HERMANN HELMHOLTZ
A TERMÉSZETTUDOMÁNYOK
CZÉLJÁRÓL ÉS HALADÁSAIRÓLMEGNYITÓ BESZÉD
a német természetvizsgálók innsbrucki gyülésén
1869-ben.
Mélyen tisztelt gyülekezet!
Midőn a reám nézve megtisztelő felszólitásnak engedve e szószékre lépek, hogy a természetvizsgálók ez idei nagy gyülésének első nyilvános ülésén az első tudományos előadást tartsam: a pillanat jelentőségéhez és e gyülekezet tekintélyéhez méltónak tartom, ha figyelmöket saját tanulmányaim egy vagy más tárgya helyett inkább azon tudományok egész körének fejlődésére iparkodom irányitani, melyek itt képviselve vannak. E tudománykör, mint részletes tanulmányok roppant tere, alig áttekinthető anyagot foglal magába, mely mind terjedelmére, mind beltartalmának
gazdagságára nézve évről évre gyarapodik, s melynek növekedésére eddig határ kijelölve nincs. E század első felében még volt egy Humboldtunk, ki az akkori természettudományi ismereteket minden részleteiben áttekinteni s azokat egy összefüggő egészbe foglalni tudta. A tudomány mai állása szerint azonban egyátalában kétes, vajjon e feladatot még egy arra oly nagy fokban alkalmas szellem is, minő Humboldté volt, képes volna-e ugyanazon módon megoldani, bár ha minden idejét és munkáját ez egy czélra forditaná is.
Mi, kik a tudomány egyes ágainak további kimüvelésén dolgozunk, időnknek csak kis részét fordithatjuk más ágak tanulmányozására. Minden egyes vizsgálódás alkalmával kénytelenek vagyunk erőnket szükkörű térre összpontositani. Nekünk nem csak könyveket kell szerezni és átnézni, s jegyzeteket gyüjteni arról, mit mások a tárgyra vonatkozólag találtak, mint azt a nyelvész és történész teszi; mindez ellenkezőleg munkánknak csak alárendelt részét képezi. Nekünk magukat a tárgyakat kell megragadni, s mindenikök új és egészen másnemű nehézségekre vezet mint a melyekkel a könyvbuvár küzködik. A legtöbb időt és munkát többnyire mellékes dolgok veszik igénybe, melyek a vizsgálódás tulajdonképeni czéljával csak távolról állanak összeköttetésben.
Sokszor minden fáradozásunkat arra kell forditanunk, hogy az eszközök hibáit tanulmányozznk s kijavitsuk, vagy ha az nem lehetséges, zavaró befolyásukat kikerüljük. Máskor az időt és alkalmat kell meglesnünk, hogy valamely szervezetet épen azon állapotban lehessen megfigyelnünk, melyben azt vizsgálnunk kell. Máskor ismét csak már a vizsgálódásnak folyamában fedezzük fel azon hibákat, melyek az eredményt hamissá vagy legalább kétessé tehetik, s ilyenkor kénytelenek vagyunk a munkát mindaddig újra kezdeni, mig a gyanú legcsekélyebb nyomát is eltávolitottuk. Csak ha az észlelő tárgyába, hogy úgy mondjam,
egészen belecsimpajkozik, [!] s ha minden gondolatát s minden érdekeltségét reá forditja, annyira, hogy attól heteken, hónapokon, sőt egész éveken át sem tud megválni, s nem is válik addig meg, mig azt minden részleteivel együtt nem ismeri, s mig mindazon eredmények helyességéről meg nem győződött, melyekhez az idő szerint jutni lehetett: csak akkor fog munkája kétségbevonhatatlan és maradandó becscsel birni. Önök is mindannyian tudják, mily aránytalanul több időt kell forditani az előkészületekre, a mellékes munkálatokra, a lehetséges hibák ellenőrzésére s különösen az elérhető eredmények elkülönitésére azon eredményektől, melyek az idő szerint el nem érhetők, mint a mennyi idő végre arra szükséges, hogy a tulajdonképeni végleges észleletek vagy kisérletek eszközöltessenek; mily aránytalanul több elmeélt és fejtörést vesz néha egy sárgaréz vagy üvegdarab kidolgozása igénybe, mint az egész kutatás tervének megállapitása. Önök mindannyian ismerik ama türelmetlen felhevülést munkaközben, midőn minden eszménk oly mellékes kérdések körében összpontosul, melyeket a rajtuk kivül álló kicsinyeseknek és megvetendőknek tart mert nem ismeri a czélt, melynek kapuját csak e munka nyithatja meg. Úgy hiszem, az ilyen munka s az ilyen szellemi hangulat vezetett mindazon nagy eredményekre, melyeket tndományank fejlődése, oly hosszú várakozás után, oly gyorsan érlelt meg, s melyek tudományunknak az emberi élet minden mozzanataira elvitázhatatlan befolyást biztositottak.
Mig tudományos munkálkodásunk tart, addig alig jut idő terjedelmes áttekintésekre. Igaz, hogy mihelyest a nehézségeket szerencsésen legyőztük s az eredményeket biztositottuk, a dolog természeténél fogva megpihenünk, s ilyenkor érdekünk mindenek előtt arra irányul, hogy a megállapitott tények horderejét áttekintsük s újra egy beható pillantást vessünk a tudás szomszédos területeire. Szükség van erre is, s csak az, ki az ilyen bepillantásokra képes, csak az re-
mélheti, hogy újabb munkálatokra alkalmas kiinduló pontokat fog találni.
Így az első munkát egyebek követik, melyek más tárgyakkal foglalkoznak. De még saját dolgozatainak sorában sem szabad a buvárnak egy többé-kevésbbé élesen határolt iránytól eltérni. Nemcsak arról van itt szó, hogy munkálatának tárgya felett könyvekből gyüjtsön ismereteket. Az ember emlékező tehetsége aránylag ugyan elég türelmes, s csaknem hihetetlennek látszó ismerethalmaz egybegyüjtésére képesit. Azonban a természettudósnak ama tudás mellett, melyet előadásokból és könyvekből merithet, még oly ismeretekre is van szüksége, melyek csak gondos érzéki megfigyelés eredményei lehetnek; szüksége van oly ügyességre, melyet csak ismételt kisérletek és hosszasabb gyakorlat folytán nyerhet. Kell, hogy érzékei az észlelés bizonyos módjaira nézve különösen fogékonyakká váljanak; fel kell ismernie a legcsekélyebb különbségeket a vizsgált tárgyak alakjában, színezetében, szilárdságában, szagában s i. t.; kezének gyakorolva kell lenni, hogy majd a kovács, lakatos vagy asztalos, majd a festő vagy hegedűs munkáját végezhesse, majd ismét a mikroskop alatt bonczolva, a csipkekötő nőt ügyességben felülmúlja. Máskor ismét a katona bátorságával és hideg vérével kell birnia, midőn hatalmas romboló erőkkel áll szemben, vagy midőn embereken és állatokon véres műtéteket visz véghez. Mindezen, részben már a születéssel nyert, de részben csak hosszas gyakorlat által megszerzett és kimüvelt képességek nem oly könnyen s nem oly nagy mennyiségben szerezhetők meg, mint az akkor volna lehetséges, ha csupán az emlékező tehetség kincsei forognának szóban; s épen ezért kell az egyes buvárnak, vizsgálódási terét egész életének munkálatai sorában a kellő határok közé szoritani, s mindig csak azon körben mozogni, mely képességeinek leginkább megfelel.
Nem hagyhatjuk azonban emlités nélkül azt, hogy mennél inkább kényszerül az egyes buvár vizsgálódásai
körének megszoritására, annál inkább érzi szellemi szükségét annak, hogy az egészszel való összefüggést szem elől ne tévessze. Honnét meritse fáradságos munkájához az erőt és kedvet, honnét a bizalmat, hogy az, a miért fárad, maradandó értékkel birván, nem fog használatlanul elavulni: hanem serkenti a meggyőződés, hogy ő is hordott egy követ a tudományok nagy erősségéhez, mely az emberiség erkölcsi czéljainak uralmát a természet öntudatlan erői felett biztositja?
Igaz, hogy közvetlen gyakorlati haszonra az egyes vizsgálódások kezdetén csak ritkán számithatunk. Bár a természettudományok az emberi nem életét, eredményeik gyakorlati értékesitése által, újabb időben egészen megváltoztatták; de azért ez alkalmazások mégis csak olyankor szoktak előtünni, midőn azt legkevésbbé várjuk; közvetlen hajhászásnk rendesen nem vezet czélhoz, ha csak már egészen biztos kiinduló pontokra nem támaszkodik, úgy, hogy kivitelükre csupán még egyes akadályok mellőzése legyen szükséges. Ha a legfontosabb felfedezések történetét áttekintjük, azt látjuk, hogy azok, vagy – mint különösen régibb időkben – kézmüvesek és munkások által tétettek, kik egész életükön át csak egyféle munkával foglalkozván, majd a véletlen által, majd százszorosan ismételt tapogatódzó kisérletek által végre mesterségük tökéletesbitéséhez jutottak, vagy mi különösen az újabb kor felfedezéseire nézve áll – az illető tárgy tudományos ismeretének gyümölcsei, mely ismeret egyelőre tekintet nélkül a haszonra, rendesen csupán az összes ismeretek tudományos kiegészitésének érdekében nyeretett.
Épen a természetvizsgálók gyülése az, mely tudományaink összeségét képviseli. Itt látjuk ma a mathematikust, physikust, vegyészt együtt a zoologgal, botanikussal és geologgal, itt a tanárt, az orvost, a mérnök és a műkedvelő társaságában, ki másnemű munkálkodása után, a természettudományokban csak üdülést keres. Itt keresi mindenki a
serkentést és bátoritást szakmunkálatainak folytatására; itt reményli azon elismerést találhatni, melylyel, ha kis községnek lakosa, máskor alig találkozik, hogy t. i. művei az egész mü kiépitéséhez szintén hozzájárultak; itt reményli közelebb vagy távolabb álló szakférfiakkal beszélgetve, azon czélt megállapithatni, mely felé vizsgálódását azontúl irányoznia kell. Körünkben, nagy örömünkre, a nemzet minden müvelt osztálya szép számmal van képviselve, s köztünk befolyásos államférfiak is ülnek. Mind részt vesznek ők munkálatainkban, s tőlünk a művelődés további fejlesztését és újabb győzelmeit várják a természeti erők felett. Ok munkálatainkat a külső segédeszközök nyujtása által támogatják, s ezért jogosulva vannak arra, hogy e munkálatok eredményei felől kérdezősködjenek. Különösen kivánatos tehát e helyen, hogy legalább nagyjában számot adjunk a természettudományok főbb haladásairól, s azon czélokról, melyek felé azok haladnak, s azon lépések nagyságáról, melyekkel e ezélokat megközelitették.
Az ilyen leszámolás valóban kívánatos; de hogy az egyes alig lesz képes e feladatot bár csak némi tökélylyel is megoldani, az már az előadottak alapján világos. Hogy e nehéz feladattal megbizva, épen én állok e helyen, annak igazolásául leginkább az szolgálhat, hogy senki más nem akarta azt elvállalni; s én úgy gondoltam, hogy egy félig meghiúsult kisérlet, még mindig jobb a semminél. Azonkivül épen a physiolognak jutott legtöbb alkalom arra, hogy az egész tudománykörnek fejlődését szemmel tartsa. A dolgok mai állásában ugyanis a physiologia különösen van utalva arra, hogy a természettudományok egyéb ágainak segitségére támaszkodván, velök lehetőleg szoros összeköttetésben maradjon. Ehhez járul még az is, hogy épen a physiologia körében tünt ki leginkább azon nagy haladások fontossága, melyekről itt szólni szándékozom, s hogy magának a physiologiának elvi kérdései inditottak épen e haladások főbbjeinek megtételére.
Ha előadásom hiányos lesz, úgy igazolásomra a feladat nehézsége mellett még azon körülmény is szolgáljon, hogy e gyülekezet tisztelt ügyvezetőinek felszólitása csak nagyon későn, s a hegyek között töltött szünnapok alatt jutott kezeimhez. Előadásom hiányait egyébiránt a szakosztályok értekezletei bizonyára bőven fogják pótolni.
Lássunk tehát feladatunklioz! Az első kérdés, mely elénk áll, ha az összes természettudomány haladásáról akarunk szólani, az lesz: Mily mértékkel kell e haladást mérnünk?
A be nem avatott e tudományt az egyes ismeretek megmérhetetlen összebonyolódott halmazának tartja, melyből egyes tények gyakorlati hasznosságuk, mások, mint a bámulat tárgyai különösségük által válnak ki. De a tudást ez össze nem függő egyes tények alakjában még akkor sem mondhatnók tudománynak, s az még akkor sem tenne eleget az emberi szellem tudományos törekvéseinek, vagy az ember uralkodási vágyának a természeti hatalmak felett, ha az Linné rendszerének, vagy a természettudományi encyclopaediának módjára volna rendszeresitve, úgy, hogy az egyes tények könnyű felkeresése nehézségékkel többé nem járna. Mert az emberi szellem törekvése az ismeretek értelmileg felfogható összefüggésére irányúl, az ember uralkodási vágya pedig az eredmény ismeretét igényli még elő nem fordult esetekben is és oly körülmények között is, melyeket csak a jövőben szándékozunk öntevékenységünk által létrehozni. Mindez csak a jelenségek törvényeinek ismerete által érhető el.
Az egyes észlelt tények és kisérletek magukban véve még értéktelenek, ha számuk még oly nagy lenne is. Elméleti és gyakorlati értéket csak az által nyernek, hogy az egyneműen visszatérő jelenségek törvényét tüntetik elő, vagy legalább azt mutatják, hogy egy ilyen törvénynek addig tökéletesnek tartott ismerete tökéletlen volt. A természeti jelenségek szigorú és átalános törvényszerűsége
folytán, sok esetben már egyetlen egy észlelet elégséges arra, hogy ez esetet szigorúan törvényszerűnek feltételezve, belőle nagy valószinűséggel szabályt meritsünk; ezt teszszük például akkor, midőn egy őskori állat csontvázát teljesen ismertnek tekintjük, mihelyest annak egyetlen egy teljes példányát találtuk. De nem szabad felednünk, hogy ez egyes észlelet itt is nem magáért bir értékkel, hanem azért, mivel a szerves lények egy egész fajának testalkatában mutatkozó törvényszerűségnek ismeretére vezet. Ezért fontos az is, hogy egy új fém bármily kicsiny darabkájának fajhevét megismerjük, mert nem kételkedhetünk azon, hogy ugyanazon fém minden más darabja ugyanazon tulajdonságokkal fog birni.
Ha a jelenségek törvényét megtaláltuk, úgy felfogtuk azokat. S valóban a törvény nem egyéb, mint azon átalános fogalom, mely alá az egynemű természeti jelenségek bizonyos sorozatát összefoglaljuk. Valamint [Miként] az emlősállat fogalma mindazon tulajdonságokat összefoglalja, melyek az emberre, majomra, kutyára, oroszlánra, nyúlra, lóra és czethalra nézve közösek, ép úgy a fény törésének törvényében összefoglaljuk mindazt a mit rendesen ismétlődni látunk, valahányszor egy bármely színű fénysugár bármily két közeg határfelületén bármely irányban áthatol.
De a természeti törvény nem csupán logikai fogalom, melyet a tényeknek biztosabb emlékezetben tartása végett mintegy mnemotechnikai segédeszközül állapitunk meg. Mi, a jelenkor fiai, már eljutottunk annak belátásához, hogy a természeti törvényeket speculatió útján kiokoskodni nem lehet. Magában a tények körében kell azokat felfedeznünk; folytonosan ismételt észleletek és kisérletek által s folytonosan változtatott körülmények között kell azokat próbára tennünk, s bizalmunk érvényességükben csak is akkor fog erősbödni, ha helyességüket mindig több és több esetben s változatosnál változatosabb körülmények között még folytonosan tökéletesbedő észlelő módszerek használata mellett is, bebizonyitva találjuk.
A természeti törvények tehát idegen hatalom módjára állnak elénk, azokat önkényesen változtatnunk és meghatároznunk nem lehet, a mint például az állatok és növényekre nézve egy rendszert a másik után lehetett felállitani mindaddig, mig a tudomány törekvése csupán a mnemotechnikai czél elérésére irányúlt, hory neveiket könnyen emlékezetben tarthatókká tegye. ha egy természeti törvényt teljesen ismerni vélünk, úgy azt kivétel nélkül érvényesnek kell tartanunk; ez átalános érvényesség épen az, mi helyességének ismertető jelét képezi. Mihelyest meggyőződtünk arról, hogy a körülmények előállottak, melyek között a törvény érvényre lép, az eredménynek is azonnal be kell következni, s pedig minden kényszer, választás és közreműködésünk nélkül, oly szükségességgel, melynek a külvilág tárgyai ép úgy alá vannak rendelve, mint a mi észrevevésünk. A törvény tehát, mint objectiv hatalom áll velünk szemben, s azért erőnek nevezzük azt.
A fény törésének törvényét például az által teszszük tárgyiasokká, hogy az átlátszó közegek fénytörő erejéről, a vegyi rokonságok törvényét pedig az által, hogy vegyrokonsági erőről szólunk. Ily értelemben van jogosultsága az olyan kifejezéseknek, minők: a fémek érintkezésének elektrikus ereje, a tapadó erő, a capillaris erő, s i. t. Ez elnevezésekben törvények vannak tárgyiasitva, melyek egyelőre csak szűkkörű és bonyolódott természeti jelenségekre vonatkoznak. Így kellett a természettudományok körében a fogalmak felállitását megkezdeni, mig az egyes részletes törvények ismeretéből kiindulva, átalánosabb törvények felé lehetett haladni. A főfeladat az volt itt hogy az egymásra ható tömegek alakjának és térbeli elterjedésének véletlen különféleségei mellőztessenek, s erre szükséges volt, hogy a nagy, látható tömegeken észlelt jelenségekből az elenyésző kicsiny tömegrészecskék hatásai ismertessenek fel, vagy tárgyiasan szólva, szükséges volt hogy az összetett tömegek erői a legkisebb elemi részecskék erőire bontassanak. De
épen az erő kifejezésének e legtisztább alakjában, t. i. azon mechanikai erő kifejezésében, mely egy tömegpontra hat, tűnik ki legvilágosabban, hogy az erő nem egyéb, mint a hatásnak tárgyiasitott törvénye. Az ilyen meg ilyen testek jelenléte által adott erőt egyenlővé teszszük azon test sebesedésének [gyorsulásának] és tömegének szorzatával, melyre az erő hat. Az ily egyenlet valódi értelme nem egyéb, mint hogy a következő törvényt mondja ki: Ha ilyen meg ilyen tömegek vannak jelen, s rájok más tömegek nem hatnak, úgy egyes pontjaik ilyen meg ilyen sebesedéseket nyernek. Az egyenlet e tényleges értelmezését a tényekkel összehasonlithatván, helyességét általok ellenőrizhetjük. Az erő elvont fogalma, melyet itt közbeszúrunk, csak annyiban egésziti ki e törvény értelmét, a mennyiben kifejezi, hogy az nem önkényünk szüleménye, hanem magának a jelenségek kényszerének következménye.
A feladat, melyet magnnknak állitottunk, hogy t. i. a természeti jelenségeket felfogjuk, azaz törvényeiket megállapitsuk, az előadottak szerint arra vezet hogy azon erőket keressük, melyek a jelenségek okait képezik. A természet törvényszerűségét okszerű összefüggésnek kell tartanunk, mihelyest a természetet gondolkozásunktól és akaratunktól függetlennek ismerjük el.
Látjuk ebből, hogy a természettudománynak, mint egy egésznek haladását azon mérték szerint kell megbecsülnünk, a mely mértékben az összes természeti jelenségek közti összefüggésnek felismerése és érvényesitése előhaladt.
A tudományok történetére visszatekintve, az első nagy példát arra, hogy a tények változatos sokasága egy, mindannyira kiterjedő átalános törvény alá rendeltetett, az elméleti mechanikában találjuk, melynek alapelveit legelőször Galilei fejtette ki világosan. Azon átalános tételek megállapitása forgott akkor szóban, melyek ma maguktól világosaknak látszanak, hogy t. i. minden tömeg magában véve tehetetlen, s hogy az erő nagyságát nem a sebesség, ha-
nem annak változása által kell mérni. Egyelőre meg kellett elégedni azzal, hogy a folytonosan ható erő egyes kicsiny lökések sorozatának tekintessék. Csak mintán Leibnitz és Newton a differentiál számitás felfedezése által fellebbentették ama fátyolt, melybe addig a végtelen fogalma burkolva volt s a folytonos és a folytonosan változó menynyiségeknek fogalmát tisztán előállitották, csak akkor volt lehetséges az újonnan talált mechanikai fogalmak termékeny alkalmazását megkezdeni. A legfényesebb példa ez alkalmazások jelentőségére kétségkivül a bolygók mozgásának értelmezése volt; ez által vált a csillagászat azon fényes élőképpé, mely a többi természeti tudományok fejlődési menetét kijelölte. A csillagászatban sikerült először, a gravitatio elmélete által, a tények roppant számú s összebonyolódott halmazát egy rendkivül egyszerű elvbe összefoglalni, s az elméletet a tényekkel oly tökéletes megegyezésbe hozni, mint az más téreken sem előbb, sem utóbb nem történt. A csillagászat fejlődése e mellett még az újabb mennyiségtan haladásainak nagy részét s csaknem az összes pontosabb mérési módszerek megállapitását vonta maga után; e tudomány volt legalkalmasabb arra is, hogy a nem szakértő figyelmét magára vonja, mert tárgyának magasztossága mellett érdekeltségét még azon gyakorlati haszon is növelte, melylyel a hajózást, a földmérést, s a tőlök függő iparágakat társadalmi érdekeket előmozditotta.
Galilei tanulmányait a földi nehézséggel kezdte; Newton előbb óvatosan a holdra, aztán merészebben a bolygókra terjesztette ki azokat. Az újabb kor arra tanitott, hogy a tétlenség törvénye és a gravitatió törvénye, melyek minden lemérhető tömegre nézve fennállanak, még azon legtávolabb kettőscsillagok mozgásaiban is érvényesülnek, melyek fényüket szemünkhöz bocsátják.
A csillagászat haladását a mult század második, s a jelen század első felében, a vegytan nagyszerű fejlődése követte, mely végre tényleg megoldotta a metaphysikai
speculatio ama régi feladatát, a testeket elemeikre bontani; s a mint a való rendesen még a legmerészebb, s képzeletekben legdúsabb speculátiónál is mindig gazdagabbnak mutatkozik, úgy a metaphysika négy régi eleme, a tűz, víz, lég és föld helyébe az újabb vegytannak 65 eleme lépett. A tudomány kimutatta azt hogy ez elemek tettleg [tényleg] meg nem semmisithetők, változatlanok tömegükre nézve, s változatlanok tulajdonságaikra nézve is, a mennyiben azon vegyületekből, melyekbe átalakultak, mindig újra kiválaszthatók, s ilyenkor mindazon tulajdonságaikat visszanyerik, melyekkel előbb elkülönzött állapotukban birtak. Az élő és holt természetben észleletünk alá eső jelenségeknek tarka változatossága, s a vegyi bomlások és egyesülések meglepő eredményei, mind egy és ugyanazon törvényről tanuskodnak, mely az anyag változhatatlanságát kivételt nem ismerő szigorral mondja ki. Pedig a vegyészek fáradhatlan szorgalma az ismert vegyi folyamatok számát évről évre növeli, s a színképelemzés már is a mérhetetlen világür mélységeibe hatolt s a legtávolabb napok és ködfoltokban ismert földi elemek nyomaira talált; úgy, hogy nem kételkedhetünk többé az anyagok átalános egyneműségén a világegyetemben, bár egyes elemek az égi testek egyes csoportjaira szorítkozhatnak.
Az elemek ez állandóságához még egy más következtetés is csatlakozik. A vegytan tényleges buvárlataiból kitünt, hogy minden anyag a vegytan által felfedezett elemekből van összetéve. Az elemek egymás közti egyesüléseiket és vegyületeiket, halmazállapotukat és molekuláris szerkezetüket sokféleképen változtathatják, s így más szavakkal térszerinti elterjedésük módját változtathatják. Ellenben tu1ajdonságaikat illetőleg teljesen változatlanok; valahányszor t. i. ugyanazon egyesülésbe, vagy az elkülönzés állapotába lépnek, s ugyanazon halmazállapotba vezettetnek vissza, mindannyiszor ugyanazon tulajdonságokat mutatják. Ha azonban az elemek tulajdonságai-
kat illetőleg változhatatlanok, s csak annyiban változékonyak, a mennyiben vegyületeik neme, halmaz-állapotnk és molekuláris szerkezetük, tehát egy szóval térben elterjedésük módja változik, úgy minden változás a világegyetemben csak az elemek térben elterjedésének változása lehet s így végső elemzésben mozgás által jöhet létre.
De ha a mozgás a világegyetem minden változásainak alapokát képezi, úgy e szerint minden erőnek végső elemzésben, mozgató erőnek kell lenni, s az összes természettudományok végczéljának abban kell összpontosulni, hogy a mindennemű változások alapját képező mozgásokat s hajtóerőket felismerjük, tehát az összes természettudományokat mechanikára vezessük vissza. (*)
Oly eredmény ez, mely bár az anyag quantitativ és qualitativ változatlanságából kétségbevonhatlanúl következik, mégis egyelőre csak eszményi czél marad, melynek létesitésétől nagyon távol vagyunk. Csak egyes szűkebb körű feladatokban sikerült eddig a közvetlenül észlelt változásokat mozgásokra s meghatározott mozgatóerőkre visszavezetni. Sikerült ez a csillagászaton kivül még a physikának tisztán mechanikai részeiben, a hangtanban, fénytanban és az elektricitás tanában; a hőtan és a vegytan ugyancsak szorgalmasan dolgozik a molekülök [!] alakjára, mozgására és elhelyezkedésére vonatkozó képzetek megállapitásán, de az élettani tudományok alig fogtak még e munkához.
Annál fontosabb reánk nézve, hogy az utolsó negyed század lefolyása alatt nagy haladás történt épen e kijelölt czél felé. Ha az erők végelemzésben mind mozgató erők, tehát mindannyian egyneműek, úgy mindannyinak ugyanazon mértékkel, t. i. a mechanikai erő mértékével kell mérhetőnek lennie. S hogy ez valóban így van, azt tettleg bebizonyitottnak tekinthetjük. A törvény, mely ezt kifejezi, az erő megmaradásának törvénye (**) nevet viseli.
A természeti jelenségek korlátolt körére már Newton kimondotta azt; később világosabban és átalánosabban
(*) Ez a program nem valósult meg teljesen, és erőltetése több téves elmélet felállításához vezetett, pl. a sok ellentmondástól terhes éterhipotézis, az atombeli elektronok "bolygórendszerként" való elképzelése, vagy éppen a fény két természetének egymás rovására történő hangsúlyozása. [NF]
(**) Az "erő" szót a szerző ill. a fordító egyszer a "kölcsönhatás," máskor az "energia" értelmben használja. [NF]
Bernoulli Dániel, ki azt az ismert tisztán mechanikai folyamatok nagy részében érvényre emelte. Ez időtől fogva sokáig csak a részletekben bővittetett ez, és pedig különösen Rumford, Humphrey Davy és Montgolfier munkálatai által. A ki e törvény értelmét először fogta fel tisztán és világosan, s először merte kimondani átalános érvényességét, Dr. Robert Mayer volt Heilbronnból, kinek előadását az enyém után hallhatni szerencsések leszünk. Mig Mayer úr élettani kutatások nyomán e törvény legátalánosabb alakjának felfedezésére jutott, addig Joule Manchesterben vele egyidejűleg s tőle függetlenül a gépszerkesztés technikai kérdései által vezettetett ugyanannak felismeréséhez. Ez utóbbinak köszönhetjük ama fontos és fáradságos kisérleteket is, melyek az erő megmaradásának törvényét épen azon téren mutatják helyesnek, hol az legkétesebbnek látszhatott, s hol ismereteink azelőtt leghiányosabbak voltak, t. i. azon jelenségek körében, melyeknél hő által munka, vagy megforditva, munka által hő keletkezik.
Hogy a törvényt világosan ki lehessen fejezni, arra szükséges volt hogy a már előbb Galilei által talált fogalommal, az erő intensitásával ellentétben egy új fogalom, az erő mennyisége állapittassék meg, melyet mások a munka vagy az erély mennyiségének is neveznek.
Az erő mennyiségének e fogalma részben már az elméleti mechanikában egy mozgatott tömeg eleven erőmennyiségének fogalma által részben pedig a gyakorlati mechanikában használatos hajtóerő fogalma által volt előkészitve. A gépészmérnökök már a mértéket is megállapitották, melylyel a hajtóerőt mérnünk kell, s e czélból a fontok azon számát határozták meg, melyet a megmérendő hajtó erő egy másodpercz alatt egy lábnyi magasságra bir emelni. Ily módon egy lóerő alatt azon hajtóerőt értjük, mely arra szükséges, hogy egy 70 kilogramnyi súly minden másodperczben egy méterrel magasabbra emeltessék.
A gépek s a mozgatásukra szükséges hajtó erők tüntetik ki legnépszerűbb alakjában a természeti erők azon egyneműségét, mely az erő megmaradásának elvéből következik. Minden gép, melyet működésbe kell hoznunk, mechanikai hajtó erőre szorúl. Hogy az honnan vétetik és milyen az alakja? – az közönbös; [!] csak elég nagy és kitartó legyen. Gyakorlati czéljaink elérésére majd gőzgépeket, majd vizi kerekeket és turbinákat, majd lovakat és ökröket, majd szélmalmot, vagy, ha nagy erőkifejtésre nem volna szükség, emberi karokat, felhúzott súlyokat vagy elektromagnetikus gépeket használunk. Hogy e hajtóerők közül melyiket választjuk, az csupán a szükségelt erő nagyságától s a fennálló körülményektől függ. A vizi malomban a hegyekről lefolyó viz nehézsége működik; a hegyekre meteorologiai folyamatok viszik fel a vizet, s így végső elemzésben azok szolgáltatják a malom hajtó erejét. A szélmalmokon a mozgó lég eleven ereje hajtja a szárnyakat, s így ezen mozgás is a légkör meteorologiai folyamataira vezethető vissza. A gőzgépben a hevitett gőzök feszitőereje az, mi a dugattyút ide-oda tolja, e feszitőerőt pedig azon hő hozza létre, mely a szén elégetése által, tehát vegyi folyamat következtében keletkezik. Ez utóbbi szolgáltatja tehát a gőzgép hajtóerejét. Midőn ló vagy emberi kar dolgozik, akkor az idegek által indittatva közvetlenül az izmok teremtenek mechanikai erőt. Hogy azonban valamely élő test izomerőt fejtsen ki, arra táplálkoznia és lélegzenie kell. A tápszerek, melyeket bevesz, újra kiválnak belőle, de csak miután a belélegzett léggel szénsavvá és vizzé egyesültek. Vegyi folyamatok szükségesek tehát arra is, hogy az izom-erő huzamosan fentartassék. Ugyanaz áll az elektromagnetikus gépekről és telegrafjainkról is.
A mechanikai hajtóerőt e szerint a legkülönneműbb természeti folyamatokból, s a legkülönbözőbb módokon nyerjük, de a mint már itt is meg kell jegyeznünk, mindig csak korlátolt mennyiségben. Valamit mindannyiszor felhasználunk azon készletből, melyet nekünk a természet szol-
gáltat. Vízi malmoknál a magasban összegyüjtött víz egy részét használjuk fel, a gőzgépnél szenet az elektro-magnetikus gépnél zinket és kénsavat, a dolgozó lónál pedig élelmi szereket fogyasztunk, végre a szélmalomnál azon szél eleven erejét használjuk fel, mely a szárnyakba ütközik.
Viszont ha bárminemű hajtóerő rendelkezésünkre áll, úgy azt a legkülönbözőbb czélokra fordithatjuk. Nem is szükséges, hogy e helyen az ipar szolgálatában álló gépek sokaságával s legkülönbözőbb nemű mnnkálataikkal bővebben foglalkozzam.
Figyeljünk inkább a hajtóerő munkaképességében mutatkozó physikai különbségekre. Segélyökkel testeket emelhetünk, vizet a magasba szivattyúzhatunk, gázokat sürithetünk, vasuti vonatokat mozgathatunk, és surlódás utján hőt teremthetünk. Felhasználhatjuk azokat elektro-magnetikus gépek forgatására is, s így elektrikus folyamokat állithatnnk elő, melyek vizet vagy egyéb bensően összefüggő vegyületeket elbontanak, drótokat izzásba hoznak, vasat magnetizálnak stb.
Ekként ha kellő mechanikai hajtó erő áll rendelkezésünkre, úgy mindazon állapotokat és körülményeket visszaállithatjnk, melyek az előbbi felsorolás értelmében mechanikai hajtóerőt szolgáltatnak.
A mint azonban a bizonyos természeti folyamatból nyerhető hajtó erő mindig korlátolt, úgy más oldalról, azon változások mennyisége is korlátolt, melyeket bizonyos hajtóerő felhasználása által létrehozhatnnk.
Ezen eleinte csak egyes gépen és physikai eszközökön tapasztalt tények később egy átalános érvényű természeti törvénynyé egyesittettek. Minden változás a természetben a hajtóerő bizonyos mennyiségének keletkezésével vagy megsemmisülésével egyenértékű. Midőn hajtóerő keletkezik, akkor az vagy mint olyan fog nyilvánulni, vagy közvetlenül keletkezése után újra felhasználtatván, más, vele egyenértékű változásokat fog létrehozni. Ez egyenértékűség megállapitása
főképen azon méréseken alapul, melyeket Joule a hő mechanikai egyenértékének megállapitása czéljából eszközölt. Ha valamely gőzgépet a hő odavezetése által mozgásba hozunk, úgy abban a létesitett munkával arányos hőmennyiség fog felhasználtatni. Azon hő, mely bizonyos vizmennyiség hőmérsékét a százfokú hőmérő egy fokával növeli, ugyanazon vizmennyiséget 425 méternyi magasságra képes emelni. S viszont, midőn surlódás utján mnnkát alakitunk hővé, akkor arra, hogy bizonyos vizmennyiségnek hőmérsékét egy fokkal növeljük, azon hajtóerőt kell felhasználnunk, melyet ugyanazon vizmennyiség 425 méternyi magasságból aláesve szolgáltatna. A vegyi folyamatok ugyancsak meghatározott arányokban létesitnek hőt; ez által válik lehetővé, hogy a vegyi erőkkel egyenértékű hatóerőt meghatározzuk, s így a vegyrokonsági erő erélyét mechanikai mértékben mérjük le. Ugyanez áll a természeti erők minden egyéb alakjára nézve is, miről különben e helyen szükségtelen bővebben szólanunk.
E szerint mindezen vizsgálódások eredményeül csakugyan azt találjuk, hogy a természeti erők mindannyian ugyanazon mechanikai mértékkel mérhetők, s hogy munka-képességüket illetőleg mindannyian tisztán mechanikai erőkkel egyenértékűek. Ez által megtettük az első fontos lépést azon nagy terjedelmű feladat megoldása felé, miszerint a természeti jelenségeket mozgásokra vezessük vissza.
Mig az eddig előadottak inkább csak arra szolgáltak, hogy az erő megmaradása elvének logikai értékét kitüntessék, addig annak valódi jelentősége a természeti jelenségek együttes felfogására nézve azon nagyszerű összefüggésben nyilatkozik, melylyel a világegyetemnek tér és idő tekintetében egymástól legtávolabb jelenségeit összefüzi. A világ-egyetem e törvény szempontjából bizonyos erélylyel látszik felruházva, mely a természeti jelenségek tarka változatossága közben nem gyarapodhatik, de nem is kisebbedhetik; mely folyton új meg új alakban jelenik meg, de mennyiségében,
valamint az anyag, változást nem szenved; mely a térben hat, de nem osztható a térrel együtt, mint az anyag. Minden változás a természetben az erély készletének alakváltozásában áll. Egy része majd mint a mozgó tömegek eleven ereje, majd mint szabályos hang vagy fényrezgés, majd mint hő, azaz mint a láthatatlan kicsiny testrészek szabálytalan mozgása tűnik elő; máskor ismét az egymás felé nehezedő testek nehézségében, a ruganyos testek feszültségében és nyomásában, vagy a vegyi vonzásokhan s az elektricitás és magnetismus eloszlásában nyilatkozik. Valahányszor egy alakjában eltűnik, mindannyiszor bizonyára egy más alakban föllép, s valahányszor új alakban mutatkozik, mindannyiszor biztosak lehetünk, hogy egy más megjelenési alakjában megsemmisült.
A Carnot-féle törvény, melyet Clausius új alakba öntve, a mechanikai hő-elmélet egyik alaptételévé emelt, még arra is tanit, hogy eme változásoknak átalában véve, folytonosan bizonyos meghatározott irányban kell történniök, a mennyiben a világegyetemn nagy erélykészletéből mindig többnek és többnek kell hő alakjába átváltoznia.
Gondolatban visszatekinthetünk most azon kezdeti állapotra, midőn világegyetemünk testeinek tömege még hideg volt, s valószinűleg mint chaotikus köd vagy por terjedt el a világürben. Az előadottak alapján beláthatjuk, hogy e chaotikus anyagnak, midőn a nehézségi erő következtében összetömörödött, egyszersmind fel kellett hevülnie. A színképi elemzés * segélyével még ma is találunk a szétszórva eloszlott anyagnak nyomaira, nevezetesen a ködfoltokban, meteorrajokban és üstökösökben. A tömörödési folyamat s az ezzel összekötött hőkifejtés még tovább foly, bár a világürnek általunk elfoglalt részében már nagyrészt be van fejezve. A naprendszerünket alkotó anyag egykori erélyének nagy
* Az elvek, melyeken a módszer alapúl, ugyancsak a mechanikai hőelméletből következnek.
része ma a nap hevének alakjában van meg. Ez erély azonban nem fogja örökké rendszerünk birtokát képezni; mint fény és hő folytonosan kisugárzik az a végtelen világürbe. E kisugárzásnál földünk is kiveszi osztályrészét. A napnak földünkre sugárzó heve az, mi a szeleket és a tenger áramait létre hozza, a mi a vízgőzöket a tropikus tengerekből felemelvén, a hegyeken s azon vidékeken rakja le, honnét forrásokká és folyamokká gyűlve, a tengerbe visszatérnek. A nap heve a növényeknek erőt ad arra, hogy a szénsavból és vizből ismét éghető anyagokat válaszszanak ki, melyek az állatoknak táplálékul szolgálnak. E szerint a szervetlen és szerves élet tarka változatosságának hajtóerejét egyaránt a világegyetemnek nagy erélykészlete szolgáltatja.
A természeti folyamatok összefüggésének e magasztos képét újabb időben gyakran és fényes színekkel ecsetelték; elég lesz tehát, ha azt e helyen csak főbb vonásaiban körvonalozom. Ha a természettudomány feladata az, hogy törvényeket találjon, úgy az erő megmaradása törvényének felismerése által bizonyára egy nagy horderejű lépést tett előre.
E törvénynek előbb emlitett alkalmazása az állatok és növények életfolyamataira, ismereteink egy másik körébe vezet át, hol a természet törvényszerűségének felismerésébeu szintén lényeges haladások történtek.
A szóban forgó törvénynek ugyanis a physiologia elvi kérdéseire nézve szintén nagy hordereje van. Physiologiai kérdések voltak azok, melyek R. Mayert és magamat is az erő megmaradásának törvényére vonatkozó vizsgálatok eszközlésére inditottak.
A szervetlen természet jelenségeinek körében követendő módszer elveit illetőleg kételynek már rég nem volt helye. Világos volt hogy e jelenségek szigorú törvényeit kellett keresni, s nagyszámu példák mutatták már azt hogy a feladat valóban megoldható.
Ellenben az életfolyamatoknak nagyobb bonyolódottsága s a szellemi tevékenységgel való benső összeköttetése
s különösen a szerves képződmények félreismerhetetlen czélszerűsége helyet engedett a szigorú törvényszerűség fennállása iránti kételyeknek, úgy, hogy a physiologiának már elejétől fogva azon elvi kérdéssel volt dolga: feltétlenül törvényszerűek-e az életfolyamatok? s nincsenek-e azok valamely szűkebb vagy tágabb körben, a törvények uralma alól felszabaditva? Paracelsus, Helmont és Stahl azon nézete, miszerint a szerves jelenségeket bizonyos "éltető szellem" kormányozza, mely többé kevésbbé hasonló az ember öntudatos szelleméhez, más szavakba burkolva, még ma is nagyon el van terjedve, különösen Németország határain kivül. Elismerték ugyan a szervetlen természeti erők befolyását a szervezetekre, a mennyiben föltételezték, hogy az éltető szellem az anyagon csak a physikai és vegyi erők közvetitésével uralkodhatik; segitségök nélkül mit sem tehet, ez erők hatásképességét azonban belátása szerint lekötheti és felszabadithatja.
Így a halál után azért áll be rothadás, mert az éltető szellem, vagyis az életerő befolyása által előbb lekötött vegyi erők a halál alkalmával felszabadulnak. Különben a vitalisták, bármennyire különböző kifejezéseket használtak is, akár az Archaeust, akár az Anima insciát, akár az éltető erőt vagy a természet gyógyerejét emlegették, mégis mnindig csak egy és ugyanazon hypothetikus tényezővel foglalkoztak, melynek legfőbb képessége az, hogy a testet tervszerűen felépiteni, s a külső viszonyokhoz czélszerűen idomitani tudja, s mely épen ezen képessége következtében csakis a szellem nevét viselhette.
Világos azonban, hogy az említett felfogási mód az erő megmaradásának elvével egyenes ellentétben áll. Ha az éltető erő valamely súly nehézségét ideiglenesen fel birná függeszteni, ügy a súlyt munka nélkül tetszőleges magasságra emelhetnők, s általa tetszőleges mnnkát birnánk végezni, mihelyest a súly nehézségi ereje újra felszabadulna. Ekként minden fogyasztás nélkül semmiből teremthetnénk
munkát. Ha pedig az éltető erő a szén vegyi vonzódását az oxygénhez felfüggeszthetné, úgy a szénsavat minden munka nélkül bonthatnók újra alkatrészeire, s a szabaddá vált szenet és oxygént új munka végzésére használhatnók.
Tettleg [valójában] sehol sem látjuk azonban, hogy az élő lények megfelelő fogyasztás nélkül bármily csekély munkát végeznének. Munkaképességöket illetőleg az állatok egészen hasonlók a gőzgépekhez. Az állatok ép úgy, mint ama gépek, csak akkor mozoghatnak és dolgozhatnak, ha tüzelő anyaggal (t. i. tápszerekkel) s oxygéntartalmú léggel kellő menynyiségben láttatuak el; az állatok és a gépek egyaránt adják vissza a felvett anyagokat elégetett állapotban, s egyaránt teremtenek hőt és munkát. Az eddigi vizsgálódások azon hőnek mennyiségére vonatkozólag, melyet valamely állat nyugvása közben kifejt, egyátalában nincsenek ellentétben azon feltevéssel, miszerint ezen hő az állatban működő vegyi erők munkájával egyenértékű.
A növények munkavégzésére nézve bizonyára elég munkaerőt szolgáltat a nap heve, melyet azok testük szerkezetének felépitésére és gyarapitására forditanak. Különben még a növényeket valamint az állatokat illetőleg egyaránt kivánatos, hogy a felhasznált és a keletkezett munka egyenértéke pontosan meghatároztassék, s igy e kettőnek szigorú megegyezése előtüntettessék.
Ha azonban az erő megmaradásának törvénye az élő lényekre nézve is érvényes, úgy az következik belőle, hogy a test felépitésére szükséges anyagok physikai és vegyi erői minden megszakitás, minden önkény nélkül folytonosan működnek, s hogy szigorú törvényszerűségök egy pillanatban sem szakittatik meg.
A physiologiának tehát az életfolyamatok kutatása közben számot kellett vetnie a természeti erők feltétlen törvényszerűségével, komolyan hozzálátván azon physikai és vegyi folyamatok vizsgálatához, melyek a szervezetek bel-
sejében véghez mennek. Igaz, hogy e munka roppant bonyolódott és terjedelmes; de különösen Németországban a munkások nagy csoportja látott hozzá, s túlzás nélkül mondhatjuk, hogy a jutalom nem soká váratott magára, s hogy az életfolyamatok megértésében nagyobb haladás történt az utolsó negyven év, mint az azt megelőző két ezredév alatt. A leiró természettudományok eléggé nem méltányolható mértékben segitették elő az élettan alapelveinek felderitését, Darwinnak a szerves lények fejlődésére vonatkozó elmélete által, a mennyiben ez a szerves világ czélszerűségének egészen új magyarázatát tette lehetővé.
Az élő lények szerkezetében mutatkozó czélszerűség, mely a tudomány fejlődése közben mindig gazdagabb és gazdagabbnak találtatott, volt bizonyára a főindok, mely oda utalt, hogy az életfolyamatok egy a szellem módjára nmüködő tényező cselekedeteivel összehasonlittassanak. A világban, melyben élünk, a jelenségek ilynemű lefolyására csak egy példát találunk azon cselekményekben, melyeket az értelmes ember végez; s el kell ismernünk, hogy a szerves világ czélszerűsége az esetek végtelen sorában emelkedettnek látszik az emberi értelemmel szemben, úgy, hogy inkább lehetnénk hajlandók azt ennél magasabb, mint alacsonyabb rangúnak tekinteni.
Ez okból a szerves világ czélszerűségét Darwin előtt csak kétféle módon tudták magyarázni, de mind a két magyarázat azon nézeten alapult, hogy a természeti tünemények lefolyása bizonyos értelmi önkénynek van alárendelve. Vagy azt kellett t. i. feltételezni, hogy az életfolyamatokat a vitalistikus elmélet értelmében folytonosan az éltető szellem kormányozza, vagy azt hogy minden élő faj a természet fölött uralkodó értelmiség egy különös tette folytán keletkezett. Igaz, hogy ez utóbbi nézet inkább csak megszakitásokat feltételezett a természeti folyamatok törvényszerű összefüggésében, s lehetővé tette, hogy a mostanig észlelés alá került kérdések az állatoknak jelenleg fennálló
fajaira vonatkozólag, szigorú tudományos buvárlatnak vettessenek alá; de azért a törvényszerűség megszakitását egészen még sem tudta kikerülni, s így nagy elismerésre nem is számolhatott szemben a vitalistikus elmélettel, melyet még a buvárnak azon természetes törekvése is támogatott, hogy hasonló jelenségek magyarázatára hasonló indokokat keressen.
Darwin elmélete egy lényegesen új teremtő eszmét foglal magában. Azt mutatja ki, hogy a szerves világ czélszerűsége, minden értelmiség beavatkozása nélkül, csupán egy természeti törvény vak uralma következtében is létre jöhet. E törvény nem más, mint az egyéni tulajdonságok átöröklésének törvénye, mely már régen ismeretes volt, s csak határozottabb körvonalozásra várt. Ha mindkét szülő közös egyéni sajátságok által tűnik ki, úgy utódai többségére is átszállnak azok, s ha vannak is köztük egyesek, kiknél ama sajátságok hiányzanak, nagyobb számú maradékok között bizonyára fognak találkozni [találtatni] olyanok is, kiknél ama sajátságok még fokozva vannak. Ha ez utóbbiakat a tovább tenyésztésre használjuk, úgy különös sajátságaik átöröklés útján mindinkább fokozódni fognak. Tettleg ez azon eljárás, melyet az állattenyésztők és a kertészek követnek, hogy nagy biztossággal neveljenek új válfajokat, melyek rendkivüli sajátságaik által tűnnek ki. A mesterséges tenyésztés tapasztalatai, tudományos szempontból a fennemlitett törvény kísérleti bizonyitékainak tekintendők; az ide vonatkozó kisérletek a szerves világ minden osztályának fajaival, s a test legkülönbözőbb szerveire nézve, máris nagy számú esetekben vezettek sikerhez, s még folytonosan ezer változatban ismételtetnek.
Mintán az átöröklés törvényének lefolyását átalánosan felismerte, Darwin főfeladata oda irányult, hogy azon következményeket vizsgálja, melyeket e törvény a vadon élő állatokra és növényekre nézve von maga után. Vizsgálódásának ismert eredménye az, hogy azon egyéneknek, melyek
az életért való küzdelemben bárminemű előnyös tnlajdonságok által kiválnak, egyszersmind legnagyobb valószinűségük van arra, hogy utódokat hagyjanak maguk után, s azokra előnyös tulajdonságaikat átörökitsék. Ez vonja maga után azt, hogy az élő lények minden faja nemzedékről nemzedékre, tökéletesebben képes alkalmazkodni azon viszonyokhoz, melyek között élnie kell, mindaddig, mig a faj typusa annyira kifejlődött, hogy attól minden jelentékenyebb eltérés előnytelenné válik. Változatlan marad ezentúl a typus mindaddig, mig lételének külső feltételei lényeges változást nem szenvednek. A jelenleg élő lények úgy látszik, már elérték e változatlan állapotot. Ez magyarázza a fajok állandóságát, legalább a történeti idők folyamábau.
Darwin elméletének valósága vagy valószinűsége még ma is heves vita tárgyát képezi; de e vita tulajdonképen csak ama határokra vonatkozik, melyek között a szerves lények átváltozását feltételeznünk szabad. Még Darwin ellenei seni tagadhatják, hogy ugyanazon faj határain belül átöröklés útján jelentékenyen különböző válfajok keletkezhetnek, úgy, a mint Darwin elmélete állitja; sőt, hogy azon alakok közül, melyek eddig ugyanazon nemnek különböző fajaiként tekintettek, sokan egy közös ősalaktól származnak. De hogy erre kell-e szoritkoznunk, vagy szabad-e az összes emlős állatokat az első erszényes állattól, vagy továbbá az összes gerinczes állatokat az első lándzsás halacskától, vagy meg épen az összes állatokat és összes növényeket együttvéve az eozoon nyálkás protoplosmájából származtatnunk, mind erre nézve a jelen perczbcn inkább az egyes búvárok hajlamai, mint a tények mondanak itéletet. Tagadhatatlan azonban, hogy a szerves lények különböző osztályai, melyeknek typusai össze nem egyeztethetőknek látszanak, újabb meg újabb átmeneti tagok közvetitése által folytonosan közelebbi kapcsolatba hozatnak, hogy az egymás fölé szabályosan lerakott geologiai rétegek különböző alakjai között, kétségbevonhatatlan átmeneteket lehetett kimutatni, s hogy a felismer-
hető átmenetek száma félreismerhetetlenül szaporodik, mióta a buvárok figyelme azon tények keresésére irányult, melyek Darwin elméletének igazolására és részletes kidolgozására szolgálnak.
Nem szabad felednünk azt sem, mily tiszta fényt vetett Darwin nagy eszméje egy egész sorára az addig annyira rejtélyes fogalmaknak, minők a természetes rokonság, a természetes rendszer és a szervek hasonczélúsága a különböző állatoknál; s hogy mily könnyen magyarázta meg az alsóbb rendű állati képződmények ismétlődését a felsőbb rendű állatok embryoinál, a palaeontologiai alakoknak a természeti rokonság szerint véghez ment fejlődését, s azon sajátságos rokonsági viszonyokat, melyek a szűk földrajzi határok közé szoritott faunák- és florákban mutatkoznak. A természeti rokonság régebben csak az alakok titokszerű, s minden oknélküli hasonlóságának tekintetett; Darwin elmélete által azonban valódi vérrokonsággá vált. A természetes rendszernek, bár az mint olyan kezdett érvényesülni, azelőtt elméleti szempontból még sem volt valódi értelme; most azonban egyszerre a szerves lények nemzetség-fájának jelentőségére emelkedett. A palaeontologiai és embryologiai fejlődésre s a földrajzi elterjedésre vonatkozó tények csak bámulatos különösségeknek tartattak mindaddig, mig minden egyes faj keletkezését a teremtő egy különös tettéből kellett következtetni; a mi csaknem rosz szinben állitotta elé azon tapogatódzó eljárást, melylyel a világ teremtője gyanusittatott. Darwin mindezen tényeket a titokszerű különösségek halmazából kiemelve, egy nagyszerű fejlődés lépcsőivé tette, s biztos fogalmakat állitott azon művészi felfogás vagy gyanitás helyébe, melyet az összehasonlitó boncztan és a növények morphologiájának körében már Goethe megérlelt.
Lehetővé vált ez által, hogy a buvárlat ezentúl pontosan kijelölt kérdésekre irányuljon, s ez már magában véve nagy előny, még akkor is, ha utóbb netalán az tűnnék ki, hogy Darwin elmélete nem fejezi ki az egész valót, s
hogy az általa kijelölt tényezők mellett még mások is gyakoroltak befolyást a szerves lények átalakulására.
Amint Darwin elmélete kizárólag az egyes fajok átalakulásával foglalkozik, a mennyiben a nemzedékek bizonyos sorában megy véghez, ép úgy ismeretes, hogy bizonyos fokig az egyes egyén is alkalmazkodik azon körülményekhez, melyek között élnie kell, vagy más szavakkal mondva, hozzászokik e körülményekhez, s így életének folyamában némi haladást képes tenni szervezetének czélszerűségét illetőleg. Épen a szerves életfolyamatok azon terén, hol a szerkezetek czélszerűsége a legmagasabb fokig kifejlődött s csodálatunkat leginkább megragadja, t. i. az érzéki észrevevések terén, a physiologia legújabb haladásai arra tanitanak, hogy ott az egyéni alkalmazkodás nem jelentéktelen szerepet játszik.
Ki ne csodálta volna már azon pontosságot és hűséget, melylyel érzékeink a környező világ jelenségeiről értesitenek, így különösen szemünket, midőn az a távol ködébe hatol. A hírek, melyeket ekként a külvilág tárgyai felől nyerünk, elhatározásaink és tetteink inditó okát képezik, s csak ha érzékeink által a külviszonyokat helyesen fogjuk fel, csak akkor számithatunk arra, hogy helyesen, azaz úgy fogunk cselekedni, hogy az eredmény várakozásunknak megfeleljen. Cselekvéseink eredményei által mindig újból vizsgáljuk azon hírek hűségét, melyeket érzékeink által nyerünk, s milliomszorosan ismételt tapasztalás tanit arra, hogy e hűség csaknem kivétel nélküli. Annyit legalább mondhatunk, hogy a kivételek, vagyis az úgynevezett érzéki csalódások nagyon ritkák, s csak egészen különös és rendkívüli körülmények által okoztatnak.
Valahányszor kezünket kinyujtjuk, hogy valamit megfogjunk, vagy lábunkat előre rakjuk, hogy valamely tárgyra lépjünk, mindannyiszor előbb pontos látképek által kell meggyőződnünk az érintendő tárgynak helyzetéről, alakjáról,
távolságáról s i. t., máskülönben félrenyulnánk vagy félrelépnénk. Érzéki észrevevéseink biztosságának és pontosságának legalább is oly nagynak kell lenni, mint azon biztosságnak és pontosságnak, melyet cselekményeinkben kellő gyakorlat által elérhetünk, s így a hit érzékeink megbizhatóságában nem vakhit, hanem gyakorlati helyességét illetőleg számtalan kisérletek által újra meg újra megvizsgált és igazolt következtetés.
Ha e megegyezés az érzéki észrevevések és tárgyaik között, mely összes ismereteink alapját képezi, a szerves teremtő erőnek műve volna: úgy valóban bámulnunk kellene annak czélszerűségét. De a tények vizsgálata hitünket a belső és a külső világ összhangjában épen e téren kiméletlenül aláásta.
Ne is szóljunk azon, mindenesetre meglepő eredményekről, melyekhez a szemmérési és optikai vizsgálódások vezettek, s melyek szerint a szem, nemcsak hogy nem tökéletesebb optikai eszköz azoknál, melyeket az ember keze alkot, hanem a dioptrikai eszközök kikerülhetetlen hibái mellett még olyanokat is mutat, melyeket mesterséges eszközöknél élesen megrónánk, s ne szóljunk arról sem, hogy a fül a külső hangot szintén nem közli velünk valódi erősségének viszonyában, hanem azt sajátságos módon szétbontja, megváltoztatja, s magassága szerinti különböző mértékben gyengiti vagy erősiti.
Ez eltérések nem is jöhetnek szóba, a hiányok mellett, melyekkel akkor találkozunk, midőn azon érzéki érzetek mineműségét vizsgáljuk, melyek nekünk a kültárgyak különböző tulajdonságairól hírt adnak. Ez utóbbiakra vonatkozólag bebizonyithatjuk, hogy seminemű hasonlatosság nem áll fenn érzéki érzetünk mineműsége és azon kültárgy mineműsége között, mely által az előidéztetett.
Lényegében véve már Johannes Müller kimondta ezt a specifikus érző képességek törvényében. E törvény
szerint ugyanis minden érző idegnek sajátságos érzési módja van; s bár minden érző ideg több különnemű behatás által hozható tevékenységbe, s ugyanazon külső behatás rendesen különböző érző szervekre képes hatni; mégis a látó idegben mindig fényérzet, a halló idegben mindig hangérzet, s egyátalában minden egyes érző idegben mindig csak a specifikus érző képességének megfelelő érzet keletkezik. Innét van, hogy a legfeltünőbb különbségek az érzetek mineműségében, t. i. a különbségek a különböző érzékek érzetei között nem a külső behatások nemétől, hanem csupán az általuk tevékenységbe hozott idegek természetétől függnek.
A Müller-féle törvény hordereje a későbbi buvárlatok folyamában még növekedett. Azóta nagy valószinűséget nyert az a nézet, hogy még a különböző színek, vagy a különböző hangmagasságok érzetei is, tehát még azon qualitativ különbségek is, melyek a fényérzetek és hangérzetek körén belül előtűnnek, a látó ideg, illetőleg a halló ideg különböző, és pedig különböző érző képességgel biró idegrost rendszereinek izgatásától függnek. A roppant különféleség, mely a fénykeverékekben tárgyilagosan véve fennáll, a fényérzetekben ez uton csupán háromféle különféleségre vezet, t. i. azon különféleségekre, melyek három alapszín keverési arányaiban mntatkoznak. A különbségek ilyetén összevonása folytán lehetséges, hogy nagyon különböző fénykeverékeknek egyforma kinézésük legyen. E tárgyra vonatkozó vizsgálatok alapján kitünt az is, miszerint a bennünk ugyanazon szín érzetét keltő színkeverékek physikai szempontból nagyon különbözők lehetnek. Ezen s más hasonló tényekből azon nagyfontosságú következtetéshez jutunk, hogy érzeteink, minőségüket illetőleg, csupán jelek a kültárgyak felismerésére, de nem képek, melyek hozzájok csak legkevésbbé is hasonlitanának. A kép tárgyával bizonyos tekintetben mindig egynemű; a szobornak testalkata ugyanaz, mint az emberé, melyet előállit; a kép távlátszatában és színezetében hasonló tárgyához. A jelre nézve elég az, hogy előtün-
jék mindannyiszor, valahányszor azon tünemény beáll, melyet jeleznie kell, s nem szükséges, hogy azzal másban egyezzen meg, mint fellépésének egyidejűségében; a társalgás [összekapcsolódás] érzéki érzeteink és a kültárgyak között csak ily módon történik. Az érzéki érzetek csupán jelek, melyeket olvasni tanultunk, csupán ama nyelvnek szavai, melyben a kültárgyak hozzánk beszélnek, s melyet, bár szervezetünk annak megértésére képesit, mégis gyakorlás és tapasztalatok utján kell megtanulnunk, ép úgy, mint anyanyelvünket.
Így van ez nem csak érzeteink minőleges különbségeit illetőleg, hanem nagyrészt, hogy ne mondjam, egészben véve, a térbeli különbségek érzéki észrevevését illetőleg is. E tekintetben különösen a két szemmel való látás tana és a stereoskop felfedezése vált újabb időben fontossá. Az, a mit két szemünk érzete minden psychikai tevékenység közvetitése nélkül birna szolgáltatni, nem volna egyéb, mint a külvilágnak két, felületi, azaz kétméretű képe, a mint azok egymástól kissé különbözvén, két szemünk reczehártyáin keletkeznek; szemléletünkbeu e helyett a környező világnak térbeli, azaz háromméretű képe áll elé. A tőlünk nem nagyon távol fekvő tárgyak távolságát érzékileg oly jól birjuk felismerni, mint távlati egymásmellett állásukat, s két különböző távolságban fekvő, és különböző látszólagos nagyságú tárgynak valódi nagyságát meglehetős biztossággal hasonlithatjuk össze.
A térnek látáson alapuló érzéki felfogása nézetem szerint csak akkor nyer minden ténynyel szemben helytálló magyarázatot, ha Lotze-val feltételezzük, hogy a különböző módon elhelyezett idegrostok érzetei egymástól sajátszerű jelek által különböznek, melyeknek a térre vonatkozó jelentőségét csak megtanulás által ismerhetjük fel. Lotze e sajátszerű jeleknek "táj-jel" nevet adott. Hogy ily feltevések alapján és testünk mozgásainak segélyével, valóban felismerhetjük e jelek értelmét, s hogy az által azt is megtanulhatjuk, miként kelljen a mozgásokat
végezni, hogy a várt eredmények eléréséhez és felfogásához vezessenek, azt már többen kifejtették.
A tapasztalás érzeteink magyarázatánól mindig nagy szerepet játszik, s kételyek esetében rendesen döntő szót emel; elismerik azt még ama physiologok is, kiknek törekvése leginkább oda irányul, hogy lehetőleg nagy tért nyissanak azon velünk született harmoniának, mely szerintök érzékeink és a külvilág között fennállana. A vita ma jóformán már csak a körül forog, mily tág befolyást kell tulajdonitanunk az újszülöttnél olyan veleszületett hajlamoknak, melyek az érzéki érzetek megértésére szükséges jártasság megszerzését könnyebbé tehetnék.
Az ily hajlamok feltételezése azonban egyátalában nem szükséges, sőt az a felnőtteknél jól megfigyelt jelenségek magyarázatát inkább neheziti mint könnyiti. *
Az következik ebből, hogy az annyira csodált harmonia, érzéki felfogásaink és a tárgyak között, kevés és kétséges kivételekkel nem egyéb, mint bizonyos alkalmazkodásbeli ügyesség, melyet az egyes egyén magának tapasztalás, gyakorlás, s hasonló esetekre való visszaemlékezés által szerez.
Tárgyalásaiuk fonala itt újra kiinduló pontunkhoz vezet. Láttuk kezdetben, hogy a mire tudományunknak törekednie kell, nem egyéb, mint a törvények ismerete, vagy más szavakkal azon ismeret, hogy miként állnak be különböző időpontokban, ugyanazon körülmények között ugyanazon következmények. Láttuk, hogy végső elemzésben minden törvényt mozgási törvényekre kell visszavezetni. S most legvégül azt találjuk, hogy érzéki érzeteink a külvilág változásairól csak jelek által értesítenek, s csak időszerinti egymásutánjok által nyerik a képek jelentőségét. De épen azért képesek azon törvényszerűséget lemásolni, mely a természeti folyamatok időszerinti lefolyásában nyilatkozik. Ha a termé-
* E tárgyról bővebben e füzet első három előadásában szóltam.
szetben egyenlő körülmények között egyenlő hatások állnak be, úgy az észlelő ember is egyenlő körülmények között a benyomások egyenlő sorozatát fogja törvényszerűen ismételve látni. E szerint az, a mit érzéki szerveink teljesitenek, épen elég arra, hogy a tudomány feladatát megoldhassuk, s elég arra, hogy mint a tett emberei gyakorlati czéljainkat elérhessük; a mit csak akkor tehetünk, ha részben az önkénytelenül [akaratlanul] szerzett mindennapi tapasztalatokra, részben a szándékosan gyűjtött tudományos ismeretekre támaszkodunk.
Ezzel bezárván tárgynnknak áttekintését, eredményeit reánk nézve kedvezőknek mondhatjuk. A természet tudománya nem csak egyes részletekben, hanem mint összefüggő egész is bizton haladt czéljai felé, s az a mit már elért, legjobban kezeskedik további haladásairól. A kételyek a természet átalános törvényszerűségén, mindinkább háttérbe szorittattak, s mindinkább átalánosabb s terjedelmesebb törvények lepleztettek le. Hogy a tudományos törekvés ez iránya valóban egészséges, azt nagy gyakorlati értékű következményei világosan bizonyitották; s e tekintetben, ha tisztelt hallgatóim megengedik, különösen az általam képviselt tudományt emelhetem ki. A kétkedés a természet szükségképeni törvényszerűségén, s így különösen az élet-jelenségek megérthetőségén, a tudományos tevékenységre épen a physiologia körében gyakorolta leginkább bénító befolyását, s kiterjedt az a physiologiára támaszkodó gyakorlati tudományra, az orvosi tudományra is. Mióta a figyelem e téren is egész komolysággal a természettudományi módszerekre, tehát a jelenségeknek pontos észlelésére és a kisérletekre irányult, azóta e két tudomány nagyobb lendületet nyert, mint előbb évezredek lefolyása alatt. Mint volt gyakorló orvos, erről magam is bizonyságot tehetek. Tanuló éveim az orvosi tudomány azon fejlődési korszakába estek, midőn a gondolkozó s lelkiismeretes fők a kétségbeeséssel küzködtek. Könnyen belátható volt már akkor, hogy az orvosi tudományoknak régi, túlnyomóan elméleti módszerei
egészen tarthatatlanok; de ez elméletek a nekik alapul szolgáló tapasztalati tényekkel oly szétbonthatlanul voltak egybeszőve, hogy velök együtt többnyire ezek is értéktelenekké váltak. Miként kelljen a tudományt újra felépiteni, azt a többi természettudományok példája mutatta; de a feladat mint óriási mű állott előttünk; a munka jóformán még megkezdve sem volt és az első lépések részben csak durvák és ügyetlenek lehettek. Nem csodálhatjuk, ha ily körülmények között az őszinte és komolyan gondolkozó férfiak közül sokan elégedetlenül fordultak el az orvosi tudománytól, vagy elvileg túlzott empirismusnak hódoltak.
Az ernyedetlen munka azonban hamarább meghozta gyümölcseit, mint sokan gondolták. A mechanikai fogalmak alkalmazása a vérkeringés és a légzés tanában, a hőjelenségeknek tökéletesebb megértése, az idegek élettanának részletesebb kifejlődése, gyorsan vezetett nagy jelentőségű következményekre; a parasitikus szövetek górcsövi vizsgálata, és a kórboncztan nagyszerű haladása a figyelmet a tapogatózó elméletektől ellenállhatlanúl a valóság körébe terelte. Ez alapon csakhamar a kórfolyamatoknak sokkal pontosabb megfigyelése s élesebb megkülönböztetése vált lehetővé, mint azt a régibb orvosi tudomány, az érverés számitása, vagy a láz typusának meghatározása által elérni tudta. Ha szabad az orvosi tudománynak egy ágát neveznem, melyben a természettudományi módszer befolyása legfényesebben tünt elő, úgy a szemgyógyászatra utalhatok. A szemnek sajátságos alkata könnyen lehetővé teszi, hogy a zavarokat úgy az élő szemnek boncztani szerkezetében, valamint működésében physikai módszerek segélyével felismerhessük. Egyszerű physikai segédeszközök, t. i. majd gömb, majd henger-, majd hasábalakú szemüvegek, sok esetben elégségesek oly bajok elháritására, melyek régibb időkben a szemet véglegesen haszonvehetetlennek tüntették elő, más oldalról lehetségessé vált az, hogy sok oly bajt már kezdetében felismerjünk és elháritsunk, melyet előbb csak akkor
lehetett észrevenni, midőn már gyógyithatatlan vakságot vont maga után. A szemgyógyászat a tudományos módszerek alkalmazásának legnagyobb tért engedvén, egyszersmind a legjelesebb buvárok szép számát vonta körébe, s általuk fejlődésének mai fokára emeltetett, melyben az orvosi tudományok többi ágaival szemben a helyes módszer alkalmazására buzditó például szolgál, épen úgy, mint azt hosszú időn át a csillagászat a többi természettudományokkal szemben tette.
Mig a szervetlen természet buvárlatának terén Európa különböző nemzetei együtt s egymással jóformán lépést tartva haladtak előre, addig a physiologia és az orvosi tudomány újabb kifejlődése különösen a német buvárok érdemét képezi. Már fent kijeleltem az akadályokat, melyek azelőtt e téren minden haladásnak útjában állottak. Az élet természetére vonatkozó kérdések szorosan összefüggnek bizonyos psychologiai és ethikai kérdésekkel. Igaz, hogy itt is mindenekelőtt azon fáradhatatlan szorgalom jő tekintetbe, melyet minden kilátás nélkül a gyakorlati haszonra, tisztán eszményi czélok elérése végett, magának a tiszta tudománynak fejlesztésére kell forditani. S méltán dicsekedhetünk azzal, hogy a német buvárok már régi időktől fogva kitüntek épen ezen lelkesült, s minden egyébről lemondó szorgalmuk által, mely jutalmát nem a külső sikerben, hanem csupán a belső megelégedésben keresi.
Nézetem szerint az eredmény sikerére nézve ennél még fontosabb volt egy más tényező, hogy t. i. mi még kevésbbé rettenünk vissza az egész és szigorú igazság következményei elől, mint mások. Francziaországbau és Angliában is vannak kitünő bnvárok, kik egész erélylyel tudnának a természettudományi módszerek értelmében haladni; de eddig többnyire társadalmi és egyházi előitéleteknek kellett hódolniok, s ha meggyőződésüket mégis nyíltan kimondották, úgy azt csak társadalumi befolyásuk és hatáskörük rovására tehették.
Németország bátrabban haladt előre; bizalmát azon meggyőződésbe helyezvén, mely eddig soha csalódásra nem vezette, hogy t. i. a teljesen felismert igazság óvszereket [védő eszközöket] is hoz magával azon veszélyek és hátrányok ellen, melyek a féligazság felismerésével néha együtt járnak. Egy munkaszerető, mértékletes és erkölcsileg erőteljes nemzetnek szabad ily bátornak lennie, szabad nyiltan az igazság szemébe néznie: nem megy az tönkre néhány elhamarkodott s egyoldalú elmélet által, bár általuk az erkölcsi rend és a társadalom alapjában látszanék is megtámadva.
A német haza déli határaihoz állunk itt közel. A tudomány nem ismer politikai határokat, hazánk oly messze terjed abban, meddig a német szó elér, meddig a német szorgalom s a német kitartás az igazságért való küzdelemben visszhangra talál. S hogy itt visszhangra talált, arról meggyőződhettünk azon vendégszerető fogadtatás és azon lelkes szavak által, melyekkel üdvözöltettünk. Egy fiatal orvosi fakultás van itt alakulóban. Azon óhajtásunk kisérje életútját, hogy a német tudoumány eme sarkalatos erényeiben erőteljes fejlődésnek induljon; nem csak gyógyszereket fog akkor találni a testi fájdalmak enyhitésére, hanem éltető központtá is fog válni a szellemi önállóság, ingatlan meggyőzödés és igazságszeretet erősitésére; éltető központtá, mely az összefüggés érzetét a nagy hazával emelni és fentartani fogja.
MŰSZÓTÁR
Elektrikus érintési erő, Electrische Contactkraft.
Erély, Energie.
Erszényes állat, Beuelthier.
Érzéki érzet, Sinnesempfindung.
Érzéki észrevevés, Sinneswahrnehmung. Érzőképesség (specifikus), Sinnesenergie (specifische).
Érző ideg, Sinnesnerv.
Hajtó erő, Triebkraft.
Halló ideg, Hörnerv.Hasonczélú, Homolog.
Kórboncztan, Pathologische Anatomie.
Látó idcg, Sehnerv.
Lándzsa halacska, Lancettfischen.
Munkaképesség, Leistungsfähigkeit.
Reczehártya, Netzhaut.
Szemérés, Opthalmometrie.
Táj-jel, Localzeichen.
Tömörödési folyamat, Ballungsprocess.