A világegyetem élete és megismerésének története a legrégibb időtől napjainkig - 07

Total number of words is 3767
Total number of unique words is 1705
22.2 of words are in the 2000 most common words
31.3 of words are in the 5000 most common words
36.4 of words are in the 8000 most common words
Each bar represents the percentage of words per 1000 most common words.
a csillagok helyzetváltozásának kutatásánál már rendelkezésére állott,
azt találta, hogy ezen változások elég jelentékenyek. Azt is
megfigyelte, hogy az ég némely részén a csillagok közeledni látszottak
egymáshoz, míg az ellenkező ponton távolodni látszottak egymástól; ezen
jelenséget a látószög változásával magyarázta, amely alatt a tárgyak
megjelennek előttünk. Midőn közeledünk egy tárgyhoz, a szög nagyobbodik,
midőn távolodunk tőle, kisebbedik. Ezen esetben a «tárgyak» a
csillagokat összekötő vonalak. Ebből kiindulva Herschel meg tudta
állapítani azon pontot, amely felé a nap és a hozzátartozó égitestek
vándorolnak.
A csillagok ezen mozgását, amelyet Halley figyelt meg először, a
csillagok «saját mozgásának» nevezik. Ezt rendesen a csillagoknak az ég
háttere felé való eltolódásával mérik, amely háttér rendkívül nagy
távolságban lévő igen sok csillaggal van telehintve. Az ég hátterét
alkotó csillagok mozgását rendkívül nagy távolságuk folytán nem lehet
észrevenni.
Nagy felfedezéseket rendesen kétellyel fogadnak. Nem kisebb ember, mint
Bessel állította azt, hogy Herschel felfedezése kétséges. Viszont
Argelander, aki a csillagok helyzetére és fényük intenzitására vonatkozó
gondos méréseivel nagy érdemeket szerzett, Herschelt pártolta és
véleményét a későbbi csillagászok megerősítették, akik közül különösen
Kapteynt kell kiemelnünk. A következő gondolatok részben Kapteyntől
erednek: A csillagképek idők multával lényegesen megváltoznak a
csillagok saját mozgása folytán. A csillagok semmiképen sem mozognak
párhuzamos pályákon, de nem is egyenlő sebességgel, mégis az ég egy-egy
területén egy-egy túlnyomóan uralkodó irány vehető észre e mozgások
különböző irányai között. Nevezzük ezeket «eredő irányoknak».
Ha most ezen «eredő irányokat» belerajzoljuk az ég glóbuszába, akkor azt
vesszük észre, hogy a különböző irányvonalak a glóbusz egy pontjából
látszanak kisugározni, amely pontot «apex»-nek nevezzük; ez
nyilvánvalóan az a pont, amely felé a nap közeledik, a csillagok ugyanis
onnan minden irányban eltávolodni látszanak. Ez természetesen a
csillagoknak csupán az imént említett «eredő irányú» mozgására áll,
amely iránytól minden csillag saját mozgása folytán kisebb-nagyobb
eltérést mutat. Abból azonban az is kitünik, hogy a csillagok egymáshoz
képest is változtatják helyzetüket és nem a nap az egyedüli csillag,
amely előre halad. Kapteyn idevágó rajza oly szemléletes képet nyujt,
amelyből kétségtelenül következik Herschel véleményének helyessége.
Wright azon állítását, hogy a tejút csillagai, mint a bolygók a
naprendszerben, ugyanazon irányban mozognak, Schőnfeld és Kapteyn
vizsgálat alá vették. Semmiféle alapot sem találtak ily szabályszerűség
feltételezésére. Viszont Kapteyn más szabályszerűséget figyelt meg. A
csillagok saját mozgása két különböző csillagraj létezésére látszott
utalni, amelyek közül az egyik az Orion csillagzat Xi csillaga felé, míg
a másik ellenkező irányban mozog. Ezen törvényszerűség további
vizsgálata valószínüleg új, érdekes magyarázatra fog vezetni.
Ezen jelenségek még érdekesebbé váltak azáltal, hogy sikerült több
állócsillagnak a naptól való távolságát meghatározni, még pedig az égen
leírt évi látszólagos mozgásaikból. Arisztarchosz és Kopernikusz szerint
a föld a térben kering, azért kell, hogy az év valamely szakában
közelebb álljon egy bizonyos csillaghoz, mint az év bármely más
szakában. Eszerint joggal várhatnánk bizonyos időszakos változásokat, és
remélhetnők, hogy némely csillagképet az év folyamán növekedni, majd
ismét csökkenni fogunk látni.
Azonban ily változásokat megfigyelni nem sikerült, ezért már
Arisztarchosz fölvette, hogy a csillagok oly távol vannak tőlünk, hogy a
látószög változása észre nem vehető. Kopernikusz is osztotta e
véleményt; de Tycho Brahe e változásokat annyira valószinütleneknek
tartotta, hogy ez nála egy okkal több volt arra, hogy a földet a térben
mozdulatlannak és a világegyetem középpontjának tételezze fel. A
csillagászok azonban fáradhatatlanul kutattak tovább ez irányban, míg
végül Arago és Bessel csillagászoknak 1809-ben, illetőleg 1838-ban
sikerült megállapítaniok a Hattyú csillagkép 61-es csillagán gyönge
előre-hátra tartó évi mozgást. Ezen mozgásból számították ki a csillag
távolságát; az oly nagynak bizonyult, hogy a fénynek tíz év kell, míg e
csillagról a naphoz jut; e távolság tehát tíz fényévet tesz ki. Egy
fényév 9×1012, vagyis körülbelül tízbillió kilométer, vagy a föld naptól
való távolságának 63,000-szerese.
Más csillagok távolságát mindjobban tökéletesedő műszerekkel határozták
meg. Az Alfa Centauri csillag áll legközelebb a naphoz, bár a kettő
közötti távolság még mindíg 4·3 fényévet tesz ki. Nyolc csillag,
közöttük a Sziriusz, 10, vagy kevesebb fényévnyi távolban van. A mi
földrészünk feletti csillagos ég-részleten a csillagok közti
középtávolság kissé több, mint 10 fényév. Huszonnyolc szomszédos
csillagot ismerünk, melyek tőlünk való távolságai 20 fényévnél kisebbek,
és 57 csillagot 30 fényévnél kisebb távolsággal. Arisztarchosznak és
Kopernikusznak tehát igaza volt. Ezzel a legutolsó kételyt is
elhárították, amelyet a földnek pályáján való mozgása ellen felhoztak.
Ha már ismerjük a csillag saját mozgását, azaz a látószög változását és
a csillag távolságát, akkor kiszámíthatjuk a valódi sebességet. Ezen
módszerrel azonban a sebességnek jobban mondva csak azon összetevőjét
nyerjük, amely a látóvonalra merőleges. A következő sebességeket
példaként közöljük: a Véga sebessége 10 km, az Alfa Centaurié 23, a
Kapelláé 35, a Hattyú 60-nal jelzett csillagáé 61, az Arkturuszé 400 km
másodpercenkint.
Ha ismernők továbbá a csillagoknak a látóirányba eső sebességi
összetevőjét, ki tudnók számítani az egész mozgását. A szinképelemzés,
mely 1859 óta ismeretes és egészen átalakította a csillagászatot,
valamint Doppler elve segítségével azt is meghatározhatjuk. Ezen
sebességek az imént említett öt csillagnál rendre a következők: −19,
−20, +20, −62, −5 km másodpercenkint. A plusz azt jelzi, hogy a csillag
távolodik a naptól, a minusz, hogy közeledik feléje. E számok azt
mutatják, hogy a csillagoknak nagy a sebességük, mivel a földé a
pályáján körülbelül 30 km másodpercenkint.
A csillagoknak a látóvonal irányába eső mozgásából könnyebben lehetett
az ég azon pontját kiszámítani, amely felé a nap közeledik, mint a
csillagok úgynevezett saját mozgásából. Campbell egy ilyen számításánál
azt találta, hogy a nap másodpercenkint 20 km-nyi sebességgel közeledik
oly pont felé, amely igen közel egybeesik a csillagok saját mozgásából
kiszámított hellyel. Tehát tovább nem kételkedhetünk abban, hogy e
jelenségeket helyesen magyarázták. Igen érdekes volna azt meghatározni,
hogy a nap az égnek mindig ugyanazon pontja felé közeledik-e, azaz
egyenes irányban mozog-e, vagy pedig görbül-e kissé pályája? A görbülés
nagyságából meg tudnók azt határozni, hogy minő erők befolyásolják a
napot pályájában. Ilyféle megfigyelésekre azonban még sokkal rövidebb
idő állott rendelkezésünkre, semhogy ezen kérdésre ma felelhetnénk.
Az azonban bizonyos, hogy nem áll az, amit Kant és Wright hittek, hogy
t. i. minden látható csillag ugyanazon középponti égitest körül mozog.
Valójában mozgásaik teljesen szabálytalanoknak látszanak. Ezért tehát
nem valószinütlen, hogy a nap kalandos útjaiban valamikor beleütközik
egy más csillagba, vagy ködfoltba. A napnak százezerbillió évig kellene
előrehaladnia, míg ugyanoly nagyságú és fényű csillaggal ütközhetne
össze. De ezen zavartalan előrehaladási időköz nagyon megrövidülhet,
mivel valószínűleg sokkal több kihűlt nap lebeg a térben, mint fénylő. A
nap azonban igen könnyen belekerülhet valamely ködfoltba, aminő igen sok
van az égen. Sok ködfolt óriási területet foglal el, holott a
legfényesebb csillagok legnagyobb távcsöveinkben aránylag csupán
pontoknak látszanak. Gyakran vetik fel azon eszmét, hogy a napot útjában
ily ködfolt fogja feltartani, és hogy az összeütközés következtében
hőfoka az izzásig fog emelkedni. Így úgynevezett új csillaggá válna,
amilyen volt az 1901-ben fellángolt Perzeusz. A következő fejtegetés
kimutatja majd, hogy ez utóbbi következtetés nem lehet helyes. Laplace
szerint a naprendszer tömege egykor ködfolt volt, amely lapos korong
alakjában a Neptun pályájáig terjedt ki. Ha felvesszük, hogy e korong
vastagsága átlag nem volt nagyobb, mint a mostani napátmérő tízszerese,
akkor e ködfolt sűrűsége megközelítőleg 420 milliószorta kisebb volna,
mint a napé. Ha a nap ily ködfoltba jutna, 28·3 km[6] átlagos
sebességgel, akkor egy év alatt áthatolna e gáztömegen, amelynek súlya
nem lehet nagyobb, mint a nap súlyának kétmilliomod része. A nap
gyorsasága megfelelően csökkenne, középhőmérséke pedig körülbelül
0·2°-al emelkedne. A hőemelkedés igen lassú volna, és nem eredményezne
hirtelen föllángolást, aminő új csillagoknál tapasztalható. Valamely
csillag ily kis fényváltozása alig vonná magára figyelmünket. A
nagykiterjedésű ködök anyaga oly ritkának látszik, hogy aligha idézhetné
elő az esetleg behatoló égitest fellángolását.
Fellobbanás csak akkor állana elő, ha a nap más csillaggal ütközne
össze, vagy pedig, ha a köd középső, összesűrűdött részeibe kerülne.
Fénye akkor a mainak több száz-, vagy ezerszeresére emelkedne és «új
csillagnak» mutatkozna. Másrészt azonban a ködök a napok közötti
összeütközéseket – úgy látszik – meggyorsíthatják. Ugyanis igen sok
anyag gyűlik bennük össze, amely az ég minden részéből oda kerül: kis
meteorok, üstökösök és mindenek fölött kozmikus por. Ezen égi vándorok
oly kis tömegüek, hogy fennakadnak a ködben, a ködszerű anyag
összesűrűsödik körülöttük, és ily módon nagyobb testekké növekednek.
Ennek következményekép az összehúzódás folytán kiss izzó csillagok
válnak belőlük. Ha most a nap útjában ilyen testekre akad, és azokkal
összeütközik, akkor a sebessége csökken. A ködön való áthatolása még
nehezebbé válna. A napok ilyen módon, ha hosszú időszakon keresztül
hatalmas kiterjedésű ködtömegeken vándoroltak át, fennakadhatnak a
ködtömegben. Sokkal nagyobb annak a valószínűsége, hogy egy ködfoltba
került nap összeütközik egy már ott előbb megakadt nappal, semmint
annak, hogy a csaknem üres térben két nap összeütközzék.
Mindezen oknál fogva lényegesen csökkentenünk kell a nap szabad térben
való száguldásának időtartamát; az előbb kiszámított idő század része,
tehát körülbelül 1000 billió év nem lesz túlsok. Nem szükséges
kiemelnünk, hogy az ilyen becslések egész bizonytalanok, és hogy csak
megközelítő képet akarunk adni ezzel az égitestek lehető
élettartalmáról. A napunkhoz hasonló tömegű két égitest összeütközéséből
támadható valószínű következményeket «Világok keletkezése» című művemben
kimerítően leirtam. Két óriási gázáramlat tör ki az egymásra rohanó
napokból, és a határtalan térben mérhetlen messze elnyúló kettős
spirálist alkot, amely a ködfoltok legjellemzőbb alakja. A kiáramló
anyagok főleg a nehezen sűríthető gázak, leginkább hélium és hidrogén,
valamint könnyebben sűrűsödő kis részek, amelyek mind oly nagy
sebességre tesznek szert a kitörésnél, hogy a középponti tömeg vonzási
területétől el tudnak távolodni. Aztán elvesztik sebességüket és hosszú
időn át csaknem változatlan helyzetben maradnak, anélkül, hogy spirális
alakjukat változtatnák. A kisebb erővel kitaszított tömegek
visszahullnak a kitörés helye felé; útközben találkoznak más, később
kitaszított részekkel, főleg gázakkal. Végül az egész anyag egy
középponti tömeg körül, amely (amint már Buffon felvette) a lökés
következtében heves forgásba jut, messzire kiterjedő, szilárd és
folyékony részektől áthatott gázködöt alkot. Legbelül van egy erősen
izzó középponti test, ennek a térfogata az ütközés után lényegesen
nagyobbodott és fokozatosan átmegy a körülötte forgó gáztömegbe.
Ilyennek képzelte Laplace azon ködfoltot, amelyből a naprendszer
keletkezett. Ha Laplace eszméit a későbbi megfigyelésekhez képest
módosítjuk, akkor képet nyerhetünk arról, hogy kezdődhet újra egy
naprendszer fejlődése a ködfoltból. Ezen felfogásban Buffon és Laplace
nézetei némiképen összeolvadtak.
A legnagyobb a sebessége a fényes Arkturusz csillagnak, amely körülbelül
400 km másodpercnyi sebességgel száguld tova. A naptól való távolsága
200 fényév, és kisugárzott fénye igen hasonlít napunk fényéhez. Ezért
óriási tömegűnek kell lennie. Sőt kiszámították, hogy a napnál
50,000-szer nagyobb lehet. Elképzelhetjük az ilyen rendkívüli sebességű
két óriás-nap összeütközésének következményeit. A kitaszított gáztömegek
oly forgórendszerbe terülnének ki, amely valószínűleg határtalanul,
minden irányban, majdnem ugyanazon síkban terjedne ki. Azt képzelhetnők,
hogy a tejút ily módon keletkezett, ha nem merülne fel az a nehézség,
hogy a rendszeren belül nem ismerünk középponti testet (l. lentebb
Ritter véleményét). Ily óriási ködtömegben az évek milliói folyamán
nagyszámú kis csillag gyülhet össze, amelyek valószínűleg összeütköznek
és új forgórendszereket alkotnak. Csaknem minden új csillag a tejút
közelében merül fel, amelyben a csillagok összehasonlíthatatlanul
sűrűbbek és gyakoriabbak, mint az ég más részében. Új csillagok kihülése
után csak gáztömegeket látunk, aminő gáztömegek jelentékeny számban
találhatók a tejút közelében. Ha a ködhalmazok a bevándorolt
portömegeken összetömörűlnek, csillagrajok keletkeznek, aminők szintén
főleg arrafelé fordulnak elő. A spirális ködfoltok, a színképükből
itélve, csillagrajok, amelyek oly távol vannak tőlünk, hogy nem vagyunk
képesek bennük csillagokat megkülönböztetni. Ezek különösen az ég azon
részein fordulnak elő, ahol aránylag legritkább a csillag, a tejút
sarkainál, vagyis tőle legtávolabb. Ott azonban sok van. Így pl. Wolf
egyetlen lemezen, amelyre lefényképezte az egyik csillagképet, «Berenike
haját», nem kevesebb, mint 1528 ködfoltot talált, amelyek legnagyobb
része valószínűleg a spirális alakúak csoportjához tartozik.
A csillagok összetételének kiderítését főleg a színképelemzésnek
köszönhetjük. Úgy amint Herschel a ködfoltokat látszólagos fejlődési
fokozatuk szerint osztályozta, a csillagokat is aszerint sorozták
osztályokba, amelyek a legforróbb állapotban lévőkkel kezdődnek (amelyek
fénylő színkép vonalakat adnak és ennélfogva legközelebb állanak a
gázszerű ködfoltokhoz, amelyekből valószínűleg keletkeztek) és a
kihülőfélben lévő sötétvörösekkel végződnek. Ezen fényes csillagok után
következnek a sötét égitestek; ezek között az első csoportba tartoznak a
szilárd kéregnélküliek, (ilyen valószínűleg a Jupiter is), aztán
következnek azok, amelyeknek, mint a földnek is, kemény kérgük van.
A csillagokban leggyakrabban feltünő elem a legforróbbakban a hélium; az
utánuk következő hőfokú fehér csillagokban a hidrogén, azután a
közép-hőfokú sárga csillagokban, amelyekhez napunk is tartozik, a
kalcium, magnézium, vas és más fémek, végül a legkevésbé izzó vörös
csillagokban szénvegyületek, közöttük a cián. Nem helyes az az állítás,
hogy a csillagokban nem találtunk oly elemeket, amelyeket a földön nem
ismerünk. Pickering például több csillag színképében oly vonalakat
figyelt meg, melyeket semmiféle földi elem színképével nem tudott
azonosítani. Igaz, hogy ezen vonalakat nagyfokú valószínűséggel a
hidrogénnek tulajdonították, de nem sikerült a hidrogént ilyen fajú
sugárzásra indítani. A nap szinképében is találtak még fel nem ismert
vonalakat. Az aránylag nem rég óta ismert spektrumvonalak között
legfontosabbak a hélium vonalai. Az úgynevezett koronium-vonal, amely a
napatmoszféra külső részének, a «koronának» legjellemzőbb vonala,
szintén még ismeretlen elem színképe. Azonban egészben véve a csillagok
és a föld elemeinek színképei megegyeznek. Maxwell 1873-ban a
következőket mondja: «A térben fényük segítségével és pedig kizárólag
csak azáltal oly csillagokat fedezünk fel, amelyek oly távol vannak
egymástól, hogy semmiféle anyag sem vándorolhatott át az egyiktől a
másikhoz és ezen fény mégis azt mondja nekünk, hogy mindegyik csillag
ugyanazon atómokból van felépítve aminőket a földön találunk.» Érdekes,
hogy ugyanaz a nagy kutató még abban az évben meghatározta azon erőt
amely az anyagot csillagról-csillagra viszi, a fény nyomását. Három
évvel később Bartoli bebizonyította, hogy nemcsak a hő- és a fénysugarak
hatnak nyomóerővel, hanem mindennemű sugárzási energia nyomást fejt ki.
Azonban ezen új egyetemes erő kozmikus fontosságát nem vették
tekintetbe, míg 1900-ban meg nem mutattam, hogy ennek segítségével sok,
addig még érthetetlen jelenséget egyszerű módon meg lehet magyarázni.
A sugárzási nyomás következtében a nap légkörének összesűrűsödött kis
csöppjei messzire eltávoznak a naptól és a térben oly sebességgel
haladnak, hogy elérik a fény sebességének néhány százalékát. Oly
csillagok közelében, amelyeknek sugárzása fölülmulja a napét, a kisebb
csöppek gyorsasága igen erősen megnövekedhet, ámbár a fény sebességét
sohasem érheti el. Sőt úgy látszik, hogy nagy sebességük gyakori
jelenség, mivel a legtöbb csillag fehér fényű, míg napunk fénye sárga és
azért amazok erősebben sugárzanak. E végtelen időn át kitaszított kis
részek segítségével a napok állandóan anyagot cserélnek. Ennek
következtében a felépítés minden eredetileg létező különbsége
kiegyenlítődhetett. Ezen folyamatban, mint a természetben általában, a
hidegebb testek, ez esetben a hidegebb csillagok a melegebbek rovására
növekednek.
Nem valószínütlen, amint azt a «Világok keletkezésé» című munkámban
jeleztem, hogy a meteoritek, más világok e különös hirnökei, az ilyen a
térbe kikerült cseppekből alakulnak ki. A meteoritek egészen sajátos
felépítésükben és összetételükben lényegesen különböznek a földön ismert
ásványoktól és kőzetektől, úgy a plutóiaktól, amelyek a föld folyékony
belsejének megmerevedése folytán keletkeztek, mint a neptuni eredetű
kőzetektől, amelyek a víz hatása alatt tengerek fenekén jöttek létre. A
meteoritek gyakran tartalmaznak üvegszerű részeket, melyekből arra lehet
következtetni, hogy gyorsan hültek le. Mások nagy kristályokat
tartalmaznak, amelyek azt mutatják, hogy hőmérsékletük hosszú időn át
egyenletes lehetett. Ugyanazon meteorit szomszédos részei feltünő
különbségeket mutatnak összetétel és felépítés tekintetében, ami arra
vall, hogy anyagának különböző eredetűnek kell lennie. Nem tartalmaznak
vizet, sem hidrátokat (víztartalmú vegyületeket) és az egész
természetes, mivel részecskéik a nap közelében jöttek létre, ahol a
hidrogén és oxigén még nem egyesültek vizzé. Azonban szén és hidrogén
vegyületeit tartalmazzák, amelyek a gyönge fényű csillagok és a
napfoltok spektrumaiban gyakoriak, továbbá a földön könnyen bomló
kloridokat, szulfidokat és foszfidokat, amelyek csupán oly légkörben
támadhattak, amely víz- és oxigénmentes volt. Viszont hiányzanak azon
ásványok, melyek a mi plutói eredetű kőzeteinkben általánosak, így a
kvarc, ortoklász, savas plagioklázok, csillám, amfibol, leucit és
nefelin, amelyek a föld belsejéből jövő magma differenciálódása által
jönnek létre.
Hogy ezen differenciálódás létrejöhessen, nagy megolvadt tömegekben való
hosszú időtartamú diffuzió szükséges, tehát kis cseppekben nem jöhet
létre. A meteoritek összes tulajdonságai, még a nagyon gyakori szemcsés
felépítés is, melyet chondrikus felépítésnek neveznek, könnyen
megmagyarázhatók a kis cseppekből való kialakulással. Hogy olykor nagy
kristályok is előfordulnak bennük, az vagy valamely oldóanyag jelenlétén
(szénoxid, a vas és nikkel számára) alapul, vagy azon, hogy a meteorit
egy része hosszabb időn át nagy hőnek volt kitéve, amint az azon
üstökösöknél előfordul, amelyek közel jutnak a naphoz. Schiaparelli
klasszikus kutatásai e téren bebizonyították, hogy az üstökösök,
különösen ha közel állanak a naphoz, meteorrajokká oszlanak fel.
Ezek a nap által kitaszított kis csöppek főleg a ködfoltok legkülsőbb
részeinek kiterjedt gáztömegein gyülnek össze, amelyek a gyakran
elektromos kozmikus por hatására felvillannak. Ezen fény jellemző a
ködfoltok sajátos gáz spektrumára. A ködfoltokban nagy hideg uralkodik,
azért a csöppek gázaik egy részét, különösen a szénhidrogéneket és a
szénoxidot a felületükön összesűrítik és azáltal, ha összeütköznek,
egymáshoz tapadnak. Ily módon a csöppek lassanként meteoritekké
növekednek és folytatják útjukat a térben.
Ezeken a sugárzási nyomás által kidobott részecskéken kívül, a napok
gáztömegeik egy részét is kicserélik; e gáztömegek a napok
összeütközésénél a térben mindenfelé kiterjednek. Azáltal is juthat
anyag egyik naptól a másikra, hogy a ködfoltok külső részeinek
gázmolekulái távoli napok átvett sugárzása folytán oly gyors mozgásba
jutnak, hogy elválnak a ködfoltoktól és kirohannak a térbe. Ezért tehát
Maxwell azon véleményét, hogy semmiféle anyag sem juthat egyik
csillagból a másikba, tovább nem fogadhatjuk el.
Az utolsó húsz év alatt a hősugárzás törvényeire vonatkozó ismereteink
rendkívül bővültek. Erre vonatkozólag Stefan és Wien felfedezései a
legfontosabbak. Stefan törvénye azt mondja, hogy az a test, amely
sugarakat sem vissza nem ver, se át nem bocsát, oly meleg mennyiséget
sugároz ki, amely abszolut hőmérsékletének negyedik hatványával arányos
(−273° C-tól mint nulla ponttól számítva). Wien törvénye azt mutatja
meg, hogyan van valamely test teljes sugárzása különböző fajú
hősugarakból összetéve a spektrum szineinek megfelelően. A szilárd kérgű
bolygók és holdak hőmérséklete az első törvény segítségével
kiszámítható. Ezt először Christiansen számította ki. Azon hőmennyiség
ismeretes, melyet valamely égitest a naptól nyer. Ha kemény kérge van,
csaknem ugyanannyi hőt sugároz ki a térbe mint a mennyit a naptól nyer,
ezért hőmérséklete megközelítőleg állandó. Az említett sugárzási
törvények segítségével tehát kiszámítható a hőmérséklet. A légkör
nélküli bolygóknál és holdaknál, amilyen a Merkur és a mi holdunk, ezen
számítások helyes értékeket eredményeztek.
Ha a testeknek van légkörük, az a viszonyokat némely tekintetben
megváltoztatja, amire már Fourier utalt a tizenkilencedik század
kezdetén. Tény az, hogy a légkör a behatoló napsugarakat más, általában
nagyobb mértékben engedi át, mint azon hősugarakat, amelyek sötét testek
felületéről indulnak ki. Fontos szerep jut ebben a vízgőznek és a
szénsavnak, amint azt már más alkalommal kifejtettem. A legtöbb geológus
megegyezik abban, hogy a váltakozó geológiai koroknak, amelyekről az
akkor élő szervezetek maradványai tanuskodnak, alapja főleg a levegő
szénsavtartalmának változása volt, ez viszont az akkori vulkáni működés
fokától függött.
Bolygórendszerünkre vonatkozó ismereteink lényegesen gyarapodtak a föld
abszolut súlyának meghatározásával, amiből könnyen ki lehetett számítani
fajsúlyát. Ily méréseket először Cavendish végzett 1798-ban.
Összehasonlította azon vonzást, amelyet egy 30 cm átmérőjű nagy golyó
gyakorolt egy inga kis gömbjére, azzal a vonzó erővel, amelyet a kis
gömbre a föld gyakorolt. Kiszámította, hogy a föld fajsúlya 5·45.
Cavendish kisérletét azóta sok kutató megismételte és módosította; a
végeredmény az, hogy a föld középsűrűsége 5·52. Mivel a föld külső
kérgének átlagos fajsúlya 2·6 körüli (a közönséges kőzetek fajsúlya),
fel kell vennünk, hogy a föld belseje annál nehezebb. Mindamellett fel
kell tételeznünk, hogy a föld belseje 50 km mélységben már cseppfolyós,
mivel a fúrt üregekben kilométerenkint 30 fokkál emelkedik a
hőmérséklet. A földrengési hullámok terjedésének, valamint az inga
lengésének megfigyelése megerősítik e feltevésünket. Még mélyebben, 300
km körüli mélységben a föld egész magva valószinüleg gáznemű. Azonban a
mélységben oly rendkívül nagy nyomásnak kell lennie, hogy a sűrűségre
nézve keveset határoz, hogy vajjon szilárd, cseppfolyós, vagy légnemű
halmazállapotban vannak-e az anyagok. Valóban döntő szerepe csak a
hőfoknak van. Ha tehát a naphoz közelebb eső bolygók középsűrűsége
sokkal nagyobb, mint a távolabbaké, vagy mint magáé a napé, akkor annak
valószinüleg az az oka, hogy a naphoz közelebb eső bolygóknak sokkal
alacsonyabb a középhőmérséklete, viszont a a távoli bolygóknak (a
többivel ellentétben) valószinüleg nincs szilárd kérge. A föld nagy
középsűrűsége arra mutat, hogy a magva nehéz fémeket tartalmaz.
Különösen azon feltevésre van alapunk, hogy a vas a föld belsejének
legfontosabb alkatrésze, épúgy, mint a napnak és a fémes meteoriteknek
is.
Rőmer, dán tudós, Cassini, híres párizsi csillagász asszisztense
1675-ben rendkívül fontos felfedezésre jutott; rájött, hogy meg lehet
mérni a fény sebességét. Megfigyelte a Galilei által felfedezett
Jupiter-holdakat. Ezen holdak elsötétülnek, ha a bolygó árnyékába
lépnek, és ezen fogyatkozások igen pontosan megfigyelhetők. És mivel az
égitestek forgási ideje változatlan, azért a fogyatkozások között eltelt
időnek is állandónak kell lennie. Rőmer megfigyelései nem erősítették
meg e feltevést. Ha a föld a Jupiterhez legközelebbi helyzetébe jutna és
mindkét bolygó állana, akkor a fogyatkozások pontosan ugyanazon
időközökben ismétlődnének, mondjuk 1 nap és 18 óránként. Ha a föld a
fogyatkozás után azonnal pályájának az előbbivel ellenkező helyére
menne, akkor a legközelebbi fogyatkozás, amely megint 1 nap és 18 óra
mulva következik be, annyival később vehető észre, amennyi idő kell
ahhoz, hogy a fény befussa a földpálya átmérőjét. Ez átlagosan 997
másodperc. Rőmer sokkal többnek találta ezt az időt, 1320 mp-nek. A föld
azonban oly rövid idő alatt, 1 nap és 18 óra alatt, természetesen nem
futja be pályája felét; amíg ezt megteszi, saját mozgása folytán 105
fogyatkozás következik be; a Jupiter mozgása következtében még 11 járul
hozzá. De az időkülönbség ugyanaz marad. Rőmer e megfigyeléséből,
valamint a föld pályájának valószínű átmérőhosszából, a fény sebességét
másodpercenként 313,000 km-re becsülte. Viszont, ha a földön megtudnók
határozni a fény sebességét, akkor a fogyatkozások késéséből kitudnók
számítani a föld pályájának tényleges átmérőjét. Ezt meg is tették. A
legismertebb méréseket Fizeau, Foucault és Michelson végezték. Szerintük
a fény sebessége az üres térben 300,000 km másodpercenként. Eszerint a
földpálya sugara 149·5 millió km. Közvetlen csillagászati meghatározások
is csaknem ugyanazon számot adták.
Laplace ideje óta két nagy bolygót fedeztek fel, az Uranuszt (1781-ben)
és a Neptunuszt (1846-ban), továbbá sok kis bolygót, amelyek a Marsz és
a Jupiter között keringenek (ilyen most körülbelül 600 ismeretes). A
legelsőt közülök Piazzi fedezte fel 1801 január 1-én, a Cereszt. Mind
balról jobbra kering, pályáik síkja különböző hajlású. A legnagyobb
hajlásszögük 34.83°. Pályáik excentricitásai is igen különbözők, a
maximum 0·383.
Különösen érdekesek a kettős csillagok. Nagy buzgalommal foglalkozott
velük Herschel Vilmos, később Struve és legutóbb See. Több esetben
sikerült meghatározni e csillagok mozgását közös súlypontjuk körül; így
lehetővé vált, hogy pályájuk excentricitását kiszámítsuk. Legutóbb a
csillagok színképének tanulmányozásával jutottak rá arra, hogy a
csillagok nagy része előre és hátra mozog. Ebben az esetben is sikerült
az excentricitásukat meghatározni. Ezek igen különböznek bolygóink
pályáitól, amelyek csaknem köralakúak. A közvetlenül megfigyelt
csillagpályák excentricitásai 0·13 és 0·82 között ingadoznak.[7]
Néhány kettőscsillagnál sikerült a két égitest tömegét is meghatározni.
Ha napunk tömegét egységnek vesszük, akkor az Alfa Centauri két
csillagának tömege 1 és 1, a Sziriuszé 2·2 és 1, a Prokioné 3·8 és 0·8,
az Ofiuchusz 70-es csillagáé 1·4 és 0·34, a Pegázus 85-ös csillagáé 2·1
és 1·2. Látjuk ezen számokból, hogy e csillagok csaknem mind nagyobbak a
napnál. A «spektroszkópikus kettős csillagok» megfigyelései hasonló
eredményre vezettek. Több esetben a két csillag egyike oly gyenge fényű,
hogy nem látható, ezért sötét kísérőnek nevezik. Az Algol aránylag kis
tömegű és sajátságosan változó csillag, melyet néha részben elfed sötét
kisérője. Az Algol átmérőjét 2.130,000 km-re becsülték, kisérőjét
1.700,000 km-re. Mindakettő tetemesen nagyobb a napnál, melynek átmérője
1.391,000 km. Mindamellett keringési idejük alapján kiszámított tömegük
a nap tömegének csak 0·36, illetőleg 0·19 részének adódik. Fajsúlyuk a
napénak csak 0·1 része. Egy másik változó csillag a Herkules Z csillaga,
Hartwig megfigyelései szerint, két óriás-napból áll, amelyek egymás
körül 45 millió km távolságban keringenek; átmérőjük 15, illetőleg 12
millió km; tömegeik 174, illetőleg 94-szerte nagyobbak, mint a napé;
You have read 1 text from Hungarian literature.
Next - A világegyetem élete és megismerésének története a legrégibb időtől napjainkig - 08