesis de lumine, coloribus et iride aliisque annexis libri II. Bononiae, 1665. czímű művében írta le. Mindamellett, hogy meg lehetett győződve, miszerint ő a fény természetét gondosabban figyelte meg, mint előtte bárki más, művét kiadni nem merte, s csak két évvel a halála után nyomatott ki a mű a teljesen kidolgozott kézirat alapján. E kitűnő műnek nagy kárára van az a homályosság és hosszadalmasság, mely a jezsuiták által szerkesztett valamennyi optikai munkában uralkodik. **

GRIMALDI a diffrakcziónak tulajdonképeni feltalálója, s e találmánya, valamint a fény hullámelméletére vonatkozó s általa először kimondott nézetek elegendő jogczímek arra, hogy őt az elméleti optika első művelőjének tekintsük.

Egyes észlelők már GRIMALDI előtt is figyelmükre méltatták a diffrakcziós tüneményeket. LEONARDO-t már említettük. MAUROLYCUS és KEPLER észrevették, hogy valamely szűk nyíláson bebocsátott fénynyaláb képének alakja nem egyezik meg a nyílás alakjával. De mindezek az észleletek inkább esetlegesek valának; az árnyék szélén csíkokat vagy színes tüneményeket GRIMALDI előtt senki sem észlelt; ez az észlelet GRIMALDI találmánya. Nagyszámú és következetesen végrehajtott kisérletei világosan mutatják, hogy ő teljes tudatában volt annak, hogy itt új tüneményekkel van dolga, oly tüneményekkel, melyek magyarázata új fényelméletet követel.

* Hist. d. math. II. p. 319.
** WILDE, i. m. I. p. 321.


218

GRIMALDI művének első könyvében határozottan kifejezi, hogy a fény nem csak egyenes vonalban közvetetlenül, vagy pedig törés és visszaverődés útján jöhet szemünkbe, hanem a fénynek lehet még egy negyedik mozgása is, melyet ő diffrakcziónak nevezett.

GRIMALDI a fényt keskeny nyíláson át sötét szobába vezette s ezután a fény utjába keskeny testet állított; e test árnyékát fehér ernyővel felfogván, azt tapasztalta, hogy az árnyék szélesebb, mint amilyennek a fény egyenes vonalú terjedésénél fogva lennie kellene; továbbá észrevette, hogy az árnyék szélén világos és sötét csíkok vannak. Rendszerint a keskeny test széleivel párhuzamos három világos csíkot látott; a csíkok széleinek vörös és kék szinezete volt. A kisérlet kellő berendezése és élénk napfény alkalmazása mellett magában az árnyékban is látott csíkokat.

Egy másik kisérleténél a fényt két egymás mellett levő szűk nyíláson vezette a szobába. Midőn a nyílásokból jövő fénykúpokat fehér ernyőn külön-külön fogta föl, a szélükön vöröses árnyékos fehér korongokat kapott. Az egyszerre felfogott fénykúpok egymást részben áthatolták s az ernyőn felfogott képnek az a része, melyben a két fénykorong egymást áthatotta, a közepén világos volt, de a szélei feltűnően sötétek valának.

GRIMALDI e tünemény alapján azt állította, hogy valamely megvilágított test kevésbbé világossá válhat, ha ahhoz a fényhez, melyet kapott, új fény járul.* Ugyanaz a paradoxon, melyet újabb időkben ARAGO úgy fejezett ki, hogy fény a fényhez adva sötétséget ad.

Miután GRIMALDI több rendbeli kisérlettel kimutatta, hogy a csíkok nem lehetnek sem a visszaverődésnek, sem a törésnek eredményei, azon volt, hogy e tünemények okairól számot adjon.

"Valamint a vízbe vetett kő körül, mondja GRIMALDI,

* WILDE, i. m. II. p. 129.


219

a víznek köralakú dudorodásai keletkeznek, épen úgy az átlátszatlan test árnyéka körül ama fényes csíkok keletkeznek, melyek a test alakja szerint vagy hosszant elterülnek, vagy pedig görbülteknek látszanak. S valamint ama körhullámok nem egyebek mint összehalmozódott víz, mely mellett mindkét oldalon egy-egy barázda terül el, épen úgy a fényes csíkok nem egyebek, mint maga a fény, mely heves szétszórás folytán egyenlőtlenül oszlódik szét és árnyékos közök által választatik szét. Végre, valamint a közös vízhullámok szélesebbekké válnak, ha kiinduló pontjuktól távoznak, épen így ugyanazt látjuk a fényes csíkoknál, ha attól a ponttól, melyben gerjesztettek, mindinkább távolodnak. Ez a gerjesztő pont pedig nem egyéb, mint a diffrakczió és a fényanyag ütközése épen úgy, midőn az ablaktábla szűk nyílásán belép, mint a szélein az átlátszatlan testnek, melyet a fénykúpba helyezünk." *

E szavakkal a hullámok hipothézise elég világosan ki van fejezve, de amint látjuk, GRIMALDI még fényanyagról is beszél. Egyáltalában, hol az anyagi hipothezishez, hol pedig a hullámelmélethez hajlik, vagy pedig a kettőt kombinálja.

Nagyon érdekes még GRIMALDI-nak egy másik kísérlete, melyet jelenleg szintén a diffrakcziós kisérletekhez kell számítanunk. Ugyanis a sötét szobába bevezetett fényt olyan sima fémlappal verette vissza, melynek fölületén igen finom karczolások voltak. A visszavert sugarakat fehér ernyőn felfogván, azt tapasztalta, hogy a fény a visszaverődés által színessé vált. GRIMALDI ez észlelet alapján azt mondja: lumen non coloratum aliquando coloratur per solam reflexionem, a színtelen fény némelykor a puszta visszaverődés által színessé válik.**

Ugyanezt a kísérletet GRIMALDI-tól függetlenül a franczia

* WILDE, i. m. I. p. 326.
** POGGENDORFF, i. m. p. 341.


220

DESCHALES * is végrehajtotta, s azt Cursus seu mundus mathematicus, Lugd. Bat. 1674. czímű müvében közzé tette.

GRIMALDI-t nemcsak a diffrakczió feltalálójának, hanem még a fény mivoltáról való nézetei alapján a hullámelmélet első harczosának is kell tekintenünk. A sugártörésről alkotott nézetei állításunkat hathatósan támogatják. Szerinte a fénysugár nem geometriai vonal, hanem elemi sugarakból álló fizikai vonal, azaz fénynyaláb, melynek bizonyos, ámbár nagyon csekély vastagsága van. Ha az ilyen nyaláb a törő fölületre esik, mindegyik pontja a törő fölületet egyszerre nem érintheti, tehát mig a sugarak egy része a törő fölületig jő, addig a másik része a közegbe már behatolt; ez az utóbbi rész pedig a levegőnél sürübb közegekben lassabban halad mint a levegőben. Ezek a képzeletek teljesen megfelelnek a hullámelméletnek, de hogy aztán miért változtatja meg a sugár az irányát, vagyis hogy miért töretik meg, arról GRIMALDI számot adni már nem képes.

Hasonlóképen áll a dolog a színszórással is. Ide vonatkozó kísérleteit üveghasábokkal hajtotta végre. A hasábok a XVII-ik század eleje óta ismeretesek, de feltalálójuk ismeretlen. Az optikával foglalkozó tudósok figyelmét a hasábok és a színszórás mint ezt a DESCARTES és DOMINIS példája mutatja, nem kerülhették el, de GRIMALDI volt az első, ki a tulajdonképeni színszórást ismerte, mert ő konstatálta először, hogy a hasábra eső fénynyaláb a törés által széthuzatik, de a színes fény különböző törékenységéről és a fehér fény összetételéről határozott képzetei nem igen voltak.

A színek okául a fény benső módosulását tekinti. Szerinte

* DESCHALES 1621-ben Chambéry-ben született. A jezsuiták rendjébe lépvén, eleintén Marseilleben a hidrografiát, utóbb pedig Lyonban a mathematikát tanította; végre a chambéry-i kollegium rektorává lett. Megh. 1678. Turinban. Művei között a föntemlített a legnevezetesebbik; abban a fizikának több tételét elméleti szempontból tárgyalja s leírja eséskísérleteit, melyekre később (MARIOTTE-nál) még visszatérünk.


221

– mint ez a művének második könyvéből világosan kitűnik – a különböző színek a fényanyag megrezdülése folytán jönnek létre. Valamint a hang magassága a rezgések sebességétől függ, épen úgy a fény színe is a fényanyag rezgésének sebessége által módosúl. A testek állandó színeit nem tekinté a testek önálló, vagyis a fény hozzájárulása nélkül is meglevő tulajdonságának, hanem, mint nagyon valószínűt, azt a tételt állítá föl, hogy a különböző testek anyagi szerkezetük különbségeinél fogva épen azokat a színeket verik vissza, a melyekben azokat látjuk. Egyáltalában, a színeket, a látszatosakat épen úgy mint az állandókat, nem tartotta a fénytől különböző valamelyes dolognak. Látni való, hogy bizonyos tekintetben GRIMALDI-t előfutójának tekinthetjük ama szép fölfedezéseknek, melyek a NEWTON dicsőségét valának szaporítandók.

A GRIMALDI müvének az optikában korszakot kellett volna alkotnia; de az ő találmányai is csak úgy jártak, mint minden nagy eszme, mely időnek előtte születik. A GRIMALDI eszméi hatást nem gyakoroltak, pedig neki nem kellett oly tekintélylyel küzdenie, mint HUYGHENS-nek, aki NEWTON ellenében tanait sem kortársaival, sem pedig a későbbiekkel elfogadtatni nem tudta. Csak a midőn YOUNG és FRESNEL-nek sikerült, hogy a hullámelméletet jogaiba visszahelyezzék és a gravitáczió tanával egyenlőképen szilárd alapra fektessék, csak ekkor kezdett a fizikusok méltó figyelme az ignorált bolognai jezsuitára fordulni.

Különben lehetséges, sőt nagyon valószínű is, hogy GRIMALDI az optika fejlődésének nagy impulzust adhatott volna, ha az általa követett út közepén meg nem áll vala. De mivel neki még nem sikerült, hogy a hullámelméletet oly határozottsággal fejtse ki, hogy avval a fénytünemények okait az utolsó részletekig földerítse: ott, a hol a fonál elszakadt, ingadozni s oly hipothézisekbe kezdett kapaszkodni, melyeket maga sem tartott valószínűeknek. Már pedig aki uj tanokat hirdet, annak nem szabad tétováznia, ha mindjárt az egész tért még nem uralja is.


222

KOPERNIKUS, GALILEI és KEPLER sem voltak még urai az általuk művelt egész térnek, s mégis a meggyőződés szülte bátorsággal léptek föl, holott a szerény GRIMALDI még munkáját sem merte a nyilvánosságra bocsátani.

Irodalom.

FABRONI, Vitae. Ital. XIII.
MONTUCLA, Hist. d. math. II.
Életrajzi jegyzetek a Physico mathesis-ban.