A Hét 1985/2 (30. évfolyam, 27-52. szám)
1985-07-19 / 29. szám
Tudomány-technika ROBERT HOOKE PŐRÉI Wight szigete a La Manche-csatornában fekszik, alig tíz kilométernyire déli irányban Portsmouth angliai kikötővárostól. Területe 381 négyzetkilométer, felszínét krétamészkö dombok borítják (a legmagasabb is csak 240 méter). A sziget éghajlata kellemes, gyakran süt a nap; az enyhe telekről és a nem túl forró nyarakról az Atlanti-óceán gondoskodik. Itt látta meg a napvilágot 350 évvel ezelőtt, 1635. július 18-án Robert Hooke, a XVII. századi angol természettudomány egyik különös, mindamellett igen eredeti, tehetséges és sokoldalú alakja. Apja lelkész volt, nem valami tehetős ember, de becsületére legyen mondva, nem hagyta elkallódni jóeszű fiacskáját: Oxfordba küldte tanulni, igaz szolgadiákként, akinek a tanulás mellett — megélhetése fejében — különböző szolgálatokat kellett elvégeznie gazdag diáktársai körül. Robert Hooke kezdetben csillagászatot tanult, majd a híres vegyész, Robert Boyle (1627—1691) famulusa és munkatársa lett. Boyle kivált a gázok fizikai és kémiai kutatása terén szerzett magának érdemeket, de azt már kevesen tudják, hogy a legtöbb kísérletet nem ő, hanem ügyeskedő tanítványa, Hooke végezte. Valószínűnek látszik, hogy Robert Hooke a Boyle mellett eltöltött esztendőkben szerkesztett meg több olyan berendezést és műszert is, amelyeket az utókor a nevével hozott kapcsolatba. Csupán találomra említenék néhányat ezek közül, hiszen valamennyit felsorolni szinte lehetetlen volna. Hooke készített először sűrűségmérőt (aerométer), amely segítségével a folyadékok és a gázok sűrűségét mérte Boyle laboratóriumában. Egy további találmánya az esőmérö, de különböző tengerfenékvizsgáló műszereket is szerkesztett. Tökéletesítette a hőmérőt (kezdőpontnak a jég olvadáspontját javasolta), a légszivattyút és a barométert; ez utóbbit — helyesen feltételezve azt, hogy a légnyomás egyre csökken, ha fölfelé haladunk — alkalmasnak tartotta a tengerszintfeletti magasság mérésére. Boyle és Hooke az égést is tanulmányozták és megpróbálták elméletileg is megmagyarázni ezt a különös vegyi folyamatot. Érdekes módon kísérleteik és megfigyeléseik akár a helyes magyarázat megtalálását is lehetővé tehették volna, hiszen jó nyomon idnultak el. Hooke például megállapította, hogy légüres térben az anyagok nem égnek. Sőt, már azt is tudták, hogy bizonyos anyagok súlya az égés befejeztével nagyobb lesz, s mivel zárt edényben végezték a kísérletet, még azt is meg tudták állapítani, hogy égés közben csökkent a bent lévő levegő térfogata. Mindezt csupán úgy kellett volna értelmezni, mint ahogy azt 100 évvel később Lavoisier tette, s akkor megspórolhatták volna a világnak a sok zűrzavart okozó ftogisztonelméletet. Sajnos nem így történt; Boyle feltételezte, hogy a lángban valamilyen mérhető súlyú összetevő található, ez lép reakcióba a fémmel, s ezért lesz a keletkezett „fémmész" — ma már tudjuk, hogy fémoxid — nehezebb a fémnél. Az fel sem tűnt neki — pedig a famulusa figyelte meg —, hogy a vákuumban nincs égés, még az egyébként igen gyúlékony kén sem kap lángra. Hooke az égés tanulmányozása közben azt is megfigyelte, hogy a vas szenet vesz fel magába, ha faszénnel hevítik, s acél keletkezik. Boyle és Hooke útjai később elváltak, s Robert Hooke-ot az optika kérdései kezdték el foglalkoztatni. Egy pompás mikroszkópot szerkesztett, amellyel szinte minden keze ügyébe eső tárgyat megvizsgált. A parafában megfigyelte a nagy sejteket; leírta és 1665- ben megjelent Micrographia or philosophical description of minute bodies (A parányok tana avagy az apró testek bölcseleti leírása) — röviden csak: Micrographia — című munkájában le is rajzolta a leveleken élősködő rozsdagombák teleutospóráját, anélkül persze, hogy sejtette volna, mit lát. Mindenesetre ez volt az első olyan rajz, amely egy gomba szaporítószervét ábrázolta. A gombák szaporodásáról és táplálkozásáról Hooke-nak teljesen téves elképzelései voltak, de tökéletes megfigyelő volt, rajzai és leírásai alapján az utókor jól rekonstruálhatta, hogy mit is látott a mikroszkóp segítségével. Leírta egyebek között a kékpenészt, s valószínűleg ő volt az, aki először látott állati egysejtűt is, egy foraminiferát: „Miközben alkalmasint egy darabka tengeri homokot vettem szemügyre különböző kisebb, egytagú nagyítólencsével, észrevettem, hogy egy homokszem pontosan olyan formájú volt, azaz úgy tekeredett, mint egy csigaház.'' — olvashatjuk a Micrographiában. A Micrographia azonban korántsem csupán „mikrobiológiai szakkörtyv" volt; szó esett benne a kristályoktól kezdve minden olyan alakzatról és képződményről, amelynek jól megfigyelhető mikroszkopikus szerkezete volt. Sajnos az elmélet nem volt Hooke erős oldala, ráadásul nagyon sok minden érdekelte, így számtalan dologba belekapott, de semminek sem járt a végére. Ebből rengeteg kellemetlensége, vitája, porös ügye is támadt, s általában a rövidebbet húzta, sajnos igen gyakran még olyan esetekben is, amikor neki volt igaza. Az utókor objektivitására és elfogulatlanságára sem számíthatott, hiszen általában olyanokkal akasztott tengelyt, akik a XVII. század legnagyobb tudósai voltak. Isaac Newtonnal többször is prioritási vitába keveredett. A legismertebb és a két tudós viszonyát teljesen megmérgezö polémia az általános tömegvonzás kapcsán robbant ki közöttük. Az ügy előzményeit és részleteit nincs helyem ismertetni, ezért csak a lényegre szorítkozom. Robert Hooke, mint a Royal Society (Királyi Társaság) titkára felkérte Newtont, mondjon véleményt Hooke egyik hipotéziséről, arról, amely azt állítja, hogy a bolygók égi mozgása két komponensből egy érintöirányú egyenesvonalú mozgásból és a központi test felé irányuló vonzás okozta mozgásból tevődik össze. Newton udvariasan válaszolt, de lényegében kitért a kérés elől, helyette inkább egy feladatot javasolt a tudós társaságnak: menjenek föl egy magas toronyba, ejtsenek onnan le egy követ és figyeljék meg, hova esik le. Newton szerint nem a torony tövébe, hanem attól távolabb, keleti irányban, mivel a föld forog. S ha a kő tovább haladhatna a föld középpontja felé, akkor spirális pályát írna le. Hooke nem értett egyet Newton véleményével; szerinte a kö inkább déli irányban fog leesni és szó sincs spirális pályáról, hanem ellipszisről — s ebben az esetben neki volt igaza. Szóval így kezdődött a gravitációval kapcsolatos polémia, amelynek köszönhetően megszületett Newton nagy műve, a Principia. Itt minden a helyén volt, s már régen nem a kövek esése volt a téma, hanem a világmindenség mozgása. De azért írás közben akadtak problémák. Például hogyan lehetne matematikailag leírni egy ellipszis mentén haladó test mozgását? Hooke azt bizonygatta, hogy ő adta Newtonnak a kellő inspirációt, amikor közölte vele, hogy a testek között ható vonzóerő fordítva arányos a testek közötti távolság négyzetével. Newton ezt nem volt hajlandó elismerni, s arra meg már egyáltalán nem lehetett rábeszélni, hogy Hooke-ot is megemlítse a Principia Bevezetőjében, mint olyan személyt, akinek szintén köszönhet valamit. Amíg Hooke volt a titkára, addig a tájékát is elkerülte a Royal Societynak, s midőn 1703-ban, Hooke halálát követően ö lett a társaság elnöke, egyik legelső teendője az volt, hogy eltüntesse vetélytársa arcmását — ezért nincs egyetlen hiteles ábrázolás sem Robert Hookeról. Hooke és Newton egy másik vitája — korábbi az imént említettnél — a fénytannal, pontosabban a fény természetével kapcsolatos. Hooke szerint a fény hullámzás. Newton szerint részecskék árama. Az utókor érdekes módon mindkettőjüknek igazat adott, hiszen a fény bizonyos esetekben hullámzásként máskor viszont részecskék módjára viselkednek. Hooke — Newtontól függetlenül — fölfedezte a vékony hártyákon és rétegeken keletkező színjelenségeket, megfigyelte a fényelhajlást. A mikroszkóp mellett a távcsövet is tökéletesítette, ö volt például az, aki fonalkereszttel és mikrométerrel szerelte föl a távcsövet, amely így alkalmassá vált arra, hogy pontosabban megfigyelhetők legyenek az elmozduló égitestek. Robert Hooke-ot építészként is számontartják, a nagy londoni tűzvész után egyike volt az újjáépítést irányító tervezőknek. Nyilván ennek a tevékenységnek az eredménye a libella, amelyet magyarul vízszintmérönek nevezünk, illetve a noniusz, amely a hosszúságok és a szögek mérésénél a pontosabb leolvasást teszi lehetővé — ezeket szintén Hooke találta fel. A fizikából talán sokan ismerik a Hooke-törvényt, amely az anyagokra ható erő és az általa előidézett méretváltozás közötti összefüggéseket írja le. A rugalmas anyagok vizsgálata során eljutott az órákhoz is: egy speciális gátszerkezetet készített, amely nélkül a rugós órák aligha működhetnének. A hajszálrugós billegőt Huygens is fölfedezte, emiatt nézeteltérésük is támadt. Hooke ingaórát is szerkesztett, de az utókor szemében Huygensé a feltalálás érdeme. Végezetül néhány szót Hooke hangtani kutatásairól. 1681-ben egy olyan szirénát szerkesztett — egy tengely körül forgó fogaskerékhez fémlapot szorított —, amely segítségével különböző rezgésszámú hangokat tudott kelteni. Szirénájával fiziológiai kísérleteket is folytatott; azt vizsgálta melyik a legmélyebb és a legmagasabb hang, amelyet az emberi fül még képes meghallani. Talán ez a hevenyészet felsorolás is meggyőzi a kételkedőket arról, hogy itt volna már az ideje igazságot szolgáltatni Robert Hookenak a majd' háromévszázados pörben. LACZA TIHAMÉR Az idős emberek és az alvás Az alvás feltétlenül szükséges ahhoz, hogy * szervezetünk megpihenjen. Érettebb korban mind kevesebb alvásra van szükség. Ezt az alvást ajánlatos azonban két részre osztani. Fő része természetesen az éjszaka legyen, a rövidebb pedig ebéd után. Az ebéd utáni alvás azért fontos, mert aki kora reggeltől tevékenykedik, az délre rendszerint elfárad, ráadásul az ebéd után a vér a gyomorba gyülemlik és az ember elbágyad. Ilyenkor ajánlatos fél vagy egy órácskát szundikálni. Az éjjeli alvásról tudni kell, hogy nem mindegy, mikor hajtjuk álomra a fejünket. Lehetőleg már éjfél előtt aludjunk el, mert akkor nyugodtabb és hasznosabb lesz az alvásunk. Hányszor megtörténik, hogy a jónak ígérkező tévéfilm miatt fennmaradunk éjfélig vagy éjfél utánig. Utána lefekszünk, de hiába alszunk 8 órát, ébredés után úgy érezzük, mintha hiányozna valami, rossz a közérzetünk, fáj a fejünk, szédülünk, az alacsony vérnyomásban szenvedők még el is esnek vagy meg-megszédülnek. Ez azért van, mert szervezetünk hozzászokott egy alvásritmushoz, amiből ha valamilyen okból kizökkenünk, annak fáradtság lesz a következménye. Legnagyobb szükségünk az éjfél előtti alvásra van, mert akkor álmodunk a legjobban. Amíg alvásunk alatt nem álmodunk, addig csupán testileg pihenünk, s csak az álmodási időszak alatt (2—20 perc) pihenünk meg lelkileg, mert akkor regenerálódik a központi idegrendszerünk. Ha ezt az álmodást elszalasztjuk, akkor reggel hiányérzetünk van. Felmerül a kérdés: ha altatót veszünk be, akkor ki lehet-e küszöbölni ezt a hiányérzetet? Sajnos nem, sőt rosszabbodik a helyzet. Hogy miképpen, azt a következő összefüggések bizonyítják: egy idős ember rövid ideig ható altatót vesz be este, hogy elaludjon; az alvás bekövetkezik, de rossz közérzete lesz másnap. Ennek az az oka, hogy az egyes altatók az alvás első 4 órájában kimondottan kiradírozzák az álmodási időszakot. A természeten nem lehet kifogni, mert megbosszulja magát, s ez így van az álmodási időszak mesterséges elnyomásával is. Az álmok mintha felhalmozódnának, nagy feszültséggel visszatérnek az altató hatásának elmúlta után, és hihetetlenül érdekes jelenség történik. A felhalmozódott álmok olyan intenzitásúak. hogy az amúgy is idős és beteges ember (magas vérnyomásban, gyomorfekélyben, szívbetegségben szenvedők) például azt álmodja, hogy valaki felizgatta, veszekszik vele, és ezt olyan erősen éli át, hogy álmában infarktust kaphat, a magas vérnyomásúak krízisbe eshetnek és agyvérzést kaphatnak, sőt a rég begyógyult gyomorfekély is kiújulhat. Tehát némelyek számára hihetetlenül életveszélyes lehet az altató használata. Ebből is kitűnik, hogy 60 év után nem szabadna erős hatású altatókat szedni. Ebben a korban már mindent át kellene rendezni a nyugdíjas életében. Nemcsak életmódját, táplálkozását, munkáját, hanem az alvással kapcsolatos eddigi szokásait is. Érettebb korban jobban kellene érvényesíteni a természetes gyógymódokat. így tabletták helyett inkább mézet, meleg tejet, legfeljebb gyenge kávét, növényi nyugtátokat használni, elalvás előtt melegvízzel zuhanyozni és egy jó könyvet olvasgatni. Or. NAGY GÉZA 16
