MARIOTTE.
MINDENKI, a ki valaha fizikát tanult, ismeri MARIOTTE törvényét. Ha a fizikai tankönyvek nagyobb súlyt fektetnének a tanok történelmi fejlődésére (mely a legtöbb esetben a leghelyesebb methodikát jelöli ki), akkor MARIOTTE neve még ismeretesebb volna; így azonban csak azok méltathatják MARIOTTE érdemeit a megillető mértékben, kik a fizikának történetét is tanulmányozzák; az ilyenek előtt a MARIOTTE művelte szakok egész halmaza fekszik.
A ki MARIOTTE életrajzát akarja megírni, annak itt, úgy mint sok más érdemes fizikusnál, a gyér életrajzi adatok miatt talán zavarba kellene jönnie, ha MARIOTTE tudományos tevékenysége minden más életrajzi adatnál fényesebben vissza nem tükrözné a tudósnak szellemi életét.
EDME MARIOTTE, ki CONDORCET szerint Francziaországban az első volt, ki a fizikába bevezette az észlelés szellemét, a XVII-ik század elején született. Születésének éve és helye ismeretlen (*). Valószínű, hogy Burgundia volt hazája, mert életének egy részét Dijonban töltötte. MARIOTTE a benediktinusok rendjébe lépett, s később, munkásságának elismeréseül, a St. Martin sous Beaune-i priorátust kapta meg. Ez szerényen jövedelmező állás volt ugyan, de az ő igényeinek teljesen megfelelt.
A mint a párisi akadémia (académie des sciences) 1666-ban, XIV. Lajos uralkodása alatt megalapíttatott, a tagok közé MARIOTTE is fölvétetett. Miként a Royal Society-t, úgy a párisi
(*) A Gazda-Sain-féle Fizikatörténeti ABC szerint Mariotte 1620-ban született. [NF]
akadémiát is egy kisebb társulat előzte meg: az a társaság, mely 1635-ben MERSENNE-nél szokott volt összegyülekezni.
MARIOTTE az akadémiai tagokkal valami élénk összeköttetésben nem igen lehetett, mert különben életviszonyairól bizonyára több adat maradt volna fön.
MARIOTTE egészen az 1684 máj. 12. Párisban bekövetkezett haláláig az akadémia tagja volt.
Összes művei halála után jelentek meg, még pedig az első kiadás 1717-ben Leydenben, a második pedig 1740-ben Hágában. E kiadások a következő iratokat foglalják magukban:
Traité de la Percussion; ez a mű három önálló kiadást ért; a harmadik kiadás 1679-ből való;
Discours sur les Plantes, Paris, 1676;
Discours sur la nature de l'Air, Paris, 1676;
Discours sur le froid et le chaud, Paris, 1679;
Traité de la Nature des Couleurs, Paris, 1690;
Traité du Mouvement des Eaux, Paris, 1690;
Règles des Jets d'Eau, kivonat az előbbeni műből;
Nouvelle découverte toachant la Vue; három levél, melyek PECQUET- és PERRAULT-hoz intéztettek;
Traité du Nivellement;
Traité du Mouvement des Pendules; HUYGHENS-hez Dijonból 1668. február l-én intézett levél;
Expériences sur les Couleurs et la Congélation de l'Eau, Paris, 1672, 1682;
Essai de Logique, Paris, 1678.MARIOTTE emez iratai között a fizikára nézve legfontosabb a Disc. sur la nature de l'Air, azaz "beszéd a levegő természe-
* A tudományos akadémiát megelőzte még a RICHELIEU által 1634-ben alapított académie française, melynek főczélja a franczia nyelv és irodalom művelése volt. Ennél még régibb a képzőművészetek akadémiája, melynek kezdete a XIV. századba esik. Végre COLBERT 1663-ban az érmek és föliratok akadémiáját alapítá. A nagy forradalom idejében mindezek az akadémiák Institut national des sciences el des arts czím alatt egyesíttettek, s az egész intézmény újra szerveztetett.
téről". Ebben írja le azokat a kísérleteket, melyek alapján a nevét viselő törvényt felállította. MARIOTTE is úgy formulázta a törvényt, mint BOYLE: l'air se condense à proportion des poids dont il est chargé, * a levegő az őt terhelő súlyok arányában sűrűsödik. Azonban MARIOTTE a sürűségek helyett bevezette a térfogatok fordított viszonyát, s talán ez az egyik főoka annak, hogy a törvény miért viseli inkább a MARIOTTE, mint a BOYLE nevét. Az angolok BOYLE mellett maradtak ugyan, de azért MARIOTTE-ot is fölemlítik; hasonló kölcsönösséget a franczia iróknál nem találunk.
MARIOTTE törvényét az egy légköri nyomásnál nagyobb és kisebb nyomásokra egyaránt bebizonyította; készülékei is megegyeznek BOYLE eszközeivel. Hogy a törvény a hőmérséklet állandóságát követeli, ezt MARIOTTE épen oly kevéssé tudta, mint BOYLE.
Azonban MARIOTTE a törvényből helyes következtetéseket is tudott vonni. "Nem kell azt hinnünk, mondja MARIOTTE, hogy az a levegő, mely a föld fölületéhez közel van, s a melyet mi beszívunk, természetes kiterjedéssel (étendue) bírna, mert a fölötte levő súlyos levegőrétegek azt mint egy rugót összenyomják, tehát jóval sürűbb, mint a legfelső rétegek, melyek szabadon kiterjedhetnek." ** A levegőrétegek sürűség-különbségeit egy nagyon találó hasonlattal, egymásra rakott spongiákból összeállított oszloppal teszi szemlélhetővé. A légkör magasságát 20 lieure becsülte.
További vizsgálataival megtette az első, persze még nagyon tökéletlen lépést a hipszometriához, vagyis a barométeres magasságméréshez. PASCAL-nak ide vonatkozó eszméi soha sem érlelődtek meg; MARIOTTE volt az első, a ki a magasságmérés alapföltételét, vagyis azt a törvényt, mely szerint a levegő nyomása fogy, kereste.
* Oeuvres de Mariotte (leydeni kiadás, 1717), I. p. 151.
** Oeuvres de Mariotte, I. p. 151.Az 1667-ben alapított párisi obszervatórium magas épülete s 80 lábnyi mélységű pinczéje erre a czélra nagyon alkalmas volt. Itt kísérletileg konstatálta, hogy a föld szinén a barométer 4/3 vonalnyi emelkedésének 84 lábnyi, tehát 1/12 vonalnyi emelkedésnek kerek számban 5 lábnyi magasság-különbség felel meg. A legalsó réteget 5 lábnyi magasságának vévén föl, az általa feltalált összenyomási törvény segítségével kiszámította, hogy milyen magasak azok az egymásra következő rétegek, melyeknek barométer-állásában 1/12 vonalnyi különbség felel meg. Az így kapott magasságok összeadásából kapta az egész magasságot.
MARIOTTE eljárása elvben egészen helyes, csakhogy pontosabb eredmény elérése végett a legalsó réteget 5 lábnál jóval vékonyabbra kellett volna vennie. Továbbá hogy az egymásra következő rétegek magasságait könnyebben összeadhassa, avval az egészen helytelen föltevéssel élt, hogy e magasságok számtani sort alkotnak.
Ugyancsak a Disc. sur la nature de l'air czímű művében a meteorológiával is foglalkozik. MARIOTTE azon volt, hogy kimagyarázza a barométer emelkedését az északi és keleti szeleknél, és sülyedését a déli és nyugati szeleknél. Szerinte az előbbeni szelek, mint a hidegebbek, fölülről lefelé fújnak, tehát a kénesőoszlopot felnyomják, holott az utóbbi szelek, mint melegebbek, fönt maradnak s a körlég egy részét is fölemelik s ez által a légnyomást kisebbítik.
A Dijonban észlelt évi esőmennyiségből azt következtette, hogy a folyók az évi csapadéknak csak mintegy hatodrészét veszik föl, a másik 5/6 része a többi forrásokat táplálja.
A Discours sur la froid et le chaud czímű irat thermométeres észleletekről szól. Ennél jóval fontosabb a Traité du Mouvement des Eaux. Ebben leírja a TORRICELLI hydrodynamikai kísérleteinek ismétlését; az elmélet és a tapasztalat közötti eltéréseket
* FISCHER, Gesch. der Physik, II. p. 581.
a folyadékok és az edény falai közötti surlódásnak tulajdonítja. Ugyancsak a surlódás miatt a szökőkutaknál a vízsugár soha sem éri el az elméleti magasságot. E műben van a MARIOTTE-ról elnevezett palaczk leirása is. MARIOTTE evvel a készülékkel csak a légnyomás jelenlétét akarta bebizonyítani; jelenleg, mint tudva van, arra használjuk, hogy vele a folyadékokat állandó nyomás alatt folyassuk ki. Végre e műben találjuk a passzát-szelek jelenleg elfogadott elméletének homályos körvonalait is.
A Traité de la Percussion etc. czímű munka a szilárd testek mechanikájával, különösen pedig az ütközéssel foglalkozik. MARIOTTE főczélja az volt, hogy az ütközésnek WALLIS, WREN és HUYGHENS által feltalált törvényeit kísérleti bizonyítékok által mintegy népszerűsítse. Nevezett művében leírja az általa feltalált ütköző gépet, mely elefántcsont-golyók sorából áll. Ez a készülék, mely az ütközés törvényeinek szemléltetésére nagyon alkalmas, MARIOTTE korában nagy hírben állott s jelenleg is minden fizikai gyűjteményben föllelhető. Továbbá leírja a relatív szilárdságra vonatkozó vizsgálatait, melyek GALILEI vizsgálataihoz képest már haladást tűntetnek elő, a mennyiben MARIOTTE figyelembe vette a rostok meghosszabbodását s azt mondá, hogy eme meghosszabbodás arányos a nyujtó erővel.
Végre ugyanebben a műben írta le esési kísérleteit, melyeket a párisi obszervatoriumban hajtott végre. MARIOTTE az elsők közé tartozik, kik a levegő ellenállásának törvényeit keresték. RICCIOLI az ő kísérleteinél csak a mozgó test sürűségéből következtetett az ellenállásra, a test sebességét figyelembe nem vette.
MARIOTTE különböző anyagokból készült golyókat mintegy 160 lábnyi magasságból ejtett le; az esési időt ingával mérte. Kísérletei alapján ezt a törvényt állította föl: Az ellenállás a befutott útat a már befutott úttal s a középsebességgel arányos hosszúsággal kurtítja meg. A kísérleti eredmények e szabálylyal oly szépen vágtak össze, hogy DE LA HIRE-nek az a gyanúja
támadt, hogy MARIOTTE kísérleteit már úgy rendezte be, hogy a mondott törvénynek megfeleljenek, minélfogva MARIOTTE kísérleteit ő maga is végrehajtotta. Azonban ő is ugyanazt az eredményt találta.
Hasonló kísérletekkel az egyízben már említett DESCHALES, MARIOTTE kortársa is foglalkozott. DESCHALES-nak főczélja a GALILEI-féle esési törvények megvizsgálása volt, de mivel azt tapasztalta, hogy az elmélet nem vág össze a tapasztalattal, az eltéréseket a levegő ellenállásának tulajdonította s figyelmét ez utóbbi tárgyra terjeszté ki. DESCHALES szerint az ellenállás arányos a befutott úttal. *
Sajátságos, hogy MARIOTTE megtámadta GALILEI-t, hogy az eső test sebességnövekedését úgy képzelte, hogy a test a nagyon apró egyes időrészecskékben a nehézségi erő által újra meg újra megindíttatik. MARIOTTE szerint nagyon kicsiny időrészecskében sem a nehézségi, sem pedig más természeti erő hatást nem gyakorolhat, mert minden hatás előidézésére nagyobb idő kell. Erre például azt említi föl, hogy egy darab papírt a gyertya lángján gyorsan keresztül lehet húzni, a nélkül, hogy meggyuladna! **
A Traité de la nature des Couleurs czímű munka MARIOTTE optikai vizsgálatait tartalmazza.
MARIOTTE ismételte GRIMALDI kísérleteit, de sem csíkokat, sem pedig színtüneményeket nem látott, s megjegyzé, hogy nála az árnyék épen úgy keletkezett, a mint a fény egyenes vonalú terjedése miatt keletkeznie kellett. Valószínű, hogy a
* DESCHALES-ról itt még fölemlíthetjük, hogy az esési törvényeket egy érdekes föladat megfejtésére alkalmazta: a lyoni jezsuita-kollégium kútjába köveket ejtett s inga segítségével meghatározta az időt, mely az elejtés pillanatától a víz locscsanásáig eltelt. Ebből az időből, figyelembe véve a hang egyenletes terjedését, meghatározta a kút mélységét. Ez a kísérlet, melyet jelenleg már az elemi tankönyvek is említenek, DESCHALES jezsuita rendtársai körében rendkívüli föltünést keltett. (POGGENDORFF, i. m. p. 209.)
** Oeuvr. de Mariotte, id. kiadás, I. p. 81.nyílás, melyen a fényt beeresztette, igen nagy volt, mert különben alig képzelhető, hogy GRIMALDI észleleteit egészen elejtette volna.
A meteorológiai optikára vonatkozó vizsgálatai figyelemre méltók; a szivárványt meg a nap- és hold-udvarokat egyaránt tárgyalta. Az utóbbi, igen ritka, de annál inkább föltűnő tüneményeket az ókor is ismerte, de vizsgálatok tárgyaivá csak a XVII-ik században lettek, a mikor is több rendbeli pontos észlelet állott a búvárok rendelkezésére. A legföltűnőbb észlelet a SCHEINER-é volt; ő 1629-ben Rómában a Nap körül két konczentrikus színes kört, egy a Napon átmenő vízszintes színtelen kört, és ezen négy melléknapot, a színes körökön pedig két melléknapot látott egyidejűleg. Az e fajta komplikált tüneményeket aztán római tüneményeknek nevezték. A danzigi HEVEL 1660-ban a Holdon, 1661-ben pedig a Napon tett egy a SCHEINER-éhez hasonló észleletet. *
MARIOTTE a kisebb (712 fok átmérőjű) udvarokat a fénynek az apró vízcseppek előidézte kétszeri töréséből akarta megmagyarázni, de helytelen eredményre jutott, mert szerinte az udvar belső széle vörös volna, holott az a valóságban kék. Helyesebben magyarázta a nagyobb (23° átmérőjű) udvarokat. MARIOTTE föltevé, hogy a levegőben szabályos háromoldalú jégprizmácskák lebegnek, s azokban a fény először közvetetlenül, aztán pedig teljes visszaverődés után még egyszer töretik meg. Különben DESCARTES volt az első, a ki föltette, hogy e tünemények jég-tűk és jég-csillagok által jönnek létre. MARIOTTE magyarázata megegyezik DESCARTES szivárvány-elméletével, s azt még jelenleg is helyesnek kell tartanunk, mert a tapasztalással összevág: az udvar belső széle vörös és élesen körvonalozott, továbbá a nagyobb udvarok csak a hidegebb vidékeken fordulnak elő. **
* WILDE, i. m. II. p. 287.
** WILDE, i. m. II. p. 286.MARIOTTE munkája még a sugárzó hővel is foglalkozik. MARIOTTE azt tapasztalta, hogy a napsugarak az üvegen majdnem meggyöngülés nélkül mennek át, holott valamely közönséges tűznek hősugarai az üveg által visszatartatnak. Továbbá kimutatta, hogy a hőt jégből készített homorú tükrökkel is össze lehet gyüjteni, sőt ilyen tükörrel puskaport is gyújtott. MARIOTTE bevallja, hogy ő előtte már mások is készítettek jégtükröket, de nem mondja meg, hogy kik voltak azok. Annyi bizonyos, hogy a sugárzó hőre vonatkozó első kísérleteket az Acc. del cimento tagjai hajtották végre. Egy nagy homorú tükör előtt 500 font jeget állítottak föl s a tükör gyujtópontjába hőmérőt állítottak. A hőmérő gyorsan sülyedt. Hogy meggyőződjenek arról, vajjon nem a jég közelléte okozza-e a sülyedést, a jég és a hőmérő közé ernyőt tettek; de ekkor a hőmérő felszökött, az ernyő eltávolítása után pedig ismét leszállott.
A Nouvelle découverte touchant la Vue czímű munka nagy föltűnést keltett. MARIOTTE abban azt állította, hogy a látás nem az ideghártyával, hanem az edényhártyával történik, mert az emberi és az állati szemeket megvizsgálván, azt tapasztalta, hogy a látó idegek nem a pupillával szemközt mennek a szembe. Ennélfogva tudni akarta, hogy hogyan fog látni akkor, ha a fénysugarak épen a látóidegek belépési pontjára esnek. MARIOTTE e végből ugyanazt a kísérletet hajtotta végre, melyet jelenleg is ismétlünk, midőn a vak-folt (punctum coecum) jelenlétét akarjuk kimutatni. Ha ugyanis fekete lapra egymástól néhány czentiméternyire elálló fehér papirdarabkákat teszünk, s most az egyik, például a balszemünket behúnyva, a másik, a jobb szemünkkel a baloldalon levő papirdarabkára nézünk, azt tapasztaljuk, hogy azért a jobb oldalon levő papirdarabkát is látjuk. Ha azonban jobb szemünket a fekete laphoz majd közelítjük, majd pedig eltávolítjuk, azt fogjuk tapasztalni, hogy egy bizonyos távolságból a jobboldali papírt nem látjuk, de ezen a távolságon kívül vagy belül ismét láthatóvá lesz.
MARIOTTE azt hitte, hogy a szemnek épen ott, hol a látó-
idegek belépnek, a legérzékenyebbnek kellene lennie. Mivel pedig ez, az előtte ismeretlen vak-folt miatt, épen ellenkezőleg áll, azt mondá, hogy a látás nem is történhetik az ideghártya segítségével, mely állítás a fizikusok és az anatomusok körében elénk diskussziókra adott alkalmat. *
MARIOTTE többi iratai közül még csak az Essai de Logique czíműt akarjuk külön fölemlíteni. CONDORCET szerint ez a mű a leghívebb előtüntetése ama módszernek, melyet MARIOTTE vizsgálatainál követett. Ennélfogva érdekes, hogy abból megismerjük az olyan szellem eszmemenetét, mely sokoldalú tevékenységével annyi szép eredményt tudott létrehozni.
* POGGENDORFF, i. m. p. 497.
Irodalom.
CONDORCET, Éloges des Académiciens.
Biographie Universelle.