RUMFORD.

I. Rumford ifjúsága. – Katonai s politikai pályafutása.
II. Rumford Bajorországban.
III. Rumford hőtani vizsgálatai.
IV. Fotométria.
V. Rumford érdemei a tudományok terjesztése körül. – Visszavonulása a nyilvános élettől. – Halála; jelleme.

I.
Rumford ifjúsága. – Katonai és politikai pályafutása.

SIR BENJAMIN THOMPSON, később RUMFORD gróf, 1753 márcz. 26-án Massachusetts észak-amerikai államnak Woburn községében született. Ősei Woburn-nak első gyarmatosai valának.

BENJAMIN még csecsemő volt mikor atyját elveszíté, s e csapás súlyos következményeket vonhatott volna maga után, mert anyja, Ruth Simonds, egy szomszédos telepítvényesnek leánya, újra férjhez ment s gyermekével mit sem törődött. Azonban BENJAMIN nagyatyja után maradt örökség az anyai gondozást – legalább anyagi tekintetben – fölöslegessé tette. BENJAMIN először a község iskolájába járt, hol írni, olvasni s valamicskét a latin nyelvből is tanult; később egy lelkésznél a mathematika és az asztronómia elemeit tanulta.

Tizenhárom éves korában a szintén Massachusetts-ben fekvő Salem-be ment s egy kereskedőhöz szegődött; azonban a gyarmatok és az anyaország között kitört viszályok következtében e várost már három év mulva oda kellett hagynia.

A tizenhat éves ifjú szülővárosába tért vissza s télen át iskolát nyitott. E mellett a tudományokkal buzgón foglalkozott s oly szép előmenetelt tett, hogy megengedték neki, miszerint a cambridgei (Massachusetts-ben) Harwards-college-ben az előadásokat hallgathassa. 1770-ben meghívatott Rumfordba


69

(jelenleg Concord), hogy az ottani iskolát vezesse. E községben megismerkedett Rolfe asszonynyal. THOMPSON szép arcza, ragyogó kék szemei, fekete haja és karcsú termete épen úgy megnyerték a gazdag özvegyet, mint egyszerű és nemes magatartása és sokoldalú ismeretei. THOMPSON megkérte az özvegy kezét s 1772-ben nőül vette.

THOMPSON pályafutásának mindeddig semmi határozott iránya nem volt. Miután házassága által tetemes vagyonnak birtokába jutott, elérkezettnek látta az időt, hogy tágasabb körű szereplés terére lépjen, mire az akkori mozgalmas időkben az alkalom nemsokára kínálkozott. A milicziához őrnagygyá kineveztetvén, e kitüntetést a legnagyobb készséggel fogadta s 1774-ben a bostoni angol sereghez csatlakozott.

THOMPSON buzgó royalista volt, s ez elég ok volt arra, hogy helyzete az ellenkező áramlattal szemben egyre súlyosodjék. Gyakori érintkezései az angol tisztekkel, nem különben arisztokrata hajlamai 1775-ben majdnem nagy veszélybe ejtették. Ez évben Concordban tartózkodott, a honnét a fellázadt nép haragja elől oly sietséggel kellett menekülnie, hogy nejét és újszülött leányát is ott hagyta. Leányát csak húsz év múlva, nejét pedig soha többé nem látta. Ugyanabban az évben Woburnban elfogták és törvényszék elé állították; mint gyanús egyént fogságba vetették, de szabadságát csakhamar visszanyerte.

Hogy a honfiak bizalmát újra megnyerje, maga is beállott a lázadók seregébe s Boston ostromában, valamint a lexingtoni ütközetben tényleges részt vett. Azonban még e tényleges csatlakozással sem háríthatta el az ellene fölébredt gyanút, s midőn a seregben főtiszti rangot kért, kérelme kereken visszautasíttatott. THOMPSON látta, hogy a fölkelők körében semmikép sem boldogulhat, s midőn már életét sem érezte elegendő biztosságban, mindenét eladta s egy királyi fregatton titkon Bostonba szökött, hol 1775 okt. 15-kén megérkezve, GAGE tábornok által kitüntetéssel fogadtatott.


70

Az angolok ügye mindinkább rosszra fordult; 1774 márcz. 20-án már Bostont is kiürítették. THOMPSON megbízatott, hogy e kellemetlen hírt Londonba vigye. Mivel már amúgy is régebben óhajtotta Európát látni, e küldetést szívesen elvállalta.

Londonba érkezve, a forradalom állapotáról kimerítő jelentést tett s e mellett annyi szakismeretet árult el, hogy lord SACKVILLE, a gyarmatügyek minisztere, kit kellemes modorával teljesen megnyert, őt hivatalba fogadta s 1780-ban szakminisztériumában másod-államtitkárrá nevezteté ki.

Mindamellett hogy THOMPSON hivatalos teendőivel nagyon el volt foglalva, még sem mulasztotta el fizikai tanulmányokat tenni. Figyelmét különösen a testek kohéziójára és a lövegek sebességének tanulmányozására fordította.

THOMPSON dicsvágya a gyors előléptetéssel sem volt kielégítve, s már azon volt, hogy hivataláról lemondjon, midőn 1782-ben lord SACKVILLE miniszteri hivataláról lemondani kényszerülvén, lemondása előtt híveit minden lehető kegyben részesíté; így a többi között THOMPSON-t egy amerikai angol dragonyos-ezredhez ezredessé nevezte ki.

THOMPSON 1782-ben Amerikába ment, hol a lovasságot szervezte s magát több alkalommal, különösen pedig Jamaika védelménél kitűntette. Azonban már a következő évben, telát még a béke megkötése előtt, elhagyta szülőföldjét s Európába tért vissza.


II.
Rumford Bajorországban.

A háború befejeztetvén, THOMPSON nem remélhette, hogy az angol hadseregben valami nagyobb tevékenységet fejthessen ki, s ez oknál fogva szolgálatait föl akarta ajánlani a német császárnak, ki ekkor a török ellen hadakozott. THOMPSON Németországba útazott s tervét bizonyára megvalósította volna, ha egy véletlen esemény további pályafutásának egészen más irányt nem ad vala.


71

Midőn Strassburgon keresztül útazott, bemutatta magát Miksa zweibrückeni herczegnek (a későbbi bajor királynak), ki akkoriban e városban egy ezredet vezérelt. THOMPSON modora és sokoldalú ismeretei annyira megtetszettek a berczegnek, hogy ez neki hivatalt ajánlott, sőt Karl Theodor bajor választófejedelemhez intézett ajánlólevéllel látta el, mire THOMPSON gyorsan visszatért Londonba, hogy a királytól engedélyt kérjen bajor szolgálatba léphetni. III. György nemcsak e kérelmét teljesíté, hanem még baronet-rangra emelte s megengedte, hogy katonai rangjával járó fizetésének felét ezután is élvezhesse.

THOMPSON Münchenben a lehető legkedvezőbb fogadtatásra talált. A bajor választófejedelem művelt és szellemes férfiú volt, ki a tudományokat és a művészeteket, általában mindazt, a mivel uralkodói nagyságát előmozdíthatni vélte, kiváló kegyben részesítette. E mellett abszolut uralomra törekedett; az ő szemei előtt egy tökéletes uralkodónak eszményképe XIV. Lajos volt. THOMPSON politikai elvei teljesen megfeleltek a fejedelem nézeteinek, s ennélfogva a fejedelem bizalmát teljesen megnyerte. Az első hivatalok, melyeket THOMPSON kapott, nem igen feleltek meg dicsvágyának, mindössze is a fejedelem hadsegédévé és udvari kamarássá neveztetett ki, azonban nem sokára a kitüntetések hosszú sora következett: THOMPSON először is general-major és államtanácsossá, később pedig a hadsereg főparancsnokává és hadügyminiszterré lett. Mivel pedig úgy látszott, hogy hiúsága még mindig nincs kielégítve, a fejedelem 1790-ben, élve avval a joggal, mely őt, mint a birodalom helytartóját megillette, kedvenczét Rumford grófjává nevezte ki.

Ezek után méltán kérdezhetjük, hogy THOMPSON, azaz most , már RUMFORD gróf, mit mívelt e sok kitüntetés fejében?

Bár e kitüntetések jó része csak hiúsága kielégítésének volt szánva, meg kell vallani, hogy Bajorországnak oly sok és oly kitünő szolgálatokat tett, hogy ezekhez képest a fejedelmi kegynek nyilvánulásai csak gyönge jutalmak valának.


72

Néhány év alatt Bajorországot teljesen átalakította: a hadsereget, melyben számos visszaélés harapódzott el, újjá szervezte; a katonák fegyverzetén és ruházatán czélszerű átalakításokat hajtott végre; az előléptetés módját szabályozta; a katonák elárvult gyermekei részére nevelő-intézeteket alapított; állandó helyőrségeket szervezett és Mannheimban gyárakat alapított, a melyekben a hadsereg összes kellékei előállíttattak. E mellett a társadalmi téren ép oly üdvös reformokat léptetett életbe, mint a katonain. A renyheség előidézte elszegényedés mindinkább terjedt, elannyira, hogy akkoriban Münchenben több koldus volt, mint Velenczében. RUMFORD e baj elhárítása fölött sokáig gondolkodott, de a mint terve készen volt, ezt a legnagyobb szigorral hajtotta végre. 1790 jan. 1-én rendeletet bocsátott ki, a melylyel a koldulást szigorúan eltiltotta s a munkaképes koldusokat önkéntes aláírások útján felállított dologházba vitette. E dologháznak az első hetekben 2500 lakója volt, kik a kellő szerszámokkal és anyagokkal ellátva, részint a hadsereg szükségleteit elégítették ki, részint pedig egyéb czikkeket gyártottak, mely czikkek eladásából befolyó összeg nemcsak a dologház költségeit födözte, hanem még évenként mintegy 10,000 forint hasznot hajtott. De ez az anyagi haszon elenyészik az erkölcsi mellett; mivel a munkások jó bánásmódban részesültek s még munkájukkal arányos fizetést is kaptak, belátták, hogy a becsületes munka minden körülmény között a legtisztességesebb foglalkozás s a javulás útjára tértek. E humánus intézet által pár év mulva száz meg száz munkás kezet nyert a társadalom.

Azt hiszszük, hogy senki sem fogja rossz néven venni, ha akkor, midőn egy kiváló fizikus életviszonyairól szólunk, kissé részletesebben előadjuk a humanitás előmozdításával szerzett érdemeit. A ki a tudománynak bármely ágát műveli, a humanitás érdekeit közvetve mozdítja elő, s ha e mellett a tudomány eredményeit az emberiség javára még közvetetlenül értékesíti, akkor elismerésünket annál nagyobb mértékben vívja


73

ki. RUMFORD-nál még avval a különös esettel találkozunk, hogy tudományos vizsgálatainak nagy része a szegény sorsúak helyzetének javítása iránti törekvéséből keletkezett. Hogy a dologház lakóit rendes és takarékos táplálékkal és ruházattal ellássa, az ide vágó kérdéseket tüzetesen tanulmányozta, s így sikerült bebizonyítania, hogy azok az anyagok, melyeknek rostjaiban sok levegő van, rossz hővezetők; hogy a szabad lángok a fűtésre nem alkalmasak; hogy a vízgőz rossz hővezető; hogy a hő a folyadékokban áramlás, azaz a részecskék kavargó mozgása által terjed. A kályhák és a kürtők új berendezésével a gyakorlati életnek kiváló szolgálatokat tett, a fényre vonatkozó vizsgálatai sem maradtak gyakorlati eredmények nélkül.


III.
Rumford hőtani vizsgálatai.

RUMFORD-nak a hő- és fényre vonatkozó kísérletei a gyakorlati térről átvitték őt az elméletire.

Midőn RUMFORD a fizikai vizsgálatok terére lépett, a hő és a hőtünemények élénken foglalkoztatták az elméket. A gőzgép tökéletesbítése, a fajhő feltalálása s a LAVOISIER chemiai új elmélete oly tényezők valának, melyeknek a figyelmet okvetetlenűl a hőre kellett vonniok.

A hő mellett az elektromosság lépett előtérbe. E két erőnek beható tanulmányozása a XVIII. század végén megindult hatalmas szellemi mozgalom korszakával kezdődik. RUMFORD tevékenysége csak a hőnek és a fénynek alapos tanulmányozására irányult; az elektromosság, mely rövid idő alatt a fizika tartalmát rendkívüli arányokban vala kibővítendő, RUMFORD-ban igen kevés érdeklődést keltett. "A hőre vonatkozó kísérletek végrehajtása, mondja RUMFORD, régóta a legkedvesebb foglalkozásaim egyike volt. E tárgy már akkor vonta magára figyelmemet, midőn 17 éves koromban BOERHAVE-nak De igne czímű iratát olvastam.... Sok év óta szokásom, hogy a környezetem-


74

ben előforduló tüneményeket, ha a hővel s ennek hatásaival csak a legtávolabbi összefüggésben látszanak lenni, azonnal a legnagyobb gonddal megvizsgálom; eme szokásnak köszönhetem mindazon kísérletek eszméit, melyeket e tárgyra vonatkozólag végrehajtottam." *

RUMFORD idejében a hő anyagi elmélete praeponderált [uralkodott]. A hőanyag volt bázisa a sokféle elmélet mindegyikének; a hőanyag fizikai magatartására és hatásformáira vonatkozó mellék-gondolatok csak a különböző hőtüneményeknek könnyebb kimagyarázhatósága kedvéért szülemlettek. Ennélfogva azt látjuk, hogy mindezeknek az elméleteknek jellemző vonásai attól függnek, hogy az azokat felállító autorok [szerzők] a hőtünemények melyik csoportjára fektettek különös súlyt. Nem hiányzottak ugyan egyesek, kik az antimateriális hipothéziseknek itt-ott engedményeket tettek, de a hőanyag hipothézise sokkal mélyebb gyökereket vert, semhogy döntő, s hogy úgy mondjuk, kézzelfogható kísérleti tények nélkül nézeteiktől eltántorodtak volna. E döntő kísérletek végrehajtása RUMFORD legfőbb érdeme, s midőn DAVY RUMFORD nyomdokain haladva, a még hiányzó kísérleti bizonyítékokat is végrehajtotta, az anyagi hipothézis jogosúltsága fölött vitatkozni többé nem lehetett s a kérdés csak az maradt, hogy a régi alkotmány helyébe miféle újat kell állítani.

Az ütésnél, nyomás és surlódásnál keletkezett hőt az anyagi hipothézis szerint úgy magyarázták, hogy e mechanikai folyamatok alatt a testek fajheve csökken, azaz, hogy az ütés, nyomás stb. befolyása alatt a testekben meglevő hő a testeket a közönségesnél magasabb mérsékletre képes emelni. A nyomásnál, különösen pedig a levegő összenyomásánál eme magyarázatnak helyessége szembetünőnek látszott; a testek összeszoríttattak, tehát a bennük levő hőanyag is kisebb térre szorult, s mi sem természetesebb, hogy az ugyanazon

* BERTHOLD, Rumford und die mech. Wärmetheorie, Heidelberg, 1875, p. 34.


75

mennyiségű hőfolyadék kisebb térben nagyobb hatást idéz elő. Az anyagi elmélet szerint a testekből a hőt csak úgy [ugyanúgy] lehetett kifacsarni, mint a szivacsból a vizet.

Eleintén RUMFORD is az uralkodó nézetet fogadta el, a nélkül, hogy az anyagi elméletek bármelyik ányalatához szorosan csatlakozott volna. A surlódás okozta nagy mennyiségű hőben annak bizonyítékát látta, hogy a hő nem lehet olyas termék, mely chemiai vagy mechanikai folyamatok által hozható létre, hanem ellenkezőleg, hogy a hő ősanyag, s az említett folyamatok által csak ez ősanyagnak melegítő, tehát érezhető hatásai tűnnek elő.

De ezt a nézetét csakhamar megváltoztatta. A müncheni arzenálban felügyelete alatt végrehajtott ágyúfúrások alkalmával a surlódásnál fejlődő hővel két óra és 20 percz alatt 2 1/2 gallon * vizet forralt föl; ha az ágyúcső vízzel nem érintkezett, a fémtömeg a víz forrópontjánál sokkal magasabbra hevült föl. Honnét ered ez a rendkívüli mennyiségű hő? Talán a lefejtett fémforgácsokból? Ezt föltételezve, a rejtett hő elvei szerint a kifúrt forgácsok fajhevének csökkennie kellett volna, még pedig oly nagy mértékben, hogy a fajhő csökkenéséből a keletkezett összes hőt ki lehessen magyarázni. Azonban RUMFORD bebizonyította, hogy a fém fajheve egyáltalában nem változott. Ugyanis a fúrás által lefejtett forgácsokat s fűrészelés által lemetszett ugyanakkora súlyú fémdarabkákat a víz forrópontjának mérsékletére hevített föl s azokat egyenlő mennyiségű és mérsékletű hideg vízbe vetette. Mind a két víztömegben a kiegyenlődés mérséklete ugyanaz volt. RUMFORD-nak még az a gondolata támadt, hogy talán a levegő közreműködése miatt fejlődik az a sok hő. Azonban a fémforgácsok az oxidácziónak nyomát sem mutatták s különben is egy külön kísérletnél gondoskodott arról, hogy a fúró a külső levegőtől el legyen zárva.**

* 1 gallon = 4.543 liter.
** An inquiry concerninq the source of heat which is excited by friction, Phil. Trans. 1798. V. ö. TYNDALL, A hő mint mozgás, pp. 53–56: FISCHER, Gesch. d. Physik, VII. pp. 571 és folyt.


76

Hogy a surlódás által hő keletkezik, ez annyira mindennapi dolog, hogy jelenleg talán különösnek tünhetnék föl, hogy RUMFORD indíttatva érezte magát a hőnek ezen az úton való előállítására. Azonban ő úgyszólván a közvéleménynyel akart szembeszállani, tehát csak az ily nagy mértékben végrehajtott hőfejlesztéssel volt képes az ellenkező nézetűeket meggyőzni vagy legalább is megingatni.

RUMFORD megelégedhetett volna e kísérletekkel; az anyagi hipothézis ellen keményebb támadás mindakkoráig nem intéztetett. Azonban itt nem valamely egyszerű véleménynek, hanem egy általánosan elterjedt elméletnek megdöntéséről volt szó, s épen ezért RUMFORD czélszerűnek tartotta ez elmélet ellen még egyéb kísérletekkel is szembeszállni.

A hőanyag súlyos vagy nem súlyos voltának kérdése az anyagi hipothézis legérzékenyebb oldalainak egyike volt. Hipothézises anyagról lévén szó, könnyű volt azt mondani, hogy a hőanyag súlytalan. Azonban a hőtünemények bizonyos csoportjából a hőanyagnak súlyos volta, egy másik csoportjából pedig a könnyű volta, vagyis a negatív súlya látszott következni. Mind a két felfogásnak voltak hívei, különösen akkor, midőn a hőtüneményeket a flogisztonos elmélettel kellett összhangba hozni. Minthogy akadtak olyanok is, kik direkt kisérletekkel bebizonyították, azaz vélték, hogy bebizonyították, hogy a víz fagyás által súlyosabbá válik,* RUMFORD indíttatva érezte magát, hogy a kérdést kísérletileg eldöntse.

Két egyenlő üvegpalaczk egyikét vízzel, a másikat ugyanannyi gyönge borszeszszel töltötte meg. A légmentesen bedugaszolt s jól megtörült palaczkokat igen jó mérleg karjaira függesztette s az egész készüléket egy szobában, melynek mérséklete állandóan 60° F. volt, fölállította; midőn mind a

* FISCHER, i. m. VII. p. 556.


77

két palaczk fölvette a szoba mérsékletét, mind a kettőt újra megtörülte s pontosan egyensúlyozta s 12 óráig e szobában hagyta. Ez idő alatt a legkisebb változás sem mutatkozván, a készüléket egy 29° F. mérsékletű szobába vitte s 48 óráig ott hagyta. A víz megfagyott s eredeti súlyának 1/36000 részével csakugyan nehezebb lett!

RUMFORD e súlynövekedést egészen helyesen az üvegre tapadt nedvességnek tulajdonította, s ebbeli nézete még inkább megszilárdult, midőn ugyanazt a kísérletet vízzel s ugyanakkora súlyú kénesővel [higannyal] ismételte. Most a víz a hideg szobában sokkal több hőt veszített mint a kéneső, s a mérleg-karok mégis tökéletes egyensúlyban maradtak. Világos volt, hogy a kihűlő testeknek súlya nem növekszik, vagyis, hogy a hőanyagnak, ha egyáltalában létezik, negatív súlya nincs. *

RUMFORD e kísérleteket többféleképen variálta. Kimutatta azt is, hogy az izzó fémgolyók súlya csak az oxidáczió miatt növekszik; általában kiderítette, hogy mindazok, kik a testek melegedésénél vagy kihűlésénél súlyváltozásokat tapasztaltak, kísérleteiket nem a kellő gonddal hajtották végre.

Mindezeket csak azért hoztuk föl, hogy föltűntessük, mily sok gondot és fáradságot fordított RUMFORD az anyagi hipothézis megbuktatására. S valóban, feladatának ezt a részét meg is oldotta, mert pontosabb, döntőbb és meggyőzőbb kísérleteket addig még senki sem hajtott volt végre, s később DAVY híres kísérleteivel szintén csak a RUMFORD nyomdokain járt. Azonban a feladatnak másik, a kényesebb része még megfejtendő volt.

Itt RUMFORD csak annyit tehetett, hogy csatlakozott a régi fölfogáshoz, mely szerint a hő mibenléte a részecskék mozgásában keresendő. A mozgásnak súlya nincs, s a hatások egy bizonyos nemét csak a mozgásnak egy bizonyos neme idézheti elő: ezek oly képzeletek, melyek az anyagi hipothézis elvetése után ön-

* An inquiry concerning the weight adscribed to heat, Phil. Trans., 1799.


78

ként előtérbe nyomulnak, a mint már előtérbe nyomultak akkor is, mikor a hő mibenlétéről alkotott hipothézisek vita tárgya még nem valának. A hőmozgás közelebbi meghatározása (a mennyiben nem a sugárzó hőről van szó) RUMFORD-ra nézve ép oly kényes kérdés volt, mint akár a régebbi, akár pedig a jelenkori fizikusokra nézve.

RUMFORD első értekezésében egy híressé vált hely fordul elő. Szerző azt mondja, hogy a fúrásnál végrehajtott munkát két ló végezvén, a lovak erejét végtére élelmi szerek főzésére lehetne felhasználni, a mi azonban mindenkor sokkal hátrányosabb volna, mint a lovaknak szánt takarmány elégetése által keletkezett hőnek felhasználása.

Látni való, hogy RUMFORD az állatok erejének forrásául a takarmányt tekintette, azonban az állati erő és a takarmány erélye között fennálló okozatos összefüggést még korántsem mondotta ki. Nem is szükséges, hogy egyes kiváló tehetségek találó észrevételeiben mindig a későbbi időkben kifejlődött tanok alapköveit lássuk. Hozhatunk föl egy még régibb példát, melyben az elégés miatt fejlődött erélynek a tüzelő anyagban lappangó (helyzeti) erélylyel való egyenértékűsége már világosan föl van tüntetve. BERNOULLI DÁNIEL Hydrodynamiká-jában a következő figyelemre méltó hely fordul elő: "Meg vagyok győződve, hogy ha mindaz az eleven erő, mely egy köbláb szénben lappang, ebből elégetés által kiűzetve, valamely gép mozgatására czélszerűen alkalmaztatnék: többet lehetne nyerni, mint nyolcz, vagy tíz embernek napi munkájából."*

E sorokban nyíltan ki van fejezve a RUMFORD által megjelölt folyamat (a munkának hőre való átváltozása) megfordításának lehetősége. Ha a régi szerzők műveiből egyes helyeket szakítunk ki, könnyen rátalálhatunk oly nézetekre, melyek a modern felfogásnak egészen megfelelnek; ha azonban nem csupán az egyes helyekből, hanem az egész munkán átvonuló

* Hydrodynamica, Sect. X. p. 231.


79

felfogásból ítélünk, akkor csakhamar meggyőződhetünk, hogy a régi szerzők korántsem előlegeztek a modern tanoknak annyit, mint a mennyit egyes elmés megjegyzéseikből következtetni lehetne. Az elvek fejlődése nem egyes megjegyzésekből, hanem a szellem összes tevékenységének jelleméből ítélendő meg. Így fogva föl a dolgot, világos, hogy RUMFORD-nak a hőelmélet körül szerzett érdemei ama nagyszámú és rendkívüli gonddal végrehajtott kísérletekben állanak, a melyekkel az anyagi hipothézis megbuktatására hathatósan közreműködött. Hogy aztán RUMFORD a hőt mozgásnak tartotta, az abszolut hideget a lehetetlenségek közé sorozta, sőt a mozgást az anyag lényeges tulajdonságának ismerte föl, s hogy ennek következtében a világegyetemben nyugvás nem lehet: mindezt úgy kell tekintenünk, mint határozottabb körvonalozását ama mechanikai természetnézletnek, melynek jellemző elemei már BACO, BOYLE, HOOKE stb. felfogásában nyilvánultak. Már itt kell fölhívnunk a figyelmet arra, hogy a hőelmélet a mechanikai helyes természetnézletnek megfelelő alakot csak a hő mechanikai egyenértékének feltalálása után nyerhetett. Ez a találmány nyilván föltüntette a hő erélyének a mechanikai erélylyel való egyenértékűségét, hogy aztán a hő erélye épen a részecskék mozgására (eleven erejére) vezetendő-e vissza, ez oly kérdés, melyre hogy igenlő feleletet adjunk, szükségképen az eddigelé ismert hőtünemények egyike sem kényszerít.

Mivel az eddig mondottakból eléggé kitűnik, hogy RUMFORD mily viszonyban van a jelenlegi hőelmélethez, fölösleges volna a puskapor hatásaira vonatkozó kísérleteit s az ezekből vont következtetéseket tüzetesebben ismertetni. Át fogunk térni a testek hővezetésére vonatkozó nevezetes vizsgálataira.

Régi tapasztalás, hogy a testek a velük közlött hőt hosszabb vagy rövidebb ideig tartják meg. E tapasztalással karöltve járt az a nézet, hogy a sűrűbb testek a hőt jobban vezetik, mint a ritkábbak: azonban e tárgynak kkísérleti és elméleti tüzetesebb megvizsgálása az újabb kor vívmánya.


80

RICHMANN vette először észre a kéneső nagy vezetőképességét. A többi fémet is megvizsgálta; a fémekből golyókat készített; ezekbe hengeres lyukakat vájt s e lyukakba, miután ezeket ugyanavval a folyadékkal megtöltötte, hőmérőket állított. Ezután a golyókat egyenlő mérsékletekre fölhevítette s a levegőben fölfüggesztette. A kihűlés gyorsaságából azt következtette, hogy a legjobb hővezető az ólom, utána következik a czinn, a vas, a réz és a sárgaréz. * Hogy a kihűlés gyorsaságához a golyókban levő hő mennyiségének is van köze, azt persze RICHMANN nem vette figyelembe.

FRANKLIN azt a nevezetes észleletet tette, hogy a jó elektromosságvezetők egyszersmind jó hővezetők, vagyis, hogy a fémek igen gyorsan melegednek meg s ugyanily gyorsan le is hűlnek, holott a különböző fa-nemek s még inkább az üveg lassan melegednek s lassan hűlnek.** Az eljárás, mely szerint INGENHOUSS a testek vezetőképességét meghatározta, szintén FRANKLIN-tól ered. Ez az eljárás, mint tudva van, abban áll, hogy különböző anyagból készült vékony, de máskülönben egyenlő pálczákat viaszszal bevonunk s végeiket forró vízbe vagy meleg olajba mártjuk; a viasz leolvadása megmutatja a sebességet, melylyel a hő a pálczában terjed. INGENHOUSS kísérleteiből kitűnt, hogy a fémek között az ezüst és a réz legjobb vezetők, ellenben az ólom legrosszabb, s ez észleletek valóban megfelelnek FRANKLIN észrevételének, mely szerint a testek annál jobb hővezetők, minél jobb elektromosság-vezetők.

Mindezek a kísérletek csak egyes esetekre vonatkoznak s csak RUMFORD vetette a tárgyat tüzetes vizsgálat alá. Fokozatosan tökéletesbített kísérletei az elmélet és gyakorlatra nézve egyaránt fontos eredményekre vezettek.

RUMFORD mindenekelőtt a fémek vezetőképességét vizs-

* Nov. Comment. Petrop. III. 1754. IV. 1758; FISCHER, i. m. VII. p. 331.
** ROZIER, Journ. d. Physique, 1773, p. 276; FISCHER, i. m. VII. p. 332.


81

gálta meg. A szerves anyagok megvizsgálására a következő módszert alkalmazta. Egy lombikba hőmérőt állított, úgy, hogy a hőmérő golyója a lombik közepén volt; a hőmérő és a lombik falai közötti tért a megvizsgálandó anyaggal töltötte ki. Az egész készüléket forró vízben megmelegítette s ezután jég és víz keverékében lehűtötte. A kísérlet utóbbi részénél megfigyelte az időt, mely megkívántatik, hogy a hőmérő bizonyos fokra leszálljon; a vezetőképességet evvel az idővel fordított arányban levőnek vette. Kísérleteinek legközelebbi czélja az öltözetekül feldolgozandó anyagok megvizsgálása volt, s kimutatta, hogy a vezetőképesség nemcsak az anyagi minőségtől, hanem még a strukturától is függ, különösen pedig hogy a rostok között levő levegő a vezetőképességet nagy mértékben csökkenti, tehát a melegtartó-képességet növeli; végre kimutatta, hogy a vízgőz, továbbá a száraz és a nedves levegő a hőnek egyaránt rossz vezetői.

Különösen érdekesek RUMFORD-nak ama nagyszámú kísérletei, melyekkel kimutathatni vélte, hogy a víz, az olaj, általában a folyó testek – még a kénesőt sem véve ki – nemcsak hogy rossz vezetők, hanem a hőt egyáltalában nem vezetik. Valamennyi ide vonatkozó kísérleténél a folyadékok áramló mozgását vette észre s a helyett hogy ezt az áramlást valódi mechanikai okoknak tulajdonította volna, azt a helytelen tételt állította föl, hogy a folyadékrészecskék vezetik ugyan a hőt, a mennyiben ezt különnemű más testektől átvehetik, de egyik részecske sem képes a már fölvett hőt egy szomszédos részecskével közölni. Ezt a nézetet később a gázakra is kiterjesztette. Egyes kísérleteknél tapasztalta ugyan, hogy a felülről melegített folyadékokban lefelé is terjed a hő, azonban annyira meg volt győződve arról, hogy a folyadékok a hőt vezetni képtelenek, hogy a hőnek lefelé terjedését inkább az edény falainak tulajdonította, sőt ezt a nézetét direkt kísérletei által bebizonyítottnak vélte. Ha RUMFORD gondos kísérleteit végig nézzük, azt a tanul-


82

ságot meríthetjük, hogy a folyadékok és a gázok a hőt rosszul vezetik s hogy e testekben a hő rendszerint nem vezetés, hanem mechanikai okokra visszavezethető áramlás által terjed. A második tanulság pedig az, hogy RUMFORD, ki az anyagi hipothézist oly hathatósan czáfolta s ismételve kifejezést adott ama nézetének, hogy a hő mozgás, még a legegyszerűbb hőtüneményeket sem volt képes a mozgás-hipothézissel összhangba hozni. Valóban, alig képzelhető egymással nagyobb ellenmondásban levő két állítás, mint azt mondani, hogy a hő mozgás, azután pedig, hogy bizonyos anyagok, melyeknek részecskéiről a legnagyobb mozgékonyságot kell föltételeznünk, a hőt egyáltalában nem vezetik. Már RUMFORD kortársai, kik előtt a mozgás-elmélet analizises tárgyalása majdnem egészen ismeretlen volt, különféle támadásokat intéztek RUMFORD nézetei ellen. DELUC, ki az atómos elméletnek buzgó híve volt, kimutatta, hogy RUMFORD elmélkedései sem az anyagi, sem pedig a mozgás-hipothézissel össze nem egyeztethetők.

Midőn a hő mozgás-elméletének analizises tárgyalása újabb időkben szőnyegre került, a gázok csekély hővezetőképessége, mint természetszerű ellenmondás, ismét szóba jött. Az ellen-mondást egyszerűen avval a hipothézissel vélték megszüntethetni, hogy a gázok mechanikai berendezése egészen más, mint az egy sorba rakott rugalmas golyóké, s hogy a rezgő mozgás tovaterjedésének törvényei a gázmolekulák zűrzavaros mozgása miatt jelentős módosulásokat szenvednek. Persze ott, a hol a mozgásban a legnagyobb zavar uralkodik, alkalom adtán (midőn példáúl a GAY-LUSSAC és MARIOTTE törvényének levezetéséről van szó) mégis a legszebb rend áll be. Mindezt csak azért hoztuk föl, hogy annál világosabban föltűntessük, miszerint RUMFORD mily kevéssé volt áthatva a mozgás-elmélet dinamikai jelentősségétől; mert midőn azt látjuk, hogy a mozgás-elmélet jelenlegi képviselői mennyit fáradoztak, hogy a gázok csekély hővezetőképességét az elmélettel összhangba hozzák, annál föltűnőbbnek kell lenni, hogy az a fizikus, kit némelyek a mozgás-


83

elmélet alapítójának tartanak, a gázok és folyadékok vezető-képességét kereken tagadta. RUMFORD-nak elvitázhatatlan érdemei – nem tekintve eredményei gyakorlati értékét – itt is csak abban állanak, hogy gondos kísérleteivel további kutatások útját egyengette.


IV.
Fotométria.

A praktikus irány, mely RUMFORD hőtani munkáit jellemzi, ép oly világosan kitűnik ama munkáiból is, melyekről most fogunk szólani s a melyek jóval kevesebb absztrakt fejtegetést igényeltek. RUMFORD kiváló érdemeket szerzett a fotométria tökéletesbítése által. Helyén lesz, hogy e fontos tárgy történetét áttekintsük.

A fény erősségének mérésével HUYGHENS foglalkozott először, midőn a Nap fényét a Siriuséval összehasonlította.

FRANCISCUS MARIA párisi kapuczinus a Nouvelles découvertes sur la lumière, Paris 1700. czímű művében a fotométriát arra a helytelen tételre alapította, hogy a fény erőssége többszörös visszaverődés vagy törés után számtani sor szerint fogy.

BUFFON a saját elmés kísérleteiből azt következtette, hogy a fény minden egyes visszaverődés után erősségének felét elveszti.

CELSIUS a fény erősségét ama távolság szerint ítélte meg, melyből valamely megvilágított tárgyat többé már nem lehetett tisztán látni.

BOUGUER volt az első, ki e gyarló kezdeményezések után arra törekedett, hogy a fotométriát tudományos színvonalra emelje. Első kísérleteit az Essai d'Optique sur la gradation de la lumière, Paris 1729, 12. czímű könyvecskéjében tette közzé. BOUGUER e tárgyat egészen 1758-ban bekövetkezett haláláig tanulmányozta s egy alaposabb művet is írt, azonban az amerikai fokmérés által e mű kiadásában megakadályoztatott s idetartozó dolgozatait csak halála után adhatta ki LACAILLE, a megtalált kéziratok alapján.


84

BOUGUER egymáshoz tompa szög alatt hajló s egy-egy kerek nyílással ellátott két deszkát összeerősített s a nyílásokat olajozott, vagy pedig áttetsző vékony papirral befödte. A megvizsgálandó lángok elseje az egyik deszkát, a másodika pedig a másik deszkát világította meg, s hogy a lángok fénye ne keverődjék, a két láng közé egy harmadik deszkát állított. A lángok távolságait addig igazította, míg a két nyilás egyformán volt megvilágítva s ekkor a lángok fényerősségét a nyílásoktól való távolságaik négyzetének egyenes arányával hasonlította össze. Ezen kívűl még többrendbeli eljárást gondolt ki a direkt és a visszavert fény összehasonlítására, a visszaverődés és törés okozta gyöngülés meghatározására s az égitestek fényerősségének mérésére.

BOUGUER művével majdnem egyidejűleg jelent meg a német LAMBERT-nek (sz. 1728, megh. 1777) következő munkája: Photometria, sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae, Aug. Vindel. 1760, 8o.

LAMBERT arra törekedett, hogy a fotométriát bizonyos alapelvekre fektesse; megkülönböztette a fényforrás intenzitását a megvilágított test fényének (illuminatio) intenzitásától, nemkülönben a szemmel látott világosságot (claritas visa) az abszolut vagyis a látóérzéstől független fénytől. Miként BOUGUER, úgy ő is minden lehető analizises eszközt felhasznált, hogy a kísérleti eredményeket, különösen pedig, hogy a fénynek a többszörös visszaverődés és törés okozta gyengüléseit bizonyos törvényekre vezesse vissza. A kísérleti eszközök, melyeket a fotométriának ez a két úttörője használt, elég jók valának ugyan, de mind a ketten figyelmükön kívül hagyták a fénynek ama sajátságos tulajdonságait, melyekre az a többszörös visszaverődés és törés után szert tesz. – Szinte csodálkozni lehetne azon, hogy e két szorgalmas észlelő és számító a polározódás nyomára nem jött; de az ő figyelmük csak a fényerősség kérdésének mathematikai megoldására irányult; a fényerősség quantitatív meghatározása annyira elfoglalta őket, hogy e mellett a fénynek


85

ama fizikai tulajdonságaira, melyek épen az intenzitás-változásokban nyilvánúlnak, gondot nem fordítottak.

Midőn RUMFORD a vezetése alatt álló dologház termeinek kivilágítására a legelőnyösebb eszközöket kereste, az addig alkalmazott fotométeres mérések hiányai arra késztették őt, hogy az addigiaknál tökéletesebb fotométert állítson össze. RUMFORD készülékének elve az volt, hogy a lángok egyenlő erővel világítanak meg valamely áttetsző ernyőt, ha az előtte álló pálczák árnyékai egyenlő sötétek. A készülék, melynek kivitelében még a legapróbb részletekre is kiváló gond fordíttatott, az addigiaknál jóval pontosabb eredményeket adott ugyan, de a fotométria problémáját ép oly kevéssé oldotta meg, mint RITCHIE, FOUCAULT, BUNSEN stb. később szerkesztett és RUMFORD-énál tökéletesebb készülékei. Az újabb fotométerek különben is a régibb készülékek elveire támaszkodtak, sőt RUMFORD fotométere is csak LAMBERT hasonló szerkezetű készülékének tökéletesbített mintája volt.* A sugárzó erély mérésére szolgáló kitünő módszerek nem számíthatók a szorosabb értelemben vett fotométeres módszerekhez.


V.
Rumford érdemei a tudományok terjesztése körül. – Visszavonulása a nyilvános élettől. – Halála; jelleme.

RUMFORD-nak a hőtan és az optika körül szerzett érdemeit az eddigiekben előterjesztvén, most még azt kell fölemlítenünk, hogy a fizika ez ágainak fejlesztésére nemcsak maga fordított kiváló gondot, hanem arra másokat is serkentett. A többi között alapítványokat tett, melyek kamataiból a Royal Society és a philadelphiai filozófiai társaság a fény- és hőre vonatkozó legjelesebb vizsgálatok jutalmazására évenként két díjat voltak kiosztandók.

A londoni Royal Institution megalapításában (1800) őt

* WILDE, Gesch. d. Optik, II. p. 377.


86

illeti a főérdem. Ez intézet feladata volt, hogy az exakt tudományok eredményeit népies előadásokkal ismertesse s ezen az úton a közművelődés és a gyakorlati élet javára értékesítse.

Miként Angolországnak legtöbb tudományos intézete, úgy a Royal Institution is nem állami, hanem magán-intézmény. Az alapítók között volt III. György király is, innét eredt az intézet királyi elnevezése. Tagjai között a legelőkelőbb körök és a tudományok legkiválóbb képviselői vannak s a tett czélszerű intézkedésekkel ez intézet a tudományosság terjesztésének hathatós eszközévé vált.

RUMFORD időközönként gyakran tartózkodott Londonban. Midőn 1796-ban Münchenbe visszatért, második hazáját nagyon kényes helyzetben találta. A francziák és az osztrákok az országot, semlegessége daczára, egyidejűleg elárasztották. Ily körülmények között csak RUMFORD erélye óvhatta meg az országot nagyobb bajtól. A fejedelem távollétében, mint az államtanács feje, három hónapon át vezette az ország ügyeit s kitűnő szolgálatai fejében a rendőrség főigazgatójává neveztetett ki. Két év mulva, mint teljhatalmú miniszter, az ország képviseletére Londonba küldetett, de mivel az angol kormány a saját alattvalóit idegen hatalom képviseletében nem tűri, ez állásról, bármily nehezére esett is, le kellett mondania. A választófejedelem 1799-ben elhalálozván, RUMFORD hatalmas pártfogóját elvesztette, minek következtében Bajorország megszűnt rá nézve nagyobb szabású tevékenység színhelye lenni.

A fejedelem utóda, Miksa herczeg, a RUMFORD-éitól egészen eltérő politikai elveket vallott s bár a gróf érdemei iránt a legnagyobb elismeréssel volt, őt tanácsosai körébe fogadni nem akarta. RUMFORD az országot odahagyta s csak az amiensi béke után 1801-ben tért vissza, remélvén, hogy régi hatalmát és befolyását visszanyerendi. A bajor tudományos akadémia reorganizáczióját is keresztűl akarta vinni, azonban csakhamar észrevette, hogy reményei meghiusúltak, minélfogva Bajorországot mindenkorra odahagyta s miután Svájczot beutazta s Genfben


87

hosszabb ideig tartózkodott, Francziaországban telepedett le; nyári tartózkodása helyéül a Páris melletti Auteuil-t választotta. Az első konzul őt kitüntetőleg fogadta; 1803-ban az Institut-be is beválasztatott.

RUMFORD 1814 aug. 21-én 62 éves korában, Auteuil-ben halt meg. München lakói a város egyik nyilvános terén neki már 1795-ben emlékszobrot állítottak.

RUMFORD, mindamellett hogy nyugtalan és türelmetlen természetű volt, nagyon rendes életmódot követett. Azonban ifjukori kedélyessége egészen kiveszett belőle; ehhez járúltak a kor szellemével össze nem férő politikai elvei, melyek épen nem voltak alkalmasak arra, hogy nagyobb körben népszerűségre tegyen szert. A köznépet oly gépnek tekintette, melyet csak azért kell táplálni, hogy a rá szabott munkát elvégezhesse s a nemzetek kormányzásában is a dologházi rendszert óhajtotta volna meghonosítani. A humanitás érdekeit előmozdító s kétségen kívül nagyon üdvös intézkedéseiben oly politikai motivumokból indúlt ki, melyek még eme társadalmi tevékenységére is árnyékot vetnek.

1805-ben másodszor nősült meg s LAVOISIER özvegyét vette el. Azonban ez a frigy nem volt szerencsés. A házastársak még a legcsekélyebb okok miatt ig folytonosan pörlekedtek; RUMFORD magatartása nejére nézve egészen tűrhetetlenné vált. Neje a házassági szerződésben kikötötte, hogy a LAVOISIER nevet ezután is megtartja s ez a kikötés volt minden viszálynak kiinduló-pontja, míg végre 1809-ben a tényleges elválás következett be.

Mindamellett a grófné szalonja előkelő társaság gyülekező helye maradt; a politika, irodalom s a tudomány kitünőségei különös szeretettel látogatták a XVIII-ik század ez utolsó szalonját. RUMFORD grófné rövid betegség után 1836. febr. 10-én halt meg.

RUMFORD mintegy negyven fizikai értekezést írt; dolgozatai a Phil. Transactions- és az Institut emlékirataiban jelentek meg; értekezéseinek egyik részét külön is kiadta. Összes művei


88

a következő czím alatt adattak ki: The complete Works of Count Rumford; published by the american academy of arts and sciences, Boston, 1870–74, 3 kötet, 8o.

Irodalom.

CUVIER, Éloge, Jamesons's Journal, VIII. 1830.
ALLEN, An American Biogr. and Hist. Dictionary, Boston, 1832.
DUYCKINCK, Cyclopaedia of American litterature, II. New-York, 1856.
J. SPARKS, American biography, 2. ser. V.
GEORGE E. ELLIS, Memoir of Sir. Benj. Thompson, Count Rumford, with notices of his daugther, Philadelphia s. a. XVI. 8o.
BERTHOLD, i. m.