II. FEJEZET
CURIE-né fölfedezi a rádiumot. – A rádióaktivitás az atómoknak a tulajdonsága. – A rádióaktivitást nem lehet megváltoztatni. – A tórium rádióaktivitása. – A szurokércz. – A rádium mennyisége a szurokérczben. – A rádiumnak legkisebb kimutatható mennyisége. – Kísérletek tiszta rádiumbromiddal. – Az energia megmaradásának törvénye. – A rádium termelte energia összehasonlítása a szén elégéséből nyert energiával. – A chemiai energia forrásai. – Idézet TAIT tanár könyvéből. – A rádium és a fizikai "lehetetlenség."
Álljunk meg itt egy kissé és vegyük jobban szemügyre CURIE-né fölfedezésének kiinduló pontját. A chemia az összes ismert anyagokat elemeikre bontja; ezek az elemek lényegesen különböznek egymástól és egyik sem alakítható át a másikká. Ilyen elem az uránium is, ilyen az arany, ezüst, ólom és a többi közönséges fémek, de az uránium abban tűnik ki a többiek közül, hogy neki vannak a legsúlyosabb atómjai. Az atóm az elemeknek legkisebb, egységes mennyisége. Az elemeknek egyik legfontosabb jellemzőjük viszonylagos atómsúlyuk, melynek egységéül eleinte a hidrogén atóm súlyát választották. Pontosabb vizsgálatokban azonban kényelmesebbnek mutatkozott az oxigén atómsúlyából kiindulni és azt fő egységnek venni. Ilyen egységekben azután a hidrogén atómsúlya 1.008.
Már most a rádióaktivitás az urániumelemnek – tehát az urániumatómoknak – a benső tulajdonsága. Ezt CURIE-né fedezte föl először és ez lett kutatásainak kiinduló pontja. Az uránium nemcsak maga rádióaktív, hanem rádióaktív minden vegyülete is és pedig a vegyületek rádióaktivitása a bennök lévő urániummennyiségtől függ. Mindegy, akárhonnan származott is az uránium, a radióaktivitása mindig ugyanakkora. Nem rádióaktív urániumot nem ismerünk. És a mi fő, az uránium, vagy más rádióaktív elem rádióaktivitását a legkisebb mértékben sem tudjuk külső beavatkozással megváltoztatni. E tekintetben teljességgel elüt ez a folyamat a természet minden más ismeretes tüneményétől. A rádióaktivitás annak az elemnek, a melyben megvan, lényeges tulajdonsága és e szerint az elem atómjának, azaz legkisebb mennyiségének is a sajátsága. Azok a próbálkozások, a melyek mesterséges úton akarták megváltoztatni vagy megszüntetni valamely elem rádióaktivitását, határozott kudarczot vallottak. Olyan lehetetlennek bizonyult ez a vállalkozás, hogy vele a legújabb természettudomány mindeddig sehogy sem tudott megbirkózni. És mégis, a mint a továbbiakban egész világosan fogjuk látni, meg kell vele küzdenie, ha az emberiség föl akar jutni arra a magaslatra, a melyet ezek a fölfedezések neki megmutattak. Van egy másik, eddig szintén lehetetlennek ismert vállalkozás is, melynek hiába állította szolgálatába minden eszközét a modern tudomány, minden erejét a letünt korok embere. Ez a tránzmutáczió, vagyis egyik elem átváltoztatása egy másik elemmé.
A rádióaktivitás olyan folyamat az anyagban, a melyet sem megváltoztatni, sem megakasztani nem tudunk; a tránzmutáczió pedig olyan, a melyet eddig még észlelnünk sem sikerült. A rádióaktivitás és tránzmutáczió ilyen egymás mellé helyezése nem ötletszerű, mert látni fogjuk, hogy a két folyamat igen szoros kapcsolatban van egymással.
Minthogy rádióaktivitást éppen csak az uránium mutatott, az első kérdés az volt, vajjon az ismeretes 80 elem közül valóban csak az urániumnak van-e meg ez a tulajdonsága. Ezzel a kérdéssel kezdte meg CURIE-né idevágó kiváló kutatásait. Talált is az urániumon kívül még csak egy elemet, a melynek meg volt ugyanez a tulajdonsága, a tóriumot. Ez az elem, a mely azelőtt olyan ritka volt és a melyet kevéssé ismertek, újabban fontos
ipari alkalmazást nyert az AUER VON WELSBACH föltalálta gázizzófényharisnyák * gyártásában, melyeknek egyik fontos alkotórésze.
Elektromos hatásuk tekintetében – értjük az aranylemezes elektroszkóp kisütését – a tórium-készítmények körülbelül ugyanolyan fokú rádióaktivitást mutatnak, mint az uránium; de a fényérző lemezre a tórium hatása sokkal gyöngébb, mint az urániumé; ez annak tulajdonítandó, hogy a sugaraknak az a fajtája, a mely erősebben hat a lemezre, nem azonos azzal a fajtájával, a mely az elektroszkóp kisütésében a főszerepet viszi. A tórium rádióaktivitását szépen kimutathatja bárki, a ki jártas a fotográfiai eljárásokban. Hasítsunk föl egy kiégett izzófényharisnyát és terítsük ki lehetőleg símán, kemény papírlapra. Göngyöljünk fényérző lemezt fekete papirosba, tegyük reá a kiterített harisnyára, és hagyjuk érintetlenül 10–14 napig. Ha a lemezt előhívjuk, azt találjuk, hogy a lemezen rajta van a harisnya képe, melyet a harisnyában lévő tóriumsugarak a sötétségben hoztak létre a lemezen. Mindenki maga elvégezheti ezt az egyszerű kísérletet.
A 2. rajz a 14. lapon mutatja egyik fölvételemet, a melyet úgy kaptam, hogy a lemez és harisnya közé igen vékony aluminiumlemezt tettem. Az aluminiumlemez, bár fényre teljesen átlátszatlan volt, mégis átengedte úgy az α-, mint a β-sugarakat. Papiros-lap teljesen föltartaná az α-sugarakat.
A tórium rádióaktivitása, bár hatásaiban az urániuméval nagyjában megegyezik, a részletekben teljesen különbözik tőle. Valóban a rádióaktív elemek, egynéhány rádióaktív hatásuk alapján sokkal gyorsabban és biztosabban ismerhetők föl és különböztethetők meg, mint bármely chemiai vagy fényelemző módszerrel, még akkor is, ha igen kis mennyiségben vannak jelen. A rádióaktivitás terén ma érvényes fölfogásunk kifejlődésében vezető szerepet játszott ugyan a tórium; minthogy azonban távolról sem szándékozom a rádióaktivitásról kimerítő, rendszeres ismertetést adni, minthogy továbbá a rádium kísérleti bemutatásra sokkal alkalmasabb, főképpen csak a rádium tulajdonságaira fogok szorítkozni.
Ámbár kísérleti úton bebizonyult, hogy az addig ismert elemek közül csak az uránium és a tórium rádióaktív, CURIE-né
* A harisnya fénygerjesztő hatásának oka semmiféle kapcsolatban nincs a rádióaktivitás sajátságaival.
2. rajz. Auerharisnyának saját sugaraival felvett képe.
mégis azt találta, hogy az urániumtartalmú ásványok nagyobb mértékben rádióaktívok, mint a mennyire a bennök lévő uránium-mennyiség alapján várni lehetett. A szurokércznek nevezett ásványban, különösen abban a változatban, a melyet a híres ausztriai Joachimsthalban bányásznak, gyakran 50% uránium is van urániumoxid alakjákban. A szurokércznek rádióaktív hatását a fényérző lemezre szépen mutatják CROOKES W. fotográfiái (3. rajz). Az alsó rajz egy darab csiszolt szurokérczet mutat, a melyet a rendes módon napfénynél fotografált le. A felső rajzot úgy kapta, hogy az ásvány csiszolt felét fekete papírba göngyölt fotográfiai lemezre tette. A kép világosabb részei megmutatják, hol hatottak a szurokércz rádióaktív anyagjainak sugarai jobban.
3. rajz. Szurokérczfotográfiák.
Az alsó rajz közönséges, napfénynyel fölvett fotográfia; a felső sötétben készült az anyag saját sugaraival.
Van olyan szurokércz, a mely három-, sőt négyszer rádióaktívabb, mint az urániumoxid. Ez csak úgy lehetséges, a mint CURIE-né helyesen sejtette, ha az asványban egy vagy több olyan ismeretlen elem van, amely erősebben radioaktív az urániumnál. A chemiai elemzés rendes eljárásaival könnyen el lehet egymástól különíteni a szurokércz elemeit. A szurokérczben igen sokféle elem van és a legtöbb igen kis mennyiségben. – A későbbiekben jelentőséget fog nyerni az, hogy ólom mindig észrevehető mennyiségben fordul elő benne. CURIE-né azt találta, hogy az így külön választott elemek közül különösen kettő volt föltűnően rádióaktív: a bizmút és a bárium. Igen ám, de a közönséges bizmút és bárium egyál-
talában nem rádióaktívok és ez elemek rádióaktivitása, ha a szurokérczből állítottuk őket elő, két új elemtől származik, a melyek parányi mennyiségben elegyedtek velük. Az egyiket, mely a bizmúttal van együtt, CURIE-né fedezte föl és szülőföldjéről, Lengyelországról, polónium-nak nevezte el. Ennek tárgyalását későbbre halasztjuk, akkor tanulságosabb lesz. A másik, a mely a báriummal van együtt és a melyet nem sokkal később fedeztek föl, a rádium.
Nevezetes fontosságú tény az, hogy milyen mennyiségben van jelen a rádium a szurokérczben és más urániumérczekben. A legjobb szurokércznek mintegy öt millió súlyrészében van egy súlyrész rádium, úgy hogy 30 gr. előállításához – és az eddig előállított összes rádium alig lesz több 15 gr.-nál – 150 tonna szurokércz volna szükséges. De ha a 150 tonna szurokérczből csak 30 gr.-ot állítunk elő, ne tartsunk tőle, hogy a mit mennyiségben elveszítettünk, nem kapjuk vissza minőségben, még pedig abban a minőségben, a mely minket érdekel, rádióaktivitásban. Hasonló ez ahhoz, a mit a rózsaolajról beszélnek, hogy többször tízezer rózsából készítenek egy cseppet, de egy ilyen cseppnek az értéke azután alig becsülhető meg. A tiszta rádium, melyet a szurokérczből előállítottunk, milliószor rádióaktívabb, mint az ércz és több milliószor rádióaktívabb az urániumnál. Viszont, a mint nagy üveg rózsavizet vehetünk olcsó pénzen, éppen így a rádium-készítményeknél sem a mennyiség döntő. A rádiumnak igen kis mennyisége is elég ahhoz, hogy nagy mennyiségű hatástalan sót saját tulajdonságainak egyikével vagy másikával fölruházzon. Különösen a sötétben való világításról mondhatjuk ezt. Gyönge báriumos rádiumkészítmények, a bárium foszforeszkáló tulajdonságánál fogva sokkal erősebben világítanak sötétben, mint a tiszta rádiumsók, bár annyi rádium sincs bennük, a mennyi vékony fémlemezen keresztül hatást tudna gyakorolni egy Röntgen-ernyőre. Ha egy parányi rádiumot erősen foszforeszkáló testtel, például czinkszulfiddal összekeverünk, a sötétben úgy ragyog, hogy a tapasztalatlan megfigyelő könnyen azt hiheti, hogy nagyon sok rádium van benne.
Nem lesz érdektelen itt kissé kitérni arra a kérdésre, mennyi a rádiumnak az a legkisebb mennyisége, a melyet a laboratóriumban még fölfedezhetünk és biztossággal kimutathatunk? Újabban a fizikai-chemiai intézetben volt alkalmunk ezt a mennyiséget
megállapítanunk és azt találtuk, hogy egy milligramm rádiumnak egy ötvenmilhiomod részét még könnyen észrevehetjük. Ez a mennyiség sokkal kisebb, semhogy ezt nem rádióaktív elem esetében, bármilyen ismeretes módszerrel ki lehetne mutatni; a spektroszkópot sem véve ki. Ha azt a 30 mg. tiszta rádium-bromidot, a mely ma este ebben a teremben van, az összes élő emberek között egyenlő részekben szétosztanók és azután egyetlen ilyen rész valami módon visszakerülne hozzánk, egy aranylemezes elektroszkóppal a legnagyobb könnyűséggel ki tudnók mutatni az eredetivel való azonosságát. Ezzel a 30 mg. tiszta rádiumsóval a legmeglepőbb és legmeggyőzőbb módon bemutathatom önöknek a rádióaktivitás főbb sajátságait, míg e tulajdonságok az urániumban és tóriumban oly gyöngék, hogy nem lehet őket megmutatni, vagy pedig megmutatásukhoz igen kényes készülékekre volna szükség.
Én jelenleg abban a szerencsés helyzetben vagyok, hogy tulajdonomnak mondhatok 65 mg.-ot abból a kevés rádium-bromidból, a melynek előállítását néhány chemikus kitartó munkásságának köszönhetjük. Ennek a mennyiségnek a fele, melyet előadásaimban fogok használni, itt van ebben a kis ebonithüvelykében, a másik felét föloldottam vízben és nem hoztam ide, ebbe az előadóterembe, hanem ott hagytam a laboratóriumban, innen 3/4 km.-nyire. A hüvelyben lévő rádiumot ebben a sötét szobában nem igen lehet látni, mert sugarai a puszta szemre nem hatnak, de ha néhány fluoreszkáló bárium-platina-cziánidkristályt hozok közelébe, akkor egyszerre azt látják önök, hogy a kristályok szép zöld fényben csillognak. Ugyanehhez a kísérlethez nagyon jól használhatjuk a rendes Röntgen-ernyőt, a mely nem más, mint ugyanezzel a fluoreszkáló anyaggal bevont papírlap. Ha a rádium és a kristályok közé vékony fémlemezeket rakunk, látjuk, hogy a kristályok fénye alig kisebbedik észrevehető mértékben; de még több egykoronás pénzdarabot is rakhatunk közbe, a nélkül, hogy a rádiumsugárzás útját teljesen el tudnók állni. Azok, a kik elől ülnek, láthatják, hogy a kristályok gyöngén fénylenek, bár most a rádium-sugaraknak több, mint egy czentiméter vastag, szilárd ezüstrétegen kell keresztülhatolniok, míg a kristályokhoz érnek. A rádióaktivitás elektromos hatását ezzel az aránylag nagy mennyiségű rádiummal szintén könnyű szerrel kimutathatjuk. Egy selyembojtot kaucsuk-
4. rajz. Elektromozott selyembojt. |
csővel ütögetünk és így elektromosságot halmozunk föl benne. A mint látjuk, a bojt összes selyemszálai taszítják egymást és szétállanak (4. rajz). Abban a pillanatban, hogy a rádiumot a bojt közelébe hozom, a szálak összeesnek (5. rajz). A sugarak fényérző hatását az a kép mutatja (6. rajz), a melyet úgy kaptam, hogy egy apró csővel, melyben egy kevés rádiumbromid volt, mint valami irónnal, lassan írtam egy fekete papírba takart fényérző lemezre, aztán a lemezt, a nélkül, hogy napfény érte volna, előhívtam. Érzékeny hőmérővel végre azt is ki lehet mutatni, hogy ez a rádium mindig néhány fokkal melegebb, mint a környező levegő. |
Az egyetlen dolog, a melyről már mindenki hallott, a rádium rengeteg ára. De ha tekintetbe veszszük, hogy csak egy bánya van a világon, a melynek érczéből érdemes rádiumot előállítani és hogy ebből az érczből is sok métermázsát kell földolgozni, hogy belőle – mondjuk – ennyit kapjunk, a mennyi itt van, elképzelhetjük, hogy a nagy ár eléggé indokolt. A mennyire a rádium értékét most pénzben ki tudják fejezni, egy milligramm több száz koronát érhet. * Később látni fogjuk, hogy olyan erősen rádióaktív elem, a milyen a rádium, már természeténél fogva is csak
* A bécsi "Bányászati termékeket elárúsító hivatal" 1 milligramm fémrádium tartalmú készítményt jelenleg 525 koronáért szállít. Revizor.
5. rajz. |
igen ritkán fordulhat elő. Valóban, a rádióaktivitás fokában meg fogjuk találni az anyagok ritkaságának és ezzel együtt értékének is tudományos mértékét. Sajnos, a rádióaktivitás is azok közé a tudományok közé tartozik, a melyeket nem lehet állandó és jelentékeny költségek nélkül művelni. A régi természettudomány azzal kérkedett, hogy nagyszerű fölfedezéseket tett olyan egyszerű készülékekkel, a melyeknek legfőbb alkotórésze egy kis darab drót vagy spanyolviasz volt és a melyek kevésbe, vagy semmibe sem kerültek: ama fölfedezések, a melyekkel itt foglalkozunk, távolról sem dicsekedhetnek hasonló "olcsó" eredményekkel. CURIE-né kutatásai bizony sok tízezer frankba kerültek, az osztrák kormány és a Rothschildok áldozatkészségének jóvoltából. Ezt a rádiumot, a melyet ma este használunk, egy német vegyésznek, GIESEL DR.-nak köszönhetjük, a ki akkor, a mikor a nyersanyag a piaczon még kapható volt, a rádium nagyban való előállítására vállalkozott és az előállított rádium nagy részét a világ minden táján dolgozó természetbúvárok között önzetlenül szétosztotta. Jelenleg az osztrák kormány, a melyé a joachimsthali bánya, nem engedi meg a kivitelt, így aztán nagy a hiány nyersanyagban. Egyelőre azok sem kaphatnak elég anyagot kutatásaikhoz, a kik a nyersanyagnak értéket adtak és megalkották földolgozásának módszereit. Az egyedárúság a tudományban nagyon szerencsétlen újítás, de a rádium mennyisége olyan kevés, hogy sajnos, ezt is megértük. A walesi herczeg járt közbe az osztrák
udvarnál és csak így kapott újabban a Royal Society ezer font sterling (huszonnégyezer korona) értékű nyersanyagot.
6. rajz. Rádium-írás ("writing" = írás). |
Ma este nem szándékozunk a rádium új tulajdonságainak egész változatos sorával foglalkozni. Csak annak a nagy és általános érdekű kérdésnek akarunk a szemébe nézni, a melyet a rádiumnak puszta létezése adott föl a természettannak. A mult [XIX.] század mindig nevezetes marad az energia nagyszerű elvének megállapításáról és kifejtéséről. Nagy napjai voltak azok a fizikai tudománynak Skótországban, mikor ez az elv, a mely minden újabb iparnak és vállalkozásnak alapja, főleg Skóthonban alakult ki, széltében terjedt és Edinburghban TAIT, Glasgowban pedig KELVIN volt a hirdetője. Ezekre az alapvető fejtegetésekre nézve legtanulságosabb elolvasni TAIT-nek: Recent Advances in Physical Science (újabb haladás a fizikai tudományokban, 1876.) czímű munkáját, a mely – bár már több mint 30 éves – még mindig a kor színvonalán van és gondolatébresztő. Az első törvény, az energia megmaradásának törvénye, azt mondja, hogy az energiának, éppen úgy, mint az anyagnak, való létet kell tulajdonítanunk, nevezetesen pedig kijelenti, hogy éppen oly kevéssé teremthető vagy pusztítható el, mint az anyag, bár igen sok változatos alakot ölthet. A második törvény az energia fölhasználhatóságának törvénye; egyelőre elég annyit mondanunk róla, hogy szerinte ugyanazt az energiát csak egyszer lehet hasznos munkára fordítani. Hogy valamely munkaforrásból, a melyben fölhalmozott, vagy helyzeti energia van, használható munkát kapjunk, a helyzeti energiát át kell alakítani mozgási energiává, úgy, hogy valamit mozgásba hozunk. Minthogy a mozgás föltétlenül surlódással, vagy valami más hasonló jelenséggel jár, végeredményben az energia hővé változik. Ilyenkor azt mondjuk, hogy az energia alacsonyabb-
rendű, vagy kevésbbé használható energiává változott át és pedig azért, mert míg minden energia, miután a mozgás-energia alakját fölvette, hővé törekszik átváltozni, viszont az így keletkezett hő nem alakítható vissza gazdaságosan hasznos munkává. Ez a visszaalakítás ugyan nem lehetetlen, de minthogy több hasznos energiának alacsonyabb rendűvé való átváltozása volna hozzá szükséges, mint a mennyit a visszaalakításból nyerhetünk, azért a gyakorlatban szóba sem jöhet.
A törvény gyakorlati eredménye az, hogy ha hasznavehető energiára van szükségünk, azt éppen úgy meg kell fizetnünk, mint más árút és az energia értéke, ha nem is maga az energia mennyisége, használat által kisebbedik. Ha az elektromos vasút, a mely városunknak olyan sokáig büszkesége volt és a mely újabban Londonban is kiszorítja a lóvonatút, nem is árulja el olyan kézzelfoghatóan, mint elődje, hogy mi hajtja, azért ez sem mozog magától. Neki is energiára van szüksége, a melyet adnak és vesznek és a melynek éppen úgy meg van a maga értéke, mint annak a zabnak vagy szénának, a mely a most már nyugalomba helyezett lovat látta el energiával. A modern gépeknek hajtóereje talán titokzatosabb, de azért az energia törvénye reá nézve is megállapítja, hogy semmi sem mozog magától; és – habár sok feltaláló vélte megalkotni az "örök mozgó"-t – a tapasztalás csak megerősítette e törvényeket mindaddig, a míg a rádiummal nem kerültünk szembe. Semmi sem történik magától a természetben, de a rádium és a rádióaktív anyagok, úgy látszik, kivételek. Ezért mondottuk, hogy a természettudomány a rádióaktivitással teljesen új területre lépett.
Nem hangsúlyozhatjuk eléggé, hogy a hasznosítható energiának, bár anyagtalan és megfoghatatlan, mégis valódi fizikai léte van. Ellenkező esetben nem érhettük volna meg a mai valóban tűrhetetlen széndrágaságot. Senki sem égeti a szenet csak azért, hogy a levegőt rontsa vele, hanem kizárólag azért, mert a szén, elégése alatt, meghatározott mennyiségű energiát szolgáltat hő és fény alakjában. Az utolsó évszázban az ember elérte nagykorúságát és birtokába jutott annak az energiának, a melyet a nap a letűnt hosszú korszakok alatt halmozott föl a szénben és most ezt az örökséget olyan gyorsan pazarolja el, a hogy csak tudja. Akárcsak a könnyelmű fiatalság, ki felelőtlenségében nem törődik a jövővel, hanem abban bizakodik, hogy a természet energiakészlete, melytől mindene függ,
örökké fog tartani. És azért mégis igazat adok neki. Ha az ember nem pazarolna, nem keresne folyton új energiaforrásokat és vége volna az energia korszakának, melyet most élünk és vele együtt vége volna annak is, a mit mi művelődésnek nevezünk.
Az energiát pontosan meg is mérhetjük, mert bár igen sok változata van, mindegyik alakját elég könnyen és tökéletesen hővé alakíthatjuk át és épp úgy megmérhetjük, mint a hőt. A rádium szolgáltatta energia sem kivétel, még ha új is nekünk. Joggal föltehetjük, hogy ez az egész energia hővé alakul át, ha a rádiumot ólomedénybe teszszük, úgy, hogy az őt körülvevő fém a sugarakat elnyelje. Az a hőmennyiség például, a melyet ez a kis rádium szolgáltat itt az asztalon, nagyon kevés ugyan, de igen sok ahhoz az anyagmennyiséghez képest, a mely létrehozza. Pontos kísérletek azt mutatták, hogy 30 mg. rádium mintegy három grammkalóriát szolgáltat óránként. Az a hőmennyiség tehát, a melyet a rádium egy óra alatt kifejt, elég volna arra, hogy a rádiummal egyenlő tömegű víz hőmérsékletét a fagyáspontról a forráspontra emelje. A tiszta rádiumbromid, körülbelül kétharmadrész rádiumból és egyharmadrész brómból áll, tehát 30 mg. rádiumbromid mintegy két kalóriát szolgáltat óránként. Az én 30 mg. rádiumbromidom több mint négy éve van birtokomban és energiaszolgáltatása azóta éjjel-nappal szakadatlanul tart változatlanul. Egyszerű számvetés meggyőz róla, hogy ez alatt az idő alatt körülbelül 70000 kalóriát bocsátott ki. Hogy fogalmat szerezzünk ennek igazi jelentőségéről, hasonlítsuk össze azzal az energiával, a mit az elégő szén szolgáltat. Ezzel a rádiumbromiddal egyenlő tömegű szén, teljes elégése alatt csak 250 kalóriát fejleszt, úgy, hogy már csak azóta is, hogy birtokomban van, ebből a rádiumbromidból közel 300-szor több energiát nyertem, mint a mennyit ugyanennyi szén adna. Azért választottam éppen a szenet az összehasonlításhoz, mert a a szén elégetéséből több energiát nyertünk, mint a legtöbb egyéb ugyanolyan tömegű anyag eddig ismeretes átalakulásából. Az utolsó négy évben tehát ez a rádiumbromid néhány százszor több energiát szolgáltatott, mint a mennyit bármely más ugyanekkora súlyú anyagból, akármilyen ismeretes módszerrel nyerhettünk volna. A szén többé nem szén, ha elégett és elfogyott. A puskapor, vagy a dinamit, ha egyszer fölrobbant és kifejtette a benne fölhalmozott energiát, mint olyan, eltűnik és marad néhány
el nem égethető, nem robbanó szilárd anyag és gáz, a melyekből már nem kaphatunk új energiát. Ez a rádium azonban épp olyan hatású most, mint bármikor azelőtt. Mindeddig a leggondosabb mérések sem tudták kimutatni a rádium aktivitásának az idő folytán netán beálló legcsekélyebb csökkenését. Sőt előállítása után az első hónapokban gyorsan, majd az első években lassabban, de állandóan növekszik a hatásossága, bizonyos mélyenfekvő okokból, a melyekkel később részletesen kell foglalkoznunk.
Világos, hogy ilyenfajta új tényekkel szeniben, az energia elve, melyet olyan jól megalapozottnak hittünk, újabb meggondolásokat igényel. Ez az elv, a mely kísérleti eredményeken és az örök mozgó lehetetlenségén alapult, most olyan folyamattal találja magát szemben, a mely látszólag határtalanul tart örök időkig, a mely nemcsak hogy maga meg nem szűnik, de a melyet módunkban sincs megszüntetni. Már most, igaz ugyan, hogy az energia elve jó összhangzásban van kísérleteinkkel itt e földön, de csak egy pillantást kell a fizika kutatójának vetnie laboratóriumából az ég felé, hogy ott a természet tágabb műhelyében az örök mozgásnak nagyszerű és fenséges példáit megtalálja. Mi a forrása a nap látszólag kimeríthetlen energiájának, melynek egy jelentéktelen parányi részétől függ bolygónknak élete és fönnmaradása időtlen időkig? Olyan kérdés ez, a melyet sokszor fölvetettek már, de melyre a fizika csak tökéletlen feleletet tudott adni. Szokássá vált az energia végtelen és kimeríthetlen szétszóródásának magyarázatát a mindenség nagy arányaival és méreteivel elütni. A háttérben mindig ott lappangott az a hallgatag föltevés, hogy a friss energiakészlet csak látszólag kimeríthetetlen, s hogy a távol jövőben eljön az idő, a midőn az energiakészletek kifogynak, minden mozgó megáll és örök nyugalomra tér. Mi tehát a mi laboratóriumaink tanulságait, tudásunkat az energiáról és megmaradásáról, minden változtatás nélkül átvittük a mindenségre, legföljebb fölemlítettük óriási méreteit.
A csillagászok, ha újabb nyilatkozataikból szabad következtetnünk, még mindig úgy képzelik a mindenség fejlődését, mint a mely ezen a régi hagyományos úton halad. Még mindig csak idő kérdésének tekintik azt, hogy a nap és a bolygók egyenletes, holt hőmérsékletre hűlnek le. Igaz, hogy azelőtt ez volt az egyetlen lehetséges fölfogás. Minden meleg testnek, mely hőt és fényt sugá-
roz ki a térbe, végre is ki kell adnia összes energiáját, még akkor is, ha az energiának minden forrása rendelkezésére áll, pl. a meteorkövek zápora, vagy az összehúzódás stb. Ehhez azonban most már valamit még hozzá kell fűznünk. TAIT az ő "Recent Advances in Physical Science" (1876) czímű művében azt mondja (160. l.): "Ha tíz millió év helyett száz millió évre követhetnők visszafelé a jelenségeket, akkor föltéve, hogy az anyagnak az az elhelyezkedése, a melyet földnek nevezünk, már megvolt, föltéve továbbá, hogy ugyanazok a fizikai törvények érvényesültek ez alatt a száz millió év alatt, a melyek jelenleg érvényesek – kétség kívül azt találnók, hogy földünk fölülete cseppfolyós és fehéren izzó, a mely minden olyan élet létezését meghiusítja, a milyet ismerünk. Kijelentjük ez alapon a geológusoknak, hogy ha föltételeink megvalósultak, – ha a fizika törvényei ugyanazok voltak, a mik most és ha minden fizikai törvényt tekintetbe vettünk, a mely ezen idő alatt érvényben volt – az ő elméleti korszakaikra nem juthat több idő, tíz vagy legfeljebb tizenöt millió esztendőnél."
"Azonban legtöbben ismerjük LYELL és mások, különösen DARWIN meggondolásait, a kik azt állítják, hogy még az újabb geológiai korszakok aránylag kis részére sem elég háromszáz millió év."
"Ki kell mondanunk, hogy annál rosszabb arra a geológiára nézve, a melyet legfőbb képviselői tanítanak; mert látni fogjuk, hogy különböző, egymástól független fizikai megfontolások alapján teljesen lehetetlen, hogy itt tíz, tizenöt millió évnél többről lehessen szó."
Másutt ismét (154. l.): "Vegyük (a nap tömegével egyenlő tömegegységekben) a legtöbb energiát magukban foglaló vegyszereket és pedig olyan arányban, hogy a chemiai egyesülésükben a lehető legtöbb hőt fejleszszék, akkor is, a mennyire mi ismerjük tulajdonságaikat, nem látunk módot arra, hogy velök a napnak energiaveszteségét csak 5000 évre is pótolni lehessen. Ez a kérdés teljességgel megoldhatatlan, ha csak a napban olyan chemiai hatók nincsenek, a melyek sokkal hatalmasabbak, mint bármi, a mit itt e földön találunk."
Nem azért idézem ezeket a sorokat, hogy velök azt a vitát a geológusok és a fizikusok között fölújítsam, a melyet hallgatagon beszüntettek, minthogy mindkét részről belátták a vita czéltalan-
ságát és terméketlenségét, hanem mert kitünően ideillenek. A tudomány a rádióaktivitásban olyan hatókat fedezett föl a földön, a melyek sokkal erősebbek, mint bármi más ható TAIT idejében. A rádióaktivitás fölfedezése és a természetnek az a soha nem sejtett nagyságú, hasznosítható energiakészlete, melyet elénk tárt, szükségképpen új világításba helyezi az egész fejlődést, a mindenség jövőjét és multját. Ez egyike azoknak az általános érdekű következtetéseknek, a melyeket az új fölfedezésekből vonhatunk.
Ebben a kis rádiumban semmi sincs a mindenség hatalmas méreteiből és mégis, tömegéhez képest olyan mértékben szolgáltatja az energiát, a melyet sem a nap, sem a csillagok meg nem közelítenek. Tegyük föl, hogy a mi napunk, a helyett, hogy azokból az anyagokból állna, a melyekből áll és a melyekről a színképelemzés útján tudjuk, hogy nagyjából ugyanazok, mint a földiek: tiszta rádiumból állana. Ha már most tömegének minden része ugyanakkora mértékben szolgáltatná az energiát, mint ez a rádium, itt az asztalon, akkor nem volna nehéz energia-sugárzásáról számot adnunk, sőt az ily nap milliószor több hőt és fényt adna, mint a mostani. De a rádiumról más okból is szinte önkéntelenül fordul tekintetünk a mindenség nagyszerű jelenségeihez, mert egyetlen más tüneménynyel szemben sem vagyunk annyira a néző szerepére kárhoztatva, a ki a dolgok menetére semmi hatást sem gyakorolhat. Az újabb laboratóriumok hatalmas segédeszközei –a meleg és hideg végletei, a nagy nyomás, az erőteljes chémiai hatók, a legfélelmesebb robbanószerek, vagy a leghatalmasabb elektromos kisülések – a legkisebb mértékben sem tudják megváltoztatni a rádióaktivitás hatását, vagy működésének sebességét. Energiakészleteit ismeretlen forrásokból meríti és ismeretlen törvényeknek engedelmeskedik. Van valami fenséges az ő tartózkodásában és nemtörődömségében környezetével szemben. Mintha rokonságot tartana a kívülünk lévő világokkal. Mert őt is ugyanaz a kifogyhatatlan tűz táplálja, ugyanaz a kifürkészhetetlen gépezet hajtja, a mely az egekben a napoknak világosságot ad az idők végtelenségeig. Ez a parányi anyag, a melyet kezünkbe foghatunk, kicsinyben sok olyan régi titkot újít fel, a melyet vagy elfelejtettünk régen, vagy félreértésből és kényelemből mellőztünk, mint a melyek a mindenség végtelen méreteiben lelik magyarázatukat. A mi az egyik korszaknak "fizikai képtelenség," az a legközelebbi kor-
szaknak már magától érthető közhely és a geológusok és fizikusok vitája mutatja legjobban, hogy egy elméletnek sincs általános érvényessége. Minden elmélet szükségképpen csak a jelenségek egy részére alkalmazható és minden oldalról ismeretlen, ki nem kutatott területek veszik körül. A modern természettudomány alapjai olyan mélyek és biztosak, hogy mindeddig egyszer sem bizonyultak hamisaknak, de minden pillanatban beállhat annak szükségessége, hogy arra a térre szorítsuk őket vissza, a melyre eredetileg vonatkoztak; mihelyt azt találjuk, hogy nem alkalmazhatók némely új téren, a melyet ezen elvek megfogalmazásának idejében még csak nem is sejtettek. Látni fogjuk, hogy az energia megmaradásának elvét a rádiumra vonatkozó egyetlen tapasztalat sem dönti meg, csak a természet energiaforrásairól való tudásunk volt e tünemények fölfedezése előtt hiányos és bizonyos tekintetben fölületes.