MELLONI
I. Melloni ifjúsága. – A sugárzó hő története. – Melloni munkái.
II. Melloni élete s iratai. – Jelleme. – Halála.I.
Melloni ifjúsága. – A sugárzó hő története. – Melloni munkái.MACEDONIO MELLONI 1798 ápr. 11-én Parmában született. Az észleletek iránti hajlama korán fejlődött s már gyermekkorában kezdett a napsugarak melegítő hatása fölött elmélkedni s egyszersmind a Nap és a földi hőforrásoktól kilövelt hő között analógiákat és különbségeket egybevetni. Ez az egy bizonyos pont felé irányuló törekvés, melyet MELLONI már kora ifjúságában tanusított, a fizikát később a legszebb eredményekkel vala gazdagítandó. "A természet látványa, mondja MELLONI, volt rám nézve is, mint sok annyi másra, az a forrás, melyből a gyermekkor legélénkebb gerjedelmei fakadtak. Szerettem a mezőt, a síkot, az erdőt, a hegyet; bámultam a növényzet gazdagságát, melyben pompáznak, az élőlények sokaságát, melynek lakást adnak. De semmi sem lepte meg annyira képzeletemet, mint az a benső kapocs, mely az élet jelenségeit égboltunk ragyogó Napjához fűzi." *
Az ifjú MELLONI a sugárzó hőre vonatkozólag oly kérdéseket intézett magához, melyekre a feleletet egykönnyen meg nem találhatta, s mely kérdésekre a tudomány akkori állapotában a felelettel a legjelesebb fizikusok is adósak maradtak volna. E nehézségek, melyeket MELLONI önmaga elé gördített,
* Term. tud. Ért, p. 325.
nemhogy fürkésző kedvét lankasztották volna, hanem ezt még inkább élesztették, s alig várhatta, hogy oly helyzetbe jöjjön, melyben régóta tervezett kísérleteit végrehajtsa. Az alkalom nem sokáig váratott magára, mert MELLONI már 1824-ben, "alig hagyva el az iskola padját," a pármai egyetemhez a fizika tanárává neveztetett ki.
MELLONI most elérkezettnek látta az időt, hogy eszméit kísérleti úton ellenőrizze. Azonban a mező, melyet művelni óhajtott, majdnem egészen új volt; csakhamar meggyőződött, hogy új eszmék megvalósításához új eszközök kellenek. Ilyenekkel pedig nem rendelkezvén, egyidőre más tárgyra fordította figyelmét. MELLONI tudományos pályafutását a higrométriára vonatkozó kísérletekkel kezdette meg; e kísérletek világosan elárulták experimentátori ügyességét.
MELLONI nemsokára megismerkedett egy jeles fizikussal, LEOPOLDO NOBILI flórenczi tanárral, s vele szorosabb baráti viszonyba lépett. E viszonynak köszönhető, hogy MELLONI csakhamar visszatérhetett kedves eszméinek megvalósításához.
NOBILI a SEEBECK feltalálta hőelektromosságban alkalmas eszközt látott a hő jelenlétének kimutatására. Ha a hőelektromos elemben áram kering, akkor bizonyos, hogy az egyik forrasztó hely melegebb mint a másik. Ez volt az az alapelv, melyet NOBILI a hő mérésére alkalmasnak talált. Az elv egyszerű, azonban a kivitel, mint sok más hasonló esetben, nehéz volt. Az áram jelenlétét a mágnestű mutatja, csakhogy az áram erősségének jelentékenynek kell lennie, hogy a vízszintesen felállított közönséges mágnestűt eltéríthesse. Ezt a körülményt már BIOT, SAVART és AMPÈRE is figyelembe vették, midőn kísérleteiknél a mágnestűket úgy állították föl, hogy a Földnek reájok gyakorolt irányító ereje hatástalanná tétessék. E tűk, melyeket AMPÈRE méltán nevezett asztatikus tűknek, az elektromágnességi vizsgálatoknál jó szolgálatokat tehettek ugyan, de a NOBILI czéljainak nem feleltek meg. Először is a hőelem áramá-
nak erőssége a VOLTA-féle áram erőssége mögött messzire elmarad, másodszor pedig az alkalmazandó hőforrások oly gyengék valának, hogy a megfelelő áramok erőssége még a legkedvezőbb esetben sem lett volna elegendő arra, hogy a mágnestűre észlelhető hatást gyakoroljon.
Az első nehézségen NOBILI úgy segített, hogy egy hőelektromos elem helyett egy egész hőelektromos oszlopot oly módon állított össze, hogy valamennyi páros vagy páratlan számú forrasztó helyet egyszerre melegíthette vagy hűthette. Hogy a készüléket lehetőleg érzékenynyé tegye, oly fémeket választott, melyek a SEEBECK-féle feszültségi sorban egymástól lehetőleg távol állottak; vékony bizmút- és antimon-rudacskákat forrasztott össze, azokat kellőképen összehajtotta s egy tokba szorította.
Ez az oszlop tetemes erősségű áramokat adott ugyan, de mégsem oly erőseket, hogy gyenge hőforrások alkalmazása mellett a tűre jelentős hatást gyakorolhattak volna. NOBILI-nak tehát a mérőeszköz második alkotórészét, a mágnestűt kellett érzékenynyé tennie. 1825-ben szerkesztette az úgynevezett multiplikátort, mely készülékben a mágnestűt az által tette asztatikussá, hogy igen finom és egyformán mágnesezett két tűt egymással párhuzamosen úgy erősített össze, hogy a tűk különnevű sarkai egymás fölé estek. Az elszigetelt drótot, melyen az áram elvezetendő vala, többszörösen a tűk körül tekerte, még pedig oly módon, hogy a tekercsben keringő ellenkező irányú áram-részek a két tűre ugyanabban az értelemben forgatólag hatván, a két tűre gyakorolt hatás összegeződött. Ez a készülék, melyet NOBILI a hőelektromos oszloppal kombinálva hőmultiplikátornak nevezett, a föntebb jelzett mind a két nehézséget legyőzte. NOBILI találmányát MELLONI-val közölvén, ez utóbbi azon még néhány lényeges javítást tett, a mint ezt NOBILI maga is nyilvánosan beismerte. A két tudós ily módon oly érzékeny hőmérő birtokába jutott, hogy a hőelektromos oszloptól 30 cm távolságban levő kéztől kisugárzott hő hatása
elegendő volt arra, hogy a galvanométer tűje 20–25 fokkal kitéríttessék.
Ugyancsak evvel a készülékkel sikerült MELLONI-nak egy már többször hasztalanúl megkísérlett kérdést eldöntenie, a holdsugarak melegségét kimutatnia. A legnagyobb gonddal és elővigyázattal végrehajtott kísérletek a galvanométer tűjén 3–4 foknyi kitérést eredményeztek. (V. ö. TYNDALL, A hő, p. 443.)
A thermomultiplikátor igen érzékeny eszköz volt ugyan, de pontossága sok kívánni valót hagyott fönn. Ugyanis az áram erőssége a tű kitéréseivel nem áll egyszerű arányban, hanem azt a törvényt, mely szerint az áramerősség a tű kitéréseivel változik, minden egyes galvanométerre nézve külön-külön kell levezetni. MELLONI egyszerű és kényelmes módszert talált föl e törvény fölkeresésére s ez által a multiplikátort épen oly pontos mint érzékeny eszközzé tette.
Most már ismerjük lényegét ama fontos eszköznek, melylyel MELLONI képes volt a sugárzó hőnek tulajdonságait és természetét oly alaposan tanulmányozni, mint ezt előtte senkisem tehette. Mégis, mivel a történelmi folytonosság elvétől eltérni nem akarunk, mielőtt a MELLONI munkáit ismertetnők, röviden át fogjuk tekinteni azokat az eredményeket, melyeket a tudomány a szóban forgó téren a megelőző időkben fölmutatott.
ARCHIMEDES óta tudva volt, hogy a homorú tükrökre eső napsugarak fénye és melegsége egy pontba gyűlik össze.
1682-ben MARIOTTE tükör segítségével földi tűznek sugarait gyűjtötte össze s megmutatta az összegyűjtött sugarak föltűnő hatásait; midőn a tükör és a gyújtópont közé üveglapot tett, a gyújtópont hevítő hatásai megszűntek.* Ez utóbbi észleletről MARIOTTE nem tudott számot adni, de a gyújtópont hevítő hatásai a hő visszaverődéséről világosan tanúskodtak.
A tulajdonképeni sugárzó hőről SCHEELE szólott először, ki egyszersmind megmutatta, hogy a hősugarak is a katoptrikai
* MARIOTTE, Traité des Couleurs, II.
törvények szerint veretnek vissza.* LAMBERT volt az első, a ki világító és sötét hősugarakat különböztetett meg. ** A genfi PICTET két homorú tükröt egymástól 24 lábnyi távolságban állított föl s az egyik tükör gyújtópontjába izzó szenet tett; a két tükör együttes hatása miatt a másik tükör gyújtópontjába tett könnyen gyulékony anyagok meggyúladtak. Ez a kísérlet, mely a sugárzó hő és a fény analógiáját még világosabban mutatta ki, a fizikusok körében nagy föltűnést keltett, bár legtöbben abban a véleményben voltak, hogy a nevezett hatást a fényes hő idézte elő, s csak egyedül LAMBERT tulajdonította az eredményt a sötét sugaraknak.
A sötét hősugarak létezését minden kétséget kizáró módon BÉNÉDICT DE SAUSSURE mutatta ki. Kísérleteit PICTET készülékével s PICTET-vel együttesen hajtotta végre. Az egyik homorú tükör gyújtópontjába izzó szén helyett majdnem a vörös izzásig hevített vasgolyót, a másik tükör gyújtópontjába pedig hőmérőt tett: a hőfokok gyors emelkedése csakis a visszavert sötét hősugarak eredménye lehetett.
PICTET ezt a kísérletet megfordította, tehát lényegileg a flórenczi akadémikusok kísérletét ismételte. A gyujtópontba meleg vasgolyó helyett jég és salétromsavból álló hideg keveréket tett, s a legnagyobb meglepetésére azt tapasztalta, hogy a másik tükör gyújtópontjába tett hőmérő néhány fokkal a fagyópont alá szállott. E föltűnő eredmény után azt vélte, hogy nemcsak hő-, hanem hidegsugarak is vannak, s hogy ez utóbbi sugarak az előbbeniektől teljesen függetlenek. Azonben PIERRE PREVOST a tünemény okát helyesebben ismerte föl, a mennyiben az eredményt csak úgy tekintette mint a különböző mérsékletű testek hevének kicserélődését. †
* Chemische Abhandlung von der Luft u. dem Feuer, 2. Aufl. Leipzig 1782. 8o.
** LAMBERT, Pyrometrie oder vom Maass des Feuers und der Wärme, Augsburg. 1779. 4o,
† PREVOST, Essai sur le calorique rayonnant, Genève, 1809. 8o.E véleménykülönbség élénk, de eredmény nélküli vitákra adott alkalmat.
A Nap melege, épen úgy mint fénye, mielőtt légkörünkhöz érkeznék, üres térben halad. Ez a tény azt látszik mutatni, hogy a hősugarak az üres téren is áthatolnak, s valóban RUMFORD ezt a következtetést földi hőforrásokkal s mesterségesen előállított légüres térrel direkt kísérletekkel megmutatta, s evvel a sugárzó hő és fény közötti analógiát újabb bizonyítékkal támogatta.
Mindezek a kísérletek csak a sugárzó hő visszaverődésére és terjedésére vonatkoztak. HERSCHEL, kinek idevonatkozó kísérleteiről már szólottunk, volt az első, ki a hősugarak törését, még pedig különböző törését megmutatta s ez által a hőszínképet fedezte föl. Azonban HERSCHEL üvegprizmákat alkalmazott; minthogy pedig az üveg a hősugarak legnagyobb részét elnyeli, a hőszínkép kiterjedését pontosan meg nem határozhatta. Ugyancsak az üveg e tulajdonsága miatt nagyon alkalomszerűek és találóak valának a SEEBECK kísérletei, melyekből kitűnt, hogy a színképi hő maximumának helyzete függ a prizma anyagi minőségétől.
DULONG és PETIT a kihűlési kísérleteikben, mindamellett hogy a hősugárzást is figyelembe vették, első sorban a kihűlés mathematikai törvényének levezetését tűzték ki czéljokúl, minélfogva a sugárzó hő fizikai természetét csak nagyon is egyoldalúlag tűntethették föl.
Így állottak a sugarzó hőre vonatkozó ismeretek, midőn MELLONI korszakalkotó vizsgálatait megkezdette. MELLONI első kísérletei a hő áthatolására vonatkoztak, de mivel munkáinak összessége rendszeres egészet alkot, nem szükséges, hogy művei ismertetésénél keletkezésük chronológiai rendjét szigorúan kövessük.
Lássuk először a sugárzó hő terjedésére vonatkozó észleleteit.
A fény és a sugárzó hő egyszer már fölismert analógiája
miatt közel volt az a gondolat, hogy a sugárzó hő is épen oly sebesen terjed mint a fény, s hogy intenzitása szintén a távolság négyzetével fogy.
Az első összeegyezést azon egyszerű kísérletek, melyekben valamely világító hőforrás hő- és fénysugarai igen érzékeny hőmérőre egyszerre kezdenek hatni, kétségen kívülivé teszik; e kísérleteket már PICTET is végrehajtotta, persze a hőmultiplikátornál sokkal kevésbbé érzékeny léghőmérőkkel.
A sugárzó hő intenzitásának fogyása külön kísérleti bizonyítékot látszott igényelni. Mint a LAMBERT Pyrométriá-jából kitűnik, e fizikus már 1777-ben bebizonyította, még pedig tekintve az általa használt hiányos eszközöket, mondhatni igen pontosan bizonyította be azt, hogy a hő intenzitása a fényével megegyező módon fogy. LAMBERT egy parázstartótól különböző távolságokban öt hőmérőt állított föl s bizonyos idő ejtette után a mutatott hőfokokat észlelte.
MELLONI a LAMBERT kísérleteit a hőmultiplikátorral ismételte; hőforrásul borszeszlámpától hevített platinaspirálist használt. Az eredmények a LAMBERT levezette törvényt a legnagyobb szigorúsággal erősítették meg. Különben MELLONI ezt a törvényt a LESLIE-féle különbségi hőmérővel is bebizonyította, még pedig az által, hogy két fémkoczkát, melyek közül az egyiknek négyszer akkora oldallapjai valának mint a másiknak, a hőmérő egy-egy golyójára sugároztatott. A hőmérőben a folyadék nyugton maradt, ha a nagyobbik koczka kétszer oly nagy távolságban volt fölállítva mint a kisebbik.
MELLONI ez utóbbi kíserletével megczáfolta a LESLIE-től levezetett ama szabályt, miszerint a sugárzó hő a távolsággal egyszerű fordított viszonyban fogy. LESLIE e szabály levezetésére csak egy fémkoczkát használt s ezt a hőmérőtől különböző távolságokban állította föl; de e mellett nem vette figyelembe a különböző szögeket, a melyek alatt a hősugarak a hőmérőt találták, s ez annál föltünőbb, mivel LESLIE volt az első, a ki bebizonyította, hogy a ferdén beeső hősugarak inten-
zitására nézve ugyanaz a törvény áll, mint a fénysugarakéra nézve. *
LESLIE-nek ez utóbbi észleletét MELLONI a hőmultiplikátorral megerősítette s egyúttal oda bővítette ki, hogy az intenzitás ez utóbbi törvénye független a sugárzó fölület minőségétől. FOURIER-nek ez utóbbi eredményre vonatkozó elméleti fejtegetései MELLONI-nak ismét alkalmat adtak, hogy a fölületek minőségének a kisugárzott hő mennyiségére való befolyását tanulmányozza.
A hősugarak visszaverődését a MELLONI idejében bebizonyítottnak lehetett tekinteni. A régibb kísérletek gömbi tükrökkel hajtattak végre; MELLONI a kísérleteket síktükrökkel ismételte s közvetetlenül kimutatta, hogy a katoptrikai törvények a sötét hősugarakra is érvényesek. Hogy e kísérleteket kényelmesen végrehajthassa, a hőelektromos oszlopot és a visszaverő fölületet a megkívántató szögmérésekre alkalmas állványra erősítette; a hőforrásokat, valamint a sugányalábok átmérőjét korlátozó ernyőket külön állványokra erősítette, ez állványok ismét egy beosztott sín mentén egymástól tetszés szerinti távolságba valának felállíthatók. Ez az a készülék, mely a kellő módosításokkal a sugárzó hőre vonatkozó valamennyi kísérletre alkalmas, s Melloni készüléke néven valamennyi fizikai gyűjteményben található.
A hősugarak visszaverődésének bebizonyítása után a törés kísérleti kimutatása következik. MELLONI-nak előzetesen meg kellett mutatnia, hogy a hősugarak is a fénysugarak módjára bizonyos testeken áthatolhatnak, még pedig a nélkül, hogy azoktól teljesen feltartóztatnának. MELLONI idevonatkozó vizsgálatai legérdekesebbek és legfontosabbak: semmi sem mutatja a hő- és a fénysugarak fizikai analógiáját oly világosan mint a MELLONI kísérleti eredményei.
* LESLIE, Experimental inquiry in tho [!] the nature and propagation of heat, Lond. 1804.
Nem hagyhatjuk azonban említetlenűl, hogy a testek hőátbocsáthatósága MELLONI idejében, sőt mondhatjuk, igen régi idők óta, persze csak részben, ismeretes volt. A gyűjtő lencsék gyújtó hatásának ismerete egykorú a lencsék ismeretével; a hősugarak összegyűjtése a lencsékkel csakis a törés útján történhetett. Néhány fizikus, különösen DE LA ROCHE, észrevette, hogy a hősugarak némely átlátszó testen, példáúl az üvegen a fény módjára pillanatnyilag áthatolhatnak a nélkül, hogy az üveget megmelegítenék; még pedig annál nagyobb mértékben hatolhatnak át, mentül magasabb a hőforrás mérséklete, elannyira, hogy a napsugarak majdnem semmi gyöngülést sem szenvednek. Ez az észlelet érthetővé tette a lencsékkel összegyűjtött napfény rendkívüli hőhatásait.
De ezek a régibb észleletek csak a fényes hősugarakra vonatkoztak, a sötét sugarak törését még senkisem tanulmányozta.
MELLONI első kisérleteiben az üveget vizsgálta meg. Ezután mintegy harminczhat különféle szilárd testből körülbelül 2.5 mm vastagságú lemezeket készített s ezeket a hősugarak útjába állította. Hasonlót tett huszonnyolcz különböző folyadékkal; továbbá négy különböző hőforrást, nevezetesen forró vízzel megtöltött koczkát, 400 fokra fölhevített rézlemezt, izzó platinadrótot, végre olajlámpát (LOCATELLI-lámpa) használt. E forrásokat a hőelektromos oszlop elé úgy állította föl, hogy a galvanométerben mindegyik ugyanazt a hatást idézze elő, tehát a leghevesebb forrás a legnagyobb, a leggyengébb pedig a legkisebb távolságban volt. E szerint az oszlopra eső hősugarak mennyiségre nézve egyenlők, de minőségre nézve különbözők valának, mert különböző hőforrásoktól származtak. Az ernyők módjára közbetett anyagok egyike sem bocsátotta át ugyanazon hőforrás sugarait egyenlő mértékben, sőt ugyanaz a lemez a különböző hőforrásokból kilövelt sugarakat nagyon is különféle arány szerint eresztette át. Csakis a kősó volt az egyedüli kivétel; a kősó bármely hőforrás alkalmazása mellett a kisugárzott hőnek mindig 92 perczentjét eresztette át.
MELLONI nagyszámú kísérleteiből világosan kitűnt, hogy a hősugarak épen úgy viselik magukat mint a fénysugarak, melyek a különbözőképen színezett ernyőkön majd kisebb, majd nagyobb mértékben hatolhatnak át. MELLONI szerint "ha tapintásunk is olyan érzékeny volna mint szemünk, valószínű, hogy épen úgy a mint a különböző fénysugarak az érzésnek különböző nemeit, melyeket színeknek nevezünk, költik föl: épen úgy a különböző hősugarak különböző érzéseket keltenének föl. Mi a hőre nézve olyanok vagyunk, mint a milyenek a fényre nézve volnának azok, kik a színeket egymástól nem különböztethetnék meg s csakis a fénysugarak kisebb-nagyobb erőssége iránt volnának érzékenyek." A MELLONI eredményeiből még kitűnt, hogy a fényre nézve legátlátszóbb testek a hőre nézve nem mindig átlátszóak. Így példáúl a víz, a jég, a timsó stb. nagyon átlátszó testek, holott a sötét sugaraknak csak nagyon kicsiny részét eresztik át; ellenben a fekete csillám vékony lemezei, mindamellett hogy teljesen átlátszatlanok, a kisugárzott hőnek 40–60 perczentjét eresztik át. Hasonló különbségek a folyadéknál is fordúlnak elő; azonban MELLONI-nak a folyadékra vonatkozó kísérletei nem döntőek, mert a folyadékokat üveg lemezek közé zárván, a hőáteresztés az üveg által módosíttatott. Ez oknál fogva TYNDALL a folyadékokat kősó-lemezek között vizsgálta meg.*
MELLONI vizsgálataival a fény és a sugárzó hő közötti hasonlóságok és különbségek világosan föl voltak tüntetve; nem maradt egyéb hátra, mint hogy az új dolgok új neveket kapjanak. MELLONI a testeket diathermánoknak és athermánoknak nevezte el, a szerint, a mint a hősugarakat átbocsátják vagy nem; ez az elnevezés megfelel az átlátszóságnak és az át nem látszóságnak az optikában. Továbbá, valamint az átlátszó testek egy része színes, tehát csak bizonyos színű sugarakat bocsát át, úgy a diathermán testek egy része is csak bizonyos minőségű
* TYNDALL, A hő mint mozgás, p. 361.
hősugarakat ereszt át; MELLONI ezt a tüneményt diathermanziának vagy hőszínezésnek (thermochrözis) nevezte el.
MELLONI mármost azon volt, hogy a különböző testek hőszínét meghatározza. A kék üveg csak a kék, a vörös üveg pedig csak a vörös sugarakat ereszti át, tehát a kék üveg a vörös üvegen átment sugarakból semmit sem ereszthet át, s teljes sötétséget idéz elő. Ugyanez áll a különböző hőszínezetű testekre is: a timsón átment hősugarak többé nem mennek át a kvarczon, holott más anyagokon áthatolhatnak. A különböző testeket egymásután állítván, MELLONI meghatározta a testek viszonylagos hőszínét.
E vizsgálatokból a fény és a sugárzó hő analógiája annyira meg volt állapítva, hogy már csak ez analógiából vonható következtetéseket kellett még kísérleti úton igazolni.
MELLONI a sötét hősugarak törékenységét, még pedig különböző törékenységét kősóprizmával közvetetlenűl bebizonyította; azonban a törés törvényeit, nevezetesen a törés-mutatót nem vezette le. Később FORBES a különböző színű hősugarak mutatóját a WOLLASTON-féle totálreflexiós módszerrel meghatározván, ezt a hiányt teljesen pótolta.
MELLONI továbbá bebizonyította, hogy a hősugarak is, épen úgy mint a fénysugarak, szétszórt (diffúz) visszaverődést szenvedhetnek. FIZEAU és FOUCAULT bebizonyították a hősugarak interferencziáját, A. SEEBECK a diffrakczióját, BÉRARD, MELLONI, FORBES és KNOBLAUCH pedig a különféle módon előidézhető polározódását. MELLONI észleleteinek továbbfejlesztésében kiváló érdemeket szereztek még MASSON, JAMIN, TYNDALL, DE LA PROVOSTAYE és DESAINS. TYNDALL 1860-ban feltalált egy igen érzékeny módszert, melylyel a gázoktól átbocsátott és elnyelt hőt meghatározta; * kísérleteiből azt következtette, hogy az egyszerű gázoknak s ezek keverékeinek (mint péld. a levegőnek) hőnyelő képessége nincs, de ez a képesség az összetett gázok
* TYNDALL, A hő, X. fej.
némelyikében igen nagy, s általában függ a molekulás szerkezettől. Ugyancsak TYNDALL azt észlelte, hogy a legkevésbbé diathermán folyadékoknak gőzei is a legtöbb hőt nyelik el, minélfogva a vízgőzöknek, mint a legkevésbbé diathermán anyag gőzeinek, valamennyi gőz között legnagyobb hőnyelő képességük van; TYNDALL megmutatta, hogy a földtől kisugárzott sötét sugarak visszatartóztatására elég ha a levegő négy vagy öt méternyi rétegében egy félperczentnyi gőztartalom van s azonnal átlátta e ténynek meteorológiai rendkívüli fontosságát. "Ha a Földet hőforrásnak tekintjük, mondja TYNDALL, úgy hevéből a földfölülettől mért 10 lábnyi magasságig már legalább 10 százaléknak le kell tartatnia..... Könnyen elillanhatna a hő a Föld fölületéről, úgy mint a magasban lévő gőztömegekből, ha vízgőz nem lenne a levegőben. A sugárzó hő átbocsátását illetőleg, a légkör főtestének (azaz magának a levegőnek) valóban olyan a magaviselete, mintha jóformán üres volna."*
TYNDALL-nak imént idézett soraiból mindenki átláthatja, hogy valamely alapvető észlelet mily nevezetes eredmények forrásává válhat. Nem akarjuk azonban még tovább fűzni sorát azon kiváló eredményeknek, melyek MELLONI munkáiban gyökeredznek, lássuk e helyett e munkák elvi jelentősségű következményeit.
Ezek legföltűnőbben akkor nyilvánúltak, midőn a sugárzó hő törvényei már minden irányban megállapíttattak. A hősugarak magaviseletéből következik, hogy azoknak a fénysugarakéval megegyező fizikai szerkezetük van; az interferencziás és diffrakcziós kísérletek a hő hullámmozgása mellett tanúskodnak, a hősugarak kettőstörése és polározódása e hullámmozgás nemét, tranzverzálitását kétségtelenül meghatározta. Egész csoportja a nyomós okoknak, melyek a fény és sugárzó hő azonosságának föltevésére késztetnek! A Nap színképének thermoszkopikus tanúlmányozása kétségen kívülivé tette, hogy a fény és
* TYNDALL, A hő, pp. 341, 349.
a sugárzó hő közötti különbség nem e két hatónak fizikai természetében, hanem csupán ugyanazon törvényeknek különböző értékek szerinti quantitatív megfelelésében, és a ránk gyakorolt szubjektív hatásokban rejlik. Ezt az utóbbi különbséget, bár ez hátráltatta és nehezítette az azonosság fölismerését, kritikai szempontból lényegesnek nem tarthatjuk, s ha még figyelembe veszszük az újabb kísérleti eredményeket, melyek szerint a világító sugarak hőhatásai fényhatásaiktól el nem választhatók, akkor a kétféle hatót bízvást azonosnak mondhatjuk.
A sugárzó hőre vonatkozó vizsgálatok tehát két hatónak objektív azonosságát kimutatván, a természeti erők összefüggéséről való ismereteinket igen nevezetes adattal gyarapították. Ehhez az első eredményhez a következtetések nevezetes lánczolata fűződik. A sugárzó hő a fénynyel azonos dolog lévén, az erélynek, nevezetesen a sugárzó erélynek egy bizonyos faja. A természeti erőknek, nevezetesen a hőnek anyagiasságáról alkotott képzeletek az új vívmányokkal szemben még tarthatlanabb helyzetbe jutottak, s a sugárzó hőre vonatkozó észleletek nagy befolyással voltak a vezetés útján terjedő hőre, vagyis a közönséges értelemben vett hőre vonatkozó általános képzeletekre. A sugárzó hő legközelebbi hatása a melegítő hatás, a sugárzó hő átváltozik a közönséges, mondjuk statikai hővé. Ez utóbbi kifejezéssel csak azért éltünk, hogy megkülönböztessük a testekben tényleg meglevő, s esetleg vezetés által tovább közölhető hőt attól a hőtől, melyről jogosan föltehetjük, hogy valamely hipothézises anyagnak mozgásától származik (mely tehát dinamikai hőnek volna nevezhető). Mármost mindamellett, hogy a sugárzó hő lényegétől az általános hő-konczepczióig nagy ugrás van, mi sem fekszik közelebb, mint az a már évszázadokon át táplált eszme, hogy általában a hő nem egyéb, mint a mozgás egyik neme. S valóban, a MELLONI fölfedezései a leghathatósabb impulzust gyakorolták a hőelméletnek mechanikai, vagy mondjuk inkább kinematikai konczepcziójára. Azonban itt is újra ki kell fejeznünk azt a már többször hang-
súlyozott körülményt, hogy a hőelméletnek igazán mechanikai alapját nem a hipothézises képzeletek, hanem egy a hőt a mechanikai erőkkel egyenértékesítő elméleti tény vetette.
II.
Melloni élete és iratai. – Jelleme. – Halála.MELLONI, mint említettük, 1824-ben a pármai egyetemhez a fizika tanárává neveztetett ki, s ezt a tisztét hét éven át töltötte be egyfolytában. Ez időszak álatt NOBILI-val együttesen tett vizsgálatai eredményét mindössze csak egy értekezésben tette közzé,* mely értekezés azonban már előre sejteté ama behatóbb eredményeket, melyeket a tudomány MELLONI-nak köszönhet.
Az 1831-iki politikai események MELLONI csendes működését hirtelen megzavarták. A Közép-Olaszországban kitört forradalom hullámai átvetődtek a pármai herczegség határain s február közepén nyílt lázadás tört ki; forradalmi kormány alakúlt s Mária Lujzának menekülnie kellett. A mozgalmak vezetésében MELLONI-nak kiváló szerepe lévén, annak elnyomása után Parmát elhagynia s Francziaországba kellett menekülnie. Dole-ban tanszéket kapott; de ez az állomás tudományos törekvéseinek legkevésbbé sem felelvén meg, csakhamar Genfbe ment s itt egy évig maradt; PIERRE PREVOST és AUGUST DE LA RIVE a menekült tudóst legnagyobb előzékenységgel fogadták, s DE LA RIVE tudományos eszközeit és gyűjteményét készséggel rendelkezésére bocsátotta. MELLONI Genfben gyűjtötte össze az anyagot ahhoz az első értekezéshez, melyet a szilárd és folyós testeken áthatoló hősugarakra vonatkozólag 1833-ban
* Recherches sur plusieurs phénomènes calorifiques entreprises au moyen du thermo-multiplicateur, Ann. de chim. et de phys. XLIII, 1830.
közzétett.* E munkát az értékes vizsgálatok és közlemények tekintélyes sora követte.
MELLONI Genfből Párisba ment, hogy munkáit az akadémiával közölje, s kísérleteit oly testület előtt hajtsa végre, mely azok értékét fölismerni és méltányolni tudja. MELLONI csalódott; az akadémikusok részéről hidegen fogadtatott, s csakhamar átlátta, hogy egy akadémiai kedvező jelentés reményéről is le kell mondania. Azonban e kedvezőtlen kilátások MELLONI erélyét épen nem csökkentették, s elhatározta, hogy vizsgálatai eredményeit emlékiratokban fogja közzétenni. Ezen az úton elérte czélját; a tudományos világ legnagyobb elismeréssel volt MELLONI iratai iránt; a Royal Society FARADAY előterjesztésére és indítványára a pármai fizikust a RUMFORD-éremmel tüntette ki és BIOT a franczia akadémiához nagyon kedvező jelentést nyújtott be. Ennek folytán MELLONI a híres testület levelező tagjává választatott.
E kitüntetések nem feledtették el MELLONI-val hazáját. Honvágyát a tudományok szeretete növelte, mert bármily előzékenységgel fogadtatott is mindenütt, oly helyzetbe még sem jött, hogy tervezett kísérleteit végrehajthatta volna. ARAGO levelet intézett Metternich herczeghez, s abban MELLONI kiváló érdemeit élénk színekkel ecsetelvén, a herczeg személyesen járt közbe a pármai herczegnőnél, hogy a száműzött tudós Itáliába visszatérhessen.**
MELLONI hazájába visszatérvén, kizárólag a tudományoknak élt. 1839-ben a Két-Sziczilia királya őt a nápolyi ipar- és művészeti múzeum és a vézuvi meteorológiai intézet igazgatójává (5000 lira évi javadalmazással) nevezte ki.
Az 1848-iki események MELLONI-t ismét a politikai küzdelmek terére hívták, azonban a végeredmény most sem volt
* Mém. sur la transmission libre de la chaleur rayonnante etc., Ann. de chim. et de phys. LIII, 1833.
** ARAGO, Oeuvr. Compl. XII, p. 182.kedvezőbb mint a 31-iki forradalomban. MELLONI nem számüzetett ugyan, hanem hivatalait és javadalmazásait elveszíté, és semmi nyilvános funkcziója többé nem lehetett. MELLONI Portici-ba vonúlt vissza s a nélkül, hogy tudományos tevékenysége csökkent volna, a nyilvános szerepléstől egészen visszavonúlt.
MELLONI iratai – a sugárzó hőre vonatkozókon kívül – a hősugárzás kozmikus tűneményeire, * a Nap színképére, a szem fiziológiájára, a fotografiára stb. vonatkoztak; mindegyik dolgozatában éles megfigyelő tehetsége és helyes ítéletével tűnt ki. A Nápoly melleti capri-i azur-barlang tanulmányozása után azt a nézetét fejezte ki, hogy a tenger tiszta és mély vizei az azur színű sugarakat visszaverik, ellenben a többieket elnyelik, mely nézeteket direkt kísérletekkel törekedett támogatni. ** Halála előtt egy hónappal az indukczióra vonatkozó vizsgálatai eredményeit A. DE LA RIVE-vel közölte. †
MELLONI-t a nagyszámú formai kitüntetések ép oly kevéssé kapatták el, mint az egész tudományos világ elismerése. Dicsősége tetőpontján sem hitte, hogy lerótta minden adóját, melylyel a tudománynak és hazájának tartozott. A tudomány érdekein kívül csak a hazájáéit ismerte; Itáliának szétszagatottsága [!], politikai szerencsétlen helyzete mint annyi nemes hazafinak úgy neki is szívét keserűséggel töltötte el. Hazája boldogságának előmozdítása, ez volt az a motívum, mely őt a politikai küzdelmek hálátlan terére szólította, mely téren a sikernek pálmája nem koszorúzta hazaszeretet sugallta nemes törekvéseit, sőt balsorsa tudományos pályájára is káros visszahatással volt. Annál fényesebbek voltak a tudományos téren kivívott eredményei, melyek nevét, mindaddig míg a tudományok és
* TYNDALL, A hő, pp. 351, 443.
** Ricerche accompagnate da sperimenti sulla cagione della luce azurra che illumina la grotta di Capri, Rendiconto dell' acad. Napoli, V. 1846.
† Bibliothèque univ. Genève, XXVI, p. 314.a független gondolkodás iránt való tisztelet élni fog, dicsőséggel fogják körülövezni.
MELLONI 1854 augusztus 11-ikén Porticiban, kolerában halt meg.
Irodalom.
Rendiconto dell' accad. Napoli. 1854.
Bibliothéque univ. de Genève, 1854. okt. (DE LA RIVE czikke).
Biogr. univ.
Nouv. Biogr.
Term. tud. Értekezések, Budapest, 1875. pp. 325–337.