Prágai Magyar Hirlap, 1929. december (8. évfolyam, 274-296 / 2199-2221. szám)

1929-12-25 / 293. (2218.) szám

26 TRKGM-MAGfeaR-HtMiAP 1929 december 26, seerda. Útban az abszolút fagypont felé... Az abszohti null — ponthoz, — 273 Celsius Sokhoz sohasem érhet el az em­beri kutatás — Különös iszikaijelenségek az abszolút fagypont közelében Prága, december végén. Az elmúlt napokban egy kedves levelet kézbesített a posta. Szlo- veuszkÓFÓl jött, egyik előfizetőnk irta. Valami szakkérdésben kért a levél fölvilágositást, ami a repülés kérdésével volt összefüggésben. A Takéta-kisérletekre célozva, önkénytelenül ez a függő kérdés merült föl a levélíróban: S lesz-e a természetnek olyan rejtett kérdése, lesz-e olyan nehéz föladat, amelyet az emberi tudás fö! nem dérit, a technika meg nem valósit? Erre a függő kérdésre kívánok választ adni ebben a cikkben. Van egy olyan pont, amelyről egészen biz­tosan tudjuk, bogy az emberi tudás, a tech­nika csupán megközelítheti, de el nem ér­heti: ez az abszolút null-pont. A Celsius-hőmérő oszlopán a fagypont alatt a 273-ik rovátka jelzi a lehető legmélyebb tem- peraturát: Ez a pont a kezdete és a vége min­den molekuláris mozgásnak, amit közönsége­sen melegnek nevezünk. Az abszolút fagypont közelében Harminc éve annak, hogy Kamerlingh Onnes holland tudósnak első Ízben sikerült a héliu­mot cseppfolyósítani. Ennek az eredménynek legközelebbi következménye az a lehetőség volt, hogy a héliumnak légüres térben való elpárolog- tatása által sikerült megközelíteni az abszo­lút fagypontot. Pontosan —271.95 C fokú volt ez a hőmérséklet, 1.05 fokkal magasabb a fagypontnál, a ma is fönnálló rekord, a legmélyebb hőmérséklet, amit ember idáig előállított. Miért „abszolút" a —273 C fok? Persze, ott künn a világűrben még egy fok­kal nagyobb a hideg, ott a hőmérséklet leszáll a —273 C fokra, az úgynevezett „abszolút fagypontéra. De aztán: eddig és ne tovább! Számítások s a hőtan eredményei bizonyítják ezt. A meleg a molekuláknak a mozgása, ezeknek a legkisebb részeknek, amelyekre a test fizikailag fölbontható. Mennél melegebb a test, annál gyorsabban mozognak a molekulái. Ha a testnek van helye a kiterjedésre, akkor a molekulák mozgásának fokozódása a térfogat­nak, a test által betöltött térnek növekedétó- ben nyilvánul meg. Ha viszont a test megsza­bott térfogathoz kötött, mint pl. a zárt edény­be foglalt gáz, akkor a molekuláknak megnö­vekedett mozgása az edény falára gyakorolt nyomás nagyobbodásában nyilvánul meg. Ez a nyomás minden gáznál 1 C-foku fölmelegedés mellett a kezdeti nyomás 273-adával növekszik s fordítva, a gáz lehűlése alkalmával minden C-foknyi lehűlésnél a kezdeti nyomás 273-adával csök­ken, tehát —273 C foknál a nyomás 0, a mo­lekuláris mozgás megszűnt. A meleg azonban hogy többre is lásson... Otthoni meleg vár benneteket, tiszteljétek meg-a házamat s lép­jetek fedelem alá! A legények köszönésnyi időre abbahagyták a munkát, de aztán csak serényebben hajoltak az. asztal fölé. — Délnek alig híja, menjetek, mosdódjatok s asztalhoz készülődjetek, — mondotta most Bence József uram s a legények szép svában kivonultak a szobából. Kelemen jóleső nyugalommal telepedett le a fal mellett álló fedeles ládára. Hányszor ült ezen játszadozva, téli délutánokon, amikor a miihelyszobában melegen dalolt a kemence s odakinn, az ablak alatt fájdalmasan csikorgott az emberek talpa alatt a megfagyott hó! Vagy hányszor ült itt, a dolgozó legények görnyedő háta mögött minden időben, esős, ködös no­vemberi napokon és meleg nyári délutánokon is, amikor hűvös volt idebenn s a legények munka közben arcukba röppenő szemtelen le­gyekkel csatáztak. Ez a láda mekkora kicsi lett azóta! Pedig mekkora óriás, védelmező férőhely volt akko­riban! Kelemen lába lecsüngött róla, messzi magasban himbálta a padlótól s még arra is emlékezett, amikor mozdulni rajta, lelépni ró­la sem mert, mert félt, hogy belezuhan a mély­ségbe. Patkós kis csizmájával gyengécskén kopogott a ládán s nézegette, mint most, a rajta lévő rajzokat. Itt van a régi évszám, két­féléi a talpas kereszt, aztán a fonott koszorúk, a két üstökös, lófej és angyalok. Minden szí­nesebb, piros, fehér, violaszin, sárga, zöld fes­tékkel szebben ragyogó, mint maga a szines álomképben szivárvány. Kelement majd mindonnáp idehozta akkori­ban az apja. Felülhette a nagy ládára és itt­hagyta a dolgos legények között. Édesanyja már akkor nem élt, ez a láda, ez a szoba, ez a munkás világ szerette őt az édes anyai szere­tet helyett. Ezt a jó meleg érzét egyszeriben érezte most is, ahogy rátelepedett a ládára. Pedig lám. hosszú lábával most elérte már a padlót, nagyon is elérte. Kényolincson. begör- biJlfc térddej kellett a ládán ülnie, azon a he­lyen éppen, ahol a mélység fölött annyiszor ko­pogott patkóssarku, rezesorru kis csizmája. egyet jelent a molekuláris mozgással. —273 C foknál mélyebb hőmérséklet tehát nem le­hetséges. Az abszolút null-pont fogalmánál vágyóink. Sikerülhet-e az utolsó lépés ? Ha az abszolút nullpont, mint kezdeti pont alapján állítanánk össze hőmérőt, akkor a hő­mérsékletet csak egy irányban, fölfelé számíta­nánk. Ezen a hőmérőn a jég olvadási pontja (+)273 absz. fok lenne, a viz forrási pontja 373 absz., a réz 1356 absz. foknál lesz folyé­kony, a platina 2023 absz. fok körül. így hala­dunk fölfelé az abszolút nullától látszólag kor­látlan hőmérsékleti magasságokig. Amint mondottuk, az emberi kutatómunka eljutott már az 1 abszolút fokig. Hát vájjon az utolsó lépcsőt., azt a csekély egy C fokot, nem fogja-e megtenni? Elérkezik-e a nap. amelyen az abszolút fagypontot elzáró bástyá,k leomla­nak s a 0 fokra az emberi haladás kitűzheti diadalzászlaját? Az abszolút null-pontra ugyan­az vonatkozik-e, mint a föld északi és déli sarkára, amelyek végül js meghódoltak a ki­tartó szorgalomnak b az emberfölötti önfelál­dozásnak? A felelet csak egy lehet: Soha! Az abszolút nuíl-pontot soha el nem ér­hetjük. Mert ez nem földi fogalom, ez a hőfok a leg­nagyobb megközelítésben csupán a világűrben, a csillagok között lehetséges. Amint a földön a legtökéletesebb fizikai eszközökkel sem tudunk létrehozni ab&zolut vákuumot, teljesen légüres tért, éppen igy nem áll hatalmunkban a .molekulák mozgá­sát teljesen megszüntetni. Azt a. lökést, taszítást, amit a molekulák a még oly kis mozgásban lévő többi molekulától kapnak, nem tudjuk teljesen kiküszöbölni, vagyis másszóval a „hővezetést" nem tudjuk megszüntetni. Lehet, hogy a mostani rekord, az 1.05 foknyi távolság az abszolút nullától, megdől, a 0 pontot még jobban megközelítjük, de elérni soha nem tudjuk, mert földi viszo­nyok között élő földi lények vagyunk. Utazás az abszolút nullpont felé Nehéz és tövises volt az ut, amely a hőmér­séklet. határának közelébe elvezetett. Mennél mélyebbre szállottak alá, annál nehezebb volt a továbbhaladás. Egy-két adat megvilágítja ezt. A Celsius 0 foktól negatív irányban, lefelé haladó koordinátán kezdetben gyorsan lehet lefelé szaladni. Ha egy kiló havat harmadkiló sóval keverünk, —21 C fokú „hideg“-et ka­punk. Ezt a kísérletet most télviz idején bárki végrehajthatja. Három kg. chlorkalciumnak egy kg. sóval való keverése már —42 C fokú hideget ad. Mélyebb hőmérsékleteket a szilárd szénsav s a folyékony kéndioxid fölhasználásá­val kapunk. Ezeknek az anyagoknak fölhaszná­lása viszont csak akkor vált lehetségessé, ami­kor a szénsav és kéndioxid szilárddá tételére, illetve cseppfolyósitására megfelelő eljárást ta­láltak és gépeket alkottak. Szénsavas hónak és folyékony kéndioxidnak keverése már —82 fokú temperaturát eredmóuyezett s ha légszi­vattyúval a meleget vezető levegőt a lehető­séghez képest eltávolították, a temperatura már —106 fokra csökkent le. Ezen a ponton iktassunk közbe néhány szót az ilyen mély hőfok méréséről. A higanyhőmérő —39 C foknál már föl­mondja a szolgálatot, mert a higany megfagy. A múlt tél abnormális viszonyai között ez több- helyütt megtörtént. —80 C fokúig az áthyl- alkohollal töltött termométert lehet használni, még mélyebb hőfoknál a termométercsövet technikai peutannal töltik meg s ezt a hőmé­rőt —200 fokig lehet használni. —190 fok alatt csaknem kivétel nélkül az úgynevezett ellen­állási hőmérőt használják, ami azon az elven alapszik, hogy a hőmérséklet, csökkenésével a fémek elektromos ellenállása is csökken. Pla­tina-, vagy még inkább arany-ellenállási termo­métert használnak. A hideglaboratórium Most térjünk vissza az abszolút fagypont felé vezető útra. Hogy a különböző anyagoknak, szervezetek-’ nek a mély hőmérsékleti fokokon megnyilvá­nuló magatartását tanulmányozni lehessen, Heike Kamerlingh Onnos 1880-ban Leidenben „hidoglaboratóriumot" létesített, ötévi munka után már —217 C fokú hőmérsékletet ért el. Folyékony oxigénnek elpárologtatásával sike­rült olyan hőfokot produkálnia, amely már csak 56 foknyira volt az abszolút null-ponttól. Folyékony hidrogén elpárologtatásával azután a —259 C fokig tört előre Onnes. 14 foknyira volt az abszolút nullától. Ezt könnyű leírni és egyszerű tudomásul venni, de hogy milyen ap­rólékos, fáradságos volt ez a laboratóriumi munka, azt csak az tudja elképzelni, aki meg­gondolja, hogy 28 övi szakadatlan munkába került, inig a leideni tudós eljutott az abszolút fagypont közelébe. Akkor pedig, araikor már öawen iámért gázokat cseppfolyósítani tud­ták. a héliumnak is meg- kellet adnia magát. 1908 julius 10-ike volt a nagy nap Reggel hat óra előtt kezdett Kamerlingh On­nes munkatársával a nagy munkához. Huszli- ternyi hidrogént cseppfolyósítottak, hogy azt a hélium lehűtésére használják föl. Délután négy órakor végre volt már hajtva a nagy tett, a tudós láthatta a szenzációs eredményt, mint vált a konok, dacos héliumgáz viztlszta, könnyen gördülő folyadékká. Ezzel azután — mint említettük — az ember egyfoknyi távolságra jutott az abszolút fagy­ponttól. Onnes, a berlini Neret s mások most már különböző kísérleteket végeztek eddig isme­retlen mély hőmérsékleti fokokon s elsősorban a fémeknek elektromos áramvezető képességé­re vonatkozólag jutottak egészen sajátos és meglepő eredményekre. Mielőtt ezeket ismertetnők, rövid összefogla­lásban elmondjuk a molekulák, atomok és elektronok természetére vonatkozó tudnivalókat. A legkisebb részek, amikre a testeket fizikai eszközökkel széttagolni lehet, a molekulák. (A szó a latin moles = tömeg szóból származik.) Még a legtökéletesebb fizikai eszközök sem eléggé tökéletesek ahhoz, hogy a tagolásnak ezt az arányát valamelyik anyagnál el lehetett volna érni. Indirekt utón azonban egyes anya­gokat nagyon nagy mértékben lehet megosz­tani, igy egyetlen csöpp vörös tinta megszinez egy vödör vizet, egészen parányi illatszer illa­tával megtölthet egy nagy szobát stb. Ezek a részecskék azonban még mindig rettentő sok molekulákból állanak. Hogy milyen parányiak a molekulák, azt csak szemléltető képpel tud­juk érzékeltetni. Kiszámították, hogy egy viz- csöppben körülbelül annyi molekula van, ahány vizesöpp van a Földközi tenger egész meden­céjében. Fizikai tekintetben ezzel elértük az osztha­tóság határát.. Kémiailag azonban — vagyis ami a test anyagszerüségét illeti — a szétosz­tás tovább megy. Egy molekula hidrogén két hidrogénatomból áll, egy oxigénmolekula pe­dig két oxigénatomból. Ha bárom atom oxigén egyesül egy molekulává, ózon áll elő, ez a sa­játos gáz, amely vihar után frissítő illattal árasztja el a levegőt. Hogy az atom nagyságát is érzékeltessük, megemlíthetjük, hogy egy gram hidrogén 635 trillió atomot tartalmaz. Az atomokról szóló tan még nem elegendő ahhoz, hogy a különböző atomok különböző magatartását megmagyarázzuk. Miért van a réz atomjának más tulajdonsága, mint az oxi­génének, a hidrogénének, vagy a kén atomjá­nak? Ezen a ponton az elektron-elmélet vezet jelentékeny lépéssel tovább. Azt mondja ez az elmélet, hogy minden kémiai atom pozitív töl­tésű magból s körülötte keringő negatív tölté­sű elektronokból álL A mag tömege s fölépí­tése, s a negatív elektronok száma s elrende­zése szabja meg az atom tulajdonságát. Elektromos ellenállás és hőállapot Az elektromosság vezetése a fémekben az elektronokról szóló tan szerint nem más, mint a negatív elektronok áttolóddá egyik atomból a másikba. Az elektromos ellenállás továbbá egy és ugyanazon fémben annál nagyobb, mi­nél vékonyabb dróttá húzzák a fémet. Mivel az elektronoknak, mint az elektromosság hor­dozóinak a fém molekulái között kell keresni útjukat, ezek állandóan gátolják őket. A vas­tagabb drótban természetesen ugyanannyi elektronnak több a lehetősége utjának folyta­tására, mint a vékonyabban, tehát a vastagab­ban az elektromos ellenállás csekélyebb « az elektronoknak a molekulákkal való folytonos összeütközésben leadott ereje is, ami fölmele- gités alakjában jelentkezik, csekélyebb. Minél vékonyabb a drót, annál vakítóbban izzik az elegendő elektromos energia hatására, mint ezt minden fémszál-lámpánál látjuk. Ha a vezetéket melegítjük, az ellenállás na­gyobb lesz, mert a föl melegedés egyet jelent a fokozódó molekuláris mozgással. Az elektro­noknak nehezebb lesz a molekulák növekvő zűrzavarán keresztülvonulni. Fordítva azt kel­lene föltételeznünk, hogy a lehűlésnél az ellen­állás csökken s az abszolút 0 foknál az ellen­állás a legcsekélyebb értékére száll. Ha a mo­lekulák nyugalmi helyzetbe jutottak — abszo­lút 0 foknál megszűnik a molekuláris mozgás —-, az elektronok a legzavartalanabb mozgási lehetőségre tesznek szert. Ennek a tételnek a helyességét kísérletek igazolták. —200 C fokos hőmérséklet mellett a rézdrót nyolcszor jobban vezet, mint a 0 fok C-nál. 4.2 absz. foknál a higany ellenállása a 234 absz. foknál (a higany fagypontja) mutat­kozó ellenállás ötszázad részére csökkent. Ek­kor azonban, csak néhány század hőfokkal mé­lyebben, az ellenállás hirtelen a kezdeti ellen­állás egy milliomod részére sülyedt alá, mig 1.8 absz. foknál már .csupán egy milliárdnyi részét teszi. A higany tehát fokkal nagyobb Páll Miklós. KARÁCSONY A tornyok csúcsán lágy hófe&él És fönt sötét szürkéskék az ég... A káilyhakiirtön dudál a szél 8 az ablakokon virít a jég... Az uccdn fenyőfát cipelnek, Gond törte, sápadt emberek .., S a harangok csengve izennek: „Örvendjetek, mert megszületett...!" mértékben vált vezetővé, amint ezt magasabb hőfokon tett tapasztalatok után várhatták. Na­gyon vékony, higanyszálakon nagy Ampére- tömegeket vezettek s a fém a legcsekélyebb mértékben sem melegedett föl. Ezt a jelensé­get, amely más fémeknél is föllép, Kamerlingh Onnes tuB/ezető képességnek nevezi. A higanynál 4.2 absz.. a eiükuől 3.8 absz., az ólomnál 6 absz. foknál lép föl a tül- vezető képesség állapota. Perpetuum mobile és spec fikus me eg Ahol nincs ellenállás, nincs súrlódás sem. A súrlódás okozza végeredményben a mozgás megszűnését. Ha a súrlódást végleg kiküszöbölhetnénk, megvalósithatnók a perpetuum mobilét. Most már gondoljuk végig a következőket: Képzeljünk egy zárt fémdrót ot, amely folyé­kony héliumban fekszik. Ebben a fémgyűrűben elektromos áram fejlődik ki, vagy ami ezzel egyértelmű — az elektronok mozgásnak in­dulnak benne. Ha a súrlódást teljesen kiküszö­bölnek, az elektronoknak az örökkévalóságig kellene a drótban keringeniük, vagy más sza­vakkal: a fémgyűrű örökös árammal volna te­lítve. Kamerlingh Onnes bebizonyította, bogy igen tartós áramok léphetnek föl. 1.8 absz. foknál egy ólomdrótban négy napig keringett ói áram újabb hozzávezető* nélkül Még ala­csonyabb hőfokon a 4 napból hét ek, hónapok, évek, évszázadok válnak s nyitva állana az ut a perpetuum mobile felé, ha... és a következtetésre minden figyelmes olvasónk rájut.— eljutnánk valaha az abszo­lút 0 fokhoz. A mély hőfokok mellett végzett kísérletek még más váratlan eredményekre is vezettek, így érdekes Nernst megállapitása, hogy az abszolút 0 ponttól már elég jelentékeny távolságban a specifikus meleg nullával egyenlő. A -specifikus meleg az a melegmennyi-ség. mely szükséges ahhoz, hogy a test hőmérsékletét egy fokkal emelje. Távol az abszolút nullától megközelithetőle-g ugyanannyi a specifikus me­leg, akár -f-14 fokról kell emelnie 15 fokra a test hőmérsékletét, akár 401 fokról 402-re. A mély hőfoknál azonsán a helyzet egészen más. A rézzel végzett kísérleteknél például kide­rült, hogy —-240 C foknál a specifikus meleg egy tizedét, —250 C foknál egy huszadát teszi a 0 C foknál érvényes specifikus melegnek. A gyémántra vonatkozólag a Specifikus meleg —231 foknál megmérhetetlenül csekély. Az organizmus és a laboratóriumi hideg Nagyon érdekesek azok a kísérletek, ame­lyek arra vonatkoznak, milyen a laboratóriumi hidegben az élettevékenység? A párisi P. Becquerel búza-, lóhere- s fehér mustármagva- kat szárított +40 C fokú hőmérsékletben ogy féléven át s elküldötte ezeket a magvakat Ka­merlingh Onnes laboratóriumába, ahol bideg- ségi kezelés alá vették. Három héten keresztül —190 C fokú hőmérsékleten folyékony leve­gőben, azután 77 órán át —250 fokú hőmér­sékleten folyékony hidrogénben tartották az üvegcsöveket. Azután visszaküldötték Párisba. Becquerel professzor a magvakat +28 C fokú hőmérsékleten nedves gyapotba rakta s kide­rült, hogy csirázóképességük éppenugy meg­maradt, mintha nem mentek volna keresztül sem melegsógi, sem hidegségi kúrán. Eleicsirák a világűrben Ebből a szempontból semmi ellenvetést nem lehet támasztani Svante Arrheniusnak, az 1927 október 2-án elhunyt kiváló svéd tudósnak egyik kozmogomiaí elmélete ellen, amely sze­rint az élet egyik égitestről a másikra —273 C fok hőmérsékletű világüröu keresztül a su­gárnyomás révén plántálódik át. A sugárnyomás abban áll, hogy a másodper- cenkint 300.000 km. sebességgel továbbhaladó fénysugarak egészen könnyű, apró óletcsirács- k,ákat, mikroszkópikus ólő lényeket szállíta­nak magukkal, ezek pedig csirázóképességük et a világűr abszolút hidegében sem veszítik el. Ott künn, a végtelen világűrben, a titokzatos fényétherben, a hőmérséklet az abszolút null- ponton van. Ott ugyanis alszik a molekulák élete, nincs molekuláris mozgás, csupán az ato­mok élnek „nulla pontnyi energiájukban". In­nen ömlik szót minden energia s minden tömeg, amely szintén nem egyéb, mint az energiának sűrűsödési góüa. Inneu. a világ temetőjéből... Itt azonban minden ujja is születik. Uj töme­gek, uj csillagok, uj világok keletkeznek. Itt, a világ esülőíöldjón..,

Next

/
  • Layout
  • Zoom
  • Rotation
Thumbnails
Contents