Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1986. július-december (14. évfolyam, 27-52. szám)
1986-11-07 / 45. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA U gye, önökkel is előfordult már, hogy egy bizonyítvány, okmány, esetleg egyéb hivatalos papír másolatára volt szükségük? Ebben az esetben, nem is olyan régen még a fényképezés hosszadalmas és költséges eljárását alkalmazták, majd így vehettük át az eredeti nyomtatvány fényképét. Ez végeredményben - ha jól sikerült - hűen tükrözte a valóságot, ám szembetűnően más külalakkal rendelkezett. Mára változott a helyzet. Fővárosunkban sok helyütt, de szinte minden nagyobb településen láthatunk „Xerox, Fotókópiák, Fénymásolás“ feliratú táblákat, melyek már egy új, korszerű sokszorosító eljárást hirdetnek. A következőkben erről szólunk majd, bepillantást nyújtva ezáltalán egy még új, a fejlődés időszakában lévő iparág alapelveibe. Kezdjük azzal, hogy ma már nem lepődhetünk meg azon, ha egy kisiskolás, kihasználva ezen új módszer előnyeit, bepótolni próbálja az iskolában elmulasztott anyagrészt. Kinyitva barátja füzetét a kérdéses helyen, csekély ellenszolgáltatás fejében már rohanhat is haza megtanulni az anyagot, megtakarítva ezzel az átírás fárasztó mechanikus munkáját. Nem ítélhetjük el az effajta cselekedetet, hiszen ez a pár korona rosszabb helyre is kerülhetett volna. Nézzük azonban a dolog másik oldalát, hiszen néhányunkat a pillanatok alatt kézhez kapott végeredmény mellett bizonyára érdekelhet a folyamat fizikai alapelve, háttere is. Nos, érdemes megemlíteni, hogy e boszorkányos gyorsaság mögött több ezer fizikus millió és millió munkaórája rejlik még jelenleg is, a tökéletesítés időszakában. Hazánkban több helyen is folynak a kutatások a még jobb minőség eléréséért. Az egyik ilyen központban, a Komensky Egyetem matematika-fizika karán Dr. Pavol Ciőmanec, vezetésével számomra is lehetőség nyílt részt venni az elméleti és laboratóriumi munkákban. Ez utóbbira azért van szükség, mert a problémakörrel foglalkozó terjedelmes tudományos irodalom ellenére a technológia pontos leírása, melynek segítségével biztosítva lenne a fénymásoló szerkezet kiváló minősége és hosszú élettartama, sehol sem található meg. Ezért szükséges a saját kutatómunka, melynek eredményei alapján kidolgozható a leghatékonyabb technológiai eljárás. Lássuk tehát sorjában a fontosabb tudnivalókat. Az elektrográfia - száraz úton történő képalkotás - legfontosabb alapanyaga az amorf szelén, rendelkezik ugyanis mindazokkal a kedvező tulajdonságokkal, amelyeket e módszer megkövetel. Legfontosabb talán, hogy a sötétben szigetelőként viselkedő vékony szelénréteg megvilágítás hatására vezetővé válik (belsejében szabad töltéshordozók jelennek meg). Ilyen szelénréteg előállításához azonban különleges laboratóriumi feltételek között folyó precíz, tervszerűen kidolgozott munkára van szükség, ami kb. 8 órát vesz igénybe. Egy alaposan megtisztított alumíniumhengert vákuumkamrába helyeznek és ionsugárzással felhevítenek 240 C-fokra, eltávolítva ezáltal a felszín apró légbuboré- kait, mikroszennyezódéseit. Ezután lehűtik az optimális 75 C fokra (mivel légritkított térben a hőátadás folyamata igen lassú, a hűtés három óra hosszat is igénybe vehet). Ekkor kezdődhet az amorf szelén réteg felvitele a hengerre. A vákuumkamrában ugyanis egy hosszúkás tégelyben folyékony szelén van elhelyezve, ami 260 C fokra hevítve erőteljesen párolog, (gy a forgó alumíniumhengerre kb. 60-70 perc alatt rárakódik a működéshez nélkülözhetetlen, 0,06-0,12 mm vastagságú amorf szelénhártya. Hogy milyen, számunkra hasznos tulajdonságokkal rendelkezik az így készült berendezés, az óriási mértékben függ a létrehozás folyamatának pontosságától, minőségétől. Konkrétabban az alumíniumhenger és a szelén tisztaságától, bizonyos szennyezőanyagok (kán, tellúr, arzén, stb.) hozzáadásától, a hőmérsékleti rezsimtől, s nem utolsósorban a rendszer térbeli elhelyezésétől. Gondoljunk csak arra, hogy a párolgás sebessége, a lerakódás egyenletessége a távolságoktól és a hőmérsékletektől függ leginkább. További probléma, hogy a párolgás hatására a henger fölmelegedhet, s ekkor a nagymértékben keletkező kristályos szelén károsan hat a réteg kedvező tulajdonságára. A munka során figyelembe kell venni még azt is, hogy a tégelyben levő folyékony szelén felszíne 7-10 C fokkal hidegebb az aljánál. Nos, ha jól dolgoztunk, az előállított vékony szelénréteg alkalmas lehet fénymásolásra, ami annyit jelent, hogy igen fényérzékeny, felülete sötétben feltölthető kb. 3000 V-ra (s ezt képes hosszabb időn keresztül megtartani), az anyag öregedése és elhasználódása lassan megy végbe. Lássuk hát ezek után a működési elvet! 1. Feltöltés - koronakisüléssel pozitív töltésű ionokat viszünk a réteg felszínére. 2. Megvilágítás - a rétegre vetítjük annak a dokumentumnak a képét, amelyről másolatot szeretnénk készíteni. A megvilágított dokumentum írott (fekete) részein a pontok (fény) áthaladnak, míg a fehér részekről visszaverődnek. Ez a visszavert fény a szelénrétegben elnyelődik, s megbontva annak szerkezetét szabad töltéshordozókat, elektronokat hoz létre. 3. Kisülés - a fénysugarak útja mentén keletkező negatív töltésű elektronok és a felszínen levő po- - zitív ionok vonzzák egymást. Mivel az ionok jóval nehezebbek az elektronoknál, ez utóbbiak gyorsan haladnak feléjük, majd találkozásuk során semlegesítik őket. A megvilágított dokumentum hatására a szelénrétegen a betűk helyén ott maradt a felületi pozitív töltés. Rejtett formában így kirajzolódnak a betűk. 4. Előhívás - olyan anyagot (port) viszünk a rétegre, melynek részecskéi a felszínhez viszonyítva ellentétes töltéssel rendelkeznek (esetünkben negatívval). Ez bizonyosan csak a megvilágítatlan helyeken fog lerakódni, ott ahol megmaradt a felszíni pozitív töltés. Ezzel már teljességgel megjelennek a betűk. 5. Átvitel - a hengerről a képet papírlapra visszük át, megkapva ezzel a dokumentum hiteles mását. Ezek tehát a fénymásolás alapelvei, melynek hatékony kihasználása jó néhány szaktekintély figyelmét leköti. Sok még a javítanivaló, hiszen ma még csupán a fekete-fehér mintákból tudunk jó minőségű kópiákat előállítani, a háttér így is gyakran elszínezódik, a kontrasztok elmosódhatnak, a rétegek élettartama pedig viszonylag rövid. A nyugati FIÁNK Xerox céggel kötött szerződés és a szorgos munkálatok eredmé ,- nyeként azonban a felsorolt hibákat rövidesen megszüntethetjük, teret nyitva ezzel a fénymásolás még sokoldalúbb felhasználásának DR. GÖMÖRY IMRE GYÓGYNÖVÉNY A MIGRÉNROHAM ELLEN A friss őszi margitvirág (Ta- nacetum partnemum) levelei kitűnően felhasználhatók a migrénes roham okozta fejfájás, hányinger, hányás megelőzésére - írja a British Medical Journal című tekintélyes angol orvostudományi folyóirat egyik legutóbbi száma. Az egyik londoni klinikán 17 betegen próbálták ki a gyógynövényt, amelyet egyébként az ízületi gyulladás kezelésére is használnak. A betegek egy része hatástalan anyagot, placebót, másik részük pedig naponta kétszer 25 milligrammnyi, fagyasztva szárított margitvirág- levelet tartalmazó kapszullát kapott. Ez az utóbbi hatásosan megakadályozta a migrénes rohamok kitörését - a pusztán placebót fogyasztókon rendszeresen erőt vett a migrénes roham. Még további kutatások szükségesek annak tisztázására, hogy a margitvirágleve- lek rágása nem okoz-e feké- lyesedést vagy szájüreggyulla- dást -, ez egyébként aktív hatóanyagaira lenne visszavezethető. ÚJ VESZÉLYEK AZ ÉSZAKI-TENGEREN Veszélyesen növekszik az árapályingadozás és a közepes vízállás az Északi-tengeren. A múlt évszázadban mérthez viszonyítva mintegy 25 centiméterrel nagyobb a közepes vízállás napjainkban. A kutatók ezt a legutóbbi jégkorszak késői hatásával magyarázzák: a jégpáncéltól megszabadulva Eszakkelet-Euró- pa még napjainkban is emelkedik, Északnyugat-Európa viszont süllyed. A Hollandiában tapasztalt óriási területvesztés a múlt században ezzel a jelenséggel magyarázható. Az eseményekkel a partvédelemnek is lépést kell tartania, ha el akarják kerülni a katasztrófát. Az 1962-ben nagy pusztítást okozó vihardagály után az Északi-tenger partján jelentősen megemelték a gátak koronáját. Legújabban kimutatták, hbgy az árapályingadozás, vagyis az apály és a dagály közti szintkülönbség is jelentősen nő Cuxhavenben például 1780-ban 2,70 méter volt az árapályingadozás, manapság 3,05 méter. Jelentős eltéréseket észleltek az utóbbi évtizedekben a víztömegek mozgásában is. A folyamat okait még nem ismerik, de valószínűleg része lehet benne a partok beépítésének is. Valószínűleg új hullámelméleti modellt kell kidolgozni az Északi-tenger dagályaira. SOKSZOROSÍTÁS FÉLVEZETŐVEL A PAPÍR születése A legidősebb papír bizonyíthatóan Kínából, az időszámít- sunk kezdete előtti 206 és 220 közötti Han-korszakból származik. Akkoriban növényszárakból kimetszett rostos csíkokat használtak, amelyeket megnedvesítve derékszögben egymásra helyeztek. Az írás hordozója a leggyakoribban bambusz, később fakéreg és kender volt. A legutóbbi években Kínában gondosan megvizsgálták a régészeti ásatások során talált, olykor cserépedényekbe zárt papírdarabokat. Ezekből a vizsgálatokból egyértelműen megállapítható, hogy a papír az időszámításunk kezdete előtti 100 körül született és az időszámításunk utáni második évszázad elején tökéletesítették az előállítását. Eddig Kína nyugati részének négy különböző pontján találtak ősi papírdarabokat. Az új kutatásoktól azt remélik, hogy ennek a területnek más pontjain is rábukkannak majd ősi papírleletekre. MÁRVÁNYFALÓ KEVERÉK A sok száz velencei templomot és palotát díszítő márványszobrok széthullanak a rajtuk kialakuló maró kéreg alatt. Széthullásuk oka a „végzetes keverék“, az Itáliában csak itt létrejövő, a korom és a tartós légnedvesség közötti vegyület, amint bolognai kutatók megállapították. Jólehet Velencében hosszabb idő óta már csak kénmentes gázzal fűtenek, az elmúlt évtizedek olajfűtéséből származó korom vastagon belepi a köveket. A laguna-város párás levegőjében kófaló kéreggé alakul át ez a régi teher: a márványt gipsszé bontja el a kénes sav - a levegő azután csatornákat alakít ki a gipszben, még mélyebbre juttatja a „kőmérget“. Valamikor megáll majd a kövek pusztulása, de senki sem tudja, hogy mikor. CSILLAGMÉRÖ MŰHOLD A csillagmérés eddig sohasem elért pontosságát ígéri az 1988-ban útjára bocsátandó Hipparkosz műhold. Ariane-ra- kétával juttatják majd geo- szinkron pályára, 36 ezer kilométeres magasságba, és onnan két év leforgása alatt százezer csillag helyét határozza majd meg 0,002 ívmásodperces pontossággal. A pontos helyzetadatok alapján több mint ezer fényévre terjeszthetik ki a csillagok trigonometrikus távolságmeghatározását. Ez jóval nagyobb pontosságot jelent majd az óriáscsillagok fényesség meghatározásában, és jelentős hatása lehet a csillagfizika fejlődésére. GALAXISOK ÉS ÜRES TEREK A VILÁGMINDENSÉGBEN Ha a városi fényártól távolabbi helyről figyeljük az eget, akkor gyorsan felismerjük a Tejutat (több magyar neve ismert: Hadak útja, Ég útja, Lelkek útja, Hajnalszakadék, Szépasszony vászna stb.). Ez a halvány fényű sáv átszeli az eget. Ha távcsövet irányítunk rá, akkor az egységesnek tűnő sáv apró pontocskákra bomlik. Ezek a pontocskák nem mások, mint csillagok. De ezt a tényt, hogy a Tejút nem más, mint a csillagok sokaságának összeolvadó képe, nehéz volt a múltban felismerni. A megértés kezdete Galileo Galileihez vezet vissza, aki a XVII. század elején távcsővel csillagokra bontotta a Tejutat. De ez volt csak az első lépés. A másik az volt, amikor T. Wright (1711-1786), majd tőle függetlenül I. Kant (1724-1804) megmagyarázta, hogy a Tejút árra mutat, hogy egy roppant nagy malomkőhöz hasonló csillagrendszer közepe táján van a Nap és vele együtt a Föld is. Tehát, ha a malomkő síkjába nézünk, nagyon sok csillagot látunk, amelyek egyszerűen egybeolvadnak - így alakul ki a Tejút sávja. Ezt W. Herschel (1738-1822) mutatta ki a csillagok számlálásával (az eget egyenlő területekre osztotta és azt állapította meg a csillagok számából a különböző mezőkben, hogy azok a nagyon kis számtól kb. 600-ig terjednek - a nagy számok természetesen a Tejút sávjában voltak). Ezt az elképzelést a későbbi kutatások megerősítették, úgy hogy most már biztonsággal állíthatjuk, hogy a Nap és a bolygók egy nagy csillagrendszertagjai. Ezt a csillagcsaládot Tejútrendszernek nevezzük. Mivel e rendszerben vagyunk, alakját nehéz megismerni. Minden jel szerint ez egy spirális szerkezetű, korong alakú képződmény, amelynek átmérője csaknem százezer fényév, vastagsága pedig sehol sem több ennek egy tizedénél. E rendszerben megközelítőleg százmilliárd csillag van. A Nap a rendszer központjától harmincezer fényévre van majdnem a korong központi síkjában. Már I. Kant is feltételezte, hogy a csillagrendszerünkön kívül más ilyen rendszerek is vannak a világmindenségben. De ezt nehéz volt bebizonyítani. Az égen lehet látni több halvány fényfoltocskát (ködöt), amelyeket a távcsövek spirál szerkezetű korongokra bontottak. De kérdés volt, hogy mik ezek: távoli csillagrendszerek vagy a mi rendszerünkhöz tartozó ködök (amelyekből talán bolygó- rendszerek képződnek). A vitának E. Hubble (1899-1953) vetett véget, aki a XX. század húszas éveiben száznál több fényesebb ködről nagy felbontású képeket készített és ezekből azt mutatta ki, hogy azokat a csillagok alkotják. Ezekben olyan • változócsillagokat is talált, amelyeknek segítségével sikerült megállapítani e rendszerek megközelítő távolságait. Ebből kiderült,“hogy a rendszerek, legalább egymillió fényévre vannak. Tehát bebizonyosodott hogy a „ködök“ csillagokból állnak és hogy a Tejútrendszeren kívül vannak. Ezeket extragalaxisoknak nevezik. Nem lehet pontosan megmondani, hogy hány galaxis van a világmindenségben. A csillagászati kutatások arról tanúskodnak, hogy számuk valószínűleg több milliárd lehet. Az asztronómia ezernek csak egy kis részét ismerte meg - eddig mindössze félmillió galaxis adatait adták meg. A legtávolabbi galaxis - a jelenlegi ismereteink szerint - kb. tízmilliárd fényévre van. Nézzük most a galaxisok távolságait és térbeli elosztásukat. Ha az átlagot vesszük, akkor a galaxisok egymástól olyan távolságra vannak, amelyek 100-200-szor nagyobbak a közepes galaxisátmérőtől. De a valóságban az a helyzet, hogy a galaxisok nem egyenletesen oszlanak el a térben. Először is azt kell megjegyezni, hogy a galaxisok is csoportokba tömörülnek. Ismerünk olyan tömörüléseket, amelyek gömbformát alakítanak ki. De nem ritkák a szabálytalan, illetve a nem gömbformájúak. Ilyen például a Szűz (Virgo) csillagképben levő egyik csoportosulás. Megállapították, hogy ennek 2200 tagja egy virágra emlékeztető eloszlást mutat. A legújabb vizsgálatok szerint a galaxisok 90-95 %-ra csomókba, vonalakba, illetve lapokba tömörül. Ha ez így van - ezt most intenzíven kutatják - akkor feltételezhetően hatalmas üres térségek is vannak a világmindenségben. Nincs kizárva, hogy olyan üres térségeket is találhatunk, amelyeket ha kocka alakban ábrázolunk, oldalaik hossza 3,2 millió fényév is lehet! Ezért beszélnek újabban a galaxisvilág cellás szerkezetéről. A tejútrendszer az Androméda-galaxissal és az ún. Magellán-felhőkkel alkotja a Lokális Rendszert. Ennek eddig 16 tagja ismert. Minden valószínűség szerint a galaxis tömörülések is csoportosulnak, és nagyobb családokat, szuperhalmazokat képeznek. Egyes feltételezés szerint ezek a szuperhalmazok a világmindenség nagy alkotó egységei - ezek, nem pedig a galaxisok. Tehát a világmindenség szerkezete igen összetett. Nehéz megmagyarázni a galaxiscsaládok kialakulását, azt, hogy az úr egyes részeiben miért sűrűsödik az égitestek száma, a másikban pedig hatalmas üres terek képződnek. Ez a fejlődés útját is összetetté teszi. A mondottakból látható, hogy a világmindenség megismerése milyen fokozatosan halad előre. DR. TELEKI GYÖRGY