XV. FEJEZET.
A RÖVID REZGÉS-TARTAMÚ ÉTERHULLÁMOK HATÁSA A LÉGNEMŰ ANYAGRA. – FELLEGEK ALKOTÁSA FÉNYNYEL VALÓ SZÉTBONTÁS ÁLTAL. – SZÍNELŐIDÉZÉSE KIS RÉSZECSKÉK ÁLTAL. – FÉNYSARKÍTAS KÖDSZERŰ TÖMEGEK ÁLTAL. – AZ ÉG KÉK SZÍNE ÉS FÉNYE SARKULTSÁGA.
725. A föntebbiekben előterjesztettem önöknek azon főbb vizsgálataim kivonatát, melyek az utolsó tíz évben kötötték le figyelmemet. E vizsgálatok közben fő törekvésem az volt, hogy a prizmai színkép hosszabb hullámait a tömecsbeli állapot tolmácsává és leleplezőjévé tegyem. A XIII-ik fejezetünk számára úgy nyertük az anyagot, hogy a látásra való hullámokat külön szűrtük azoktól, melyek a látásra nem valók; az után összetorlasztottuk a hosszabb hő-hullámokat, hogy képességet kapjanak valamennyi fénybeli tünemények eléidézésére. Melloni és Knoblauch szép munkálataitól eltérőleg, mi a sugárzó hőt nem czélnak, hanem eszköznek tekintettük. Megkisértettem a tömecsekről és alkotó atómjaikról oly képeket állítani lelkem elé, melyek a tudomány jelen állapota szerint valószinűeknek látszanak, s megkisértettem a fényvivő éterről és mozgásairól oly képeket állítani lelkem elé, melyeket a fény hullám-elmélete szerint magunknak alkothatunk, és végre e képzetek alapján megkisértettem oly experimentalis kutatásokat tenni, melyek a tömecsszerkezetre nézve biztosabb és megbizhatóbb támaszpontokat szolgáltathatnának.
726. E kutatások azon eredményei között, melyeket önök most már ismernek, egyik az a hirtelen változás, mely
a közönséges anyag és az éter vonatkozásai között a chemiai vegyülések beálltával létre jő. Ha változatlanul megtartjuk is mennyiségét és elemi alkatát azon anyagnak, melyen az éterhullámok áthatolnak, mind a mellett lényegesen megváltozhatik a letartóztatott hullámmozgás mennyisége, mihelyt bekövetkezik a chemiai vegyülés cselekedete. Feltéve, például, hogy nitrogént és oxygént, súly szerint a 7 és 4 viszonyában, mechanikailag összeelegyítünk; e keveréken a sugárzó hő csak úgy átmegy, mint az ürességen. De a mint az oxygén és a nitrogén nitrogén-oxydullá – kéjgázzá – vegyül, minden esetre ezer-annyira növekszik a letartóztatott hő mennyisége. Ép így, ha nitrogént és hydrogént 14 és 3 súlyviszonyában mechanikailag összeelegyítünk, a sugárzó hőnek az a mennyisége, melyet ebben az állapotban elnyelnek, ezred-, sőt talán milliomad-része sincs annak a hőmennyiségnek, melyet elnyelnek, mihelyt ammoniakká vegyültek. Hogy a levegő, melyet lélegzünk, mechanikai keverék és nem vegyület, ezt egyetlen egy kisérlet sem bizonyítja be oly határozottsággal, mint épen az, mely megmutatja, hogy a levegő, csakúgy mint az ür, a hősugaraknak szabad átmenetet enged.
727. De azok a tömecsek, melyek úgy, mint az ammoniak vagy a kéj-gáz, az éterhullámokat letartóztathatják, szükségképen összerendülnek e hullámok csapása alatt, sőt talán szét is bomlanak. Hogy a közönséges hőmérői meleg chemiai változásokat képes létrehozni, ez a legközönségesebb tények egyike. A sugárzó hő is, ha eléggé erős és elegendő mohósággal nyeletik el, a közönséges hőmérői meleg valamennyi hatását szintén létesítheti. Azok a sötét sugarak, például, melyek a platinát fehér-izzóvá tehetik, képesek, ha elnyeletnek, az izzó platina chemiai hatásait is létesíteni. Szétbonthatnák példáúl a vizet ép úgy, a mint most a vizet egy pillanat alatt felforralják. De a vízbontást ez esetben csak az eszközölné, hogy a sugárzó hő tulajdonképen a hőmérői meleg alakját öltötte fel. E folyamatban semmi sem
fordulna elő, ami a sugárzásra nézve jellemző lenne, semmi olyas, a mi a sugárzást e vegybontásban lényeges kelléknek tüntetné elé.
728. Azon chemiai hatásokat, melyekre a sugárzás lényegesen szükségesnek látszik, leginkább a színképnek kevésbbé erélyes sugarai idézik elé. Igy a photographiai készülékben a melegség góczpontja valamivel előbbre esik a chemiai hatás góczpontjánál, s ez utóbbi, bár nagyon hatásos a fényirás [fényképezés] különös czéljára, még is végtelenszer csekélyebb mechanikai erélynek van birtokában, mint a vele szomszédos melegségi góczpont. A mechanikai erély függ azon individuális részecskék rezgésének tágasságától vagyis amplitúdjától, melyek az éterhullámot alkotják. A hőhullámok rezgési tágassága temérdekszerte nagyobb a chemiai hullámokénál; s ennél fogva a vegybontás nem annyira a rezgéstágasság, mint inkább a rezgéstartam teendője. A rövidebb és gyöngébb hullámok szapora mozgásai oly vonatkozásban állanak az atómok rezgési tartamával, hogy azok – valamint a gyermek taktusszerű lökései a hintán – sommázódhatnak, mig végre magukat az atómokat szerteröpítik, s ekként létrehozzák azt, mit chemiai szétbontásnak nevezünk.
729. A tömecset alkotó atómok e szerte röpítése az, mit a mai előadásban vizsgálgatni fogunk. Előbbi kutatásaink a hosszú hullámok hatására vouatkoztak; a maiak a rövid hullámok azon hatására fognak vonatkozni, melyet légnemű anyagra gyakorolnak. Különböző fajta gőzöket üvegből készült kisérleti csőbe bocsátottam, melynek három láb volt a hossza s vagy három hüvelyk az átmérője. A gőzök többnyire egészen átlátszók voltak; a velök megtelt cső ép oly üresnek látszott, mint nélkülük. Egy-két esetben azonban valami fellegféle mutatkozott a csőben. Ez egy pillanatra aggodalomba ejtett, mert nem tudtam, vajjon az előbbi kisérleteimben nem tulajdonítottam-e a tiszta fellegtelen gőzöknek oly hatásokat, melyek talán a most észrevett ködféléktől eredhettek. Különben, úgy is meg-megujuló aggodalom a természet
vizsgálójának rendes lelki állapot; ez készti őt a pontosabb vizsgálatra, a nagyobb szabatosságra s ennek következtében gyakran új felfedezésre is. Csakhamar kitünt, hogy azokat a ködöket, melyeket a sugár elárult, maga a sugár létesítette. E megfigyelés új kaput nyitott azokba a régiókba, melyek az érzékeknek hozzáférhetetlenek, de melyek a természetvizsgáló szellemi életének nagy részét lebilincselik.
730. Mik azok a gőzük, melyekről szó1ottunk? Tömecsek, vagyis az anyag parányi tömegeinek halmazai, s minden tömecs ismét halmaza még parányibb részeknek, melyeket atómoknak nevezünk. A vízgőz, például, két hydrogén-atóm és egy oxygén-atómból áll. Az ammoniak tömecse három hydrogén-atómból és egy nitrogénatómból áll; és így van ez a többi anyagoknál is. A tömecsek tehát, melyek már magukban véve megfoghatatlan parányiak, még parányiabb külön részecskékből épülnek. Midőn tehát összetett gőzről van szó, a felőle alkotandó értelmi ábra a tömecseknek kapcsolatlan halmaza legyen, melyek bár igen közel vannak egymáshoz, de mégis egyes atómcsoportokból állanak, melyek még közelebb esnek egymáshoz. Ennyit a gőz fogalmában szereplő anyagról. *) Ehhez most még a mozgás eszméjét kell hozzácsatolnunk. A tömecseknek, mint egészeknek, megvan a maguk mozgása; alkotó atómjaiknak is megvan a maguk mozgása, függetlenül a tömecsekétől; ép úgy a mint a föld felületén végbemenő különfajta mozgások is függetlenek bolygónk pályabeli keringésétől.
731. A gőztömecseket Oly erők tartják szerte, melyek ha nem is lényegökben, de hatásuk szerint taszító erők. E rugalmas erők és a gőzre feszülő légköri nyomás között beáll
*) Newtonnak, úgy látszik, az volt a véleménye, hogy a tömecsek láthatók lesznek a mikroskóp alatt, de az atómokról alkalmasint más volt a véleménye. Igen finomul ezeket jegyzi meg: "azt tartom, lehetetlen látni a természet rejtettebb és nemesebb képződményeit a testecskéken belül, mivel átlátszók". (Herschel "On light" pag. 1145.)
az egyensúly, mihelyt a tömecsek kellő távolságban vannak egymástól. Ha, ez után, a tömecseket valami pillanatnyi erő összébb tereli, a tömecsek újra elpattannak egymástól, a mint az erő megszűnik működni. Ha pedig amahhoz hasonló erő által szélyelebb választatnak, ismét visszakerülnek egymáshoz, a mint az erő megszűnik működni. A tömecseket alkotó atómoknál máskép áll a dolog.
732. És itt engedjék megjegyeznem, hogy azon a legszélsőbb határon vagyunk, melyet a tömecsek physikája ekkorig elért. Megkisértem most oly képzetekhez szoktatni szellemöket, mely képzetek még a vegyészeknél sem jöttek általános forgalomba, sőt melyeket többen közülük tarthatatlanoknak itélnek. Tarthatatlanok, vagy nem tarthatatlanok; de az bizonyos, hogy taglaltatásuk a tudományra nézve a legnagyobb fontosságú. Tekintsük meg tehát képzeletben az atómokat úgy, a mint tömecsekké csoportosulnak. Minden atómot taszító erő tart távol szomszédjaitól; de ha így van, vajjon miért nem válnak el az az egymást kölcsönösen taszító társak? Im a tömecsek elválnak egymástól, ha a külső nyomás csökken vagy megszünik; miért nem cselekesznek az atómok is épen így? Az együttmaradásnak oka az, hogy két erő, vonzó és taszító, van hatásban két-két atóm között; s e két erő egyensúlya szabja meg minden egyes atómnak a maga állását s többi társaitól való távolságát. Ha az atómok nagyon közel kerülnek egymáshoz, úgy a taszító erő túlnyomó s szertébb hajtja őket egymástól; ha pedig nagyon messzire, úgy meg a vonzás a túlnyomó s ismet összébb tereli őket. Az a pont, melyen a vonzás és a taszítás egyenlő egymással, az atóm egyensúlyi helyzete. Ha nincsenek absolut hidegben – már pedig a természet azon zugában, hol mi vagyunk, absolut hideg sehol sem létezik – úgy az atómok mindig rezgedeznek, folytonosan ide oda rezegvén egyensúlyuk helyzete körül. (*)
733. Az ily alkotású gőzbe most már beeresztünk egy fénynyalábot? De mindenekelőtt mi az a fénynyaláb? Tudják,
(*) Természetesen Tyndall korában semmi bizonyíthatót nem tudtak még az atomok belső szerkezetéről, így az itt mondottak még abban a korban is csak többé-kevésbé megalapozott spekulációnak számítottak – noha az azóta eltelt időben felderítették ezen vonzó és taszító erők pontosabb természetét. [NF]
hogy az megszámlálhatatlan hullámok sora, melyek abban a majdnem végtelen gyér és rugalmas közegben keletkeznek és terjeszkednek, mely a tért betölti s melyet mi éternek nevezünk. Tudják továbbá, hogy e fényhullámoknak nem egyenlő a nagyságuk, vannak közöttük hosszabbak és magasabbak; tudják, hogy a hullámok, akár rövidebbek akár hosszabbak, egy gyorsasággal rohannak odább, ép úgy, mint a hosszú és a rövid hanghullámok is a levegőben; s hogy ez oknál fogva a rövidebb hullámoknak szaporábban kell egymásra következniök, mint a hosszabbaknak. Tudják, hogy a különböző szaporaság, melylyel a fényhullámok a reczehártyához vagy látó ideghez ütödnek, kelti öntudatunkban a színbeli különbségeket; tudják, hogy van számtalan sok hullám, melyek a napból és más világító testekből kiindulva, reczehártyánkhoz eljutnak ugyan, de mégis képtelenek bennünk fényérzetet gerjeszteni; tudják, hogy a hullámok, ha hosszuk egy bizonyos határon túllép, vagy ha egy bizonyos határon alulmarad, nem szülhetnek látást. Különösen emlékezetben tartandó, hogy a képesség: fényt gerjeszteni, nem függ annyira a hullámok erősségétől, mint inkább ismétlődésök szaporaságától.
734. Már most birtokában vannak mindazon képzetek elemeinek, melyekkel az alábbiakban dolgunk lesz. Látják, hogy ámbár oly dolgokról szólunk, melyek egészen kívül esnek az érzékek körén, maguk a képzetek mind a mellett oly tisztán mechanikaiak, mintha csak az anyagnak közönséges tömegei, vagy mintha észrevehető nagyságú hullámok forognának szóban. Nem gondolom, hogy igazi tudományos fő mai nap még lényeges különbséget tegyen chemiai és mechanikai tünemények között. E tünemények, csak a közreműködő tömegek nagysága tekintetében, különböznek egymástól; de hisz ez értelemben a csillagtan körébe vágó tünemények is különböznek a közönséges mechanikába tartozóktól. Valószinű, hogy a jövendő kor természetvizsgálatának főtörekvése az lesz, rendet hozni a chemiai tünemények jelen
chaosába, mechanikai törvényeknek vetvén alá e tüneményeket.
735. Jól látunk-e, vagy roszúl, – valók-e képzeteink, vagy koholtak –; a tudományra nézve minden esetre a legnagyobb fontosságú arra törekedni, hogy tökéletesen megérthető legyen mind annak a leirása, a mi értelmünk körébe kerül vagy odakerülni látszik. Ha igazunk van, úgy előadásunk világossága előmozdítja az igazság ügyét; ha pedig nincs igazunk, úgy a tévedés gyors megczáfoltatását biztosítja. E szellemben és azon eltökéléssel, hogy minden esetre tisztán fogunk beszélni – lássunk hozzá az éterhullámokra és a tömecsekre vonatkozó képzeteink tárgyalásához. Gondoljunk egy hullámot, vagy pedig hullámsort, a mint valamely tömecsbe ütődik; s legyen az ütődés olyan, hogy a tömecs minden részét egészen egyforma mozgásban részesítse. Ez esetben a tömecs, mint egy egész, fog mozogni s atómjainak, mert mozgásuk közös, nem lesz törekvésük elválni egymástól. Ily elválás különféleséget kiván az atómok mozgásában, s ha a hullámok ütése ilyet nem idéz elé, nincs meg a mechanikai ok, melynél fogva a tömecsnek szét kellene bomlania.
736. Nehéz azonban elgondolni a hullám vagy hullámsor lökésének oly eloszlódását az atómok között, hogy ezek között feszülést is ne okozzon. Az atómoknak ugyanis különböző a súlyuk s valószinű, hogy nagyságuk is különböző; minden esetre majdnem bizonyos, hogy különböző esetekben különböző aza viszony, mely az atóm tömege és az éterhullámok lökése által ért lapja között létezik. Ha ez így áll, s én azt hiszem, hogy rendkívül nagy a valószinűség a mellett, hogy valóban így van; akkor minden egyes, a tömecsen átcsapó hullám a tömecs szótbontására törekszik – vagyis arra törekszik, hogy a súlyosabb és renyhébb atómok mellől elsodorja azon társakat, melyek, tömegükhöz képest, a legnagyobb ellenálló lapot tartják a hullámmozgás elébe. Példázhatja ez esetet a hajó födélzetén álló férfi. Míg a hajó és a férfi egyformán vesznek
részt a szél vagy a tenger mozgásában, mindaddig nincs törekvés az elválásra. A chemikusok nyelvén szólva azt mondhatnók, hogy egyesülve vannak. De ha valamely hullám a hajó felett csap el, úgy mozgásának a hajó kevésbbé gyorsan fog engedelmeskedni mint a férfi; a férfit tehát elsodorja s akkor meg van az, a mit – nagyjából – szétbontásnak tekinthetnénk.
737. Igy a fogalom az összetett tömecseknek éterhullámok által eszközölt szótbontásáról eleve valószinűnek mutatkozik. A kérdésnek közelebbi vizsgálata azonban kényszerít, e képzetet, ha nem is lényegesen megváltoztatnunk, legalább kiegészítenünk. Igen megjegyzésre méltó a tény, hogy azok a hullámok, melyek legsikeresebben szétrázzák az összetett tömecsek atómait, ép a legcsekélyebb mechanikai erőnek vannak birtokában. Tornyos hullámok – hogy erős hasonlatot használjak – e szerint nem képesek azokat a hatásokat előidézni, melyeket kis fodorhullámok könnyűséggel eszközölnek. Igy például a napnak viola és violán túli sugarai leghatásosabbak az efféle chemiai bontások eszközlésében, pedig e "chemiai sugarak" munkakópessége megmérhetetlen csekély azokéhoz képest, melyek a nap színképe vörös és vörösön túli részéhez tartoznak. Néha milliókkal kellene sokszorozni e munkaképességet, hogy a vörösön túliakéval felérjen; s ezek mégis tehetetlenek, holott a kisebbek hatásosak. Feltűnő hasonlóságot veszünk itt észre a chemiai tömecsek és az emberi reczehártya magaviselete között.
738. Honnét van tehát e kisebb hullámok hatalma a chemiai vegyületek kapcsainak feloldására? Ha az erősségökben nem gyökerezik, úgy itt is, valamint a látásnál, ismétlődésök szaporaságától kell függenie. De, miként kell e hatást képzelnünk? A magyarázat ez lehetne: egyetlen egy hullám lökésének csak megmérhetetlen csekély a hatása valamely atómra vagy valamely tömecsre. Hogy e hatás erősbödjék, fel kell a mozgásnak halmozódnia. A hullámlökések azonban csak úgy halmozódhatnak össze, ha oly időközökben
ismétlődnek, melyek az általuk ütött atómok rezzenetidejével egyezők. Ez esetben, minden következő hullám oly állásban találja az atómot, mely lehetővé teszi a hullámnak, hogy lökését elődei lökéseinek sommájához csatolja. A hatás mechanikailag ugyanaz, melyet a fiu taktus szerint ismételt lökései által a hintán létesít. Az óra egyszeri kettyenésének nincs észrevehető hatása egy másik, közelében levő órának ugyanoly hosszú s nyugodtan függő ingájára; de ha a ketyegés folyton tart, minden egyes kettyenés a kellő időben csatolja oda a maga, végtelen csekély lökését az előbbiek sommájáboz, s a másik óra, mint a tapasztalásból tudjuk, tényleg megindul. Egyetlen léglökés, a nehéz hangvilla ágát találván, észrevehető mozgást, következéskép hallható hangot nem idéz elé; de az oly lökések sorozata, melyek a hangvilla rezzenetidejével egyező időközökben következnek egymásra, zöngésre indítja a hangvillát. Én azt hiszem, hogy így kell felfogni a fény chemiai hatását is. Tények és érvek arra a következtetésre utalnak, hogy az ok, mely az atómokat egymástól elválni kényszeríti, a mozgásnak azon felhalmozódásában keresendő, mely az atómok és a rövidebb fényhullámok egyidejűségében leli a feltételét. Ezt tartom az éterhullámok által eszközölt vegybomlások mechanikai okának.
739. És most térjünk ismét vissza a már említett felhőforma borulathoz, melyből ezen elmélkedéseink és fontolgatásaink csiráztak. Régóta ismeretes már, hogy vannak testek, melyeket a fény szétbont. Például, az átlátszó aethyl- vagy methyljodíd, fénynek kitéve, megbarnul és átlátszatlan lesz, mert a magában foglalt jódot szabadon bocsátja. A fényirás mestersége a fény chemiai hatásán alapszik. Jól ismert dolog tehát, hogy azok a hatások, melyekre az előbbiekben pusztán elmélkedve elékészültütnk, nem csupán valószinűek, hanem valóban igazak is.
740. De a módszer, melyet most követünk s mely egyszeriien abban áll, hogy illékony anyagok gőzeit a fény behatásának alávetjük, e kisérleteket nem csak igen szép
108-ik ábra. |
alakban mutatja be, de mi több, a fénynek vagyis inkább a sugárzásnak, mint chemiai hatószernek, műveleteit sokkal tágabb térre is kiterjeszti. Lehetővé teszi azt is, hogy laboratoriumainkban oly hatásokat utánozzunk, melyek mindeddig csak a természet laboratoriumában tótettek. A most vizsgálandó anyagok olyanok, hogy, ha a fény szétszaggatja tömecseiket, az ennek következtében alakult új testek aránylag véve nem illékonyak. A bomlás terményei, hogy gázalakban maradhassanak, magasabb hőmérséket igényelnek, mint a gőzök, melyekből eredtek; ezen új testek tehát, feltéve, hogy a térnek, melyben képződtek, kellő a hőmérséke, nem maradnak meg gőz-állapotban, hanem fellegként csapódnak le abban a sugárban, melynek létöket köszönik. 741. E kis F (108. ábra) üvegpalaczkot, melyet a kezemben tartok, két helyen átfúrott dugó zárja. Az egyik nyiláson a szűk cső megy át, közvetetlenűl a dugó alatt végződvén; a másikon egy hasonló b cső megy át, mely a kis palaczknak fenekéig ér. Maga a palaczk vagy egy hüvelyk magasságig átlátszó folyadékkal van megtöltve. Amylnitrit a neve, s minden egyes tömecse 5 szénatóm, 11 hydrogén-, 1 nitrogén és 2 oxygénatómból áll. Ez atómcsoportra mindjárt rá fogjuk ereszteni villanyfényünk hullámait. Kisérleti csövünk most kapcsolatban áll az F üvegpalaczkkal, úgy azonban, hogy egy csappal tetszésem szerint megnyithatom vagy elzárhatom a cső és a palaczk között a közlekedést. A másik cső – az, |
mely az üvegpalaczk dugóján átmenve, benyúlik a folyadékba – U alakú edénynyel áll kapcsolatban, mely kénsavban áztatott tiszta üvegdarabkákkal van megtöltve. Az U alakú edény előtt még egy szűk cső is van gyapottal megtömve. Villanylámpánk a kisérleti cső másik oldalán áll; s végre itt van e légszivattyű, melylyel a kisérleti csövet kiszivattyúztam. Most már készen vagyunk a kisérletre.
742. Óvatosan megnyitván a csapot, először is a szoba levegője megy át a gyapoton s ott hagyja a számtalan szerves csirát és porszemecskét, mely benne lebegett; így megtisztítva bevonul az U alakú csőbe, hol a kénsav megszárítja; innét tovább halad a b csövön át, le a kis üvegpalaczk fenekéig, hol a cső szék nyilásán kiszabadul, bugyborékolva felemelkedik a folyadékban, s e közben valamelyest megrakodik az amylnitrit gőzével; s ezután gőz és levegő együtt hatolnak be a kisérleti csőbe.
743. Most ráeresztjük a villanyfény nyalábját e láthatatlan gőzre. A lámpa lencséje úgy áll, hogy a nyalábot összeverje, a cső közepe tájára jutván a gyujtópont. Észreveszik majd, hogy a cső belseje a sugár belépte után is, még egy pillanatig sötét marad; de a chemiai hatás oly gyorsan beáll, hogy ugyancsak figyelnünk kell, ha e homályban maradás tartamát ki akarjuk venni. Meggyujtom a lámpát. Egy pillanatig üresnek látszik a cső, de csakhamar, világító fehér felleg tölti be a sugárkúpot. E sugár ugyanis megrendítette és szétdúlta az amylnitrit tömecseit, s nyomában finom részecske-eső keletkezik, mely úgy tünteti elé a sugarat, mintha egyszerre valami szilárd, fénylándzsa villanna elő benne. E kisérlet azonfelül azt a tényt is elétünteti, hogy a sugár, bármekkora is az ereje, mindaddig láthatatlan marad, míg valamire nem bukkan, a mire süthet. A tér, ámbár valamennyi nap és valamennyi csillag sugarai szeldelik, magában még sem látható; sőt az éter is, mely a tért betölti, s melynek mozgása a világegyetem fénye, egymagában láthatatlan.
744. Észreveszik, hogy a kisérleti csőnek az a vége, mely a lámpától távolabb esik, egyáltalában nem mutatja a fellegeket. Már pedig amylnitrit gőze ott is van; az erős fénysugár mégis átmegy rajta s meg nem támadja. Tömörítsük össze a szétágazó nyalábot – miután a csövön áthaladt – e homorú ezüsttükörrel s tereljük ismét vissza a csőbe. Még mindig tehetetlen. Rendkívül erős sugárkúp szeli most a gőzt, még sem áll be lecsapódás; nyoma sincs a felhőképződésnek. Miért? Mert a sugárnak az a nagyon kis része, melynek képessége van a gőzt szétbontani, már a cső elő-részében munkává alakult. A még megmaradt fénytömegnek – pedig ez a főtömeg – nincs már többé hatalma, e nehány hatásos sugár letartóztatása után, az amylnitrit tömecsei felett. Meglepő példa ez arra, miről már elébb szólottunk, t. i. a rezgéstartam befolyására, szemben a fényerősség befolyásával. A sugár[nak] az a része ugyanis, mely itt hatástalan, absolute véve, valószinűleg milliószorta tetemesebb erélylyel rendelkezik, mint a hatásra képes rész. Itt azonban egy bizonyos fajta erélyre van szükségünk, oly erélyre, mely az atómokhoz sajátságos vonatkozásban áll. Ily erélyök a gyönge hullámoknak van, s ezért képesek csak ezek a rendkívüli hatásra. Fordítsuk meg a kisérleti csövet úgy, hogy a még szétbontatlan gőz a szitálatlan sugár hatása alá kerüljön; s íme, egy pillanat alatt lecsapódik e szép, világító felleg.
745. A napfény is szétbontja az amylnitrit gőzét. Jó nagy, lapos domború lencsét állítottam a napsugár útjába; szép, összehajló fénykép keletkezett a lencse mögött. Láthatóvá tette e kúpot a szobalevegő pora. Behelyezvén a kisérleti csövet a lencse mögötti fény útjába, a sugárkúpban rögtön és bőven előtermett a lecsapódás. A cső előrészében levő gőz ez esetben is megvédelmezte a hátulsó végen levőt; s ha a csövet megfordítottam, egy második hasonló fellegkúp csapódott le.
746. Itt arra kérném önöket, barátkozzanak meg azzal a gondolattal, hogy a sugár nem végezhet chemiai hatást,
anélkül, hogy e közben el ne pusztuljon. A "sugár" megnevezést azonban, mert nagyon is tágas és határozatlan az értelme, jobb lesz elhagynunk, s a fényhullámokra szegeznünk figyelmünket. Világossá kell magunknak tennünk azt, hogy a hullámok úgy idéznek elé chemiai hatásokat, ha saját mozgásukat átadják a tömecseknek, melyeket szétbontanak. Ezzel némileg előlegezünk egy kérdést, melynek a tömecsek physikájában nagy a jelentősége s mely még további hozzászólást érdemel. A kérdés ez: midőn az éterhullámokat valamely összetett gőz felfogja, vajjon a gőz tömecseire vagy a tömecsek atómjaira ruházódik át a mozgásuk? Eddig arra a nézetre támaszkodtank, hogy a mozgás az atómokkal közlődik; mert, ha nem így állana a dolog, miért kellene e tömecseknek szétbomlaniok? A kérdés azonban alkalmas és érdemes egy más próbára is, melynek jelentőségét és czélzatát azonnal át fogják látni.
747. A tömecseket – mint már magyaráztuk – egyfelől kölcsönös taszításuk, másfelől a rájok gyakorlott nyomás tartja meg egyensúlyuk helyzetében. Valamint a rezgő húrnál, úgy ezeknél is, ha rezegnek, a rezgés tartamának a közöttök fészkelő rugalmassági erőtől kell függnie. Változzék meg ez erő, s vele együtt a rezgés tartamának is meg kell változnia; s e változás után a tömecsek már nem nyelhetik többé ugyanazon fajta hullámokat, melyeket a változás előtt nyeltek. Már pedig a tömecs és tömecs közötti rugalmas erő teljesen megváltozik, a mint a gőz átmegy a folyékony állapotba. Ha tehát valamely folyadék és e folyadék gőze ugyanazon rezgés tartamú hullámokat nyel el, ez azt bizonyítja, hogy a nyelést nem a tömecsek teszik. Beszéljünk egész világosan e fontos pontról. Elnyeletnek azok a hullámok, melyek ép oly ütemben rezegnek, mint maguk a tömecsek vagy atómok, melyekbe ama hullámok ütköznek. Ez elvet néha így is fejezik ki: a testek ugyan a fajta sugarakat nyelik el, melyeket maguk is sugároznak. E nagy törvény – a mint tudják –, alapköve a színképi elemzésnek; ez tette lehetővé
Kirchhoffnak, hogy a Fraunhofer-féle vonalakat megmagyarázza és hogy a nap légkörének chemiai alkatrészeit meghatározza. Ha tehát valamely gőz, miután folyékony állapotba került, ebben az állapotban is ugyanazon fajta hullámokat nyeli el, mint az előtt: ez annak bizonysága, hogy nem a tömecsek a nyelés eszközlői, mert hisz a tömecsek rezgés tartamának meg kellett változni. Ez arra a következtetésre késztet bennünket, hogy a halmazállapot változása nem levén befolyással az atómok rezgésének tartamára, az atómok azok, melyekre a hullámmozgás átruházódik. Ha már most a kísérlet bebizonyítaná, hogy a gőznek és a gőz folyadékának e tekintetben azonos magaviselete van, úgy ez új és döntő módon megalapítaná azt a nézetet, melyre eddig támaszkodtunk.
748. És most térjünk át a kisérleti próbára. A kisérleti cső valamelyes amylnitrit gőzt foglal magában, s előtte áll egy 1/4 hüvelyk vastag üvegczella telve ugyancsak amylnitrittel, de folyékony állapotában. A villanyfényt elébb a folyadékon meneszteni át, azután a folyadék gőzén. Igen nagy e fénynyaláb világító ereje, de a gőzre még sincs semmi hatással. A folyadék egészen megfosztotta a hatásos hullámoktól. Eltávolítván a folyadékot, azonnal bekövetkezik a chemiai hatás s a cső, mely csak az imént üresnek látszott, egy pillanat alatt megtelik e világos felleggel, melyet a sugárnak egyik része lecsap, a másik része pedig megvilágít. Előbbi helyére tévén ismét a folyadékot, a chemiai hatás azonnal megszűnik. Újra eltávohítom s íme újra beáll a hatás. Ezzel félig-meddig leleplezzük a tömecsek és atómok e világának titkait.
749. Levegő helyett oxygént, hydrogént vagy nitrogént is használhatnak arra, hogy a gőzt bevigye a kísérleti csőbe; amylnitrit helyett pedig sok más anyagot alkalmazhatunk, melyek eddig nem voltak arról az oldalról ismeretesek, hogy a fény chemiai hatása iránt fogékonyak lennének. Még egy pontot kivánok ez alkalommal felvilágosítani, mert a folyamat,
melyet bemutatni szándékozom, a folyamatok oly neméhez tartozik, melynek nagy fontossága van a természetben. A légkörben – mint tudják – szénsavgáz lebeg, táplálékul szolgálván a növőnyvilágnak. Napsugarak közbenjárása nélkül e táplálékot a növények át nem vehetnék. És mégis – úgy tudjuk – a napsugarak hatástalanok légkörünk szabad szénsavára. A nap e gázt csak akkor bonthatja fel, ha ez a növény leveleibe fel van szivódva. E levelekben ugyanis a szénsav oly anyagok közelében van, melyek a szénsav tömecseinek fényhullámok eszközölte meglazítását készek saját hasznukra fordítani. Igy a felbomlás megindulván, a levél birtokába ejtheti a gáz szenét, az oxygén pedig visszakerül a levegőbe.
750. E mostani kisérleti csőben nem az a gőz van, melyet eddig alkalmaztunk, hanem más. Butylni[t]rit a neve. * E csövön átbocsátván a villanyfény nyalábját, chemiai hatás alig vehető észre. Bebocsátok azonban a csőbe valamelyes levegőt, olyat, mely folyékony sósavon bugyborékol át. Ha most irányítjuk reá a sugarat, a hatás oly gyors, és a lecsapódott felleg oly sürű, hogy feszült figyelem mellett sem igen vehetnék észre a lecsapódást közvetetlenül megelőző homályban maradás tartamát. A hatásnak e roppant meggyarapodását a sósav jelenlétének köszönjük. Valamint a növénylevelekben a chlorophyl és szénsav, úgy hat e két anyag is egymásra a villanyfény hullámainak befolyása alatt.
751. Az amylnitrit is szolgál hasonló példával. Ez anyagot már egymagában is igen erélyesen felbontja a fénysugár, de a hatás erélye és ragyogása még jelentékenyen nagyobb lesz a sósav-gőz jelenlétében. Ezen kísérleti csőbe folyékony amylnitriten keresztül bugyborékoló levegő volt bebocsátva mindaddig, míg 8 hüvelykkel alább nem szállott a légszivattyúval kapcsolatban álló nyomás-kémlő. Az után
* E becses anyagból levő készletemet Ernest Chapman urnak köszönöm.
Oly levegő bocsáttatott be, mely folyékony sósavon bugyborékolt át, és pedig annyi, a mennyi ismét 8 hüvelyknyi nyomásnak felelt meg. E keverékre ejtjük most a villanylámpa hatalmas fénynyalábját. Rendkívül fényes és sűrű felleg csapódik le azonnal a sugár nyomában; s e sugár, mint valami ekevas, úgy vágja a világító ködöt s halomra emel fellegeket jobbra és balra, a mint a ködön áthatol.
752. E fújtató száját, darabka kaucsukcső közbenjárásával, üvegcsővel kapcsolom össze, mely egy dugón át az amylnitrites edénybe vezet. Hirtelen ráütök egyet a fújtatóra, s ezzel egy puffanatnyi levegőt kilódítok az ugyanazon dugón átbújtatott másik csövön keresztül. A vele kilódított gőz közönséges szétszórt fényben láthatatlan, mert gőz-állapotban marad. De ha összetömörített napsugárba kerül, vagy a villanylámpa sugarába, a homály és a fény határán azonnal fehér felleggé csapódik le s világító fehér gyűrűt alkot. E gyűrűnek ugyanazon mechanikai oka van, mint az ágyú torkából kikerült füstgyűrűnek, csakhogy láthatatlan mindaddig, míg a sugárhatás következtében le nem csapódik.
753. Adhatunk e fellegeknek oly fokú finomságot, a milyet akarunk, mert hiszen a kisérleti csőbe juttatott gőz mennyiségét tetszésünk szerint korlátozhatjuk. Kellően lévén e mennyiség szabályozva, a lecsapódott részecskék eleinte megfoghatatlan kicsinyek s a mikroskóp leghatalmasabb nagyításával sem tehetők láthatóvá. Valószinű, hogy egy hüvelyknek milliomad részénél sem nagyobb az átmérőjük. Lassanként azonban növekszenek, s a mint nagyobb és nagyobb lesz a felületük, mindig több és több hullámmozgást szórnak szerte, míg végre a felleg, melyet alkotnak, oly erősen világít, hogy e hallgató termet is betölti a fénye. A részecskék növekedése közben gyakran a legszebb szivárvány-színek jelennek meg. Álmélkodva vettem észre ilyféléket néha az Alpesek légkörében is, s elbájolt látásuk: oly dicső valamit azonban, mint e kisérleteinknél itt a műhelyben, amott soha sem láttam. De bármi szépek is e színjátszódások,
nem velök kell most foglalkoznunk, hanem más hatásokkal, oly hatásokkal, melyek a meteorologiának két nagy talányával, – az ég szinével és az ég fényének sarkultságával állanak kapcsolatban.
753 a. Kezdjük az éggel. Hogyan keletkezik a színe, s nem idézhetjük-e mi is e színt elé? Az ég színe és a közönséges festő anyagok színe különböző eredetűek. A festőanyagok, kioltván a fehér napfénynek bizonyos részeit, a fenntmaradt fény színében jelennek meg. A viola azért kék, mert tömecseinek alkatánál fogva a fehér fénynek vörös és sárga alkatrészeit kioltja, a kéket pedig nem bántja. A geranium azért vörös, mert tömecs-alkata a vörös sugarakon kívül valamennyi más sugarat kiolt. Az ily színeket nyelésbeli színeknek nevezik; de az ég színezete nem ily jellegű. Az ég kék fénye visszaverődött fény, s ha légkörünkben semmi sem találkoznék [nem akadna], a mi a napsugarakat visszaverhetné: nem látnánk kék égboltozatot, hanem a végtelen világtér sötétségébe tekintenénk. A kéknek visszaverődését tökéletesen színtelen részecskék eszközlik; s ezeknek igen apróknak kell lenniök, hogy épen a kéket válaszszák ki és verjék vissza. A látásra való hullámok közül ugyanis, melyek a napból kiáramlanak, legrövidebbek s legkisebbek a kék színhez tartozók. Az ily kis hullámok felett az apró részecskéknek nagyobb hatalmuk van, mint a nagyobbak felett; s innen van aztán, hogy a kék szín minden oly fényben túlnyomó, melyet parányi részek vernek vissza. A karmazsin-piros izzás ellenben, mely az Alpokban este és reggel oly gyönyörűen látszik, átbocsátott fénytől van, vagyis oly fénytől, mely a légkörben nagy úton járván, kék színű alkatrészeit sokszoros visszaverődés folytán elveszítette.
754. A gőzmennnyiség szabályozása által, mint már mondva volt, elérhetjük, hogy a lecsapódott részecskék eleinte parányiak – a mikroskóp hatalmát kijátszó parányságúak – legyenek s lassanként növekedve, észrevehető nagyságú testecskékké váljanak. E részecskékkel, növekedésök egy
bizonyos fokozatán, oly kék szint idézhetünk elé, mely Itália egének legmélyebb és legtisztább kék színével vetekedik, ha azt felül nem múlja. Legelébb ezt mutassuk meg. Kisérleti csövünkkel egy barométer áll kapcsolatban, melynek higanyoszlopa mutatja, hogy a cső jelenleg légüres. Bebocsátok e csőbe a levegő és a butylnitrit keverékéből annyit, a mennyi 1/20 rész hüvelykkel nyomja le a higanyoszlopot; azaz a levegőnek és gőznek együttvéve akkora a nyomása, mint egy légköri nyomás hat-század része. Most meg sósav-gőzzel megrakodott levegőből bocsátok be annyit, a mennyi még fél hüvelyknyire lenyomja a higanyoszlopot. Ezen elegyes és rendkívül gyér légkörbe beejtem a villanyfény sugarát. A hatás lassú; de íme apránként megjelenik a csőben e felséges azúrkék; egy ideig mind erősebb és erősebb lesz; eléri mélysége és tisztasága maximumát, s az után fehéres kékbe megy át, a mint a részecskék nagyobbodnak. Jellemzően példáz e kisérlet egy törvényt, melynek általános érvénye van. Még más anyagokat is használhatnánk e kisérletre, színteleneket s a legkülönbözőbb chemiai és optikai tulajdonságúakat: a képződő felleg kezdetben mindenkor e felséges kék színt mutatná, szembeötlő bizonyítékául annak, hogy a parányi részecskék, egyéni szineződés nélkül és függetlenül a nagy tömegeken mutatkozó optikai tulajdonságoktól, hogy, mondom, az ily parányi kis részecskék eléidézhetik az ég színét.
755. Van azonban még egy másik jelenség is égboltozatunkkal kapcsolatban, mely magánál az ég szinénél is finomabb és rejtélyesebb jellegű. Értem e "titokteljes szép tüneményt," * az ég fényének sarkultságát. Brewster, Arago, Babinet, Herschel, Wheatstone, Rubeson és mások tökéletesen megismertették velünk az e jelenségre vonatkozó tényeket, de a tények oka egyelőre titok maradt. A delej sarkiassága a delejnek két-végűségében áll, a végek, vagyis a
* Herschel's Meteorology, art. 233.
sarkok ellenkezőképen hatván. Sarkias erők – tudják ezt önök közül a legtöbben – azok, melyekben a vonzás és taszítás dualismusa nyilvánul. A kétoldalúság egyik nemét – Huyghens vette észre, Newton tárgyalta, de igazán Malus, franczia physikus, fedezte fel egy oly fénysugárban, mely a párisi Palais du Luxembourg egyik ablakáról verődött vissza – sarkultságnak nevezték el. A sarkított fénysugár eszméjéhez nekünk most már határozott képet lehet hozzákapcsolnunk, oly képet, minőnek alkotásához maguk a felfedezők még nem értettek. Az ő napjaikban az emberi gondolatok ugyanis még nem voltak annyira érettek, s az optika elmélete sem haladott eléggé előre, hogy akkoriban lehetséges lett volna a sarkultság physikai jelentését felfogni vagy kifejezni. Midőn valamely fegyvert elsütünk, a robbanás mint hullám terjed tovább a levegőben. A léghüvelyek [levegőből álló gömbhéjak] – ha szabad így szólanom – melyek a megrendülés középpontja körül fekszenek, egymás után kerülnek mozgásba; átruházza minden egyes réteg saját mozgását a legközelebbi rétegre, maga pedig visszatér elébbi egyensúlya helyzetébe. Mialatt tehát a hullám nagy utakat fut meg, az alatt a hullám tovaterjesztósén működő részecskék csak rövid ide-oda járást végeznek. * A hangmozgásnál a részecskék rezgése abban az irányban megy végbe, melyben a hang előre halad. Ennélfogva e rezgésnek hosszrezgés a neve. A fénynél ellenben haránt-rezgésekkel van dolgunk, vagyis az éterrészecskék ide-oda mozgásának iránya keresztben áll a fény tovaterjedése irányával. E tekintetben a fényhullámok inkább hasonlítanak a közönséges vízhullámokhoz, mint a hanghullámokboz. Közönséges fénysugárban az éterrészecskék a sugárra merőlegesen, minden irányban rezegnek; de ha a sugár ferdén esik valamely üveglapra, úgy, mint a Malus által megfigyelt esetben: akkor az éterrészecskék a sugárnak visszavert részében nem fognak többé a
* "Lectures on Sound" 3 lap. (Longmans).
sugár körül valamennyi irányban rezegni. Ha a visszaverődés a helyes szög alatt történik, úgy valamennyi rezgés egyetlen egy síkra szorítkozik s az ily mivoltú fénynek egyenes vonalban sarkított fény a neve.
756. Ha a fénysugár közönséges üvegben halad, ezen anyagban ép úgy végzi a maga rezgéseit, mint a levegőben vagy az étertérben. Nem így, ha némely átlátszó kristályokban halad; mert e kristályoknak is megvan a maguk kétoldalúsága s részecskéik úgy vannak elrendezve, hogy csak bizonyos megszabott irányban tűrnek rezgéseket. Itt van például a jól ismert turmalin-kristály; határozott ellensége ez mindazon rezgéseknek, melyek a kristály tengelyére merőleges irányban mennek végbe. Az ily rezgéseket gyorsan kioltja, holott azokat, melyek a tengelylyel egyközűek [párhuzamosak], szabadon tovaterjeszti. Ennek pedig az a következménye, hogy az a fénysugár, mely e kristálynak tetszés szerint vastag tömegén áthatolt, sarkítva kerül ki belőle. Épen ily magaviseletű e szép kristály is, melynek izlandi vagy kettősen törő pát a neve. Egy irányban, és csakis egyetlen egy irányban mutatja e kristály az üvegféle semlegességet; valamennyi más irányban pedig két különnemű részre hasítja a rajta áthatoló fénysugarat, s e két fél tökéletesen sarkítva van, két egymásra merőleges síkban menvén bennök végbe a rezgések.
757. E két sarkított sugár közül, melyekre az izlandi pát a közönséges sugarat széthasítja, az egyiket kellő berendezés mellett el lehet távolítani. Ezt egy Nicol nevezetü férfiú oly éleseszű módon és oly tökéletesen teljesítette, hogy az ő módszere szerint metszett izlandi pát most már általánosan Nicol-féle prizma neve alatt ismeretes. Az ily prizma a közönséges fénysugarat sarkítottá teszi; ha pedig a sugár, még mielőtt a hasábhoz érkeznék, már is sarkítva van, úgy e prízma egy bizonyos állásban letartóztatja, különben pedig átbocsátja. A sugárzó hőről is ugyanez áll. Utunk most már valamelyest egyengetve van. Ha a kék égboltozat különböző
helyeire Nicol-féle prizmán keresztül nézünk s a prizmát saját tengelye körül forgatjuk, csakhamar változásokat veszünk észre az ég világosságában. A hasáb bizonyos állásaiban és az égboltozat különböző pontjairól a fény szabadon megy át a hasábon; holott ugyanazon helyek felé nézvén, 90 fokra kell csak a hasábot saját tengelye körül megfordítanunk, hogy lényeges fogyatkozást vegyünk észre a fény erősségében. Pontosan megvizsgálván a dolgot, kiderül, hogy a hasáb forgatása által eléidézett hatás legnagyobb, ha a nap sugaraira merőleges irányokban nézzük az eget.
758. Efféle kisérletek azt bizonyítják, hogy az égboltozatnak hozzánk érkező kék fénye sarkított fény, s hogy a legtökéletesebb sarkultság iránya merőleges a nap sugaraira. Ha az ég azúrja ugyanoly nemű volna, mint a közönséges napfény, úgy a hasáb forgatásának nem lenne reá befolyása; az egész forgatás alatt egyenlően hatolna át rajta. Kioltódik az ég fényének nagy része azért, mert nagy része sarkítva van.
759. Ha a fénysugár kellő szög alatt vetődik a sík üveglapra, úgy a visszaverődés sarkítottá teszi. Minden ferde visszaverődésnél is sarkíttatik a sugár valamelyest; de egy bizonyos szög alatt vetődvén be, a visszavert sugár teljesen sarkítottá válik. Sir David Brewster egy igen egyszerű és szép törvényt fedezett fel, melynek alapján könnyen meghatározhatjuk bármely anyag sarkító szögét, föltéve, hogy ismerjük az anyag törésmutatóját. E törvényt Brewster kisérleti úton fedezte fel; a fény hullámelmélete azonban tökéletesen számot ad e törvényről. Mértanilag így fejezhető ki. Ha valamely fénysugár rézsútosan esik valamely üveglapra, úgy részben visszaveretik, részben megtöretik. E sugárnak visszavert része és a megtörött része, a bevetődésnek egy bizonyos szöge mellett, merőlegesen állanak egymáson. A beesés szöge ekkor a sarkító szög. Változik pedig e szög az anyag törés-mutatójával; s nagysága a vízre nézve 52 1/2, az üvegre 57 1/2, a gyémántra pedig 68 fok.
760. Felfoghatjuk most már a nehézségeket, melyek az előttünk fekvő tárgyat övezik. Meg volt már említve, hogy az ég fényének legtökéletesebb sarkultságát akkor kapjuk, ha a napsugarakra merőleges irányban szemléljük az égboltozatot. Ezt néha így is fejezik ki: a legnagyobb sarkítás helye 90 foknyi szögtávolságra van a naptól. E szög a közvetetlen és a visszavert sugarak által levén bezárva, magában foglalja úgy a bevetődés, mint a visszaverődés szögét. Ennél 90 fokú szögnek a fele, azaz 45 fokú szög a bevetődésnek azon szöge, mely a legnagyobb sarkításnak megfelel. Ekkora tehát a légköri sarkító szög, s most ez a kérdés: az ismeretes anyagok közül melyiknek van meg az a törés-mutatója, mely épen e sarkító szögnek felel meg? Ha ez anyagot ismernők, úgy ez könnyen arra a következtetésre csábíthatna, hogy ezen anyag részecskéi azok, melyek a légkörben széthintve az égboltozat fényének sarkítását eszközlik. "Ha nem 90 fokú, hanem 76 fokú lenne a legnagyobb sarkítás szöge" mondja Sir John Herschel, "úgy vizet vagy jeget gondolhatnánk visszaverő testül, bármily felfoghatatlannak tünnék is elé, hogy fellegtelen légkörben, forró nyári napon, miként létezhessenek el nem párologtatott vízrészecskék. (*) De a 45 fokú sarkító-szög oly törés-mutatónak felel meg, mely annyi mint 1; ez pedig annyit jelent, hogy törés épen nem megy végbe, de ez esetben visszaverődésnek sem szabad történnie. Hogy a Brewster törvénye beteljesedjék, "a levegőből levegőbe kellene történnie a visszaverődésnek", megjegyzi Sir John Herschel. "Mennél inkább fontolgatjuk e tárgyat", mondja a most nevezett híres csillagász, "annál több nehézségtől környezettnek találjuk azt; s valószinű, hogy ha egyszer meg lesz a magyarázata, ez majd az égboltozat kék színének a magyarázatát is meghozza magával.
761. Ha talán abban a véleményben vannak, hogy nem egészen bölcsen cselekszem, midőn ily bonyolódott tárgyat adok elé önöknek: ismerjék el legalább a bizalmat, melylyel önök képessége iránt viseltetem. Én különben azt hiszem,
(*) Az idézet vége nem állapítható meg egyértelműen [NF]
hogy oly elmének is, mely egészen más forrásokból meríti erejét és táplálékát, érdeklődnie kell efféle tárgyak iránt, mint a milyen az előttünk fekvő, bárha homályosak és nehezen érthetők is. Hogy e fejtegetés minden részletét megértsék, azt ugyan nem igen lehet reményleni; hiszem azonban, hogy a jelenlevők mindnyájan be fogják látni, mily rendkivül fontos volt Brewster törvényének a szerepe, midőn az égboltozat kék szinét és sarkultságát illető elmélkedések forogtak kérdésben. Én pedig be akarom bizonyítani önök előtt: először azt, hogy az égboltozat kék színét, az elébbi kisérleteinkkel megegyezően, bármilynemü anyagnak rendkívül apró részecskéi eléidézhetik; másodszor, hogy ily részecskék az ég boltozatával egyenlő sarkultságot létesítenek és harmadszor hogy az anyag e finom szétoszlódottságában, midőn részecskéi alkalmasint kicsinyek a fényhullám magassága és hosszához képest, egészen kivonja magát a Brewster törvénye alól; a legteljesebb sarkultság iránya egészen független az eddigi értelemben vett sarkító szögtől. Hogy pedig miért van ez így, azt a fény hullámelméletének kell majd, hogy teljes legyen, bebizonyítani.
762. E kisérleti csőbe, a már leírt módon, egy új gőzt bocsátok be s levegőt is juttatok hozzá, olyat, mely föleresztett sósavon bugyborékolt át. E keverékbe vetem most a villanyfény sugarát. Egy ideig semmi sem látszik. Kétséget nem szenved, hogy a chemiai hatás már megindult, s a lecsapódás is beállt; de a lecsapódott tömecsek még nem csoportosultak össze eléggé nagy részecskékké, hogy észrevehetően szétszórhassák a fényhullámokat. Már előbb is mondottam – s állításom kisérleteken alapszik – hogy az így létesült részecskék eleinte nagyon parányiak, egy hüvelyknek milliomadrészét sem haladja meg átmérőjük; pedig valószínű, hogy a tömecsek, midőn ily részecskéket képeznek, csapatosan csatlakoznak egymáshoz. Ily szemléletektől támogatva, értelmi látásunk mind jobban és jobban bemélyed az atómok természetébe s többi között kideríti azt is, mily távol vagyunk
még Newton ama reményétől, hogy jövend nap, melyen a mikroskóp láthatóvá teszi a tömecseket. Mig így beszélek, íme észreveszik e finom kék színt, a mint keletkezik s erősbül a kisérleti csőben. Nincs égi kék, mely ezt gazdagságban és tisztaságban felülmúlná; a részecskék azonban, melyek e szint létesítik, egészen kívül állanak a mikroskóp hatalmán. Oly egyenletes szín fejlődik itt, mely semmi hézagot nem mutat s nem is tanúskodik az e fény létrejöttében szereplő részecskék egyéni mivolta felől, valamint az oly test fénye sem, mely szinét valódi tömecsbeli hullámnyelésnek köszöni. Oly mély és oly sötét e szín eleinte, mint az Alpok legmagasabb csúcsairól látott égboltozat, és pedig ugyanazon egy oknál fogva olyan. Lassanként azonban mind világosabb lesz, még mindig kék maradván; végre fehéres árnyalat keverődik a tiszta azúrhoz, annak jeléül, hogy a részecskék többé nem oly elenyésző parányiak, hogy csak is a legrövidebb hullámokat verhetnék vissza.*
763. Az imént alkalmazott folyadék allyljodíd **; de ép úgy alkalmazható e czélra bármelyik e tuczat anyag közül, mely itt áll előttem. Látták, hogy mit lehet tenni a butylnitrittel. Ugyanaz a kék szín amylnitrittel, szénkéneggel, benzóllal, benzo-aetherrel é. u. t. is létesíthető. Valahányszor valamely anyag lassanként megy át a tömecsbeli állapotból a tömörödés állapotába, az átmenetet mindig megjelenti a kék szín létrejötte. Sőt mi több: látták úgy-e, hogy e kék színt – nem szeretem kék fellegnek nevezni, mert alkata és tulajdonságai egészen elütnek a közönséges felleg alkata és tulajdonságaitól – egy darab mészpáton keresztül szemléltem. Ez egy Nicol-prizma s szeretném, ha mindenikök kezébe
* Photographiai levétel talán lehetséges lenne már jöval a kéknek megjelenése előtt; a violán túli sugarak ugyanis legelébb veretnek vissza.
** Ez anyagot Dr. Maxwell Simpson úr lekötelező szivességéből kaptam.
adhatnék egyet-egyet. E kék már most, így szemlélve, magánál az égnél is tökéletesebb darabja az égnek. Mert, ha oly irányban nézünk a fénylő nyalábon át, a mint az égre nézünk a napsugarakon át, úgy nem részletes [részleges], hanem teljes sarkultságot veszünk észre. A nikolnak egy bizonyos állásában, úgy látszik, hogy a fény minden akadály nélkül jut a szembe; más állásában pedig tökéletesen elvágja a fényt s az experimentáló cső úgy tűnik elő, mintha optikailag tökéletesen üres lenne. Czélszerű, az experimentáló cső mögé fekete lapot állítani, nehogy a szemet valami idegen fény zavarja. A nikol egy állásában e fekete lapot tisztán és egyformán látni, mert a csőben levő részecskék magukban véve láthatatlanok, a fény pedig, melyet visszavernek, ki van oltva. Ha az ég fénye is ép ily teljesen volna sarkítva, úgy a kellően beállított nikolon nézvén az ég felé, nem az égboltozat szelíd világával, hanem a tér világítatlan sötétségével találkoznánk.
764. A nikolnak olyan a szerkezete, hogy egy bizonyos, megszabott irányú rezgéseket átbocsát, és csak is ezeket bocsátja át. Mindazon rezgéseket, melyek erre a bizonyos irányra merőlegesek, tökéletesen letartóztatja, azokból pedig, melyek ugyanarra rézsútosak, csak megfelelő hányadrészeknek enged átmenetet. Ha tehát tudjuk, mily állást kell adnunk a nikolnak, hogy alakulni kezdő fellegünk fényét átbocsássa vagy letartŐztassa, ebből az állásból azonnal meghatározhatjuk a fény rezgéseinek irányát. E rezgéseket minden nehézség nélkül el fogják képzelhetni. Tessék a "fellegben" tetszésök szerint választani egy pontot s e pontból gondolatban oly egyenes vonalat vonni, mely merőleges a világító sugárra. Azok az éterrészecskék, melyek a felleg fényét e ponttól a szembe vezetik, erre a vonalra valamint magára a világító sugárra is merőleges irányban rezegnek. És ha ekként a fellegre, a kerék küllőiként, akár hány vonalat vonnak, az éterrészecskék mindezen vonalak mentében ugyanúgy rezegnek. Ha tehát egy síklapot gondolunk, olyat, mely merőlegesen
áll a képződő felleg hosszára, tehát a felleget keresztben vágja; úgy a teljesen sarkított rezgések, melyek oldalaslag kilövelnek, mind egyközűek lesznek e síkkal. E sík, a sarkított fény rezgési síkja. Kört is gondolhatnak, a kisérleti cső körül futót; s gondoljanak még e kör különböző pontjaira erősített húrokat. Feltéve már most, hogy e húrokat – valamennyit – a csőre merőleges irányban feszítik ki; s hogy e húrok úgy a csőre, mint az egyes húrokra merőlegesen irányzott ütések következtében rezgő mozgásba kerülnek: akkor a húrok részecskéinek mozgása képét viseli az éterrészecskék mozgásának. Reménylem, hogy most már tisztán el tudják elméjökben képzelni e rezgéseket.
765. A mi kék fellegünk, tulajdonságai szerint, nikolnak tekinthető; közte és egy valódi nikol között egytől egyig elérhetjük azokat a hatásokat, melyek a sarkító készülék sarkítója és elemzője [polarizátora és analizátora] között mennek végbe. Igy, például, vékony selenitlemezt – kristályosodott kénsavas meszet – csusztatván a nikol és a képződő felleg közé, megkaphatjuk a sarkított fény gyönyörű színes tüneményeit. A gipszlemez színe – tudják ezt sokan önök közül – a lemez vastagságától függ. Ha e vastagság egyforma, úgy a szín is az. Ha ellenben a lemez ékalakú, a vékony élétől a másik széle felé lassanként és egyenletesen vastagodó; szép, ragyogó színszalagokat kapunk, az ék szélével egyközűen futókat. Az efféle kisérletekre szolgáló lemezeknek alkalmasint a legjobb alakja az, melyet most a kezemben tartok, s melyet a boldogult Mr. Darker Lambethben – geniális férfiú a maga szakában – készített számomra. Közepén e selenit vékony, szélei felé pedig lassanként vastagodó. Beállítván e lemezt a nikol és a felleg közé, egyközű szalagok rendszere helyett szines gyűrűk rendszerét kapjuk. Legélénkebbek pedig e színek, midőn merőlegesen nézünk a felleg hosszára. Tökéletesen ezeket a jelenségeket észleljük, ha a napsugarakra merőleges irányban a kék égboltozatra nézünk.
766. Fellegünket eddigelé közönséges fénynyel világítottak meg s azt találtuk, hogy e fénynek az a része, melyet a felleg oldalaslag – maga körül minden irányban – visszaver, teljesen sarkított fény. Most majd azon hatásokat veszszük vizsgálat alá, melyek beállanak, ha a felhőt megvilágító fény maga is sarkított fény. A villanylámpa előtt, közötte és a kisérleti cső között el van helyezve e szép nikol, mely oly nagy, hogy az egész nyalábot felfoghatja és sarkíthatja. A nikol jelenleg úgy van állítva, hogy a belőle kikerülő és a fellegre eső fénynek rezgése síkja függőleges. Vajjon, hogy viselkedik a felleg most a fény iránt? A láthatatlan parányi, megszabott alkat nélküli részecskéknek ezen alaktalan halmaza igen meglepő módon mutatja a fény kétoldalúságát. E felleg tökéletesen képtelen felfelé vagy lefelé verni a fényt, holott vízszintes irányban szabadon veti jobbra és balra. Megfordítom a sarkító nikolt úgy, hogy az imént említett rezgéssík vízszintes legyen. Most szabadon veri a felleg a fényt függőlegesen felfelé és lefelé, de teljesen képtelen akár csak egy sugarat is vízszintesen jobbra vagy balra vetni.
767. Tegyük fel, hogy bolygónk légkörét egy a fényre nézve áthatlan burok környezné s hogy e buroknak a nap felé néző oldalán egy nyilása lenne, melyen a napsugár bevetődhetnék. Közvetetlenül meg nem világított levegő környezvén e sugarat, ösvénye tökéletesen olyan volna, mint a villanysugáré a fellegünkkel megtöltött sötét térben. Kék lenne a sugár ösvénye és sarkított fényt terjesztene köröskörül minden irányban, és pedig oly fényt, melynek sarkultsága tökéletesen ugyanolyan lenne, mint a mi kezdődő fellegünké. A napsugárnál szemlélhető azúr-kék tényleg megegyeznék az ily felleg azúrjával. Ha pedig nikol tétetnék a nyilásba, niely a bevetődő közönséges napfényt sarkítaná, mielőtt a légkörbe bejuthatna; úgy az ég színét létesítő részecskéknek épen olyan lenne a magukviselete, mint a mi kezdődő fellegünk részecskéié. Két irányban verődnék vissza a napfény, más két irányban pedig nem. A nap fényéből ki-
szakítván egy nyalábot s azt a világítatlan légkörön bocsátván át, képesek volnánk mind azt a hatást előidézni, melyet kezdődő fellegünk mutat. A midőn ily fellegeket létesítünk, az égnek, hogy úgy mondjam, egy darabját behozzuk a laboratóriumba, s elérjük velök mindazon hatásokat, melyek a nyílt égboltozaton fordulnak elé.
768. Ha már eddig is nem terheltem volna eléggé elméjöket, most átmehetnék egy csoport rendkívüli jelenség leirására, melyek akkor állanak be, midőn kezdődő fellegünk részecskéi nagyobbodván, valóságos felhőszerű tömeg állapotához közelednek. A selenitnek már említett gyűrűrendszere nagyon érzékeny kémszerül szolgál a sarkított fény felfedezésére. Ha deréklői, azaz merőleges irányban nézünk a kezdődő fellegre, a gyűrűk színe a legszebben ki van fejlődve; e színek élénksége azonnal csökkenvén, a mint rézsútosan nézzük a felleget. Folytassuk azonban az előbbit, s nézzünk tovább is a nikolon és a seleniten keresztül merőlegesen a fellegre: a részecskék gyarapodnak nagyságukban, a felleg durvább és fehéresebb lesz, a selenitszínek pedig mind gyöngébbek és gyöngébbek. A felleg végül megszűnik sarkított fényt lövelni a deréklői irányban, s ekkor a selenitszinek egészen elenyésznek. Ha most nézünk rézsútosan a fellegre, a színek ismét megjelennek és pedig nagyon élénken, ha nem is oly elevenek többé és oly tiszták, mint elébb voltak. A felleg tehát, miután a hosszára merőleges irányban megszűnt teljesen sarkított fényt indítani, még bőven áraszt ilyet a hosszára rézsútos irányban. A felleg szövevényének változtával, változik a legnagyobb sarkítás iránya.
769. De ez még nem mind; s hogy a többit, legalább félig-meddig megérthessék, egyet mást el kell mondanom a selenitszínek megjelenéséről. Arról már tettem említést, hogy ha a selenitnek egyenletes a vastagsága, úgy a színeződése is, sarkított fehér fényben, egyenletes. Tegyük fel, hogy a nikolt kellően állítván, a lemez színe a ragyogás tetőpontjáig fokozódott s tegyük fel, hogy e szín zöld legyen. Tengelye
körül forgatván a nikolt, a zöld mind gyöngébb és gyöngébb lesz. Ha a forgás szöge 45 fokra hág, a szín eltűnik; itt egy oly ponton haladunk át, melyet semlegesnek lehetne nevezni s melyen a selenit magaviselete nem olyan, mint a kristályé, hanem olyan mint valamely alaktalan üvegdarabé. Folytatván az elébbi forgatást, a lemezen ismét megjelenik egy szín, mely azonban nem zöld, hanem vörös. Ez is eléri maximumát a semleges ponttól mért 45 foknyi távolságban, vagyis 90 foknyi távolságban attól az állástól, mely a zöldet a maga maximumában mutatta. Tovább forgatván a nikolt, a szín másodszor is elenyészik, a vörös maximumának megfelelő állástől mért 45 foknyi távolságban. Itt a második semleges ponton vagyunk, melyen túl a zöld ismét megjelenik s a 180 foknyi forgatás végén ragyogása tetőpontjáig fokozódik. 90 fokkal fordítván tehát a nikolt, a kezdetbeli szinnek pótszinét idézzük elé.
770. Kiderül e kisérletből, hogy ha a nikolt forgatjuk, úgy a selenit gyűrűrendszere is megváltoztatja jellegét. Elő lehet állítani, hogy a kör közepe sötét, a körötte fekvő gyűrűk pedig élénken szinezettek legyenek. A nikolnak 90 fokkal való megfordítása világossá teszi a közepet s minden egyes pont, melyet ezelőtt egy bizonyos szín elfoglalt, most e színnek pótszinét mutatja. De, mit akarok e hosszú bevezetéssel? Azt szeretném kimondani – de csak akkor, ha bizonyos vagyok benne, hogy a jelenlevők mind megértik szavaimat – hogy a felleg úgy is változtathatja szövevényét, hogy e közben oly hatást gyakorol a fényre, mely a nikolnak 90 fokkal való megfordításával egyenértékű. Sajátságos belső hatásoknál fogva, melyekről itt nem akarok szólani, a kisérletí csövünkben levő felleg néha különböző szövevényű szakaszokra oszlik. Némely szakasz durvább a többinél, s néha megtörténik, hogy némelyeket szivárványszinűeknek lát a szabad szem, a többit pedig nem. Ha merőlegesen nézünk az ily fellegre nikolon és seleniten át, sokszor előfordul, hogy az egyik szakasztól a másikhoz menvén, egészen megváltozik a gyürűrendszer
jellege. Megkezdik például oly szakaszszal, mely sötét közepet ad és ennek megfelelő gyűrűrendszert; azután átmennek egy semleges ponton egy másik szakaszhoz s azt találják, hogy a rendszernek a közepe világos, s az előbbi gyűrűket a pótszinekben föllépő új gyűrűk helyettesítik, és pedig a középtől tökéletesen ugyanabban a távolságban. Megtörténik, hogy a három láb hosszú csőben lévő fellegen négy ily cserélődés is fordul elé. Az imént érintett változások pedig arra mutatnak, hogy a fellegnek egyik szakaszától a másikhoz valo átmenetelnél a sarkított fény rezgési síkja hirtelen 90 fokkal fordul meg; e változás egyesegyedül a két szakasz különböző szövevényének levén tulajdonítandó.
771. Megérthetnek most már – a mennyiben egyáltalán megérthető – egy igen szép tüneményt, melyet kedvező körülmények között a mi légkörünkben is lehetne észlelni. E kisérleti cső allyljodíd gőzzel töltetett meg, egy hüvelyknyi nyomásig; azután vizes sósavon keresztül bugyborékolt levegőből annyi bocsáttatott belé, a mennyi a többi 29 hüvelyk-nek megfelelt, azaz a mennyi bele fért. Az allyljodíd gőzein kívül tehát vízgőzök és sósavgőzök is vannak a csőben. A fény, miután egy darab ideig hat a keverékre, e szép kék színt létesíti. A "kezdődő felleg" optikai tulajdonságai és szövevénye tekintetében, mint már mondva volt, teljesen elüt a közönséges fellegtől; megtehetjük azonban, hogy a vízgőz akként csapódjék le e kísérleti csőben, mint a levegőben, s hogy olyan felleget alkosson, minők a légkörben keletkeznek. Ezen új és valódi felleg a kezdődő felleg azúrja középen fog lecsapódni. Kapcsolatban áll ugyanis a kísérleti csövei e légüres edény, melynek belső üre vagy harmadrésze a cső belső ürének. A közlekedés útja jelenleg el van e csap által zárva. Ha majd megnyitom e csapot, a gőzökből és a levegőből álló keverék be fog áramlani a légüres edénybe, a kisérleti csőben megmaradt vízgőz pedig valóságos felleggé esik majd össze, a kitágulással karöltve járó hűlés következtében. Most elé vannak készülve a kisérletre. Először oly
irányban nézem az azúrt, melyben élénk gyűrűrendszert ad sötét középpel. Megfordítván a csapot, a levegő megritkul és a felleg lecsapódik. Mi a következménye? az, hogy a rendszer közepe egy pillanat alatt világos lesz és a gyűrűknek minden egyes színe a maga pótszinébe megy át. Mialatt így nézem a felleget, lassanként szétoszlik az, úgy, mint a légköri felleg is néha szétoszlik az ég azúrjában; s az azúr, a mint ott, úgy itt is megmarad mögötte. A durvább szövevényű felleg, mint valami fátyol, ellebent; a kék szín ismét megvan; s az előbbi gyűrűrendszer, a maga sötét közepével és megfelelően szinezett gyűrűivel, ismét beállít.
772. Valamely tárgynak szemmel való észrevételére az kell, hogy a szemlélő reczehártyáját különzetes hatás érje. A tárgyat az által különböztetjük meg az őt környező tértől, hogy e tér fényéhez képest nagyobb Vagy pedig kisebb a fénye. Megváltoztatván akár a tárgy, akár a tárgy környezetének megvilágítását, mind a két esetben megváltozik a tárgy megjelenése módja. Vegyük például a fellegeket, a mint a légkörben úsznak, meg-meg szakítva az ég kék foltjai által. Mind az, a mi e kettő közül az egyiknek világítását változtatja, mind a kettőnek megjelenésén változtat; mert hiszen, mint mondva volt, a megjelenés a hatásbeli különbségtől függ. Már most az ég fényét, mint sarkított fényt, a nikol – tudják – nagy részben kiolthatja, holott a fellegét, mint nem sarkítottat, meg nem szüntetheti. Ez az oka, hogy jelentékenyen meg lehet változtatni nem csak az ég külsejét, mely valóban megváltoztatható, hanem azon fellegekét is, melyeknek az ég e része háttér gyanánt szolgál. Ha valamely rózsás felhő napnyugtakor a legnagyobb sarkítás táján úszik; úgy, a mint a mögötte fekvő ég fényét kioltjuk, azt okozzuk, hogy a felleg fényesebb karmazsin-vörösbe lobban fel. Dartmoor egének mult évi husvét-estéjén sajátságos vad volt a külseje. Csak imént vonult át rajta egy hózivatar; köröskörül a láthatár aczélfényű volt, és délnek vöröses gomoly és pehelyfelhők úszkáltak. Ez úszó tömegek, kioltatván
mögöttök az ég fénye, rögtön úgy tűntek elé, mintha valami hamvadó parázs egyszerre élénk izzásra szíttatott volna. Karmazsínpiros fellegekre és hótömegekre legpompásabb példákat találhatunk az Alpokban; ott tehát a legkedvezőbb körülmények között tanulmányozható az imént említett hatás. Csodás szép volt az Alpok pirulata 1869-ik év augustus 23-án este, habár nem érte el ragyogása és mélysége tetőpontját. Nap lemente táján fölmentem a lejtőkön, hogy jobb kilátásom legyen a Weisshornra. Csúcsának az a része, mely a Bel-Alpról látható, a naptól el levén fordulva, mályvaszinű volt; én azonban a hegység rózsaszinű gyámoszlopai közül szerettem volna egyet látni. Ez sikerült is egy ponton, nehány száz lábnyira a hotel felett. A Matterhornnak is, bár majd egészen árnyékban állott, karmazsin vetülete volt, nyugati vállán pedig mély, zavaros, vörös szín húzódott végig. A Domnak kimagasló fején kívül még négy hegyes csúcsát és oszlopát – valamennyit tiszta hóval borítva – is megpirosította a leáldozó nap fénye. Az Alphubel válla is hasonlóan volt szinezve; a Fletschhorn nagy tömege pedig, valamint a Mont-Leone hó csúcsa is izzva izzott.
773. Nikolon át nézvén a Weisshornt, eresze gyöngébben vagy erősebben pirult a hasáb állása szerint. A csúcs is változásoknak volt alá vetve. A nikol egyik állásánál halavány fehér színben jelent meg sötét háttéren; azután 90 fokra fordítván a hasábot, sötét mályvaszínű lett világos háttéren. Ép így változott a Matterhorn vörös színe is; de az egész hegység is feltünő változást szenvedett körvonalai határozottságában. E tájt nagyon opálozó volt a levegő; mintha ezüstös köddel lett volna telve, melyben a Matterhorn majdnem eltűnt. A nikol tökéletesen kiolthatta e ködöt s ilyenkor a hegység csodálatos tisztán és élesen szökött elé a körötte fekvő levegőből. Még bámulatosabbak voltak a Dom változásai. A mögötte levő égtől sok fényt lehetett elvonni, mert a legnagyobb sarkítás táján állott. Elhomályosíttatván az ég a nikol által, a Dom négy kisebb csúcsa és oszlopa, valamint
a főorom, az Alphubel vállával együtt, úgy kipirultak, mintha hirtelen meggyuladtak volna. Ez azonnal kialudt, a mint 90 fokkal megfordítottam a hasábot. E meglepő benyomást azonban nem az ég fényének csökkentése idézte elé egyedül. A levegő ugyanis, a mint említém, nagyon opálozó volt a Bel-Alp és a Dom között, s e közbetelepedett csillogás megszüntetése jelentékenyen emelte a hegység tisztaságát.
774. Efféle hatások nagyon szépen mutatkoztak augustus 24-én reggel. Délelőtt 10 órakor mind a három hegyre, a Dom, a Matterhorn és a Weisshornra igen jelentékeny volt a nikol befolyása. Nagyon meglepő hatások mutatkoztak ez órában a Domon és pedig azért, mert a néző szemétől e hegy felé húzott egyenes vonal tökéletes merőlegesen állott a nap által megvilágított tárgyak árnyékára, tehát közel merőlegesen magukra a napsugarakra is. A Matterhorn ősz csúcsát alig lehetett megkülönböztetni a körötte opálozó ködfátyoltól, de ha a nikol e fátyolt szétlebentette, a csúcs kiválott környezetéből s ott állt a maga merész körrajzában. Vissza kell pedig itt emlékeznünk arra, hogy midőn e hatásokat eléidézzük, egyéb nem változik, mint az ég a hegység mögött és a ködfátyol a hegység előtt; s hogy ezek azért változhatnak meg, mert az a fény, mely az égtől, és az, mely a világító ködtől érkezik, egyenes vonalban sarkított fény; s hogy a hótömegek és a hegység fénye, tapasztalás szerint, sarkítatlan fény s hogy ennélfogva a nikolnak nincs reá közvetetlen hatása. Nyilván való továbbá az is, hogy a köd nem azért mutatja elmosódottan a hegyeket, mintha valami közbetelepedett homályos test volna, hanem hogy a köd fénye az, mely a szemet kápráztatja és megzavarja, s ez által csökkenti azon tárgyak tisztaságát, melyekre a ködön át nézünk.
775. Ez eredményeknek közvetetlen befolyásuk van arra, a mit a művészek "légbeli távlatnak" neveznek. Letekintvén például az Aletschhornról, vagy valamely alacsonyabb hegyről az egymásmellé rakódott csúcsok sokaságára; egy
bizonyos finom kék köd minden egyes csúcsot és gerinczet – kivált ha a hegységek sötét szinezetűek, például fenyvesekkel födöttek – kiemel a mögötte fekvő hegységből. Igy e köd eltéveszthetetlenül világossá teszi a hegyek egymástól mért távolságainak viszonyát. A napsugarakra merőleges irányban nézvén e ködöt a nikolon keresztül, a köd elpusztul a legtöbb esetben, mert az a fény, melyet ebben az irányban kibocsát, tökéletesen sarkított fény. Ha ez megtörtént, vége van a légbeli távlatnak; s hegyek, melyek egymástól nagyon különböző távolságban feküsznek, úgy tűnnek elé, mintha ugyanabban az egy függőleges síkban emelkednének. A Bel-Alp közelében van például az Aletsch-glecscser leolvadásáhól eredő Massa pataknak kiömlő torka; mögötte fekszik egy magas hegyhát, fenyűkkel benőve. E hegyhát a Rónavölgy túlsó oldalán fekvő sötét lejtőkre vetíthető, közötte és e lejtők között levén az említett kék köd, mely messzire tolja vissza a távolabbi hegyeket. De a nap bizonyos óráiban ki lehet e ködöt oltani, s ilyenkor a Massa-hát és a Róna mögött fekvő hegyek úgy jelennek meg, mintha majd egyenlő távolságban lennének a szemlélőtől. Az egyik úgy tűnik elé, mintha a másiknak függőleges folytatása lenne. E köd változik a levegő hőmórsékével és nedvességével. Bizonyos helyeken és bizonyos időben majdnem oly kék mint maga az ég; de hogy megláthassuk a szinét, el kéll vonnunk figyelmünket a hegységtől és a fáktól, melyek a hegységet borítják. Valóságban e kék köd nem egyéb, mint a többé-kevésbbé tökéletes égnek egy darabja; ugyanoly módon keletkezik s ugyanazon törvényeknek van alávetve, mint maga az égboltozat. Az égben élünk és nem az ég alatt.
776. E pontokat a selenitlemez magaviseletével még tovább is lehet fejtegetni. Valamely augustusi verőfényes napon letekintvén a Bel-Alpról, nagyon észrevehető volt a kékes köd a Rónavölgyben. Este felé az ég, a szemlélőhelyemmel átellenben levő hegyek felett, a selenitlemezben gyönyörű szinezetű szivárványgyűrűket adott; de e szinek
elevensége alig változott, midőn a selenitlemezzel leebb-leebb tekintettem, úgy, hogy már nem a tér sötétsége, hanem a Rónavölgy mögött fekvő sötét fenyűk képezték számára a hátteret. A távolságot, keresztül a völgyön, egészen a szemközt fekvő hegységig, egyenes vonalban mérve, kilencz angol mérföldre becsülném: tehát kilencz angol mérföld vastag légtömeg, kedvező körülmények között, a sarkitásnak ép oly szines hatásait mutathatja, mint maga az ég.
777. Még egyszer: valamely táj fénye, ép úgy, mint a legtöbb tárgyé, két részből áll; az egyik rész a külső visszaverődéstől származik csupán, s e fénynek mindig ugyanaz a szine mint azé, mely a tájra vetődik. A másik rész azonban a tájat alkotó tárgyak belsejéből, egy bizonyos mélységből kerül elő, s az összes fénynek e része az, melytől a tárgyak különböző szineiket nyerik. A fehér napfény minden tárgyba behatol egy bizonyos mélységig; s egy része onnét, belső visszaverődés folytán, ismét elő kerül, a fény elnyeletése és visszaveretése a test egyéni tömeg-alkatának törvényei által levén megszabva. A táj tehát mintegy "megszitálja" a napfényt, s oly színben és színváltozatokban jelenik meg, a milyenben e fény, a megszitálódás után, jut a néző szemébe. Igy a fűnek ép zöld szine és a fenyűnek sötétebb szinezete tisztán soha sem jut a szembe, hanem mindig bizonyos mennyiségű idegen fénynyel keveredve, azzal t.i., mely a tárgyak felületén verődik vissza. E külsőleg visszavert fény bizonyos, keményebb ragyogást kölcsönöz a réteknek és erdőknek. Bizonyos körülmények között a nikol megszüntetheti e fényt, úgy, hogy a fűnek és a leveleknek igazi szinét láthatjuk. Az így megnézett fák és rétek a színezetnek oly gazdagságát és lágyságát árulják el, minőt soha nem mutatnak, mihelyt a felületen visszaverődött fény összekeverődhetik az igazi belső kisugárzás fényével. Nagyon jól megfigyelhető e hatás a fenyü tűlevelein, még jobban a nagylevelű fákon, de a leges-legfeltünöbb változásokon a kukoricza-tábla megy át, ha forgatott nikolon keresztül nézünk reá.
778. Az imént érintettekbez hasonló gondolatok és kérdések által indíttatva, mult óv augustus havában megmásztam az Aletschhorn csúcsát. Azok a hatások, melyeket az előbbi szakaszokban leirtunk, majdnem egytől egyig ismétlődtek a hegy csúcsán. Végig vizsgáltam nikolommal az egész eget. Arról, hogy a napsugarakra merőleges irány csakugyan a legnagyobb sarkítás iránya, nikolom mindenkor tanúskodott, akár egy magában használtam, akár kapcsolatban a selenitlemezzel. Azonban az égnek egy részén sem volt a sarkítás tökéletes. A mesterséges ég, melyet a már említett kisérletekben létesitünk, e szempontból tökóletesebbé tehető magánál a valóságos égnél; és az a pompás "maradék kék" is, mely a mesterséges égben megjelen, mikor a sarkítása már többé nem tökéletes, ez is nagyon elütött a bágyadt szinezödéstöl, mely az ógboltozaton maradt meg, miután az erősebb fény kioltatott. E bágyadt szineződés, különben, bizonyos anyagokkal mesterséges úton is elérhető.
779. A Matterhorn és a Mont-Blanc között fekvő lánczolat egész hosszán nagy volt a nikol hatása a hegységgel szomszédos ég fényére. Bámulatosak voltak néha a fény erősségének változásai. A szemlélő, ha kissé gyakorolja magát, könnyen megtanulja oly gyorsan mozgatni a nikolt egyik helyzetéből a másikba, hogy a fénynek váltakozó kioltódása és felvillanása egy pillanat alatt menjen végbe. Midőn ezt az imént említettem hegységre alkalmaztam, a fény és homály váltakozása a hegyek mögötti villogásra emlékeztetett. Valami hódolatot parancsoló fűződött ahhoz a gyorsasághoz, melylyel ama hatalmas tömegek, az említett vonal mentében, külsejöket és körrajzuk élességét a nikol hatása alatt változtatták.
780. Ime megkisérlettem bemutatni önöknek, miként lehet az ég szinét és sarkítását mesterségesen létesíteni; erre csupán a fényt szerteszóró részecskóknek parányisága kivántatik. Kiderült, hogy e hatások teljesen függetlenek voltak a részecskéket alkotó anyagok optikai jellegótől. A mesterséges és a természeti tünemények között pedig oly tökéletes
volt az egybevágás, hogy nem lehetett kétkednünk közös eredetök felett. Itt különben még roppant fontosságú gyakorlati következtetések is tárulnak fel előttünk. Tegyük fel, hogy azok a részecskék, melyek az é gboltozat kék fényét reánk árasztják, elpusztulnának; mi következnék ebből? A napsugarak áthatolnának a légkörön, anélkül, hogy oldalaslag szétszóratnának, a föld elveszítené az ég világosságát. Hogy pedig fogalmunk legyen e veszteség nagyságáról, tudnunk kell a szóban forgó fény minőségét. Az már tudva van önök előtt, hogy a növényeket a napsugarak táplálják; s minthogy az állatok növényekkel táplálkoznak, látni való, hogy ezeknek életét is elvégre a napsugarak tartják fenn. Úgyde, e sugarak óp oly vegyesek, mint birodalmunk vert pónzei. Chemiai változásokat létrehozó képességük tekintetében – pedig ily változások kellenek a növény életének – ép oly nagyon különböznek egymástól, mint az arany a róztöl. És épen a napsugarak aranya az, melyet az óg reánk hullat. Roscoe tanár megmutatta, hogy az égboltozat fénye, mely főleg a rövidebb bullámokból ered, a Kewi observatóriumban nagyobb chemiai értékű, mint a láthatár felett 42 foknyi magasságban álló, födetlen napfénye.* E szerint meg lehetne becsülni azt a veszteséget, melyet a Kewi növényvilág az ég elvesztével szenvedne. Roscoe a napfény iránt érzékeny chemiai állományokkal tett kisérleteket; s ennélfogva ellenvetésül azt lehetne mondani, hogy az ő sóira hatott sugarak talán nem ugyanazok, melyek a növényekre hatnak. De mindent tekintetbe véve s feltéve, hogy a megfigyelések alaposak voltak, nagyon valószinűnek tartom, hogy az égi fénynek, mint a növényi és ennek folytán az állati világ táplálójának, értéke a Roscoe által talált értéknél nem lehet sokkal csekélyebb.
* Procedings of the Royal Institution vol. IV. p. 637. Az egész értekezés rendkívül érdekes.