D. JARZĄBEK

W PROMIENIACH SŁOŃCA

PAŃSTWOWE WYDAWNICTWO POPULARNO-NAUKOWE

„WIEDZA POWSZECHNA”, WARSZAWA 1955, Wydanie I

Okładkę projektował: J. CZ. Bieniek

Redaktor odpowiedzialny: R. Mormul

Redaktor techniczny: Janina Hammer

Korektor: Maria Zarębska

Celem książki jest wszechstronne pokazanie znaczenia energii

promienistej Słońca dla zjawisk i procesów zachodzących na globie
ziemskim.

Autor przedstawia przyczyny powstawania promieni słonecznych we

wnętrzu Słońca. Dowiadujemy się co się z nimi dzieje, gdy przenikają przez
atmosferę ziemską i jaką pracę wykonują na Ziemi. Śledzimy ich drogę od
Słońca do Ziemi i od powierzchni Ziemi w przestrzeń międzyplanetarną.

Książka zawiera ponadto szereg ciekawych wiadomości o procesach

zachodzących na Słońcu, o budowie atmosfery ziemskiej, o zjawiskach
świetlnych w atmosferze, o strefach klimatycznych, o zależności pogody od
Słońca, o roli promieni słonecznych w rozwoju świata roślinnego i
zwierzęcego, o przekształceniach energii słonecznej dokonywanych przez
człowieka.

SPIS TREŚCI

Wstęp / 4

I. Dzień jest darem Słońca / 6

Wspaniałe widowisko. — Słońce w zenicie. — Dzień i noc raz do roku.

II. Na ziemskiej karuzeli / 10

III. O promieniach prostopadłych i pochyłych, czyli o długim i krótkim cieniu / 15

IV. O światłach i barwach / 21

Do badania światła potrzebne są ciemności. — Paleta Słońca. — Słońce i szkło. — Tęcza zaproszona do pokoju.

— Promienie niewidzialne, czyli czego nie mógł dostrzec człowiek, dostrzegł termometr i klisza fotograficzna. — Oko
— odbiornik promieni światła.

V. Nareszcie coś o Słońcu / 34

O tym co jest „jasne jak słońce” i „ciemne jak tabaka w rogu”. — Czym było Słońce dla ludzi pierwotnych. —

Dlaczego widzimy. — Szkiełko i oko. — Pismo świetlne. — Słoneczne fotoreportaże. — Jego świecąca mość Słońce.
— Wzburzone, ognisite morze. — Jeszcze jedna powłoka.

VI. Niepozorne, ale ważne szczegóły / 48

Nawet na Słońcu bywają plamy. — Nie ma dymu bez ognia.— Tajemnicze związki.

VII. Pod jasnym kloszem / 54

Dziwny ocean. — Jasny klosz. — Ponura wizja. — Dlaczego klosz jest czasami błękitny. — Czerwień zórz. —

Scena niebieska. — Człowiek jeszcze bardziej gmatwa obraz. — O tak zwanych „cudownych znakach” niebieskich. —
Słupy ogniste, krzyże i miecze. — Mamidła słoneczne. — Tajemniczy cień. — Uśmiech nocy polarnej.

VIII. Niewidzialny mechanizm / 81

O dobrym słudze i złym panu. — Wszechobecna energia. — Pierwsze zarysy mechanizmu planety. — Bieg z

przeszkodami. — Do mety i z powrotem.

IX. Maszyna planety / 88

Koło rozpędowe wielkiego mechanizmu. — Transmisja powietrzno-wodna. — Trzeci element mechanizmu. —

Mechanizm planety - a człowiek. — „Wybryki” energii słonecznej.

X. Pobojowisko tytanów / 112

Teren walki. — Moce podziemne. — Niewidzialny ząb czasu. — Słońce „kruszy” skały. —Woda — burzące

narzędzie Słońca. — Woda niewidzialna. — Lód także jest narzędziem Słońca. —Wiatr.

XI. Przygody promienia, który zgasł, ale nie zginął / 125

Biosfera — sieć do chwytania promieni. — Ile waży świat istot żywych. — W poszukiwaniu zaginionego

promienia. — O czystym i nieczystym powietrzu i o wynalazku wody sodowej. — Tajemnica zielonej barwy. — O
myszach, mięcie i świetle. — O pewnym ważnym składniku wody sodowej. — Timiriazjew — pedantyczny uczony z
polotem poetyckim. — Istota o miliardach ust. — Zielony świat. — Pożeracze energii słonecznej. — Energia słoneczna
w kostkach i w płynie. — Ciało człowieka utkane jest przez promienie słoneczne. — Od liścia do człowieka. — Słońce
lekarzem. — Słońce pogromcą bakterii.

XII. Kłopoty z energią słoneczną / 149

Maszyny słoneczne. — Głód energii. — Podróż w jutro.

Zakończenie / 161

Co czytać dalej / 163

WSTĘP

Od miliardów lat kąpie się Ziemia w oceanie ożywczego światła słonecznego. W tym

nieustającym ani na moment potoku światła rozwija się na Ziemi życie, a więc rośliny, zwierzęta i
my — ludzie.

Co by się stało, gdyby Słońce zgasło, ostygło? Jakby wyglądała wówczas powierzchnia naszej

planety?

Trudno sobie wyobrazić bardziej straszliwą pustynię. Temperatura Ziemi opadłaby do tego

stopnia, że życie zamarłoby zupełnie...

Słońce — to praktycznie biorąc niewyczerpane źródło energii: ogrzewa Ziemię, oświetla ją,

zmienia olbrzymią ilość wody w parę, pomaga roślinom wytwarzać z najprostszych składników
najbardziej złożone pokarmy — białko, cukier, bez których nie może istnieć żadna żywa istota, a
zatem rośliny, zwierzęta — no i ludzie.

Oto co powiedział sławny przyrodnik rosyjski Timiriazjew: „Pokarm nasz — czy to roślinny,

czy zwierzęcy — jest źródłem siły w naszym organizmie, dlatego że zawiera zakonserwowaną
przez rośliny energię słoneczną... człowiek ma więc prawo nazwać się Synem Słońca.”

Zdanie to wygłosił Timiriazjew w końcu ubiegłego stulecia. Od tego czasu człowiek lepiej

poznał prawa przyrody, poczynił olbrzymie postępy w dziedzinie używania energii słonecznej i jej
przekształcania.

W każdym rodzaju pracy, którą wykonuje człowiek — czy to w fabryce, czy w polu, czy w

pracowni naukowej — musi korzystać z energii dostarczanej przez Słońce. Tylko nieliczne rodzaje
energii, jakiej człowiek używa do swych celów, pochodzą z innego źródła.

Na przykład energia przypływów i odpływów morskich spowodowana jest przyciąganiem

Księżyca. Innym przykładem może być energia atomowa, której praktyczne zastosowanie do celów
technicznych, pokojowych zostało zapoczątkowane w Związku Radzieckim.

Lecz wszystkie prawie silniki i maszyny, jakie dziś są czynne na kuli ziemskiej, z nielicznymi

wyjątkami, czerpią energię pośrednio lub bezpośrednio z energii słonecznej. Spadek wody w
rzekach porusza liczne turbiny w elektrowniach wodnych, wiatr porusza skrzydła wiatraków — a
energię swą zawdzięczają Słońcu. Węgiel, nafta i inne kopaliny też zawierają zamagazynowaną
niegdyś w Ziemi energię słoneczną.

Potężny rozwój elektrowni wodnych i cieplnych, rozwój motoryzacji, lotnictwa — to nowe

dziedziny podboju energii słonecznej.

Przemożny wpływ Słońca na rozwój życia odczuwał człowiek już na pierwszych szczeblach

rozwoju swojej świadomości. Wyrazem tego była religijna cześć, jaką oddawały bogu Słońcu ludy
pierwotne w starożytności.

Ludy te, nie rozumiejąc istoty zjawisk wywołanych przez Słońce na Ziemi, uznawały jednak

jego moc za najpotężniejszą siłę przyrody, której rozum ludzki nie może ogarnąć, a więc —
nadprzyrodzoną.

Jakżeby się zdziwili czciciele boga Słońca, gdyby się dowiedzieli, że energia, którą Słońce

obdziela Ziemię, stanowi mniej niż jedną dwumiliardową część całej jego energii, wysyłanej na
wszystkie strony w przestrzeń wszechświata.

Jeszcze bardziej zdumiałaby ich wiadomość, że w potędze energetycznej Słońca nie ma nic

nadprzyrodzonego i że wysyła ono na Ziemię energię promienistą, której właściwości są dokładnie
zbadane, i ilość jest dość dokładnie obliczona. Co więcej, energia ta na Ziemi przybiera rozmaite
postacie, czasem zupełnie odmienne od pierwotnej — ukrywa się jak gdyby pod maską różnych sił
przyrody.

Nauka nie tylko wykryła wspólne źródło wszystkich tych tak pozornie odmiennych rodzajów

energii, ale umożliwiła ujarzmienie ich przez człowieka i zaprzęgnięcie do pożytecznej pracy.

Wykrycie i wszechstronne wyjaśnienie działania promieni słonecznych na Ziemi usunęło

przyczyny zabobonnego strachu przed Słońcem; zadało cios siłom ciemnoty i zabobonu, które po
dziś dzień straszą jeszcze ludzi nieuświadomionych różnymi „znakami na niebie”, „groźnymi

zjawiskami” itp.

Książka ta ma na celu zaznajomienie czytelnika z prawdziwymi przygodami promieni

słonecznych na Ziemi i pokazanie, jakimi drogami rozum ludzki doszedł do prawdy o istocie
zjawisk wywoływanych przez promieniowanie Słońca.

I. DZIEŃ JEST DAREM SŁOŃCA

Wspaniałe widowisko

Jesteśmy codziennie świadkami pięknego zjawiska — wschodu Słońca. Oczywiście, jeżeli

wcześnie wstajemy i niebo jest pogodne, bez chmur.

Oto zbliża się czas świtania. Budzi się pogrążone w nocnym śnie życie. Na wschodnim krańcu

nieba, przy samym widnokręgu, dostrzegamy początkowo ledwo widoczne, później jednak coraz
wyraźniejsze przejaśnienie. To pierwsze oznaki świtu. Ciemności nie znikają od razu ani też nagle
nie następują — świt i zmrok to okresy przejściowe.

Świt zapowiada dzień, budzi rzeźkość, przygotowuje jak gdyby do pracy. Zmrok natomiast

hamuje raczej aktywność, poprzedza odpoczynek i sen.

Jest lato. Niebo rozjaśnia się na wschodzie, ukazuje się czerwona zorza, która staje się z każdą

chwilą bardziej jaskrawa, piękniejsza. W lasach i polach słychać już pierwsze, słabe jeszcze i
niepewne głosy ptactwa. Rozjaśnia się coraz bardziej.

Wtem zza widnokręgu błysnął pierwszy złoty promień wschodzącego Słońca. Robi się widniej

i cieplej. Dobroczynne promienie coraz bardziej oświetlają i ogrzewają ziemię. Barwy w
krajobrazie stają się coraz żywsze. Budzi się cała przyroda. Budzi się i bierze do pracy człowiek,
pokrzepiony i odświeżony snem.

Wschód Słońca

Wstaje piękny letni dzień. Widzimy już całą tarczę słoneczną. Jest czerwona jak rozżarzone

żelazo, duża, ale można w nią śmiało patrzeć gołym okiem. Jeszcze nie oślepia. Krajobraz poranny
jest pełen uroku. Barwy są szczególnie żywe. Zieleń wydaje się rano wyjątkowo soczysta. Cienie są
długie, co nadaje przedmiotom szczególną wyrazistość i bardzo urozmaica krajobraz. Słońce staje
się coraz jaśniejsze, białożółte, później białe, roziskrzone. Nie można już na nie spojrzeć. Unosi się
coraz wyżej. Cienie są coraz krótsze. Tarcza słoneczna wciąż się wznosi, jakby maleje, świeci i
przygrzewa coraz mocniej.

Jest to zwykły, krótki opis wspaniałego codziennego zjawiska — wschodu Słońca, które

oglądamy z nie słabnącym nigdy zachwytem w dzień pogodny — latem czy wiosną. Oczywiście,
zależnie od wrażliwości, przeżywamy to wszyscy mniej lub bardziej głęboko, ale nigdy obojętnie.

Światło to żywioł oczu, jednego z najdoskonalszych naszych narządów. Nie zawsze jednak wschód
Słońca wygląda tak, jak przed chwilą opisany. W naszym klimacie Słońce wschodzi na
różnorodnym i zmiennym tle. Obraz ten urozmaicają częste mgły poranne i obłoki różnej postaci.
Poeci i pisarze chętnie opiewają w swych utworach wschód Słońca.

Toteż, zanim przejdziemy do dalszego ciągu opowiadania, przypomnijmy sobie jedną z wizji

narodzin dnia daną przez naszego genialnego poetę Adama Mickiewicza.

„Nieznacznie z wilgotnego wykradał się mroku
Świt bez rumieńca, wiodąc dzień bez światła w oku.
Dawno wszedł dzień, a jeszcze ledwie jest widomy.
Mgła wisiała nad ziemią, jak strzecha ze słomy
Nad ubogą Litwina chatką; w stronie wschodu
Widać z bielszego nieco na niebie obwodu,
Że słońce wstało, tędy ma zstąpić na ziemię,
Lecz idzie niewesoło i po drodze drzemie.

Za przykładem niebieskim wszystko się spóźniło
Na ziemi; bydło późno na paszę ruszyło
I zdybało zające przy późnym śniadaniu;
One zwykły do gajów wracać o świtaniu,
Dziś, okryte tumanem, te mokrzycę chrupią,
Te, jamki w roli kopiąc, parami się kupią
I na wolnym powietrzu myślą użyć wczasu;
Ale przed bydłem muszą powracać do lasu.

I w lasach cisza. Ptaszek zbudzony nie śpiewa.
Otrząsnął pierze z rosy, tuli się do drzewa,
Głowę wciska w ramiona, oczy znowu mruży
I czeka słońca. Kędyś u brzegów kałuży
Klekce bocian; na kopach siedzą wrony zmokłe,
Rozdziawiwszy się, ciągną gawędy rozwlekłe,
Obrzydłe gospodarzom, jako wróżby słoty.
Gospodarze już dawno wyszli do roboty.”

(Adam Mickiewicz, Pan Tadeusz, Księga szósta)

Wschód Słońca i przebudzenie się przyrody — Słońce i życie — to zjawiska, które w umyśle

ludzkim łączą się z sobą nierozerwalnie. Nie ma życia bez Słońca — czuł to człowiek pierwotny.
Gdyby Słońce zgasło, Ziemia zamarłaby w okowach zimna i lodu.

Człowiek jest istotą dzienną. Nawet niewielka przerwa w biegu dnia, spowodowana

całkowitym zaćmieniem Słońca przez Księżyc, jest dla niego przeżyciem.

Rytm życia człowieka to rytm zmiany dnia i nocy, rytm nigdy w dziejach ludzkości nie

naruszony.

I choć w czasie pewnych lokalnych katastrof, np. wybuchu wulkanu, jakiś obszar powierzchni

Ziemi może znaleźć się w ciemnościach za dnia, a nawet w ciągu kilku dni, i choć chwilowo
ogarnie ludzi nieuświadomionych przerażenie na myśl, że Słońce się już nie ukaże, otrząsną się z
tego rychło, gdy znów ujrzą jego promienie.

Rytm zmian dnia i nocy nie wszędzie na Ziemi jest jednakowy. Na samych biegunach zarówno

dzień, jak i noc trwa prawie pół roku. W pobliżu bieguna noc zimowa ciągnie się kilka miesięcy, a
na biegunie — pół roku, ale i dzień letni nie trwa krócej.

Jeżeli jednak obliczymy średnią długość wszystkich dni i nocy okaże się, że każde miejsce na

kuli ziemskiej, czy to przy równiku, czy przy biegunie, ma w sumie w ciągu roku tyle godzin dnia
co nocy.

Wiemy jednak, że nawet w tym miejscu, gdzie mieszkamy, dni w roku nie są jednakowe. Inny

jest dzień zimowy niż letni; inaczej wtedy i o innej porze wschodzi Słońce, inną drogą wędruje po
niebie i inaczej wygląda jego zachód.

Ale nawet ten sam dzień kalendarzowy w różnych miejscach na kuli ziemskiej wygląda

inaczej.

Dziś, gdy odkryliśmy już wszystkie krainy na Ziemi, wiemy, jak różny jest przebieg tego

samego dnia kalendarzowego na biegunie północnym i południowym, u nas — między biegunem a
równikiem, i na samym równiku.

Słońce w zenicie

Jesteśmy na wyspie Jawie, leżącej w pobliżu równika w południowo-wschodniej Azji.
Jakże inaczej wygląda tu dzień niż u nas. Słońce wschodzi w różowawej mgle. Wschód

następuje bardzo szybko, prawie nagle. O godzinie szóstej Słońce jakby wyskakuje zza
widnokręgu. Nie ma właściwie świtu. Słońce od razu zalewa potokami światła całą okolicę. Barwy
przyrody w słońcu grają wszystkimi odcieniami. Na niebie nie ma najmniejszej chmurki. Kolor
nieba jest szaroniebieski, nieco odmienny od naszego. Na jego tle pięknie odcinają się korony
drzew, których liście drżą pod każdym tchnieniem, wiatru. Cienie, początkowo długie, maleją
bardzo gwałtownie. Słońce bowiem wznosi się szybko do góry.

Temperatura wczesnego ranka równa jest temperaturze naszego czerwcowego południa.
Zbliża się godzina dwunasta. Słońce wznosi się tu wysoko. U nas nigdy nie osiąga wierzchołka

sklepienia nie bieskiego zwanego zenitem. Tutaj praży wprost nad głowami wysyłając na ziemię
zupełnie pionowo promienie. Robi się coraz bardziej gorąco. Na czystym niebie ukazują się
obłoczki. Upał staje się nie do zniesienia. Słońce dosłownie pali. Nikt nie odważyłby się wyjść teraz
z domu bez okrycia głowy. Robi się parno, duszno. Najmniejszy ruch ciała wywołuje obfite pocenie
się. Ale nie przynosi to żadnej ulgi, gdyż pot nie paruje w przesiąkniętym wilgocią powietrzu i nie
chłodzi skóry.

Cień marynarza, gdy Słońce jest w zenicie

W przyrodzie zapanowała całkowita cisza podobnie

jak u nas przed silną burzą. Nawet listek nie zadrży.
Słońce jest nad naszymi głowami. Ktoś zwraca uwagę, że
zgubiliśmy swój cień. Aby spojrzeć w Słońce, trzeba
przechylić głowę zupełnie w tył. Rzeczywiście, zamiast
cienia widzimy ciemniejszą plamę koło naszych stóp.
Drzewa też rzucają dziwny cień. Jest to cień korony. Cień
policjanta, który reguluje ruch pałeczką, to cień jego
wyciągniętych rąk.

Upał trudny do opisania. Zaglądamy do studni.

Powierzchnia wody w studni razi swym blaskiem,
oświetlona padającymi prostopadle promieniami Słońca.
Nic podobnego nie widzieliśmy nigdy u nas.

Gorące powietrze nasycone wilgocią przypomina

nam atmosferę cieplarni. Wtem niebo zaczyna się
zaciągać gęstymi, czarnymi chmurami. Wilgotne powietrze, rozgrzane od rozpalonej Słońcem
ziemi, wznosi się ku górze, ochładza się tam i wydziela wilgoć w postaci chmur coraz cięższych,
ciemniejszych, groźnych. Zrywa się gwałtowny wiatr, który szarpie i przegina smukłe pnie drzew.

Robi się prawie ciemno. Spada kilka kropel deszczu. Rozlega się ogłuszający łoskot piorunów.

Błyskawice rozdzierają ciemne chmury... Po chwili spada taka ulewa, jakiej my w Polsce wcale
sobie nie możemy wyobrazić. Strumienie wody deszczowej odłamują niekiedy całe gałęzie. Taki
sam los spotykać może i wierzchołki palm. Biada temu, kto wpadnie pod ten grad gałęzi!

Na szczęście burza się kończy; trwa nie dłużej niż godzinę. Deszcz ustaje powoli, woda spływa

i przed zachodem można już pójść na spacer.

O godzinie osiemnastej Słońce zachodzi równie szybko, jak wzeszło o godzinie szóstej rano.
Następnego dnia wszystko powtarza się od początku. I tak co dzień, dopóki trwa pora

deszczowa.

Taki jest rozkład dnia tam, gdzie promienie słoneczne padają prostopadle i gdzie jest dużo

wilgoci.

Dzień i noc raz do roku

A teraz przenieśmy się latem, w czerwcu, w okolice bieguna północnego. Przytoczę tu urywki z

książki Uszakowa pt. Po nie tkniętym ludzką stopą lądzie.

„Ustalił się dzień polarny. Słońce nie zachodzi. Potoki światła spadają na zaśnieżoną, skutą lodem,

stężałą od mrozu Arktykę. Teraz będziemy mieli jasne niebo nawet o północy w ciągu całych czterech
miesięcy. Gdzie jeszcze na Ziemi można być świadkiem takich dziwów? Tylko na biegunie południowym.
Mamy tu u nas przez cztery miesiące w roku dzień i przez cztery miesiące noc.

A zatem jest lato. Mrozy słabną. Ale nawet wtedy, gdy termometr wskazuje 20° mrozu, słońce robi

swoje. Ciemne przedmioty wystawione na słońce ulegają silnemu ogrzaniu. Śnieg na nich topnieje, zmienia
się w lodowe kryształy lub też po prostu paruje. Korzystamy z każdej wolnej chwili i wygrzewamy się na
słońcu. Nastrój ogólnie bardzo dobry. Minęła bowiem najtrudniejsza pora roku — ciemna noc polarna.

A jednak ubrani jesteśmy tak jak zimą. Na bawełnianej bieliźnie spodnie z futra młodego rena, sierścią

do wewnątrz, dalej — flanelowa koszula, gruby wełniany sweter i futrzana koszula, też sierścią do
wewnątrz. Futrzane odzienie podszyte jest jedwabną tkaniną impregnowaną, która chroni ciało od wiatru i
wilgoci.

Na nogach nosimy wełniane skarpety, futrzane pończochy i pimy, czyli buty ze skóry jeleniej, z

podeszwą ze skóry niedźwiedziej i grubymi filcowymi wkładkami. Głowę chroni futrzany kaptur, ręce zaś
— futrzane rękawice.”

Piękny i niezwykły jest widok Słońca, kiedy na początku lata o północy opuszcza się do

widnokręgu, dotyka go tylko, znowu podnosi się niewysoko i dokonuje obrotu przez całą dobę na
sklepieniu widnokręgu.

Przenieśmy się teraz w tym samym dniu o tej samej porze w okolice bieguna południowego.

Rozsiadł się tu potężny ląd Antarktydy, półtora raza większy od Europy, pokryty grubą warstwą
lodu. Ta straszliwa pustynia lodowa w czasie nocy polarnej pogrążona jest w ciemnościach i
zupełnie pozbawiona życia. Żaden człowiek nie odważy się zapuszczać o tej porze w głąb lądu.
Tylko co kilka lat na wybrzeżu zimuje tu jakaś wyprawa badawcza.

Gdy u nas jest początek lata i dni są najdłuższe, gdy w okolicach bieguna północnego świeci

bez przerwy Słońce, tu panuje nieustanna noc, rozświetlona tylko wspaniałymi zorzami polarnymi.

Tak, dzień jest darem Słońca, ale jakże nierównomiernie obdarza ono w tym samym dniu swym

światłem różne części kuli ziemskiej.

Uderza nas w tym wszystkim jeszcze jedno. Przy równiku Słońce świeci tylko 12 godzin, a dni

są bardzo gorące; przy biegunie natomiast, gdzie dzień latem trwa bez przerwy kilka miesięcy,
wieczne śniegi i lody nie topnieją — jest zimno.

A zatem stopień ogrzania Ziemi przez Słońce zależy nie tylko od długości dnia.

II. NA ZIEMSKIEJ KARUZELI

W poprzednim rozdziale podaliśmy opis dnia w różnych miejscach naszego globu. Widzimy, że

różnice są olbrzymie. Na tej samej kuli ziemskiej — przy równiku człowiek omdlewa z upału, a
przy biegunie w tym samym dniu kalendarzowym, o tej samej nawet godzinie, musi się ubierać w
futra, aby się uchronić przed zimnem. Mało tego, gdy na równiku dzień i noc trwają równo po 12
godzin, to na przykład w okolicach bieguna północnego w letniej porze roku Słońce wcale nie
zachodzi, a zimą znów wcale nie wschodzi i panuje nieustanna noc.

Ziemia oglądana od strony bieguna. Strzałka wskazuj kierunek obrotu Ziemi dookoła osi

Jeżeli mówimy, że dzień jest darem Słońca, to może i te wszystkie dziwne różnice i zmiany też

zależą od Słońca. Jak to wyjaśnić? Ludzie dawno się nad tym zastanawiali. Dziś możemy to sobie
wytłumaczyć bez trudu.

Ziemia jest kulą, Słońce może oświetlić ją tylko z jednej strony. Na tej połowie kuli ziemskiej,

na którą pada światło słoneczne, jest dzień. Na drugiej połowie, która pozostaje w cieniu, jest noc.

Czy zawsze ta sama połowa kuli ziemskiej jest oświetlona lub też znajduje się w cieniu?
Dlaczego mamy na całym świecie w ciągu roku zmiany — raz jest chłodniej, raz ciepłej;

innymi słowy, dlaczego mamy pory roku? Dlaczego dzień raz jest dłuższy, raz krótszy, a na
biegunach na przemian przez pół roku trwa dzień albo noc?

Jak sobie to wszystko wytłumaczyć?
Jest na to rada. Aby zrozumieć istotę tych wszystkich zjawisk, trzeba na pewien czas oderwać

swój wzrok i myśli od najbliższego otoczenia i wznieść się w wyobraźni na wysokość
kilkudziesięciu tysięcy kilometrów ponad Ziemię.

Uczeni dobrze poznali budowę, powierzchnię i wymiary Ziemi, zbadali najbliższe jej

sąsiedztwo w przestrzeni, dziś więc nie jest bardzo trudno wyobrazić sobie, jak wygląda Ziemia z
daleka, z odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów, a nawet z Księżyca.

Skorzystajmy więc z tej możliwości i wybierzmy się w wyobraźni w taką podróż do odległego

punktu obserwacyjnego, aby móc stamtąd ogarnąć wzrokiem całą oświetloną Słońcem półkulę
Ziemi. Może w ten sposób wyjaśnimy sobie pochodzenie dnia i nocy oraz pór roku.

A więc w drogę. Jest 22 czerwca. Koniec nocy. Po chwili już znajdujemy się w nieruchomym

punkcie obserwacyjnym leżącym w odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów od Ziemi.

Oświetlenie kuli ziemskiej latem 21 czerwca

Rozglądamy się. Dziwne uczucie wywołuje w nas widok, który się przed nami roztacza. Ze

wszystkich stron, z góry i z dołu, otacza nas czarne, aksamitne niebo, pokryte olbrzymią ilością
gwiazd. Widać ich tu znacznie więcej niż z Ziemi. Nie przeszkadzają nam ani mgły, ani chmury.
Gwiazdy nie migocą. Widzimy też i Słońce — świeci jaskrawym, białym światłem, ale tarczę jego
otacza piękna srebrzysta korona. Na czarnym tle nocnego nieba Słońce świeci oślepiająco.

Odwracamy się (oczywiście w wyobraźni) i szukamy Ziemi. Oto jest. Wygląda jak duża, dość

jasna kula. Oglądaliśmy nieraz model Ziemi w szkole, w postaci globusa. Ale globus — to kula, na
której oceany i morza poznaczone są ciemniejszymi i jaśniejszymi barwami niebieskimi, a lądy —
barwami brązowymi, żółtymi i zielonymi.

Kula ziemska, oglądana z odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów, w przeciwieństwie do

Księżyca ma kształty nieco zatarte, niewyraźne; poza tym niektóre obszary są silnie zamglone lub
nawet zasłonięte całkowicie chmurami. Mimo to rozpoznajemy na niej wiele szczegółów, które
znamy z map i globusa. Nasz punkt obserwacyjny jest tak położony, że na zachodzie tarczy
ziemskiej widzimy jak gdyby kawałek tarczy pogrążony w ciemności.

Powoli rozróżniamy szczegóły na powierzchni Ziemi. Na górnej stronie tarczy, ale nie na samej

górze — widzimy okrągławą, białą plamę. To północne okolice podbiegunowe. Mimo że cały ten
obszar zalany jest światłem słonecznym, pokrywają go zwały lodów.

Szukamy wzrokiem takiej samej białej plamy wokół bieguna południowego, ale jej nie

dostrzegamy. Wygląda to tak, jak gdyby Ziemia nachyliła się ku Słońcu półkulą północną, która jest
teraz oświetlona w znacznej swej części. Półkula południowa natomiast jest odchylona nieco od
Słońca, tak że promienie słoneczne oświetlają ją tylko częściowo.

Obserwujemy dalej. Przyglądając się lądowi Azji stwierdzamy, że zmienia on swe położenie.

Trudno to dostrzec od razu, ale przy dłuższej obserwacji występuje wyraźnie. Po chwili
stwierdzamy, że wszystkie dostrzeżone przez nas miejsca na oświetlonej części powierzchni kuli
ziemskiej przesuwają się ku wschodowi; od zachodu zaś w obszar światła wchodzą coraz to nowe
kraje. Tak jest niewątpliwie. Wszystko się przesuwa z zachodu na wschód, bo Ziemia się obraca
właśnie w tym kierunku wokół swojej osi jak bąk i tak, jak to się często zdarza u bąka, obraca się w
położeniu nieco pochylonym. Największe przesunięcia dostrzegalne są w środkowej części tarczy,
tam gdzie na globusie przebiega linia dzieląca Ziemię na półkulę północną i południową, czyli przy
równiku.

Teraz, gdy nasze oko oswoiło się już z widokiem oświetlonej półkuli ziemskiej, widzimy, że od

zachodu z cienia nocnego powoli wysuwają się coraz to nowe lądy i morza i przesuwają się ku
wschodowi, te zaś, które są obecnie na wschodzie, kryją się za krzywizną Ziemi.

A więc stwierdziliśmy, że Ziemia obraca się dookoła swej osi z zachodu na wschód.

Przywykliśmy do maszyn, w których koła obracają się dookoła swych metalowych osi. Ale oś

Ziemi jest niewidzialna, nie istniejąca. Przecież i bąk obraca się dookoła niewidzialnej osi.

Jest godzina trzecia rano.* Cała Europa wschodnia wysunęła się już z nocnego cienia i kąpie

się w słońcu. Widzimy wyraźnie, jak stopniowo z cienia, a później półcienia wysuwa się do światła
wschodnia Polska, a po 40 minutach już cały obszar Polski, z Bałtykiem na północy i Karpatami na
południu, jest w słońcu.

Około godziny dwunastej Polska znajduje się na wprost nas; jest najlepiej oświetlona,

przedmioty rzucają najkrótszy cień. Po południu obszar Polski stopniowo zbliża się ku wschodniej
części tarczy.

Około godziny dwudziestej pierwszej kraj nasz kryje się w ocienionej stronie Ziemi —

wchodzi w noc. Potęga światła ustaje, ludzie udają się na spoczynek. O trzeciej rano następnego
dnia Polska znów wynurzy się z zachodniego cienia.

Każdy z nas, będąc w Warszawie, Gdańsku, czy też gdziekolwiek indziej w Polsce, przejechał

na obracającej się Ziemi dookoła osi w ciągu doby ponad 20 000 km — około 6000 km w cieniu,
resztę zaś w Słońcu. Miał zatem długi dzień i krótką noc. A dzieje się tak dlatego, że większa część
półkuli północnej na skutek pochylenia osi ku Słońcu jest oświetlona.

A więc lato — to dłuższy dzień, to dłuższa podróż w słońcu, a krótsza w cieniu nocy.

Długość dnia 21 czerwca na półkuli północnej

Przyjrzyjmy się teraz, co się dzieje na biegunie północnym. Biegun i jego okolice są

wystawione na światło słoneczne i ani na chwilę nie wchodzą w cień. Dzień trwa tam 24 godziny,
Słońce nie schodzi z nieba, ale nie może stopić całej masy lodów i śniegu i mimo że jest lato, ludzie
muszą chodzić odziani w futra. To jeden z pozornych dziwów natury.

A co się dzieje na półkuli południowej? Gdy na półkuli północnej jest lato, półkula południowa

jest odchylona wraz z dolną częścią osi od Słońca; biegun południowy znajduje się stale w cieniu
— panuje tam nieprzerwana noc. Na pozostałej części półkuli południowej podróż dzienna w
słońcu trwa krótko, a w cieniu nocy długo: jest tam zima. Skąd się biorą te różnice?

Widzimy, jakie zmiany w oświetleniu powoduje obrót Ziemi dokoła nachylonej osi.
Obserwując dokładnie obrót Ziemi dokoła osi nie zauważyliśmy, że w tym czasie cała kula

ziemska przesunęła się w naszym polu widzenia trochę w bok. Cóż to się stało?

Otóż Ziemia poza obrotem dokoła swej osi wędruje jeszcze dookoła Słońca — z szybkością

trzydziestu kilometrów na sekundę. Dlaczegośmy od razu tego ruchu nie spostrzegli? Po pierwsze
— zajęci byliśmy obrotem Ziemi dokoła osi, a po wtóre szybkość trzydziestu kilometrów na
sekundę dla takiego olbrzyma jak Ziemia — to wcale niedużo. Średnica Ziemi wynosi ponad 13000
km, a więc Ziemia posuwa się o swą „długość” w ciągu siedmiu minut. Samochód natomiast,

* Według czasu polskiego.

jadący z szybkością 90 km na godzinę, czyli 1500 m na minutę, na sekundę posuwa się o 25 m,
czyli o 5—6 swych długości. Toteż ruch Ziemi mimo dużej szybkości wydałby się nam raczej
powolny i majestatyczny. Z odległości kilkudziesięciu tysięcy kilometrów będzie się wydawał
jeszcze powolniejszy.

Cóż ma wspólnego ten ruch z oświetleniem słonecznym? Zaraz zobaczymy i przekonamy się,

że ma dużo wspólnego.

Jeżeli po trzech miesiącach, tj. 22 września, znajdziemy się znów w tym samym punkcie

obserwacyjnym między Słońcem i Ziemią, zobaczymy, że nasza planeta ustawiona jest wobec
Słońca inaczej. Oto obie półkule — północna i południowa — oświetlone są zupełnie jednakowo,
przy tym w czasie obrotu w ciągu doby każdy punkt na powierzchni Ziemi jest 12 godzin w słońcu
i 12 godzin w cieniu nocy. U nas wtedy jest po lecie jesień, a na półkuli południowej — po zimie
wiosna.

Oświetlenie kuli ziemskiej na wiosnę lub w jesieni

Oświetlenie kuli ziemskiej 21 grudnia

Gdy powtórzymy nasze obserwacje 22 grudnia, zobaczymy znów inny obraz. Wtedy

południowa część kuli ziemskiej wysunięta jest ku Słońcu, a północna odchylona. Oś wirującej
Ziemi jest tak pochylona, że Słońce oświetla większą część powierzchni półkuli południowej,
natomiast większa część powierzchni półkuli północnej jest w cieniu. Na przykład Warszawa
podróżuje dookoła osi tylko około 8 godzin w świetle, a około 16 godzin w cieniu. Biegun
północny jest zupełnie nie oświetlony i panuje tam nieustanna noc. Natomiast biegun południowy
jest nieustannie oświetlony przez Słońce. Na półkuli południowej są wtedy najdłuższe dnie i
najkrótsze noce.

Dnia 22 marca Ziemia jest znów tak samo ustawiona do Słońca jak 22 września. Wtedy znów

obie półkule — północna i południowa — są oświetlone jednakowo i każde miejsce na Ziemi
przebiega w ciągu doby 12 godzin w słońcu i 12 godzin w cieniu.

Widzimy więc, że pochylenie osi ziemskiej powoduje w czasie rocznej wędrówki Ziemi

dookoła Słońca lepsze oświetlenie raz półkuli południowej, raz północnej.

A zatem obrót Ziemi dookoła Słońca oraz pochylenie jej osi powoduje zmiany w oświetleniu,

co z kolei wywołuje zmiany pór roku.*

Mówiliśmy, że lato jest porą długich dni, a zima — długich nocy.
Na równiku dzień ma zawsze prawie 12 godzin, a upały są trudne do zniesienia. Na biegunie

natomiast latem dzień trwa prawie 6 miesięcy bez przerw nocnych, a mimo to w ciągu całego lata
promienie nie mogą stopić powłoki lodowej.

Widzimy więc, że siła oświetlenia nie zależy tylko od czasu padania promieni słonecznych, ale

jeszcze od czegoś innego. Od czego więc?

* Czytelnik interesujący się tym zagadnieniem znajdzie jego szersze wyjaśnienie w książce T. Jarzębowskiego pt.

O Słońcu, Ziemi i Księżycu, wyd. PWPN Wiedza Powszechna 1954.

III. O PROMIENIACH PROSTOPADŁYCH I POCHYŁYCH,

CZYLI O DŁUGIM I KRÓTKIM CIENIU

Promień światła słonecznego, jak i każdego innego światła, ma jedną bardzo ważną właściwość

– biegnie po linii prostej. W starożytności, kiedy przyrządy pomiarowe były bardzo niedokładne,
taki prosty promień światła słonecznego mógł służyć do pomiarów niekiedy bardzo ważnych dla
człowieka.

I dziś jeszcze, mimo rozwoju techniki, do pewnych bardzo dokładnych pomiarów używamy

promieni Słońca. Na przykład gdy płyniemy okrętem po otwartym morzu, gdzie nie ma żadnych
znaków ani drogowskazów, i chcemy wiedzieć, gdzie się znajdujemy, czy posuwamy się we
właściwym kierunku. Otóż można to ustalić przy pomocy promieni słonecznych, chwytanych w
południe przez specjalny przyrząd, zwany sekstansem.

Starożytni Grecy byli narodem kupców i żeglarzy. Znali niewielką część powierzchni Ziemi —

tylko te kraje, do których mogli dotrzeć drogą morską na swych niewielkich okrętach. Nie znali
kompasu, orientowali się więc w dzień według Słońca, a w nocy według gwiazd, zaś dla większej
pewności żeglowali raczej w pobliżu wybrzeży. Podróże trwały bardzo długo, ale żegluga
przybrzeżna przynosiła podwójną korzyść. Trudniej było zbłądzić, a w razie burzy szukało się
schronienia w zacisznej zatoce. Jednocześnie można było badać obszary nadmorskie, zakładać
kolonie i eksploatować bogactwa naturalne.

Sekstans — przyrząd do określania położenia

okrętu przy pomocy promieni słonecznych

Po kilku stuleciach takiej dość prymitywnej

żeglugi Grecy poznali wiele krain, leżących nad
Morzem Śródziemnym i Czarnym. Wypływali na
Ocean Atlantycki docierając do Wysp Brytyjskich.
Są dane, że zapuszczali się nawet aż do mórz
północnych, gdzie w zimie spotykały ich pływające
góry lodowe. Znali więc zimny klimat północnej
Europy i gorący południowego Egiptu.

Stwierdzili też, że w krainach północnych Słońce nawet w południe nie wznosi się tak wysoko

nad widnokręgiem jak w południowych.

W południowym Egipcie, gdy Słońce latem w południe znajduje się nad głowami ludzi w

najwyższym punkcie sklepienia niebieskiego, czyli w zenicie, promienie padają prawie prostopadle.
Panuje wtedy straszliwy upał, który całkowicie wypala roślinność.

Natomiast w krainach północnych Słońce zimą nie wznosi się wysoko nad widnokręgiem,

promienie padają ukośnie i nie mogą nawet roztopić śniegu.

Grecy wywnioskowali zatem, że siła promieni słonecznych zależy od ich pochylenia.

Pochylenie nazywa się po grecku „klimat”. Słowo to utrzymało się do dziś dnia w nauce. Ma
obecnie znaczenie szersze i obejmuje szereg zjawisk, o których będziemy jeszcze mówili.

Grecy na podstawie licznych obserwacji w różnych poznanych krainach stwierdzili, że im

bardziej pochyło padają promienie, tym słabiej ogrzewają powierzchnię Ziemi. Najsilniej grzeją
padając prostopadle lub prawie prostopadle, co nigdy się nie zdarza u nas ani na biegunie.

Obliczono, że promienie padające nawet trochę pochyło dają dwa razy mniej ciepła niż

prostopadłe. Promienie Słońca znajdującego się tuż nad widnokręgiem dają dwanaście razy mniej
ciepła niż promienie Słońca w zenicie.

Promienie słoneczne padające na Ziemię są do siebie równoległe. Teraz czytelnik musi sobie

przypomnieć zjawisko, które pewnie nieraz oglądał. Oto światło słoneczne wpadające do ciemnej
izby przez szczeliny w zamkniętych okiennicach tworzy jasne smugi, tym lepiej widoczne, im

więcej w powietrzu jest kurzu.

Schematyczny rysunek przedstawiający wpływ pochylenia promieni słonecznych na klimat. Po prawej stronie widzimy,
że ilość promieni słonecznych padająca na jedną i tę samą powierzchnię zależna jest od pochylenia promieni. Im
bardziej pochyłe są promienie, tym mniej ich pada na tę samą powierzchnię. Po lewej stronie — strefy klimatyczne
Ziemi.

Promienie Słońca w zależności od pochylenia przebiegają przez atmosferę drogę dłuższą lub krótszą; najkrótszą przy
równiku, najdłuższą przy biegunach.

Łatwo stwierdzić, że te smugi świetlne są proste i równe jak najbardziej dokładna linia. Jeżeli

światło wpada do ciemnej izby przez kilka drobnych szczelin, widzimy wtedy kilka lub kilkanaście
prostych, jasnych, cienkich smug. Odległość między nimi jest wszędzie jednakowa. O liniach
prostych, które biegną obok siebie i nigdzie się z sobą nie spotykają, mówimy, że są do siebie
równoległe — jak szyny kolejowe ułożone na torze.

Jak zdołaliśmy stwierdzić, promienie słoneczne są do siebie równoległe. *
Ale zaraz ktoś powie, że coś jest tu chyba nie w porządku. Przecież gdy oglądamy promienie

Słońca przedzierające się przez szczeliny w chmurach, widzimy wyraźnie, że rozchodzą się
wachlarzowato na różne strony, a wtedy można stwierdzić, że promienie Słońca nie są równoległe.

Wyjaśnimy to sobie. Każdy wie doskonale, że szyny kolejowe ułożone na torze są równoległe;

a jednak, gdy patrzymy wzdłuż toru w stronę widnokręgu, wydaje nam się wyraźnie, że zbliżają się
do siebie, a nawet że gdzieś daleko łączą się z sobą. Wiemy jednak, że jest to złudzenie.

Takiego samego złudzenia doznajemy, gdy patrzymy na wiązki promieni słonecznych

wychodzących gdzieś z daleka — od Słońca. Jeżeli Słońce jest wysoko nad chmurami, wtedy
wydaje się nam, że promienie schodzą się gdzieś wysoko nad nami (patrz rysunek na str. 42). A
jednak są one równoległe.

Grecy sądzili początkowo, że Ziemia jest płaska i że wobec tego wszystkie równoległe

promienie powinny być jednakowo pochylone. Okazało się jednak, że w różnych miejscowościach
padają one pod innym kątem do powierzchni Ziemi: bardziej pochyło na północy, a prawie lub
zupełnie prostopadle na południe od nas — przy równiku.

Grecy rozumowali, że jeżeli Ziemia jest płaska, a promienie Słońca równoległe, to cienie przedmiotów o tej samej
porze dnia powinny być na całej kuli ziemskiej jednakowo długie. Pomiary jednak przekonały ich, że im dalej od
równika, tym cienie są dłuższe. Doszli więc do wniosku, że Ziemia musi być wypukła.

Jeżeli promienie są równoległe, a padają na powierzchnię Ziemi z różnym pochyleniem, to

znaczy, że Ziemia nie jest płaska. Później uczeni greccy znaleźli na to liczne dowody. Co więcej —
zaczęli przypuszczać, że Ziemia jest kulą, a jeden z nich, Eratostenes (III w. przed naszą erą),
obliczył na podstawie pomiarów pochylenia promieni słonecznych wymiary Ziemi i to tak
dokładnie, że jak stwierdzono 2000 lat później — prawie się nie omylił.

Widzimy, jak Grecy potrafili dobrze obserwować, co się wokół nich dzieje, a przy tym

połączyć i spożytkować te wiadomości, które uzyskali z długotrwałej obserwacji przyrody.

W poprzednim rozdziale opisaliśmy, jak w czasie obrotu Ziemi dookoła osi Polska w południe

znajduje się na wprost Słońca. Dla mieszkańców Polski Słońce wtedy zajmuje najwyższe położenie
na sklepieniu niebieskim i najsilniej grzeje. W tym samym czasie południe jest w Szwecji, części
Norwegii, w Słowacji, na Węgrzech, w Jugosławii, Albanii i Libii w północnej Afryce. Mimo że w

* Promienie wychodzące ze Słońca rozchodzą się na wszystkie strony. Na Ziemię, jak się później przekonamy,

pada tylko mniej niż jedna dwumiliardowa część promieniowania Słońca. W tak małej wiązce promienie są praktycznie
równoległe.

tych krajach jest w tym samym czasie południe i Słońce stoi najwyżej, nie jest jednak wszędzie tak
samo. Słońce na biegunie wznosi się w południe ledwo nad widnokręgiem, w Szwecji nieco wyżej,
w Polsce jeszcze wyżej, a w Libii, na północnej Saharze tuż nad głową. Mówimy, że jest w zenicie.

Droga jaką pozornie przebiega Słońce po niebie: przy
biegunie (u góry), między równikiem i biegunem (w środku)
i przy równiku (u dołu)

Jakie to wywołuje skutki, widzimy na

rysunkach. Słońce latem świeci w okolicach
bieguna w ciągu całej doby zataczając po niebie
całkowity krąg. Nie zachodzi i pozostaje na niebie
bez przerwy, ale jak widzimy, nigdy nie wznosi
się wysoko nad widnokręgiem, promienie padają
ukośnie, grzeją tak słabo, że nie mogą nawet
stopić wiecznych śniegów.

Zastanówmy się, dlaczego promienie pochyłe

grzeją słabiej, a promienie padające wprost z góry,
prostopadle, grzeją mocniej. Najlepiej wyjaśni to
rysunek. Słońce jest wysoko, wiązka promieni
pada prostopadle na pewną powierzchnię. Gdy
Słońce będzie niżej, wysyłając swe promienie
ukośnie, zobaczymy, że nie wszystkie na nią
padają; a gdy opuści się jeszcze niżej, na tę samą
powierzchnię padnie tylko mała część wiązki
promieni świetlnych.

Chodzi tu zatem o to, że przy większym

nachyleniu na tę samą powierzchnię pada o wiele
mniej promieni niż przy mniejszym nachyleniu.
Najcieplej jest w południe latem, kiedy promienie
padają bardziej pionowo.

Czy u nas promienie Słońca nigdy nie padają

prostopadle? Ależ tak, padają czasem prostopadle
— nawet zimą. Czyście nigdy w mroźny dzień w

Ta sama wiązka promieni słonecznych padając prostopadle ogrzewa powierzchnię AB, padając zaś ukośnie na
powierzchnię kilkakrotnie większą AC ogrzewa ją znacznie słabiej.

południe nie słyszeli, jak z rynien na domach dochodzą dźwięki przypominające kapanie wody.

Tak, w rynnach dudnią krople wody spływające z topniejącego na dachu śniegu. Mimo że to zima,
mimo że mróz, około południa śnieg na pochyłym dachu topnieje w promieniach Słońca. Topnieje
dlatego, że w pewnym momencie pochyłe promienie około południa padają na dachy prostopadle.
Jak już wiemy, wtedy na jednostkę powierzchni dachu pada najwięcej promieni słonecznych. Mimo
mrozu mogą one stopić część leżącego na dachu śniegu. Trwa to jednak niedługo. Słońce się
przesuwa, promienie padają bardziej pochyło i już działanie ich słabnie.

Promienie Słońca padają czasami na pochyły
dach prawie prostopadle nawet zimą.

To samo zjawisko możemy obserwować na zboczach górskich. Pochyłe promienie mogą padać

na wystawione ku Słońcu pochyłe zbocze górskie prostopadle i grzeją wtedy dość mocno — nawet
w zimie. W Tatrach na niektórych zboczach południowych zimą w południe różnica między
temperaturą mierzoną na zboczu nasłonecznionym i w cieniu (za jakąś skałą) wynosi czasami około
20°.

Przy naświetlaniu jednostronnym przedmiot nieprzezroczysty zatrzymuje promienie słoneczne,

a za tym przedmiotem powstaje miejsce nie oświetlone, którego zarys jest podobny do zarysu
przedmiotu. Jest to cień. Promienie Słońca padające na przedmiot pochyło dają cień dłuższy;
promienie padające mniej pochyło — krótszy. Promienie Słońca padające na jakiś przedmiot z góry
dają cień najmniejszy. Długość cienia zależy więc od nachylenia promieni.

Grecy obliczali stopień pochylenia promieni słonecznych na podstawie obserwacji długości

cienia.

Długie cienie mamy rano i przed wieczorem — zimą; krótkie w południe — latem.
Te właściwości cienia słonecznego odgrywały niegdyś w życiu ludzi bardzo ważną rolę.
Słońce, a właściwie dzienne zmiany jego położenia na niebie były najstarszym zegarem.

Ludzie pierwotni rozróżniali tylko cztery pory dnia: ranek: — po wschodzie Słońca, południe —
najwyższe położenie Słońca, wieczór — po zachodzie Słońca i noc — kiedy nie ma Słońca.

Starożytny zegar słoneczny

Nowoczesny zegar słoneczny

Później, gdy organizacja pracy produkcyjnej wymagała dokładniejszego podziału dnia, znów

pomogło Słońce, a właściwie cień.

Już przed trzema tysiącami lat kapłani egipscy określali dokładnie porę dnia na podstawie

długości cienia, jaki rzucał na poziomą deseczkę ustawiony prostopadle pręt, zwany gnomonem.
Później na deseczce wyrysowano półkole, które podzielono na odcinki godzinowe. Tak powstały
zegary słoneczne.

Tysiąc lat temu w użyciu był sposób określania godzin również przy pomocy cienia, tylko że

rolę gnomona mógł spełniać każdy człowiek średniego wzrostu. Posługiwano się przy tym tabelką,
którą tu podajemy.

Dane dotyczą tylko grudnia i stycznia.

Długość cienia 29 stóp — godz. 1 lub 11 po wschodzie Słońca.
„ „ 19 „ — „ 2 „ 10 „ „ „
„ „ 15 „ — „ 3 „ 9 „ „ „
„ „ 12 „ — „ 4 „ 8 „ „ „
„ „ 10 „ — „ 5 „ 7 „ „ „
„ „ 10 „ — „ 6 „ „ „

Dopiero w XIV w. zaczynają się pojawiać zegary mechaniczne. Były one początkowo tak

niedokładne, że musiano je jeszcze przez dwieście lat regulować przy pomocy zegarów
słonecznych.

IV. O ŚWIATŁACH I BARWACH

Do badania światła potrzebne są ciemności

Gdy nie rozumiemy jakiegoś zagadnienia, mówimy, że jest ono dla nas „ciemne”. A kiedy po

długich wysiłkach myślowych zrozumiemy jego istotę, mówimy, że się nam w głowie rozjaśniło.

Jest to trafna przenośnia.
Możemy ją zastosować do dziejów nauki o świetle.
W starożytności poznano niektóre właściwości promieni słonecznych i nawet umiano się nimi

posługiwać. Nie znano jednak istoty zjawisk świetlnych i w tej dziedzinie poglądy były bardzo
naiwne. Dziś istota zjawisk świetlnych jest dobrze poznana, a pewne najbardziej podstawowe
własności światła możemy zbadać sami przy pomocy najprostszych obserwacji i doświadczeń.

Do badania światła potrzebna nam jest jego próbka, tak jak do badania kamieni czy wody

potrzebne są próbki tych ciał. Nie zawsze przecież badamy wodę w jeziorze lub rzece zanurzając
się na ich dno. Czasami wystarczy wziąć próbkę do naczynia, aby przeprowadzić badania w
suchym miejscu — w laboratorium.

Aby przeprowadzić badania nad światłem, musimy też mieć jego próbkę. Ale jak ją uzyskać?

Nie możemy przecież jak ten głupiec z bajki czerpać światła słonecznego wiadrem.

Nie potrzeba do tego wiadra. Próbkę wody badamy w miejscu suchym, a próbkę światła

badamy w ciemności.

Kiwacie niedowierzająco głowami, a jednak nieraz oglądaliście próbkę światła. Każdy, kto spał

w pokoju z zamkniętymi okiennicami, gdy obudził się rano, z zaciekawieniem, a może i zachwytem
przyglądał się smudze światła słonecznego, która wpadała do ciemnego pokoju przez otwór w
okiennicy, rzucając jasną plamę na ścianę lub podłogę.

A więc mamy próbkę światła. Przyjrzyjmy się jej. Jest prosta jak prosta linia. Gdyby w pokoju

nie było kurzu, nie widzielibyśmy jej wcale. Nie ma na świecie człowieka, który by oglądał
promienie światła z boku. Światło jest widzialne tylko wtedy, kiedy jego promienie wpadają do
naszego oka.

Dlaczego wobec tego widzimy wyraźnie smugę świetlną z boku?
W pokoju jest zawsze w powietrzu pewna ilość kurzu. Promienie Słońca padają na drobne

cząsteczki kurzu, ulegając rozproszeniu na wszystkie strony, a więc i na boki. Wpadają wtedy w
oko człowieka obserwującego smugę światła z boku. Gdy puścimy w tym kierunku dym z
papierosa, plama, którą rzuca światło na ścianę, zblednie, a smuga stanie się wtedy wyraźniejsza i
jaśniejsza. Część promieni została jakby zatrzymana i odbita przez cząstki dymu. Cząstki dymu
rozpraszają więcej promieni, więcej ich też wpada do naszego oka. Światło zatem napotykając w
powietrzu pył lub parę ulega częściowemu rozproszeniu.

Smuga światła widoczna z boku dzięki unoszącemu
się w powietrzu pyłowi.

Jest to bardzo ważna właściwość światła, która pomoże nam wyjaśnić wiele zjawisk w

przyrodzie.

W pomieszczeniach zakurzonych i zadymionych smugi światła są wyraźnie widoczne

Promienie Słońca widoczne dzięki zawartej w powietrzu parze wodnej

Gdy na drodze smugi ustawimy zwierciadło, plama świetlna ze ściany przeskoczy na inne

miejsce. Manipulując zwierciadłem możemy skierować je na dowolne miejsce. Wynika z tego, że
światło padając na powierzchnię gładką ulega odbiciu. Korzystaliśmy nieraz w dzieciństwie z tej
właściwości światła — puszczając bliźnim w oczy „zajączki”.

Na skutek odbicia błyszczy w Słońcu lub Księżycu powierzchnia wody. Czasami o zachodzie

lub wschodzie rozjarzy się jaskrawym światłem okno w oddalonym domu lub na chwilę w
przejeżdżającym samochodzie.

Odbicie światła słonecznego w wodzie

Dlaczego widzimy nasze odbicie w zwierciadle, a właściwie za zwierciadłem? Promienie

światła odbite od naszego ciała czy ubrania padają na bardzo gładką powierzchnię srebrzystej
polewy pod szkłem zwierciadła i odbijają się od niej w tym samym szyku, w jakim padły na nią, i
wpadają do naszego oka. Wtedy właśnie widzimy nasze odbicie normalne, nie zniekształcone.
Jeżeli jednak tafla szklana, z której zrobione jest zwierciadło, jest nierówna, pofalowana, to
promienie padające na zwierciadło odbijają się niejednakowo. Odbicie nasze jest wtedy
zniekształcone.

Ale dlaczego widzimy nasze odbicie jakby za zwierciadłem?

Oko nasze ma tę właściwość, że widzi przedmiot wysyłający promienie w kierunku, z którego

biegnie promień wpadający do oka. Jeśli promień wysyłany przez przedmiot zmienił kierunek na
skutek odbicia się od zwierciadła, wpada do oka nie od strony przedmiotu, ale od zwierciadła. I oto
oko nasze widzi przedmiot, a właściwie jego obraz, właśnie tam, skąd przychodzą doń promienie
od strony zwierciadła, i to nawet w pewnej odległości za zwierciadłem. Ta właściwość naszego oka
— widzenia przedmiotu tam, skąd pada promień, choć mógł on po drodze zmienić kierunek —
wyjaśni nam później wiele zjawisk.

Odbicie promieni słonecznych w zwierciadle

Gdy promienie światła natrafią w swej drodze na przezroczystą ciecz, np. na wodę, przenikają i

do niej, ale zmieniają kierunek. Mówimy wtedy, że promienie się załamują. Woda ma większą
gęstość niż powietrze, promienie napotykają w wodzie jakby pewien opór, który zmusza je do
pójścia nieco bokiem.

Odbicie przedmiotu w zwierciadle

widzimy jakby za zwierciadłem

Można by porównać wiązkę promieni światła

do kolumny żołnierzy, maszerującej po równej łące
graniczącej z zaoranym polem. Wyobraźmy sobie,
że kolumna maszeruje ukośnie do granicy łąki z
polem. Oto pierwszy szereg wchodzi na zaorany
grunt. Pierwszy idzie oczywiście prawoskrzydłowy.
Marsz po nierównym polu jest trudniejszy niż po
równej łące. Prawoskrzydłowy porusza się tu
wolniej i pozostaje nieco w tyle. To samo dzieje się
z innymi żołnierzami pierwszego szeregu. Pierwszy
zmienił nie tylko tempo, ale i kierunek marszu.
Kolumna lekko się załamuje, dopóki część jej
znajduje się jeszcze na łące. Gdy wejdzie na pole,
szeregi znów się wyrównają. Kiedy jednak skończy
się zaorane pole i zacznie się znów jakaś inna równa łąka, maszerująca kolumna znów się załamie,
ale w kierunku odwrotnym niż za pierwszym razem. Tak też i promienie światła przechodzące z
wody do powietrza ulegają załamaniu — zmieniają kierunek.

Mówiliśmy już o właściwości naszego oka, które widzi przedmiot tam, skąd wpadają do oka

promienie.

Jeżeli włożymy do niepełnej szklanki z wodą łyżkę, wyda nam się, że łyżka jest jakby

załamana. Jak sobie to wytłumaczyć?

Promienie światła odbite od nie zanurzonej części

łyżki wpadają do naszego oka nie zmieniając kierunku.
Promienie zaś biegnące od zanurzonej części łyżki
przebiec muszą wpierw przez wodę w szklance, następnie
przez szklane ścianki naczynia. W drodze ulegają
załamaniu, zmieniają kierunek i wpadają do naszego oka z
innego nieco kierunku niż promienie dochodzące do nas
od części nie zanurzonej. Wiemy, że nasze oko widzi
przedmiot tam, skąd padają wysyłane przezeń promienie.
Część więc łyżki zanurzoną w wodzie widzimy nie na tej
samej linii, co część nie zanurzoną. Dlatego też wydaje
nam się, że łyżka jest załamana.

Ta właściwość światła ma dla człowieka olbrzymie

znaczenie. Człowiek wyzyskał zdolność światła do
załamywania się w szkle i stworzył szereg wspaniałych
przyrządów, jak np. mikroskop, teleskop, aparat
fotograficzny, bez których niemożliwy byłby rozwój
współczesnej nauki.

Łyżka zanurzona do połowy w wodzie wydaje się złamaną. Złudzenie to jest
wynikiem załamywania się promieni przy przejściu z wody do powietrza

Jest jeszcze jedna bardzo ważna właściwość światła. Jeżeli na drodze naszej smugi światła

umieścimy kawałek szkła okopconego, tj. pokrytego grubą warstwą sadzy, to smuga nie tworzy na
nim jaskrawej białej plamy. Promienie się nie odbiją, lecz jakby znikną. Gdy po pewnym czasie
dotkniemy palcami szkła, stwierdzimy, że bardzo się rozgrzało. Promienie nie znikły — zostały
pochłonięte i przekształciły się w ciepło.

Musimy zatem pamiętać, że światło słoneczne może ulec rozproszeniu, odbiciu w jednym

kierunku, załamaniu i pochłonięciu.

Jest to rzecz bardzo ważna, gdyż promienie Słońca padając na Ziemię ulegają tym wszystkim

przemianom. Wyjaśni to nam wiele zjawisk dotąd dla nas nie zrozumiałych.

Nie jest to wszystko, co powinniśmy wiedzieć o świetle. Musimy sobie wyjaśnić jeszcze pewne

sprawy.

Czytelnik chyba przekonał się już, że nie znając

właściwości światła nic się nie dowie z opisu samego
Słońca. Przecież widzi Słońce dzięki promieniom.
Zanim dojdą one do jego oczu, spotyka je wiele przygód,
z których zaledwie część została opisana. A zatem
naświetlimy dalsze „ciemne strony” światła.

Soczewki w nowoczesnym aparacie
fotograficznym. Promienie światła
załamane w tych soczewkach dają na
kliszy lub błonie zmniejszony, ale
bardzo dokładny obraz przedmiotu

Paleta Słońca

Gdy oglądamy pięknie namalowany krajobraz, nie szczędzimy artyście-malarzowi uznania nie

tylko za to, że potrafił utrwalić na płótnie jakiś wyjątkowo piękny zakątek, ale i dlatego, że
przedstawił go w bardzo żywych barwach.

Wyrażając się językiem fachowym znawców malarstwa, mówimy, że artysta użył ze swej

palety najczystszych i najpiękniejszych barw, jakie spotykamy w oświetlonej Słońcem przyrodzie.

Z jakiej to palety bierze światło słoneczne swe piękne barwy, którymi ożywia krajobraz? Skąd

się bierze błękit nieba, czerwień zórz, zieleń łąk i lasów, modra toń morza. Czasami zdaje nam się,
że widzimy tę paletę. Jest to jedno z najpiękniejszych zjawisk świetlnych — tęcza.

To światło słoneczne ma właściwość malowania przyrody pięknymi barwami, które cieszą

nasze oko. Tęcza jest właśnie tym zjawiskiem, kiedy promienie światła, jakby roztopione w
przyrodzie, ujawniają się nagle w postaci pięknego łuku, złożonego z barwnych smug.

Piękne to zjawisko obserwowali ludzie od najdawniejszych czasów, ale nie rozumiejąc jego

pochodzenia tłumaczyli w naiwny sposób: miał to być widomy przejaw sił nadprzyrodzonych.

Grecy uważali, że pojawienie się tęczy jest zapowiedzią zejścia na ziemię bogini Iris, wysłanki

bogów. Zauważyli nieraz, że gdy jedna strona nieba pokryta jest chmurami deszczowymi, a na
drugiej stronie świeci Słońce, wówczas na ciemnym tle chmur ukazuje się tęcza. Nie potrafili
jednak wyjaśnić istoty tego zjawiska.

Skąd się biorą barwy w przyrodzie, jaki to ma związek ze Słońcem — tego nikt, nie potrafił

powiedzieć.

Słońce i szkło

Co to za tytuł, co to ma wspólnego z barwami? Bardzo wiele, jak się o tym niebawem

dowiemy.

Oko ludzkie jest doskonałym narządem. Dzięki oku orientujemy się w otoczeniu. Dwie trzecie

wszystkich wrażeń, jakie otrzymujemy ze świata zewnętrznego, to wrażenia wzrokowe. Należy
zaznaczyć, że są zwierzęta, które mają wzrok doskonalszy niż człowiek, dostrzegają przedmioty
(zdobycz lub wroga) z dalszej odległości i lepiej niż człowiek widzą w ciemnościach. Ale ostrość
wzroku nie jest jeszcze sztuką dobrego widzenia.

Weźmy chociażby czytanie. Litery — to czarne znaczki na białym tle. Może je dostrzec i pies.

Ale dla człowieka czarne znaczki układają się w słowa, a słowa budzą w nas myśli. Gdy orzeł i
człowiek patrzą na krajobraz, orzeł dostrzega więcej odległych szczegółów, ale nie rozumie
większości z nich. Człowiek natomiast widzi mniej szczegółów, ale czyta jak w otwartej książce.
Oczy człowieka połączone są z myślącym mózgiem, przy pomocy którego potrafią rozpoznać,
odczytać i zrozumieć to, co dookoła siebie widzą. Mózg tak się jednak rozwinął, umysł człowieka
tak się wydoskonalił, że do dokładniejszego poznania świata oko ludzkie już nie wystarcza. Dlatego
też człowiek wynalazł wspaniałe przyrządy, które uczyniły nasz wzrok tak doskonałym, że
pozwoliły mu zajrzeć do bardzo odległych okolic wszechświata, zbadać świat najdrobniejszych
istot, niedostrzegalnych gołym okiem, a co najważniejsze — zbadać tajemnice światła słonecznego
i dokładnie obejrzeć Słońce.

Co przyczyniło się do tak niezwykłego udoskonalenia wzroku? — szkło, dawno znana,

wytwarzana przy pomocy ognia mieszanina sody, piasku i wapienia. Długo ludzie nie wiedzieli,
jakie cudowne ma właściwości, jeżeli mu nadać formę o powierzchni kulistej. Mimo że szkło znane
było od tysięcy lat, soczewki zaczęto wyrabiać dopiero w XIV w. naszej ery. Służyły one do
wyrobu okularów. Później wynaleziono lunetę — rurę z dwiema soczewkami. Sztuka wyrobu lunet
udoskonaliła się stopniowo. Obecnie z soczewek wyrabia się olbrzymie lunety do oglądania ciał
niebieskich, teleskopy — refraktory.

Nie tylko jednak soczewka szklana stała się narządem doskonalącym wzrok. Bardziej

zdumiewającą rolę w badaniu światła i ciał niebieskich odegrała bryłka szkła o innych niż soczewka
kształtach.

Niewidzialna gołym okiem roślinka okrzemka widziana w 900-krotnym powiększeniu przez mikroskop

Teleskop soczewkowy - refraktor

Tęcza zaproszona do pokoju

Gdy ludzie stwierdzili, że szlifowane bryłki szkła pozwalają zbadać pewne właściwości światła

(np. takie, jak załamanie się światła w soczewkach itp.), zaczęli przepuszczać przez nie światło.
Szkła te miały rozmaite kształty, np. piramid, szklanych klinów itp. Taki właśnie klin umożliwił
wykrycie tajemnicy barw naturalnych.

Pryzmat szklany widziany z
boku i w przekroju

Uczony czeski XVII w., Marek Martzy, przepuszczał światło przez rozmaitego kształtu,

własnoręcznie szlifowane szkła.

Pewnego razu użył do doświadczenia niewielkiego kawałka szkła o trzech bocznych ściankach,

czyli czegoś w rodzaju szklanego klina. Doświadczenie swoje wykonał w pokoju z zamkniętymi
okiennicami. Przez niewielki otwór w okiennicy wpadała smuga światła słonecznego, w której
umieszczony został szklany klin. I o dziwo — na przeciwległej ścianie pokoju powstała nie biała
plama, lecz wielobarwna smuga, podobna do tęczy na niebie. Kolory ułożone były w tej samej
kolejności, ale w odwrotnym porządku niż w naturalnej tęczy: od dołu pas czerwieni, wyżej
pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, błękitny, u góry fioletowy.

Teraz mógł Martzy zapraszać do swego pokoju tęczę i badać ją.

Rozszczepienie światła w pryzmacie

Gdy ludzie potrafili wytworzyć tęczę na zawołanie o każdej porze słonecznego dnia, wyjaśniło

się wiele rzeczy dotąd zagadkowych.

Początkowo wygłaszano na ten temat wiele bałamutnych poglądów. Tłumaczono zjawisko

tęczy w sposób bardzo prosty mówiąc, że tęcza — to zepsute przez szkło białe światło. Dopiero
wielki uczony angielski Izaak Newton wyjaśnił tę sprawę należycie.

Aby przekonać się, że światło białe jest mieszaniną siedmiu kolorów tęczy, wziął krążek

papieru, podzielił go na siedem części i każdą z nich pomalował jednym z kolorów, z jakich składa
się tęcza. Następnie zaczął krążek bardzo szybko obracać. Barwy zlały się w jedną i krążek papieru
wyglądał jakby był biały.

Dlaczego wobec tego przedmioty mają różne barwy?
Odpowiedź na to pytanie da nam zaproszona do pokoju tęcza. Jeżeli weźmiemy kawałek

czerwonego papieru i umieścimy go w czerwonej smudze naszej pokojowej tęczy, to papier
zachowa swą czerwoną barwę. Jeżeli natomiast będziemy go kolejno umieszczać w innych
smugach barwnych, natychmiast zmieni kolor, pociemnieje, będzie prawie czarny.

Czego to dowodzi? Otóż świadczy to o tym, że czerwony papier odbija i rozprasza tylko

promienie czerwone, inne zaś pochłania.

Skrawek papieru zielonego będzie zielony tylko w smudze zielonej, żółty — w żółtej.
A więc barwna ciała zależy od tego, jakie promienie ciało odbija i rozprasza, a jakie pochłania.

Ciało białe, jak śnieg czy płótno, odbija i rozprasza prawie wszystkie promienie. Ciało czerwone
pochłania z padającego na nie światła białego wszystkie prócz czerwonych, które odbite i
rozproszone — wpadają do naszego oka. Mówimy wtedy, że ciało jest czerwone.

To samo dotyczy wszystkich innych barw prócz czarnej. Czarny kolor — to właściwie brak

światła. Czarne ciało, jak już wspomnieliśmy (str. 25), pochłania wszystkie promienie.

Fotografia tęczy

Poznaliśmy jeszcze jedną bardzo ważną właściwość światła. Białe światło słoneczne

przechodząc przez szklany trójścienny klin, czyli pryzmat, ulega rozszczepieniu na składniki,
promienie barwne.

Teraz jesteśmy już lepiej przygotowani do zrozumienia zjawiska tęczy. Wiemy już, że światło

przechodząc z ośrodka rzadszego do gęstszego lub odwrotnie ulega załamaniu, a często, jak to
widzimy w pryzmacie, i rozszczepieniu na składniki barwne.

Wiemy, że tęcza powstaje na tle ciemnej, deszczowej chmury oświetlonej Słońcem.
Wiązki promieni słonecznych padają wtedy na kuliste powierzchnie kropel deszczu.

Przenikając do wnętrza kropli promienie ulegają załamaniu i dochodzą do jej przeciwległej ścianki.
Tu ulegają częściowo odbiciu jak w zwierciadle, biegną z powrotem, a przy wyjściu z kropli znów
się załamują, przy czym ulegają również rozszczepieniu na promienie barwne. Jeżeli patrzymy od
strony Słońca w kierunku chmury, do naszego oka wpadają te właśnie promienie barwne,
wychodzące z kropel deszczu.

Dlaczego widzimy tęczę w postaci łuku?

Rozszczepienie promienia słonecznego w kropli wody

Otóż musimy sobie uświadomić, że do naszego oka wpadają promienie tylko z tych kropel, w

których promienie Słońca załamały się w taki sam sposób, a więc znajdują się w jednakowej od nas
odległości. Takie krople jednakowo od nas odległe tworzą właśnie w danym momencie łuk.
Promienie z innych kropel mijają nasze oko i dlatego ich nie widzimy. Trzeba dodać, że barwy
tęczy na niebie są ułożone w odwrotnym porządku niż barwy tęczy zaproszonej do pokoju: pas
czerwony jest u góry, a fioletowy u dołu.

W bardzo rzadkich przypadkach zjawisko tęczy może wywołać i Księżyc.
W każdym razie odkrycie sposobu wywołania sztucznej tęczy miało olbrzymie znaczenie dla

wielu nauk, takich jak fizyka, chemia, astronomia i inne.

Schematyczny rysunek wyjaśniający powstawanie tęczy

Promienie niewidzialne, czyli czego nie mógł dostrzec człowiek,

dostrzegł termometr i klisza fotograficzna

Nie ma na świecie rzeczy całkowicie doskonałych. Jak się przekonamy, nawet na jasnym

Słońcu są plamy. Tak też i nasze oko ma pewne „ciemne strony”. Nie wszystko widzi — nie widzi
pewnych rodzajów światła.

Nie zdajemy sobie wcale sprawy, że kąpiemy się w niewidzialnych promieniach światła. Cóż

nas one obchodzą, skoro ich wcale nie widzimy? Otóż promienie te, mimo że są dla nas
niedostrzegalne, odgrywają w naszym życiu olbrzymią rolą. Dlaczego są wobec tego dla naszego
oka niewidzialne? To już inna sprawa. Jest to, jak się przekonamy, celowe i korzystne
przystosowanie wzroku. Gdyby nasze oko było na te promienie wrażliwe, widzielibyśmy inny
obraz świata.

Na razie omówimy te niewidzialne rodzaje światła — promienie niewidzialne.
Przypomnijmy sobie, jak ułożone są kolory w barwnym paśmie rozszczepionego światła. Od

dołu jest światło czerwone, potem pomarańczowe, wyżej żółte, zielone, niebieskie, błękitne i u góry
fioletowe.

W naszej sztucznie wywołanej tęczy barwne pasy przechodzą jedne w drugie bez wyraźnych

granic, jakby się zlewały, tylko pasmo czerwone ciemnieje ku dołowi, stopniowo przechodząc w
czerń. Uczonym wydało się, że wygląda to, jakby pod czerwienią były jakieś promienie dla oka
niewidzialne, to znaczy takie, na które oko nasze jest niewrażliwe.

Wiadomo że promienie czerwone dają dużo ciepła. Postanowiono więc sprawdzić, czy to

zaciemnienie pod czerwienią daje również ciepło. Umieszczono tam termometr, który wskazał w
tym miejscu temperaturę wyższą o kilka stopni od temperatury czerwieni.

W ten sposób wykryto pierwsze promienie światła „niewidzialnego”. Są one jednak

wyczuwalne przez naszą skórę. Padając na powierzchnię ciała drażnią zakończenia nerwów
dotykowych i wywołują uczucie ciepła. Odczuwamy je wyraźnie, gdy stajemy w pobliżu ogrzanego
pieca.

Promienie te nazwano podczerwonymi. Jak się niebawem przekonamy, odgrywają one w

klimacie naszej planety, w jej wymianie cieplnej, olbrzymią rolę. Nie znając ich nie moglibyśmy
wytłumaczyć sobie wielu zjawisk.

Każde ciało oświetlone i ogrzane promieniami Słońca lub w inny sposób, natychmiast wysyła

w przestrzeń niewidzialne promienie podczerwone.

Widzialne promienie słoneczne padają na powierzchnię Ziemi i pochłonięte przez nią

(szczególnie jeżeli powierzchnia jest ciemna, szara lub czarna) przekształcają się w ciepło.

Ogrzana w ciągu dnia powierzchnia Ziemi wypromieniowuje ciepło w postaci promieni

podczerwonych i w dzień, i w nocy. Ubytek ciepła na skutek wypromieniowania w ciągu dnia,
kiedy stale dopływa ciepło z energii słonecznej, nie jest dostrzegalny. W nocy natomiast, kiedy
ustaje działanie promieniowania słonecznego, ostyganie powierzchni Ziemi, a co za tym idzie i
przyziemnych warstw powietrza, staje się bardzo wyraźne.

Przejawem takiego silnego oziębiania się Ziemi w nocy są ranne przymrozki wiosenne,

zagrażające młodym pędom drzew owocowych, oraz silne obniżanie się temperatury w pogodne
noce zimowe. Do promieni podczerwonych niebawem jeszcze wrócimy.

Prócz podczerwonych niewidzialne są też promienie u góry, ponad fioletową smugą sztucznej

tęczy. Nie mógł ich tu wykryć termometr. Zauważono je przy pomocy kliszy fotograficznej.
Umieszczona w ciemnym miejscu nad smugą fioletową, klisza czernieje — prześwietla się.
Promienie te nazwano nadfioletowymi.

Promienie nadfioletowe odgrywają olbrzymią rolę w życiu człowieka. One to powodują

ciemnienie skóry — opaleniznę. Dzięki tym promieniom powstają w ciele człowieka witaminy,
które chronią przed krzywicą. Promienie te działają zabójczo na bakterie chorobotwórcze i chronią
nas przed wieloma innymi jeszcze chorobami.

Bywa też, że stają się groźne dla organizmu, szczególnie dla mózgu. Mogą też powodować

silne oparzenie. Pewien rodzaj tych niewidzialnych promieni jest dla żywych organizmów nawet

zabójczy. Słońce wysyła te szczególnie niebezpieczne promienie w kierunku Ziemi, ale na nasze
szczęście nie dochodzą one do niej, napotykają nieprzezwyciężoną przeszkodę w postaci...
atmosfery.

Oko — odbiornik promieni światła

Każde żywe stworzenie, aby zachować się przy życiu musi mieć narządy, dzięki którym

orientuje się, co się dookoła niego dzieje. Każde zwierzę musi być zawczasu ostrzeżone przed
niebezpieczeństwem, w przeciwnym razie ginie.

Rolę takich przyrządów, które reagują na bodźce z otoczenia i sygnalizują o tym do mózgu,

spełniają narządy zmysłów — dotyk, węch, słuch, wzrok. Ale, jak wiemy, dotyk daje nam znać o
tym, co się dzieje w otoczeniu dopiero wtedy, gdy dotykamy rękoma lub inną częścią ciała
przedmiotów otoczenia, czyli gdy są one tuż przy nas. Nie na wiele jednak przyda się np.
wiadomość, że wyczuwamy rękoma jakiegoś olbrzymiego drapieżnika np. lwa lub tygrysa. Trudno
się do niej ustosunkować. Słuch i węch sygnalizują nam obecność czy zbliżanie się przedmiotów z
daleka, ale nie pozwalają na ustalenie ich odległości, kierunku i wyglądu.

Wzrok pozwala nam najlepiej orientować się w oświetlonym otoczeniu. Dzięki oczom

poznajemy różnicę między dniem i nocą, oglądamy światła wielkiego miasta, groźne błyskawice i
piękną tęczę, widzimy naszych przyjaciół, barwy naszych ubrań, obrazy filmowe i wiele, wiele
rzeczy, które czynią świat tak barwnym i ciekawym.

Wszystko to dochodzi do nas dzięki oczom, dzięki ich wrażliwości na światło.
A wiecie, jak zbudowane jest oko? Przypomina ono nasze ciemne pomieszczenie ze szczeliną,

przez którą wpada do tego pomieszczenia smuga światła. Wiemy, że gdy do szczeliny przyłożymy
odpowiednią soczewkę, to na ścianie leżącej naprzeciw szczeliny ujrzymy barwny i odwrócony
obraz tego, co się dzieje na ulicy przed domem.

Rolę ciemnego pokoju spełnia okrągła gałka oczna, szczelnie zamknięta ze wszystkich stron.

Rolę szczeliny — otwór na przedzie oka — źrenica.

Otwór ten zwęża się, gdy do oka wpada zbyt dużo światła, a rozszerza się, gdy światła jest

mało. Łatwo można to zobaczyć oglądając swoje oczy w lustrze. Rolę soczewki, o której
mówiliśmy w związku ze szczeliną w okiennicy, spełnia w oku znajdująca się za źrenicą
przezroczysta, elastyczna soczewka. Dzięki niej na tylnej ścianie oka otrzymujemy ostry obraz
tego, co się dzieje przed nami.

Jest to oczywiście porównanie uproszczone. Oko ma wiele urządzeń służących do regulacji

dopływu światła i do tego, aby obraz padający na tylną ściankę był zawsze ostry i dokładny. Na
tylnej ścianie oka jest, jakby ekran w kinie, specjalna tkanka bardzo czuła na światło — siatkówka.
Na niej powstaje obraz przedmiotu, na który skierowane jest oko. Podrażniona przez promienie
światła, siatkówka przekazuje ten obraz do mózgu, a dopiero mózg rozpoznaje to, co widzi oko, a
więc kształty, kolory, przedmioty i tło; ocenia przy tym odległość.

Najwięcej wiadomości o naszym otoczeniu zawdzięczamy oku. Trudno byłoby mówić o pracy,

gdybyśmy nie mieli oczu. Człowiek nie potrafiłby stworzyć kultury takiej, jaką dziś posiadamy,
gdyby nie miał oczu. Wprawdzie ktoś może powiedzieć, że niewidomi też potrafią pracować, nawet
dość wydajnie. Ale nikt chyba nie będzie utrzymywał, że to pomniejsza znaczenie wzroku.

Ten krótki opis budowy czynności oka zakończymy pewnym wyjaśnieniem. Jak można mówić

o doskonałości oka, kiedy nie widzi ono niektórych promieni, np. podczerwonych i
nadfioletowych? Pytanie słuszne.

Wiemy, że każde ciało ogrzane wydziela promienie podczerwone. Co by się stało, gdyby nasze

oko było czułe na promienie podczerwone? Nasza gałka oczna ma tę samą temperaturę co i ciało, a
więc 36,6 do 37 stopni. Wnętrze jej, jak każde ciało ogrzane, wysyła promienie podczerwone.
Gdyby nasza siatkówka była czuła na promienie podczerwone, bylibyśmy stale oślepieni blaskiem
wnętrza własnego oka i nie widzielibyśmy nic poza nim. Czulibyśmy się tak, jakby umieszczono
nam na stałe przed oczyma silną lampę. Z tym własnym blaskiem wewnątrz oka — bylibyśmy
ślepi.

Niewidzialne natomiast promienie nadfioletowe powodują niebieskie świecenie się cieczy

wypełniającej gałkę oczną. Gdyby siatkówka była czuła na te promienie, widzielibyśmy wszystko
w niebieskim blasku, co również utrudniałoby oglądanie otoczenia.

Jak widzimy, nie jest wcale źle, że siatkówka naszego oka nie jest czuła na promienie

niewidzialne. Zresztą umiemy się nimi posługiwać nie gorzej niż promieniami widzialnymi.

Oko nasze jest poza tym narządem bardzo czułym na światło. Orientuje się dobrze na

zaśnieżonej polanie zalanej słońcem jak również na tej samej polanie w nocy, przy świetle gwiazd.
A przecież w dzień jest tu kilka milionów razy widniej niż w nocy.

Oko ludzkie ma też pewne wady. Na przykład w czasie długotrwałych obserwacji

astronomicznych męczy się i widzimy często nie to, co jest w rzeczywistości. Nasze oko ma poza
tym skłonność do pewnych złudzeń — dotyczy to szczególnie pewnych kształtów. Ale umiemy te
wady poprawiać. Długotrwałe obserwacje ciał niebieskich za pomocą oka zastępujemy
fotografowaniem. Wspaniałe i pomysłowe przyrządy optyczne dają nam jakby zbliżone obrazy
odległych ciał niebieskich lub też pozwalają dostrzegać przedmioty bardzo małe, tysiąc i więcej
razy mniejsze niż główka szpilki.

V. NARESZCIE COŚ O SŁOŃCU

O tym, co jest „jasne jak Słońce” i „ciemne jak tabaka w rogu”

Można by zacząć ten rozdział od razu od tego, co wiemy dziś o Słońcu. Można by więc zacząć

tak: Słońce to ognista kula o olbrzymich wymiarach itd.

Zaczniemy jednak od czego innego. Prawdziwe wiadomości o Słońcu uzyskaliśmy dopiero w

ciągu niespełna stu ostatnich lat.

Jak to, spytacie, ponad czterysta lat upłynęło od zgonu Kopernika, w nauce o ciałach

niebieskich dokonano tylu odkryć — a dokładniejsze wiadomości o Słońcu uzyskaliśmy dopiero
sto, a nawet niecałe sto lat temu?

Nawet gdy patrzymy na Słońce przez zaciemnione szkiełko, widzimy, że jest to ognista kula.

Cóż tam może być tajemniczego?

No, no, nie należy zbyt pochopnie o tych sprawach wyrokować. Dziś, gdy uczony czegoś nie

wie albo nie wie na pewno, stara się zbadać daną rzecz czy kwestię przy pomocy specjalnych
przyrządów i obliczeń; nie ogłosi swego odkrycia, dopóki go sto, tysiąc razy nie sprawdzi. A gdy
nawet ogłosi, to zaczynają je sprawdzać inni uczeni. I dopiero kiedy przekonają się, że jest tak, jak
mówił odkrywca, wtedy wyniki badań zostają ogłoszone jako rzecz pewna w nauce. Dziś wszędzie
mamy zakłady naukowe zaopatrzone w przyrządy, przy pomocy których można skontrolować i
sprawdzić najtrudniejsze fakty naukowe, których ustalenia lub odkrycia dokona ten lub ów uczony.

Kiedyś takich zakładów i przyrządów nie było. Uczony starał się przekonać bliźnich o swej

racji za pomocą dyskusji, opisów itp. Dowodów mógł przytoczyć niewiele. Stąd też w nauce o
Słońcu panowało dużo błędnych poglądów i uczeni głosili to, co im się wydawało prawdziwe. I oto
często twierdzili, że dowodzenie ich jest „jasne jak Słońce”, nie zdając sobie sprawy, że w tej
dziedzinie są „ciemni jak tabaka w rogu”. Nie wszyscy oczywiście. Byli i tacy, którzy mimo
wszystko mówili rzeczy prawdziwe, choć nie umieli tego należycie dowieść.

Czym było Słońce dla ludzi pierwotnych

Już człowiek pierwotny dostrzegał, że Słońce odgrywa w przyrodzie wyjątkową rolę, że i jego

losy zależne są od Słońca.

Nie rozumiał jednak, na czym ta zależność polega, gdyż nie wiedział nic o Słońcu poza tym, że

oświetla i grzeje, że wschodzi, wznosi się wyżej lub niżej na sklepieniu niebieskim i zachodzi.
Domyślał się, że dzięki jego promieniom rosną i dojrzewają rośliny. Wiedział też, a raczej czuł to,
że w świetle Słońca — on, człowiek, może żyć pełnią życia.

Zdawał sobie sprawę, że w dzień jest stosunkowo bezpieczny, a w ciemnościach nocy czyhają

zewsząd zasadzki i niebezpieczeństwa. Wiedział, że gdyby Słońce nie wzeszło najbliższego ranka i
dni następnych, groziłaby nam wtedy nieustanna noc, czyli śmierć z głodu i chłodu. Czekał więc
niecierpliwie wschodu Słońca i witał je radośnie.

Zauważył też, że Słońce czasami nie jest dlań łaskawe, gdyż wypala roślinność na ziemi, a tym

samym pozbawia go głównego źródła pożywienia.

Jeżeli każemy dziś dziecku narysować Słońce, narysuje je w postaci koła z promieniami.

Wiedział też i człowiek pierwotny, że promienie — to wysłannicy Słońca, których światło
spostrzega oczyma, a ciepło odczuwa na powierzchni swego ciała.

Oto na wschodzie wysuwa się zza horyzontu tarcza słoneczna. Znikają ciemności i człowiek

znów widzi, co się dookoła niego dzieje. Znika też uczucie strachu przed niebezpieczeństwem, a
przede wszystkim przed napaścią nocnych drapieżników.

Wraz ze światłem zaczyna działać ożywcze ciepło, wzmaga się dobre samopoczucie, ciało staje

się bardziej prężne, ruchy pewniejsze. Ciało gotowe jest do odparcia napadu i do ucieczki. Tylko we
dnie można dostrzec z daleka zarówno zdobycz, którą łatwo wówczas podejść lub dopędzić, jak i

wroga, przed którym można ratować się ucieczką.

Gdy światło dzienne gaśnie, gdy wracają ciemności, ogarnia człowieka strach, wzrasta w nim

poczucie bezbronności. Na domiar złego w nocy opanowuje go zmęczenie, kleją się powieki.
Trzeba szukać bezpiecznego miejsca, by móc spokojnie zasnąć. Sen jest konieczny po
całodziennym wysiłku zmysłów, po wytężonej czujności, po ciężkim trudzie fizycznym,
związanym z poszukiwaniem pokarmu. Za dnia ciało nie spoczęło ani na chwilę.

Ale gdy człowiek już znajdzie bezpieczne miejsce i zapadnie w upragniony, głęboki sen,

zaczynają go dręczyć marzenia senne. To zjawia się ogromny niedźwiedź z rozwartą paszczą, na
którego polował pierwotny myśliwy, to znów cała zgraja groźnych zwierząt — goniąc
zaskoczonego i przerażonego człowieka.

Ranek i świt kładły kres tym strasznym widziadłom. Pod opiekuńczym okiem Słońca

zapominał człowiek o nocnych marach.

W umyśle człowieka pierwotnego, żyjącego wśród wrogiej mu przyrody, wśród wrogich,

niezrozumiałych sił, Słońce stawało się dobroczynną, nadprzyrodzoną potęgą — bóstwem.

Stąd też u wszystkich niemal ludów pierwotnych Słońce jest uważane za potężnego boga.

Rodzi się u tych ludów kult Słońca.

Jeszcze i w dzisiejszych obyczajach ludowych zachowało się wiele obrzędów związanych z

kultem Słońca. Dotyczy to przede wszystkim świąt w końcu grudnia, kiedy dnia przybywa, gdyż
Słońce zaczyna odbywać coraz dłuższą drogę po sklepieniu niebieskim. To zapowiedź wiosny,
zapowiedź przebudzenia się życia po śnie zimowym.

Następnie obchodzono święto wiosny. Dla ludów rolniczych i pasterskich te przełomowe dni

roku odgrywały szczególnie ważną rolę. Decydowały o gospodarce, o wyżywieniu, o życiu — były
dla nich coroczną łaską bóstwa Słońca.

Człowiek pierwotny wierzył, że tylko nadprzyrodzona siła tego bóstwa mogła wskrzesić

zagrzebane w ziemi ziarno i zamienić je w krótkim czasie w żywą roślinę.

Dziś możemy dokonać tych cudów w pomieszczeniu piwnicznym, do którego nie dochodzą

promienie słoneczne. Wystarczy oświetlać je silną lampą elektryczną i ogrzewać za pomocą pieca...
Tylko że taniej robi to samo Słońce na polu.

Dlaczego widzimy

W nauce początkowo działo się niewiele lepiej. Wszystko, co wiedziano o Słońcu, dotyczyło

raczej jego codziennych i rocznych wędrówek po niebie. Na podstawie obserwacji ruchu Słońca
zaczęto oznaczać czas.

Co się zaś tyczy światła, to w nauce starożytnej z początku też nie było zbyt „widno”. Uczeni

byli pewni, to znaczy było dla nich rzeczą „jasną”, że świecące ciała niebieskie patrzą na nas z
nieba, my zaś widzimy dzięki temu, że z naszych oczu wychodzą promienie oświetlające
przedmiot, który w ten sposób staje się widoczny. Dlatego też mówiono: „Gwiazdy patrzą na nas”,
„Jak temu nie dać wiary, skoro mrugają”, „Słońce już wyjrzało” itp.

Obraz świecącego punktu widoczny za
zwierciadłem na przedłużeniu promienia
wpadającego do oka podsunął starożytnym
uczonym błędną myśl, że promienie światła
wysyłane są przez oko

I dziś jeszcze używamy zwrotów: „Oczy jego zaświeciły ze szczęścia” albo „oczy jego miotają

błyskawice”. Są to właśnie pozostałości tych starych poglądów, choć wiemy dziś dobrze, że oczy
nie świecą.

Hołd składany Słońcu przez faraona egipskiego. Na płaskorzeźbie promienie Słońca zakończone są rękoma

Przed 2500 laty uczeni twierdzili z całym przekonaniem, że światło to coś, co wychodzi z oczu

ludzi lub zwierząt w postaci promieni. Promieniami tymi, jak końcami palców, oko bada otoczenie
„wymacując” przedmioty. Promienie wychodzące z naszych oczu mogą dotykać najdalszych
przedmiotów.

Jaką więc rolę miało odgrywać Słońce? Słońce — twierdzili — pomaga tylko oczom w

oglądaniu otoczenia. I ono wysyła promienie jak gdyby macki. Na załączonym staroegipskim
rysunku promienie zakończone są rękami.

A oto urywek z hymnu staroegipskiego na cześć Słońca:

„Promienie twoje pieszczą ziemię
I na niej wszystkie twe stworzenia...”

Upłynęło kilka tysięcy lat, zanim umysł ludzki wyzwolił się z tych poglądów na światło

słoneczne.

W starożytności byli wprawdzie uczeni, którzy uważali, że światło może pochodzić tylko od

Słońca lub rozżarzonych przedmiotów i że nasze oko widzi tylko wtedy, kiedy promienie światła do
niego wpadają.

Upłynęły tysiące lat, zanim się przekonano, że ci uczeni mieli rację. Teraz każdy wie, że

światło istnieje niezależnie od naszych oczu i że wtedy widzimy otaczające nas przedmioty, kiedy
wysyłane przez nie lub odbite od nich promienie wpadają do naszego oka.

Ostatecznie przekonano się o tym wtedy, kiedy zaczęto badać światło i robić doświadczenia

przy pomocy przyrządów i instrumentów.

Przez wiele wieków ludzie sądzili, że Słońce i oko są rodzonymi braćmi. Słońce — według

tych poglądów — to olbrzymie potężne oko, oko boga, istoty nadprzyrodzonej. Toteż często
symbolem bóstwa jest trójkątne oko, od którego na wszystkie strony rozchodzą się promienie.

Świątynie ozdabiano często obrazami lub płaskorzeźbami promienistego oka jako symbolu bóstwa

Gdybyśmy dwa tysiące lat temu poprosili starożytnego uczonego o dokładniejsze wyjaśnienie

tych ciemnych spraw, odpowiedziałby nam, że to, co mówi, jest „jasne jak Słońce”.

Szkiełko i oko

Tak się dziwnie złożyło, że do połowy XVII w. w nauce o jasnym Słońcu wiele było spraw nie

wyjaśnionych. Obserwacje Słońca gołym okiem nie mogły wnieść wiele nowego. Jeżeli udało się
komuś zobaczyć coś szczególnego na Słońcu, przypuszczał, że jest to albo przywidzenie, albo po
prostu wada jego wzroku.

Dopiero wynalezienie soczewki posunęło sprawy trochę naprzód, ale niewiele.
W styczniu 1610 r. ludność pięknego miasta Wenecji opanowało podniecenie. Z ust do ust

podawano sobie niezwykłą wiadomość. Tłumy dążyły w kierunku najpiękniejszego placu Wenecji,
placu św. Marka. Tam, na wieży słynnej katedry stoi na podstawie niewielka rura, która przyciąga
uwagę wszystkich. Ludzie opowiadali sobie, że gdy się patrzy przez nią, można zobaczyć rzeczy
normalnie dla oka niewidzialne. Można zobaczyć daleko, daleko na morzu okręty, na lądzie zaś
drogi prowadzące do Wenecji oraz bardzo oddalone wsie, nie zasłonięte przez domy.

Szczególnie ciekawy widok przedstawia oglądane przez lunetę niebo. Widać tam o wiele

więcej gwiazd niż gołym okiem.

W rurze osadzone były dwie szklane soczewki i gdy się przez nie patrzyło, oddalone

przedmioty wydawały się bliskie. Była to pierwsza luneta w dziejach ludzkości. Lunetę zbudował
znany uczony Galileusz nie wiedząc zresztą, że wynalazku tego dokonano już w Holandii.

Dzień 7 stycznia 1610 r. jest dniem pamiętnym w dziejach nauki, wtedy bowiem człowiek po

raz pierwszy spojrzał w niebo przez przyrząd optyczny i przekonał się, że gołym okiem nie

wszystko jest widoczne.

Lunety Galileusza

Odkrycie lunety zapoczątkowało wspaniały rozwój tego

rodzaju przyrządów, nazwanych później refraktorami *.

Pewnego dnia skierował Galileusz swą lunetę na

Słońce. Przesłonił ją zakopconym szkłem. I oto człowiek po
raz pierwszy spojrzał w Słońce przez lunetę i dostrzegł tam
to, czego się najmniej spodziewał. Na jasnej tarczy —
wielkie, ciemne plamy. Średnice niektórych były
kilkakrotnie większe od średnicy Ziemi.

Gdy Galileusz ogłosił o swym odkryciu, Kościół

podniósł wrzawę. Jak to, na najdoskonalszym tworze
boskim miałyby być plamy?! To przecież bluźnierstwo!
Zakazano wspominać o plamach na Słońcu.

Oko ludzkie ujrzało plamy na Słońcu, ale człowiek

właściwie nic jeszcze o nim nie wiedział. Ognista kula z
ciemnymi plamami — co to może być?

Zaobserwowane zjawisko tłumaczono sobie zupełnie

dowolnie. Galileusz sądził, że są to ciemne obłoki tworzące
się na jasnej powierzchni Słońca.

Później (w XVIII w.) przypuszczano, że Słońce wewnątrz ma twarde, zastygłe, ciemne jądro z

wystającymi wzniesieniami. Na tym twardym jądrze leży świecąca się powłoka, zwana fotosferą,
przez którą wystają ciemne wierzchołki wzniesień jądra. Następnie zmieniono ten pogląd.
Uważano, że ciemne jądro ma też kształt kuli, na nim zaś leżą dwie osłony: górna — rozżarzona,
ruchliwa i dolna — chłodna ciemna, która chroni powierzchnię jądra przed żarem powłoki
zewnętrznej. Powierzchnia jądra miała być nawet zamieszkała. Od czasu do czasu górna, ognista
powłoka, przerywa się i powstaje otwór, przez który widać ciemne wnętrze. Są to właśnie plamy.

Pogląd ten podzielali najwybitniejsi uczeni aż do połowy XIX w. Powodem tego był brak

przyrządów, przy pomocy których można by dokładnie zbadać powierzchnię Słońca. Samo słowo
ognisty, rozżarzony jeszcze nic nie tłumaczy. Co można wiedzieć o rozżarzonej materii, jeżeli się
nie zna dokładnie jej temperatury. Sądzono, że temperatura Słońca musi być olbrzymia. Jedni
przypuszczali, że na błyszczącej powierzchni Słońca wynosi 4000000°; inni, że nawet 10000000°.
Byli i tacy, którzy oceniali ją na 2000°. Takie różnice możliwe były dlatego, że temperaturę
określano na oko.

Dopiero dokładne pomiary i obliczenia zbliżyły nas do prawdy. Stało się to dopiero przed 75

laty.

Pismo świetlne

Wiemy już, jak to nauczono się zapraszać tęczę do pokoju, oczywiście ciemnego, z otworem w

okiennicy. Wiemy, że szklany klin, pryzmat, umieszczony na drodze smugi światła, rozszczepia ją i
rzuca na przeciwległą ścianę smugę tęczowych barw.

Zjawisko to wyjaśnił Newton w 1665 r. Wszyscy oglądali tę sztucznie wywołaną tęczę,

podziwiali jej wspaniałe barwy i na tym poprzestawali. Nikt, nawet sam Newton nie dostrzegał w
paśmie nic prócz kolorów — przepuszczano bowiem światło przez szeroką szczelinę.

W 1802 r. uczony angielski Wollaston zauważył, że w tęczowym paśmie, które rzuca promień

przepuszczony przez bardzo wąską szczelinę i załamany w pryzmacie, widać wąskie, czarne kreski

* Refraktory – to teleskopy, czyli przyrządy optyczne do obserwacji ciał niebieskich, zaopatrzone w szklane

soczewki. Inne teleskopy – reflektory – mają zamiast soczewek wklęsłe zwierciadła.

— cieńsze i grubsze. I o dziwo, gdy zaczęto badać pasmo kolorowe jeszcze dokładniej,
stwierdzono, że tych kresek jest bardzo, bardzo dużo. Teraz nie rzucano już tęczy na ścianę, lecz
chwytano ją do lunety.

Widmo rozżarzonego ciała niebieskiego

Promień słoneczny przepuszczony przez szczelinę do metalowej rurki, na końcu której

umieszczony był pryzmat, tym razem padał nie na ścianę, ale do lunety. Oglądając w ten sposób
tęczę teraz dopiero można było zobaczyć, jakie mnóstwo kresek jest na barwnej smudze. Takie
pasmo nazywamy widmem prążkowym, czyli spektrum a przyrząd — spektroskopem*.

Spektroskop

Przyrząd ten nie wygląda wcale niezwykle. Przeciwnie, w porównaniu z innymi przyrządami

— nawet dość prymitywnie. Niemniej jednak odegrał on w nauce olbrzymią rolę. Należałoby mu
poświęcić oddzielną książkę.

Stwierdzenie ciemnych linii w widmie słonecznym doprowadziło do jednego z największych

odkryć, które dało nauce nowe, potężne narzędzie poznania przyrody.

Czarne kreski na widmie, występujące zawsze na jednym i tym samym miejscu, wskazały

przede wszystkim, z czego składa się Słonce.

Stwierdzono bowiem, że każda najprostsza substancja, czyli każdy pierwiastek chemiczny, ma

w widmie słonecznym swoje, właściwe tylko jemu, ciemne kreski — i to zawsze w tym samym
miejscu.

Porównując widmo Słońca z widmem gwiazd uczeni doszli do przekonania, że Słońce jest też

* Wynalazł go uczony niemiecki Fraunhoffer na początku XIX w.

gwiazdą najbliższą Ziemi. Gwiazdy natomiast są też słońcami — tylko ogromnie dalekimi.

Przy pomocy spektroskopu, tego wspaniałego a przy tym prostego przyrządu, można zmierzyć

temperaturę powierzchni Słońca, gęstość lub inne właściwości Słońca i innych gwiazd. Można
nawet stwierdzić ich ruchy i to, czy się od nas oddalają, czy zbliżają.

Dzięki spektroskopowi uczony, nie wychodząc z pracowni, w której może przeprowadzać

badania, uzyskuje dokładne wiadomości o ciałach niebieskich.

Słoneczne fotoreportaże

Pewnie wielu z nas oglądało Słońce przez zakopcone szkiełko. Przez takie szkło Słońce

wygląda jak biała tarcza, na której widoczne są czasem plamy.

Im dłużej patrzymy w świecący przedmiot, tym bardziej męczy się oko i coraz mniej dostrzega

w nim szczegółów. Aparat fotograficzny natomiast im dłużej nastawiony jest na wycinek nieba
nocnego, tym więcej szczegółów utrwala na kliszy.

Fotografia Słońca

Fotografia tarczy słonecznej z plamami

Przy obserwacjach i badaniach Słońca fotografia odgrywa szczególną rolę. Przede wszystkim

Słońce świeci tak silnie, że wystarczy drobny ułamek sekundy, aby otrzymać na kliszy dokładne i
piękne zdjęcie.

Szczególnie ważne dla nauki są badania Słońca w czasie zaćmienia, tj. całkowitego zakrycia

tarczy słonecznej przez Księżyc, które trwa kilka minut. Tylko wtedy można zobaczyć gołym
okiem koronę słoneczną i część pięknej ognistej atmosfery słonecznej (patrz str. 92). Można wtedy
dokonać wielu pięknych zdjęć i utrwalić na kliszy takie szczegóły, których oko nasze nie dostrzeże i
nie zapamięta.

Wszystko prawie, co wiemy dziś o Słońcu, zawdzięczamy soczewce, pryzmatowi i kliszy

fotograficznej.

Jego świecąca mość Słońce

Mówiliśmy już, że nasz szklany klin — albo jak kto woli, pryzmat — wykrył niejedną bardzo

ważną tajemnicę przyrody, między innymi i tę, że gwiazdy — to dalekie słońca. Wynika stąd, że
Słońce jest gwiazdą znajdującą się najbliżej Ziemi. Wszystkie inne najbliższe Ziemi ciała
niebieskie, a więc planety naszego układu słonecznego, mają powierzchnię już zastygłą.

Z tą bliskością Słońca to też nie jest takie proste. We wszechświecie kilka miliardów

kilometrów to wcale nie taka duża odległość. Ziemia należy do rodziny Słońca, więc trzyma się
blisko macierzy — to znaczy w odległości wynoszącej tylko 149500000 km. Wymówić da się to
prędko, ale trudniej sobie wyobrazić. Odległość ta jest 400 razy większa niż odległość od Ziemi do
Księżyca.

Pociąg pospieszny, biegnący z prędkością 100 km na godz., dobiegłby do Słońca po 170 latach.

A szybki samolot, który osiąga prędkość 1000 km na godz., leciałby na Słońce 17 lat. Promienie
światła rozchodzą się z prędkością 300 000 km na sek. I one na przebycie drogi od powierzchni
Słońca do Ziemi potrzebują 8 minut 18 sekund.

Jak długo trwać powinna podróż na Słońce

Gdy rąbek Słońca wychyli się rankiem zza widnokręgu, jeszcze go nie widzimy — pierwszy

promień dotrze do naszego oka dopiero po 8 minutach 18 sekundach.

Słońce jest największym leżącym w pobliżu Ziemi ciałem niebieskim. W porównaniu z Ziemią

jest prawdziwym olbrzymem. Szerokość widzialnej jego tarczy, czyli średnica, jest 109 razy
większa od średnicy Ziemi. Aby zbudować kulę wielkości Słońca, trzeba by użyć miliona trzystu
tysięcy takich kul jak Ziemia.

Powierzchnia Słońca wysyłająca światło na wszystkie strony jest dwanaście tysięcy razy

większa od powierzchni kuli ziemskiej.

Jeżeli sobie wyobrazimy Ziemię wielkości jabłka o średnicy 10 cm, to Słońce byłoby wielkości

trzypiętrowego domu.

Wiemy już, że Słońce świeci tak silnie, że nie możemy patrzeć gołym okiem w jego płomienną

tarczę. Dlatego też chcąc je dłużej obserwować musimy użyć zakopconego szkła.

Z czym porównać siłę światła słonecznego? Może ze światłem Księżyca? Obliczono, że aby

zastąpić świecące Słońce, trzeba by użyć do oświetlenia Ziemi czterystu pięćdziesięciu tysięcy
Księżyców w pełni. A przecież używamy wyrażenia „jasna noc księżycowa”.

Obliczono, że gdybyśmy z rozżarzonej materii słonecznej mogli zrobić kulkę o średnicy dużej

monety, świeciłaby jak żarówka o sile miliona świec.

Dlaczego Słońce świeci? Bo jego powierzchnia jest rozżarzona do 6000°. Jeżeli chodzi o

temperaturę wnętrza to uczeni obliczyli, że musi być olbrzymia, sięgająca 20 milionów stopni.

Zastanówmy się nad temperaturą 6000°. Czy mamy takie temperatury na Ziemi? Z czym by ją

porównać.

Porównanie temperatury powierzchni Słońca z niektórymi temperaturami uzyskiwanymi przez człowieka

Płomień maszynki gazowej prymus ma 800°. Temperatura wewnątrz wielkiego pieca

hutniczego, gdzie topi się rudę żelazną, wynosi 1500°, a temperatura łuku elektrycznego,
używanego do spawania metali — 3500°.

Już w tej temperaturze wszystkie znane nam substancje, jak żelazo i inne metale, nie tylko się

topią, ale zmieniają się w rozżarzoną parę lub gaz.

Wyciągamy stąd wniosek, że Słońce jest kulą gazową, rozżarzoną na powierzchni do 6000°.

Temperatura ta nie opada, mimo że olbrzymie ilości energii w postaci promieniowania uchodzą z tej
ognistej kuli w przestrzeń.

Z tej ogólnej ilości Ziemia otrzymuje tylko mniej niż jedną dwumiliardową część, ale i ta

codzienna porcja ciepła ogrzewa Ziemię tak, że średnia temperatura jej powierzchni wynosi +15° C.

Czy Słońce jest jedynym źródłem ciepła na Ziemi? Nie, nie jest jedynym. Na różnej

głębokości, ale raczej bliżej powierzchni Ziemi, znajdują się substancje promieniotwórcze, które
rozpadając się wydzielają ciepło i ogrzewają wnętrze Ziemi. Ale ilość ciepła, która pochodzi z tego
źródła, jest 5000 razy mniejsza niż ilość ciepła, którą daje Ziemi Słońce. Toteż gdyby promienie
słoneczne przestały grzać, kula ziemska oziębiłaby się i zamarzła mimo dopływu ciepła z jej
wnętrza.

Powtarzamy więc. Ziemia otrzymuje 1 / 2 100 000 000 część energii słonecznej i chociaż jest

to znikoma część całej energii słonecznej, jednakże stanowi ilość olbrzymią. W przeliczeniu na
jednostki mocy otrzymamy 230 tysięcy miliardów koni mechanicznych.

Sprawy te omówimy później.
Dlaczego Słońce świeci nieustannie, i to z jednakową siłą? Badacze dawnych dziejów Ziemi

twierdzą, że nawet przed dwoma miliardami lat Słońce świeciło tak samo jak teraz. Już prawie
przed dwoma miliardami lat powstało życie na Ziemi, a wiemy, że żywe organizmy przystosowane
są doskonale do takich warunków, jakie mamy obecnie na Ziemi oświetlonej Słońcem.

Nie ma też żadnych dowodów na to, aby promieniowane Słońca ulegało z biegiem czasu

osłabieniu. Przed miliardami lat świeciło tak samo jak teraz*.

Były wprawdzie okresy oziębienia klimatu. Na obszar Polski np. w ciągu ostatnich 500 000 lat

kilkakrotnie nasuwały się z północy lodowce. Cała północna i środkowa Europa pokryta była

* Oczywiście po upływie wielu miliardów lat w miarę wyczerpywania się źródeł energii promieniowanie Słońca

ulegnie osłabieniu.

olbrzymimi masami śniegu i lodu. Ostatni lodowiec cofnął się dopiero kilkanaście tysięcy lat temu.
Ale przyczyny tego oziębienia były prawdopodobnie czysto ziemskie. Zmieniał się może skład
atmosfery, która zatrzymywała więcej promieni słonecznych ogrzewających Ziemię.

Słońce nie gaśnie, siła jego światła nie słabnie. My na Ziemi wiemy, że aby podtrzymać

działanie źródła światła, musimy światło podsycać. Jeżeli tym źródłem jest lampa naftowa, to
należy dolewać nafty; aby świeciła żarówka, musi do niej po drutach dopływać prąd z elektrowni.
Elektrownia zaś tak długo wytwarza prąd, jak długo pali się węgiel pod kotłami parowymi lub też
jak długo kotły ogrzewane są innym źródłem ciepła, np. stosem atomowym. Para z tych kotłów
porusza maszyny, które z kolei wprawiają w ruch maszyny elektryczne wytwarzające prąd. Gdy
zabraknie węgla lub innego paliwa, maszyna przestaje działać, a światło gaśnie. Maszyny
elektryczne może poruszać też bieżąca woda rzek lub potoków, a te z kolei są zasilane przez
topniejące w górach śniegi lub opady. Nie znamy na Ziemi takiego źródła światła, które by się nie
wyczerpywało i którego by nie trzeba ciągle zasilać z zewnątrz.

Czemu więc Słońce płonie bez przerwy z nie słabnącą siłą? Gdzie są te niewyczerpane źródła

energii, które wciąż zasilają Słońce i dzięki którym może ono tak rozrzutnie (z ludzkiego punktu
widzenia) szafować swym światłem?

Dziś jesteśmy prawie pewni, że źródłem tego nieustannego dopływu energii do powierzchni

Słońca są procesy zachodzące w jego wnętrzu, gdzie temperatura dochodzi do 20 milionów stopni.
Nie są to tylko czcze domysły. Ilość ciepła, którą wydziela Słońce, jest tak wielka, że gdyby Słońce
zostało okryte warstwą lodu grubości 15 km, warstwa ta stopniałaby w ciągu jednej minuty. Gdyby
połączyć Ziemię i Słońce słupem lodowym grubości 3 km, słup ten utrzymałby się tylko przez
jedną sekundę, potem stopniałby zupełnie, a powstała w ten sposób woda wyparowałaby w ciągu 8
sekund.

Gdyby kula ziemska zbudowana była z lodu, promienie Słońca zaczynając topić ją przy

równiku zmieniłyby całą w wodę w ciągu dwu i pół godzin.

Ziemia otrzymuje w darze od Słońca bardzo drobną tylko część jego energii. Z tej niewielkiej

części zużywamy jedynie jedną tysiączną. O tym, jak ją zużywamy, będzie mowa później.

Głównym źródłem ciepła na Ziemi jest promieniowanie słoneczne, które dostarcza napędu

olbrzymiemu mechanizmowi naszej planety. Mechanizm ten mimo swego ogromu i olbrzymiej
mocy nie jest na pierwszy rzut oka widoczny. Nie dostrzegamy go czasami zupełnie. Widzimy tylko
ruch poszczególnych jego „kółek” i „przekładni”, a trzeba się dobrze nabiedzić, żeby go dostrzec w
całości i zrozumieć jego działanie. Mamy tu na myśli nieustanne ruchy w atmosferze, w wodzie i na
lądzie — a więc wiatry, prądy morskie, wody bieżące itd., słowem — wszystkie zjawiska wywołane
przez energię słoneczną.

Wzburzone, ogniste morze

Poznaliśmy już dzieje nauki o Słońcu, najrozmaitsze poglądy na temat jego budowy.

Dowiedzieliśmy się też, co ludzie sądzili o jego powierzchni.

Już 200 lat temu znakomity uczony rosyjski Michał Łomonosow przedstawił wizję Słońca w

następującym wierszu.

Gdyby człowiek
Mógł wznieść się tak wysoko,
Aby jego wątłe oko
Mogło z bliska oglądać Słońce.
Wtedy ujrzałby wokoło
Wiecznie płynący ocean,
Po którym pędzą ogniste bałwany
Nie spotykając brzegów.
Krążą tu wiry ogniste,
Staczają ze sobą straszliwą walkę,
Skały tam wrą jak woda
I słychać szum ognistych ulew.

Obraz ten niewiele odbiega od tego, co się rzeczywiście dzieje na powierzchni Słońca. Należy

więc podziwiać, że uczony, który nie był wcale specjalistą astronomem, ale dobrym przyrodnikiem,
tak trafnie opisał jej wygląd.

Gdy spojrzymy przez chwilę na Słońce, wyda się nam jakby błyszczącą, wypolerowaną kulą o

jednolitej powierzchni (patrz rysunek na str. 40). Czasami tylko, gdy oglądamy je przez zakopcone
szkiełko, widzimy na błyszczącej tarczy drobne plamy. Ale to nie jest właściwy sposób badania
Słońca. Używamy do tego sztucznego oka, jakim jest aparat fotograficzny. Może on patrzeć w
Słońce, jak długo chcemy. Ale do fotografowania wystarczy otworzyć to sztuczne oko na ułamek
sekundy, aby na kliszy utrwalić dokładny obraz Słońca (patrz rysunek na str. 40).

Na zdjęciu, w dużym powiększeniu, zobaczymy powierzchnię Słońca, a właściwie

powierzchnię nieprzezroczystej powłoki, zwanej powłoką świetlną (fotosferą). Ta właśnie
powierzchnia świecącej powłoki wysyła promienie, które oświetlają także naszą Ziemię.

Fotografia fotosfery

Na zdjęciu widzimy, że powierzchnia tej powłoki składa się z niezliczonej ilości drobnych,

jaskrawych plamek — ziarenek. Przypomina to powierzchmę rozgotowanej kaszy czy ryżu. Te
drobne na pozór ziarenka mają w rzeczywistości średnicę, której długość przekracza tysiąc a
czasami i więcej kilometrów. Wszystkie szybko się poruszają, zmieniają miejsce, wirują, znikają i
znów się zjawiają. Gdy po kilku minutach zrobimy nowe zdjęcie tego samego miejsca, zobaczymy
na kliszy, że wszystko się już zmieniło. Zgodnie z tym, co przypuszczał Łomonosow, powierzchnia
widzialna Słońca podobna jest do rozhukanego morza płomieni. Morze to pokryte jest bałwanami
ognistymi, które wznoszą się i opadają. Musimy jednak pamiętać, że nie ma tam rozżarzonej cieczy,
lecz gazy i pary.

Poza rozhukanymi bałwanami rozżarzonych gazów widzimy liczne wiry i prądy. Przebiegają tu

straszliwe huragany, bardziej i mniej rozgrzane. Przewalają się masy gazów — gorące wystrzelają
w górę, chłodniejsze zapadają w głąb. Panuje tu nieustanny ruch, potężne wybuchy, suną olbrzymie
słupy ogniste.

Słońce jest kulą, której objętość jest ponad milion razy większa niż objętość kuli ziemskiej. Na

jej powierzchni panuje temperatura kilkaset razy wyższa niż na Ziemi, toteż zachodzące tu zjawiska
osiągają nie widzianą na Ziemi potęgę. Niejeden ognisty wir mógłby pochłonąć i zamienić w gaz
całą kulę ziemską. Tu właśnie, na tej burzliwej powierzchni Słońca, rodzą się i rozpoczynają
wędrówkę promienie, które wpadają do naszego oka.

Jeżeli tak szaleją żywioły na powierzchni Słońca, to co dzieje się w jego wnętrzu?!
Wiemy, że w lufie armatniej przy wystrzale proch zamienia się w gorące gazy, które wyrzucają

z lufy pocisk na odległość kilkunastu a nawet kilkudziesięciu kilometrów. A przecież gazy
wybuchowe mają temperaturę 3000°.

Jeżeli pocisk z jakichś powodów utkwi w lufie, gazy natychmiast ją rozsadzają.
Czemu wobec tego Słońce nie wybuchnie, nie rozpadnie się? Dlatego że tę olbrzymią masą

rozpalonych gazów skupia i trzyma na wodzy siła przyciągania; dzięki niej warstwy zewnętrzne
cisną na warstwy leżące pod powierzchnią, a te znów — na środek. Siła przyciągania utrzymuje
więc w skupieniu rozpaloną masę gazową i nie daje się jej rozpaść. Nawet gdy jakiś słup gazu
wystrzeli z olbrzymią siłą na kilkaset tysięcy kilometrów, potężna siła ściągnie go z powrotem na
powierzchnię. Nie grozi więc Słońcu żadna katastrofa.

Skąd się biorą te potężne masy ciepła, którymi Słońce tak rozrzutnie szafuje, przy czym drobną

ich część i my otrzymujemy? Czyżby źródłem tego ciepła było takie jak na Ziemi spalanie, podobne
do spalania np. węgla w piecu? Uczeni obliczyli, że gdyby Słońce zbudowane było z węgla,
spaliłoby się w ciągu kilku tysięcy lat, a skoro nasza planeta istnieje kilka miliardów lat i zawsze
ogrzewana była przez Słońce, jest ono zatem starsze od Ziemi.

Na pytanie, skąd się w Słońcu bierze tyle energii, nauka znalazła odpowiedź. Stwierdzono

bowiem, że źródłem tak olbrzymich, nawet jak na Słońce, źródeł energii może być tylko niedawno
wykryta przez uczonych energia jądrowa, nazywana zwykle — atomową.

Do rozwoju wiedzy naukowej w tej dziedzinie przyczyniły się w głównej mierze odkrycia

Polki Marii Skłodowskiej-Curie i jej męża Piotra Curie jak również prace prowadzone następnie
przez Fryderyka Joliot-Curie i jego żonę Irenę.

Jeżeli w małym piecyku spalimy 400 g węgla, powierzchnia jego ledwie się ogrzeje.
Przy zwykłym spalaniu wydziela się stosunkowo mało ciepła. Węgiel spala się bowiem

częściowo, pozostawiając dużo dymu i gazu — które ulatują kominem — i popiół w piecu. Uczeni
stwierdzili, że w tych pozostałościach jest jeszcze dużo energii, której jednak nie można wyzwolić
środkami chemicznymi. Energię tę możemy wyzwolić tylko z pewnych substancji — nazywa się
ona energią atomową.* Gdyby nam się udało wyzyskać całą energię atomową tej grudki węgla,
starczyłoby jej do uruchomienia wszystkich maszyn w kraju mającym dwa razy więcej maszyn niż
Polska.

Uczeni obliczyli, że w kawałeczku węgla wielkości grochu lub w kilku kroplach nafty jest tyle

energii, że wystarczyłaby do napędu maszyn dużego okrętu w czasie podróży z Europy do Ameryki
i z powrotem.

Jak już mówiliśmy, jest to niedawno odkryty, nowy rodzaj energii, zwany energią atomową.

Olbrzymie jej ilości powstają we wnętrzu Słońca i wydobywają się po wielu przemianach na
powierzchnię — do fotosfery. Stąd znów w postaci promieniowania rozchodzą się na wszystkie
strony. Część tej energii otrzymuje i nasza Ziemia. Oczywiście energia ta się rozprasza, ale zapasy
jej w Słońcu są tak olbrzymie, że starczą jeszcze na miliardy lat.

Jeszcze jedna powłoka

W czasie całkowite zaćmienia Słońca, to jest wtedy, gdy Księżyc zasłoni całą tarczę Słońca,

widzimy, że zza ciemnej tarczy księżycowej wygląda jasna obwódka, zabarwiona na różowo lub

* Czytelnik znajdzie bliższe omówienie zagadnień związanych z energią atomową w książce E. Brody pt.:

Energia atomowa. PWPN „Wiedza Powszechna” 1951.

jasnoczerwono. Obwódka ta jest bardzo ruchliwa, wydzierają się z niej jakby chybotliwe języczki
różowych płomieni.

Wyskoki słoneczne

Jest to jakby atmosfera Słońca, dzięki swemu zabarwieniu nazwana chromosferą (od greckiego

słowa chromos — barwa). Trudno mówić o atmosferze na Słońcu, które jest gazową kulą o
powierzchni też gazowej, ale chromosfera składa się z gazów bardziej rozrzedzonych a mniej
rozżarzonych niż gazy fotosfery.

Chromosfera i korona słoneczna

Oglądana przez teleskop powierzchnia chromosfery przedstawia bardzo ciekawy widok. W

pewnych miejscach wznoszą się wysoko nad nią olbrzymie fontanny świecących gazów, zwane
wyskokami lub protuberancjami. Czasami są one spokojne i nie ulegają zmianom w ciągu tygodni,
a nawet miesięcy. Wystrzelają niekiedy na wysokość miliona lub półtora miliona kilometrów nad
powierzchnię Słońca. Szybkość ich wznoszenia się osiąga niekiedy 600—700 km/sek.

W czasie zaćmień widoczny jest dokoła zasłoniętej tarczy słonecznej jakby srebrzysty wieniec

promieni. To korona słoneczna. Promienie jej rozchodzą się na wszystkie strony, a w końcu prawie

niepostrzeżenie zlewają się z ciemnym tłem nieba. Wygląd korony jest bardzo zmienny i zależy od
tego, co się dzieje na powierzchni Słońca, mianowicie od ilości plam na Słońcu.

Korona w latach minimum plam słonecznych

W latach, kiedy plam jest najwięcej, korona rozpościera się daleko poza tarczę słoneczną

tworząc jakby ognisty wieniec. Gdy plam jest najmniej, korona układa się w postaci ognistych
skrzydeł po bokach tarczy słonecznej. Korona stanowi niezwykle rozrzedzoną górną część
chromosfery Słońca.

W zwykłych warunkach nie widzimy ani chromosfery, ani korony słonecznej. Oczywiście w

pełnym świetle Słońca, w powodzi jego jasnych promieni oko nie dostrzega słabego światła
chromosfery ani jeszcze słabszego światła korony słonecznej. Dlatego widzimy je wtedy, kiedy
Księżyc przesłoni ognistą tarczę fotosfery.

A jednak uczeni usilnie badają zarówno chromosferę, jak i koronę, gdyż potrafią odczytać z

nich pewne oznaki, które wskazują na to, co się dzieje na Słońcu, jakie zachodzą tam zmiany i jaki
mają wpływ na zjawiska zachodzące na Ziemi. Toteż astronomowie czekają na całkowite zaćmienie
Słońca jak na wydarzenie bardzo dla nich ważne z punktu widzenia dalszych badań.

VI. NIEPOZORNE, ALE WAŻNE SZCZEGÓŁY

Nawet na Słońcu bywają plamy

Był to moment w dziejach nauki bardzo dramatyczny. Gdy człowiek skierował lunetę na

Słońce (oczywiście przesłoniętą mocno zakopconym szkiełkiem), dostrzegł na jego powierzchni
plamy. Okazało się, że nieskazitelne, błyszczące, łaskawe a zarazem groźne oblicze
najdoskonalszego bóstwa ludzi pierwotnych — jest trochę dziobate...

Słońce straciło wskutek tego trochę swego splendoru, ale wzbudziło tym większe, czysto

ludzkie, naukowe zainteresowanie. Plamy zauważyło w tym samym nieomal czasie kilku badaczy.
Odkrycia tego dokonał Galileusz patrząc w Słońce przez swoją własnoręcznie wykonaną lunetę.

Inny znów badacz, Fabricius, który odkrył plamy prawie równocześnie z Galileuszem, tak oto

opisuje swe przeżycie związane z tym odkryciem.

„Było to pewnego dnia w grudniu 1611 r. Skierowałem lunetę, z zadymionym szkiełkiem, na Słońce.

Wydało mi się, że widzę na nim rozmaite nierówności i chropowatości, nawet na skraju tarczy... Gdy tak je
uważnie obserwowałem, ukazała się niespodziewanie czarniawa plama, która nawet w porównaniu z
wielkością Słońca wydała mi się wcale nie mała... Sądziłem, że plamą tą jest przesuwający się przez pole
widzema obłok. Kilkakrotnie sprawdziłem to przy pomocy kilku różnej wielkości lunet batawskich
(holenderskich) i utwierdziłem się w przekonaniu, że to nie obłok spowodował tę plamę.

Mimo wszystko nie ufałem jeszcze swoim oczom; zawołałem więc ojca, aby potwierdził to. Zaczęliśmy

obaj oglądać Słońce. Początkowo na skraju tarczy, potem stopniowo przesuwaliśmy lunetę ku środkowi
tarczy, aby oswoić oko z jaskrawością Słońca i aby móc oglądać całą tarczę jednocześnie.

I znów zobaczyliśmy wspomnianą już plamę, ale tym razem jeszcze wyraźniej.
Dopiero noc przerwała obserwacje. Nie mieliśmy jednak jeszcze pewności, czy plama należy do Słońca,

czy też leży poza nim...

Następnego ranka, ku mej wielkiej radości, już przy pierwszym spojrzeniu zobaczyłem plamę... Ale

zaczęło mi się wydawać, że plama zmieniła miejsce. Wzbudziło to znów nasze wątpliwości. Czy aby to
wszystko nie jest złudzeniem.

Aby nie nadwerężać wzroku, oglądaliśmy Słońce w ciemnym pokoju przez szczelinę w okiennicy...

Pogoda się zepsuła, przez trzy dni było pochmurno.

Gdy czwartego dnia niebo się przejaśniło i znów spojrzeliśmy w Słońce... nasza radość nie miała

granic... Plama była wyraźme widoczna, ale przesunęła się ze wschodu ku zachodowi tarczy. Przesunęła się
trochę ukośnie. Poza tym zobaczyliśmy mniejszą plamę, która przesuwała się w ślad za dużą, widzianą dotąd
plamą.

Wkrótce ujrzeliśmy obie w tym samym układzie na środku tarczy.
Ukazała się jeszcze jedna... Teraz były już trzy plamy...
Po kilku dniach duża plama zbliżyła się do zachodniego krańca tarczy i zniknęła, jakby skryła się za

obwód. Za nią zniknęły i pozostałe dwie.

Czyżby Słońce się obracało dookoła osi — jak Ziemia? Czyżby i Słońce podlegało takim samym

prawom przyrody jak mała Ziemia? Przecież dopiero niedawno Kopernik je unieruchomił...

Opanowała mnie jakaś dziwna nadzieja, że plamy ukażą się znów na wschodnim krańcu tarczy i

rozpoczną swą wędrówkę na zachód. I — o radości! Na dziesiąty dzień zjawiła się wielka plama, tam, gdzie
jej oczekiwałem, na wschodnim krańcu tarczy, a za nią dwie mniejsze.

Nie chciałem od razu, na podstawie jednego obrotu wnioskować o ruchu Słońca... Ale dalsze

obserwacje moje i innych utwierdziły mnie w tym mniemaniu.”

Był to, jak widzimy, zupełnie naukowy, bez zabobonów i uprzedzeń, stosunek do Słońca jako

zwykłego ciała niebieskiego, podlegającego takim samym prawom przyrody jak i Ziemia.

Zupełnie odmienny los spotkał innego badacza i odkrywcę plam na Słońcu. Był to jezuita

Krzysztof Scheiner, który też w 1611 r. dostrzegł przez lunetę na tarczy słonecznej plamy. Doniósł o
tym swemu duchownemu zwierzchnikowi, lecz ów zabronił mu rozpowszechniać tę wiadomość,
gdyż — jak powiedział — nie znalazł w dziełach uznanych przez Kościół żadnej wzmianki o

plamach. Przypisał te obserwacje niedoskonałości przyrządów optycznych i upośledzeniu wzroku
Scheinera, wreszcie podnieceniu nerwowemu obserwatora. Kazał mu uspokoić swe nerwy i
odprawił go z niczym...

Scheiner wobec tego stwierdził pod przymusem, że plamy na Słońcu to ciała krążące dookoła

Słońca i leżące poza jego powierzchnią. Bronił tego stanowiska w swoim późniejszym sporze z
Galileuszem. Spór ten był bardzo zacięty. Kościół stanął po stronie Scheinera, który uparcie
dowodził, że plamy są ciałami, krążącymi dookoła Słońca, ale w pewnej od niego odległości.

Galileusz badając zmiany kształtu plam przy zbliżaniu się ich do krańca tarczy słonecznej

dowiódł na podstawie ścisłego rachunku, że plamy leżą na powierzchni Słońca albo tuż nad nią.
Obecnie wiemy z całą pewnością, że plamy tworzą się na fotosferze Słońca.

Nie ma dymu bez ognia

Gdy patrzymy przez zakopcone szkiełko na Słońce, widzimy często na tle rozżarzonej,

błyszczącej powierzchni jedną lub kilka plam. Są one wyraźnie ciemne, prawie czarne.

Gdybyśmy jednak mogli zobaczyć przez lunetę samą plamę, drogo byśmy za to zapłacili.

Plama wydaje się wprawdzie ciemna na tle jasnej tarczy, lecz ma temperaturę 4500° i utworzona
jest też z rozżarzonych gazów. Obserwując ją bez zakopconego szkiełka utracilibyśmy wzrok.

Plamy słoneczne nie występują na całej powierzchni Słońca, lecz raczej w pobliżu równika,

przy czym zbliżają się do niego albo oddalają.

Tarcza słoneczna z plamami. Dla porównania pokazano rozmiary Ziemi.

Z pamiętnika Fabriciusa wiemy, że plamy przesuwają się po tarczy słonecznej ze wschodu na

zachód, co pozwoliło stwierdzić ponad wszelką wątpliwość, że Słońce obraca się dookoła swej osi.
Odkryto przy tym zdumiewający fakt, że obrót Słońca nie jest dla całej jego powierzchni
jednakowy.

Poziomy pas środkowy Słońca, przy równiku, dokonuje całkowitego obrotu w ciągu 25 dni;

obszary zaś leżące od tego pasa na północ i na południe obracają się w ciągu 27 dni, jeszcze
bardziej odległe od równika — w ciągu 30 dni.

Wynika z tego, że Słońce nie obraca się jak ciało stałe, np. jak Ziemia.
Ruch materii na Słońcu możemy porównać z wirowaniem herbaty mieszanej szybko łyżeczką.

Najszybciej wiruje herbata w środku, najwolniej przy ściankach szklanki. Nie dziwimy się zresztą,
wiemy bowiem, że Słońce, przynajmniej na swej powierzchni jest ciałem gazowym.

Plamy na Słońcu budzą szczególne zainteresowanie astronomów. W wielu punktach na całej

kuli ziemskiej obserwują, opisują, notują i liczą codziennie ilość plam słonecznych. Wyniki tych
badań omówimy oddzielnie.

Dokonano wielu obserwacji i fotografii plam. Na zwykłym zdjęciu plamę na fotosferze

widzimy jako prawie czarne jądro otoczone nieco jaśniejszym pierścieniem.

Wykonując zdjęcie w specjalny sposób, otrzymamy widok zgoła inny. Dookoła jądra widać

wyraźnie wiry rozpalonych gazów. Jak sobie to wytłumaczyć? Uczeni sądzą, że plamy to tylko
zewnętrzny objaw gwałtownych przemian i ruchów rozżarzonych gazów wewnątrz Słońca.

Każdy, kto mieszka nad rzeką czy nad głębokim potokiem, wie pewnie, że groźny wir, który

wciąga i topi ludzi, na powierzchni wygląda jak niewielki wirujący lejek wodny. Nie zdradza wcale
kryjącego się pod nim niebezpiecznego odmętu.

Wewnątrz Słońca gazy, rozgrzane do olbrzymich temperatur, ulegają nader gwałtownym

zaburzeniom i ruchom, które stopniowo z głębi wydostają się na powierzchnię w postaci wirów. W
środku wiru gazy się oziębiają, wskutek tego są mniej rozżarzone niż gazy z otoczenia i tworzą
ciemną plamę na jasnym tle. Wszystko to nie jest takie proste, jak sobie tu na Ziemi wyobrażamy.
Ogromnym temperaturom i gwałtownym ruchom gazów towarzyszy potężne zjawisko elektryczne
(coś podobnego do naszych błyskawic); ponad powierzchnię Słońca wystrzelają ogromne fontanny
ognistych gazów itd. Wzmaga się wysyłanie przez Słońce pewnych promieni.

Plama słoneczna w powiększeniu

Plamy te są zresztą na naszą ziemską miarę ogromne. Średnica jądra wynosi niekiedy 100 000

km, a więc jest kilkanaście razy większa od średnicy Ziemi. Ziemia zapadłaby się w niej jak wiadro
w studni. Występują one często parami lub grupami. Nie trwają nigdy zbyt długo. „Życie” plamy
trwa przeciętnie od 2 do 3 miesięcy.

Nie sądźmy jednak, że plamy na Słońcu to tylko jakieś tam odległe od nas o 150 000 000 km

wiry czy burze gazowe.

Plamy są przejawem głębszych zmian zachodzących wewnątrz kuli słonecznej. Przekonamy się

niebawem, że zjawisko tworzenia się i znikania plam, mimo olbrzymiej odległości, odbija się i na
nas, mieszkańcach Ziemi.

Tajemnicze związki

Skromny aptekarz niemiecki Samuel Schwabe miał w swym życiu dużo kłopotów. Ojciec jego,

lekarz, chciał, by syn został też lekarzem i zmuszał go od wczesnej młodości do asystowania w
czasie operacji. Dziadek natomiast, właściciel apteki, kazał mu kleić torebki do proszków i ziół.

Jego właściwym powołaniem była botanika i astronomia. Niestety, nie mógł się za młodu

poświęcić ulubionym naukom. Po śmierci dziadka został aptekarzem. Postanowił jednak sprzedać
aptekę i kiedy nadarzyła się sposobność, gdy miał już pewność, że transakcja się uda, kupił sobie w
1826 r. dobrą lunetę.

Do swej ulubionej pracy astronoma-amatora mógł się jednak zabrać dopiero w 1829 r. Ziściły

się wreszcie jego marzenia, mógł zacząć, jak się wyrażał, „prawdziwe życie” — które trwało dość
długo, bo do 1875 r.

W 1829 r. rozpoczął Schwabe systematyczne obserwacje Słońca. Spostrzeżenia swoje skrzętnie

notował prowadząc rejestr zmian słonecznych w ten sposób, że zawsze mógł obliczyć, ile dni w
roku czy miesiącu Słońce było pokryte plamami lub wolne od plam. W czasie sprawdzania i
porównywania obliczeń dokonanych w latach ubiegłych rzuciła mu się w oczy pewna regularność
zmian ilości plam na Słońcu. Oto wydawało mu się, że ilość ich w pewnym okresie jest początkowo
niewielka, później stopniowo wzrasta, a w końcu maleje. Cały taki okres trwał, jego zdaniem, około
10 lat.

Nie dowierzał swoim spostrzeżeniom. Był zaskoczony. Prowadził dalej skrupulatnie swe

badania aż do 1850 r. Wtedy nabrał pewności, że taka dziesięcioletnia kolejność zmian naprawdę
istnieje.

Na podstawie swych zapisów stwierdził, że w okresie od 1826 do 1850 r. taka największa ilość

plam na Słońcu przypadała na lata 1828, 1837, 1848.

Najmniej plam zanotował w 1833 i 1843 r.
Jego następca obliczył okres ten dokładniej i stwierdził, że powtarza się nie co 10, ale co 11 lat.

Dziś wiemy, że okres nasilenia plam występuje rzeczywiście co 11 lat, ostatnie nasilenie plam na
Słońcu było w 1947 r.

Związek między kształtem korony słonecznej a zmianami ilości plam, o którym mówiliśmy

poprzednio, wskazuje na to, że oba te zjawiska wiążą się z aktywnością górnych warstw Słońca.
Wszystko to z kolei jest echem potężnych przemian, jakie zachodzą wewnątrz Słońca.

Ale to dopiero początek łańcucha zjawisk. Już w średniowieczu interesowano się dziwnym i

tajemniczym zjawiskiem, mianowicie zachowaniem się igły magnetycznej. Ludzie byli
przyzwyczajeni do jednej stale działającej siły — siły ciążenia, która ściągała wszelkie przedmioty
na ziemię, ku dołowi. Toteż dziwne im się wydało, że prócz siły ciążenia działa na igłę
magnetyczną jeszcze jakaś siła, która wykręca ją wciąż na północ. Jakkolwiek byśmy ją ustawili —
zawieszoną luźno poziomo czy pionowo — zawsze w końcu wskazuje kierunek północy.

Poza tym już w XVIII w. zauważono, że igła umieszczona w miejscu zupełnie nieruchomym

ulega jakimś tajemniczym odchyleniom. Pewien badacz angielski, nazwiskiem Sabine, stwierdził,
że są to wahania jedenastoletnie. Gdy pewnego dnia otrzymał tabelę Schwabego, zauważył ze
zdumieniem, że jedenastoletnie okresy największych odchyleń igły magnetycznej odpowiadają
okresom nasilenia plam na Słońcu.

W ten sposób ustalono po raz pierwszy związek między zmianami na Słońcu a pewnymi

zjawiskami na Ziemi.

Stwierdzono też, że okresy nasilenia zórz polarnych odpowiadają okresom nasilenia plam na

Słońcu.

Zaczęto szukać innych jeszcze śladów. Natrafiono na nie tam, gdzie się najmniej tego

spodziewano. Znaleziono je w pniach drzew. Kto oglądał przepiłowany pień drzewa, wie, że
znajdują się tam liczne pierścienie. Co roku powstaje w pniu nowy pierścień, tak że według liczby
pierścieni, czyli słojów, możemy określić wiek drzewa. Dlaczego te pierścienie powstają? Na
wiosnę, kiedy drzewo odnawia liście całkowicie lub częściowo, gdy na nowych gałązkach rozwijają
się liczne nowe liście, trzeba dostarczyć im z gleby wodę z solami mineralnymi. Jednocześnie

roślina musi rozprowadzić substancje wytwarzane w liściach przy pomocy życiodajnych promieni
słonecznych. Wtedy w pniu narasta nowa, szeroka, kolista warstwa tkanki przewodzącej. Późnym
latem przyrost zwalnia tempo, komórki przewodzące stają się cieńsze, bardziej zbite, ciemniejsze.
Jesienią przyrost ustaje zupełnie. Powstał nowy, wyraźny pierścień.

Pierścienie nie są zawsze jednakowo grube — zależnie od tego, czy wiosna i lato były

deszczowe, czy też suche.

Na rysunku widzimy wyraźnie, że przyrastanie pierścieni zdradza jedenastoletni okres.

Najgrubsze pierścienie przypadają na lata największego nasilenia plam słonecznych. Musi to więc
mieć jakiś związek z klimatem, z ilością opadów. Związek taki istnieje niewątpliwie, ale uczeni
dotychczas nie są zgodni co do tego, jak go wytłumaczyć.

W słojach na przekroju pnia drzewnego widoczny jest wpływ maksimum plam słonecznych

W związku z nasileniem plam słonecznych zanotowano pewne nieznaczne zmiany temperatury

i ilości opadów. Zauważono nawet wahania poziomu niektórych jezior, co ma niewątpliwie związek
z ilością opadów.

Stwierdzono też z całą pewnością, że nasilenie plam słonecznych ma wpływ na zakłócenia

odbioru radiowego. Poza tym wykryto jeszcze jedno ciekawe zjawisko.

Fale radiowe, którymi posługujemy się do nadawania audycji radiowych, mają, jak wiemy,

zadziwiające właściwości: przenikają z łatwością przez ściany domów, przez warstwy ziemi i wody.

Jednocześnie jednak nie potrafią przebić się przez atmosferę ziemską. Górne warstwy atmosfery
odbijają te fale z powrotem na ziemię. Z punktu widzenia interesów człowieka jest to duża zaleta.
Dzięki odbijaniu się fal od górnych warstw atmosfery zasięg ich działania na Ziemi jest bardzo
duży. Możemy przecież słuchać audycji nadawanych z odległości kilku, a nawet kilkunastu tysięcy
kilometrów. Wszystko, o czym tu mówiliśmy, dotyczy jednak fal tzw. długich, średnich i krótkich,
tj. fal długości od kilkunastu do kilku tysięcy metrów. Istnieją jednak fale jeszcze krótsze od
dziesięciometrowych; długość ich mierzy się centymetrami, a nawet milimetrami. Przenikają one z
łatwością przez atmosferę w przestrzeń międzyplanetarną. Gdy za pomocą specjalnej anteny
wyślemy je w kierunku Księżyca, odbiją się od jego powierzchni i wrócą na Ziemię. Umiemy już
chwytać takie odbite fale i posługujemy się nimi np. przy dokładniejszych pomiarach odległości
między Księżycem a Ziemią.

Usiłowano wysłać takie fale w kierunku Słońca, nastawiając odpowiednio antenę. Po chwili

oczekiwania w głośniku odbiornika rozległ się straszliwy ryk, przypominający ryk całego stada
lwów. Nie były to już fale wysłane z Ziemi i odbite od Słońca, był to własny „głos Słońca”.
Okazało się, że Słońce wysyła potężne ładunki fal radiowych — nie zawsze jednakowej mocy.
Natężenie fal wysyłanych przez Słońce wzrasta wraz ze wzrostem ilości plam słonecznych. Mamy
zatem jeszcze jedno ciekawe zjawisko związane z plamami słonecznymi.

To są związki niewątpliwe. Nie wszystko jeszcze jest wyjaśnione, toteż prowadzi się

nieustanne badania.

Znaleźli się jednak burżuazyjni uczeni, jak np. ekonomista amerykański Young, którzy

korzystając ze swego autorytetu naukowego głoszą, że od ilości plam słonecznych zależą ceny na
chleb, kryzysy ekonomiczne itp. Wiemy dobrze, że np. ceny na chleb w państwach
kapitalistycznych zależą w znacznej mierze od spekulacji na giełdach zbożowych. Kryzysów
ekonomicznych było kilka w ciągu tego stulecia. Przyczyna ich tkwi w samej gospodarce
kapitalistycznej. Ekonomika Związku Radzieckiego nie wykazuje nadprodukcji, bezrobocia itp.,
mimo że w ciągu 38 lat istnienia tego państwa powtarzały się już trzykrotnie nasilenia plam na
Słońcu.

Skrupulatne badania i obserwacje Słońca trwają nieustannie od czasu pierwszych rejestrów

Schwabego. Gromadzony materiał na pewno doprowadzi do ustalenia ściślejszych związków
między zjawiskami na Słońcu i na Ziemi.

VII. POD JASNYM KLOSZEM

Dziwny ocean

Pozostawmy teraz Słońce, a właściwie jego promienie biegnące ku nam — i opuśćmy się na

Ziemię. Moglibyśmy odbyć tę podróż wraz z promieniami słonecznymi, ale szybkość światła,
wynosząca 300 000 km na sekundę, jest nawet dla wyobraźni zbyt duża.

Każdy z nas, mieszkańców Ziemi, a właściwie jej powierzchni, przyjąłby z niedowierzaniem

wiadomość, że jest mieszkańcem dna oceanu. Uwierzy we wszystko, nawet w to, że podróżuje po
wszechświecie na wehikule zwanym Ziemią, który w czasie tej podróży wiruje jak bąk, ale
wyobrazić sobie jeszcze, że mieszka na dnie jakiegoś oceanu — tego już za dużo.

A jednak mieszkamy na dnie olbrzymiego oceanu. Co prawda jest on trochę dziwny, odmienny

od znanych nam oceanów wodnych. Bo zważcie, proszę: człowiek może żyć tylko na powierzchni
wody. Zanurzyć się w nią może, i to jeśli jest stosunkowo ciepła, najwyżej na przeciąg kilku minut,
gdyż dłuższy pobyt pod wodą grozi uduszeniem.* W specjalnym ubiorze, zwanym skafandrem, do
którego pompuje się z góry powietrze, może opuścić się na głębokość kilkunastu do kilkudziesięciu
metrów. W łodzi podwodnej może się zanurzyć najwyżej do głębokości kilkuset metrów. W
specjalnie zbudowanej, bardzo mocnej stalowej kuli opuścił się człowiek niedawno na głębokość 4
kilometrów... W miarę wzrastania głębokości wzrasta ogromnie ciśnienie wody i tylko mocna,
stalowa, o grubych ścianach kula może to ciśnienie wytrzymać i uchronić człowieka przed
zgnieceniem.

W oceanie wodnym im większa głębokość, tym mroczniej. Na głębokości kilkuset metrów

panuje całkowita ciemność. W oceanach ciepłych temperatura maleje wraz z wzrostem głębokości.
Inaczej mówiąc, im wyżej ponad dnem, tym jest cieplej i widniej.

W oceanie, w którym my żyjemy, jest odwrotnie. Najlepiej czujemy się na jego dnie. Im wyżej,

tym trudniej oddychać, gdyż powietrze jest coraz bardziej rozrzedzone. Na wysokości 5 kilometrów
musimy posługiwać się tlenem z butli.

Aby się wznieść ponad 10 kilometrów, musimy już użyć balonu, który zamiast gondoli ma

szczelną kulę — nie stalową, lecz lekką, aluminiową; musimy też zabrać z sobą duży zapas tlenu do
oddychania.

W naszym oceanie — im wyżej się wznosimy, tym ciemniej. W miarę wznoszenia się niebo

staje się stopniowo niebieskie, ciemnoniebieskie, granatowe, a na wysokości ponad 20 km
ciemnofioletowe, szarawe, a nawet ciemnoszare — tak że w dzień widzimy gwiazdy.

Słońce tu świeci, ogrzewa bardzo silnie nasze ciało i kulę, w której jesteśmy zamknięci, ale nie

rozświetla nieba, tak że jest ono prawie czarne.

Co to za ocean, o którym mówimy, i co ma wspólnego ze Słońcem? Nie trudno się domyślić, że

to ocean powietrzny — nasza atmosfera. Ze Słońcem ma tyle wspólnego, że każdy promień
słoneczny, zanim padnie na powierzchnię Ziemi, musi przejść przez całą grubość atmosfery.

Dobrze, nasza atmosfera jest przecież przezroczysta, więc promienie przechodzą przez nią bez

żadnych przeszkód. Oczywiście, jest przezroczysta, ale czy promienie Słońca naprawdę nie
napotykają w swej drodze żadnych przeszkód?

Należy tu przede wszystkim zastanowić się nad dziwnym faktem. Gdy oglądamy niebo w nocy,

stwierdzamy, że jest czarne i urozmaicają je tylko świetlne punkty gwiazd. W czasie pełni nie ma
tej aksamitnej czerni, a gwiazd widać już znacznie mniej — tylko najjaśniejsze.

W dzień pogodny natomiast niebo jest błękitne, jasne, jakby oświetlone. Znajdujemy się jakby

pod jasnym, błękitnym kloszem. A gdy zgromadzą się chmury, klosz ten jest biały lub szarawy, ale
jasny, oświetlony. Stykamy się z tym codziennie i uważamy to za tak naturalne, że nie
zastanawiamy się, dlaczego tak się dzieje.

* Dzięki dużej wprawie najdłużej potrafią przebywać pod wodą poławiacze pereł, mianowicie do 3 minut.

Budowa atmosfery ziemskiej

Mówiliśmy o tym, że widzimy wtedy, kiedy promienie światła wpadają do naszego oka.

Powinniśmy zatem widzieć w dzień tylko te ciała, które wysyłają do naszego oka promienie, a więc
Słońce i inne gwiazdy. Niebo natomiast powinno być czarne, bo przecież nie wysyła do naszych
oczu żadnych promieni...

Piloci balonowi, którzy wznieśli się na wysokość dwudziestu kilku kilometrów ponad

powierzchnię Ziemi, stwierdzili, że rzeczywiście im wyżej się wznieśli, tym niebo stawało się
ciemniejsze, a powyżej dwudziestu kilometrów, mimo że był dzień, było prawie czarne i usiane
gwiazdami.

A zatem jasność nieba ma niewątpliwie coś wspólnego z atmosferą.
Atmosfera jest rzeczywiście dla nas tym jasnym kloszem, dzięki któremu niebo w dzień

pogodny wygląda jak błękitna kopuła, w dzień zaś pochmurny i mglisty, kiedy Słońca nie widać,
kiedy jest ono przesłonięte chmurami lub mgłą, klosz jest mlecznobiały jak porcelana albo białawy

z różnymi odcieniami szarości. Ale zawsze jest rozświetlony. Cóż to się dzieje z promieniami w
atmosferze, że czynią ją one podobną do klosza? Aby to zrozumieć, musimy zająć się atmosferą.

Była już mowa o tym, że atmosfera — to ocean gazowy, nie ma więc wyraźnej powierzchni, jej

górny poziom stopniowo przechodzi w przestrzeń międzyplanetarną, która jest prawie próżna
(oczywiście w naszym ziemskim zrozumieniu, gdyż próżni absolutnej w przyrodzie nie ma).

Cóż więc się dzieje z promieniem Słońca przedostającym się z przestrzeni międzyplanetarnej

do powierzchni Ziemi?

Po 8 minutach i 18 sekundach promień słoneczny dochodzi do górnej granicy atmosfery

ziemskiej, czyli powłoki powietrznej. Nie ma tu właściwie wyraźnej granicy; atmosfera staje się
tylko coraz bardziej gęsta. Mamy dowody, że sięga ona powyżej 200 km, gdyż na tej wysokości
zachodzą już widoczne dla nas zjawiska, które świadczą o obecności powietrza. Bardzo
rozrzedzone powietrze sięga jednak do wysokości 1000 km.

A więc już w tej odległości promienie stykają się z cząsteczkami powietrza. Tu już zaczynają

swą pracę promienie nadfioletowe. Wywołują one poważne zmiany właściwości powietrza w tych
warstwach.

Nikt z ludzi tam jeszcze nie był, ale z dna oceanu powietrznego — z Ziemi — dostrzegamy te

odległe zjawiska, wywołane przez promienie słoneczne. Na wysokości kilkuset kilometrów w
powietrzu, pod wpływem wysyłanych przez Słońce naelektryzowanych cząstek, których ilość
zależy od natężenia plam słonecznych, powstają barwne zorze polarne, jedno z najpiękniejszych
widowisk, jakich dostarcza człowiekowi przyroda. Zachodzą tu też zjawiska mające duży wpływ na
odbiór audycji radiowych. W tej najwyższej, najbardziej rozrzedzonej warstwie atmosfery ulega on
silnym zakłóceniom. Tu więc promienie słoneczne zaczynają już ponosić straty — zmuszone są
zostawić część promieni nadfioletowych.

Inne promienie nadfioletowe biegną dalej ku Ziemi i wchodzą w warstwę, którą nazywamy

stratosferą. Są między nimi takie, które przedostając się do Ziemi wygubiłyby całe życie albo
przynajmniej najwyższe jego formy. Pozostałyby może bakterie, glony i inne prymitywne formy,
które mogą żyć gdzieś w ukryciu.

Te zabójcze promienie bowiem zmieniają tlen powietrza w gaz zwany ozonem, a ozon z kolei

zatrzymuje je, pochłania i nie dopuszcza do Ziemi. Warstwa ozonu jednak nie pochłania wszystkich
promieni nadfioletowych. Część ich przedostanie się do powierzchni Ziemi, ale te spełniają już rolę
dla życia i dla człowieka dobroczynną.

Wydać się to może rzeczą dziwną, że światło słoneczne, które jest głównym motorem życia na

Ziemi, zawiera też pewne promienie o działaniu zabójczym dla istot żywych. Tak, ale te promienie
do powierzchni Ziemi nie dochodzą. Istoty żywe wcale się z nimi nie stykają. Będą one może
groźne dla ludzi, którzy w przyszłości wezmą udział w lotach pozaziemskich. Ale i o tym już
pomyślano. Aparat do takich lotów będzie zaopatrzony w podwójne ścianki wypełnione warstwą
ozonu, który tych promieni nie przepuszcza.

W stratosferze promienie nadfioletowe zamieniają się w energię cieplną, dlatego też panuje tu

stosunkowo wysoka temperatura.

Wreszcie promienie słoneczne dochodzą do warstwy najniższej, której grubość wynosi od 12

do 17 km. Jest to troposfera.

Jeżeli określamy całą atmosferę jako ocean powietrzny, to ta część będzie strefą przybrzeżną,

gdyż dolną swą stroną dotyka powierzchni Ziemi. Powietrze jest tu najbardziej zgęszczone. W tej
najcieńszej, przyziemnej warstwie skupia się trzy czwarte całego powietrza atmosfery. Panuje tu
nieustanny ruch, rodzą się i zanikają wiatry — czy to w postaci lekkich powiewów, czy też
straszliwych huraganów. Tu skupia się prawie cała wilgoć w postaci niewidzialnej pary czy też
drobnych kropelek tworzących chmury i mgłę. Tu powstają z pary opady atmosferyczne —
mżawki, deszcze, śnieg i grad. Powietrze ogrzane przez Ziemię oziębia się i wznosi ku górze.

Promienie światła ulegają tu największym przemianom wywołując wszystkie piękne zjawiska

optyczne, do których przywykły nasze oczy. Niebo ma kolor błękitu, a zorze są czerwone.

Na dnie tej warstwy atmosfery powstał człowiek. Tu żyje, tu czuje się najlepiej mając najlepsze

warunki pracy i rozwoju. Ciało człowieka przystosowało się, przywykło do upałów i mrozów,

deszczów, śniegów i suszy, do jaskrawego i rozproszonego, przytłumionego światła, a nawet do dni
lub nocy ciągnących się kilka miesięcy.

W dolnej warstwie oceanu powietrznego zachodzi mnóstwo zjawisk, które wywierają

przemożny wpływ na to, co się dzieje na powierzchni Ziemi. Zjawiska te czasami są wyjątkowe,
piękne i groźne. Niekiedy wydają się tajemnicze, a czasem nawet są pozornie niedostrzegalne ze
względu na przejrzystość powietrza. Oko ludzkie ulega więc często pięknym złudzeniom.

Tu wreszcie, na powierzchni Ziemi, zachodzi niezwykle ważne dla życia wygasanie części

promieni słonecznych. Ale śmierć ich jest piękna i zaszczytna, gdyż jak się przekonamy, z promieni
tych powstanie nowe życie w ciele młodych roślin, nowych zwierząt i coraz to nowych pokoleń
ludzi.

Jasny klosz

Przypomnijmy sobie przygody promienia słonecznego wpadającego do ciemnego pokoju. Jak

pamiętamy światło może ulec rozproszeniu, odbiciu, załamaniu i pochłonięciu — pomoże nam to
zrozumieć wiele zjawisk zachodzących w atmosferze.

Dlaczego w dzień niebo jest jasne? I to niezależnie od tego, czy świeci Słońce, czy też niebo

zasłonięte jest chmurami. Na ten temat powstał nawet kiedyś dowcip. Na pytanie, co jest
pożyteczniejsze — Słońce czy Księżyc, ktoś odpowiedział, że oczywiście Księżyc. A dlaczego? Bo
Słońce świeci za dnia, kiedy i tak jest widno, a Księżyc w nocy, kiedy jest ciemno.

Małe dzieci również sądzą, że w dzień pochmurny jest widno nie dlatego, że za chmurami jest

Słońce, ale po prostu dlatego, że jest dzień. Ich zdaniem, w pogodny dzień Słońce tylko dodatkowo
oświetla Ziemię.

To rzeczywiście ciekawe, dlaczego w dzień pochmurny, mimo że Słońce całkowicie zakryte

jest chmurami, widzimy lasy, domy, drzewa. Przecież promienie słoneczne nie padają bezpośrednio
na Ziemię...

Dlaczego w dzień całe sklepienie niebieskie jest oświetlone od zenitu aż do widnokręgu.

Pamiętamy przecież, że widoczne są tylko te promienie, które wpadają do naszego oka. Jeżeli więc
jesteśmy w pochmurny dzień w polu, gdziekolwiek skierujemy nasz wzrok, widzimy jasne,
oświetlone niebo. Z całej jego powierzchni, ze wszystkich stron padają do naszego oka promienie
rozproszonego światła. Czy wobec tego całe niebo świeci? A jeżeli tak, to dlaczego nie świeci
nawet w noce bezksiężycowe?

Przypomnijmy sobie naszą smugę światła w ciemnym pokoju. Tym wspanialej świeciła, im

więcej było kurzu w pokoju. A stała się jeszcze jaśniejsza, gdy dmuchnęliśmy w jej kierunku
dymem z papierosa. Promienie światła napotykają w smudze drobne cząstki kurzu lub pary wodnej
i rozpraszają się na wszystkie strony. Im więcej cząstek kurzu i dymu, tym silniejszy „rozprysk”
światła, tym więcej promieni odbija się na boki i wpada do naszego oka, tym jaśniejsza wyda się
nam z boku smuga.

A przecież najwięcej kurzu i pary wodnej zbiera się właśnie w najniższej i najgęstszej warstwie

powietrza. Toteż tu promienie Słońca ulegają najsilniejszemu rozproszeniu, „rozpryskiwaniu” i
spadają na każdy punkt powierzchni Ziemi dosłownie ze wszystkich stron. W dzień pochmurny,
kiedy w powietrzu unoszą się kłęby pary w postaci chmur, rozproszenie jest szczególnie silne. Nie
jest wprawdzie tak jasno jak w słoneczny dzień, ale całe niebo jest mniej lub więcej jasne lub szare,
lecz nie czarne.

Dlatego — czy to w dzień pogodny, czy pochmurny — przedmioty, postacie, drzewa

oświetlone są ze wszystkich stron. Dlatego też do naszych mieszkań wpada światło już
rozproszone, a odbite jeszcze od jasnych, chropowatych ścian, oświetla wszystkie kąty pokoju, do
których może dotrzeć.

Czy w mieszkaniach położonych od strony północnej jest ciemno? Oczywiście, nie. Jasna jest

przecież i północna strona nieba, więc i z niej padają na wszystkie strony rozproszone promienie
światła. Możemy więc śmiało powiedzieć, że żyjemy pod jasnym kloszem atmosfery, a właściwie
troposfery. Człowiek od zarania swych dziejów przystosował się do życia w świetle rozproszonym i

nawet jego oko przystosowało się najlepiej do światła rozproszonego i najlepiej się w nim czuje.

A rośliny? Gdyby nie było światła rozproszonego, gdyby nie padało z wszystkich stron, lecz

bezpośrednio od Słońca — jak wówczas wyglądałyby drzewa? Liście rosłyby tylko od strony
południowej. Drzewa miałyby jakiś dziwaczny, niesymetryczny kształt, a może by ich wcale nie
było.

Woda rozpylona nad wodospadem rozprasza światło słoneczne

Ponura wizja

Radzieccy lotnicy, którzy wznieśli się na specjalnym balonie stratosferycznym na 22 km ponad

powierzchnię Ziemi, a więc do stratosfery, stwierdzili, że powietrze jest tam 25 razy rzadsze niż
przy ziemi. W tak rozrzedzonym powietrzu nie może utrzymać się ani kurz, ani para wodna.

Niebo, które ujrzeli, było prawie czarne, mimo że Słońce świeciło silniej niż przy powierzchni

Ziemi. W czasie tych obserwacji znajdowali się wysoko w atmosferze w otoczeniu niecodziennym.
Szczególnie zaś niesamowite było wrażenie, jakie sprawia Słońce na tle czarnego nieba pokrytego
gwiazdami.

Wyobraźmy sobie teraz, jakby wyglądało nasze otoczenie, gdyby atmosfera nie miała zdolności

rozpraszania promieni słonecznych. Wpadałyby naszego oka tylko promienie światła idące
bezpośrednio od Słońca i gwiazd. Pozostałych promieni wysłanych przez Słońce nie widzielibyśmy.
Wtedy oczywiście i nad naszymi głowami rozciągałoby się zawsze czarne niebo, usiane jaskrawo
świecącymi punktami, a Słońce świeciłoby jeszcze bardziej oślepiającym blaskiem, gdyż żadne
promienie dochodzące do Ziemi nie byłyby ani pochłonięte, ani rozproszone. Nie ujrzelibyśmy
nigdy błękitnego nieba, a nawet nie przypuszczalibyśmy, że może być błękitne. Nie ujrzelibyśmy
nigdy ani zórz porannych czy wieczornych, ani pięknych barwnych wschodów i zachodów Słońca.
Nie byłoby wtedy ani brzasków, ani zmierzchów.

Oślepiająca tarcza słoneczna wychodziłaby zza widnokręgu lub kryła się za nim, nie zmieniając

zupełnie swego jaskrawego blasku. Gdy tylko górny skrawek tarczy słonecznej zniknąłby za
widnokręgiem, natychmiast zapadałaby noc. Tak samo o wschodzie Słońca przejście od ciemności
do dziennego światła następowałoby momentalnie.

Oświetlenie dzienne byłoby niezwykłe. Dzień nie przypominałby prawie zupełnie dnia

obecnego. Byłby raczej podobny do nocy, w czasie której olbrzymi reflektor oświetla nasze
otoczenie. Wszystko jest albo jaskrawo oświetlone, albo prawie zupełnie ciemne, zlewające się z
otaczającą ciemnością przestrzeni nie oświetlonej. I tak byłoby wszędzie — czy to na polu, czy w
gęsto zabudowanych osiedlach.

Gdyby nie było atmosfery...

Oto idziemy ulicą, która wygląda zaiste niesamowicie. Jedna połowa oświetlona padającymi

bezpośrednio promieniami Słońca. Ludzie chodzący tą stroną ulicy muszą nosić okulary z bardzo
przyciemnionymi szkłami, ale gdy wejdą w cień, przez kontrast nie widzą nic.

Druga strona ulicy tonie w ciemnościach. Przejście z jednej strony ulicy na drugą jest

prawdziwym przeżyciem, oko musi szybko przystosowywać się do jaskrawego światła to znów do
ciemności.

Oko nasze przystosowane jest do światła rozproszonego, do stosunkowo łagodnych przejść

światła w cień. Gdyby oświetlenie nie było stopniowane, nie moglibyśmy zupełnie ocenić
właściwych odległości przedmiotów w krajobrazie. Pozostające w cieniu fragmenty zlewałyby się
całkowicie z czarnym tłem, z którego wydzielałyby się ostro, jak wycięte, oświetlone krawędzie,

wypukłości i płaszczyzny.

Drzewa, jak już mówiliśmy, miałyby gałęzie i liście tylko od strony południowej. Liść może

rosnąć, rozwijać się i zielenieć tylko w promieniach światła, padających bezpośrednio czy też
rozproszonych.

Gdyby atmosfera nie rozpraszała światła, liście na roślinach po stronie nasłonecznionej

otrzymywałyby dużo światła; po stronie ocienionej natomiast byłyby pogrążone prawie w
ciemności, nie wykształciłyby się zatem wcale. Nie mógłby też wyrosnąć z tej strony żaden pęd —
drzewo miałoby gałęzie tylko po stronie nasłonecznionej.

Nie widzielibyśmy też obłoków.
Inaczej niż obecnie ułożyłyby się stosunki cieplne. W słońcu panowałby straszny upał, a tuż

obok, w cieniu — silny mróz.

Moglibyśmy tak ciągnąć dalej, ale mamy nadzieję, że czytelnik zdał sobie już w dostatecznym

stopniu sprawę z tego, jak inne byłoby nasze życie, gdyby światło nie ulegało rozproszeniu.

W bezchmurny dzień rozprasza się 20% świetlnych promieni słonecznych, w dzień pochmurny

— nawet 50%. Rozproszone światło zmiękcza kontrasty światła i cienia, oświetla dalsze partie
widnokręgu, powoduje zjawisko brzasku i zmierzchu, przedłużając w ten sposób dzień.

Słońce dawno skryło się za widnokręgiem, a niebo po stronie zachodniej jest jeszcze długo

jasne.

Dlaczego klosz jest czasami błękitny

Jak to przyjemnie latem położyć się na trawie i patrzeć w pogodne, błękitne niebo. Zdaje nam

się wtedy, że patrzymy w głąb wszechświata, że tam, w tych niebieskich głębiach, przepojonych
delikatnym światłem, panuje niezmącona pogoda i spokój.

Czasem przesunie się piękny, biały obrzeżony jakby świetlistą koroną obłok. Wówczas błękit

staje się przez kontrast jeszcze głębszy, jeszcze bardziej nęcący.

Wtedy budzi się chęć wzniesienia się w górę, rzecz obojętna, czy na samolocie, balonie, czy w

ogóle tylko w wyobraźni — aby wykąpać się w tym błękitnym morzu i poszybować dalej w
bezkresną dal.

Dokonało już tego wielu, wielu ludzi tylko po to, aby stwierdzić, że im wyżej, tym błękit jest

głębszy, piękniejszy. Jeszcze wyżej staje się coraz bardziej granatowy, może piękny ale już nie taki
swojski, trochę niesamowity. Niektórzy stwierdzili, że jeszcze wyżej przechodzi w fiolet.
Zaczynamy się tam czuć trochę nieswojo. Dalej staje się czarnofioletowy, szary, a powyżej 20
kilometrów już prawie szaroczarny...

Więc i błękit nieba, który daje nam tak wyraźne uczucie nieskończonej głębi, jest zjawiskiem

sięgającym tylko kilkunastu kilometrów nad powierzchnią Ziemi.

Kiedy w przyszłości człowiek wyruszy w podróż międzyplanetarną, na Księżyc lub na Marsa,

już w odległości kilkunastu kilometrów od powierzchni Ziemi będzie się żegnał z błękitem nieba.
Nie zobaczy go na pewno w czasie podróży ani na Księżycu, który nie ma atmosfery*, ani na
Marsie, który ma atmosferę sześciokrotnie rzadszą niż Ziemia.

Po tych wzlotach trzeba jednak wrócić na Ziemię i wytłumaczyć sobie, skąd się bierze piękny

lazur nieba.

Wyjaśnienie jest bardzo proste. Podstawą rozumowań może być zwykła obserwacja papierosa,

którym się raz mocno zaciągnęliśmy i położyliśmy na popielniczce w miejscu oświetlonym
słońcem. Z obu końców papierosa wychodzi dymek. Z części zapalonej wąska smuga niebieskiego
dymu unosi się ku górze, z ustnika wychodzi dym białawoszary i ściele się po stole.

Dymek niebieskawy — to drobne cząsteczki popiołu, pary wodnej i spalonych olejków

eterycznych zawartych w liściach tytoniowych.

* Ostatnie badania uczonych wykazały, że na Księżycu są ślady bardzo rozrzedzonej atmosfery.

Światło białe, jak wiemy, jest mieszaniną promieni barwnych. Promienie te padając na bardzo

drobne cząsteczki dymu ulegają rozproszeniu — ale nie wszystkie jednakowo. Rozpraszają się
przeważnie promienie niebieskie. One to właśnie wpadają do naszego oka. Dym idący z ustnika
przeszedł przez całą długość papierosa, nabierając po drodze wilgoci; składa się więc w znacznej
mierze z większych cząstek pary, czyli wody. Cząstki większe rozpraszają wszystkie promienie.
Gdy promienie te wpadają do naszego oka, widzimy, że z ustnika wychodzi wąska smuga białego
dymu.

Jest to przykład bardzo uproszczony.
A co się dzieje w dzień pogodny na niebie. Otóż w pogodny słoneczny dzień roztacza się nad

nami atmosfera złożona z gazów i bardzo drobnego pyłu oraz cząstek pary wodnej (nie mgły).

Powietrze wydaje się nam wtedy zupełnie przezroczyste. Widzimy przecież doskonale i

wyraźnie nawet bardzo odległe przedmioty. Wydaje się więc, że promienie nie napotykają w
atmosferze żadnych przeszkód.

A jednak cząsteczki gazów w powietrzu są w nieustannym ruchu i tworzą wszędzie mniejsze

lub większe skupienia, zagęszczenia. Otóż te zagęszczenia cząsteczek rozpraszają promienie Słońca
tak jak najdrobniejsze cząstki kurzu i pary.

Stwierdzono, że gdy promienie Słońca zderzą się z takimi drobnymi nawet, ale wciąż

powstającymi skupieniami cząsteczek o wymiarach mniejszych niż 1/10 000 mm, skupienia te
rozpraszają nie wszystkie promienie, ale przede wszystkim fioletowe, a później niebieskie. Dlatego
też te właśnie promienie wpadają do naszego oka, gdy spoglądamy w pogodny dzień ku niebu.

Promienie niebieskie ulegają silniejszemu rozproszeniu niż czerwone. Na rysunku nad napisem „Ziemia” jest już
dzień; nad Warszawą — jeszcze zorza poranna

Czytelnik może więc spytać, dlaczego niebo jest błękitne a nie fioletowe.
Otóż nasze oko jest bardziej wrażliwe na promienie niebieskie. Tylko w górnych bardzo

rozrzedzonych warstwach atmosfery (w stratosferze), gdzie ulegają rozproszeniu tylko promienie
fioletowe, niebo wydaje się lotnikom stratosferycznym fioletowe.

Promienie pozostałe, mianowicie czerwone, pomarańczowe i żółte, przechodzą przez powietrze

nie rozproszone, ale widzimy tylko małą ich wiązkę idącą bezpośrednio od Słońca. One to
wytwarzają w naszym oku obraz Słońca.

Powtarzamy więc: promienie nie rozproszone dają obraz Słońca, a promienie rozproszone w

czystym, bezchmurnym powietrzu — obraz błękitnego nieba.

Właściwość łatwego rozpraszania się promieni niebieskich w powietrzu wykorzystuje się w

czasie wojny. Gdy ogłaszano alarm przeciwlotniczy, zasłaniano okna i światła gasły — miasta
pogrążały się w ciemnościach. Paliły się tylko niebieskie lampki przy wejściach do niektórych

instytucji publicznych. W czasie alarmu lotniczego mogą świecić się tylko światła niebieskie. Są
one zupełnie bezpieczne — żaden lotnik nie dostrzeże ich z góry. Zanim dojdą do jego oczu tam w
górze, ulegną rozproszeniu przez cząsteczki powietrza i lotnik zobaczy tylko nieprzeniknione
ciemności.

Jeżeli nawet przy pogodzie w powietrzu unosi się dużo cząstek wody lub kurzu, to

rozproszeniu ulegają również promienie białego światła — wtedy błękitne niebo przybiera odcień
białawy.

Rozpraszanie światła przez atmosferę powoduje również zjawisko świtu i zmroku. Rano, choć

Słońce jeszcze nie wzeszło i skryte jest zupełnie za widnokręgiem, część sklepienia niebieskiego na
wschodzie jest jasna, to znaczy, że dochodzą stamtąd do naszego oka promienie słoneczne.

Przy końcu dnia, choć tarcza słoneczna skryła się już całkowicie za widnokręgiem, niebo na

zachodzie długo jest jeszcze rozjaśnione.

Weźmy teraz przykład, który nam wyjaśni te zjawiska. Gdy wyjeżdżamy wieczorem lub w

nocy z wielkiego miasta, jeszcze z pewnej odległości widzimy same światła, a gdy miasto skryje się
za widnokręgiem, dostrzegamy jeszcze wyraźnie łunę. Są to już tylko promienie rozproszone przez
zakurzoną atmosferę nad miastem, które dochodzą do naszych oczu, mimo że świateł już zobaczyć
nie możemy.

Rysunek wyjaśnia powstawanie zjawiska zmroku. Nad obszarami Ziemi, gdzie nie dochodzą bezpośrednio promienie
słoneczne, niebo jest jasne

Tak też i promienie Słońca znajdującego się już za widnokręgiem oświetlają jeszcze górne

warstwy atmosfery, gdzie ulegają rozproszeniu na wszystkie strony. W ten sposób promienie
niewidocznego już Słońca, odbite i rozproszone, wpadają do naszego oka z górnych warstw
atmosfery nad widnokręgiem i dlatego widzimy, że sklepienie niebieskie w tym miejscu jest jeszcze
oświetlone.

Przytaczając przykład łuny wielkiego miasta wspomnieliśmy, że jest dobrze widoczna dzięki

pyłowi, jaki zwykle unosi się nad miastem. Pył odgrywa tu dużą rolę.

Od 1883 r. w ciągu kilku lat oglądano szczególnie barwne i długotrwałe zmierzchy i świty.

Uczeni niebawem wyjaśnili przyczynę tego zjawiska. W 1883 r. nastąpił jeden z
najgwałtowniejszych wybuchów wulkanu, jakie znała historia ostatnich tysięcy lat. Wybuchł
wulkan Krakatau, leżący na małej wysepce w pobliżu wyspy Jawy w południowo-wschodniej Azji.
Wybuch ten wyrzucił na wysokość kilkudziesięciu kilometrów olbrzymie ilości pyłu, a wiatry
rozniosły go w wysokich warstwach atmosfery wokół całej niemal kuli ziemskiej. Oczywiście pył

ten rozpraszał promienie słoneczne na bardzo dużych wysokościach, skąd promienie dochodziły do
ludzkich oczu jeszcze bardzo długo po zachodzie Słońca i na długo przed wschodem.

Podczas opisu dnia w okolicy równika (str. 8) wspomnieliśmy o tym, że dzień rozpoczyna się

tam prawie nagle i równie szybko po zachodzie Słońca następuje noc. Aby to zjawisko wyjaśnić,
musimy sobie przypomnieć pewien szczegół z rozdziału „Na ziemskiej karuzeli”. Mówiliśmy tam,
że najszybciej obraca się Ziemia przy równiku (patrz str. 11). Tu też najszybciej — jak nam się
wydaje — Słońce wynurza się zza widnokręgu, zatacza łuk na sklepieniu niebieskim i zachodzi.
Zmierzch i świt mają więc przebieg krótki, są ledwie dostrzegalne.

Czerwień zórz

Najbarwniej wygląda niebo o wschodzie i zachodzie Słońca. Całe tomy wierszy poświęcono

opisom tych wspaniałych zjawisk w przyrodzie.

Podczas zorzy wieczornej przeważają na niebie barwy żółte, czerwone, różowe, purpurowe, a

niekiedy nawet zielone — nigdy jednak niebieskie, błękitne czy fioletowe. Mamy tu znów inny
przykład rozpraszania promieni barwnych w atmosferze.

Wiemy już z rozdziału II, że o zachodzie i wschodzie promienie padają na powierzchnię Ziemi

pochyło, a właściwie ukośnie.

Jeżeli wyobrazimy sobie Ziemię jako kulę, to atmosfera będzie wyglądała jak okrywająca ją

kulista osłona. Stwierdzimy wtedy, że promienie ukośne przebiegają przez atmosferę znacznie
dłuższą drogą niż promienie mniej pochyłe lub padające prostopadle.

Im dłuższa jest droga światła przez atmosferę, szczególnie przez jej dolną warstwę, zawierającą

dużo pary, kropelek wody i kurzu, tym silniejszemu ulega rozproszeniu. A więc promień Słońca
znajdującego się o wschodzie lub zachodzie na widnokręgu przebiega przez atmosferę drogę 35
razy dłuższą niż promienie Słońca stojącego w zenicie. Dlatego też promienie Słońca
wschodzącego lub zachodzącego są już tak osłabione, że można na nie patrzeć nie uzbrojonym
okiem.

Wiemy już, że najsilniej rozpraszają się promienie fioletowe i niebieskie, a najmniej czerwone,

pomarańczowe i żółte. Te jeszcze zdolne są do przejścia przez grubą warstwę atmosfery do
powierzchni Ziemi i dlatego Słońce przy wschodzie i zachodzie wydaje się nam zabarwione na
żółto, pomarańczowo lub czerwono. Z całego wachlarza promieni idących bezpośrednio od Słońca
dochodzą do naszego oka przeważnie czerwone. Dlatego niebo o wschodzie lub zachodzie gra
żywymi pomarańczowymi i czerwonymi tonami.

Czerwień i pomarańczowa barwa nieba — to codzienne widowiska powitalne i pożegnalne.

Błękit nieba pogodnego lub biaława jasność nieba pochmurnego stanowią tło codzienne naszego
życia. Człowiek patrzył na nie w ciągu wielu tysięcy pokoleń i te barwne widowiska zawsze budzą
w nas podziw i zachwyt.

Promienie czerwone mają zdolność przenikania przez powietrze przesycone pyłem, parą lub

nawet mgłą i dymem. Kto obserwował kiedyś w słoneczne południe pożar lasu, wie dobrze, że
nawet poprzez unoszące się w powietrzu rozproszone dymy tarcza Słońca świeci czerwonawym
światłem. Tak samo w czasie burzy pyłowej w pustyni.

Z tej „dalekonośności”, tj. zdolności przenikania światła czerwonego, korzystamy w życiu

codziennym. Dlatego tylne światła samochodowe są zawsze czerwone. Światło na tyle ostatniego
wagonu pociągu jest też czerwone. Czerwony sygnał w semaforze widoczny jest z daleka i każe
hamować lub nawet zatrzymać pociąg. W mieście wstrzymuje ruch uliczny. Sygnały nocne na
lotnisku są też czerwone, gdyż widać je dobrze z daleka, nawet wtedy, kiedy powietrze jest
zamglone.

Scena niebieska

Mówiliśmy już o atmosferze jako o powłoce gazowej, oceanie powietrznym, jasnym kloszu.

Teraz, po przeczytaniu ostatniego rozdziału nasuwa się jeszcze jedna nazwa — scena.

Bo rzeczywiście wszystkie opisane zjawiska świetlne rozgrywają się właściwie w jasnej,

błękitnej, czasami białawej lub białoszarej dla naszych oczu troposferze. Tu zachodzą nieustanne
przemiany. Stale zmieniają się albo dekoracje, albo tło. To niebo jest błękitne, a Słońce oblewa nas
potokami światła, to znów całe sklepienie niebieskie pokrywają pięknie zarysowane, ruchliwe
obłoki. Jedne mają postać delikatnych piór albo jakby złotem obrzeżonych kłębków waty, inne
wyglądają jak dziwaczne potwory o ciemnych, kłębiastych brzuszyskach i zmiennych kształtach.
Inne znów są równo od dołu ucięte, jakby przyszlifowane piękne okręty powietrzne ze złocistymi
żaglami...

A tam w górze, jakby za kulisami błękitu, za jasnym kloszem — wiecznie czarne niebo, usiane

gwiazdami, gdzie w oślepiającym blasku króluje białe Słońce, uwieńczone tajemniczą koroną.

Lecz sama scena, jej tło i dekoracja — to jeszcze nie wszystko. Dużą rolę odgrywa tu jeszcze

bogata sceneria: cały system, cała kolekcja zasłon, „woalów”, bocznego oświetlenia itd.

Akcja na scenie niebieskiej nie ustaje, widowiska ulegają ciągłym zmianom. Ruchy powietrza,

jego wilgotność, temperatura, wiatry, obłoki — to elementy bardzo zmienne, ruchliwe. Wszystkie
te czynniki decydują o zachowaniu się promieni światła zarówno widzialnych, jak i niewidzialnych,
a te z kolei, jak się później przekonamy, powodują łańcuch nowych przemian, ruchów, wędrówek
— i to zarówno w powietrzu, jak i na lądzie.

To, co dzieje się na niebieskiej scenie, ma olbrzymi wpływ na sprawy „osobiste” człowieka

mieszkającego na dnie oceanu powietrznego, przede wszystkim biologiczne, zdrowotne. W jasny,
bezchmurny dzień dochodzi do powierzchni Ziemi najwięcej promieni słonecznych. Ilość
zawartych w świetle dziennym promieni czerwonych, podczerwonych i nadfioletowych oddziaływa
na życie człowieka, na jego samopoczucie, stan zdrowia. Promienie te mają również ogromne
znaczenie dla rozwoju świata zwierzęcego i roślinnego.

Czerwone, fioletowe i nadfioletowe promienie wywierają dobroczynny wpływ na organizm

ludzki, wzmagają siły życiowe pobudzając przemianę materii. Działają przez narządy zmysłów i
skórę na układ nerwowy. Poza tym są zabójcze dla wielu bakterii chorobotwórczych.

Kropelki mgły pod mikroskopem. Na skali odcinek od 0 do 1 odpowiada długości 1/500 milimetra

Nie ma jednak w przyrodzie czynnika bardziej zmiennego niż znajdująca się w powietrzu para

wodna. Zależnie bowiem od temperatury powietrza, ilości pary — woda przybiera w atmosferze
najróżnorodniejsze postacie. Może jako para tworzyć zawiesinę najdrobniejszych, niewidocznych
nawet przez mikroskop kropelek. Może wystąpić w postaci drobnych kropelek lub kryształków
lodu tworzących obłoki lub chmury najrozmaitszych kształtów. Wreszcie — zamienia się w duże

krople deszczu lub płatki śniegu.

Misterna budowa gwiazdki śniegu

Inna gwiazdka śniegu

Chmury warstwowo-kłębiaste nad oceanem (zdjęcie lotnicze)

Dodatkową zasłoną w atmosferze są także burze pyłowe. Masy powietrza przesuwające się nad

pustyniami wypełniają się drobnym pyłem piaskowym. Masy tego pyłu przenoszone przez wiatry
powodują czasami zmętnienie przyziemnych warstw atmosfery na olbrzymich obszarach
przylegających do pasa pustyni.

Wnętrze Ziemi zasila stale atmosferę pyłem wulkanicznym, czasem nawet w potężnych

dawkach. Pisaliśmy już o wybuchu wulkanu Krakatau, który wyrzucił wtedy w powietrze i rozpylił
18 kilometrów sześciennych ziemi. Masy pyłu rzucone na wysokość od 20 do 80 km rozniosły
wiatry po atmosferze całej kuli ziemskiej.

Również i potężne wybuchy innych wulkanów zasilały stale atmosferę dziesiątkami milionów

ton bardzo drobnego pyłu wulkanicznego, który dzięki prądom powietrznym długo unosi się w
atmosferze wywierając wpływ na siłę i jakość promieniowania.

Po bardzo silnych wybuchach wszędzie notowano osłabienie widzialności, a ilość promienistej

energii Słońca dochodząca do powierzchni Ziemi ulegała zmniejszeniu o 15—25%.

Wszystkie te postacie zasłon również zależą pośrednio od promieni słonecznych. Lecz

różnorodne stany, w jakich znajduje się woda w atmosferze, wpływają z kolei i na oświetlenie
atmosfery, i na to, co się dzieje na scenie niebieskiej. Nawet w pogodny dzień obecność dużej ilości
cząstek wodnych w przyziemnych warstwach powietrza rozprasza światło słoneczne do tego
stopnia, że przedmioty nie bardzo nawet oddalone przesłonięte są jakby przejrzystą zasłoną.

Jeżeli na skutek oziębienia zawieszone w powietrzu krople przybiorą rozmiary większe, wtedy

powstaje mgła. Może ona do tego stopnia rozproszyć promienie słoneczne, że widzialność
zmniejszy się do kilku kroków. Krople wody w wyższych warstwach, gdzie łatwiej o oziębienie,
tworzą chmury.

Człowiek jeszcze bardziej gmatwa obraz

Niemałą rolę w komplikowaniu powikłanych zjawisk na scenie niebieskiej odgrywa także

człowiek.

W powstawaniu zasłon i powłok i zmniejszaniu przejrzystości powietrza biorą udział olbrzymie

ilości pyłu, cząstek dymu i innych drobnych zawiesin, których obecność w atmosferze wpływa na
jej zmętnianie.

Na całym świecie wydobywa się i spala w ciągu roku 1,5 miliarda ton węgla i setki milionów

ton innych paliw. Obliczono, że zużywa się przy tym na wytwarzanie ciepła około 30—40%
paliwa, pozostałe 60—70% zostaje wyrzucone w atmosferę przez kominy w postaci dymu, sadzy i
innych produktów niecałkowitego spalania. W ten sposób zanieczyszczenie atmosfery powiększa
się o 1 miliard ton cząstek w ciągu roku, czyli o 3 miliony ton dziennie. Kto podjeżdża do
Warszawy, Łodzi czy Stalinogrodu, łatwo dostrzeże, że nad tymi miastami unosi się ciemnawa
czapka dymu.

Do zadymienia sceny przyczyniają się również, pośrednio lub bezpośrednio, olbrzymie pożary

lasów i stepów. Nie zdajemy sobie sprawy z ich rozmiarów tam, gdzie zachowały się duże obszary
zwartej roślinności leśnej lub stepowej, albo torfowisk. Zdarzają się i u nas takie pożary. Wywołują
one czasami bardzo silne wiatry, które unoszą w powietrze olbrzymie ilości pyłu, a ten z kolei
powoduje przyćmienie światła słonecznego.

Oddziaływanie człowieka na skład atmosfery nie jest oczywiście zamierzone, lecz mimowolne;

wynika z jego działalności gospodarczej. Zadymienie sprzyja przede wszystkim tworzeniu się
gęstych mgieł. Sprawa jednak staje się coraz poważniejsza. Na przykład w Moskwie stwierdzono
wzrost ilości dni mglistych spowodowany rozwojem przemysłu. Od roku 1902 do 1922 dni
mglistych było przeciętnie 80 rocznie, w 1928 r. — już 102, w 1930 — 110, a w 1934 — 170. W
nieprzemysłowych miejscowościach obwodu moskiewskiego było tych dni w ciągu roku 3—5 razy
mniej.

W Anglii sprawa przedstawia się jeszcze groźniej. Znane mgły londyńskie pochłaniają 80—

90% światła. W zimie, kiedy naturalne oświetlenie słoneczne jest słabsze, krótki dzień zmienia się
właściwie w nieustanny ciemny zmierzch. Wpływają na to oczywiście w dużej mierze warunki
klimatyczne.

Ale to jeszcze nie wszystko. Wiatry roznoszą te zamglenia po zachodniej i środkowej Europie.

Ustalono, że na skutek zasłon dymnych i spowodowanych przez nie mgieł czas oświetlenia
słonecznego zostaje skrócony o 50%, a siła światła osłabiona o 40—80%.

W ten sposób człowiek sam uszczupla dopływ życiodajnych dla siebie promieni słonecznych.
Dymy fabryczne — to zło związane z niektórymi terenami przemysłowymi, ściśle mówiąc — z

kominami. Mamy tu więc zagadnienie życiowe i bardzo ważne, które jednak ze względu na
ograniczoną powierzchnię ośrodków przemysłowych może być technicznie nietrudne do
rozwiązania. Szczególnie w państwach socjalistycznych, gdzie walka o zdrowie ludności jest
przedmiotem troski rządu i całego społeczeństwa, walka z dymem może być prowadzona planowo
w skali krajowej.

Drugim przykładem takiego lekkomyślnego „szkodnictwa atmosferycznego” jest wyrąbywanie

lasów i rabunkowa gospodarka gruntami stepowymi, co szczególnie jaskrawo występuje w Stanach
Zjednoczonych Ameryki Północnej.

Tu gorączka spekulacyjna powoduje zaorywanie ugorów w latach dobrej koniunktury, tj.

wysokich cen na płody rolne, a porzucanie rozoranych gruntów stepowych w latach zniżki cen na
produkty zbożowe. Wskutek zniszczenia pokrywy darniowej na porzuconych polach ziemia ulega
sproszkowaniu, a silne wiatry unoszą w powietrze setki milionów ton wierzchniej, urodzajnej
warstwy gleby. W ten sposób coraz więcej jest zawiesiny pyłowej w atmosferze, a jednocześnie
zmniejsza się ilość promieni dochodzących do powierzchni Ziemi.

Po tym wszystkim, cośmy tu mówili, zgodzi się pewnie czytelnik, że atmosfera, a szczególnie

dolna jej część, może być nazwana jasnym kloszem, który pozwala nam widzieć całe otoczenie w
świetle rozproszonym.

Dymy nad wielkimi zakładami przemysłowymi powodują zmętnienie atmosfery

O tak zwanych „cudownych znakach” niebieskich

Każdy z nas zachwycał się pewnie nieraz pięknymi gwiazdkami śniegu. Zadziwiające wzory, w

jakie układają się kryształki zamarzniętej wody — lodu, są bardzo trudne do naśladowania nawet
dla wytrawnego rysownika. Kryształki tworzą tak różnorodne gwiazdki i figury, że niesposób je
spamiętać. Okazuje się, że w atmosferze, w zależności od temperatury i ilości pary w niej zawartej,
tworzą się tysiące form kryształków najrozmaitszej wielkości. Najmniejsze, widoczne tylko pod
mikroskopem, mają kształty bardzo proste, ale regularne.

Znamy już dzisiaj przeszło 10 000 rodzajów tych kryształków, a co roku odkrywamy nowe.

Najprostsze formy mają kształt figur każdemu dobrze znanych i podobne są do szlifowanych
szkiełek. Są to sześcioboczne słupki, sześcioboczne płytki, stożki itd.

Kto by przypuszczał, że właśnie te najprostsze, mikroskopijne kryształki lodu były powodem

tylu zabobonnych strachów, przesądnych i panicznych plotek, a nawet pewnych bardzo ważnych
decyzji politycznych. Nauka oczywiście wyjaśniła te zjawiska i dziś mało kto przestraszy się,
widząc na niebie świetlny krąg naokoło Słońca, słupy świetlne, krzyże ogniste itp.

Gdy w atmosferze, szczególnie w jej górnych warstwach, znajduje się bardzo dużo drobnych,

rozproszonych kryształków lodu, tworzą one na wpół przejrzysty obłok. Gdy przechodzi przezeń
światło słoneczne, obserwujemy rozmaite, na pierwszy rzut oka niezwykłe zjawiska. Aby mogły
one powstać, w powietrzu musi być pewna określona ilość kryształków, zachowujących przy tym
swój kształt w ciągu dłuższego czasu. Powierzchnia ich powinna być nieskazitelnie gładka i
błyszcząca, a krawędzie zupełnie równe. Wszystkie te warunki jednocześnie mogą występować

bardzo rzadko. Toteż zjawiska te nie są częste. Wyjaśnimy je pobieżnie.

Jeszcze kilka spośród 10 000 wzorców gwiazdek śniegu

Takie kryształki lodu powodują szereg pięknych i
„niezwykłych” zjawisk optycznych w atmosferze

Kiedy w atmosferze znajduje się bardzo dużo kryształków mających kształt sześciobocznych

słupków (tworzą one obłoki pierzaste), to unosząc się w powietrzu lub opadając ustawiają się
rozmaicie w stosunku do promieni słonecznych. Wśród masy kryształków w każdej chwili znajdą
się takie, które ustawione są do promieni pod tym samym kątem, tak że i promienie będą się w nich
jednakowo załamywać. A gdy wpadają do naszego oka, odnosimy wrażenie, że to kryształki
świecą. Ale to jeszcze nie wszystko. Kryształki te widzimy jakby w jednakowej odległości od
Słońca, tj. w postaci świecącego koła. Jest to tak zwane „halo”. W takich samych warunkach
możemy je zobaczyć dookoła Księżyca w pełni.

Promienie Słońca przechodząc przez kryształki rozszczepiają się na promienie barwne. Toteż

koło, czyli halo, ma często obwódkę tęczową. Czasami, również dzięki załamaniu promieni,
widzimy po obu stronach koła jaskrawe, świetlne plamy — to tzw. „słońca poboczne”. Wszystkie

te zjawiska są piękne, ale rzadkie. Człowiek wolny od zabobonów, nie wiedząc nawet nic o
kryształkach lodu domyśli się od razu, że mamy tu do czynienia z igraszkami promieni
słonecznych w naszym „jasnym kloszu” — w atmosferze.

Halo złożone

Słupy ogniste, krzyże i miecze

Mówiliśmy już o tym, że pośród kryształków dość pospolite są płytki lodowe. Podobnie jak

cząstki drobnego pyłu, nie opadają one pionowo, lecz ruchem jakby wahadłowym bujając w
powietrzu. Promienie wschodzącego Słońca odbijają się od nich jak od maleńkich zwierciadełek.

Błyski światła odbitego od miliardów opadających kryształków lodowych dają obraz

pionowego słupa świetlnego. Podobne zjawisko zachodzi, gdy promienie Księżyca odbijają się od
bardzo drobno pomarszczonej powierzchni wody. Widzimy wtedy jasną smugę świetlną.

Czasami znów zdarza się, że w atmosferze skupiają się i płytki, i słupki sześcioboczne. Płytki

tworzą nad Słońcem słup, a krystaliczne słupki lodowe smugę boczną. Wtedy to na skutek działania
tych dwu rodzajów kryształków powstaje przedziwne zjawisko świetlne. Na niebie przesłoniętym
półprzezroczystą, jasną zasłoną wisi w powietrzu olbrzymi, świecący krzyż.

Czasami mogą się utworzyć kombinacje krzyża z kołami, słupów z kołami itd. — wyraźnie

występujące na jasnym tle delikatnych, świecących obłoków. Wywierały one głębokie wrażenie, a
w umysłach pierwotnych ludzi budziły ponadto trwogę.

W średniowieczu np. takie znaki na niebie uważano za zapowiedź lub następstwo jakiejś

wojny, epidemii lub klęski nieurodzaju. Toteż przypisywano im znaczenie nadprzyrodzone.

Nauka, dając jasne i dokładne wyjaśnienie tych spraw, przemawia przede wszystkim do

rozumu. Nauka odkrywa prawdziwą istotę nawet najbardziej niezwykłego zjawiska, usuwa
zabobony, strach i skutecznie zwalcza wiarę w siły nadprzyrodzone.

Oczywiście, różnym wstecznikom żerującym na nieświadomości ludzi zależy, aby szerokie

masy nie zrozumiały istoty takich nadzwyczajnych, ale zupełnie naturalnych, rzadkich zjawisk.

Sam widok czerwonego, ognistego miecza wywiera już silne wrażenie na widzu, a tu szepczą

mu na ucho: „Patrz, widzisz, nie boisz się niczego, kpisz sobie ze wszystkich sił nadprzyrodzonych,

a oto znak na niebie, „ognisty miecz”, zapowiedź kary za grzechy”. W takich chwilach człowiek
nieuświadomiony może ulec... Masy ludowe, które w ciągu wielu stuleci nie miały dostępu do
wiedzy, nie mogły zorientować się co do istoty opisanych tu zjawisk. W związku z tą niewiedzą
powstały najpotworniejsze i najgłupsze przepowiednie.

Za przykład niech posłużą przytoczone opisy ze starych kronik. „W 1156 roku obserwowano w

całej Anglii na niebie trzy słońca i jasny biały krzyż. Wkrótce potem wśród kardynałów wybuchł
spór, kogo wybrać papieżem.” Kiedy na niebie ukazują się czasami jakieś rzadkie zjawiska, które
silnie działają na ludzką wyobraźnię, to nawet zwykłe wydarzenia nabierają specjalnego znaczenia,
gdyż wiąże się je z „niezwykłymi zjawiskami”.

„W roku 1551 nad oblężonym miastem Magdeburgiem ukazały się trzy słońca i trzy tęcze

jednocześnie. Okoliczność ta skłoniła króla Karola V do przerwania oblężenia, które ciągnęło się 15
miesięcy.” Zabawne jest to, że mieszkańcy Magdeburga brali te zjawiska świetlne za „boską”
zapowiedź klęski, zguby i ruiny, a oblegający — odwrotnie, uważali wspomniane zjawisko za
oznakę „łaski boskiej” dla oblężonych. Toteż przerwali działania wojenne.

Mamidła słoneczne

Teraz przejdziemy do zjawisk, które zdarzają się nieco częściej. Znane są prawie wszędzie.

Powstają nieraz na rozległych równinach w gorące, bezwietrzne dnie. Obserwatorowi wydaje się
wtedy, że w pewnej odległości od niego powierzchnia ziemi jest zalana wodą. Złudzenie potęguje
jeszcze fakt, że w tej domniemanej wodzie odbijają się jak w zwierciadle domy, wzgórza, ludzie,
drzewa i niebo.

Na pustyni zjawisko to występuje o wiele wyraźniej. Widok domniemanej i bliskiej wody budzi

u spragnionego i zmęczonego wędrowca nadzieje szybkiego zaspokojenia pragnienia i odpoczynku.
Rozgorączkowana wyobraźnia zmęczonego upałem wędrowca widzi to wszystko tuż, tuż — bardzo
blisko. Tym przykrzejszy jest zawód...

Zjawisko to znane było już w starożytności, ale wyjaśniono je dopiero niedawno.
Musimy tu przypomnieć znów pewną właściwość naszego oka, która powoduje, że ulegamy

złudzeniom. Widzimy często przedmiot nie tam, gdzie się znajduje w rzeczywistości, ale tam, gdzie
wskazuje kierunek wysłanych lub odbitych promieni, które wpadają do naszego oka. Dlatego
widzimy na przykład odwrócone odbicie domu lub drzewa w jeziorze czy w stawie.

To samo dzieje się z promieniami Słońca załamującymi się w warstwach powietrza różnej

gęstości. Zmieniają one znacznie swój pierwotny kierunek i idąc od przedmiotu leżącego na tej
samej wysokości co patrzący, wpadają do oka obserwatora nie wprost od przedmiotu, lecz z góry
lub z dołu.

Obserwator doznaje wtedy wrażenia, że przedmiot znajduje się tam, skąd przybył promień

światła po ostatnim załamaniu, mianowicie wysoko nad widnokręgiem lub pod nim. Zjawiska te
mogą powstawać tylko przy zupełnie bezwietrznej pogodzie, gdy rozmaicie ogrzane warstwy
powietrza, o różnej gęstości, leżą spokojnie jedna na drugiej. Wtedy promienie słoneczne przy
przejściu z wyższej warstwy do niższej załamują się, a nawet odbijają i zmieniają kilkakrotnie
kierunek, zanim wpadną do naszego oka. Widzimy wtedy przedmiot tam, gdzie go wskazuje
promień po ostatnim załamaniu, a więc niżej lub wyżej niż w rzeczywistości.

Czasami utworzyć się mogą dwa obrazy przedmiotu — jeden normalny, drugi odwrócony.

Takie złudzenia nazywamy mirażami. Czasami znów rozgrzane powietrze powoduje tak dziwny
bieg promieni, że dalekie przedmioty, takie jak skały, przyjmują postać bajecznych pałaców o
pięknych, fantastycznych kształtach, które nagle zjawiają się w powietrzu, rosną do olbrzymich
rozmiarów i znikają.

Mamidła, w których przedmioty ukazujące się człowiekowi są zmienne, wyolbrzymione,

nazywają się fatamorgana.

Ale i samo Słońce, wysyłające swe promienie przez równo ułożone poziome warstwy

powietrzne o różnej gęstości, widziane jest przez nas w formie zupełnie zniekształconej. Promienie

jego bowiem ulegają w różny sposób załamaniu. Wtedy to tarcza słoneczna zbliżając się do
widnokręgu staje się owalna, przybiera kolejno kształt grzyba, walca, lampionu, a nawet misy. Jest
to jeszcze jeden dowód na to, jak czasami zmienia wygląd prawdziwego nieba i ciał niebieskich
nasz jasny klosz — atmosfera.

Miraż dolny

Miraż górny

Zniekształcenie tarczy słonecznej w czasie zachodu

Tajemniczy cień

Działo się to w roku 2137 przed naszą erą, ponad cztery tysiące lat temu.
Żyli wtedy w Państwie Środka (Chiny) dwaj obywatele, Hi i Ho. Byli astronomami i

astrologami na dworze cesarza Tsunk-Kanga. Wiedli jednak żywot niemoralny, nadużywali
alkoholu i zaniedbywali się w obowiązkach, gdyż nie śledzili biegu gwiazd na niebie, co
wprowadziło zamieszanie w rachubie czasu, jakbyśmy to dziś powiedzieli — w kalendarzu. W swej
lekkomyślności i nieróbstwie posunęli się tak daleko, że nie przewidzieli i nie obliczyli daty
nadejścia wielkiego zaćmienia słonecznego, tak że cały naród został zaskoczony przez to „groźne”
zjawisko i nie przygotował się doń odpowiednio. Powstało straszne zamieszanie, zapanowała
ogólna panika. Wszyscy byli pewni, że tym razem godziny Słońca są policzone.

Wierzono wtedy (a podobną wiarę zachowują w Azji gdzieniegdzie i dziś), że to potężny smok

zbliżył się niepostrzeżenie do Słońca i chwycił je w swą paszczę usiłując połknąć. Smok parzy
sobie paszczę, czyni więc rozpaczliwe wysiłki i trzyma Słońce szczękami, rozwiera gardziel,
mocuje się z ognistą kulą. Wówczas to ludzie muszą przyjść Słońcu z pomocą, by nie zostało
połknięte przez smoka, gdyż nastałyby wieczne ciemności. Smok uciekłby i „szukaj wtedy wiatru w
polu”, do tego po ciemku. Gdyby nadworni astronomowie nie byli pijakami i codziennie
systematycznie obliczali daty, mogliby przewidzieć i określić datę kolejnego zamachu smoka na
Słońce. W takich przypadkach cesarz ogłaszał za pomocą jaskrawych plakatów ściennych ostre
pogotowie całego narodu. Wszyscy mężczyźni, oczywiście i nieletni, wylegali na ulice uzbrojeni w
bębny, piszczałki i naczynia metalowe czyniąc taki hałas i zgiełk, że przerażony smok porzucał swą
na wpół połkniętą ofiarę i uciekał gdzie pieprz rośnie. I oto na niebie, ku ogólnej radości,
ukazywało się jasne Słońce. W ciągu najbliższych lat nic już nie mogło zamącić pięknych
słonecznych dni, które są prawdziwym błogosławieństwem dla rolnika, kupca, a nawet astronoma.

Ale właśnie w roku 2137 przed naszą erą dwaj opoje, którzy mieli obliczyć datę następnego

pojawienia się smoka na niebie, zaniedbali swych obowiązków, a Słońce uwięzione w jego żołądku
mogło zgasnąć na zawsze i zapanowałaby wieczna noc.

Możemy sobie wyobrazić, jak oburzeni byli obywatele i cesarz Chin. Obaj nadworni

astronomowie zostali ścięci, zwyczajem chińskim ścięte ich głowy umieszczono w nogach. Miało
to znaczyć, że za życia nie były na właściwym miejscu. Morał zaś z tego taki, że wysokie
stanowisko nadwornego astronoma nie należało do zupełnie bezpiecznych i godnych zazdrości
stanowisk.

Ciekawa rzecz, że i tym razem smok, mimo że mógł dokonać napaści bez przeszkód ze strony

ludności, wypuścił jednak Słońce z paszczy. Przywykł widać do tego, że ilekroć usiłował je
połknąć, dolatywał go z Ziemi — a ściśle mówiąc z Chin — piekielny hałas, który mu tak
dokuczał, że rzucał zdobycz i brał nogi za pas. Tym razem był pewnie bardzo zdziwiony. Trzymał
oto swą ofiarę mocno w paszczy, a tam, w dole panowała grobowa cisza. Dopatrzył się więc w tym
jakiegoś podstępu i postanowił na razie Słońca nie połykać...

Tak wyobrażano sobie w starożytności smoka usiłującego pożreć Słońce

Mój mały przyjaciel Ignaś, uczeń 4 klasy szkoły podstawowej, słuchał uważnie mego

opowiadania i bardzo się ucieszył ostateczną decyzją smoka. Po chwili jednak zmarszczył czoło,
spojrzał na mnie podejrzliwie i powiedział: „To jakaś bujda. Sam pan mówił, że Słońce jest kulą
rozpaloną do temperatury 6000°, a poza tym jest tak olbrzymie, że żaden smok, nawet z bajki, nie
mógłby go pożreć. Pani w szkole mówiła nam, że to Księżyc rzuca cień na Ziemię i w ogóle nawet
nie wiem, czy były kiedyś smoki.”

Oczywiście uzupełniłem trochę urywek ze starej kroniki chińskiej, w której znajdujemy

pierwszą historyczną notatkę o zaćmieniu Słońca i o tym, że uczeni prowadzący ścisłą rachubę
czasu umieli przewidzieć, a nawet obliczyć dzień całkowitego zaćmienia słonecznego. Przyczynę
tego zjawiska tłumaczyli sobie po swojemu, to jest przy pomocy takich wiadomości o przyrodzie,
jakie wtedy posiadali.

Było to przed czterema tysiącami lat, a i dziś jeszcze ludy żyjące na niskim szczeblu kultury

traktują zaćmienie Słońca jako zagrażające nam niebezpieczeństwo, które może spowodować
wieczną noc.

Zaćmienie Słońca jest i dziś zjawiskiem wywierającym duże wrażenie. Na scenie niebieskiej

zachodzą krótkotrwałe, ale olbrzymie zmiany. Codzienny, odwieczny porządek dnia zostaje
zakłócony i człowiek na chwilę może zobaczyć „próbę generalną” nie nocy, ale właśnie wygasania
Słońca. Uchyla się jakby rąbek wiecznej nocy. My, ludzie współcześni, patrzymy na to jak widz w
teatrze, który siedząc w wygodnym fotelu, w poczuciu całkowitego bezpieczeństwa ogląda mrożącą
krew akcję na scenie. Przeżywa ją głęboko, ale ani na chwilę nie opuszcza go pewność, że po tych
dwóch, trzech godzinach złudzenie się skończy i można będzie wrócić do normalnego codziennego
życia.

Oglądając zaćmienie Słońca, obserwując głębokie zmiany, jakie zachodzą w przyrodzie, a

przede wszystkim w oświetleniu, przeżywamy to tylko jak widowisko. Wiemy bowiem, że po kilku
czy kilkunastu minutach wszystko zacznie wracać do normy.

Mimo to, gdy cień zejdzie ze Słońca, wydaje się nam, że świeci ono jaśniej, jeszcze weselej.

Mimo woli ogarnia nas zadowolenie, że to, co się tu przed chwilą rozgrywało, jest zjawiskiem
rzadkim i przemijającym. Kto nie oglądał całkowitego zaćmienia Słońca w pogodny dzień z
pagórka lub wzgórza w miejscu otwartym, ten nie zdaje sobie nawet sprawy, jak to wygląda.
Zaćmienie daje bogate i różnorodne wrażenia wzrokowe, ale zasadniczy jego przebieg jest zawsze
taki sam.

Wśród jasnego słonecznego dnia, kiedy świat dookoła wydaje się wesoły, piękny, kiedy wokół

słychać śpiew i świergot ptaków i wszystko kąpie się w słońcu, kiedy barwy pól, łąk i lasów mienią
się różnymi odcieniami zieleni, a niebo tonie w błękicie — dostrzegamy nagle na prawym skraju
tarczy słonecznej czarną szczerbę... po chwili rośnie ona, jakby rozpełzała się stopniowo po Słońcu
i zmienia w czarną zasłonę. Stopniowo następuje osłabienie światła słonecznego, zaczyna się jakby
zmierzch. A ciemna plama nieubłaganie nasuwa się, już zasłoniła połowę tarczy słonecznej. Po
chwili widzimy już tylko ognisty, błyszczący sierp.

Krajobraz w przyćmionym świetle wygląda dziwnie. Ale najdziwniejsze jest to, że cienie liści

drzew padające na ziemię mają kształt małych sierpów.

Cóż to się stało? Oto niedostrzegalny na jasnym niebie Księżyc znalazł się w tej chwili między

Ziemią a Słońcem — na jednej linii. Oświetlenie jest skąpe, a przy tym niezwykłe. Przyroda nabiera
jakby cech martwoty, robi się coraz ciemniej. Niektóre kwiaty zamykają swe korony jak o
zmierzchu. Odczuwamy wyraźnie chłód. Cienie znanych nam przedmiotów stają się inne niż
zwykle. Spójrzmy na cień swojej ręki. Zobaczymy dziwaczny obraz łapy z krzywymi pazurami.
Całe otoczenie staje się wyraźnie smutne i ponure.

Słońce jest już prawie zasłonięte. Pozostało tylko wąskie, ogniste pasemko, a potem jakby

cienka niteczka ognista, która w końcu rozsypuje się na szereg iskierek. To ostatnie promienie
Słońca przedarły się między nierównościami na skraju tarczy Księżyca. Na Ziemię opadają
ruchome cienie, które jak fale zmroku przesuwają się po jej powierzchni.

Patrząc ze wzgórza na równinę widzimy, jak od zachodu nadzwyczaj szybko nasuwa się na nią

cień Księżyca. Jeszcze chwila — i wszystko pogrąża się w ciemność. Spójrzmy w niebo. Barwa
jego jakaś dziwna — zielonawa, brązowawa, czasami ciemnoniebieska. Widać na nim gwiazdy, a

nad widnokręgiem ukazuje się różowa zorza. Cała natura ogarnięta jest tym niesamowitym
zjawiskiem. Kwiaty niektórych roślin zamykają swe korony, ptaki kryją się w gniazdach, chowają
się również zwierzęta łąk i lasów. Zauważono, że pasące się na polu owce i krowy zdradzają już na
początku zaćmienia niepokój. Psy wyją przeciągle.

Słońce, mimo że zasłonięte, wygląda pięknie. Możemy oglądać coś, czegośmy nigdy w ciągu

dnia na Słońcu nie dostrzegali. Wspaniałą koronę słoneczną. Nie widzimy Słońca, ale dookoła
czarnej tarczy Księżyca, która je zasłania, goreje jasność. Widzimy tu sploty strumieni ognistych,
bardzo subtelne, bardzo ruchliwe promienie światła, które jakby się wydzierały z czarnego obwodu
Księżyca (patrz rysunki na str. 46 i 47).

Całkowite przesłonięcie tarczy Słońca przez Księżyc trwa bardzo krótko. Uczeni, którzy

obserwują je przy pomocy przyrządów i fotografują, pragnęliby, aby zjawisko to trwało dłużej, aby
można je jak najdokładniej zbadać.

Co powoduje zaćmienie Słońca i dlaczego umiemy przewidzieć datę każdego zaćmienia?
Nauka powoli torowała drogę do prawdy. Wreszcie wyjaśniła, że nic nie zagraża Słońcu. To

Księżyc zasłania je. Ale dlaczego niewielka stosunkowo kula — Księżyc — prawie dokładnie
zasłania tarczę olbrzymiego Słońca, którego średnica jest prawie czterysta razy większa od średnicy
Księżyca? Otóż Słońce jest prawie czterysta razy dalej od Ziemi niż Księżyc i dlatego ich wymiary
wydają się jednakowe, a tarcza Księżyca może całkowicie zasłonić tarczę Słońca.

Możemy to sprawdzić. Spójrzmy z dużej odległości na wysoką, powiedzmy dziesięciopiętrową

kamienicę. Ręka w porównaniu z kamienicą jest znikomo mała, ale gdy przyłożymy ją do oczu,
zasłoni nam całkowicie obraz kamienicy. Tak samo Księżyc, mały towarzysz Ziemi, zasłania
całkowicie dalekie Słońce.

Wiemy, że każde nie świecące ciało oświetlone przez ciało świecące rzuca cień i że każde nie

świecące ciało znajdując się w cieniu zostaje też przyciemnione.

Księżyc i Ziemia są ciałami, które same nie świecą, lecz otrzymują światło od Słońca. Zarówno

Księżyc, jak i Ziemia oświetlone z jednej tylko strony, rzucają cień. Jeżeli Księżyc wchodzi w cień
Ziemi, mamy zaćmienie Księżyca, jeżeli zaś cień Księżyca pada na Ziemię, wówczas mamy
zjawisko zaćmienia Słońca.

Przy bliższym badaniu cienia rzucanego przez przedmiot oświetlony z jednej strony lampą

okaże się, że cień składa się z ciemnego zupełnie jakby jądra i otaczającego go jaśniejszego
półcienia. Gdy oko nasze jest w „jądrze cienia”, to przedmiot rzucający cień całkowicie zasłania
lampę. Oko nasze widzi wtedy „całkowite zaćmienie lampy”. Gdy umieścimy się tak, że oko nasze
jest w półcieniu, wtedy zobaczymy skrawek lampy. Oko widzi wtedy „zaćmienie częściowe”. Im
dalej od „jądra”, tym większa część lampy będzie widoczna.

Schematyczny rysunek wyjaśniający przyczyny zaćmienia Słońca

Zaćmienie Słońca może się zdarzyć wtedy, kiedy Księżyc jest w nowiu, a więc kiedy znajdzie

się między Słońcem a Ziemią. Nie widzimy go wówczas na niebie ani za dnia, ani w nocy, gdyż
odwrócony jest od nas stroną oświetloną. Stąd też to zaskoczenie — niewidoczny dotąd Księżyc,
roztopiony jakby w jasnym błękicie niebios, nasuwa się nagle w postaci ciemnej tarczy na Słońce.

Z chwilą gdy zaczyna zasłaniać świecącą tarczę słoneczną, staje się na tle Słońca nie tylko

widoczny, ale i czarny. Rzuca na Ziemię cień dwojaki — tzw. jądro całkowicie zaciemnione, a
dookoła jądra półcień. Poza tym Księżyc nie stoi na miejscu, ale krąży dokoła Ziemi. Zarówno
jądro ciemne, jak i półcień przesuwają się po jej powierzchni.

W miejscowościach, po których przesuwa się jądro cienia, ludzie widzą zaćmienie całkowite;

tam natomiast, gdzie jest półcień — tylko częściowe.

Wobec szybkiego przesuwania się cienia po powierzchni Ziemi zaćmienie trwa stosunkowo

krótko, i dlatego to „smok nigdy nie zdążył połknąć Słońca”.

Nie będziemy się tu dłużej rozwodzić nad tym, w jaki sposób już przed tysiącami lat obliczono,

że takie same zaćmienia Słońca, jak i Księżyca, powtarzają się co 18 lat i 19 dni. Okresowi temu
uczeni babilońscy nadali nazwę saros, to znaczy powtarzanie.

Widok Ziemi z Księżyca w czasie, gdy Księżyc znajduje się między Ziemią a Słońcem. Mała szara plamka z ciemnym
jądrem to cień Księżyca rzucony na Ziemię

30 czerwca 1954 r. zaćmienie Słońca widoczne było w całej Polsce. Strefa całkowitego

zaćmienia przebiegała przez północno-wschodnią część naszego kraju — Suwalszczyznę. Uczeni
polscy wzięli bardzo czynny udział w badaniach i pomiarach zjawisk związanych z zaćmieniem.
Punkt obserwacyjny znajdował się w miasteczku Sejny w pobliżu Suwałk.

Dokonano licznych obserwacji, pomiarów i zdjęć fotograficznych. Poza tym rozwinięto

szeroko zakrojoną akcję popularyzującą w prasie, w radio i wydawnictwach książkowych.
Przyczyniło się to niewątpliwie do wyjaśnienia szerokim rzeszom obywateli wielu zjawisk
związanych ze Słońcem i jego zaćmieniami.

Przytoczymy tu w skrócie opis przebiegu zjawiska przez jednego z uczestników wyprawy

naukowej do Sejn.

„...z świecącej tarczy słonecznej pozostał tylko jasmy sierp po lewej stronie Słońca. Po chwili i ta

pozostałość świecącego Słońca rozpadła się na części, na szereg błyszczących punktów, zwanych przez
astronomów „perłami Baily'ego”. Były to właściwie pęki promieni słonecznych przeświecających jeszcze
przez nierówności profilu Księżyca (przełęcze między górami księżycowymi) nasuwającego się na kraniec
tarczy słonecznej.

Po paru chwilach zgasły i perły. Ale oto zapłonęła dokoła czarnej tarczy Księżyca wspaniała korona

słoneczna, którą przyćmiewały, dotąd rozproszone w atmosferze, jaskrawe promienie słoneczne. Widać ją
było doskonale gołym okiem.

Niebo przybrało barwę ciemnozielono-błękitną. Barwy takiej nie oglądamy nigdy ani w dzień, ani o

zmierzchu, ani o świcie.

Na lewo od Słońca zajaśniała nagle pełnym blaskiem planeta Wenus, gwiazdy natomiast pozostały

niewidoczne.

Korona słoneczna składała się wyraźnie z dwu świecących powłok. Wewnętrzna otaczała zasłonięte

Słońce srebrzystym blaskiem. Zewnętrzna natomiast miała charakterystyczny dla okresu najmniejszego
nasilenia ilości plam słonecznych (patrz str. 94) kształt wrzeciona.

Obie powłoki tworzyły piękny i osobliwy zespół barw.
W czasie całkowitego zaćmienia wzdłuż zachodniej części widnokręgu zajaśniała wspaniała zorza

zaćmieniowa. To gdzieś hen daleko promienie Słońca, których nie przesłonił Księżyc, rozpraszały się w
dalekiej atmosferze i czyniły ją widoczną dla nas, znajdujących się w tej chwili w cieniu Księżyca.

Zrobiła się chłodno. Temperatura spadła o 4,5 stopnia. Obserwatorzy włożyli kurtki i płaszcze.
Ale oto całkowite zaćmienie się kończy. Z prawej strony Księżyca trysnęły promienie Słońca, które od

razu zgasiły koronę słoneczną i zaczęły rozjaśniać ciemne tła nieba. Wenus widoczna była jeszcze przez
pewien czas. W końcu zgasła i ona.”*

Nie mogłem pominąć tu tego zjawiska, gdyż mimo swego wyjątkowego przebiegu rozgrywa

się także na naszej scenie niebieskiej. I to zjawisko służyło wstecznikom do straszenia ludzi „karą
za grzechy”. Lecz nauka rzuciła na te sprawy dużo światła. Wyjaśniła przyczyny zaćmień —
pozbawiając je cech wszelkiej niesamowitości. Musiała jednak stoczyć wyjątkowo ciężką walkę.

Nie tylko Chińczycy przed czterema tysiącami lat mieli naiwne poglądy na to zagadnienie.
Historyk starożytnej Grecji, Herodot, tak oto pisze o wypadkach, które zdarzyły się w czasie

całkowitego zaćmienia Słońca 25 maja 585 r. przed naszą erą: „Lidyjczycy i Midyjczycy prowadzili
wojnę 5 lat. Wojnę prowadzono już ze zmiennym powodzeniem, szósty rok. I oto w czasie jednej z
bitew dzień zmienił się w noc.

Walczące strony, przerażone tym zjawiskiem, przerwały bitwę i zaczęły czynić starania o

zawarcie pokoju.”

Chociaż raz zabobon doprowadził do pożytecznego końca!
Wśród szerokich mas ogłupianych przez kler ciemnota była tak wielka, a zabobony tak

zakorzenione, że w zaćmieniach Słońca dopatrywano się zapowiedzi najstraszliwszych klęsk. Toteż
ludzie chowali się do piwnic, niektórzy mdleli. A nawet podobno jeden z królów bawarskich,
Leopold, w czasie całkowitego zaćmienia Słońca uległ ze strachu wstrząsowi nerwowemu i zmarł.

Powiem prawdę, że wolę już Chińczyków sprzed 4 tysięcy lat, którzy wylęgali masowo na

ulice i walczyli odważnie ze „smokiem” za pomocą dźwięków bębnów, piszczałek i okrzyków, niż
„jego królewską mość boskiego pomazańca” umierającego ze strachu przed zaćmieniem Słońca.

W Anglii jeszcze dwieście lat temu pewien lekarz radził, aby na czas zaćmień słonecznych

przykrywano studnie, gdyż jak twierdził, opadają wtedy na ziemię trujące opary, które zatruwają nie
przykrytą wodę.

Jakże wiele zmieniło się od czasów, kiedy ludzie chowali się do piwnic w czasie zaćmień

słonecznych. Dzisiaj uczeni organizują specjalne wyprawy na zaćmienia Słońca, aby w ciągu kilku
minut popatrzeć na obwód Słońca i wyjaśnić tajemnice, jakie kryje jeszcze ta najbliższa nam,
życiodajna gwiazda.

* Szersze i dokładniejsze wyjaśnienie zjawiska zaćmienia Słońca znajdzie czytelnik w wielu książkach

poświęconych opisowi ciał niebieskich, na przykład w książce T. Jarzębowskiego O zjawiskach niebieskich. PWPN
„Wiedza Powszechna” 1954.

Uśmiech nocy polarnej

„Niebo płonęło. Pokrywała je przezroczysta, świecąca zasłona. Jakaś niewidzialna siła poruszała tę

delikatną płomienną powłokę. Teraz płonęła delikatnym światłem liliowym. Gdzieniegdzie pojawiały się
jaśniejsze rozbłyski, ale natychmiast bladły. Wyglądało tak, jakby tylko na chwilę zrodziły się po to, aby się
rozproszyć w postaci obłoków utkanych ze światła. Poprzez zasłonę przeświecały wyraźnie gwiazdy. Nagle
zasłona znikła. Przez chwilę wydawało się, że zorza znikła.

Ale oto na niebie zadrgały długie promienie skupiające się w jasne pęki. Tym razem światło zielone.

Zrywają się nagle ze swych miejsc i szybko jak błyskawica pędzą ku zenitowi. Na chwilę zamarły na
szczycie kopuły niebieskiej, utworzyły olbrzymi wieniec, znów zadrgały i zgasły.

Stojący obok mnie młodzdan, który widział to po raz pierwszy w życiu... westchnął głęboko. Widać, że

oglądał to z zapartym tchem.

Tymczasem nikt z nas nie zauważył, że na południu zjawiła się olbrzymia i szeroka, zwisająca i

pofałdowana barwna kurtyna — prawdziwa draperia świetlna.

Widać było wyraźnie duże fałdy. Draperia złożona była z olbrzymiej ilości ściśle obok siebie ułożonych

promieni. Cała falowała, od końca do końca przebiegały po niej to czerwone, to znów zielone światła. Oko
nie mogło uchwycić, gdzie te fale powstają, a gdzie znikają. Poszczególne fałdy wspaniałej zasłony płonęły
jaskrawym światłem lub bladły. Wszystko to wywierało wrażenie, że przejrzyste fałdy kołyszą się jakby na
wietrze.

Uwagę naszą przykuwa tym razem znów zachodnia strona nieba. Ukazują się tam długie promienie.

Potem znów zagarniają połowę nieba obłoki świetlne o odcieniu malinowym. Na niebie znów powstaje
błyskawiczna gra barw. I znów wszystkie promienie, kolory i barwne, przezroczyste płachty lecą ku
zenitowi. A w chwili, gdy mają się tam zderzyć, znikają.

Nasz najmłodszy uczestnik wyprawy znieruchomiał siedząc z zadartą głową i oczyma utkwionymi w

niebo. Widział to po raz pierwszy.

Na zachodzie ukazały się dwa olbrzymie promienie, wznoszące się zza widnokręgu i okrywające co

najmniej ćwierć sklepienia. Białe u nasady, odcinały się jaskrawo od czarnego tła nieba, ale w miarę
oddalania się od widnokręgu światło ich stawało się bledsze i coraz bardziej rozproszone. Kształtem
przypominały stare miecze o olbrzymiej rękojeści. Przeświecały przez nie gwiazdy — i wydawało się, że to
jakiś czarodziej ozdobił je brylantami.

Oczarowany tym widokiem, skupiłem uwagę na

fantastycznych mieczach. Zbliżały się do siebie i
rozsuwały nieustannie. Zdawało się, że za
widnokręgiem jakiś niewidzialny olbrzym trzyma je
w rękach i zestawia dla porównania.

Teraz znów odniosłem wrażenie, że robi się

dookoła widniej. Spojrzałem na wschód... Tam
między obłokami płonął ogień widoczny jakby przez
wąską szparę. Nie zdążyłem się przyjrzeć tej ognistej
szczelinie, gdy wtem z obłoku znajdującego się wyżej
wytrysnął snop promieni. Całość przypominała
ognisty wachlarz.

Promienie co chwila zmieniały barwę,

przelewały się wszystkimi kolorami tęczy i wydłużały
opadając jak światła wielu ruchomych reflektorów.

Nagle promienie zlały się z sobą, utworzyły coś

w rodzaju olbrzymiego, białego strusiego pióra, które
zaczynało się rozgałęziać.

Po chwili wszystko zaczęło wygasać i

pozostawiło tylko ledwo widoczne ślady w postaci
niewyraźnej mgiełki.”*

Zorza polarna w kształcie draperii

* G. Uszakow, Po nie tkniętym ludzką stopą lądzie.

Urzeczony tym widokiem człowiek zapomina na pewien czas, że żyje pośród nieprzerwanej

kilkumiesięcznej nocy polarnej, że nie zobaczy ani jutro, ani za tydzień wschodu Słońca, ani dnia...
Wszystko przesłania wspaniały obraz tego prawdziwego uśmiechu Północy — zorzy polarnej.

Jak wskazuje sama nazwa, zorze te są widoczne przeważnie w okolicach podbiegunowych

zarówno na północy, jak i na południu; przy czym w pobliżu bieguna występują one 60—80 razy w
roku, a im dalej — tym rzadziej.

Zorza polarna w kształcie wachlarza

Jak wskazuje opis przytoczony z książki Uszakowa, występują rozmaite formy zorzy. Na czym

polega to zjawisko? Przede wszystkim, w przeciwieństwie do opisanych poprzednio, widoczne jest
w nocy. Występuje w atmosferze najczęściej na wysokości około 100 kilometrów nad powierzchnią
Ziemi; bywają jednak zorze świecące na wysokości 200, 300 a nawet 500 kilometrów.

Są to więc zjawiska zachodzące w najbardziej rozrzedzonych warstwach atmosfery, również

wywołane przez Słońce.

Wskazuje na to fakt, że największą ilość zórz polarnych mamy co jedenaście lat, a więc wtedy,

gdy na Słońcu jest najwięcej plam. Poza tym istnieje związek między nasileniem zórz polarnych a
obrotem Słońca dookoła osi, trwającym prawie dwadzieścia osiem dni. Kiedy tarcza słoneczna jest
tak ustawiona, że większa grupa plam leży na jej środku, czyli na wprost Ziemi, wtedy też zwiększa
się nasilenie zórz polarnych.

Aby lepiej zrozumieć charakter zórz polarnych, należy przypatrzyć się przyrządowi zwanemu

kompasem. Jest to pudełeczko, wewnątrz którego znajduje się wolno osadzona igła, obracająca się
zawsze tak, że jednym końcem wskazuje na północ, drugim na południe. Igła ta jest maleńkim
magnesem przyciąganym przez wielki magnes — Ziemię.

W czasie zorzy polarnej łatwo stwierdzić, że igła kompasu nie wskazuje normalnie kierunku

północ-południe, lecz kręci się jakby niespokojnie na wszystkie strony.

Pod wpływem zmian na Słońcu zachodzą zmiany w magnesie, jakim jest Ziemia, a te z kolei

wywołują „niepokój” igły magnesowej.

Słońce wywołuje w górnych częściach atmosfery pewne zmiany elektryczne wśród cząsteczek

powietrza, co sprawia, że zaczynają one świecić. Te świecące cząsteczki skupiają się koło biegunów
magnetycznych Ziemi, leżących w pewnej odległości od bieguna ziemskiego, i dlatego zorza
polarna widoczna jest prawie zawsze w krajach podbiegunowych.

Poznaliśmy więc jeszcze jedno piękne zjawisko optyczne, jakie wywołuje na Ziemi energia

słoneczna. Znamy ich już dosyć dużo. Wiele z nich budziło niegdyś przerażenie i zabobonny strach

u ludów. Dziś każdy uczeń szkoły podstawowej, który zapoznał się choćby pobieżnie z
właściwościami światła słonecznego, potrafi je sobie nieźle wyjaśnić.

Wszystkie te zjawiska, tak piękne i niezwykłe, wszystkie te znaki niebieskie o przeróżnych

kształtach dadzą się doskonale wytłumaczyć właściwościami światła i atmosfery — zgodnie z
prawami przyrody.

VIII. NIEWIDZIALNY MECHANIZM

O dobrym słudze i złym panu

W poprzednim rozdziale mówiliśmy o tym, że światło słoneczne było jednym z

najważniejszych czynników, które umożliwiły człowiekowi podbój i przekształcenie przyrody.
Wszelka działalność ludzka, wszelkie wysiłki w kierunku zaspokojenia potrzeb człowieka
wywołują w przyrodzie zmiany. Przekształcenie kamienia na topór kamienny, a urwanej gałęzi na
kij lub dzidę prowadzi przecież do zmiany naturalnego przedmiotu, do zmiany jego kształtu i
właściwości. Zmieniając łąki lub lasy na pola uprawne, budując na rzekach tamy — człowiek
przekształca przyrodę.

Odkrycie właściwości i zastosowanie ognia bardzo ułatwiło człowiekowi dalsze

przekształcanie przyrody dla jego celów. Ogień — to pierwszy żywioł opanowany przez człowieka.
Początkowo był groźnym jego przeciwnikiem. Człowiek pierwotny, zaskoczony pożarem lasu lub
stepu, ginął od oparzeń i dymu. Wkrótce jednak nauczył się sam dobywać ognia, a co najważniejsze
— „trzymać go w karbach”, tj. utrzymywać jego siłę w pewnych pożądanych dla siebie granicach.
Dopiero wtedy ogień stał się potężnym narzędziem podboju i przekształcania przyrody.

Człowiek wywoływał sztuczne pożary leśnych połaci, aby wziąć pod uprawę nowe ziemie.

Rozpalał ograniczonej wielkości ognisko pod gołym niebiem lub w jaskini, aby oświetlało i dawało
mu ciepło nie parząc, gdy chciał siedzieć blisko niego i gotować nad nim strawę.

Użył ognia do pierwszej dokonanej przez siebie w dziejach świata przemiany jednej substancji

w drugą. Zmienił bowiem brunatną, kruchą i rozmiękłą glinę w twardą, zupełnie nierozpuszczalną
w wodzie, mocną, czerwoną glinę paloną. Zmienił naturalne ciało — rudę w czysty metal, w
przyrodzie prawie nie spotykany. Zmusił ogień do wytwarzania z wody pary o potężnej prężności.
W przyrodzie spotykamy taką wybuchową parę tylko w wulkanach i w gejzerach.

Ujął ten potężny, groźny żywioł w żelazne kotły, rury i stalowe cylindry. Para rozpręża się

gwałtownie, wywiera olbrzymie ciśnienie, ale grube ściany cylindrów i kotłów nic sobie z tych
ataków nie robią. Ciśnie więc na usuwający się pod jej naciskiem tłok cylindra, pcha go w tył. Tłok
jednak wraca niebawem. Znów go para odpycha. I tak setki, tysiący razy tłok cofa się i wraca z
powrotem, poruszając koło rozpędowe, które z kolei za pomocą transmisji lub kół zębatych porusza
śruby okrętów, koła lokomotyw, wały generatorów elektrycznych lub inne różne maszyny.

Człowiek potrafił ujarzmić rozhukane fale wodne, wartkie prądy rzek, ulewę, wicher, pioruny.

Każda z tych potężnych sił przyrody ma swoje właściwości, dla człowieka często bardzo
niebezpieczne.

Aby opanować taką siłę, trzeba ją dobrze poznać, a nawet obliczyć jej moc. Każda bowiem

posłuszna jest pewnym regułom, pewnym naturalnym prawom. Praw tych nie możemy zmieniać.
Nie możemy np. zmusić płomienia, aby nie palił i nie parzył, lecz chłodził... Umiemy natomiast
wyzyskać poznane właściwości i prawa, jakim ulegają żywioły, na swój pożytek.

Poznanie praw przyrody otworzyło człowiekowi oczy na to, co się naprawdę dzieje w jego

otoczeniu. Świat stał się zrozumiały, dostępny dla ludzkiej myśli. Nie od razu tak się stało. Na wielu
kartach tej książki staraliśmy się opisać niektóre prawa przyrody i pokazać drogę, jaką myśl
badawcza człowieka doszła do tego, co dziś, w połowie dwudziestego wieku, uważamy za proste i
naturalne. Czasami wierzyć się nie chce, że ludzie mogli sądzić kiedyś inaczej, np. że oczy
wydzielają światło, że Słońce jest wewnątrz zimne itp.

Badając i poznając prawa przyrody uczeni przekonali się, że między różnymi siłami przyrody

istnieje wzajemne powiązanie, wzajemna zależność, że dla zrozumienia zjawisk zachodzących w
przyrodzie należy rozpatrywać je nie oddzielnie — w oderwaniu — ale w powiązaniu ze sobą.
Jedne bowiem zjawiska są uwarunkowane przez inne. W toku czytania tej książki czytelnik spotyka
się z przykładami tego wzajemnego powiązania zjawisk w przyrodzie. Właśnie poznanie
właściwości i losów wysyłanych przez Słońce na Ziemię promieni widzialnych i niewidzialnych da
nam klucz do zrozumienia wielu zjawisk, które wydawały się nam dotychczas zupełnie od siebie

niezależne.

*

Zastanówmy się teraz, co ma wspólnego światło słoneczne z wiatrem, deszczem, elektrownią

wodną, z węglem i mocą najpotężniejszych silników parowych czy elektrycznych.

Dlaczego używamy tu takiego określenia, jak energia promieni słonecznych, energia cieplna,

elektryczna? Dlaczego na przykład mówimy: Ziemia otrzymuje od Słońca w ciągu sekundy energię
odpowiadającą 180 milionom kilowatów. Przecież kilowaty to nazwa, która figuruje w rachunkach
elektrowni za zużyty prąd.

Dziś powszechnie operujemy pojęciem energia. Mówimy więc o energii cieplnej, elektrycznej,

świetlnej jak o czymś, co jest samo przez się zrozumiałe. Musimy sobie tu pewne rzeczy
przypomnieć.

Każde ciało, które się porusza, jest zdolne do wykonania pewnej pracy. Na przykład wiatr

uderzając o skrzydła wiatraka wykonuje pracę — obraca kamienie młyńskie. To samo robi woda
spadająca na koła młyńskie. W obu przypadkach woda i wiatr przezwyciężają opór, którego na
przykład siła jednego lub dwóch ludzi przezwyciężyć nie potrafi.

Tę zdolność wykonania jakiejś pracy, np. poruszania ciała, nazywamy energią. Nie mówimy tu

o pracy pożytecznej czy bezużytecznej. Wykorzystanie jej zależy od człowieka. Jeżeli zmusi prąd
rzeki do poruszania maszyn, to znaczy, że wyzyskał pożyteczną część jej pracy.

Woda płynąca w rzece może podmyć brzegi, może w czasie powodzi zalać wieś, porwać

domostwa, zniszczyć je. Czy i wówczas wykonuje pracę? Tak, ale z punktu widzenia człowieka jest
to praca szkodliwa, niszczycielska. Człowiek natomiast uregulował rzekę, ujął ją w kamienne czy
betonowe brzegi, skierował jej prąd na turbiny elektrowni, przekształcił energię płynącej wody na
energię elektryczną, która oświetla wieczorem tysiące mieszkań i porusza tysiące maszyn
wytwarzających pożyteczne przedmioty. I oto kapryśna rzeka służy człowiekowi, który zmusił ją do
pracy pożytecznej. Widzimy więc, że woda, jak i każdy zresztą żywioł, jest złym panem, ale
dobrym sługą.

Każdy żywioł posiada olbrzymie zdolności wykonywania pracy, inaczej mówiąc — olbrzymie

zapasy energii.

Wszechobecna energia

Nie tylko ciała poruszające się mają zasób energii. Każde ciało wzniesione nad powierzchnią

Ziemi może wykonywać pracę, gdyż przy spadaniu posiada energię ruchu.

Spiętrzona przez tamę woda posiada energię, gdyż zdolna jest, gdy się jej to umożliwi, do

spływania w dół i poruszania silnika wodnego. Jej ukryta jakby energia może zamienić się w
energię ruchu, którą nazywamy energią mechaniczną.

Taki rodzaj energii posiada wiatr, fale bijące o brzeg, potoki wodne, wodospady, ciała unoszące

się nad powierzchnią Ziemi. Na przykład woda, która uniosła się w postaci pary w powietrze,
zamienia się potem w deszcz spadający w górach, skąd spływa po powierzchni lub pod
powierzchnią do strumieni i rzek, a następnie do morza. Po drodze żłobi skały, przetacza kamienie,
unosi z prądem tratwy i barki, porusza silniki elektryczne.

Ciepło jest również rodzajem energii. Przy każdym ruchu, który napotyka opór, część energii

zamienia się w energię cieplną. We wszystkich maszynach, kiedy są ruchu, część energii zużywa się
na przezwyciężenie tarcia. Gdy żałujemy smarów, tarcie jest duże i rozgrzewają się zbytnio osie
wszystkich kół czy to u wozu, czy w maszynie. Mogą wtedy stopić się panewki, mogą zapalić się
buksy*. Przy pracy rozgrzewają się piły, heble, świdry, wiertła, siekiery i inne narzędzia.

* Buksa — rura żelazna wewnątrz piasty u koła.

Każde ciało — gdy porusza się w środowisku stawiającym opór — traci część energii, która

zamienia się w ciepło. Przykładem tego są „spadające gwiazdy”, czyli meteory. Są to kamienie
przylatujące na Ziemię z przestrzeni kosmicznej. Gdy wpadają z olbrzymią szybkością w atmosferę,
nawet bardzo rozrzedzoną, ocierają się tak gwałtownie o stawiające im opór powietrze, że tracą
część swego pędu. Ogrzewając się od tarcia o powietrze spalają się w odległości 100 lub 200
kilometrów od powierzchni Ziemi. Pozostawiają po sobie ognistą smugę rozżarzonego powietrza i
dlatego też robią wrażenie „spadających gwiazd”. Tylko niektóre z nich spadają na Ziemię —
nazywamy je wtedy meteorytami.

Przy każdym ruchu i przy każdej pracy energia mechaniczna zamienia się w cieplną. Ale może

być i odwrotnie. Ciepło promieni słonecznych ogrzewa lądy i morza. Od ziemi i wody ogrzewa się
powietrze unosząc się ku górze i porywając za sobą parę wodną. Ruch powietrza w jakimś miejscu
wywołuje ruchy na obszarach sąsiednich, te znów na jeszcze dalszych. W ten sposób poruszone w
jednym miejscu powietrze powoduje ruchy w całej troposferze. W powietrzu nigdy nie ma
długotrwałego spokoju, a ruch jego powstaje na skutek ogrzania. Przemiana ciepła w energię
mechaniczną zachodzi także w maszynach wynalezionych przez człowieka.

Maszyny parowe i silniki spalinowe w ruchu zmieniają nieustannie energię cieplną na

mechaniczną. Energia cieplna może się przekształcić za pośrednictwem maszyn w energię
elektryczną; może wreszcie przez ogrzanie ciała spowodować jego żarzenie się, czyli zamienić się
częściowo w energię promienistą.

I odwrotnie, energia promienista może przekształcić się w cieplną. Przecież promienie Słońca,

pochłonięte przez Ziemię zamieniają się w energię cieplną.

Uczeni po długotrwałych badaniach stwierdzili ponad wszelką wątpliwość, że we wszystkich

zjawiskach przyrody energia nie ginie ani nie tworzy się z niczego, lecz ulega przemianom z
jednego rodzaju w drugi.

Pierwsze zarysy mechanizmu planety

Poświęciliśmy wiele miejsca pięknym, malowniczym i jaskrawym widowiskom,

rozgrywającym się na scenie niebieskiej wywołanym dzięki właściwościom światła i atmosfery.

Zajmiemy się teraz zjawiskami wywołanymi przez promienie słoneczne, ale mniej uchwytnymi

dla oka. Rozgrywają się one w tak olbrzymiej skali, że ustalenie ich przyczyn i przebiegu stało się
możliwe po wielu badaniach przeprowadzonych na dużych obszarach mórz i lądów kuli ziemskiej,
po odkryciu wielu praw przyrody, przedtem nie znanych. Teraz, gdy już dowiedzieliśmy się coś
niecoś o energii, będziemy mogli zrozumieć, jak potężne siły na powierzchni Ziemi wywołuje
promieniowanie Słońca. Odtworzymy sobie wspaniały obraz olbrzymiego mechanizmu
działającego na Ziemi, którego siłą napędową jest energia słoneczna.

By pojąć działanie jakiegokolwiek mechanizmu, trzeba znać dobrze jego części, tj. koła, kółka,

transmisje, i zrozumieć rolę źródeł energii, które wprawiają go w ruch.

Przypominamy sobie, że energia promieniowania słonecznego na Ziemi zmienia się w ciepło,

które w końcu zostaje wypromieniowane w przestrzeń kosmiczną. Taki jest też los wielu innych
rodzajów energii, z jakimi się spotykamy na Ziemi. Wszystkie prawie zamieniają się ostatecznie w
ciepło.

Wyobraźmy sobie, że spaliliśmy na powietrzu 5 ton węgla. Łatwo obliczyć, ile wytworzy się

przy tym ciepła. Oczywiście jest to marnotrawstwo i nikt takich prób nie robi. Wystarczy spalić 1
kg węgla, obliczyć, ile to da ciepła, a później pomnożyć przez 5000... Ale nie o to nam teraz chodzi.
W wyniku spalenia 5 ton węgla na powietrzu powstanie duża ilość ciepła, która uleci i nagrzeje
bezużytecznie pewną ilość powietrza.

Wrzućmy teraz 5 ton węgla do paleniska w elektrowni. Węgiel spali się, część jego energii

uleci również bezużytecznie przez komin, reszta nagrzeje wodę w kotłach i zamieni ją w gorącą
parę. Ścianki kotłów są dobrze izolowane, ale część ciepła uleci w czasie ich nagrzewania. Para
wodna przejdzie do turbiny połączonej z generatorem elektrycznym i rozprężając się zacznie

obracać wał turbinowy, potem zostanie odprowadzona do chłodnicy, gdzie odda swoje ciepło.
Turbina obraca wał generatora, a w jego obwodzie powstaje energia elektryczna. I tu nie obywa się
bez strat cieplnych. Tarcie wałów turbinowych i generatora w panewkach też powoduje przemianę
energii mechanicznej w cieplną, która z kolei zostaje wypromieniowana do atmosfery.

Przesyłanie prądu przewodami również nie odbywa się bez strat. Przewód stawia opór prądowi

i rozgrzewa się. Energia elektryczna przekształca się częściowo w ciepło. Przypuśćmy, że prąd
dochodzi do fabryki, gdzie uruchamia motory elektryczne sprzężone z obrabiarkami. Tu znów
energia elektryczna zamienia się w energię ruchu, ale nie bez strat w łożyskach.

Na obrabiarce, która służy do nadania metalom właściwych, potrzebnych kształtów — przy

pomocy frezów, noży i tarcz szlifierskich — prawie cała zużyta energia też zmienia się ostatecznie
w ciepło.

Widzimy więc, że wynik ilościowy spalenia 5 ton węgla na powietrzu lub 5 ton węgla w kotle

silnika parowego — jest taki sam. Prawie całe ciepło ulatuje w końcu w powietrze.

Między tymi zjawiskami istnieje jednak zasadnicza różnica. W drugim przypadku energia

cieplna węgla, mimo strat, wykonała pożyteczną pracę w obrabiarkach, wytworzyła potrzebne
przedmioty. W innym przypadku rozżarzyła drucik elektryczny w żarówce, utkała z przędzy tkaninę
itd.

Człowiek wyzwolił energię zawartą w węglu, zamienił ją w ciepło. Przedłużył jej pobyt na

Ziemi i zmusił ją, aby wykonała pożyteczną pracę, zanim podzieli los całej energii cieplnej, która w
ostatecznym wyniku ulatuje w atmosferę, a stąd w przestrzeń kosmiczną.

Bieg z przeszkodami

Światło słoneczne jest energią promienistą. Jest to jedyny rodzaj energii, który może wędrować

przez dzielącą nas od Słońca przestrzeń. Mówiliśmy już o falach radiowych wysyłanych przez
Słońce. Jest to tak zwana energia elektromagnetyczna. Ma ona tę samą szybkość rozchodzenia się,
co i światło, czyli energia promienista. Nauka ustaliła nawet, że światło jest tylko widzialną
odmianą tej energii.

Wiemy już, jakie przygody zdarzają się promieniom, zanim dojdą do Ziemi. Zobaczymy, co się

z nimi dzieje na powierzchni naszego globu.

Nie wszystkie promienie dochodzą do jego powierzchni w pierwotnym szyku, zwartymi,

równoległymi, choć przerzedzonymi liniami. Duża ich część się rozprasza. Utraciły „równanie i
krycie”, spadają na każdy punkt powierzchni Ziemi z wszystkich stron, jak rozpryskany strumień
wody. Ma to dla nas olbrzymie znaczenie (patrz str. 57).

Są np. miejscowości, szczególnie w okolicach biegunów, na które pada więcej promieni

rozproszonych niż prostych, idących wprost od Słońca. Zależy to od wielu czynników; od stopnia
zmętnienia atmosfery, od tego, jak długą drogę przebywają przez nią promienie itd.

Mówiąc o losach promieni słonecznych wędrujących do powierzchni Ziemi czy to w szyku

normalnym, czy rozproszonym, musimy wziąć pod uwagę rodzaj powierzchni, na którą promienie
te padły, a więc obszary lądowe i wodne.

Lądy zajmują tylko 29% powierzchni kuli ziemskiej. Pozostałe 71% — to morza i oceany.
Większość promieni słonecznych pada zatem na powierzchnię wody i przenika w głąb. Tu

połowa wszystkich promieni zostaje pochłonięta już w górnej warstwie, w pierwszych 10
centymetrach. Są to przede wszystkim promienie czerwone i podczerwone, które powodują
najsilniejsze ogrzewanie wody i parowanie.

Głębiej woda pochłania resztę promieni, z których ostatnie dochodzą do 100—150 metrów.

Pójdźmy za nimi w głąb. Najpierw niknie opuszczając szyki reszta promieni czerwonych. Im
głębiej się zanurzamy, tym w świetle jest mniej promieni czerwonych. Woda przybiera tu kolor
zielonkawoniebieski.

Powtarza się to samo, co w oceanie powietrznym, tylko w odwrotnej kolejności. W oceanie

powietrznym najbardziej przenikliwe były promienie czerwone. Tu gasną najszybciej. Promienie

zielone i niebieskie natomiast przenikają najgłębiej. Ale na powierzchni wody zachodzi jeszcze
jedno zjawisko. Jeżeli promienie padają pionowo, to woda pochłania 98% ich energii; jeżeli
natomiast padają pochyło, mogą być odbite. Stąd ten oślepiający blask odbitego światła
słonecznego w wodzie.

A co się dzieje z promieniami, które przeniknęły do głębin morskich? I one ulegają

rozproszeniu. Część ich zostaje odbita od cząstek wody lub zawiesiny. Gdy wpada do naszego oka
daje nam wrażenie barwnej toni morskiej — niebieskiej lub zielonkawej. Promienie światła
przenikające do wody biorą udział w rozwoju roślinności wodnej. Bez promieni słonecznych nie
byłoby życia w wodzie.

Odbicie Słońca w wodzie

Co się dzieje z promieniami padającymi na lądy? Rożne są ich losy. Część ulega odbiciu od

powierzchni i wraca do atmosfery, a stąd uchodzi w przestrzeń kosmiczną.

Ilość promieni odbitych zależy od rodzaju powierzchni. Gdy padają na tereny pokryte

śniegiem, to aż 85% ulega odbiciu. Świeży śnieg odbija 85%, stopiony na powierzchni — tylko
60%. Natomiast w okolicach biegunowych (przeważnie padają tam pochyło) odbiciu ulega nawet
94%.

Pola lodowo-śnieżne przy biegunie i lodowce albo śnieg w górach błyszczą tak silnie w słońcu,

że polarnicy i taternicy muszą nosić ochronne ciemne okulary.

Powierzchnia pokryta trawą odbija tylko 26% (pochłania 74%), piasek suchy — 30%.
Wszystkie odbite promienie wracają do atmosfery, gdzie ulegają rozproszeniu lub

pochłonięciu, a nawet odbiciu w przestrzeń kosmiczną.

Do mety i z powrotem

Wiemy, że część promieni została pochłonięta przez Ziemię i ogrzała ją. To znaczy — energia

promienista zamieniła się w cieplną w postaci niewidzialnych promieni podczerwonych inaczej
zwanych cieplnymi.

Pomyślmy, co by to było, gdyby Ziemia rokrocznie otrzymywała ładunek ciepła, a nie

oddawała go, nie wypromieniowała choćby częściowo. W ciągu kilkuset tysięcy lat powierzchnia
jej uległaby rozżarzeniu i stopieniu, a może nawet zamieniłaby się w rozżarzony gaz.

Ziemia wraz z otaczającą ją atmosferą otrzymuje od Słońca energię, ale i oddaje ją w

przestrzeń. Można nawet bez specjalnych obliczeń stwierdzić, że „przychód i rozchód” wzajemnie
się równoważą. Wynika to już z faktu, że średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosząca
+15°C, pozostaje niezmienna.

Jaki jest przebieg tego „obrotu” ciepła, który w wyniku daje stałą średnią temperaturę?

Postaramy się czytelnikowi pokazać to obliczenie w skrócie. Spójrzmy uważnie na rysunek na str.
86. Strzałki skierowane w dół i cyfry obok wskazują, jaka część energii słonecznej padającej na
powierzchnię Ziemi zostaje przez nią pochłonięta. Wynosi ona dla powierzchni pokrytej trawą 74%,
piaskiem 70%, a dla powierzchni wody (jeżeli promienie padają pod dość dużym kątem) nawet
95%.

Odbijanie i pochłanianie promieni słonecznych w zależności od różnych rodzajów powierzchni Ziemi

Cóż się dzieje z energią promieni słonecznych pochłoniętych przez powierzchnię Ziemi?
Wiemy już, że ogrzana Ziemia wypromieniowuje energię cieplną w postaci promieni

niewidzialnych — podczerwonych. Ale gdzie się podziewają promienie widzialne? Otóż Ziemia
jest olbrzymim transformatorem, który przetwarza energię świetlną w energię cieplną. A więc
energia słoneczna pochłonięta przez powierzchnię Ziemi zostaje przez nią oddana powietrzu lub
wypromieniowana ku niebu prawie całkowicie. Zapamiętajmy, że prawie całkowicie. W dalszych
rozdziałach wyjaśnimy tę sprawę obszerniej.

Jak to wygląda w dzień? — Na przykład latem w godzinach popołudniowych, kiedy ziemia jest

szczególnie mocno nagrzana, 50% energii w postaci promieni cieplnych uchodzi w powietrze, 30%
idzie na ogrzanie warstw głębszych, a 20% na wyparowanie wody zawartej w glebie.

W nocy bilans energii dopływającej i wypromieniowywanej staje się ujemny. Gleba nie

otrzymuje nowej energii słonecznej, natomiast wypromieniowuje ciepło tak, jak w dzień. Ciepło
nagromadzone w warstwach głębszych odpływa w nocy ku górze, ku stygnącej powierzchni i
również wypromieniowuje. Gdyby nie było atmosfery, wysłane przez Ziemię promienie uleciałyby
w przestrzeń międzyplanetarną.

Atmosfera jednak pochłania większą część tych promieni, ogrzewa się — i sama z kolei

wypromieniowuje energię cieplną częściowo w przestrzeń, częściowo z powrotem w kierunku
Ziemi. Szczególnie dużo promieni świetlnych pochłaniają składniki powietrza: dwutlenek węgla i
ozon. Obliczono nawet, że gdyby podwoiła się ilość dwutlenku węgla w atmosferze, średnia
temperatura całej powierzchni oświetlonej półkuli ziemskiej podniosłaby się o cztery stopnie.
Jeszcze więcej promieni cieplnych wysyłanych przez powierzchnię Ziemi pochłania zawarta w
powietrzu para wodna, która przepuszcza promienie świetlne idące w kierunku Ziemi, pochłania

natomiast promienie cieplne wysyłane przez Ziemię. Na skutek tego ogrzewa się — i sama wysyła
promienie cieplne ku Ziemi.

Para wodna zawarta w atmosferze spełnia taką samą rolę jak szkło w inspektach. Szyby szklane

przepuszczają promienie słoneczne, natomiast pochłaniają promienie cieplne wysyłane przez glebę.
Dlatego też gleba w inspektach pochłania promienie słoneczne, ogrzewa się i wysyła ku górze
promienie cieplne. Ale szyby ich prawie nie przepuszczają. Dlatego w inspektach temperatura jest
znacznie wyższa niż na otwartym powietrzu. Ciepło to umożliwia roślinom w inspektach wzrost
nawet wczesną wiosną, kiedy na zewnątrz jest chłodno.

Para skroplona w postaci mgły i obłoków rozprasza promienie słoneczne idące ku Ziemi, ale

pochłania również i odbija promienie cieplne idące od Ziemi. Promienie pochłonięte przez obłoki i
parę wodną ogrzewają je i dlatego obłoki znów wysyłają promienie cieplne częściowo w przestrzeń,
a częściowo z powrotem; przy czym promieniowanie cieplne obłoków jest tym większe, im bliżej
znajdują się powierzchni Ziemi.

Klimat w Polsce jest stosunkowo ciepły także dlatego, że największa ilość dni pogodnych

przypada na okres letni, a pochmurnych — na okres zimowy. Latem więc promienie słoneczne mają
u nas ułatwiony dostęp do powierzchni ziemi; natomiast powłoka chmur w okresie zimowym
zmniejsza wypromieniowanie, a zatem i ostyganie.

Podobne właściwości mają dym i mgła, które pochłaniają i odbijają znaczną część

promieniowania Ziemi, przez co także znacznie zmniejszają jej ochładzanie. Dzięki wymienionym
właściwościom dym służy do walki z wiosennymi przymrozkami na plantacjach i w sadach. Jeżeli
się przewiduje, że rankiem dnia następnego będzie przymrozek wywołany silnym
promieniowaniem ziemi, wtedy przed wschodem Słońca zasnuwa się sztucznie wytworzonym
dymem teren ogrodu lub plantacji. Taka warstwa dymu wisząca nad ogrodem lub plantacją
zapobiega oziębieniu się powietrza i chroni młode, delikatne pędy roślin przed skutkami
wymarznięcia.

Teraz możemy omówić ogólny bilans cieplny powierzchni Ziemi.
Na każde 100% idącej ku Ziemi energii słonecznej:

1) zanim dojdzie do powierzchni Ziemi,
obłoki odbijają z powrotem

.

.

.

. 33%

atmosfera i obłoki pochłaniają

.

.

.

. 15%

2) rozproszeniu ulega 25%
z tego idzie ku górze.

.

.

.

. 9%

ku Ziemi

.

.

.

.

. 16%

3) bezpośrednio dochodzi do Ziemi

.

.

. 27%
100%

Z tego wynika, że wraca w przestrzeń

33% + 9% = 42%

Zostaje pochłonięte przez atmosferę i idzie na jej rozgrzanie

.

15%

pochłonięte przez Ziemię bezpośrednio

.

.

. 27% ┐

i pochłonięte przez Ziemię światło rozproszone

.

. 16% ┴ = 43%

100%

Jakie są dalsze losy tej energii?
Ziemia wypromieniowuje w przestrzeń 20%, traci na ogrzanie powietrza przez przewodnictwo

4,5%, zużywa na wyparowanie wody 18,5%, a więc razem 43%. Widzimy, że tyle ciepła uchodzi z
powierzchni Ziemi, ile do niej przypływa w promieniach słonecznych.

Dzięki tej wymianie energii średnia roczna temperatura powierzchni Ziemi wynosi + 15° C.
Przypomnijmy sobie teraz, że ilość ciepła powstała ze spalenia 5 ton węgla na powietrzu i

pięciu ton węgla w kotle parowym elektrowni jest taka sama. W drugim przypadku jednak,
kierowana przez człowieka, wykonuje szereg prac, choć ogromna jej część również rozprasza się w
otoczeniu powietrznym.

Jaką pracę wykonuje energia słoneczna w czasie swego pobytu na Ziemi? Odpowiemy na to

pytanie w następnym rozdziale.

IX. MASZYNA PLANETY

Koło rozpędowe wielkiego mechanizmu

Zastanówmy się teraz nad pewnymi właściwościami naszego jasnego klosza — atmosfery.

Atmosfera — to powłoka gazowa. Gazy zaś mają pewne swoiste własności. Przede wszystkim są
przeważnie przezroczyste, niewidzialne, wyczuwamy je raczej powierzchnią ciała, i to przeważnie
kiedy są w ruchu.

Jak już mówiliśmy, powietrze rzadko jest w stanie spoczynku. Wystarczy otworzyć okno lub

drzwi na przestrzał, a już czujemy „przeciąg”: powietrze z zewnątrz natychmiast wpływa do
pokoju. I odwrotnie, gdy stoimy na ulicy tuż przy otwartym oknie kuchni lub kotłowni, bije stamtąd
w twarz prąd gorącego powietrza. Rzadko zdarzają się dni całkowicie bezwietrzne. Dość często
wiatr jest silny, czasami zdarzają się wichury obalające parkany, drzewa, a nawet zrywające dachy.
Mówimy wtedy, że to wiatr huraganowy i dziwimy się, że coś tak lekkiego jak powietrze potrafi
unieść cegły, kominy, a nawet całe pnie drzew.

Każdy z nas wie, jak niestałym i kapryśnym żywiołem jest poruszające się powietrze — wiatr.

Na przykład w Polsce wiatry wieją z różnych stron. Gdybyśmy jednak obserwowali w ciągu roku
różne ich kierunki, przekonalibyśmy się, że u nas wieją one przeważnie z zachodu.

Są kraje, gdzie wiatry wieją w ciągu całego roku, stale z tych samych kierunków. Gdzie indziej

znów — latem stale w jednym, a zimą w przeciwnym kierunku.

Mimo swej zmienności wiatry także ulegają pewnym niezmiennym prawom. Dlaczego wieją

wiatry, jak powstają, gdzie rodzą się, gdzie giną? Czy zachodzi między nimi jakiś związek?

Na pierwsze z tych pytań ludzie już dawno znaleźli odpowiedź, ale wyjaśnienie wszystkich

zagadek dotyczących tego zjawiska znaleziono dopiero w ciągu ostatnich dwustu lat.

Siedzimy zimą w dobrze ogrzanym pokoju. Drzwi i okna pozamykane, zdawałoby się, że

powietrze w pokoju jest zupełnie nieruchome i równomiernie nagrzane. A jednak, gdy stajemy w
pobliżu pieca, czujemy, że jest cieplejsze, w pobliżu okna natomiast chłodniejsze. Czy wobec tego
powietrze w pokoju jest rzeczywiście nieruchome? Sprawdźmy. Użyjemy do tego kawałka puchu.
Gdy puścimy go tuż przy rozgrzanym piecu, zacznie się unosić ku górze. Przy oknie natomiast
zacznie szybko opadać, tak jakby go coś pędziło w dół.

Gdyby puszek nie napotykał żadnych przeszkód, odbyłby ciekawą podróż po pokoju.

Wzniósłby się koło pieca do góry, powędrowałby wzdłuż sufitu ku oknu, tu spłynął w dół, a
następnie przy podłodze powędrowałby w kierunku pieca.

A więc w pokoju działają prądy powietrzne. Skąd się wzięły? Oto powietrze ogrzane od pieca

staje się lżejsze i unosi się ku górze. Na jego miejsce napływa dołem zimniejsze powietrze od okna,
tutaj znów spływa powietrze spod sufitu, a miejsce jego zajmuje ciepłe powietrze unoszące się od
pieca — i tak w kółko.

Prądy powietrzne w ogrzanym pokoju

Przepływ powietrza jest bardzo powolny, prawie go nie wyczuwamy. Dzieje się tak dlatego, że

w dobrze ogrzanym, zamkniętym pokoju różnice temperatur przy oknie i przy piecu są niewielkie.
Ale otwórzmy okno — wtedy poczujemy od razu silny, zimny prąd powietrza. Od okna wieje
dołem zimne powietrze jakby zimny wiatr.

W ogrzanym pokoju powietrze porusza się zakreślając koło. My odczuwamy ruch powietrza

tylko w dolnej części tego koła.

A więc ruch powietrza powstaje zawsze tam, gdzie masy powietrza są niejednakowo ogrzane.

Wiemy już, że powierzchnia Ziemi ogrzewa się niejednakowo na skutek tego, że na pewne obszary
promienie Słońca padają prostopadle, na inne zaś pochyło. Inaczej ogrzewa się powietrze nad
morzem, inaczej nad lądem, inaczej w lesie, inaczej nad polem, a jeszcze inaczej nad gołym
obszarem pustynnym. Dlatego też nad całą prawie powierzchnią Ziemi na różnych obszarach masy
powietrza poruszają się takimi samymi kołowymi ruchami, jak w pokoju. My zaś odczuwamy lub
widzimy skutki działania tylko prądów przyziemnych, które nazywamy wiatrami dolnymi.
Lotników natomiast interesują także wiatry górne, gdyż lecąc czasami na dużych wysokościach
napotykają wiatry o kierunkach przeciwnych niż przy powierzchni Ziemi.

Mechanizm wiatrów na kuli ziemskiej. Na bokach rysunku podano schemat krążenia w przekroju

Przejdźmy teraz do tego pasa na kuli ziemskiej, gdzie Słońce bywa w zenicie i promienie jego

padając prostopadle, najbardziej rozgrzewają powierzchnię Ziemi. Będzie to pas przy samym

równiku. Tu bardzo ogrzane od Ziemi powietrze unosi się ku górze, a dołem napływa powietrze
chłodniejsze (choć też bardzo ciepłe) z pasów sąsiednich. Mamy tu stałe wiatry wiejące przy Ziemi
w kierunku równika. Dzięki tym wiatrom powietrze spływa ku równikowi, gdzie się znów ogrzewa
i wznosi ku górze — i tak ciągle, przez cały rok. Co się dzieje z powietrzem unoszącym się w górę?
Czy ulatuje w stratosferę? Nie, przenosi się ku północy, skąd odpływa dołem powietrze w kierunku
równika. W ten sposób powstają dwa potężne koła powietrzne, które są w nieustannym ruchu.

Nas obchodzą dolne prądy powietrza spływające przy Ziemi ku równikowi. Są one znane

wszystkim żeglarzom, geografom, i oczywiście uczniom, jako wiatry pasaty. Poznał je każdy, kto
na okręcie przepływał przez te okolice. Zdawałoby się, że pasaty powinny wiać prostopadle do
równika, ale przecież Ziemia obraca się dookoła swej osi z zachodu na wschód, wskutek czego
ulegają one pewnemu skręceniu, jak to widać na rysunku.

Największym kołem w maszynie parowej jest koło rozpędowe. Przy pomocy transmisji czy kół

zębatych porusza ono inne koła, mniejsze. Tę samą rolę spełnia wielkie koło wiatrów pasatów przy
równiku.

Powietrze — to żywioł tak ruchliwy, że jego opadanie lub podnoszenie się w jednym miejscu,

wywołuje ruchy w miejscach sąsiednich — i w ten sposób w całej troposferze krąży powietrze w
mniejszych lub większych kołach.

Źródłem potężnych ruchów powietrza może być także sąsiedztwo wielkich lądów i dużych

zbiorników wody.

Ląd ogrzewa się latem znacznie silniej niż woda w morzu. Powietrze nad lądem unosi się ku

górze, nad morzem zaś, gdzie woda tak silnie się nie ogrzewa, powietrze jest chłodniejsze (ale nie
zimne), cięższe; płynie więc nieustannie w kierunku lądu. Wiatr letni wiejący z morza przynosi
ochłodzenie i dużo wilgoci.

A zimą? Zimą jest na odwrót. Ląd szybko stygnie, wypromieniowuje ciepło, oziębia się. Woda

natomiast jest stosunkowo ciepła, ogrzewa jeszcze powietrze, które unosi się ku górze, a na jego
miejsce napływają z lądu masy chłodniejszego powietrza.

Takie wiatry sezonowe nazywamy monsunami. I one tworzą mniejsze i większe koła o stałym

obrocie półrocznym. Poza tym mamy wiele kółek mniejszych.

Wszystko to ulega pewnemu przesunięciu od równika albo ku równikowi, zależnie od tego,

jakie jest pochylenie Ziemi ku Słońcu, a więc od pory roku. Mówiliśmy już o tym w jednym z
pierwszych rozdziałów.

Energia cieplna powstała z pochłoniętych przez Ziemię promieni Słońca, zanim uleci w

przestrzeń kosmiczną, wprawia w ruch olbrzymią maszynę powietrzną nad powierzchnią Ziemi.
Podobieństwo do maszyny jest tym większe, że pełno tu kół i kółek.

Okolice równika są jakby wielką kotłownią. Pasaty to koła rozpędowe, które za

pośrednictwem transmisji i mniejszych kół wprawiają w ruch powietrze całej troposfery; bieguny to
chłodnice. Ruch powietrza, jak się niebawem przekonamy, udziela się także żywiołowi wodnemu i
to zarówno w oceanach, jak i na lądzie.

Transmisja powietrzno-wodna

Każdy z nas styka się z wiatrami o różnej sile. Jeżeli przyjrzymy się dobrze rysunkowi na str.

89, będziemy mogli sobie wyobrazić mechanizm wiatrów na kuli ziemskiej.

Nie wszyscy jednak mieli sposobność zetknąć się z prądem morskim. Morza i oceany zalicza

się raczej do „wód stojących”. Skądby się tam miały wziąć prądy?

A jednak gdy otwieramy atlas, znajdujemy tam między innymi mapę świata, a nad nią napis

„prądy morskie”.

Tu znów widzimy kółka, kółeczka i transmisje stykające się z sobą. Gdybyśmy na chwilę

zamknęli oczy i wyobrazili sobie, że kółka się poruszają, udałoby się nam odtworzyć w wyobraźni
ten mechanizm.

Mapa prądów morskich. Grube przerywane strzałki przy brzegach wschodnich Ameryki Północnej wskazują Prąd
Zatokowy.

Żeglarze już dawno zauważyli, że oceany i morza wcale nie są „wodami stojącymi”. Woda w

morzach płynie w postaci olbrzymich potoków, których szerokość waha się od kilkudziesięciu do
około stu kilometrów, a szybkość od 1 do 6 kilometrów na godzinę. Prądy takie mają duże
znaczenie dla żeglugi, gdyż znoszą często okręty z właściwego kursu. Żeglarze poznali je dość
dokładnie, a badania wykazały, że wywołane są one przede wszystkim przez wiatry, i to szczególnie
wiatry stałe — pasaty. Prądy morskie drugorzędne mogą powstawać i z innych powodów, których
tu nie będziemy wymieniać.

Woda w oceanie, tak jak powietrze w atmosferze, jest w ciągłym ruchu. Najważniejszymi

jednak ruchami są tu prądy poziome, nie sięgające zbyt głęboko. Powstają one przeważnie dzięki
wiatrom stałym wiejącym przez czas dłuższy, więc przede wszystkim dzięki pasatom.

Wiatry stałe ocierają się o powierzchnię wody i przesuwają górne jej warstwy w kierunku, w

którym wieją. Na miejsce „zdmuchniętej” wpływa woda z okolic sąsiednich. To znów powoduje
nierówności poziomu i dążenie do uzupełnienia przez dalej położone wierzchnie warstwy wody.

Znów mamy ten sam obraz, co i w atmosferze. Wystarczy, że pewna część wody zostanie

wprawiona w stały ruch, a wywołuje to stopniowo, oczywiście o wiele wolniej niż w powietrzu,
ruch w całym oceanie.

Prądy te wywierają duży wpływ na klimat Ziemi. Dzięki nim ciepłe wody z okolic

równikowych płyną do okolic zimniejszych, a ogrzane przez nie powietrze łagodzi klimat
niejednego lądu.

Taką szczególnie ważną rolę spełnia znany Prąd Zatokowy. Płynie on z ciepłych okolic

równikowych Ameryki w kierunku zachodniej Europy i przynosi masy ciepłej wody. Wiatry
wiejące z Atlantyku niosą ciepłe powietrze, ogrzane przez Prąd Zatokowy i łagodzą zimą klimat
Europy zachodniej i środkowej.

Nie możemy się tu zbyt długo rozwodzić nad szczegółami tego mechanizmu wodnego,

stwierdzamy jednak, że ciepło słoneczne za pośrednictwenu wiatru wprawia w ruch drugi olbrzymi
mechanizm z jego kółkami w postaci prądów.

Wpływ Prądu Zatokowego. Nie zamarzający port rybacki na wyspach Lofotach przy płn. zach. wybrzeżach Norwegii.
Port ten leży prawie o 1600 km bliżej bieguna niż Warszawa, ale woda w nim nigdy nie zamarza, sięga tu bowiem
wpływ Prądu Zatokowego

Trzeci element mechanizmu

Gdy ludzie w starożytności opanowali sztukę żeglugi śródlądowej, dowiedzieli się, że

wszystkie znane im rzeki płyną do morza i że znane im morza połączone są z oceanami.

Nie dziwiono się temu. Zastanawiało ich jednak, że jak daleko sięga pamięć przodków, woda

płynie łożyskami strumieni, potoków i rzek do mórz i oceanów. Stąd powstało nowe pytanie: skoro
rzeki od setek lat wlewają swe wody do oceanów, dlaczego oceany nie występują z brzegów i nie
zalewają lądów? Albo czemu to woda w rzekach się nie wyczerpie? Oczywiście zaliczyli to
zagadkowe zjawisko do tak zwanych „naturalnych cudów”, do rzeczy, których człowiek nigdy nie
zrozumie.

Nie wszyscy poprzestawali na tym. Grecy np. umieli dobrze wytłumaczyć pewne zjawiska

przyrody. Domyślali się, że Ziemia jest kulą i przypuszczenie to poparli nawet dość dokładnymi
obliczeniami jej pomiarów. Rozumowali więc tak: jeżeli woda w oceanie się nie przelewa przez
brzegi, to widocznie ocean gdzieś oddaje nadmiar wody. Jeżeli zaś rzeki się nie wyczerpują, to
muszą być zasilane wodą. Doszli do wniosku bardzo prostego, ale trudnego do sprawdzenia.

Ocean oddaje nadmiar wody rzekom. A rzeki? Oddają ten nadmiar z powrotem oceanowi.
Niektórym wędrowcom udawało się dobrnąć do samych źródeł rzek. Zobaczyli, że źródełka,

które dają im początek wypływają wprost z ziemi. Aha, więc to tak. Teraz wszystko jasne. Ziemia
oddaje wodę źródłom — źródła rzekom, rzeki oceanowi a ocean ziemi.

Wszystko to się pięknie zgadza, ale w jaki sposób ocean oddaje wodę ziemi? Tego nie można

było w jakiś mądry sposób wytłumaczyć.

Znany uczony grecki Arystoteles już zaczynał domyślać się prawdy. Dostrzegł jak wody

deszczowe spływają do rzeki. Widział, jak po deszczu źródełka mają obfity odpływ wody.

Domyślał się, że woda wyparowuje z oceanu, tworzy chmury, które wiatr pędzi nad lądy. Stąd
deszcz... i wszystko wyjaśnione.

Ale Arystoteles nie był przekonany, że jest właśnie tak, jak sądził, i w końcu wszystko odwołał.
Zagadka pozostała nie wyjaśniona. Nawet wielki uczony Galileusz, który żył w XVII wieku, w

dwa tysiące lat po Arystotelesie, mówił: „Potrafię z góry określić drogę ciał niebieskich, ale nic nie
potrafię powiedzieć o losach maleńkiej kropli wody”.

Oczywiście, dziś zagadka jest wyjaśniona, i to nawet ze szczegółami. Obliczenia są dokładne.

Wiemy już, że wody oceanów i mórz zajmują 71% powierzchni kuli ziemskiej, a więc 361
milionów kilometrów kwadratowych, lądy zaś — 149 milionów kilometrów kwadratowych.

Nie brak wód i na lądach. Na terenach leśnych lub objętych gęstą siecią rzek, jezior i błot, na

olbrzymich obszarach pokrytych lodami i śniegiem — występują wody podziemne.

Oceany są główną częścią ruchomego mechanizmu wodnego. Mechanizm ten, zwany inaczej

obiegiem wody w przyrodzie, wytłumaczy nam jeszcze więcej zjawisk zachodzących w naszym
otoczeniu, a związanych pośrednio lub bezpośrednio ze Słońcem.

Jak się Arystoteles domyślał, głównym źródłem dostarczającym atmosferze wilgoci jest

powierzchnia oceanów i mórz. Ciepło słoneczne powoduje corocznie wyparowanie z tego źródła
300 000 km

3

wody, która w postaci pary wraz z ciepłym powietrzem unosi się ku górze. Z tego

270 000 km

3

pary skrapla się nad oceanem i wraca w postaci opadów z powrotem, a 30 000 km

3

wiatry unoszą na ląd.

Te oto olbrzymie masy wody opadają w postaci mgły, deszczu, śniegu czy gradu na ląd i tu

ulegają rozmaitym losom, przechodząc różne przemiany. Wreszcie spływają rzekami naziemnymi
lub nawet źródłami podziemnymi z powrotem do oceanów.

Ta niezwykła ze względu na swe rozmiary wymiana, czy też obrót, odbywa się nieustannie.

Potoki, rzeki, jeziora, bagna, obszary lodów i śniegu, jak również wody podziemne — są tylko
ogniwami tego łańcucha.

Podaliśmy tu bardzo uproszczony schemat obiegu wody na lądach i w otaczającej je

atmosferze.

Tysiącami dróg płynie woda pod ziemią i na jej powierzchni. Po drodze zabiera z sobą ładunek

soli i wchodzi do korzeni roślin; wznosi się poprzez łodygę ku liściom, gdzie wyparowuje i
rozpoczyna dalszą drogę w powietrzu.

Woda zasila wilgocią oazy w pustyni, napełnia studnie dla wielu setek milionów ludzi na

wszystkich lądach lub też zatrzymując się w bagnach z trudem i powoli przedziera się ku terenom
niżej położonym. Woda spływająca rzekami ku morzu, schwytana po drodze przez człowieka, wre
w kotłach parowozów lub elektrowni, biegnie rurami wodociągowymi do domów lub też bierze
udział w skomplikowanym mechanizmie urządzeń fabrycznych. Po drodze do morza woda obraca
koło młyńskie lub turbinę elektrowni, zapalając w domach żarówki i wprawiając w ruch maszyny.
Wykonuje tysiące prac krążąc w czasie swej wędrówki między powłoką ziemską i atmosferą. Bez
tej wędrownej wody nie byłoby na Ziemi życia.

Dowiedzieliśmy się już, że tyle wody wraca co roku do oceanu, ile jej wyparowało. Ale w

drodze powrotnej wykonuje ona dużą pracę na powierzchni i tuż pod powierzchnią Ziemi. Skąd
czerpie energię do tej pracy? Oczywiście z promieni słonecznych, które nagrzały powierzchnię
oceanu i zmieniły wodę w parę. Prądy ogrzanego od wody powietrza uniosły ją w górę, a wiatry w
głąb lądu. Tutaj para skrapla się. Woda w postaci opadów przenika do gleby i znowu spływa do
mórz i oceanów.

Najsilniej paruje woda przy równiku, gdzie prostopadłe lub prawie prostopadłe promienie

pochłaniane całkowicie przez wodę ogrzewają ją najsilniej. Ciepłe powietrze przesycone parą unosi
się tu ku górze i oziębia, para zaś zamienia się w ciężkie chmury deszczowe, które stale unoszą się
nad okolicami równikowymi powodując opisane w rozdziale I deszcze zenitalne.

„Gdybyśmy mogli podziwiać piękno Ziemi z Księżyca — pisze radziecki profesor, Szokalski

— uwagę naszą przykułaby jaskrawo błyszcząca tarcza szafirowoniebieskiej barwy, pokryta
nieregularnymi plamami innych barw i z oślepiająco białymi pasami przy równiku. Nie trudno się
domyślić, że to Ziemia w pełni. Oświetla ona Księżyc wielokrotnie silniej niż połowa Księżyca

oświetla Ziemię.” (patrz rysunek na str. 76).

Schemat krążenia wody między morzem a lądem

Mechanizm planety — a człowiek

Wyobraźmy sobie człowieka w potężnych trybach opisanego tu ziemskiego mechanizmu. To

grzeje Słońce, to ziębi mróz, to deszcz przemoczy, to wiatr przewieje.

Jak już wspominaliśmy, starożytni Grecy sądzili, że zasadniczy czynnik — temperatura

powietrza zależna jest tylko od kąta padania promieni słonecznych i nazywali to klimatem —
„nachyleniem”. Zauważyli też, że pogoda ma związek z długością dnia, czyli że zależna jest od
pory roku.

Dzisiaj już po pobieżnym zapoznaniu się z mechanizmem naszej planety wiemy, że mogą tu

odgrywać rolę jeszcze inne czynniki. W zasadzie jest tak, jak sądzili Grecy: tam, gdzie promienie
Słońca padają prostopadle, jest najcieplej, natomiast tam, gdzie padają pochyło, jest chłodniej, a
tam, gdzie są jeszcze bardziej nachylone, panuje zimny klimat. My zaś wiemy, że klimat danej
miejscowości zależy również od tego, czy leży ona nad oceanem, czy w głębi lądu. W kraju
nadmorskim decyduje np. okoliczność, czy płynie w danym morzu prąd ciepły, czy zimny. Ważną
jest następnie rzeczą, jakie bywają tu wiatry i z jakich wieją kierunków: z morza czy z lądu, z
obszarów leśnych czy z pustyni itd.

Dzisiaj pojęcie klimatu jest nierównie bardziej skomplikowane, niż to sobie wyobrażali

starożytni Grecy. Spróbujemy je określić. Klimatem danego obszaru nazywamy regularny roczny
przebieg zmian zachodzących w temperaturze, wiatrach, opadach, zachmurzeniu itd. Przebieg tych
zjawisk zależny jest nie tylko od kąta padania promieni słonecznych w danym miejscu, ale i od
rzeźby terenu, od wysokości, oddalenia od morza itd. Klimat odpowiada rocznemu przebiegowi

pogody.

Widzimy więc, że stare greckie określenie klimatu okazało się nieścisłe. Zdarza się nawet, że

kraje leżące za kołem polarnym, a więc tam, gdzie promienie nawet latem padają bardzo pochyło,
mają zimę cieplejszą niż Polska, która leży przecież bliżej równika. Słowem — z klimatem może
być różnie. Nie znaczy to wcale, że w każdym miejscu klimat się zmienia. Nie. Pogoda bywa
bardzo zmienna. Na przykład u nas w Polsce zima może być raz łagodna, raz ostra. Jednego roku
pada wiele śniegu, innego znów bardzo mało. Lato może być suche i upalne lub chłodne i
deszczowe. Zawsze znajdzie się ktoś, kto powie, że klimat w Polsce się oziębia, bo takich mrozów
jak w tym czy innym roku nikt nie pamięta. Inny znów będzie twierdził odwrotnie, że się ociepla,
bo takiej lekkiej zimy nie było jeszcze...

Oczywiście jest to sąd zupełnie błędny. Po prostu ludzie czasami zapominają, że w ich życiu

zdarzały się zimy wyjątkowo ostre lub łagodne, a lata wyjątkowo upalne lub deszczowe. Natomiast
skorzy są do przypisywania tych dużych, ale wcale nie wyjątkowych odchyleń klimatycznych
różnym zjawiskom nie mającym ani z klimatem, ani z pogodą nic wspólnego.

W czasie pierwszej wojny światowej lato w 1917 r. było wyjątkowo chłodne i deszczowe. W

lecie tego roku rozgrywała się na polach Flandrii (północna Francja) gwałtowna bitwa, w której
brało udział kilkanaście tysięcy dział. Kanonada artyleryjska trwała kilka miesięcy. Rozeszła się
pogłoska, podchwycona przez prasę chciwą sensacji, że huraganowy ogień artylerii jest właśnie
przyczyną częstych i ulewnych deszczów.

W latach trzydziestych, gdy na wielu dachach pojawiły się anteny radiowe, zaczęto im

przypisywać zdolność „ściągania” deszczów. Oczywiście przypuszczenia te to czcze wymysły.
Deszcze o dużym zasięgu powstają na skutek ścierania się olbrzymich ruchomych mas powietrza.
Zresztą prawie od stu lat prowadzi się rejestry przebiegu pogody w wielu krajach. Na przykład
bardzo chłodne i dżdżyste lato było w roku 1903, a przecież nie było wtedy ani żadnej wielkiej
wojny, ani radia.

Mechanizm naszej planety działa przeciętnie w ciągu dużych okresów czasu jednakowo i

można śmiało określić na podstawie wieloletnich obserwacji, jaki klimat ma Polska, a jaki Związek
Radziecki, w którym zresztą ze względu na duży obszar występuje kilkanaście rodzajów klimatu.

Klimaty układają się na ogół pasami leżącymi równolegle do równika. Są to tzw. strefy

klimatyczne.

Przy równiku leży strefa gorąca. Panuje tu

upał i wilgoć. Na str. 8 podaliśmy opis
przebiegu pogody w takim klimacie. Ulewne
deszcze i burze z piorunami — to zjawiska
bardzo tu pospolite; ilość dni z burzami sięga
w ciągu roku liczby 100—150, a na wyspie
Jawie nawet 320. Temperatura w ciągu roku
nie wykazuje większych wahań trzymając się
w granicach 22—25°. Dla tej strefy
charakterystyczne są gęste tropikalne puszcze,
do naszych lasów zupełnie niepodobne.
Rośnie tu obok siebie mnóstwo drzew
wiecznie zielonych, różnorodnych. Po ich
pniach wiją się ku światłu rośliny zwane
pnączami, splatające między sobą i tak już
gęsto rosnące drzewa.

Zdjęcie lotnicze lasu tropikalnego na wybrzeżach

Brazylii. Wśród bujnej roślinności płyną liczne rzeki
zasilane obfitymi opadami.

Lasy te nie zmieniają wyglądu w ciągu

całego roku, gdyż coraz to inne drzewa i krzewy
kwitną i wydają owoce. Duża ilość ciepła i
wilgoci w ciągu całego roku sprzyja rozwojowi
nadzwyczaj bujnej roślinności.

W tej samej jednak strefie tropikalnej mamy

klimaty, gdzie deszcze zenitalne padają tylko w
pewnej porze roku. Pozostała część roku jest
sucha, gdyż deszcze wtedy nie padają, a Słońce
praży niemiłosiernie. Nie ma tu już gęstych
lasów, lecz trawiaste stepy tropikalne. Dla drzew
za mało tu wilgoci, są więc rzadko rozsiane po
stepie i podobnie jak nasze zrzucają liście, ale nie
na zimę — jak u nas, lecz w porze suchej.

Las tropikalny. W gęstym lesie rośliny walczą o

dostęp do słońca. Olbrzymie pnie drzew oplecione są przez
pnącza (liany)

W krajach gorących, gdzie w ciągu roku mamy jedną porę deszczową i jedną suchą, znajdujemy stepy porośnięte
gdzieniegdzie drzewami

Dalej od równika — w pasie, gdzie wiatry pasaty wieją z lądów, a więc nie przynoszą wilgoci,

mamy strefę gorącą i suchą. Bardzo silne nasłonecznienie oraz brak wilgoci powodują, że obszary
te są prawie zupełnie pozbawione roślinności. Tu leżą największe pustynie, takie jak Sahara w
północnej Afryce. Suchość klimatu powoduje duże różnice temperatury między dniem a nocą,
dochodzące do 40°. Dniem w cieniu może być +35°, a w nocy zdarzają się nawet przymrozki. Nie
ma tu oczywiście żadnej roślinności drzewiastej, gdzieniegdzie tylko spotykamy kolczaste krzewy
— pokarm wielbłądów.

Ale i tu roślinność bujnie się rozwinie, jeżeli bije z ziemi naturalne lub wywiercone przez

człowieka źródło wody. Mamy tu wtedy prawdziwe zielone wyspy-oazy wśród morza pustynnego
piasku.

Tu, w strefie klimatów tropikalnych, na skutek gwałtownego ogrzewania się powietrza, poza

częstymi burzami (ulewy zenitalne) powstają silne, burzliwe ruchy powietrza (wiry), zwane
cyklonami, orkanami lub tajfunami. Będziemy jeszcze o nich mówili.

Typowy krajobraz puszczy tropikalnej. Zdjęcie dokonane w promieniach podczerwonych. Na zdjęciu ulistwienie drzew
wypadło białe. Liście silnie odbijają promienie podczerwone (ochrona przed przegrzaniem), klisza (negatyw) jest w
tych miejscach bardzo zaczerniona. Na odbitce (pozytywie), odwrotnie, miejsca te są białe.

Pustynia

Na północ i południe od strefy gorącej mamy strefy umiarkowane. O właściwościach klimatu

decyduje tu nie tyle odległość od równika, a co za tym idzie — stopień nachylenia promieni
słonecznych, ile rozkład wiatrów, odległość kraju od morza, prądy morskie itp. Stąd też wielka
różnorodność tych klimatów pod względem temperatury, ilości opadów, wiatrów.

Mamy tu więc obszary o klimacie bardzo suchym, ale chłodniejszym niż na gorącej Saharze.

Są to np. pustynie radzieckiej Azji Środkowej, Mongolii i zachodnich Chin. Na północ od tej strefy,
w krainach, gdzie w ciągu jednej przynajmniej pory roku padają deszcze, leżą bezdrzewne obszary
stepowe, dziś przeważnie już zaorane lub zaorywane. Mamy tu na myśli pas stepów ciągnących się
prawie od Karpat poprzez południową i południowo-wschodnią część Związku Radzieckiego aż do
wschodniej Syberii. Nad Morzem Śródziemnym jest znów inna odmiana klimatu umiarkowanego.
O krainie leżącej w tym klimacie tak oto pisze poeta:

Znasz li ten kraj

Gdzie cytryna dojrzewa,

Pomarańcz blask

Majowe złoci drzewa?

Gdzie wieńcem bluszcz

Ruiny dawne stroi,

Gdzie buja laur

I cyprys cicho stoi?

Mowa tu o pięknym, łagodnym klimacie, zwanym klimatem śródziemnomorskim. Cechuje go

gorące, suche lato i bardzo łagodna, deszczowa zima. Ze względu na brak opadów w lecie, rośliny
przystosowane są do suszy. Mamy tu wiecznie zielone krzewy i drzewa, a w niektórych
najcieplejszych krainach rosną pomarańcze, cytryny, a nawet pewne rodzaje palm. Zima jest krótka.
Opady zaczynają się od listopada, a już w lutym rozpoczyna się wiosna. Zachmurzenie występuje
tylko zimą. Latem niebo ma piękny, lazurowy odcień, nie zamąci go żadna chmurka. Nie dziwimy
się więc, że krajobraz klimatu śródziemnomorskiego opiewany jest przez poetów. Klimat taki
spotykamy w Europie we Włoszech, na południowych wybrzeżach Hiszpanii, Grecji, półwyspu
Krymskiego i wschodnim wybrzeżu Kaukazu.

Krajobraz śródziemnomorski

Dalej na północ są klimaty umiarkowane chłodne, które obejmują na przykład całą prawie

Europę (a więc i Polskę) oraz część Azji. Na wschodzie tego obszaru klimatycznego, na Syberii,
mamy bardzo ostre zimy i ciepłe, suche lata. W okolicach miasta Wierchojańska jest „biegun
zimna”, gdyż zimą termometr wskazuje tu czasami —68° C, czyli najniższą temperaturę, jaką
kiedykolwiek notowano na Ziemi. Nie znaczy to jednak, że w ciągu roku panuje tu bardzo niska
temperatura. Latem podnosi się nawet do +30°, ale lato jest bardzo krótkotrwałe. Mimo bardzo
silnych mrozów rosną tu lasy. Na szczęście w okresie zimowym nie ma tu zupełnie wiatrów. Cały
ten olbrzymi obszar klimatyczny porośnięty jest olbrzymimi lasami iglastymi — tajgą.

W tej samej strefie klimatycznej na zachodzie, gdzie promienie Słońca padają pochyło jak na

Syberii, na atlantyckich wybrzeżach Francji, Belgii, Holandii i Norwegii oraz w Anglii klimat jest
wilgotny, łagodny. Zimy stosunkowo ciepłe, opady przeważnie w postaci deszczu. Porty wcale nie
zamarzają. Lata natomiast są niezbyt gorące, lecz dżdżyste. Co wpływa tu tak łagodząco na klimat?
Bliskość Oceanu Atlantyckiego, a właściwie bliskość ciepłego prądu morskiego, który niesie w
kierunku Europy masy ciepłej wody spod równika, a zachodnie wiatry, ogrzane ciepłem tego prądu
i nasycone wilgocią, przynoszą zachodniej Europie dużo opadów, ocieplenie zimą i ochłodę latem.

Na tym przykładzie widzimy, jak działa wodno-powietrzny mechanizm naszej planety, jak wiatry
urozmaicają klimat.

Tajga

Tu na zachodzie omawianej strefy, w tak zwanym klimacie morskim, rosną przeważnie lasy

liściaste.

Polska też leży w tej strefie i to w miejscu, gdzie krzyżują się wpływy klimatu zachodniego

morskiego i wschodniego — lądowego. Obszar naszego kraju silniej ulega jednak wpływom
wiatrów morskich.

Dlatego też mamy częściej łagodne zimy i niezbyt upalne lata, rzadziej bardzo ostre zimy i

bardzo upalne lata — kiedy wiatry wschodnie przyniosą masy suchego, bardzo gorącego powietrza
latem lub bardzo chłodnego — zimą.

Krajobraz w klimacie umiarkowanym morskim. Lasy liściaste i mieszane

Na północ wreszcie od strefy umiarkowanej leży strefa polarna. I w tej strefie klimat nie jest

jednakowy. Są tu bowiem obszary, gdzie mimo chłodów ziemia pokryta jest jeszcze skąpą
roślinnością. Jest to pas tundry. Tylko w ciągu dwóch-trzech miesięcy letnich nie ma tu mrozów.
Natomiast latem zawsze można liczyć na niespodziewaną śnieżycę. Obszary te leżą w pobliżu
bieguna, więc jak wiemy, w czasie krótkiego lata Słońce tu nie zachodzi, natomiast zimą noc trwa
nieprzerwanie przez kilka miesięcy. Rosną tu mchy, porosty i karłowate krzewy brzozy. Latem na
zboczach południowych pagórków pokazują się kwiaty. Ziemia jest stale zamarznięta i latem
odmarza tylko na powierzchni. Wody z opadów nie mogą przeto wsiąkać głęboko w grunt i
zabagniają olbrzymie tereny.

Granica tajgi i tundry (zdjęcie lotnicze)

Wreszcie dalej na północ od strefy tundry leży obszar klimatu wiecznego mrozu. Przeciętna

temperatura najcieplejszego miesiąca nie sięga nawet 0°. Na lądach pokrytych zawsze warstwą
śniegu i lodu nie ma żadnej roślinności. Mimo iż dzień letni trwa tu znacznie dłużej niż w strefie
tundry, promienie Słońca padają tak pochyło, że nie potrafią stopić bardzo grubej powłoki lodowej.

Tundra bagnista (zdjęcie lotnicze)

Podobny rozkład stref klimatycznych mają wysokie góry, i to nawet w strefie gorącej. Przy

samym równiku w Afryce znajduje się wysoki (prawie 5200 m) wygasły wulkan Kenia.
Wierzchołek jego pokryty jest czapą wiecznego śniegu i lodu. Dlaczego nie potrafią jej stopić nawet
prostopadłe promienie Słońca pod równikiem? Do stopienia grubej warstwy śniegu lub lodu nie

wystarczy tylko działanie promieni słonecznych. Ciepłe musi być również otaczające powietrze i
podłoże.

Promienie Słońca grzeją tylko w ciągu dnia. Jeżeli powietrze wokół jest zimne, to śnieg

topniejący zamarznie na nowo, gdy promienie Słońca przestaną grzać. Powietrze zatrzymuje i
pochłania mało promieni słonecznych. Ogrzewa się dopiero od ziemi. Im więc wyżej nad ziemią
leży warstwa powietrza, tym mniej otrzymuje ciepła, tym jest zimniejsza.

Obliczono, że temperatura powietrza opada o pół stopnia na każde sto metrów ponad

powierzchnią Ziemi. Zrozumiałą jest więc rzeczą, że na szczycie wspomnianego wulkanu Kenia, na
wysokości 5200 metrów, jest o blisko 25° zimniej niż u jego stóp. Toteż opady śnieżne, które
pokryły wierzchołek, nie topnieją. Teraz rozumiemy również, dlaczego wysokie szczyty górskie
pokryte są śniegiem.

Wznosząc się po zboczach wysokich gór wchodzimy więc w coraz zimniejszą strefę. Zaznacza

się to wyraźnie w zmianie roślinności.

Najwyższe góry świata, Himalaje, leżą w strefie klimatu gorącego. Wzdłuż podnóża tych gór

ciągną się wilgotne lasy tropikalne — dżungle. Powyżej tysiąca metrów rosną tu lasy, w skład
których wchodzą gatunki drzew znanych nam ze strefy klimatu śródziemnomorskiego: laury, dęby
wiecznie zielone. W strefie na wysokości od 2000 do 3000 m są już drzewa, które zrzucają na zimę
liście: dąb, kasztan, klon. Od 3000 do 3500 m rosną lasy iglaste. Wspinając się wyżej spotykamy
łąki, których roślinność przypomina trochę tundry, a jeszcze wyżej są tylko doliny i szczyty pokryte
wiecznym lodem i śniegiem. Tak to idąc kilka tysięcy metrów w górę napotykamy takie same
klimaty i krajobrazy roślinne, jakie zobaczylibyśmy odbywając podróż od równika do bieguna.

Z tego pobieżnego opisu klimatów widzimy, jak Słońce oddziaływa na człowieka nie tylko

swymi promieniami, ale też za pośrednictwem posłusznych sobie żywiołów — powietrza i wody.

Strefy roślinności w górach. Zdjęcie wykonane w kierunku grzbietów, w oddali widać lasy szpilkowe i krzewy

Człowiek ma do czynienia z dużymi skokami temperatury, a jednak nie boi się zimna.

Przesiedlając się przed wiekami na północ przystosował się do życia wśród lodów polarnych, lecz
nie przez wykształcenie puszystego futra na skórze — jak niedźwiedź polarny, czy też warstwy
tłuszczu pod skórą — jak foka.

Człowiek wynalazł niezliczone środki przeciw zimnu: ogniska, futra z upolowanych zwierząt

oraz specjalnie urządzone domostwa. Przy ognisku w lodowym „igloo” (szałasie) Eskimosa jest tak
gorąco jak w północnej Afryce.

U nas, w klimacie umiarkowanym, człowiek wytwarza sztuczny klimat w swych mieszkaniach,

składach towarów, elewatorach. Reguluje sam temperaturę, wilgotność, oświetlenie i oczywiście
chroni się przed deszczem i śniegiem.

Zdjęcie wykonane z tego samego miejsca w kierunku niziny; na opadających zboczach lasy liściaste a dalej pola
uprawne

Do przechowywania szybko psujących się produktów służy mu „klimat polarny”, sztucznie

wytworzony w chłodniach, a więc specjalnie do tych celów przeznaczonych magazynach,
samochodach, wagonach i okrętach. Aby hodować warzywa i owoce w zimie, buduje szklarnie, a
dla kwiatów i roślin południowych — cieplarnie. Stosuje tu nie tylko sztuczne ogrzewanie, ale
także sztuczne oświetlenia. Nawet wychodząc na ulicę człowiek „zabiera z sobą” swój własny
sztuczny klimat, który utrzymuje za pomocą odpowiednio dobranego do pory roku ubrania.

Różne rodzaje skupisk ludzkich już same przez się wytwarzają klimat odmienny od

naturalnego. W miastach na skutek opalania mieszkań ogrzewają się ściany domów i nawierzchnie
ulic. W większych ośrodkach miejskich zimą jest o 2—3° cieplej niż w okolicy.

W zagłębiach przemysłowych, gdzie człowiek przyczynia się do silnego zapylenia powietrza,

następuje szybka kondensacja pary. Prowadzi to w klimacie wilgotnym do tworzenia się mgieł,
takich jak np. znana mgła londyńska, tak gęsta, że nie widać nic z odległości kilku metrów.

Nawadniając sztucznie pewne nieduże obszary w pustyniach, człowiek przyczynia się do

powstawania gęstych skupień roślinności. Oazy takie mają zupełnie odmienny klimat niż otaczająca
je pustynia. Latem, w dzień upał jest tam mniejszy o 5—6°, w nocy zaś jest o 5—6° cieplej niż na
pustyni.

A jednak pewne właściwości klimatu mają znaczenie dla organizmu człowieka. Ujemny lub

dodatni ich wpływ na zdrowie człowieka znany był już od dawna. Klimat gorący i wilgotny jest dla
Europejczyka, mieszkańca strefy umiarkowanej, nie tylko szkodliwy, ale niekiedy zabójczy.

„Wybryki” energii słonecznej

Procesy zachodzące w atmosferze przy powierzchni Ziemi mają dla człowieka olbrzymie

znaczenie. Wiele dziedzin gospodarki ludzkiej zależy od normalnego przebiegu procesów

składających się na klimat danej miejscowości czy obszaru. Odchylenia są na ogół nieznaczne.

Czasami jednak nasilenie zwykłych procesów jest tak duże, tak daleko odbiega od normy, że

dla człowieka i jego gospodarki staje się katastrofalne. Mówimy wtedy o klęskach żywiołowych.
Do takich klęsk zaliczamy np. bardzo długotrwały, choć nawet nie gwałtowny deszcz. Może on
spowodować powódź, czasem nawet groźną w skutkach dla gospodarstw położonych nad rzeką.
Nikt jednak nie dostrzeże w tym nic nadzwyczajnego ani nadprzyrodzonego. Takie procesy w
przyrodzie są nawet przewidywane, tak jak przewiduje się powodzie wiosenne w związku z
topnieniem śniegu na wiosnę. Walczy się z nimi, usypuje wały ochronne, reguluje się i pogłębia
koryto rzeki.

Gorzej jest, gdy w czasie gwałtownej ulewy spadną na ziemię w krótkim czasie olbrzymie

masy wody; poziom jej, choć na krótko, tak gwałtownie się podniesie, że nie pomogą żadne tamy
ani wały. Wtedy mamy prawdziwą katastrofę, która wywołuje czasami olbrzymie zniszczenia i
pociąga za sobą liczne ofiary w ludziach. Ładunek energii zawarty w rozszalałym żywiole wodnym
może być nawet mniejszy niż w zwykłej masie wody powodziowej, ale wyzwala się w znacznie
krótszym czasie. Siła takiej masy wody jest o wiele potężniejsza i bardziej niszcząca. Zjawisko
przemija szybko, ale nasilenie jego jest olbrzymie.

To samo dotyczy na przykład wiatru i wyładowań elektryczności atmosferycznej. Gwałtowny a

niezwykły przebieg niektórych procesów w atmosferze i ich skutki na powierzchni Ziemi musimy
omówić oddzielnie.

Zaczniemy od znanego każdemu zjawiska burzy letniej.
Jeżeli latem Słońce mocno operuje na niewielkim obszarze, wówczas ogrzane od ziemi

powietrze wzniesie się bardzo mocnym prądem ku górze, gdzie zacznie się gwałtownie oziębiać.
Wywołuje to silne skraplanie się zawartej w powietrzu pary. Powstaje wtedy ciemna, bardzo gruba,
bo sięgająca kilka kilometrów wzwyż chmura burzowa. Gwałtowny ruch powietrza wywołał więc
szereg innych procesów: szybkie tworzenie się chmury, skraplanie się pary wodnej i opad w postaci
ulewnego deszczu lub gradu. Ale to jeszcze nie wszystko. Wznoszące się i ścierające z sąsiednimi
masami masy powietrza wywołują powstanie ładunków elektrycznych, które są tak silne, że
potrafią przebić izolującą je od ziemi warstwę atmosfery. Następuje wyładowanie w postaci
potężnej iskry elektrycznej, zwanej piorunem. Towarzyszące mu zjawisko świetlne nazywamy
błyskawicą.

Wszystkie te procesy zachodzą szybko, przebiegają gwałtownie — i dlatego bywają nieraz w

skutkach niebezpieczne. Piorun może spowodować pożar lub porazić człowieka, grad może wybić
zboże.

Piorun i błyskawice wywołują często lęk, bo widowisko jest nie tylko bardzo efektowne, ale

tam gdzie nie ma piorunochronów, nawet do pewnego stopnia groźne.

Ale mieszkańcy wyspy Jawy, gdzie burze z piorunami zdarzają się do 320 razy w roku, na

pewno się z nimi oswoili i niewiele na nie zwracają uwagi, choć jak wiemy, wyładowania
elektryczne w postaci piorunów są tam o wiele potężniejsze niż u nas.

Żadne chyba zjawisko atmosferyczne nie przyczyniło się do powstania tylu zabobonów i

wierzeń religijnych, co burza z piorunami i błyskawicami. Wszystko tu jakby się sprzysięgło, aby
człowieka ogłuszyć, oślepić i przerazić.

Oto zawisła nad nim potężna czarna niemal chmura. Ciemne jej cielsko rozdzierają co chwila

oślepiające błyskawice. Przeraźliwy, ostry huk pioruna wstrząsa całym jestestwem człowieka, a
uwielokrotniony przez echo łoskot przypomina groźny pomruk jakiegoś olbrzymiego, ukrytego
jakby za chmurą potwora. Wszystko to niewątpliwie musiało silnie działać na wyobraźnię dawnego
człowieka, który zupełnie zjawiska nie rozumiał. A i dziś jeszcze ludzie bojaźliwi czują się bardzo
nieswojo w czasie burzy.

Obawa może być częściowo uzasadniona, szczególnie gdy się ktoś w czasie burzy znajduje w

otwartym polu i szuka schronienia pod samotnym drzewem.

Pioruny to potężne krótkotrwałe wyładowania elektryczne między chmurami a ziemią.

Zachodzą najczęściej w miejscach, gdzie znajdują się wysokie przedmioty o kształcie mniej lub
bardziej zaostrzonym, jak np. drzewa, kominy, a jeszcze lepiej pręty metalowe połączone z ziemią.

Człowiek poznawszy tę jego właściwość podstawia piorunowi usłużnie sterczący w górę

żelazny pręt połączony metalowym drutem z ziemią, po którym piorun nie zatrzymując się spływa
do ziemi. Wynalazek ten był pierwszym zwycięstwem człowieka nad piorunem.

Piorunochrony uchroniły wiele istnień ludzkich od porażenia, a olbrzymiej wartości dobytek od

pożaru.

Uczonym udało się dokładnie odtworzyć przebieg pioruna przy pomocy fotografii. Ludzkie

oko nie może go dokładnie uchwycić. Otóż wygląda to w ten sposób, że przebiegający ładunek
przebija w powietrzu kanał łączący chmurę z ziemią. Kanał ten często ulega rozgałęzieniu — stąd
błyskawice rozgałęzione. Gdy spływający nim ładunek uderzy w ziemię, powstaje płomień, który
wznosi się tą samą drogą ku górze. Powtarza się to wszystko tak długo, dopóki ładunek się nie
wyczerpie. Szerokość kanału wynosi czasami 50 cm. Widzimy go w postaci błyskawicy.

Temperatura w kanale wynosi 18 000°, a więc jest trzykrotnie wyższa niż na powierzchni

Słońca.

Całe opisane tu zjawisko trwa zwykle mniej niż jedna setna sekundy. Gwałtowny przebieg

ładunku elektrycznego powoduje gwałtowne ogrzanie się i rozszerzenie powietrza w kanale, a
następnie równie szybkie ochłodzenie się i skurczenie. Jak wiemy, wszystko to odbywa się
„błyskawicznie”. Na skutek gwałtownej zmiany objętości powietrza następuje nadzwyczaj
gwałtowny wstrząs w atmosferze, który dochodzi do naszego ucha w postaci grzmotu.

Fotografia błyskawicy rozgałęzionej

Takie są dokładnie zbadane i zmierzone tajemnice „groźnego zjawiska” zwanego piorunem,

który człowiek dzisiejszy łapie, jak na wędkę, przy pomocy żelaznego pręta.

Czasami burze cieplne obejmują znacznie większe obszary. Powstają one wtedy, gdy zetkną się

w swej wędrówce duże masy ciepłego powietrza z masami powietrza zimnego. Opisane wyżej
chmury burzowe tworzą się na dużych obszarach. Burzom tym również towarzyszą pioruny,
błyskawice i ulewne deszcze. I tu zależnie od stopnia nasilenia tych burz mogą one wywołać
mniejsze lub większe szkody.

Niektóre zjawiska zachodzące w atmosferze mają czasami przebieg nie tylko gwałtowny i

groźny, ale i niezwykły. Budzą tym większe zdumienie, a czasami i strach, im bardziej odbiegają od
tego, co zwykliśmy oglądać w swoim otoczeniu. Do takich niezwykłych wydarzeń należą „krwawe
deszcze”, „deszcze ryb, żab lub meduz”, trąby powietrzne i wodne itp.

Wszystkie te zjawiska budziły tym większe przerażenie, im mniej były zrozumiałe. Ale w

przyrodzie nie ma rzeczy, których nie można poznać — mogą być jeszcze dotychczas nie poznane.
Współczesna nauka nieprzerwanie bada nie wyjaśnione dotąd tajemnice przyrody. Mowa tu
oczywiście o prawdziwej, postępowej nauce, o nauce, która nie obawia się skutków swoich badań,
wiedząc, że wytłumaczenie istoty zjawisk przyrody wyzwoli człowieka z zabobonnego strachu, z
naiwnego przeświadczenia o nadprzyrodzonym pochodzeniu procesów zachodzących w przyrodzie.

Przekonamy się, że najprostsze zjawiska, jakie widzimy dookoła siebie, gdy są spotęgowane

tysiąckrotnie, przybierają jakby zupełnie inną, trudną do rozpoznania postać. I odwrotnie, groźne i
potężne procesy zachodzące w przyrodzie znajdują swe wytłumaczenie w najprostszych
zjawiskach, jakie obserwujemy w naszym otoczeniu. Do takich właśnie zjawisk należą wiry
powietrzne.

Cóż to jest wir i jak powstaje? Gdy staniemy na moście nad rzeką i będziemy obserwować

wodę przepływającą między filarami mostu, zobaczymy, że masy jej rozdzielone przez filar
spotykają się z sobą po drugiej stronie filarów. Tu następuje jakby zderzenie się dwóch mas
wodnych, a w wyniku tego zderzenia powstają na wodzie szybko obracające się lejkowate
zagłębienia. Gdy rzucimy w tym miejscu do wody kawałek drewna, zostaje on natychmiast
porwany przez prąd, zaczyna krążyć koło lejkowatego zagłębienia, aż wreszcie znika. Jest to wir
wodny, który powstaje na skutek zderzenia się będących w ruchu mas wodnych.

Znamy też dobrze wiry powietrzne. Powstają one często na ulicach miast. Nie widzimy tu

wirującego powietrza, gdyż jest przezroczyste; widzimy natomiast unoszące się i wirujące w nim
papierki, liście i kurz. Skąd się tu wzięły te wiry? Otóż na ulicy zetknęły się z sobą dwa przeciwne
prądy powietrza. Zdarza się to w mieście dość często. Wiatr wiejący wzdłuż szerokich ulic
rozszczepia się na przecznicach, gdzie spotyka się z bocznymi potokami swych rozgałęzień. Przy
zderzeniu dwóch przeciwnych prądów powietrza powstają właśnie wiry (patrz rysunek na str. 106).
Widzimy je często podczas silnych upałów na podwórzach, na drogach, na polach.

Powstają one też wszędzie tam, gdzie na skutek nierównomiernego ogrzania tworzą się i

zderzają z sobą prądy powietrzne. Możemy więc stwierdzić, że są to zjawiska dość pospolite.

Zdarza się też nieraz, że wiry nie stoją w miejscu, lecz suną pędzone przez wiatr.
A teraz wyobraźmy sobie ruchy powietrza przy równiku. Powietrze ogrzane prostopadle

padającymi promieniami Słońca unosi się gwałtownie ku górze. Na jego miejsce spływają z
północy i z południa dwa prądy powietrzne, zwane pasatami. W miejscu gdzie zderzą się te dwa
przeciwne prądy, powstaje potężny wir. Na zewnętrznej jego stronie powietrze krąży z szybkością
około 50 metrów na sekundę.

Powstawanie wirów powietrznych w polu

Co może zdziałać powietrze poruszające się z taką szybkością?
Siła wiatru zależy od szybkości poruszającego się powietrza. Powietrze przesuwając się z

szybkością 3 m na sek. może poruszać liście, a przy szybkości 10 m na sek. — gałęzie drzew. Przy
szybkości 20 m na sek. łamie już gałęzie i przegina pnie. Mknąc z szybkością 25 m na sek. obala
kominy, zrywa dachy i wyrywa drzewa z korzeniami. Przy szybkości przekraczającej 30 m na sek.
jest już prawdziwym huraganem i burzy nawet domy murowane. Potężne wiry powietrzne
powstające w okolicach równikowych nazywamy ogólnie cyklonami. Cyklony powstają również
tam, gdzie wieją wiatry sezonowe — monsuny. Wiemy, że w południowo-wschodniej Azji latem
wieje od morza monsun letni, a zimą od lądu monsun zimowy.

Powstawanie wirów powietrznych w mieście

Na jesieni i na wiosnę, w czasie gdy monsuny się zmieniają, następują również potężne starcia

mas powietrznych, co wywołuje powstawanie cyklonów, zwanych tu tajfunami. Wszystkie cyklony
pędzone przez wiatry mogą odbywać dalekie wędrówki, przez co powiększają znacznie zasięg swej
niszczycielskiej działalności. Straszliwe są skutki cyklonów zarówno na morzu, jak i na
wybrzeżach. Niekiedy cyklony wędrują w głąb lądu. Niektóre przesunąwszy się przez Amerykę
Północną i Atlantyk docierają do Europy, sięgając nawet do obszarów Polski, ale już bardzo
osłabione.

Cyklon — to wir powietrzny olbrzymich rozmiarów. Średnica jego wynosi 200—500 km. Jest

to jakby olbrzymia wirująca rura powietrzna. Ogrzane powietrze wznosi się gwałtownym ruchem

spiralnym do góry, gdzie się oziębia, wskutek czego zawarta w nim para skrapla się. Cyklonowi
więc towarzyszą gwałtowne ulewy i — jak zwykle w takich wypadkach — silne wyładowania
elektryczne w postaci piorunów i błyskawic.

Stopnie siły wiatru. Siłę wiatru mierzy się w stopniach od 1 do 12 (jest to tak zwana skala Beauforta):

1. Szybkość 1—1,5 m/sek. — odchyla słup dymu z kamina; 3. Szybkość 4—5 m/sek. — kołysze cienkie gałęzie drzew.
Flagi łopoczą; 5. Szybkość 9—10 m/sek. — kołysze cienkie pnie drzew. Na wodzie wywołuje pieniące się fale; 7.
Szybkość 13—15 m/sek. — wiatr silny. Wywołuje dźwięczenie drutów telegraficznych. Zgina wierzchołki drzew; 9.
Szybkość 19—21 m/sek. — sztorm. Wyrywa dachówki z dachu i cegły z kominów; 11. Szybkość 26—29 m/sek. —
silny sztorm. Wywołuje poważne zniszczenie. Burzy mniejsze budynki

Jak już mówiliśmy, największych zniszczeń dokonują tu huraganowe wiatry wywołane

gwałtownym wirowym ruchem powietrza. A oto wrażenia naocznego świadka niszczycielskiej
działalności cyklonu.

„Tego ranka zorza poranna przesłonięta była czerwonawą mgłą. Później spadł ulewny deszcz. Miastu

groziła powódź.

O godz. 10 rano deszcz ustał. Wszyscy myśleli, że pogoda się poprawi. Wtem usłyszeliśmy ogłuszające

huki piorunów. Błyskawice dosłownie nas oślepiały. Zbliżał się huragan. Nauczeni już doświadczeniem,
zamknęliśmy okiennice i zapaliliśmy w pokojach światło. Na zewnątrz szalał wiatr o niebywałej sile.
Uderzał porywami, których moc nieustannie wzrastała. Dom zadrżał w posadach. Deszcz zmienił się w
bardzo gęsty pył wodny, który zacierał całkowicie zarysy przedmiotów.

Patrzyliśmy na to wszystko przez wąskie szczeliny w okiennicach. Widok był zaiste groźny. Wiatr jakby

kosą podciął wspaniałe drzewa i krzewy w pobliskich ogrodach. Korony palm kokosowych zwisały żałośnie
z połamanych pni.

Nagle nastąpiła cisza. Ale cisza straszna i groźna. Niskie, czarne prawie chmury jakby nas dusiły swymi

potężnymi cielskami — nie było dosłownie czym oddychać. Korzystając z ciszy wyszliśmy na chwilę na
taras. W ogrodzie ujrzeliśmy stos pomieszanych z sobą gałęzi, cegieł i desek, a wszystko to zlepione było

zielonkawym błotem. Cisza trwała około godziny...

Wtem odczuliśmy potężny wstrząs i usłyszeliśmy coś jakby głośny jęk. Huragan uderzył z nową siłą.

Hałas był tak silny, że trudno było odróżnić wycie wiatru od huku piorunów. Przerażeni ukryliśmy się w
wewnętrznej klatce schodowej. Czuliśmy wyraźnie, że nasz piękny murowany dom trzeszczy dosłownie pod
naporem wiatru.

Wreszcie stało się to, czegośmy się najbardziej bali. Nastąpiło tak potężne uderzenie, że zostaliśmy

zupełnie ogłuszeni. Myśleliśmy, że to już nasz koniec. Zamknąłem oczy.

Gdy je znów otworzyłem, dostrzegłem w tumanach kurzu wielką wyrwę. Zapadła ściana szczytowa

naszego domu, a jej odłamki zasypały pokoje na parterze.

Tylko dzięki jakiemuś szczęśliwemu przypadkowi nikt z nas nie poniósł szwanku.
Ryk wiatru uniemożliwił wzajemne porozumiewanie się. Chwyciliśmy się mocno za ręce, aby się w

ciemnościach nie pogubić. Wiatr wdzierał się przez olbrzymi wyłom w ścianie i miotał w nas odłamkami
drzewa i szkła. Deszcz ciął tak mocno, jak grad. Wkrótce nowe potężne uderzenia dały znać, że dom rozpadł
się zupełnie. Ostatnie uderzenie wiatru omal że nas nie pozabijało.

Huragan szalał jeszcze dwie godziny, w końcu jednak zaczął słabnąć.
Oszołomieni jeszcze ogromem niebezpieczeństwa badamy skutki huraganu. Pod stosem desek, belek i

połamanych żerdzi leżały szczątki pokruszonych mebli. Drzwi i okna znaleźliśmy w ogrodzie... Później
dowiedzieliśmy się, że huragan spowodował śmierć 9000 ludzi.”

Tak przeżyli huragan mieszkańcy dużego, mocnego, murowanego domu. Nie trudno sobie

wyobrazić, co działo się z drewnianymi domkami wieśniaków i małymi łodziami rybackimi, które
huragan zaskoczył na morzu.

Szkody, jakie przynoszą cyklony, można porównać tylko ze szkodami spowodowanymi

trzęsieniem ziemi.

W starych kronikach chińskich znajdujemy opis huraganu, który szalał 17 czerwca 1281 r.

Utonęło wtedy 3 500 okrętów i 100 000 żołnierzy.

W roku 1922 tajfun szalejący u południowych wybrzeży Chin spowodował śmierć 70 000

ludzi.

Rok 1954 obfitował w tajfuny, huragany i gwałtowne przemieszczanie się mas powietrznych na

całej kuli ziemskiej. Na przykład we wrześniu nawiedziły Japonię aż trzy tajfuny. Najwięcej szkód
wyrządził trzeci (25 września). Szalał on szczególnie gwałtownie nad wysuniętą na północ wyspą
japońską Hokkaido. Między innymi wywrócił stojący w porcie prom kolejowy, na którym
znajdowały się wtedy cztery pociągi przepełnione pasażerami. Prom zatonął. Zginęło ponad 1200
osób.

Mówiliśmy już, że cyklon tropikalny — to potężny wir powietrzny, którego średnica wynosi

kilkaset kilometrów.

W atmosferze powstają prócz tego jeszcze wiry o znacznie mniejszych wymiarach. Powietrze

jednak wiruje w nich czasami znacznie szybciej niż w cyklonach. Są to trąby powietrzne lub
wodne. Tworzą się one wtedy, gdy masy powietrza w swym ruchu przekroczą pewną określoną
szybkość, co również dzieje się przy ścieraniu się mas powietrza o dużej różnicy temperatur.
Zjawisko to powstaje przeważnie na wysokości chmur i stamtąd dopiero przerzuca się w kierunku
ziemi.

Podajemy tu za autorami radzieckimi Kołobkowem i Miezencewem (Groźne zjawiska

przyrody) bardzo rzeczowy opis trąby powietrznej w Stanach Zjednoczonych, gdzie takie wiry zwą
się tornado. Nazwa ta jest pochodzenia hiszpańskiego i oznacza „obracający się”, „wirujący”.

„W dniu tym, upał był wyjątkowo męczący. Tornado ukazał się na południowym zachodzie w postaci

wiru posuwającego się szybko w kierunku północno-wschodnim. Poprzedziło go ukazanie się obłoku,
którego dolna powierzchnia silnie falowała. Potem z tej falującej powierzchni zaczęły wysuwać się ku
dołowi drobne wyrostki w kształcie wirujących lejków. W ciągu dziesięciu minut to pojawiały się, to
znikały. W końcu jeden z nich zaczął rosnąc w dół. Nieustannie wirując wydłużał się i skracał, wychylał się
to w jedną, to w drugą stronę. Gdy był już w odległości 5—6 km od nas, na spotkanie wysunął się z ziemi
wir kurzu, znacznie szerszy od górnego.

Tymczasem lej powietrzny zbliżał się coraz bardziej ku osiedlu. Oto przebrnął przez rzekę i wpadł na

pierwszy dom, który został w jednej chwili wyrwany z fundamentów, uniesiony i wleczony na przestrzeni

kilkudziesięciu metrów. Oczywiście drewniany budynek w trakcie tej wędrówki rozpadł się zupełnie.
Następną ofiarą tornado padł dom z kamienia. Jakby jakaś niewidzialna ręka zerwała dach, po czym ściany
się zapadły. Później dowiedzieliśmy się, że mieszkańcy tego domu uratowali się w piwnicy.

Tornado sunął już w kierunku zabudowań pana Krona. Ten spostrzegł z dala zbliżające się

niebezpieczeństwo, zwolnił robotników, a sam z rodziną pobiegł szukać schronienia. Ale tak niefortunnie
obrał kierunek, że trąba powietrzna dopędziła całą gromadkę.

Trąba wyglądała potwornie. Podnosiła się, opadała, to zwężała się, to pęczniała. Widok jej tak przeraził

uciekających, że stracili orientację.

Kron, porwany przez trąbę, kilkakrotnie uniesiony i rzucony na ziemię, doznał silnego poranienia

odłamkami drzewa. Starszą jego córkę niósł wir powietrzny 200 metrów, potem rzucił na żelazną kratę,
zabijając na miejscu. Znaleziono później jej nagie ciało wciśnięte w błoto. Starszy syn, porwany na sąsiednie
pole, nie odniósł żadnych większych obrażeń, miał jednak zupełnie podarte ubranie, cały był oblepiony
błotem. Drugiej córce kij przebił kość biodrową. Lekarze wyjęli później z rany kawałki drzewa, dużo brudu,
a nawet gwoździe i słomę.

Kobiety we włosach miały tyle błota, że trzeba było je ostrzyc. Jeden z przechodniów, który szukał

schronienia w posesji Krona i ukrył się w stogu słomy, odbył prawdziwą podróż powietrzną. Trąba porwała
go wraz ze stogiem i pasącym się w pobliżu koniem. Słoma rozleciała się natychmiast. Porwany przez wiatr
człowiek ujrzał unoszącego się obok w powietrzu konia i instynktownie chwycił go za grzywę... Znaleziono
go potem na polu nieprzytomnego, trzymającego kurczowo w jednej ręce czapkę, a w drugiej kłak włosów z
końskiej grzywy...”

Różne kształty trąb powietrznych

Trąba powietrzna powstaje, jak widzieliśmy, w środkowej części chmury burzowej, gdzie prądy

wstępujące są najbardziej gwałtowne. Trzeba dodać, że prądy poziome powietrza muszą przy tym
na wysokości chmury gwałtownie zmieniać kierunek.

Mówiliśmy już, że trąba powietrzna jest wirem w kształcie olbrzymiego leja. Na zewnętrznej

jej stronie powietrze wznosi się gwałtownym ruchem wirowym w górę, wewnątrz zaś takim samym
ruchem spada. Na skutek szybkich obrotów i powstającej stąd siły odśrodkowej główna masa
wirującego powietrza skupia się na zewnętrznej stronie trąby, wewnątrz zaś powietrze jest bardzo
rozrzedzone. Dlatego też trąba powietrzna porywa przedmioty olbrzymią siłą wirowego wiatru,

miota nimi lub wlecze je na duże odległości, a ponadto ssie jak pompa i unosi w górę kurz, piasek,
wodę itd.

Wszystko to może dostać się do chmury i wędrować w niej setki kilometrów, a następnie, gdy

siła prądu powietrznego osłabnie i nie może już unieść „bagażu”, ten spada na ziemię.

Prądy w trąbie powietrznej: przekrój podłużny, B — przekrój poprzeczny

Widzimy więc, że mechanizm działania trąby powietrznej jest dobrze znany i dzięki temu

możemy wyjaśnić wiele zagadkowych i niezwykłych zjawisk.

W 1608 r. mieszkańcy pewnego małego miasteczka francuskiego byli świadkami dziwnego

zjawiska. Spadł niezwykły deszcz. Krople jego miały kolor świeżej krwi. Deszcz pozostawiał
krwawe plamy na odzieży ludzi, na ścianach i na drzewach. Wielu mieszkańców miało
przeświadczenie, że to prawdziwa krew, a najbardziej zabobonni uważali dziwne zjawisko za
zapowiedź straszliwych wydarzeń. Wielu też zaczęło gotować się na śmierć.

Deszcz jednak ustał i ludzie powoli otrząsali się ze strachu. Nie nastąpiły żadne nadzwyczajne

wydarzenia. Nawet najbardziej przerażeni zapomnieli wkrótce o swych obawach.

Historia wspomina wiele wypadków „krwawego deszczu”. Od dawna deszcze takie znane są

we Francji, Włoszech, Hiszpanii i Turcji. Przyczyny tego zjawiska przedtem nie umiano wyjaśnić,
toteż nie należy się dziwić, że oddziaływało silnie na wyobraźnię ludzi i budziło przerażenie.

Oczywiście kler różnych wyznań wykorzystał sytuację tłumacząc, że „krwawy deszcz” to

zapowiedź ,,kary boskiej” za grzechy — w postaci głodu, wojny i zarazy.

Jak tłumaczymy sobie dziś te zjawiska? Znając mechanizm cyklonów i trąb powietrznych,

zrozumiemy je bez żadnych trudności.

Wiemy, że woda w stawach, kałużach i bagnach może przybierać rozmaitą barwę: zieloną,

żółtawą, a nawet rdzawoczerwoną. Mówimy wtedy, że woda „kwitnie”. „Kwitnienie” wody
spowodowane jest masowym rozwojem drobnych, mikroskopijnych żyjątek pochodzenia
zwierzęcego lub roślinnego. Gdy w porze letniej żyjątka te rozmnożą się masowo w wodzie, nadają
jej czasami jaskrawe odcienie.

Często te drobne żyjątka zabarwiają wodę na czerwono. Wyobraźmy sobie, że nad takim

czerwonym stawem przeszła trąba powietrzna, wyssała część wody i uniosła ją z sobą. Wiatr już
dawno ustał, a zabarwiona i rozpylona woda wędruje jeszcze przez pewien czas z burzą. Gdy z
chmury tej spadnie deszcz, będzie na pewno „krwawy”.

Ale mogą być i inne przyczyny spadania „krwawych deszczów”, jeszcze bardziej proste.

Czerwone zabarwienie ich może być spowodowane domieszką czerwonego pyłu, przyniesionego z
odległych krain przez huragany. Większość krwawych deszczów, które padają w krajach
południowej Europy, zawdzięcza swe zabarwienie czerwonemu pyłowi z Sahary. Do tego nie trzeba
nawet trąb powietrznych, wystarczą silne wiatry.

Zdarzają się, ale to już bardzo rzadko, inne jeszcze niezwykłe deszcze, które się dobrze

utrwaliły w pamięci ludzi.

Oto w 1804 r. mieszkańcy pewnego małego miasteczka hiszpańskiego byli świadkami zaiste

przedziwnego deszczu. Z nieba posypała się pszenica. Wkrótce deszcz usypał na ulicach tak grubą
warstwę, że mieszkańcy zaczęli zgarniać ją do koszyków. Nie zastanawiali się nawet nad tym, czy
ten deszcz jest zapowiedzią jakichś groźnych wydarzeń.

Okazało się, że jest to dar trąby powietrznej, która zniszczyła w północnej Afryce w

hiszpańskim Maroku wielkie spichrze z pszenicą. Wessane przez trąbę powietrzną ziarno
powędrowało wraz z trąbą przez Cieśninę Gibraltarską ku wybrzeżom Hiszpanii i dalej w głąb tego
kraju. Tu rozpęd mas powietrza osłabł i pszenica spadła dosłownie na głowy mile zdziwionych
mieszkańców.

Jeszcze bardziej zaskoczeni byli mieszkańcy kołchozu Mieszczery w obwodzie gorkowskim w

Związku Radzieckim, gdy w czasie silnej burzy zamiast gradu zaczęły spadać z nieba stare monety
srebrne z XVI i XVII wieku. Młodzież szkolna i kołchoźnicy zebrali około tysiąca monet.
Widocznie w czasie burzy ulewa rozmyła grunt i obnażyła gliniane naczynie z monetami, zakopane
przed wiekami. Dla przesuwającej się tamtędy trąby powietrznej nie było już trudne rozbicie
garnka, rozsypanie i porwanie w górę monet.

W ten sam sposób można wytłumaczyć także pochodzenie innych niezwykłych „opadów”.

Zanotowano bowiem w kronikach, że wraz z deszczem spadały na głowy ludzi ryby, żaby i
przeróżne zwierzęta wodne. Porwane przez trąbę, odbywały one dalekie podróże w chmurach
burzowych i spadały w sposób zupełnie naturalny, lecz dla zaskoczonych tym ludzi — bardzo
zdumiewający.

*

Z tego wszystkiego, cośmy tu opisali, wynika, że energia słoneczna może mieć nie tylko różne

postacie, ale czasami wywołuje zjawiska budzące powszechną grozę. Trzeba więc było bardzo
wnikliwych obserwacji i badań, aby je wytłumaczyć, a tym samym włączyć do repertuaru znanych
już nam dobrze dzieł i przygód promieni słonecznych na Ziemi.

Czy człowiek potrafi przeciwdziałać tym „groźnym zjawiskom”? Oczywiście. W każdym razie

potrafi zapobiec szkodom przez nie wyrządzonym. Jak już powiedzieliśmy, są to zjawiska nie
należące do normalnych procesów klimatycznych. Ale stacje obserwacji pogody mogą na kilka dni
przedtem uprzedzić drogą radiową o zbliżaniu się i przypuszczalnej trasie cyklonu. Jest to bardzo
ważne dla okrętów na pełnym morzu, które albo kryją się w portach, albo zmieniają kurs, aby
usunąć się z drogi cyklonowi. To samo dotyczy większych łodzi rybackich zaopatrzonych w
odbiorniki radiowe.

X. POBOJOWISKO TYTANÓW

Teren walki

Mówiliśmy już dużo o potędze Słońca i gotowi jesteśmy pomyśleć, że nie ma na Ziemi sił,

które by mogły mu się przeciwstawić. A jednak takie siły istnieją. Są to np. siły, które utrzymują w
skupieniu cząstki skały, czyniąc ją twardą, spoistą. Zna je każdy, kto obrabia kamienie.

Trzeba być bardzo ostrożnym przy opisywaniu zjawisk przyrody. Widzimy np., że silny wiatr

atakuje w polu wysokie drzewo, wygina jego gałęzie, szarpie liście. Drzewo szumi jakby żałośnie,
trzeszczy, gnie się całe... Odnosimy wrażenie, że wiatr usiłuje obalić olbrzyma, który
„rozpaczliwie” mu się przeciwstawia.

Wiatr wygina drzewo stojące na jego drodze, ale nie może z tego powodu „zmienić kierunku”

ani też drzewo nie może „zejść mu z drogi”.

Używając nieścisłych określeń mimo woli przypisujemy martwym przedmiotom, będącym w

ruchu, cechy i intencje ludzkie.

„Na powierzchni Ziemi toczy się od czterech miliardów lat walka między siłami zewnętrznymi

i wewnętrznymi. Siły wewnętrzne budują, a siły zewnętrzne niszczą to, co wewnętrzne zbudowały.”

Wypowiedzi takie znajdujemy w każdym prawie podręczniku o Ziemi. Wszystko to się zgadza,

wszystko odpowiada rzeczywistości. Tylko słowo „walka” powinien sobie każdy wytłumaczyć tak,
jak opisaną wyżej walkę drzewa z wiatrem.

Dwie siły przyrody działające w kierunku przeciwnym spotykają się z sobą. Jeżeli wiatr halny

w Tatrach połamie lub wyrwie z korzeniami sporo drzew, na pewno czytelnik ujrzawszy to powie:
„Oto pobojowisko. W walce z wiatrem drzewa zostały zwyciężone”. A tu chodzi po prostu o to, że
siła wiatru była większa niż siła, z jaką korzenie trzymały się ziemi. Można to matematycznie
obliczyć. Tylko człowiek, dzięki doskonałości swego mózgu, potrafi posługiwać się siłami przyrody
znacznie większymi niż siła jego ciała albo też przy pomocy jednych zwalcza i ujarzmia inne
potężne siły przyrody.

Ale wróćmy do naszego tematu. Mówiliśmy, że potężne zjawiska wywołane przez energię

Słońca, a więc ruchy powietrza, wody itd. działają nieustannie na powierzchni Ziemi — lecz nie
chaotycznie, jakby się na pierwszy rzut oka zdawało. Ruchliwe środowisko powietrzne i wodne
działa jak prawdziwy mechanizm planety.

Moce podziemne

Wiemy już, że Słońce jest olbrzymim źródłem energii. Wywołuje na Ziemi potężne ruchy

powłoki powietrznej i wodnej... Czy jednak na Ziemi nie ma innych źródeł energii?

Odpowiedź na to pytanie znajdziemy zagłębiając się w skorupę ziemską.
Ciepło Słońca ogrzewa powierzchnię naszej planety. Jak głęboko sięga jego działanie?

Zdawałoby się, że skoro Ziemia pochłania promienie słoneczne już na powierzchni, to im głębiej,
tym powinno być zimniej. Ale właśnie jest inaczej. Powie wam to każdy górnik. Otóż od pewnej,
nieznacznej już głębokości kilkunastu metrów temperatura Ziemi, jak stwierdzono, wzrasta średnio
na każde 100 metrów o 3°. Na głębokości 2500 metrów jest już tak gorąco, że człowiek nie może
pracować.

Na głębokości 100 kilometrów temperatura jest wyższa niż w piecu hutniczym, gdzie wytapia

się rudę żelazną, a więc wynosi około 1500°. W tej temperaturze nawet skały ulegają stopieniu.

W czasie wybuchu wulkanów z wnętrza Ziemi wylewa się lawa — ciekła, rozpalona masa

skalna o temperaturze ponad 1000°.

Skąd się wzięło to ciepło wewnątrz Ziemi? Głównym jego źródłem jest ciepło pierwotne, które

zachowało się w jej wnętrzu z czasów, kiedy nasza planeta w zaraniu swych dziejów znajdowała się

w stanie ognistopłynnym*. Istnieje jeszcze jedno źródło ciepła wewnątrz Ziemi. Niektóre skały
zawierają ciała promieniotwórcze. Ulegają one przemianom, w czasie których wydziela się ciepło.
Ciepła tego wewnątrz skorupy ziemskiej jest jeszcze dość, aby utrzymać na głębokości 100 km i
głębiej temperaturę ponad 1000°. Do powierzchni Ziemi jednak dochodzi go mało, pięć tysięcy
razy mniej niż ciepła słonecznego, tak iż nie wywiera ono praktycznie żadnego wpływu na zjawiska
zachodzące w atmosferze.

Ciepło wydzielone w czasie przemian pierwiastków promieniotwórczych wywołuje ruchy mas

skalnych, które z kolei powodują zmiany w skorupie ziemskiej. Kto był świadkiem wybuchu
wulkanu, ten pozbył się na pewno wątpliwości co do tego, że pod skorupą masy skalne są bardzo
rozgrzane. Wybuchy takie zdarzają się co pewien czas w pewnych okolicach kuli ziemskiej i
usypują duże niekiedy góry wulkaniczne. Niewielkie stożki, wysokości kilkuset metrów, powstają
nieraz w ciągu kilku dni. Wybuchom towarzyszą wylewy roztopionej masy skalnej — lawy, która
zalewa czasami duże obszary w pobliżu wulkanów.

Wybuchy wulkanów, bardzo groźne i przerażające dla okolicznych mieszkańców, występują

tylko w pewnych okolicach kuli ziemskiej i trwają zwykle kilka lub kilkanaście dni.

Wybuch wulkanu

Na powierzchni Ziemi nie powodują większych zmian. O wiele groźniejsze są inne zjawiska

wywołane przez siły działające wewnątrz Ziemi — wstrząsy skorupy ziemskiej, czyli trzęsienia
ziemi. Są one krótkotrwałe, ale obejmują duże obszary. Szczególnie groźne są dla dużych skupisk
ludzkich, dla miast, gdzie burzą w ciągu kilku minut domy grzebiąc pod gruzami tysiące ludzi.

Na pewnych określonych obszarach kuli ziemskiej, z którymi są związane, nie wywołują one

jednak większych zmian na powierzchni.

Istnieją też ruchy skorupy ziemskiej niedostrzegalne dla człowieka, gdyż działają bardzo

powoli, ale stale, w ciągu milionów lat. Powodują one stałe, powolne podnoszenie się lądów lub
dna morskiego, opadanie lądów i zalewanie ich przez morze oraz fałdowanie i pękanie skorupy
ziemskiej.

Fałdowanie skorupy ziemskiej — to jakby tworzenie się potężnych zmarszczek, z których

powstają podłużne łańcuchy górskie — takie jak nasze Beskidy, Tatry czy Sudety, jak Alpy
Pirenejskie i Bałkany — w Europie, lub najwyższe góry na świecie — Himalaje w Azji. Jest ich

* Według najnowszej teorii pochodzenia układu słonecznego opracowanej przez radzieckiego uczonego,

akademiika Szmidta Ziemia, która powstała z cząstek pyłowych jako ciało chłodne, na skutek procesów zachodzących
w jej wnętrzu i na powierzchni uległa później rozżarzeniu, a pierwotna skorupa ziemska stała się w tym stadium
ognistopłynną. Pozostałością tego stanu jest ciepło wewnętrzne, którego przejawami są wybuchy wulkanów, wylewy
law i ruchy górotwórcze.

dużo na powierzchni Ziemi. Są wśród nich bardzo wysokie, których grzbiety mają wysokość 6000
—7000 m (Himalaje), są też niższe, jak Alpy lub Pireneje, osiągające 4000—5000 m, albo jak
nasze Tatry — 2000 m. Są też jeszcze niższe, np. Góry Świętokrzyskie, których wysokość dochodzi
tylko do 400—500 m.

Wszystkie te łańcuchy górskie powstały w

wyniku fałdowania skorupy ziemskiej. Uczeni
mówią o jednych, że są to góry młode, o innych
znów, że stare. Co to znaczy? Ziemia istnieje około
pięciu miliardów lat. Więc góry stare — to takie,
które powstały przed setkami milionów lat, a
młode musiały powstać przed kilkudziesięciu
milionami.

O ile działanie wulkanów i trzęsienia ziemi są

krótkotrwałe, gwałtowne, rzucające się w oczy, to
powstawanie, a właściwie wydźwiganie się gór
trwa bardzo długo — dziesiątki milionów lat...

Ale już od samego początku góry atakowane

są przez Słońce i jego pomocników — wodę i
powietrze.

Potok wrzącej lawy

Góra Tent-Peak w Himalajach, około 7000 m wysokości

Góry stare

Niewidzialny ząb czasu

Przenieśmy się znów w krainę wyobraźni. Ktoś, kto żył sto milionów lat, sfilmował w ciągu

swego długiego życia powstawanie łańcucha górskiego. My zaś ten film, którego nakręcanie trwało
tak długo, wyświetlamy na jakimś fantastycznym aparacie. Gdybyśmy wyświetlali go z niesłychaną
szybkością, w ciągu kilku godzin zobaczylibyśmy zaiste zdumiewający widok. Oto z morza
wyłania się dno, początkowo w postaci podłużnych wysp, później ukazują się potężne fałdy
ziemskie, które jakby wypchnięte jakąś olbrzymią siłą, piętrzą się i wydźwigają coraz wyżej.
Równocześnie — widzimy — atakuje je jakaś niewidzialna siła. Fałdy pokrywają się poprzecznymi
bruzdami, które rozcinają wierzchołki grzbietów na poszczególne szczyty. Wrzynają się coraz
głębiej, tworzą doliny. Ze zboczy gór spada bez przerwy deszcz kamieni. Powierzchnia skalna
nieustannie pęka, rozdrabnia się, a gruz zsypuje się po zboczach i wypełnia doliny.

Dostrzegamy też, że gdy góry się wypiętrzyły ponad

wysokość kilkuset do tysiąca metrów, częściej zbierają się
na ich zboczach chmury, częściej padają deszcze, sieć
potoków i strumieni spływa zboczami. One to właśnie
żłobią zbocza, znoszą w dół masy głazów, które odpadają
ze zboczy skalnych...

Dopóki góry się wypiętrzały, siły niszczące nie mogły

im podołać, ale gdy unoszenie w górę fałdów ustało,
wtedy siły niszczące miały już całkowitą przewagę.

Na naszym filmie widzimy też, jak góry stopniowo

się obniżają. Nieustannie kruszeją wierzchołki i sypią się
z nich kamienie. Pogłębiają się doliny, coraz bardziej
wcinają się w nie potoki. W końcu widzimy, że z
potężnych grzbietów pozostały malownicze wzgórza.
Nikt nie domyśliłby się, że były one kiedyś
niebotycznymi grzbietami.

Po łagodnych zboczach nie spadają tak masowo

kamienie, nie spływają tak gwałtownie wody. Szczątki
gór obniżają się, ale już nie tak prędko jak wysokie
masywy górkie. Siły zewnętrzne jednak nie dadzą za
wygraną, dopóki nie wyrównają ich niemal całkowicie.
Taki los czeka Góry Świętokrzyskie za kilka milionów lat.

Domyślacie się, kto był sprawcą tego zniszczenia.

Zbadamy tę sprawę na miejscu.

Stopniowe wyrównywanie się krajobrazu górskiego

Słońce „kruszy” skały

Mówimy: „twardy jak skała, odporny jak skała”. Skała jest symbolem twardości i spoistości.
Najlepiej wie o tym ten, kto musi skały wyłamywać, ciosać lub rozbijać. Od czasu jednak, gdy

zaczęto je rozsadzać przy pomocy materiałów wybuchowych, stały się wobec człowieka znacznie
uleglejsze.

Pójdźmy w Tatry, do pięknych dolin i spróbujmy się wspiąć na jakieś gołe zbocze, choćby nad

Morskim Okiem. Najpierw musimy przebrnąć przez olbrzymie usypiska skalne. Dobrze je zna
każdy turysta. Chodzenie po nich nie należy do przyjemności ani nie jest tak całkiem bezpieczne.
Kamienie wciąż usuwają się spod nóg. Skąd się tu wzięły? Prosty wniosek, strome zbocze górskie
rozsypuje się widocznie samo.

Spróbujmy jednak wejść wyżej. Zobaczymy tu zbocze górskie zbudowane z twardej skały

granitowej. Czy jest ono gładkie? Nie, pełno tu wystających gzymsów, szczelin, spękań itd.
Pomagają nam one przy wspinaniu się. Chwytamy rękami za wystający głaz — i wtem czujemy, że
zaczepienie nie jest pewne. Całe szczęście, że mamy mocne oparcie pod nogami. Występ skalny,
którego uchwyciliśmy się, oderwał się od skały, potoczył się w dół, porwał za sobą inne, leżące
nieco niżej głazy, te z kolei potrąciły dalsze — i oto na dno zsunęła się cała lawina kamieni.

Coś tu nie jest w porządku. Widać, że opoka skalna także z czasem kruszeje.
Nawet skały granitowe nie są wieczne i nie znoszą zbyt gwałtownych zmian temperatury.

Wyjaśnimy tę sprawę.

Otóż skała na zboczu, oświetlona czasami w południe przez prawie prostopadle padające

promienie słoneczne, silnie się ogrzała. Słońce zaszło, powietrze się oziębiło. Skała jeszcze w głębi
jest ciepła, a na powierzchni już stygnie, kurczy się. W tak sztywnym ciele jak skała powoduje to
pęknięcia; powstają szczeliny, które są wrotami dla różnych sił niszczycielskich.

Jeszcze większe przeobrażenia zachodzą w skałach w związku ze zmianami pór roku. Po lecie,

kiedy skała stopniowo ogrzewa się do głębi i rozszerza, następuje zima. Skała zaczyna się oziębiać i
kurczyć od powierzchni; wtedy istniejące już szczeliny pogłębiają się jeszcze. Do utworzonych na
skutek spękań w skale szczelin dostaje się woda, która w czasie nocnych przymrozków lub w
okresie zimowym zamarza. Lód, jak wiemy, ma objętość większą niż woda, z której powstał. Na
skutek tego szczeliny ulegają poszerzeniu, spoistość skał zostaje jeszcze bardziej osłabiona.

I oto z każdym dniem, z każdym rokiem szczeliny przenikają coraz głębiej w masyw skalny,

przecinają się z sobą, krzyżują, tak że niejeden kawał skały zostaje właściwie całkowicie odłupany
od skały macierzystej. Wystarczy na niego nastąpić lub uchwycić się go, aby z łatwością oddzielił
się i potoczył w dół.

Odłamane kawałki ulegają dalej temu procesowi, rozdrabniają się coraz bardziej. Widzimy je w

usypisku na zboczach gór, jak leżą sobie ładnie rozsegregowane: największe, jako cięższe — na
dole, a najmniejsze na górze.

Taki proces odbywa się wszędzie na kuli ziemskiej, gdzie skały wystawione są bezpośrednio na

działanie Słońca. Zaznacza się to szczególnie silnie w krainach o klimacie suchym, o bardzo małym
zachmurzeniu, np. w pustyniach Azji Środkowej lub na Saharze.

W Azji, na pustyni Gobi, skały ogrzewają się w dzień do +15 lub +20° C; w nocy oziębiają się

do —25° C, a czasami do —40° C.

Skutek tego jest łatwy do przewidzenia. Obszary o tak suchym klimacie pokryte są odłamkami

kamieni, żwirem i piaskiem.

Geolog niemiecki Fraas obserwował w Egipcie, gdzie klimat jest pustynny — gorący i suchy,

jak wieczorem, gdy kamienie zaczynały stygnąć, pękały w prost pod nogami i rozsypywały się na
ostre odłamki.

Jeszcze szybciej odbywa się ten proces w krajach gorących i wilgotnych, gdzie na gorące,

rozżarzone słońcem kamienie spadają ulewy chłodniejszej wody. Woda w zetknięciu z rozgrzanymi
kamieniami szybko paruje, parowanie zaś ochładza powierzchnię kamieni, które kurczą się i pękają.

Dlatego też niszczenie skał w klimacie gorącym postępuje bardzo szybko i sięga daleko w głąb.

Podczas wierceń w Brazylii stwierdzono, że twarde skały podobne do granitów, zwane gnejsami,

były popękane i zniszczone przez wietrzenie do głębokości 400 metrów.

Wietrzenie skał w Azji Środkowej

Podobne procesy zachodzą także na dalekiej północy. Nawet i tu skały nie pokryte śniegiem

ulegają spękaniu pod wpływem różnic temperatury, jakie powoduje nawet słabo grzejące Słońce.

Następnie do szczelin dostaje się woda, wypełnia je, a gdy w nocy zamarza w nich na lód —

szczeliny ulegają rozsadzeniu, a spoistość skały rozluźnia się jeszcze bardziej.

Wskutek działania wody na skały jesteśmy często świadkami „tajemniczych” zjawisk. Oto w

nocy odrywa się od skały wielki głaz, zsuwa się nieco, ale nie spada. Nad ranem jednak nie
wiadomo czemu rozpada się na mniejsze części i rozsypuje po zboczu. Gdy sprawdzimy, co się
stało, okazuje się, że i on miał szczeliny wypełnione lodem, który sklejał mniejsze odłamki, a gdy
Słońce przygrzało i lód stopniał, części głazu rozpadły się.

Gdy patrzymy na potężne góry, groźne, strome skały, które, jak

się wydaje, stoją „od początku świata” niezachwiane i mocne,
musimy sobie uświadomić, że wszystko to nieustannie, wszędzie, w
każdym niemal miejscu jest niszczone, rozsadzane, rozpuszczane i
wypłukiwane. A gdy sobie wyobrazimy, że podobny proces odbywa
się już od setek tysięcy i milionów lat, łatwo zrozumiemy, że z
potężnych masywów gór pozostaje niekiedy tylko rumowisko.

Ale jaki jest dalszy los niszczonych skał? Czy Słońce „zadowala

się” tym, że rozbiło skałę na odłamki?

Otóż nie — i teraz odłamy skał nie zaznają spokoju; siły

wietrzenia działają dalej tak długo, dopóki nie rozdrobnią wielkiej
skały na piasek lub glinę. Kamień piaskowiec rozsypuje się na piasek,
granit — na piasek i glinę.

Jeżeli produkty wietrzenia powstały na zboczach pochyłych lub

stromych, nie pozostają one na miejscu, lecz pod wpływem własnego
ciężaru staczają się w dół i tworzą usypiska, które powoli zsuwają się
dalej i zasypują dno doliny. Tam ulegają w dalszym ciągu wietrzeniu.
Wkrótce pokrywa je roślinność.

Na zboczach łagodnych i na równinach powierzchnia skalna

pokrywa się zwietrzałą warstwą ochronną, która pozostaje na miejscu.
Jest to najważniejszy produkt niszczenia skał przez Słońce,
odgrywający olbrzymią rolę w rozwoju życia na Ziemi, gdyż z niego
powstaje gleba.

Powstawanie gleby

Na przekroju skały możemy łatwo dostrzec, jak tworzy się ta wierzchnia warstwa.
U stóp urwiska widzimy jeszcze twardy, jednolity kamień, poprzerzynany szczelinami, wyżej

nieco odłamki i kawały luźne, jeszcze wyżej mniejsze odłamki zmieszane z piaskiem lub gliną, a na
szczycie urwiska mamy grubą warstwę ciemnej ziemi, przerośniętej korzeniami roślin. Jest to
właśnie gleba.

Tak więc ostatecznym produktem działalności Słońca, pozostającym na lądzie, jest gleba, bez

której nie moglibyśmy sobie wyobrazić życia większości roślin, rolnictwa, a zatem cywilizacji i
kultury.

Widzimy więc, że bez wietrzenia nie byłoby gleby*, a bez niej większości roślin lądowych,

które są podstawą życia zwierząt i człowieka.

Woda — burzące narzędzie Słońca

Starożytni Rzymianie mieli przysłowie świadczące o ich wnikliwej spostrzegawczości. Mówiło

ono, że „kropla żłobi kamień nie siłą, lecz ciągłym padaniem”. Głębokie zrozumienie tej prawdy
przyczyniło się do utrwalenia nowego poglądu na dzieje i rozwój Ziemi.

Dziś każdy dobrze rozumie, że zmiany mogą zachodzić szybko i gwałtownie lub w ciągu

długiego czasu, lecz stale — i tak powoli, że dla ludzkiego oka są niedostrzegalne. Dostrzegamy
wtedy tylko ich wyniki.

Wiemy już, że lądy stanowią zaledwie 29% powierzchni kuli ziemskiej; reszta, tj, 71%; pokryta

jest powłoką wodną o przeciętnej grubości 3,8 km. Lecz woda obejmuje nie tylko 2/3 obszarów
Ziemi. Przenika bowiem do gleby i krąży pod powierzchnią lądów. Czasami zamienia się w gaz —
parę wodną, która unosi się i przesyca powietrze do górnej prawie granicy troposfery. Później spada
na ląd, spływa z miejsc wyższych lub też przesącza się przez glebę do szczelin w skałach. Czasami
urządza sobie dłuższy jakby postój na lądzie, trwający dziesiątki tysięcy lat, kiedy to zamieniona w
lód, przybiera postać lodowca lub wiecznej marzłoci.

Na powierzchni lądu, jak mówiliśmy, powłoka wodna nie jest jednolita, lecz tworzy mniej lub

bardziej gęste sieci rzek, jezior, bagien, a ponadto zajmuje olbrzymie przestrzenie w postaci wód
podziemnych, wiecznych śniegów i lodowców.

Wszystkie wody powierzchniowe i gruntowe tworzą na lądzie prawie ciągłą (choć tego nie

widzimy) powłokę wodną, która łączy się z wodami oceanicznymi. Między obszarem oceanów i
obszarem lądów zachodzi nieustanny, wieczny związek, utrzymywany dzięki ruchliwości wody.

Zbadajmy to nieustanne krążenie wody w przyrodzie.
Uczeni obliczyli, że niektóre rzeki wlewają w ciągu roku do morza ponad 1000 kilometrów

sześciennych wody. Skąd mają one tak olbrzymie masy wody i jak mogą je pomieścić? Odpowiedź
brzmi: tyle wody przepływa przez koryta rzek w ciągu roku, a otrzymują ją z opadów
atmosferycznych.

Skąd się biorą w atmosferze tak olbrzymie masy pary wodnej?
Przypomnijmy sobie, że pod wpływem ciepła słonecznego z oceanu światowego wyparowuje

rocznie 300 000 km

3

wody.

300 000 km

3

wody — to ilość, która mieści się w niewielkim morzu. Lecz 270 000 km

3

wraca

w postaci opadów do morza, a 30 000 km

3

wody uniesionej przez wiatry zasila lądy w postaci

deszczu, śniegu, gradu, rosy itp. Wzniesienia lądów nie są przecież wszędzie równe i woda jako
ciecz spływa coraz niżej, a najniższym miejscem jest właśnie poziom morza. Toteż cała ta masa
wody wraca różnymi drogami z lądów do oceanu światowego.

Jest to olbrzymi mechanizm, prawdziwe „perpetuum mobile”, które zawdzięcza swą energię

Słońcu.

* Wietrzenie skał nie jest oczywiście jedynym czynnikiem powstawania gleby. Bardzo doniosłą rolę w tworzeniu

się gleby odgrywają również drobnoustroje i rośliny.

Powietrze znad morza przesuwa się na lądy, a oziębiając się wydziela nadmiar wilgoci w

postaci pary wodnej. Para skrapla się tworząc opady, które w końcu — zależnie od tego, czy są
śniegiem, gradem czy deszczem — zamieniają się na ziemi w wodę.

Uniesiona znad morza woda posiada dużo energii, która w czasie spływania do miejsc niższych

wykonuje olbrzymią pracę, podobnie jak kamień uniesiony do góry i opuszczony na ziemię.

Działanie tego wspaniałego mechanizmu o napędzie słonecznym nazywa się krążeniem wody

w przyrodzie. Jak w każdym porządnie prowadzonym przedsiębiorstwie możemy i tu obliczyć
przychód i rozchód — w tym wypadku ilości wody lub ilości energii, której woda dostarcza;
możemy nawet zrobić bilans. W tym olbrzymim mechanizmie krążenia wody są pomniejsze kółka,
które mają swoje własne bilanse wodne, dające się obliczyć.

Jak wynika z tego, co powiedzieliśmy, atmosfera, powłoka wodna i skorupa ziemska

oddziaływają na siebie wzajemnie, przy czym najważniejszym pośrednikiem między nimi jest
atmosfera, która stale porywa wodę z oceanu powietrznego i przenosi ją na ląd. Mechanizm
działania wody jest także bardzo skomplikowany.

Woda niewidzialna

Jak już mówiliśmy, przeciętny człowiek nie zdaje sobie z tego sprawy, że prawie wszędzie na

kuli ziemskiej pod powierzchnią lądów istnieją olbrzymie, podziemne masy wód. Odgrywają one
wielką rolę w kształtowaniu się powierzchni Ziemi i w życiu roślin, a poza tym stanowią główne
źródło wody, bez której niemożliwa by była gospodarka ludzka.

Mowa tu o wodach gruntowych, które biorą poważny udział w procesie krążenia wody w

przyrodzie.

Nie wyobrażajmy sobie jednak tych wód w postaci podziemnych rzek, jezior czy potoków.

Wody gruntowe przeważnie znajdują się w piaskach, żwirach, w szczelinach skalnych itp. Czasami
są to wody szczelinowe, przyciągane przez cząsteczki skalne. Skała może być tak przesiąknięta
wodą, że gdy wybijemy w niej otwór pionowy, to po pewnym czasie wypełni go przesączająca się
woda. Otrzymamy wtedy studnię.

Pochodzenia wód gruntowych łatwo się domyślić. Powstają właśnie z opadów

atmosferycznych. Toteż poziom ich pod ziemią podnosi się w czasie lat deszczowych, a opada w
czasie posuchy.

Wody gruntowe spływają podobnie jak wody w rzekach, jest jednak pewna zasadnicza różnica.

Spływanie to należy raczej nazwać przesączaniem się; szybkość jego jest bardzo mała, wynosi kilka
metrów na dobę. Ale zdarza się niekiedy, że i podziemne wody płyną w szczelinach skalnych z
dużą szybkością.

Tam gdzie wody gruntowe sięgają powierzchni Ziemi, występują źródła. Woda źródlana

przechodzi przez warstwy ziemi — jak przez filtry.

Tysiącami dróg wędrują wody pod ziemią. Po drodze zabierają z sobą sole mineralne,

przenikają do korzeni roślin, podnoszą się w łodygach — i gdy dojdą do liści, ruszają znów w drogę
powietrzną, wyparowują.

Wody te dostarczają wilgoci oazom w pustyni.
Wydobyte przez człowieka na powierzchnię ziemi, wrą w kotłach parowych elektrowni, fabryk,

parowozów i okrętów. Płyną rurami wodociągowymi i ulegają najrozmaitszym przemianom w
wielkich fabrykach chemicznych.

Jeżeli napotkają po drodze koło młyna wodnego lub turbiny elektrowni na rzece — mielą mąkę

i wprawiają w ruch maszyny.

Dokonują tysięcy najrozmaitszych prac. Bez tych wód nie byłoby życia na Ziemi.
Rzeka w swym górnym biegu, gdzie spadek jest najbardziej gwałtowny, wykonuje największą

pracę niszczącą. Działanie rzeźbiące wody nazywa się erozją (od łacińskiego słowa erodere —
rozmywać, niszczyć, wyżerać).

Na czym polega erozja?

Na spłukiwaniu i ścieraniu. Woda bieżąca spłukuje, zmywa to wszystko, co przygotowało

wietrzenie; oprócz tego unosi piasek, żwir i większe kamienie, które ulegają ścieraniu i szlifowaniu,
a jednocześnie drążą dno doliny rzecznej, nawet gdy zbudowane jest z najtwardszych skał.

Znamy bardzo wiele przykładów w Tatrach, Pieninach i Beskidach, gdzie niewielkie

stosunkowo potoki górskie wycinają głębokie doliny w najtwardszych skałach. Każda dolina
rzeczna jest wyrzeźbiona przez wodę. Szczególnie piękne i głębokie doliny rzeźbi rzeka Kolorado
w Ameryce Północnej; doliny takie nazywają się kanionami (czytaj — kenionami).

Dzięki swej sile płynąca woda może odrywać od skał cząstki mineralne i unosić je z sobą. Im

bardziej strome jest nachylenie terenu, tym większa jest ilość spływającej na raz wody, tym
silniejsze jest spłukiwanie. Obserwujemy to w rzekach górskich. A ponieważ cała prawie
powierzchnia lądów pokryta jest gęstą siecią rzeczną (nawet przez pustynie płyną czasem rzeki
okresowe), w ciągu milionów lat cały ląd ulega procesowi rzeźbienia i obniżenia. Góry zamieniają
się w pagórki, tak że w końcu krajobraz staje się nizinny.

Niszczycielskie działanie fal morskich

Lądy otoczone są ze wszystkich stron oceanami. Ocean rzadko kiedy jest spokojny. Nawet gdy

wiatr ucichnie zupełnie, fale długo jeszcze poruszają masą wód. Działalność wody morskiej
zaznacza się silniej dopiero na wybrzeżach stromych. Tu fale biją z niewiarygodną czasami siłą. Na
przykład na skalistym wybrzeżu szkockim uderzają z siłą 3 ton na powierzchnię 1 m

2

wybrzeża,

zimą — z siłą 10 ton, a w czasie silnych sztormów — 30 ton. Podczas silnej burzy fale przesunęły
tu o 4 metry molo betonowe o ciężarze 800 ton.

Toteż sile tej nie mogą oprzeć się nawet najtwardsze skały. Stopniowo ulegają spękaniu,

zżarciu, spulchnieniu, a zbudowane z nich brzegi — wykruszeniu.

Proces ten odbywa się powoli.
Czy wiecie, że wybrzeża kanału La Manche, oddzielającego Anglię od Francji, cofają się o 2

metry na rok? W Kołobrzegu morze posuwa się w głąb lądu rocznie od 0,5 do 1 metra. Pewien
półwysep we Francji na Oceanie Atlantyckim został skrócony w ciągu 27 lat o 635 metrów.

Już w czasach nowożytnych ludzkość była świadkiem znikania całych wysp, rozmytych przez

fale.

Jeszcze silniej działają fale morskie tam, gdzie wybrzeże się zapada. Wtedy to morze wdziera

się głęboko w ląd, zalewa niziny, góry zamieniają się w odosobnione wyspy, które, atakowane przez
fale ze wszystkich stron, tym łatwiej ulegają zniszczeniu. Gdy ląd taki znów się wyłoni, jest już
zupełną równiną.

Oczywiście należy dodać, że odporność na działanie fal zależy od tego, z jakich skał

zbudowane jest wybrzeże.

Lód także jest narzędziem Słońca

Woda przybierać może postać ciała stałego — lodu. W obiegu wody w przyrodzie rola lodu jest

dość szczególna.

Na początku rozdziału na str. 118 mówiliśmy, że mechanizm obiegu wody da się ująć

następująco: morze — powietrze — ląd — morze. Należy dodać, że woda wyparowująca z morza
dokonuje tego obiegu bardzo szybko, 3 razy do roku.

Ale czasami powstają komplikacje. W krajach polarnych lub w wysokich górach para wodna

opada w postaci śniegu, który nigdy nie topnieje. Czy zatem gromadzi się ciągle? Czy woda w tej
postaci całkowicie „wychodzi z obrotu”? Rzeczywiście w okolicach podbiegunowych i na
szczytach wysokich gór temperatura nawet latem, gdy Słońce grzeje, nie jest nigdy tak wysoka, aby
masy śniegu mogły stopnieć. Wynikałoby stąd, że grubość powłoki śnieżnej powinna być coraz
większa, a poziom oceanu musiałby stopniowo opadać.

Jak uczestniczy śnieg w obiegu wody w przyrodzie?
Gromadząc się na przykład w górach doszedłby w ciągu tysięcy lat do olbrzymiej grubości,

gdyby nie zsuwał się ku dolinom w postaci lawin i lodowców. Pod ciśnieniem warstw górnych
śnieg osiada, zamienia się w coś pośredniego między śniegiem a lodem. Jest dość plastyczny i
ulegając prawom ciążenia, tak jak i woda, spływa w dół do miejsc, gdzie jest już cieplej, gdzie
ulega topnieniu. Woda, która z niego powstała, tworzy liczne potoki, a nawet daje początek rzekom
(Rodan we Francji i Ren w Niemczech). Tak samo lodowce pokrywające Antarktydę i Grenlandię
spływają powoli ku morzu, gdzie tworzą góry lodowe.

Musimy objaśnić wyrażenie „lodowce spływają”. Szybkość ich spływania wynosi od 10 do

kilkuset metrów na rok. Ale przyroda ma do dyspozycji miliony, miliony lat.

Czy lodowce przyczyniają się do niszczenia form powierzchni Ziemi?

Lody polarne

Tak, i to w znacznym stopniu. Woda spływając z gór niszczy skały, zabiera gruz skalny, toczy

go i osadza, ale dzięki swej płynności trze raczej słabo, porywa przeważnie drobne kamienie.
Wyjątkowo tylko przy bardzo wielkich powodziach górskich — siła wody jest tak olbrzymia, że
potrafi porwać większe głazy.

Ślady działalności lodowca. U góry — bruzdy na skałach, u dołu — „młyny lodowcowe”. Strumienie wody spływające
do szczelin lodowca obtoczyły zaokrąglając głazy, które swym ruchem wyżłobiły okrągłe zagłębienia w skałach

Lodowiec swym twardym, choć jednocześnie plastycznym „cielskiem” wywiera na podłoże

skalne olbrzymie ciśnienie. Porównajmy cyfry: 1 m

3

śniegu waży 85 kg, 1 m

3

firnu* — 500—600

kg, 1 m

3

lodu — 960 kg. Jeżeli więc grubość lodu w lodowcu wynosi 100 m, to na 1 m

2

powierzchni ciśnie około 100 ton. W lodowcach Grenlandii, których grubość wynosi 1000 m,
ciśnienie na 1 m

2

wynosi 1000 ton.

Jeżeli uprzytomnimy sobie, że na dnie lodowca skały pękają i kruszeją, że ten olbrzym wlecze

je z sobą żłobiąc dno jak pilnikiem, zobaczymy, jakiego zniszczenia dokonuje na powierzchni skał,
jak żłobi doliny w górach, zanim stopnieje i zwróci wodę oceanowi.

Działalność lodowców i lawin stanowi część mechanizmu obiegu wody, który działa w bardzo

powolnym tempie, ale równie skutecznie, jak inne siły niszczące.

* Śnieg na powierzchni warstwy ulegając wielokrotnemu topnieniu i zamarzaniu tworzy ziarenka lodowe. Jest to

szreń. Cała warstwa śniegu przemienia się w masę złożoną przeważnie z drobnych bryłek lodu — czyli w firn.

Wiatr

Dowiedzieliśmy się już, jakie to siły nieustannie niszczą i wygładzają powierzchnię lądów.

Widzieliśmy, jak zdradliwe jest wietrzenie, jak przenika ono w głąb najtwardszych skał, jak
rozsadza je od wewnętrz. Poznaliśmy, jak żłobi skały woda, a jeszcze skuteczniej lód.

A teraz przekonamy się, że nawet powietrze w postaci wiatru potrafi wespół ze wspomnianymi

już czynnikami dokonać olbrzymich przemian na powierzchni Ziemi.

Działalność wiatru ujawnia się wszędzie na powierzchni Ziemi tam, gdzie nie chroni jej

roślinność — na wysokich szczytach, w dolinach rzek, na brzegach jezior i mórz. Ale prawdziwym
królestwem wiatru na lądzie są pustynie, gdzie powierzchnia Ziemi prawie zupełnie pozbawiona
jest szaty roślinnej.

Jak już mówiliśmy, wietrzenie skał w pustyniach odbywa się szczególnie intensywnie, toteż

gromadzą się tam duże ilości luźnego materiału skalnego. Woda przenosi go tylko w dół, natomiast
wiatr może unosić warstwę rozdrobnioną, taką np. jak pył, do góry i osadzać ją nieraz w miejscach
wyżej położonych.

Wiatr za pomocą przenoszonego materiału skalnego, zwłaszcza piasku, wywiera silne działanie

niszczące na powierzchnię skał, w które uderza. Każde ziarenko stanowi maleńki pocisk, którego
uderzenie odbija od skały jej cząstki pozostawiając drobną bliznę. Drobne odłamki oderwane od
skały wiatr porywa i unosi. Powierzchnia ulega powolnemu wyżeraniu — silniej w miejscach gdzie
skała jest miększa, słabiej tam, gdzie jest twardsza.

Jak okiem sięgnąć widać płaską powierzchnię pustyni, zupełnie pozbawioną roślinności,

pokrytą gdzieniegdzie kamieniami, które oparły się działaniu wietrzenia. Pył i piasek miejscami
całkowicie wywiany i przeniesiony w inne miejsce, większe kamienie, które rozpadają się na miał,
także w końcu ulegną wywianiu. Równocześnie milimetr po milimetrze wiatr zwiewa ze skał górne
warstwy, obnażając teren, który byłby z czasem pokryty przez produkty wietrzenia, gdyby ich
wciąż nie zdmuchiwał wiatr.

Wiatr unosi wysoko w powietrze drobne cząstki pyłu w postaci tumanów kurzu; cięższe zaś,

jak piasek i drobne kamyki — toczy po ziemi. Siła nośna wiatru jest znacznie mniejsza niż wody,
ale ponieważ poruszają się duże masy powietrza, skutki działania tej siły, czyli zwiewanie —
deflacja, są bardzo znaczne.

Deflacja i erozja wodna działają w sposób zupełnie odmienny. Erozja powoduje zmiany w

dolinach rzek; deflacja natomiast — na całej powierzchni owiewanej przez wiatr. Pod jej
działaniem znikają całe wyżyny, zostają tylko skały odporniejsze.

Skały bardziej miękkie niszczone są do tego stopnia, że pozostają po nich zagłębienia otoczone

skałami twardszymi, bardziej odpornymi na działanie wiatru.

Pył wywiany z pustyni przenosi się dalej. Znad Sahary wędruje daleko nad Atlantyk. Czasami

burza pyłowa zawlecze go do Europy aż po Skandynawię.

Wiatry z pustyń Azji Środkowej przynoszą pył do Rosji środkowej, wydmuchują go z pustyni

Gobi i osadzają na olbrzymich obszarach granicznych — w górach i na nizinie chińskiej. Z pyłu
tego powstaje żyzna gleba, zwana lessem, która czyni z niektórych prowincji chińskich prawdziwe
spichlerze.

*

Poznaliśmy niszczące siły wody i wiatru, które nieprzerwanie działają na powierzchnię skorupy

ziemskiej dążąc do całkowitego jej wygładzenia.

Wiemy dzisiaj dokładnie, że wiele niebotycznych łańcuchów górskich spotkał już taki los.
Mimo to strzelają jeszcze dziś w niebo wysokie szczyty gór, a 20% powierzchni lądów wznosi

się powyżej 1000 metrów. Czyż te góry nie ulegną nigdy siłom zniszczenia? Kiedyś to nastąpi,
możemy nawet obliczyć mniej więcej, w jakim czasie. Ale obok tych sił niszczących działają mniej
dostrzegalne, ale niemniej potężne siły budujące, które wydźwigają lądy i wypiętrzają góry.

I znów woda i powietrze zaczną swą niszczycielską pracę, walkę z wieloma wyniosłościami.

Słońce nie „znosi” wystających na powierzchni Ziemi przeszkód, lecz niszczy je nieustannie,
posługując się mechanizmami, które opisaliśmy.

XI. PRZYGODY PROMIENIA, KTÓRY ZGASŁ,

ALE NIE ZGINĄŁ

Biosfera — sieć do chwytania promieni

Jak długo gości promień Słońca na Ziemi? Mimo że się ukrywa i przybiera różne postacie,

umiemy go znaleźć wszędzie, a czasami zaprząc do roboty.

Umiemy go wykryć w delikatnym, pieszczotliwym powiewie i w potężnym huraganie. Nawet

nie znając jego właściwej postaci ludzie potrafili zmusić go, by dął im w żagle i obracał skrzydła
wiatraków. Umiemy go wyłowić w źródle bijącym spod ziemi, w bystrym potoku górskim, w
potężnej rzece. Słyszymy go nawet w ryku wodospadów i huku fal bijących o strome skalne
wybrzeże.

Zanim poznaliśmy tajemnicę promienia słonecznego, zmusiliśmy go, aby za pomocą prądu

wodnego obracał koła młyńskie, unosił z prądem tratwy i łodzie. Dziś każemy mu obracać wały
potężnych turbin elektrowni wodnych. Podziwiamy go zarówno w pięknej tęczy, jak i w
rozżarzonym druciku żarówki. Umiemy zmierzyć moc promienia słonecznego zarówno tam, gdzie
energia jego ujawnia się z siłą milionów koni mechanicznych — w wodospadzie, jak i tam, gdzie
jego energia cieplna wynosi tysiączną część kalorii.

A dokonaliśmy tego, ponieważ znamy jedno z najważniejszych praw przyrody, które

obowiązuje nie tylko na Ziemi, ale ma charakter powszechny. Prawo to głosi, że energia może
przybierać rozmaite postacie, ale nigdy nie powstaje z niczego, ani nie ginie bez śladu. Inaczej
mówiąc, żadna energia nie znika, lecz tylko zmienia się z jednej postaci w inną. Na przykład
energia cieplna nie może zniknąć, może natomiast zmienić się w energię elektryczną, mechaniczną,
świetlną itp. I odwrotnie — energia cieplna nie zjawi się nigdy, jeżeli nie powstanie z energii
mechanicznej, elektrycznej, świetlnej itp.

Ludzie od dawna już umieli korzystać z energii Słońca, ale w stopniu bardzo niewielkim i

bardzo nieoszczędnie.

Dzisiaj, kiedy poznaliśmy wiele praw rządzących przyrodą, umiemy nie tylko wykrywać

przekształconą energię promieni słonecznych, ale i zmieniać jedną postać energii w inną według
ścisłych obliczeń, w miarę możności oszczędnie, jak dobry gospodarz.

Ale wracając do naszego tematu — musimy się zastanowić jak długo promień Słońca gości na

Ziemi i od czego zależy czas trwania tej wizyty.

Poznaliśmy teren jego działania na Ziemi. Terenem tym są trzy kuliste powłoki: powietrzna —

atmosfera, wodna — hydrosfera i twarda skalna powłoka — skorupa ziemska, czyli litosfera.
Nazwy te pochodzą od słów greckich: sphaira — kula, atmos — para, hydor — woda, lithos —
kamień.

Zastanówmy się teraz, jaki na każdą z nich wpływ wywierają promienie słoneczne. Gdyby

wokół Ziemi nie było ani atmosfery, ani hydrosfery, cóż miałby wówczas do roboty promień Słońca
i jakby Ziemia wtedy wyglądała?

Aby to sobie uprzytomnić, przenieśmy się wyobraźnią na Księżyc. Jest to kuliste ciało

niebieskie, pozbawione atmosfery* i hydrosfery. Już fotografie powierzchni Księżyca, ostro
zarysowane na nich kształty i cienie świadczą o jego martwocie.

Jakim przemianom ulega tu energia promienia słonecznego? Wiemy już, że gdy promień

Słońca pada na powierzchnię jakiegoś ciała, częściowo zamienia się w ciepło ogrzewające to ciało.
Dzień na Księżycu jest długi, trwa pół miesiąca, tak długo trwa też i noc.

Słońce praży tu niemiłosiernie przez dwa tygodnie. Promienie dochodzą do powierzchni

Księżyca w zwartym szyku, nie zostają po drodze ani pochłonięte, ani też rozproszone. Skały w

* Patrz jednak przypis na str. 60.

miejscach oświetlonych, silnie nagrzane, rozszerzają się na powierzchni, a że zawierają rozmaite
składniki, więc w różnych swych częściach rozszerzają się niejednakowo.

W czasie pogodnej nocy, a noce są tu zawsze pogodne, ciepło bez przeszkód wypromieniowuje

w przestrzeń i skały gwałtownie się oziębiają.

Wyraźne zarysy powierzchni Księżyca świadczą o braku na nim atmosfery

Pod wpływem tych gwałtownych zmian góry szybko niszczeją, pękają, tworzy się dużo gruzu

skalnego, który stopniowo zamienia się w żwir, a potem w piasek.

Cała praca promienia słonecznego polega tu na rozsadzaniu skał i rozdrabnianiu substancji. W

ciągu długiego dnia dopływ ciepła jest duży i choć część jego wypromieniowuje z powrotem,
„saldo” jest dodatnie. W ciągu długiej nocy ciepło powierzchni Księżyca wypromieniowuje w
przestrzeń i powierzchnia nie zasilana nowym dopływem ciepła szybko stygnie.

Wyobraźmy sobie teraz, że promienie Słońca padają na planetę, gdzie jest atmosfera, ale nie ma

wody. Praca ich komplikuje się. Na skutek nierównomiernego ogrzania (różne nachylenie promieni
do powierzchni) powietrze ogrzane będzie unosiło się ku górze i spływało ku biegunowi. Dołem
napłynie od biegunów powietrze zimniejsze, które znów się ogrzeje itd. Powstaną prądy powietrzne
— wiatry. Niszczenie skał przebiegać będzie szybciej. Wiatry wywieją drobniejsze cząstki gruzu
skalnego przenosząc je z miejsca na miejsce. Będą tymi cząstkami bombardować skały, a tym
samym przyspieszać ich niszczenie. Ilość i różnorodność zjawisk wzrośnie. Energia słoneczna gości
tu dłużej, krąży dłużej dzięki atmosferze.

A teraz wyobraźmy sobie planetę, która posiada atmosferę i hydrosferę. Tu energia słoneczna

będzie miała pracy jeszcze więcej. W morzach powstaną prądy, z powierzchni wodnej unosić się
będzie para, która porwana przez wiatry stworzy znany nam już obieg wody. Ilość zjawisk
zachodzących na tej planecie wzrośnie niepomiernie. Ależ to tak jak na Ziemi, powiecie.
Niezupełnie. Było tak kiedyś i na Ziemi. Ale ponad 2 miliardy lat temu zaczęła powstawać jeszcze
inna „sfera”, inna „kula”, zwana biosferą, a bios — to po grecku życie.

Powiecie pewnie, że to sztucznie naciągane pojęcie. Co oznacza masa wszystkich rozrzuconych

„tu i ówdzie” zwierząt i roślin wobec grubej, nie przerwanej powłoki powietrznej i przerywanej tu i
ówdzie przez lądy powłoki wodnej.

Na pierwszy rzut oka istoty żywe są stosunkowo tak bardzo rozrzucone po powierzchni kuli

ziemskiej, że ich zagęszczenie — wydaje się — można określić słowami „tu i ówdzie”. A jednak ta
właśnie sfera jest doskonałą siecią na promienie Słońca. Pierwszą rzeczą, jaką dostrzegamy w
krajobrazie, są objawy życia, np. szata roślinna. A pustynie — spytacie — a krainy polarne?
Czyżby wyjątek potwierdzał regułę? Istotnie w krajobrazie pustyni piaskowej czy lodowej uderza

nas właśnie brak oznak życia. Ale to tylko pozory. I tu znajdziemy wszędzie jakieś niedostrzegalne
na pierwszy rzut oka ślady istot żywych. Tylko w kraterach czynnych wulkanów w okresach ich
wzmożonej działalności nie ma pewnie żadnych śladów istot żywych.

Zastanówmy się, czy w zastosowaniu do życia słuszne jest powiedzenie, że występuje ono „tu i

ówdzie”.

Zacznijmy od górnej granicy. Życie nie sięga wprawdzie powyżej troposfery. Bakterie i

zarodniki pleśni odnajdujemy na wysokości 6 km. Kondor, gatunek sępa południowo-
-amerykańskiego, może się wznieść do 7 km. Największe zagęszczenie istot żywych w atmosferze
jest w dolnej, 100-metrowej warstwie przylegającej do Ziemi.

W oceanie życie sięga do największych głębi. Rośliny żyją nawet na głębokości 400 m, a

zwierzęta — 10 000 m.

W skorupie ziemskiej granicę zasięgu życia stanowi głębokość 3 km. Dotąd bowiem przenikają

bakterie. Wiemy, że dalej nie pozwala na to wysoka temperatura.

Oczywiście największe skupienie istot żywych mamy na granicy atmosfery i powierzchni

Ziemi oraz atmosfery i hydrosfery. Jak wiemy, wszystkie trzy sfery oddziaływają na siebie
wzajemnie, a najważniejszym pośrednikiem między nimi jest atmosfera.

Ile waży świat istot żywych

Wiemy dzisiaj, że cała masa żywej substancji (masa wszystkich istot żywych) waży tylko

tysiąc razy mniej, niż kamienna skorupa ziemska.

Stare francuskie przysłowie mówi, że porównanie nie jest najlepszą metodą sprawdzania.
Czym jest kawałek kamienia wobec żywego organizmu tej samej wielkości. Przecież organizm

— to wspaniałe, żywe źródło energii, które w ciągu życia przetwarza i przepuszcza przez siebie
olbrzymie ilości substancji: powietrza, pokarmu, czasami tysiąckroć więcej, niż sam waży. W ciągu
70 lat życia człowiek spożywa 1700 razy więcej pokarmu, niż sam waży, a niektóre zwierzęta
jeszcze więcej.

Wszystkie organizmy razem wprawiają w ruch wcale nie mniejsze masy materii, niż rzeki,

wiatr, lodowce itd. Na przykład jeden człowiek w ciągu doby przepuszcza przez płuca 10 800 litrów
powietrza. Olbrzymia ilość energii kryje się w masie żywych organizmów. Energia ta może się w
teorii nieograniczenie pomnażać kosztem energii słonecznej.

Takimi specyficznymi objawami aktywności biosfery jest np. rozmnażanie istot żywych i

rozsiedlanie się ich potomstwa na coraz większych obszarach.

Gdyby z wszystkich nasion jednego dmuchawca i jego potomków wyrastały dojrzałe rośliny, to

po 10—12 latach porosłyby gęsto całą ziemię. Gdyby całe potomstwo jednej bakterii pozostało przy
życiu, to po 4 i ½ dniach zapełniłoby wszystkie oceany.

Faktem jest jednak, że takie duże zagęszczenie organizmów często się zdarza, tylko my tego

nie dostrzegamy. W jednym gramie czarnoziemu żyje około 4 miliardy bakterii. W jednym litrze
wody w niektórych okolicach Oceanu Atlantyckiego znajduje się w przybliżeniu ½ miliona
drobnych organizmów roślinnych i zwierzęcych. Na niejednym hektarze gruntu porośniętego
roślinami żyje tyle owadów, ile ludzi na całej kuli ziemskiej. Żywe organizmy całej planety ważą
około 700 miliardów ton.

Musimy tu jednak podkreślić, że świat przyrody żywej istnieje na Ziemi prawie 2 miliardy lat i

przez ten czas odegrał na powierzchni Ziemi nie mniejszą może rolę niż woda i wiatr.

Przede wszystkim żywe organizmy zmieniają rzeźbę powierzchni Ziemi, biorą udział w

tworzeniu się gleby i skał.

Rośliny zarastają jeziora, wypełniają zagłębienia. Koralowce i inne zwierzęta budują potężne

rafy wapienne, ciągnące się czasami na wiele setek kilometrów.

Wiele skał zalegających olbrzymie obszary zawdzięcza swe pochodzenie zwierzętom. Należy

tu przede wszystkim wymienić drobniutkie mikroskopijne pierwotniaki; miliardy ich szkieletów
corocznie opada na dno mórz. Ten sam los spotykać większe zwierzęta — takie jak mięczaki,

jeżowce, koralowce itp. Roślinom również zawdzięczamy powstawanie pewnych skał. Wymienimy
tu choćby potężne pokłady węgla, torfu itd.

Muszelki mikroskopijnych zwierzątek — otwornic, tworzą miejscami grube pokłady skalne na dużych obszarach

Powiększony obraz wapiennego szkieletu koralowców

Potęgę biosfery może zobrazować następujący epizod. W końcu ubiegłego wieku uczeni

obserwowali na brzegu Morza Czerwonego wędrówki szarańczy z brzegów Afryki Północnej do
Arabii. Chmura owadów przelatujących nad morzem zajmowała w ciągu dnia przestrzeń równą
5967 km

2

. Ciężar tej chmury owadów równał się ciężarowi ilości miedzi, cynku i ołowiu

wytopionych przez ludzi w ciągu całego XIX w. i wynosił 44 miliony ton.

Mówiliśmy już o tym, co się stanie, gdy promień Słońca padnie na planetę, która ma atmosferę,

hydrosferę i litosferę.

A teraz zastanówmy się nad losami promienia słonecznego na planecie, której powierzchnia

pokryta jest roślinami, mchem, trawą, krzewami i drzewami.

Gdy promień Słońca padnie na liść, energia promienista zmieni się jak w przypadkach

poprzednich na ciepło, część jej „zniknie” w zagadkowy sposób. Stanie się coś, co pozornie jest
sprzeczne z prawem zachowania i przekształcenia energii.

Czy może zniknąć? Nie. Może tylko ulec przemianie na inny rodzaj energii. Ale jakiej? To

długa historia, posłuchajcie.

W poszukiwaniu zaginionego promienia

Historia niejednego wielkiego ludzkiego dzieła biegnie kilkoma jakby strumieniami, które w

końcu zlewają się w jedną rzekę. Wielkie odkrycia często nie są dziełem jednego człowieka.
Korzysta on z doświadczeń wielu poprzedników, którzy pracowali w tej samej dziedzinie lub do
niej zbliżonej. Na wielkie odkrycia składają się nieraz badania z różnych dziedzin nauki i techniki.

Czasami uczony badając jakiś jeden rodzaj faktów czy zjawisk nie zdaje sobie wcale sprawy, że

w przyszłości prace jego i innych uczonych przyczynią się do odkrycia zupełnie nowego, nie
znanego im jeszcze prawa przyrody.

Gdy Martzy i Newton otrzymali za pomocą pryzmatu sztuczną tęczę na ścianie, nie przyszło im

do głowy, że ten szklany przedmiot stanie się w przyszłości częścią instrumentu do badania ciał
niebieskich.

Wykrycie tajemnicy tego, co się dzieje z promieniem Słońca w biosferze, zawdzięczamy wielu

uczonym z różnych dziedzin.

O czystym i nieczystym powietrzu i o wynalazku wody sodowej

Od dawna wiadomo, że w szczelnie zamkniętym pokoju, w którym przebywa jednocześnie

wielu ludzi, a poza tym palą się lampy naftowe i świece, oddychanie staje się utrudnione, a płomień
lampy lub świecy ulega stopniowemu osłabieniu.

Angielski uczony Józef Priestley (1733—1804) mieszkał

w pobliżu wielkiego browaru. Bywał tam często, ale nie po to,
aby pić piwo. Interesował się gazem, który wydzielał się z
kadzi, gdzie przygotowywano napój. Robił tam dziwne
doświadczenia. Brał drewniane patyki, zapalał je i trzymał w
pobliżu pęcherzy, które pojawiały się i pękały na powierzchni
cieczy. Wkrótce stwierdził ponad wszelką wątpliwość, że
bezbarwny gaz wydzielający się z pęcherzyków posiada
zdolność gaszenia palącego się łuczywa. Nie ma przy tym
żadnego podmuchu, ale po prostu płomień gaśnie.

Gaz ten był zupełnie podobny do tego, który przed 15 laty

otrzymał inny badacz — Józef Blacke, w czasie wyprażania w
ogniu muszli mięczaków.

Józef Priestley (1733—1804)

Priestley zaczął robić doświadczenia w domu na większą skalę, aby otrzymać taką ilość, jaka

potrzebna mu była do dalszych badań właściwości tego gazu. Próbował rozpuścić go w wodzie. Nie
było to rzeczą łatwą, część gazu jednak mieszała się z wodą. I oto Priestley uzyskał wreszcie, jak
sam mówił, „szklankę nader przyjemnego napoju musującego”, który prawie wcale nie różnił się od
znanej wtedy, musującej wody mineralnej selterskiej. Wtedy to wystąpił on w Królewskim
Towarzystwie Naukowym z odkryciem tego, co dzisiaj nazywamy wodą sodową. Słuchacze okazali
duże zainteresowanie. Na następnym odczycie, któremu przysłuchiwali się lekarze, poczęstował
obecnych tym napojem. Znalazł on takie uznanie, że lekarze polecili go lordowi admiralicji jako
lekarstwo przeciwko chorobie morskiej. Za wynalazek wody sodowej Priestley został nagrodzony
złotym medalem. Gaz wydzielający się z kadzi w browarze i gaz, który zmieniał wodę w napój
musujący, nazwany został przez wynalazcę „stałym powietrzem”.

Dziś wiemy, że jest to dwutlenek węgla, jeden ze składników otaczającej nas atmosfery.

Staramy się aby nie było go za dużo w pobieranym przez nas powietrzu, choć wydzielamy go sami
w dość dużej ilości przy oddychaniu.

Tajemnica zielonej barwy

Ludzie, którzy od tysięcy lat uprawiali ziemię i zasiewali w niej ziarno, byli świadkami

tajemniczego dla nich zjawiska. Widzieli, jak z nasienia wysuwa się kiełek, później wyrasta cały
zielony pęd, a z czasem na wierzchołku jego tworzy się kłos wypełniony ziarnem. Zastanawiali się
nieraz, skąd bierze roślina energię do tak bujnego rozrostu. Wiedzieli, że sama uprawa nie
wystarczy i domyślali się, że bardzo poważny udział bierze w tym Słońce. Ale jaki zachodzi
związek między wzrostem rośliny, a światłem słonecznym, tego nie umieli sobie wytłumaczyć.

Aby poznać tę tajemnicę, człowiek musiał zdobyć wiele wiadomości z różnych dziedzin

wiedzy. Musiał zbadać właściwości światła, skład chemiczny roślin i źródła pobieranych przez nie
pokarmów. Musiał wreszcie poznać podstawowe cechy żywej istoty — aby zrozumieć, na czym
polega rozrost i rozwój rośliny. W czasie badań uczeni popełniali wiele błędów, zanim doszli do
istoty rzeczy.

Uczony holenderski van Helmont (1577—1644) dokonał pierwszej próby posługując się przy

badaniach przyrodniczych wagą. Do dużej donicy glinianej wsypał 91 kg wysuszonej ziemi.
Później polał ją i wetknął sadzonkę wierzby wagi 2,25 kg. W ciągu pięciu lat podlewał roślinę tylko
czystą wodą, nie dodając żadnych nawozów i trzymał ją w miejscu oświetlonym. Wierzba wyrosła
na okazałe drzewko. Ważyła teraz 77 kg, ciężar jej wzrósł zatem w ciągu pięciu lat prawie 34-
-krotnie. Ziemi natomiast ubyło na wadze tylko kilkadziesiąt gramów.

Jaki wniosek wyciągnął stąd uczony? Rozumował tak. Do donicy dolewałem tylko wody, a

więc jej kosztem wierzba urosła. Roślina wytwarza substancję na budowę swego ciała z wody.
Zapomniał jednak o innych ważnych czynnikach, które wpłynęły na wzrost hodowanego drzewka.

Uważał za możliwe, że roślina potrafi przerobić wodę na drewno, liście, korę. Nigdy by mu

jednak nie wpadło na myśl, że w tym wszystkim może brać udział gaz — powietrze, a tym bardziej,
że światło, które nawet nie jest gazem, może budować ciało roślinne.

O myszach, mięcie i świetle

W marcu 1775 r. wspomniany już Priestley przeprowadza niezwykłe doświadczenie.

Poprzedniego dnia wieczorem ustawił kilka pułapek na myszy. Co on zamierza robić z myszami?
Mają mu one pomóc w wykryciu pewnej tajemnicy.

Następnego ranka stwierdza z zadowoleniem, że w każdej pułapce siedzi zdrowa, ruchliwa,

zupełnie nieuszkodzona mysz.

Wyjmuje jedną z pułapki i umieszcza pod kloszem. Klosz jest od góry zamknięty, a od dołu

zanurzony w wodzie, aby powietrze się z niego nie ulotniło. Myszka, aby nie utonęła, znajduje się

na płytce wystającej z wody.

Priestley siada wygodnie w fotelu i obserwuje zwierzątko. Aby się nie nudzić, przygrywa sobie

na flecie. Nagle przerywa grę. Zauważył, że mysz zaczyna ujawniać oznaki zmęczenia, staje się
jakby ospała. Patrzy na zegarek. Po 15 minutach leży już nieruchoma. Priestley podnosi klosz,
wyciąga ją za ogon, usiłuje jeszcze ratować. Za późno — mysz zdechła.

A więc oddech myszy zatruł powietrze pod kloszem i dlatego zdechła od uduszenia.
Następne doświadczenie przeprowadził z roślinami.
„Wziąłem — pisze Priestley w swoich notatkach — pewną ilość powietrza zatrutego oddechem

myszy i wypełniłem nim dwa jednakowe naczynia. Jedną część doprowadziłem do naczynia
zanurzonego w wodzie, a do drugiej części, w innym naczyniu — również zanurzonym w wodzie,
wstawiłem gałązkę mięty. Po ośmiu czy dziesięciu dniach okazało się, że mysz czuje się doskonale
w naczyniu, w którym rośnie mięta, lecz momentalnie ginie w drugim... W ciągu siedmiu dni, w
czasie których pęd mięty znajdował się w naczyniu z zepsutym powietrzem, wyrósł on o 3 cale, a
nawet puścił kilka nowych pędów.” Wyglądało to tak, jakby roślina odżywiała się zepsutym
powietrzem, czyli dwutlenkiem węgla. Ogłosił to w piśmie naukowym.

Priestley był u progu wielkiego odkrycia, ale nie dostrzegł w przebiegu doświadczenia jednej,

bodaj że najważniejszej rzeczy.

Doświadczenia z myszą i miętą miały zawsze jednakowy przebieg. Lecz coraz głośniej

odzywały się protesty niedowiarków, którzy podawali w wątpliwość obserwacje Priestleya. Uczony
postanowił ich przekonać.

Pokaz doświadczenia odbył się w porze wieczornej. Sala oświetlona była tylko łojowymi

świecami. I oto Priestley stwierdził z przerażeniem, że myszka umieszczona w słoju z zepsutym
powietrzem i doniczką mięty zdechła wśród objawów uduszenia... A więc coś tu było nie w
porządku. Nie umiał sobie tego wytłumaczyć.

Dopiero uczony holenderski Ingen-Housz wyjaśnił przyczynę niepowodzenia Priestleya.

Zapisał on w swej pracy: „Zauważyłem, że roślina oczyszcza powietrze, w którym żyje, nie w ciągu
kilku lub kilkunastu dni, lecz znacznie szybciej, i że przyczyny tego należy szukać we wpływie, jaki
wywierają na rośliny promienie słoneczne”.

Tak to biedne myszki i zwykła mięta przyczyniły się do wielkiego odkrycia.
A zatem promień słoneczny umożliwia roślinie oczyszczanie powietrza. To był już poważny

krok naprzód, ale droga była jeszcze daleka. Na czym właściwie polega działanie promieni
słonecznych? Wiemy, że potrafią niszczyć skały, wywoływać wiatry, wprawiać w ruch wodę, ale co
się z nimi dzieje w organizmie rośliny? Dalsze badania były prawdziwą rewelacją.

Największe zasługi położył w tej dziedzinie uczony rosyjski Timiriazjew.

O pewnym ważnym składniku wody sodowej

Dowiedzieliśmy się, że woda sodowa zawiera gaz nazwany przez Priestleya „stałym

powietrzem”. Jest to, jak już wiemy, dwutlenek węgla. Rozpuszczamy go umyślnie w dużej ilości i
wtłaczamy napój do syfonu o grubych szklanych ściankach lub do hermetycznie zakorkowanych
butelek.

Wystarczy nacisnąć kurek syfonu lub otworzyć butelkę, a gaz z wody zacznie się tak

gwałtownie wydzielać, że ciecz się pieni.

Piliście już nieraz gotowaną wodę. Jest ona zdrowa, ale niesmaczna. Natomiast woda źródlana

ma lepszy smak, zawiera bowiem dwutlenek węgla. Dziwny to gaz — dodaje wodzie smaku, a
powietrze czyni bardzo nieprzyjemnym do wdychania. Jeżeli w powietrzu jest go zbyt wiele,
czujemy objawy zatrucia, i dlatego wietrzymy często pomieszczenia, gdzie przebywa dużo ludzi.

Dwutlenek węgla wydzielają przy oddychaniu zarówno ludzie, jak i zwierzęta. Gaz ten

wydostaje się stale przez kominy kuchen i pieców, w których spalamy węgiel lub drewno.

Ileż dwutlenku wydziela sama Warszawa z jej mieszkańcami, kominami domów i budynków

fabrycznych!

Wydostaje się on w olbrzymiej ilości z wulkanów. Wydziela się z gleby, gdzie żyją miliardy

bakterii, z gnijących. szczątków roślinnych i zwierzęcych. A wobec tego, że zwierzęta i rośliny
istnieją od ponad miliarda lat, a wulkany znacznie dłużej, zdawałoby się, że powinno go być w
powietrzu coraz więcej. Ale tu czeka nas niespodzianka. Mierzono, ważono — i okazało się, że
ilość dwutlenku węgla jest znikoma, bo wynosi 3 litry na 10 000 litrów powietrza. Mimo to jednak
odgrywa on dużą rolę w rozwoju życia na Ziemi.

Przede wszystkim musimy odpowiedzieć na pytanie, dlaczego mimo ciągłego dopływu ilość

jego w powietrzu pozostaje prawie nie zmieniona. Czy istnieje jakiś konsument, który pochłania ten
nadmiar. Gdzie podziewa się ta masa dwutlenku węgla? Czy rozpuszcza się w wodzie? Częściowo
tak, trochę pochłania woda morska, ale reszta?

Priestley dał nam już poniekąd odpowiedź. Roślina oczyszcza powietrze. A więc rośliny

zużywają te ogromne ilości dwutlenku węgla. Tak, to olbrzymi konsument. Z wyjątkiem
bezpłodnych pustyń, wszystkie lądy pokryte są roślinnością. A morza? Na pierwszy rzut oka trudno
się zorientować, ale wiemy, że jest ich tam znacznie więcej niż na lądzie. Olbrzymie ilości.

Właśnie rośliny są tym głównym konsumentem dwutlenku węgla. Do czego im jest potrzebne

to zanieczyszczone powietrze?

Timiriazjew — pedantyczny uczony z polotem poetyckim

Starożytni Grecy zdawali sobie sprawę ze znaczenia, jakie miało dla ludzi odkrycie ognia.

Rozumieli doskonale, jak wielkim postępem w rozwoju kultury ludzi pierwotnych było opanowanie
tego żywiołu.

Grecy ubrali ten fakt w piękną legendę o Prometeuszu. Prometeusz, chcąc ulżyć ciężkiej doli

ludzi, porwał z nieba ogień i podarował go ludziom. Rozgniewani bogowie przykuli Prometeusza
do skały na Kaukazie, a orzeł szarpał jego wnętrzności.

Timiriazjew był nie tylko doskonałym uczonym i odkrywcą, miał poza tym dużo poetyckiego

polotu. Pragnął, aby wiedza przyrodnicza nie zasklepiała się w gabinetach uczonych. Potrafił
dostrzec w dziejach wiedzy i jej zdobyczach wspaniałe osiągnięcia kultury ludzkiej, która powinna
być uprzystępniona najszerszym masom.

Unowocześnił mit o Prometeuszu, tylko rolę legendarnego

tytana przypisał prawdziwemu bohaterowi, zielonemu
barwikowi roślinnemu, któremu na imię chlorofil.

Jak się przekonamy, bohater ten nie ukradł wprawdzie

niebu ognia, potrafił jednak uwięzić promień Słońca i użył go
do budowy roślin. Roślina przy pomocy Słońca i chlorofilu
przetwarza wodę, dwutlenek węgla i sole mineralne na tkanki
swego ciała. Jeżeli jest drzewem, buduje w ten sposób drewno.
Nie ulega wątpliwości, że pierwsze ognisko rozpalił człowiek
właśnie z drewna.

Kliment Timiriazjew (1843—1920)

Timiriazjew był zawsze wierny prawdzie naukowej, dlatego też w jego koncepcji legenda

nabrała głębszego sensu. Uczony ten zbadał gruntownie właściwości zieleni roślinnej i ustalił fakt
niezmiernie ważny: dzięki ciałkom zieleni energia słoneczna zmienia się w roślinie w inną energię,
z której ludzie — nie wiedząc o jej pochodzeniu — korzystali od tysięcy lat. Ostatnio wydobywają
z głębin ziemi setki milionów ton węgla i ropy naftowej, w których utajone są zapasy tej energii.

W tytule nazwaliśmy Timiriazjewa pedantycznym uczonym z polotem poetyckim. Pochłonięty

ideą ostatecznego rozstrzygnięcia nurtującego go zagadnienia, zdawał sobie sprawę z jego
trudności.

Poprzednicy Timiriazjewa zgadzali się z tym, że roślina pochłania energię słoneczną i buduje

przy jej pomocy swoje ciało. Ale na pytanie, jak się to właściwie odbywa, odpowiadali, że nie
można wyjaśnić tajemnicy żywej istoty, gdyż zachodzące w niej procesy nie podlegają prawom
rządzącym jedynie zjawiskami w przyrodzie martwej.

Uczony natomiast uważał, że procesy, które zachodzą w organizmach żywych również

podlegają prawom przyrody, a zatem można je mierzyć przyrządami i dokładnie obliczyć. Procesy
te są trudno dostrzegalne i nieuchwytne, trzeba więc użyć przyrządów bardzo precyzyjnych.
Timiriazjew budował je sobie sam.

Przede wszystkim zajął się następującym zagadnieniem. Światło słoneczne jest światłem

złożonym z promieni różnej barwy. Które z nich roślina szczególnie silnie pochłania? Posługując
się sztuczną tęczą, wytworzoną za pomocą pryzmatu, stwierdził, że zielony liść przepuszcza i
odbija promienie zielone, pochłania zaś większą część promieni czerwonych i znaczną część
promieni niebieskich i fioletowych.

Stwierdził następnie, co najważniejsze, że proces budowania przez roślinę potrzebnych jej

składników podlega prawom zachowania energii i da się obliczyć.

Dziś wiemy, że liść pochłania 75% padającej nań energii słonecznej, ale tylko 1 do 5%

zużywają ciałka zieleni na pokarm dla rośliny. Reszta idzie na ogrzewanie i na wyparowywanie
wody z liści, dzięki czemu roślina może pobierać wciąż nowe zapasy wody poprzez korzenie i
łodygę.

Poza tym Timiriazjew ustalił, że siła światła wzmaga procesy w liściu tylko do pewnych granic.

Do wytworzenia potrzebnego roślinom pokarmu wystarczy liściom tylko połowa ilości światła,
które na nie pada w czasie największego nasłonecznienia. Było to odkrycie niezwykłej wagi. A
więc roślina zużywa pewną ściśle określoną ilość energii słonecznej. W nauce o żywej przyrodzie
wyjaśniono ostatecznie zagadnienie ilościowych pomiarów zjawisk życiowych. Procesy życiowe
można badać tak dokładnie, jak każde inne zjawisko przyrodnicze.

Chcąc uprzystępnić zdobycze wiedzy przyrodniczej jak najszerszym masom Timiriazjew

wygłosił dwanaście pięknych wykładów, które ukazały się potem w książce pt. Życie rośliny.*

Każde swe odkrycie, każde zagadnienie przyrodnicze potrafił ująć w piękną formę literacką.

Przyczyniło się to ogromnie do spopularyzowania wiedzy przyrodniczej. Jemu zawdzięczamy
wyjaśnienie zagadnień poruszonych w następnych rozdziałach.

Istota o miliardach ust

Nikt ani na chwilę nie będzie się zastanawiał, gdy mu zadamy pytanie, czy zwierzę jest istotą

żywą? Oczywiście, porusza się, widzi, oddycha, odżywia się, jest wrażliwe na podniety itd.

A roślina? Właściwie tak, rośnie przecież, wykształca liście, nie zmienia jednak miejsca. Jakże

by się mogło poruszać na przykład drzewo ze swymi „rozczapierzonymi”, rozrosłymi gałęziami i
bogatym systemem korzeniowym. Właśnie dzięki korzeniom roślina osadzona jest mocno w
miejscu i trzeba nielada huraganu, aby ją wyrwał.

Czemu to roślina wysyła na zewnątrz tyle gałęzi, gałązek, pędów — obrośniętych płaskimi

liśćmi różnych kształtów i wielkości?

Dlatego właśnie, że jest nieruchoma. A nieruchoma, bo nie musi, jak większość zwierząt,

szukać sobie pożywienia. Żyje pośród substancji pokarmowych. Powietrze, w którym roślina
dosłownie się kąpie, dostarcza jej pokarmu w postaci dwutlenku węgla. Oblewa ją ze wszystkich
stron światło rozproszone. Roślina pochłania energię świetlną i dwutlenek węgla swą zieloną
powierzchnią — powierzchnią liści. Im więcej liści, im większa ich powierzchnia, tym więcej pada
na nie promieni Słońca, tym więcej dwutlenku węgla roślina przyswaja. Powierzchnia ta jest
olbrzymia, gdyż tworzą ją powierzchnie wszystkich liści.

* Polskie wydanie ukazało się w 1950 r. nakładem wydawnictwa „Książka i Wiedza”.

Dolna strona blaszki liściowej

Każdy z nas wie, że liście bywają bardzo różnorodne. Moglibyśmy wyliczyć dziesiątki, a może

i więcej najrozmaitszych odmian, które różnią się między sobą wielkością, kształtem, wykrojem,
grubością itd. Mają one jednak w zasadzie budowę jednakową, gdyż przystosowane są przede
wszystkim do jednej i tej samej czynności — do wytwarzania podstawowego pokarmu dla rośliny.

Typowy liść składa się z zielonej części płaskiej, zwanej blaszką liściową, oraz ogonka

liściowego, którym przymocowany jest do łodygi.

W blaszce liściowej widać wyraźnie rozgałęzione jakby żyłki, tworzące tzw. unerwienie liścia.

Żyłki te przenikają i przeplatają blaszkę liścia. Zarówno ogonek, jak i unerwienie nadają liściowi
pewną sztywność; najważniejsza ich rola jednak polega na tym, że tworzą doskonale rozgałęzioną
sieć komunikacyjną, która łączy najdalsze zakątki blaszki z ogonkiem. Liść połączony jest
przewodami rurkowymi z łodygą i korzeniem. Jedne przewody doprowadzają do liścia wodę z
solami pobraną przez korzenie z ziemi, inne znów odprowadzają z liścia do rośliny pokarm
wytworzony przez ciałka zieleni.

Przy pomocy mikroskopu wykryć można znacznie więcej szczegółów budowy. Blaszka liścia

składa się z kilku warstw komórek. Komórki te, poza plazmą i jądrem, zawierają dużo drobnych
ciałek zabarwionych na zielono.

Jeżeli cały liść nazwiemy fabryką pokarmu, to ciałka zieleni musielibyśmy nazwać „kotłami”,

w których pokarm się „warzy”. Oczywiście w tej kuchni nie ma ani ognia, ani pary. Tu, w ciałkach
zieleni, promień Słońca powoduje przekształcenie się dwutlenku węgla i wody w cukier i skrobię.

W jaki sposób dostaje się do liścia dwutlenek węgla?
Gdy obejrzymy przez mikroskop skórkę liścia, zobaczymy tam bardzo ciekawe szczegóły

budowy, które pozwolą nam zrozumieć, jak skomplikowanym i ważnym narządem rośliny jest liść.

W powierzchniowej warstwie liścia, w skórce, komórki ułożone są na ogół bardzo ściśle jedna

obok drugiej. Pośród nich dostrzeżemy niebawem pary komórek o bardzo charakterystycznym
kształcie. Te parzyste komórki mają kształt nasion fasoli skierowanych ku sobie stronami
wklęsłymi, tak iż między nimi tworzy się szparka. Jest ona bardzo ważnym narządem liścia
służącym roślinie do wymiany gazów z otoczeniem i nazywa się szparką oddechową.

Kształt jej wraz z komórkami szparkowymi przypomina nieco ludzkie usta i wargi.

Podobieństwo to potęguje jeszcze fakt, że szparkę otwierają i zamykają podobne do warg komórki
szparkowe, które mogą się wyginać i wtedy poszerzają szparkę lub też odwrotnie, wyprostowują
się, a wtedy zamykają szparkę. Przez szparki te wchodzi i wychodzi powietrze, przez nie również
roślina wyparowuje wodę. Ale na tym podobieństwo się kończy.

Szparka oddechowa (aparat szparkowy) w przekroju (znacznie powiększona)

Zamykanie więc i otwieranie szparek oddechowych u

roślin zależy od dwu czynników — od światła i od ilości wody
zawartej w liściu. Jeżeli wilgoci w liściu jest dużo, komórki
szparkowe pęcznieją i wyprężają się, szparka wtedy się
zwiększa. Przy braku zaś wilgoci komórki szparkowe
wiotczeją, zmniejszają szparkę oddechową lub nawet ją
zamykają.

W świetle szparki oddechowe u większości roślin są

otwarte, w ciemności zaś zamknięte.

Szparka oddechowa zamknięta

Jest to zupełnie zrozumiałe: w godzinach największego oświetlenia najintensywniej działa

fabryka chemiczna w liściu, wtedy niezbędny jest obfity dopływ surowca — dwutlenku węgla,
który wchodzi przez szparki do liścia wraz z powietrzem.

Z drugiej jednak strony wskutek silnego

naświetlenia wzmaga się parowanie, odwadnianie
liścia, co z kolei wywołuje tendencje szparek
oddechowych do zamykania się. Dlatego też do
normalnych czynności życiowych roślina musi mieć
dużo światła i wody. Spyta ktoś może, dlaczego roślina
nie wykształciła przystosowań, aby ograniczyć
parowanie, jeżeli utrata zbyt dużej ilości wody zagraża
jej życiu.

Z jednej strony parowanie jest dla rośliny

niezbędne, gdyż ułatwia ono dopływ do rośliny, a więc
i do liścia nowych ilości wody z solami mineralnymi z
ziemi. Niezbędne do życia sole mineralne mogą dostać
się do rośliny tylko w postaci roztworu w wodzie.

Szparki oddechowe otwarte

Aby jednak w godzinach największego naświetlenia szparki mogły być otwarte dla dostępu

powietrza i aby woda nadmiernie nie parowała, powstały w roślinach liczne przystosowania
hamujące parowanie.

Szeroko rozwarte szparki oddechowe liści róży herbacianej,

rośliny pochodzącej z klimatu gorącego i wilgotnego

U roślin, których liście ułożone są poziomo, najwięcej szparek

oddechowych jest na dolnej stronie liścia. Aparaty szparkowe na
dolnej stronie liścia nie są bowiem wystawione bezpośrednio na
działanie promieni słonecznych, mniej się nagrzewają i mniej wody
przez nie wyparowuje. Para wodna wychodząca ze szparek gromadzi
się pod liściem, jak pod daszkiem, nasyca wilgocią sąsiednią
warstewkę powietrza i osłabia dalsze parowanie.

Często dolna strona liścia pokryta

jest puszkiem, co też osłabia parowanie.

Ciekawe urządzenie widzimy na

rysunku. Na igłach jodły znajdujemy nad szparkami oddechowymi
skupienie drobnych ziarenek wosku, które nie hamując dostępu
powietrza do szparki zmniejszają znacznie parowanie.

U roślin, których liście ustawione są bardziej pionowo, szparki

oddechowe znajdują się po obu stronach liścia.

Rośliny wodne o liściach rozpościerających się na powierzchni

wody, np. lilia wodna — grzybień mają szparki tylko na górnej stronie
liścia. Aby wyrobić sobie należyte pojęcie, jak dużą może być
wymiana gazów przez szparki oddechowe, podajemy trochę liczb.

Przeciętnie na 1mm

2

powierzchni liścia (w przybliżeniu

powierzchnia główki od szpilki) przypada od 100 do 300 szparek
oddechowych. U niektórych roślin nawet 1000.

Jasne plamki na igłach jodły to skupienia ziarenek wosku nad

szparkami oddechowymi. Ziarenka te zmniejszają parowanie

U klonu zwycz. na 1 mm

2

dolnej powierzchni liścia — 550 szparek

bzu „ „ „ „ — 330 „
słonecznika „ „ „ „ — 220 „
kapusty „ „ „ „ — 300 „

U przystosowanego do życia w suchym środowisku rozchodnika — tylko 20—30 szparek.
Korzystając z mikroskopu możemy obejrzeć w liściu miejsce, do którego prowadzi szparka

oddechowa (patrz rysunek na str. 135). Pod szparką oddechową znajdujemy w ciele liścia dość dużą
pustą przestrzeń, zwaną jamą przedechową. Od niej rozgałęziają się liczne nieregularne korytarze
utworzone przez połączone z wodą wolne przestrzenie między komórkami leżącymi w okolicach
szparki.

A więc przez szparki oddechowe powietrze z dwutlenkiem węgla ma dostęp do najdalszych

zakamarków liścia, do każdej jego komórki.

Trudno sobie wyobrazić, jak wielkie masy powietrza przepływają przez szparki oddechowe,

aby nakarmić roślinę dwutlenkiem węgla. Wiemy przecież, że jest go w powietrzu tylko 3 litry na
każde 10 000 litrów powietrza. Ponieważ 1 litr dwutlenku węgla waży 1 gram, możemy obliczyć,
że na 1 kilogram tego gazu przypada 3 250 000 litrów powietrza.

Wyobraźmy sobie teraz, ile powietrza musi przepłynąć przez szparki oddechowe, jeżeli według

znanego uczonego rosyjskiego Kostyczewa

1 ha lasu (same drzewa) zużywa w ciągu roku 3 000 kg dwutlenku węgla.

1 ha łąki zużywa w ciągu roku 4 500 kg dwutlenku węgla.
1 ha buraków cukrowych zużywa w ciągu roku 34 000 kg dwutlenku węgla.

Z tych olbrzymich ilości dwutlenku węgla i wody roślina wytwarza dla siebie pokarm; tlen jako

pozostałość zużytej wody zostaje wydalony na zewnątrz. On to wydzielając się z mięty
podtrzymywał życie myszki pod kloszem.

Tlen odgrywa olbrzymią rolę w życiu istot żywych — służy im do oddychania. Człowiek w

czasie wdechu pobiera do płuc powietrze, w skład którego wchodzi prawie 80% azotu, ponad 20%
tlenu i 0,03% dwutlenku węgla. Wydychamy zaś powietrze zawierające tyle samo azotu, ale tylko
17% tlenu, a prawie 4% dwutlenku węgla. Podobny wynik daje oddychanie zwierząt.

Gdyby nie ciałka zieleni i działanie promieni słonecznych, ilość dwutlenku węgla w powietrzu

wzrastałaby w takim stopniu, że stałoby się to bardzo niebezpieczne dla zwierząt i człowieka. Na
przykład 1 m

2

powierzchni liści dyni pobiera w ciągu 10 godzin w słońcu tyle dwutlenku węgla, ile

go człowiek w tym samym czasie wydycha; wydziela zaś tyle tlenu, ile człowiek w tym samym
czasie wdycha.

Widzimy zatem, że energia słoneczna zużywana jest przez rośliny nie tylko na wytwarzanie

pokarmu, ale pośrednio reguluje skład powietrza. Umożliwia więc życie zarówno roślinom, jak i
zwierzętom. Olbrzymie masy gazów płyną przez szparki oddechowe. Aby roślina mogła dokonać
tak wielkiej przemiany gazowej, liście jej muszą mieć olbrzymią powierzchnię.

Obliczono, że wszystkie liście roślin rosnących na jednym hektarze łąki w strefie

umiarkowanej mają powierzchnię od 22 do 28 hektarów. Gdybyśmy więc te liście zerwali i ułożyli
jeden obok drugiego, zajęłyby one powierzchnię od 11—14 ha. Liście 1 ha lasu bukowego zajmują
7,5 ha, białej lucerny — 8,5 ha. Ale to jeszcze nie wszystko. Promienie Słońca pochłaniane są przez
mikroskopijne ciałka zieleni. Lecz powierzchnia ich, jak obliczono, jest 200 razy większa od
powierzchni danego liścia. Gdyby nam się udało wybrać i ułożyć obok siebie wszystkie ciałka
zieleni jednego stuletniego drzewa, powierzchnia ich zajęłaby 2 ha.

Jak więc ta olbrzymia powierzchnia układa się w przyrodzie? Budowa rośliny jest najlepszym

rozwiązaniem tego zagadnienia. Rozgałęzienia pnia i mnóstwo drobnych stosunkowo blaszek
liściowych to najlepsze przystosowanie do zajęcia jak największej powierzchni w stosunkowo
niewielkiej przestrzeni.

Ale i to jeszcze nie wszystko. Powietrze dochodzi z łatwością do każdego liścia. A światło?

Czy w olbrzymim skupieniu liści, np. na drzewie, jedne nie zasłaniają drugich? Ratuje tu częściowo
sytuację rozproszenie światła słonecznego, padającego na roślinę z wszystkich stron i takie ułożenie
liści, przy którym wzajemne zasłanianie jest najmniejsze.

Mimo to jednak, niektóre liście i gałęzie są

upośledzone. W lesie sosnowym rośnie wiele
drzew, które nawzajem rzucają na siebie cień z
boku, i dlatego najwięcej światła dochodzi do nich z
góry. W miarę wzrostu drzewa wzwyż dolne gałęzie
są coraz mniej oświetlone, co uniemożliwia
normalną pracę liści. Wówczas takie liście i gałęzie
obumierają i odpadają — dolna część pnia jest
ogołocona.

Sosna znajdująca się w gąszczu rośnie równo i

wysoko. Inaczej zaś wpływają warunki oświetlenia
na jej kształty gdy wyrasta samotnie. Dostęp światła
ułatwiony tu jest ze wszystkich stron. Sosna taka
jest niższa, grubsza, a jej pień od samej prawie
ziemi pokryty jest gałęziami.

Roślina hodowana w pokoju kieruje swe blaszki liściowe ku światłu (ku oknu)

Roślina w szczelinie skalnej także kieruje się ku światłu

Rośliny w ciągu setek milionów lat swego

istnienia na Ziemi przystosowały się w
najrozmaitszy sposób do pochłaniania energii
słonecznej, do zajęcia jak najkorzystniejszego
położenia w stosunku do padających promieni
słonecznych.

Najważniejszym przystosowaniem jest chyba

wrażliwość na światło. Rośliny reagują ruchem na
zmiany kierunku i siły padającego na nie światła.

U niejednego z Was stoją zapewne w

mieszkaniu na oknie rośliny doniczkowe.
Przypatrzmy się, jak ułożone są ich liście, a
stwierdzimy, że u większości powierzchnia blaszek
skierowana jest ku światłu. Gdy odwrócimy jedną z
tych roślin w ten sposób, aby liście skierowane były
blaszkami w głąb pokoju, po pewnym czasie
zauważymy, że liście wykręciły blaszki znów ku oknu. Nie wszystkie rośliny na oknie reagują w
ten sposób. Niektóre nie ujawniają żadnej dążności kierunkowej ku światłu. Wystarczy jednak
przesunąć je w głąb pokoju, a ustawienie liści w kierunku okna staje się wyraźne. Oczywiście da się
to stwierdzić z łatwością u wszystkich roślin oświetlonych z jednej tylko strony.

W miejscu otwartym, np. na łące, gdzie światło szczególnie rozproszone pada ze wszystkich

prawie stron, zjawisko to nie występuje tak wyraźnie.

Wpływ światła na kwiaty jest dobrze znany.

Każdy wie, że kwiatostan słonecznika obraca się
zawsze ku Słońcu. Zjawisko bezpośredniego
reagowania na promienie słoneczne spotykamy
również u bardzo pospolitej u nas rośliny —
mniszka lekarskiego, zwanego dmuchawcem.
Porasta on gromadnie pustkowia, rowy itp. Tam
gdzie poprzedniego dnia pełno było żółtych
kwiatków, rankiem nie widać już żadnego. Jakby
poznikały. Gdy poszukamy ich w trawie,
stwierdzimy, że są i że ukryły tylko swe barwne
korony w zielonych koszyczkach kielichów. W
południe kwiatostany znów się otworzą i znów
zobaczymy mnóstwo kwiecia.

Kwiatostan słonecznika obraca się stale ku Słońcu

Zielony świat

Mówiliśmy w jednym z poprzednich rozdziałów o błękicie niebios i czerwieni zórz jako o

dominujących kolorach na niebie. Jeżeli zaś mowa o krajobrazie ziemskim, to przeważającą barwą
późną wiosną i latem jest tu zieleń.

Rośliny pokrywają nieprzerwanym zielonym kobiercem całą prawie powierzchnię lądu;

wyjątek stanowią pustynie. W morzach natomiast — do pewnej głębokości — świat roślinny
panuje bardziej niepodzielnie niż na lądzie.

Skąd biorą rośliny swe piękne zabarwienie? Wiemy już, jaka jest tego przyczyna. W zielonych

częściach roślin wystawionych na światło, tuż pod warstwą zewnętrzną znajdujemy mikroskopijne
kuleczki lub bryłki ciałek zieleni, które przeświecają przez przejrzyste ścianki komórek.

Spotkamy je we wszystkich niemal roślinach zarówno w krajach tropikalnych, jak i w krajach o

klimacie zimnym; zarówno w liściach olbrzymich drzew, jak i w mikroskopijnych roślinkach
występujących masowo w oceanach. Znajdujemy je w roślinach wszędzie tam, gdzie dochodzi
światło słoneczne.

Człowiek pierwotny wykorzystywał jadalne części dzikich roślin żywiąc się owocami,

nasionami i kłączami, które znajdował w pobliżu. W miarę rozwoju wiedzy uczył się czynnie
oddziaływać na przyrodę i zmieniać ją na swój użytek. Zaczął uprawiać rośliny dostarczające
najcenniejszych dla niego produktów, a niszczyć te, które hamowały rozwój roślin pożytecznych.

Człowiek wyzyskał i ulepszył tę jedyną w swoim rodzaju produkcję naturalną, która stanowi

podstawę jego egzystencji. Z dwutlenku węgla, wody, soli mineralnych i światła słonecznego —
czyli z surowców, które same przez się nie mają żadnej specjalnej wartości — rośliny wytwarzają
niezbędny dla nas pokarm i materiały, które służą do wyrobu odzieży, do budowy domu i mogą też
być użyte na opał.

Dlaczego jednak człowiek musi do tej tak ważnej dla niego produkcji posługiwać się

roślinami?

Wiemy przecież, że w fabrykach chemicznych otrzymuje się tak zdumiewające wyroby, jak

sztuczne smaki roślinne, sztuczne zapachy, barwniki, sztuczne włókna i tysiące innych rzeczy, a
nawet sztuczne witaminy. Musimy jednak korzystać z „fabryki” roślinnej po prostu dlatego, że nie
umiemy jeszcze z wody i dwutlenku węgla utworzyć na skalę przemysłową cukru, krochmalu,
błonnika.

Człowiek hoduje dziś rośliny na olbrzymich obszarach — od równika do okolic bieguna.

Rozmnożył niebywale rośliny, które w przyrodzie występują stosunkowo rzadko, albo przekształcił
gruntownie, tak że dziś są zupełnie niepodobne do swoich pierwotnych postaci; niektórych
przodków roślin uprawnych nie ma już dziś wcale na Ziemi. Człowiek zmusił rośliny do zmiany
ojczyzny. Kartofel, kukurydza, tytoń, które pochodzą z Ameryki, przed jej odkryciem były w
Europie nie znane.

Człowiek przekształcił świat roślinny, ale nie udało mu się dotychczas wydrzeć roślinie

tajemnicy procesu, który odbywa się w jego oczach. Dlatego też ponad półtora miliarda ludzi
pracuje w rolnictwie nad przygotowaniem dla roślin odpowiednich warunków do rozwoju i
wydania jak największych plonów.

Pożeracze energii słonecznej

Wiemy już w przybliżeniu, co się dzieje w liściach. Wraz z powietrzem wchłaniają one

dwutlenek węgla, a z korzeni przenika do nich woda z solami mineralnymi Pod wpływem światła
słonecznego w ciałkach zieleni powstaje związek dwutlenku węgla z wodą. Te dwie substancje
pospolite i niepalne, używane przez ludzi raczej do gaszenia ognia, zmieniają się w skrobię,
substancję, którą znamy w postaci mąki, kaszy itp.

Czy skrobia się pali? Tak, czasami powoduje nawet straszliwe wybuchy. Znane są wypadki że

w dużych młynach unoszący się w powietrzu pył mączny, na skutek zetknięcia się z iskrą czy
zapalonym papierosem, wybuchał, tj. spalał się gwałtownie, powodując zniszczenie całego
budynku.

Tej przemiany dwu obojętnych ciał — dwutlenku węgla i wody — na skrobię, czyli ciało palne,

dokonał promień Słońca i chlorofil.

Do czego służy roślinie skrobia? Roślina odżywia się nią i czerpie z niej energię do rozbudowy,

do rozrostu. W skrobi bowiem uwięziona jest energia słoneczna.

Substancja ta nie rozpuszcza się w wodzie, a roślina musi odżywiać i łodygę, i korzenie, które

rosną. W tym celu roślina zamienia skrobię na cukier, który rozpuszczając się w wodzie może
wędrować po całej roślinie. Dochodzi np. do nasion i tam znów zamienia się w skrobię. W ten sam
sposób, z tych samych składników, co skrobia, wytwarza roślina cukier i budulec ścianek
komórkowych — błonnik.

Czy i one zawierają zmienioną energię słoneczną?
Każdy, kto odbywa wiele wycieczek, dużo chodzi, wspina się po górach, wie, jak pomaga mu

w tym cukier. Po męczącym marszu czy wspinaczce kilka kostek cukru dodaje siły, znika uczucie
zmęczenia. Jest to jakby zastrzyk nowej energii, i to nie byle jakiej, bo słonecznej.

Błonnik to materiał, z którego roślina wytwarza ścianki swych komórek, a więc rusztowanie

wzmacniające jej budowę. Błonnik jest głównym składnikiem drewna.

Nikt nie wątpi, że drewno — to dostawca ciepła idącego od ogniska w polu czy z pieca w

chacie wiejskiej... A ciepło to jest też energią słoneczną.

Wszystkie pokarmy roślinne zbudowane przez roślinę z węgla i wody nazywają się

węglowodanami.

I jeszcze jeden bardzo ważny szczegół. Mąka, cukier, a szczególnie błonnik mogą leżeć latami

nie wydzielając zawartej w nich energii. Promień Słońca jest tu uwięziony, zakonserwowany na
długi czas.

Dlatego też mówimy, że skrobia, cukier, błonnik — to jakby konserwy z promieni słonecznych.

To samo dotyczy tłuszczów roślinnych, które są dla roślin pokarmem dostarczającym energii.

Otóż roślina wytwarzając węglowodany gromadzi, magazynuje zasoby energii słonecznej.
Dzięki węglowodanom może ona użyć tę energię na tworzenie innych związków chemicznych

niezbędnych jej do życia.

Węglowodany i sole azotowe (z ziemi) dostarczają roślinie składników niezbędnych do

tworzenia nowych żywych komórek.

Dopiero po wytworzeniu węglowodanów może nastąpić w roślinie ten najważniejszy w

przyrodzie proces przemiany nieożywionych elementów otrzymanych z zewnątrz, ze środowiska, w
organiczny składnik żywej komórki — w białko. Tylko dzięki białku może powstać nowa żywa
komórka. Tylko dzięki białku uzyskuje roślina możliwość rozbudowy, tzn. wzrostu, zwiększenia
swej objętości, wagi, różnicowania swych narządów, tj. wykształcenia pędów, liści, kwiatów,
owoców, nasion itd.

Całą energię potrzebną do budowy cząsteczek białka, a co za tym idzie, do budowy żywych

komórek czerpie roślina z węglowodanów, ściślej mówiąc ze zmagazynowanej w nich
przekształconej energii słonecznej. Tworzenie się białka kosztem energii słonecznej jest pierwszym
ogniwem życia.

Prócz roślin są przecież na świecie i zwierzęta. Co podtrzymuje ich życie?
Człowiek wywodzi się ze świata zwierząt. Organizm jego jest w swej budowie zbliżony do

budowy organizmu wysoko zorganizowanych zwierząt. Najlepiej więc na sobie samych poznamy to
zagadnienie.

Czym się odżywiamy? Główne nasze pożywienie — to chleb, kartofle, cukier itd., a więc

węglowodany. Poza tym spożywamy olej, oliwę, masło, smalec, a więc tłuszcze. Mięso, sery, groch,
fasola — stanowią pokarmy białkowe.

Są to wszystko produkty roślinne i zwierzęce. Do tych ostatnich zaliczamy przede wszystkim

mięso, mleko, masło i inne tłuszcze.

Mięso, które zjadamy, pochodzi przeważnie od zwierząt domowych. Żywią się one pokarmem

roślinnym, który po przetrawieniu dostarcza im węglowodany, białka i tłuszcze. Zwierzęta
drapieżne natomiast żywią się zwierzętami trawożernymi.

W ten sposób pokarm roślinny podtrzymuje pośrednio lub bezpośrednio życie świata

zwierzęcego. Energia słoneczna, zawarta w pokarmach roślinnych, podtrzymuje życie prawie
wszystkich istot żyjących, całej biosfery*.

Istoty żywe — to właściwie pożeracze energii słonecznej. Czytelnik może teraz zdać sobie

sprawę z tego, jak olbrzymiego postępu dokonała nauka od czasów van Helmonta.

Energia słoneczna w kostkach i w płynie

Co się dzieje z rośliną po śmierci? Przeważnie ulega rozkładowi, zbutwieniu, częściowo

zamienia się w gaz, a między innymi w dwutlenek węgla, który wydobywa się z ziemi, zasilając w
ten sposób swe zapasy w powietrzu. Rozkładowi towarzyszy wydzielanie się energii, którą
zużywają na swe potrzeby bakterie, przyczyniając się jednocześnie do rozkładu szczątków
roślinnych. Ale bywa też inaczej.

Aby wyjaśnić powstawanie węgla musimy zacząć od torfu. Torf tworzy się na ziemiach

przesiąkniętych wodą, które zarastają roślinami bagiennymi. Obumierające rośliny ulegają
rozkładowi, ale niezupełnemu, gdyż woda utrudnia tu dostęp powietrza. Nasze torfowiska
porośnięte są przeważcie drobną roślinnością.

W Ameryce Północnej jest miejscowość zwana „wielkim przeklętym bagnem”. Na powierzchni

olbrzymich moczarów leżą niezliczone pnie grubych i wysokich drzew, a tysiące innych, obalonych
przez wiatry, zapadło się w bagno na różnych głębokościach. Torf, który tworzy się tu z gnijących
korzeni, liści, gałęzi i nasion, tworzy warstwę grubości 5 m, która wzrasta co roku o 2 mm.
Pokrywa wodna zatrzymuje dostęp powietrza do gnijących szczątków roślin. Cień drzew chroni
bagno przed słońcem. Olbrzymie pnie po wielu latach ulegają zwęgleniu.

Wiemy, że węgiel drzewny otrzymujemy przez spalanie drewna w stosach przykrytych ziemią,

która nie dopuszcza powietrza. Powstaje wtedy czarna porowata masa, która świetnie się pali.

Coś podobnego, ale w tempie znacznie wolniejszym, dzieje się z torfem.
Uczeni stwierdzili, na podstawie zachowanych w węglu lub w przykrywających go skałach pni,

liści i odcisków roślin, że węgiel kamienny powstał z torfu. Przed dwustu — trzystu milionami lat
klimat był bardzo ciepły i wilgotny. W powietrzu było więcej dwutlenku węgla. Toteż na bardzo
rozległych bagnach rosły bujniejsze i gęstsze lasy. Tylko drzewa były inne niż dzisiaj. W ciepłym i
wilgotnym klimacie drzewa rosły bardzo szybko. Zapadając się w bagna, stopniowo zamieniały się
w torf. Gdy olbrzymie jego warstwy uległy zasypaniu i znalazły się w głębi ziemi, pod wpływem
wysokiej temperatury i ciśnienia warstw skalnych torf zmienił się w węgiel kamienny.

Powstawały wtedy olbrzymie pokłady tego minerału, liczące miliardy ton.
Nadzwyczaj bujna roślinność, z której utworzył się węgiel, pochłaniała z powietrza dwutlenek

węgla, przerabiała go na węglowodany, wydzielając przy tym dużo tlenu. W tej to pewnie epoce
ustalił się skład naszej atmosfery, zawierającej 21% tlenu.

W ziemi zaś z tych roślin powstał węgiel kamienny, który energię swą uzyskał od Słońca przed

dwustu — trzystu milionami lat.

Dopiero od niedawna człowiek wydobywa go i zmienia znów w dwutlenek węgla przez

spalanie. Po co? Aby wyzyskać ukrytą energię słoneczną, która podczas spalania się węgla
zamienia się w energię cieplną.

Czyż nie możemy zatem nazwać węgla energią słoneczną w kostkach?
Przyroda zachowała z dawnych czasów jeszcze inne zapasy energii słonecznej — w postaci

cieczy. Cóż to za ciecz? Domyślamy się, że jest to tzw. „czarne złoto”, czyli ropa naftowa.

Na naszych polach terkocą pracowite, mocne traktory. Ciągną one maszyny rolnicze, które

wykonują rozmaite czynności — orzą, sieją, zbierają plony. Po szosach i ulicach suną samochody

* Tylko nieliczna grupa istot żywych, mianowicie niektóre bakterie, czerpie energię do życia nie z promieni

słonecznych, lecz z przemiany chemicznej pewnych substancji mineralnych.

osobowe, ciężarowe i autobusy, które bardzo szybko przewożą ludzi i towary. Po niebie z szumem
pędzi samolot odrzutowy lub przelatuje samolot pasażerski. „Szybkie tempo” to hasło naszej
komunikacji. Do poruszania potężnych silników pozwalających nam osiągać duże szybkości, które
jeszcze pięćdziesiąt lat temu uważano za fantastyczne, służy nam ropa naftowa i jej przetwory. Dziś
znajduje zastosowanie w najrozmaitszych gałęziach przemysłu. Ropę naftową wydobywamy z
ziemi wiercąc otwory, przez które wytryska sama lub też wyciągamy ją przy pomocy pomp. Jakie
jest pochodzenie tego minerału i skąd się bierze zawarta w nim energia?

O ile pochodzenie węgla nie budzi wątpliwości, gdyż znalezione w nim szczątki roślinne i

odciski liści czy gałęzi świadczą niezbicie o jego roślinnym pochodzeniu — w ropie nie znaleziono
żadnych tego rodzaju śladów. Ostatecznie przeważa pogląd, że kiedyś na dnie ciepłych mórz
rozmnażały się bujnie drobne roślinki wodne i drobne zwierzęta. Umierając masowo opadały na
dno, tworząc z osadami mineralnymi iły. Szczątki tych organizmów ulegając rozkładowi (nie bez
udziału bakterii), pod ciśnieniem leżących na nich warstw skalnych zmieniały się w gęstą ciecz,
zwaną ropą naftową. Ruchy skorupy ziemskiej, jak np. fałdowanie, wyciskały ją z miejsca, w
którym powstała, do innych okolic. Pochodzenie roślinne i zwierzęce ropy przekona nas rychło, że i
w niej zawarta jest energia słoneczna, tylko zmagazynowana w postaci cieczy.

Patrząc na sunący po niebie samolot czy mknący ulicami samochód nie zdajemy sobie sprawy,

że wprawia je w ruch energia Słońca. Kiedyś przed milionami lat zużyta została na budowę roślinek
morskich, które służyły za pożywienie niezliczonej ilości zwierzątek morskich.

Ciało człowieka utkane jest przez promienie słoneczne

Dziwnie to brzmi — jak przenośnia poetycka. W wierszach spotykamy często zwrot: „utkany z

promieni słońca lub księżyca”. Dotyczy to oczywiście jakiegoś obrazu czy widoku, czasami
postaci, widma itp. Ale jak można pomyśleć, że nasze masywne, bo ważące 50—70 kg, ciało
utkane jest przez promienie Słońca.

Jest tu pewna różnica: utkane z promieni, czy przez promienie Słońca? A to już coś innego.
Spróbujemy tego dowieść. Przyjrzyjmy się noworodkowi. Waży on niewiele ponad 3 kg. Nie

ma jeszcze zębów, nie potrafi siedzieć ani swobodnie się poruszać. Po pięciu miesiącach dziecko
waży już 7 kg, a po upływie roku — 10 kg. Zaczyna stawiać pierwsze kroki.

Wiemy, że niemowlę żywi się w pierwszych miesiącach przeważnie mlekiem. I oto kosztem

tego pokarmu urosło — część mleka została zużyta na budowę skóry, mięśni, kości, włosów i
zębów. Później, gdy dziecko dostaje pożywienie bardziej urozmaicone, organizm jego zużywa w
podobny sposób potrawy mączne, owoce, warzywa, mięso i tłuszcze.

Mówiliśmy, że tylko część mleka zużyta zostaje na rozbudowę organizmu. Część zaś idzie na

wytworzenie energii, która umożliwia organizmowi wykonywanie czynności narządów
wewnętrznych i ruchów całego ciała.

Mleko jest właściwie mieszaniną białka, tłuszczu i cukru mlekowego, a wytwarza się w

organizmie ssaka roślinożernego ze spożytej paszy zielonej. Możemy więc mleko uważać za
pośredni wytwór światła i chlorofilu. Tak więc energię słoneczną przez pokarm pobiera człowiek od
zarania swego życia — i później, gdy ciało jego wykonuje pracę i rozbudowuje się kosztem
węglowodanów, tłuszczów i białka. Zarówno do rozbudowy, jak i do pracy wymagana jest energia
zawarta w pokarmach, a więc energia słoneczna.

Jeżeli odczuwamy głód, potrzebę jedzenia, oznacza to właściwie, że musimy odnowić zapas

energii, kosztem której wykonujemy pracę fizyczną i umysłową. Nie po to żyjemy aby jeść, ale
jemy po to, żeby móc żyć.

Całe nasze ciało, które składa się z substancji białkowych, węglowodanów i tłuszczów,

zbudowane jest z tkanek. Jest więc jakby utkane z tworzywa, które powstało przy udziale energii
słonecznej i kosztem energii, która też jest przekształconą energią słoneczną.

Każda cząsteczka w naszym ciele utworzyła się kiedyś w roślinie, w ciałkach zieleni, które

ulegały różnym przemianom. A zbudowane zostały pierwotnie przy udziale promieni słonecznych.

Wszystko, co służy człowiekowi za pokarm, udaje się wyprodukować tylko dzięki Słońcu.

Żadna roślina nie może rosnąć bez światła i ciepła słonecznego, żadne zwierzę nie może żyć bez
roślin.

Od liścia do człowieka

Aby dokładnie sobie uświadomić rolę energii słonecznej w naszym życiu, musimy zbadać jej

przemiany we wszystkich etapach. Droga od liścia do człowieka może być krótsza lub dłuższa,
mniej lub bardziej skomplikowana. W produkcji środków spożywczych jest to łańcuch przemian
zaczynający się w liściu, a kończący w organizmie ludzkim, w jego mięśniach i innych narządach, a
nawet mózgu.

Rozpatrzmy kilka takich łańcuchów życia. Pamiętamy o tym, że pokarmy pierwotne — skrobia

i cukier, tworzą się w liściach. Tu jest początek. Białko i tłuszcze tworzą się ze skrobi lub cukru.

Ludzie rzadko spożywają liście roślin. Chyba że roślina zbiera w nich zapasy, jak to mamy u

kapusty, sałaty czy szpinaku.

Przeważnie jednak bywa inaczej. Pokarm zostaje wytworzony w liściach, ale roślina

przeprowadza go łodygą do miejsc dość oddalonych od liści np. do bulw w kartoflach, do korzeni w
burakach cukrowych lub do zalążni kwiatów u zbóż. Z zalążni powstają później nasiona,
zawierające zapas pożywienia w postaci skrobi i białka, który służy za pokarm dla zarodka nowej
rośliny.

Skrobia z nasienia pszenicy, żyta, ryżu, kukurydzy, prosa itp. jest podstawą pożywienia

człowieka. I tu następują dalsze ogniwa łańcucha. Nasienie musi być zmielone w młynie
elektrycznym, parowym, motorowym lub wodnym. Wszystkie te urządzenia, jak wiemy, napędzane
są też przez przekształconą energię słoneczną.

Przewozimy produkty kolejami, samochodami, poruszanymi też przez ukrytą w węglu lub

ropie naftowej energię słoneczną... Widzimy, że ten nieprzerwany łańcuch obejmuje nieraz swym
zasięgiem olbrzymie odległości i wiele dziedzin życia.

A teraz inny przykład. Ziemniak wytwarza skrobię w liściach, a gromadzi w bulwach. Skrobia

ta idzie częściowo na pokarm dla ludzi, częściowo na karmę dla zwierząt. W organizmie np. świni
skrobia zmienia się w tłuszcz, a białko, którego zresztą w bulwie ziemniaczanej jest mało, zostaje
zużyte na budowę mięśni zwierzęcia.

Do rozbudowy młodego organizmu ludzkiego lub do uzupełnienia zużywających się

elementów naszego ciała niezbędne jest białko. A głównym źródłem białka dla człowieka jest
właśnie mięso zwierząt, nabiał lub rośliny strączkowe.

Gdy spożywamy mięso wołowe, zasilamy swój organizm białkiem i tłuszczem zwierzęcym;

tłuszcz zwierzęcy dostarcza naszemu organizmowi energii.

Organizm krowy przetwarza jeszcze znaczną część pokarmu roślinnego na mleko.

Najważniejsze jego składniki to znów białko i tłuszcz. Poza tym mleko dostarcza nam surowca do
wyrobu masła i różnego rodzaju serów.

Można by tu podać takich przykładów bez liku.
Zatrzymamy się dłużej na jeszcze jednym bardzo ważnym zagadnieniu.
Ludzkość spożywa rocznie ponad 20 milionów ton ryb. Jaki jest początek tego łańcucha życia,

który dostarcza nam białka i tłuszczu. Przecież w wodzie nie ma roślin takich jak nasze zboża lub
jarzyny. Morze to królestwo roślin wodnych, których budowa jest znacznie prostsza niż lądowych.
Przede wszystkim żyją tu olbrzymie ilości mikroskopijnych roślinek — glonów. One to spełniają
rolę liści na lądzie. Każda z tych roślin (w litrze wody morskiej może ich być do pół miliona)
zawiera ciałka zieleni. Energia słoneczna sięga w głąb morza do 300 — 400 metrów, tak że światła,
zwłaszcza bliżej powierzchni, nie brak. Dwutlenku węgla i wody w morzu też jest pod dostatkiem.
Glony wytwarzają skrobię lub tłuszcz. W wodzie znajdują się również sole azotowe. Roślinka ta
wytwarza więc ze skrobi i soli azotowych białko.

Łańcuch żywnościowy. Od liścia pszenicy w polu do tkanki człowieka

Od ziemniaka do mięsa

Małe raczki i drobne mięczaki żywią się właśnie glonami morskimi, mają więc dość pokarmu i

rozwijają się masowo. One z kolei stanowią pokarm dla drobnych ryb, np. śledzi, których w morzu
jest też dużo. Ryby te są pożerane przez ryby większe, jak np. dorsze, które zostają złowione przez
człowieka. Zjadając ryby morskie wykorzystujemy powstałe w morzu białko i tłuszcz.

Łańcuch pokarmowy. Glony — raczki — śledzie — dorsz — człowiek

W każdym z naszym pokarmów pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego możemy śledzić

etapy jego powstawania — i na początku znajdziemy zawsze energię słoneczną. Bez niej nie
mógłby powstać żaden element naszego ciała. Gdziekolwiek znajduje się białko, pochodzi ono z
połączenia węglowodanów i azotu, a powstało kosztem zawartej w węglowodanach energii
słonecznej.

Na zakończenie przytoczymy fragment z książki Timiriazjewa. „Kiedyś, gdzieś — pisał on —

padł na Ziemię promień Słońca. Nie trafił jednak na jałową glebę, lecz na zielony listek młodego
pędu pszenicy, lub ściślej mówiąc, na ziarnko chlorofilu. Zetknąwszy się z tym ziarnkiem zgasł,
przestał być światłem, lecz nie zginął. Został użyty do pracy wewnątrz rośliny, gdzie rozerwał
związek między atomami węgla i tlenu, połączonymi uprzednio w dwutlenek węgla*. Uwolniony
węgiel, łącząc się z wodorem i tlenem, utworzył skrobię. Skrobia ta, przekształcona w
rozpuszczalny cukier, po długich wędrówkach po roślinie została wreszcie odłożona w nasieniu też
w postaci skrobi lub klejkowiny (białka). W jednej czy innej postaci wszedł węgiel w skład chleba,
który posłużył nam jako pokarm. Przekształcił się następnie w nasze tkanki. I oto teraz atomy węgla
dążą w naszym organizmie do ponownego połączenia się z tlenem, rozchodzącym się wraz z krwią
po wszystkich komórkach naszego ciała. Ukryty w nich w postaci energii chemicznej promień
Słońca, przybiera znów przy tym postać jawnej siły. Promień ten ogrzewa nas. Wprawia w ruch
nasze ciało, albo być może w tej właśnie chwili działa w naszym mózgu.” **

Słońce lekarzem

Są takie dni, kiedy ziemia tonie w świetle słonecznym i po niebie płyną piękne białe obłoki.

Lasy i łąki zielenieją wówczas jaskrawo w promieniach Słońca, a poprzez trawy na łące wyglądają
barwne korony kwiatów. Nawet w cienistym lesie przedzierają się przez zieloną powałę liści smugi
słońca, które rzucają jaskrawe plamy świetlne na ziemię, pnie i listowie. Wtedy człowiek czuje się
szczególnie dobrze i jest w podniosłym nastroju.

Wtedy to wszystkie procesy życiowe w ciele wzmagają swe nasilenie, następuje miłe

odprężenie nerwów, poprawia się wybitnie nastrój.

Gdy natomiast niebo pokryją ciemne chmury, hamujące dostęp promieni słonecznych do ziemi,

gdy krajobraz traci swą wyrazistość i plastyczność, barwy szarzeją i wszystko przesłonięte jest
jakby szarą mgłą, wtedy procesy życiowe zostają przytłumione, samopoczucie się pogarsza.

Człowiek pozbawiony światła odczuwa przygnębienie, a długie przebywanie w całkowitej

ciemności, może nawet u osób nieprzyzwyczajonych do tego wywołać stan chorobowy.

* Trzeba tu zaznaczyć, że najnowsze badania wykazały, iż pod wpływem światła słonecznego rozkłada się nie

dwutlenek węgla, ale woda. Tlen, który wchodzi w skład wody, zostaje odszczepiony od niej przez ciałka zieleni (w
świetle) i ulatuje do atmosfery. Odkrycia tego dokonano dwadzieścia kilka lat po śmierci Timiriazjewa.

** Timiriazjew, Życie rośliny. „Książka i Wiedza”, Warszawa 1950.

Promienie Słońca działają na nasz organizm poprzez skórę. W toku ewolucji organizm ludzki

przystosował się do warunków otoczenia, a więc i skóra przystosowała się dobrze do padających na
nią promieni słonecznych. Skóra przepuszcza promienie w różnym stopniu, lecz najgłębiej
przenikają czerwone i podczerwone. Każdy może się sam o tym przekonać. Wystarczy wieczorem
lub w zaciemnionym pokoju ująć w dłonie świecącą żarówkę elektryczną. Zobaczymy wtedy, jak
przeświecają czerwienią nie tylko palce, ale i dłoń.

Niewidzialne promienie podczerwone, w które obfituje światło słoneczne, drażnią zakończenia

nerwów w skórze i powodują swoiste uczucie ciepła. Przenikają nawet trochę w głąb ciała i zostają
pochłonięte przez tkanki znajdujące się pod skórą. Powodują zatem szybszy obieg krwi w
narządach wewnętrznych.

W krajach ciepłych, gdy Słońce jest wysoko na niebie, działanie jego promieni jest bardzo silne

i dla człowieka nieoswojonego z klimatem może być nawet szkodliwe.

Ale światło słoneczne, jak wiemy, prócz widzialnych i podczerwonych promieni zawiera

jeszcze inne promienie niewidzialne, które odgrywają w życiu dużą rolę. Są to promienie
nadfioletowe. Część ich najbardziej szkodliwa zostaje pochłonięta przez górną warstwę atmosfery
— warstwę ozonową. Część zaś przenika przez atmosferę i dochodzi do powierzchni Ziemi, a więc
i do ciała ludzkiego. Nie odczuwamy zupełnie ich działania, ale przenikają dość głęboko do skóry,
gdzie zostają pochłonięte. Nie sięgają wprawdzie tak głęboko, jak promienie podczerwone, ale
działanie ich — choć innego rodzaju — jest znacznie silniejsze.

Promienie nadfioletowe wywołują przede wszystkim rozszerzenie naczyń krwionośnych i

silniejsze przekrwienie naświetlanych odcinków skóry. Pod wpływem tych promieni powstaje
wtedy w komórkach brunatny barwik, który pochłania je i chroni w ten sposób głębiej położone
narządy przed zbyt silnym i szkodliwym działaniem. Opalamy się wówczas na brązowo. Barwik ten
jest u Murzynów zupełnie czarny, u Europejczyków — brunatny, u Indian — czerwony, u ludów
mongolskich — żółty.

Jeżeli nasłonecznienie ciała jest bardzo silne, barwik wytwarza się w grubszej warstwie

komórek.

Ludzie już dawno znali lecznicze działanie promieni słonecznych, nawet gdy nie wiedzieli

jeszcze o istnieniu promieni nadfioletowych. Szczególnie duże znaczenie lecznicze ma światło w
górach, gdyż powietrze jest tam rozrzedzone i mniej zanieczyszczone pyłem, przepuszcza więc
znacznie więcej promieni nadfioletowych.

Więcej tych promieni jest również nad morzem.
Stwierdzono, że promienie nadfioletowe działają pośrednio na cały organizm. Krew odkłada

pod skórą pewną substancję tłuszczową, zwaną ergosteryną, która pod wpływem promieni
nadfioletowych zamienia się w witaminę D, niezbędną dla organizmu. Brak jej w organizmie
dziecięcym powoduje krzywicę. Przez szyby naszych mieszkań nie przenikają promienie
nadfioletowe, nawet przy dobrym oświetleniu słonecznym. Ale i na to człowiek znalazł sposób.
Wynaleziono szkło, które przepuszcza te promienie (tzw. szkło kwarcowe).

W miastach kurz i dym unoszący się w powietrzu pochłania znaczny procent zdrowotnych

promieni słonecznych. Wzniesienie się na poziom 1000 metrów zwiększa siłę tego promieniowania
o 15%.

Pamiętajmy jednak o tym, że nie wolno nadużywać nawet leczniczych promieni.

Spowodowane nimi oparzenia są tu najmniejszym złem, chociaż wywołują one często wysoką
temperaturę. Wrażliwe na słońce osoby mogą ulec udarowi słonecznemu.

Udar słoneczny to zmiany chorobowe w mózgu i rdzeniu, wywołane naświetleniem przez silne

promienie słoneczne, które padają bezpośrednio na odkrytą głowę i kark. Może przy tym wystąpić
niebezpieczne zapalenie opon mózgowych. Przyczyną jego nie jest nadmierna temperatura, jakby
się zdawało, ale właśnie promienie nadfioletowe. Silne nasłonecznienie może również wznowić
proces chorobowy w zagojonym ognisku gruźliczym.

Z tego wszystkiego, cośmy tu powiedzieli, widać więc, że promienie słoneczne odgrywają

olbrzymią rolę w naszym życiu. Dotyczy to zarówno promieni padających bezpośrednio, jak i
rozproszonych. Ich dobroczynny wpływ odczuwają wszystkie istoty żywe, są one niezbędne dla

normalnego rozwoju i bytowania żywych organizmów.

Naturalne i sztuczne promienie nadfioletowe

Mieszkańcy miast spędzają większą część dnia w pomieszczeniach, gdzie szyby okien nie

przepuszczają promieni nadfioletowych. Pobyt w otwartej przestrzeni, w słońcu — chociażby w
ciągu kilku tygodni w roku — jest dla nich niezbędny.

Słońce pogromcą bakterii

Wpuszczając światło do naszych mieszkań pozbywamy się dużej ilości bakterii. Na wszystkie

prawie bakterie bezpośrednie światło słoneczne działa mniej lub bardziej ujemnie. Światło
rozproszone również hamuje ich rozwój.

Najbardziej zabójczo działają na bakterie promienie

nadfioletowe i fioletowe — i co ciekawsze — tym silniej, im
więcej w powietrzu jest tlenu. Dlatego też należy jak
najwięcej wietrzyć w słońcu nasze mieszkania. Powietrze i
słońce zabijają najskuteczniej szkodliwe bakterie. Giną od
nich bakterie gruźlicy, cholery, tyfusu, dyfterytu i wiele
innych.

Bakteriobójcze działanie promieni słonecznych

Aby się o tym przekonać, dokonano następującego doświadczenia. W naczyniu z żelatyną, w

którym bujnie rozwijały się bakterie, zaklejono część żelatyny literami wyciętymi z czarnego
papieru. Naczynie wystawiono na słońce. Po 1 — 2 dniach na miejscu, gdzie były litery, pozostały
bakterie, na pozostałej zaś powierzchni bakterie zginęły (patrz rysunek).

XII. KŁOPOTY Z ENERGIĄ SŁONECZNĄ

Maszyny słoneczne

Zastanawiając się nad różnymi sposobami użytkowania energii słonecznej przez człowieka

omówimy tu przede wszystkim możliwości bezpośredniego wykorzystania do celów technicznych
promieni słonecznych, które w takiej obfitości spływają na Ziemię.

Człowiek mimo że „kąpie się w promieniach Słońca”, wykorzystuje jak dotychczas głównie

jego energię zmagazynowaną w ziemi przed milionami lat w węglu lub ropie naftowej. Dwie
trzecie całej ilości energii użytkowanej przez ludzkość pochodzi z tego źródła. Poza tym budujemy
kosztowne i skomplikowane instalacje żelazo-betonowe, aby zmusić wodę bieżącą do wytwarzania
energii elektrycznej.

Dlaczego nie wykorzystujemy energii promieni słonecznych bezpośrednio? Przecież to

olbrzymie źródło gotowej jakby do użytku energii. Powód jest zrozumiały. Energia ta jest bardzo
rozproszona. Nawet olbrzymia, leniwie płynąca rzeka nie dostarczy energii elektrycznej, dopóki jej
wód nie spiętrzymy tamą. Przepuszczając duże masy wody przez wąskie wyloty w tamie skupiamy
na stosunkowo niewielkiej powierzchni jej energię, która wprawia w szybki ruch obrotowy turbiny
elektrowni wodnej.

A w kotle parowym?
Energia cieplna ze spalonego węgla zostaje tu nagromadzona w postaci energii sprężonej pary,

zdolnej do wykonania pracy mechanicznej. Ciśnienie pary w kotle jest olbrzymie: na jednostkę
powierzchni wewnętrznej kotła przypada przekształconej energii cieplnej kilkaset razy więcej niż
daje promieniowanie słoneczne na jednostkę powierzchni Ziemi, ogrzewanej promieniami
padającymi prostopadle.

Czy można wobec tego tak skupić promienie słoneczne, aby otrzymać ilość energii cieplnej,

która mogłaby na przykład ogrzać kocioł parowy połączony z maszynami?

Można. Każdy z czytelników nieraz pewnie zapalał drewno lub papier przy pomocy szkła

powiększającego. Promienie Słońca załamując się w soczewce skupiają się w jednym prawie
punkcie i wytwarzają tyle ciepła, że papier lub drewno zapala się. Oczywiście im soczewka jest
większa, tym więcej skupia promieni i silniej grzeje. Ale duże szkła są bardzo ciężkie i kosztowne.

Możemy jednak skupiać promienie cieplne za pomocą wklęsłych zwierciadeł, które są znacznie

lżejsze i łatwiejsze do wykonania.

Promienie słoneczne (równoległe) padając na zwierciadło wklęsłe odbijają się od niego, a

następnie schodzą się w jednym punkcie, zwanym ogniskiem. Jeżeli powierzchnia zwierciadła ma
np. 80 m

2

, a odbite w nim promienie skupią się na powierzchni ¼ m

2

, dadzą one 320 razy więcej

ciepła, niż otrzymuje od Słońca wycinek Ziemi o powierzchni ¼ m

2

.

Jeżeli więc umieścimy takie zwierciadło na obrotowej podstawie z mechanizmem zegarowym

obracającym je zgodnie z ruchem Słońca, tak aby tarcza zwierciadła ustawiona była zawsze w
miarę możności na wprost Słońca; jeżeli następnie w miejscu największego skupiania się promieni
słonecznych ustawimy czarny kocioł metalowy z wodą — to pod wpływem ogrzewania wytworzy
się w nim wysokoprężna para, która może być użyta do poruszania różnych mechanizmów. Będzie
to zatem prawdziwa maszyna słoneczna.

W wielu krajach a szczególnie w Związku Radzieckim poświęca się zagadnieniu ulepszenia

maszyn słonecznych dużo uwagi. Uzyskano w nich temperatury do 3500°, co umożliwia topienie
nie tylko metali, ale i substancji bardzo trudno topliwych.

Maszyny te mają jedną wadę. Zachmurzenie nieba przerywa ich działanie. Ale są przecież

obszary o suchym klimacie, gdzie wskutek braku wilgoci w powietrzu jest najwięcej dni
słonecznych w roku. Maszyny słoneczne działają tam najbardziej wydajnie, a co ważniejsze —
mogą być użyte do nawadniania. W krainach o klimacie suchym i pustynnym wody gruntowe
występują nieraz w dużej ilości, ale w głębokich pokładach. Maszyny słoneczne będą zatem
poruszać mechaniczne pompy wydobywające wodę na powierzchnię gleby. Umożliwi to

przekształcenie pustyń w żyzne obszary, gdzie kwitnąć będzie uprawa zbóż, bawełny, owoców
południowych oraz hodowla bydła.

Maszyna słoneczna soczewkowa z XVIII w.

Zwierciadlana maszyna słoneczna

Gdy kraj się zaludni, powstanie zagadnienie konserwacji szybko psujących się w gorącym

klimacie produktów żywnościowych. Maszyny słoneczne umożliwią uruchomienie potężnych
chłodni. Zagadnienie to technicznie jest już rozwiązane.

A oto co pisze radziecki autor, Mogilewski, w swej książce Przygody promienia słonecznego na

temat możliwości zastosowania maszyn słonecznych w przemyśle.

„W jednej ze środkowo azjatyckich republik związkowych pracuje „na pełnych obrotach” wielki

kombinat włókienniczy. Wytwarza się tam przepiękne tkaniny z bawełny i jedwabiu. Surowca dla tego
kombinatu nie trzeba przywozić z daleka — jest go pod dostatkiem na miejscu. Natomiast węgiel trzeba
sprowadzać z odległości tysiąca kilometrów. Sytuacja ta uległa zmianie, kiedy uruchomiono kotłownie
słoneczne. Zużycie węgla zmniejszyło się dwukrotnie”.

A oto inny obrazek z tej samej książki.

„Świta. Szybko minęła krótka, letnia noc. Gasną elektryczne światełka w oddziałach kombinatu, ale nie

milknie hałas pracy. Stukają czółenka, szumią obracające się na maszynach przędzalniczych wrzeciona,
bucha para w dziale barwienia tkanin. Spoza śnieżnych gór ukazuje się purpurowa tarcza słoneczna.
Operator przy pulpicie rozdzielczym instalacji elektrycznej przesunął gałki przełączników — i para z
kotłowni opalanej węglem popłynęła rurami do kotłów słonecznych. Słońce oświetliło już potężne wklęsłe
zwierciadła. Coraz wyżej podnosi się temperatura w kotłach umieszczonych w ogniskach zwierciadeł. Z
kotłowni parowej do kotłów słonecznych płynie już teraz nie para, ale gorąca woda. W ciągu dwu godzin
porannych aż do czasu, gdy natężenie promieniowania podnosiło się do punktu kulminacyjnego, na którym
utrzymuje się w ciągu dziesięciu godzin dnia, woda — ogrzewana coraz wolniej w stygnącym kotle
węglowym — przekształcała się w parę w kotle słonecznym. W ciągu tego czasu paleniska węglowe ostygły,
a ogrzewane węglem kotły zostały zupełnie wyłączone. Słońce porusza tysiące maszyn w kombinacie w
ciągu całego długiego letniego dnia. Na dwie godziny przed zachodem palacze zaczną rozpalać węgiel pod
kotłami parowymi. Maszyny słoneczne przestaną działać aż do następnego ranka”.

Potężna nowoczesna instalacja słoneczna. Widok ogólny

Ta sama instalacja widziana z boku

Spawanie metali w ognisku zwierciadlanej maszyny słonecznej

Na rysunku (str. 151) widzimy najnowocześniejszą „maszynę słoneczną”; jest to instalacja

doświadczalna.

Potężne zwierciadło wklęsłe zmontowane jest na nieruchomej podstawie. Promienie Słońca

równolegle padają na nie po uprzednim odbiciu się od olbrzymiego zwierciadła płaskiego, które
umieszczone jest naprzeciw i składa się z licznych małych tafli zwierciadlanych. Zmieniając ich
położenie można w ciągu dnia utrzymywać najsilniejsze oświetlenie nieruchomego zwierciadła
wklęsłego. W ten sposób potężna wiązka promieni skupionych przez zwierciadło jest wciąż
skierowana na kocioł.

Promienie mogą też być rzucone na zwierciadła wklęsłe znajdujące się w zamkniętych

pomieszczeniach, gdzie dokonuje się różnych prób ich zastosowania.

Głód energii

W poprzednich rozdziałach dowiedzieliśmy się, jakie postacie przybiera energia słoneczna na

Ziemi.

Żyjemy wśród olbrzymich zasobów energii, stale ulatującej w przestrzeń, ale też stale zasilanej

przez Słońce.

Główną treścią życia człowieka jest działalność produkcyjna. A do wytwarzania produktów

potrzebna jest energia.

Czy człowiek potrafił opanować ją w całości? Na razie wykorzystuje zaledwie minimalną część

zasobów energii słonecznej. Składa się na to wiele powodów.

Wiemy, że poznanie i opanowanie sił przyrody szło w parze z rozwojem społeczeństwa.

Racjonalne zużycie ogromu zasobów energetycznych wymaga pracy zorganizowanej według
jednego obszernego planu, obejmującego całe państwo, a czasami grupy państw, a nawet części
świata. Na przykład do racjonalnego i równomiernego wykorzystania elektryczności potrzeba sieci
wysokiego napięcia obejmujących całe kraje.

W ustroju kapitalistycznym wszechstronne wyzyskanie dużych źródeł energii jest niemożliwe.

Stany Zjednoczone, które posiadają duże zasoby energetyczne, są terenem walki konkurencyjnej
kilku monopoli elektrycznych.

W gospodarce tego kraju panują takie warunki, że nie można wykorzystać racjonalnie

wszystkich źródeł energii. Kartele jednoczące elektrownie cieplne zwalczają konkurujące z nimi
kartele elektrowni wodnych, te znów uniemożliwiają za wszelką cenę użytkowanie do celów
pokojowych energii innego rodzaju, np. energii atomowej.

Skupianie promieni słonecznych przez zwierciadło wklęsłe. Na zdjęciu widoczne jest wyraźnie ognisko, w którym
zbiegają się promienie odbite od zwierciadła. Temperatura w ognisku może być wyższa od 3500°. Można tu spawać
najbardziej trudnotopliwe metale i stapiać glinę ogniotrwałą

Ludzkość ma przed sobą olbrzymie możliwości ujarzmienia energii słonecznej. Omówimy

szerzej to zagadnienie. Przedtem jednak zastanówmy się, w jaki sposób człowiek doszedł do
dzisiejszych sposobów wykorzystywania różnych jej rodzajów.

Dla człowieka pierwotnego głównym źródłem energii służącej do wytwarzania potrzebnych mu

przedmiotów były jego mięśnie. Z czasem coraz większą rolę zaczęły odgrywać w pracy zwierzęta
domowe. Właściwą rolę zaczęły odgrywać zwierzęta dopiero wtedy, gdy użyto je jako siłę
pociągową przy uprawie ziemi i do przewożenia ciężarów.

Gdy człowiek osiągnął już takie formy gospodarki, jak rolnictwo, hodowla bydła, rzemiosło —

prymitywna technika pozwoliła mu wytwarzać większą ilość produktów, niż sam potrzebował. Np.

skoro jeden człowiek pracujący na roli mógł wyprodukować więcej żywności, niż sam zjadał,
opłacało się więc korzystać z siły roboczej innego człowieka. W starożytności taką siłą roboczą był
niewolnik. Mięśnie jego stanowiły główne źródło energii przetwarzanej na pracę.

Już bardzo dawno ludzie nauczyli się wykorzystywać energię rzek, które poruszały koła

wodne. Była to jedna z pierwszych maszyn, której człowiek sam nie poruszał, lecz mógł nią
kierować.

W starożytności koła wodne służyły do transportu wody ze zbiorników do kanałów

nawadniających pola. Później zastąpiły one młyny ręczne przy mieleniu ziarna na mąkę. W XVI w.
służą już do poruszania młotów w warsztatach metalurgicznych. W XVII w. silniki wodne
poruszały młyny, tartaki, warsztaty tokarskie, wiertła, miechy kowalskie, maszyny włókiennicze;
stosowano je również w papierniach, w prochowniach i wielu innych warsztatach.

Cechą charakterystyczną silników wodnych jest to, że ich energia mechaniczna nie

przekształca się w inny rodzaj energii. Taką samą energię mechaniczną mają koła i sprzężone z nimi
maszyny warsztatów. A więc wszystkie warsztaty produkcyjne związane były z energią wody.
Musiały mieścić się nad rzekami.

Wiatry są także źródłem energii. Lecz mają one jedną niekorzystną właściwość. Nigdy nie

tworzą wąskich mocnych potoków, jak woda w rzekach; wieją ze wszystkich kierunków i to nie
stale — na tym polega główna ich wada.

W miarę rozwoju techniki trzeba było ulepszyć pierwotne urządzenia wodne, aby przy ich

pomocy wprawić w ruch liczne maszyny. Przede wszystkim chodziło o zwiększenie ich mocy,
budowano więc olbrzymie koła wodne z drewna, co technicznie nie było rzeczą łatwą. Moc tych
silników wodnych, nawet bardzo dużych, była jednak stosunkowo niewielka.

Ale człowiek chce nie tylko opanować źródło energii, chce również kierować nią w dowolny,

korzystny dla siebie sposób. Silniki wodne okazały się z czasem zbyt słabe.

W XVII w. fabryki położone były przeważnie nad rzekami. Ograniczało to, rzecz jasna,

możliwości rozwoju przemysłu zmechanizowanego. Szczególnie uciążliwe było to dla zakładów
metalurgicznych, gdyż znajdowały się nieraz daleko od kopalni rudy i lasów (wtedy wytapiano
żelazo za pomocą węgla drzewnego).

Rosjanin Połzunow uniezależnił maszynę od napędu wodnego, zastępując go ogniem.

Zbudował on w 1766 r. pierwszą maszynę parową, jednak wynalazek jego nie znalazł w ówczesnej
Rosji szerszego zastosowania. Dopiero Anglik Watt w 21 lat później zbudował maszynę parową,
która znalazła szerokie zastosowanie w przemyśle.

Przewaga maszyn parowych nad silnikami wodnymi i silnikami poruszanymi wiatrem polegała

na większej niezależności od naturalnych źródeł energii, na większej ich mocy. Mogły wykorzystać
duże zapasy energii zawartej w węglu kamiennym i drzewie, nadawały się więc do pracy wszędzie
tam, gdzie łatwo było uzyskać takie paliwo.

Maszyna parowa była pierwszą maszyną, która przekształciła energię cieplną w mechaniczną.

Było to pierwsze zastosowanie ognia jako źródła energii dla maszyn. Ludzie nie znali jeszcze
wówczas prawa zachowania energii.

Dla racjonalnej eksploatacji maszyny parowej należało zużyć pewną ilość energii zawartej w

paliwie, aby otrzymać odpowiednią ilość energii mechanicznej, wytwarzanej przez maszynę. Wtedy
ustalono, że jednostką miary mocy jest koń mechaniczny (koń parowy).

Wynalezienie maszyny parowej uzbroiło człowieka w duże zasoby energii ukrytej od milionów

lat w węglu kamiennym, a poza tym ułatwiło ujarzmienie innych sił przyrody.

Wiemy już, na czym polega ujarzmienie energii. Człowiek ujmuje ją w karby i zmusza do

wykonywania pracy, w tempie przez niego pożądanym i regulowanym.

Para, która rozsadza kocioł, tracąc całą swą energię w ciągu ułamka sekundy, działa w sposób

dla człowieka niepożądany, wyrządza mu tylko szkodę. Gdy rozpręża się powoli i zbyt długo, też
nie przynosi korzyści; nie wprawi bowiem w ruch sprzężonego z kotłem silnika parowego.

Para ujarzmiona powinna dawać ściśle tyle energii na sekundę, ile człowiekowi w danej chwili

potrzeba. To samo dotyczy zresztą każdego źródła energii.

Mimo że moc wszystkich na Ziemi silników jest w dobie obecnej olbrzymia i zużywają one

wielkie ilości paliwa, mamy dziś jeszcze niezliczone zapasy energii w węglu i ropie. Paliwa te mają
olbrzymią przewagę nad innymi źródłami energii, a więc nad wodą i wiatrem, gdyż mogą być
wykorzystane w dowolnym miejscu i dowolnym czasie. Węgiel można wszędzie dowieźć, a
niewielka stosunkowo ilość wody na parę też się wszędzie znajdzie.

Ale i silnik parowy nie mógł sprostać coraz to większym wymaganiom rozwijającego się

przemysłu. Dopóki maszyna parowa wprawia w ruch parowóz lub statek parowy, dopóki daje napęd
jednemu dźwigowi, jednej maszynie, wszystko jest w porządku. Łatwo jest przekazać moc silnika
parowego śrubie okrętowej, kołom parowozu, jednej lub kilku obrabiarkom.

Z czasem jednak fabryki rozrastały się, maszyn wciąż przybywało. Moc maszyny parowej

można rozdrobnić nawet na tysiąc części i każdą z nich doprowadzić do odpowiednich urządzeń.
Ale maszyna parowa wytwarza tylko energię mechaniczną, a ten rodzaj energii może być
przekazany tylko mechanicznie. W dużej fabryce stwarza to już trudności, gdyż trzeba stosować
tysiące kół, pasów transmisyjnych itd. Lecz jak tu dostarczać energii małym zakładom,
rozrzuconym w dużej odległości od głównego silnika? A cóż dopiero mówić o chałupnictwie, które
wymaga bardzo rozprzestrzenionej sieci produkcyjnej.

A więc maszyna parowa nie mogła zmechanizować produkcji na większych obszarach.

Przyczyniła się ogromnie do rozwoju wielkiego przemysłu i żeglugi. Ale w końcu musiała ulec
maszynie elektrycznej.

Jednocześnie wprowadzono ulepszenia do silników parowych i motorów. Powstała turbina

parowa i silnik spalinowy, który dokonał przewrotu technicznego w transporcie lądowym i
zapoczątkował komunikację lotniczą. Bez niego nie byłoby samochodów i samolotów. Powstał
wreszcie silnik odrzutowy, który jeszcze bardziej unowocześnił lotnictwo — a być może w
niedalekiej przyszłości umożliwi nam podróż na Księżyc i najbliższe planety.

Ale wróćmy jeszcze do maszyn parowych. Przed około pięćdziesięciu laty w dużej fabryce

rzucały się w oczy przede wszystkim nie same maszyny, ale mechanizmy, które wprawiały je w
ruch.

Każda z maszyn połączona była szerokim rzemiennym pasem transmisyjnym z dużym wałem,

który ciągnął się wzdłuż całego oddziału fabrycznego.

Wprawiał on w ruch wszystkie maszyny. Sam jednak żadnej pożytecznej pracy nie wykonywał,

przekazywał tylko energię od silnika parowego do maszyn roboczych. Był jakby pośrednikiem i to
dość kosztownym. Na obracanie samego wału zużywano dużo energii. Gdy stawała jedna maszyna
lub więcej, wał obracał się dalej. Pasy transmisyjne często spadały — zagrażając bezpieczeństwu
pracy.

Od tych wałów i transmisji uwolniła nas właśnie elektryczność. Silnik parowy zmusza do pracy

generator elektryczny, który wytwarza energię elektryczną, doprowadzaną przewodami do maszyn.
Można je uruchomić lub zatrzymać niezależnie od innych. Jeden potężny generator obsługuje wiele
oddziałów i maszyn, czasami kilka fabryk, a nawet całe miasto. Wówczas porusza go już nie
zwykły silnik parowy, ale turbina parowa czy też silnik spalinowy o bardzo dużej mocy. Takie
silniki wytwarzają duże ilości energii elektrycznej, ale też pochłaniają mnóstwo paliwa. Wprawdzie
transport węgla pochłania wiele czasu i energii, a duże fabryki tkackie nie zawsze znajdują się w
pobliżu kopalni, ale to wcale nie jest potrzebne. Elektrownię można budować tam, gdzie wydobywa
się węgiel lub ropę. Za pomocą przekazywanej po przewodach energii elektrycznej obsłuży ona
nawet sto dużych fabryk.

Podobnie jak para uniezależniła fabryki od wody — tak prąd elektryczny uniezależnił je od

paliwa. A co dziwniejsze, przywrócono honor silnikom wodnym. Technika posunęła się naprzód
milowymi krokami — i stare koło wodne przekształciło się w potężną turbinę wodną. Turbinę
połączono z generatorem. Powstała elektrownia wodna.

Siła spływającej wody, zwana w przenośni białym węglem, wytwarza prąd elektryczny, który

pędzi przewodami wysokiego napięcia do odległych fabryk i warsztatów.

Elektryczność wprawia w ruch maszyny, koleje, tramwaje, trolejbusy, powleka srebrem i

niklem przedmioty żelazne, mosiężne, wytapia z rudy glin, magnez, służy do rafinowania miedzi,
do wytwarzania nawozów sztucznych itd. Wędruje do warsztatów i fabryk, do domów w mieście i

na wsi, gdzie rozżarza druciki żarówek (na cele oświetleniowe zużywa się 20% całej energii
elektrycznej na świecie); gotuje pokarmy na kuchniach elektrycznych, odkurza meble, odzywa się
w głośnikach radiowych, konserwuje żywność w lodówce — służy nam niemal na każdym kroku.

Biały węgiel

Teraz czytelnik już nie będzie pytał, co elektryczność ma wspólnego ze Słońcem. Istotnie

żyjemy pośród olbrzymich zasobów energii słonecznej w różnych postaciach. Wykorzystujemy je
na razie jednak w tak niewielkim stopniu, że wciąż aktualne jest zagadnienie „głodu energii”.

Ten krótki szkic historyczny pokazał nam stopniowe, lecz skuteczne ujarzmianie sił przyrody, a

jednocześnie trudności techniczne w użytkowaniu tych źródeł energii.

Podróż w jutro

Nie chcąc nudzić czytelnika dalszymi wywodami na temat możliwości wykorzystania energii

słonecznej, podaję wstęp i fragment pierwszego rozdziału książki radzieckiego autora Dmitriewa pt.
Podróż w krainę jutra.

Wstęp

z którego czytelnik dowiaduje się o trasie swojej podróży

Mój przyjacielu!
Żyjemy w niezwykłych czasach — w epoce wielkich czynów, w epoce marszu naszego społeczeństwa

ku komunizmowi.

Ten piękny okres jest pełen twórczego romantyzmu, pełen wielkich marzeń. Patrzymy z ufnością w

przyszłość. Wiemy, że przyszłość należy do nas. Oddajmy się więc marzeniom, mój przyjacielu! Pomknijmy
naprzód na skrzydłach śmiałej fantazji.

„Fantazja jest najbardziej cenną jakością...” jak powiedział przed przeszło trzydziestu laty Lenin.

Związek Radziecki był wówczas w przededniu olbrzymich prac związanych z socjalistycznym
budownictwem. Marzyliśmy wtedy o obecnych czasach tak, jak teraz myślimy o przyszłości.

Wielu ludzi uważało wtedy nasze marzenia za nieziszczalne.
W tych latach do Rosji, gdzie dotkliwie odczuwano jeszcze skutki głodu i nędzy, przyjechał z Anglii

znakomity pisarz-fantasta, którego dzieła znane są na całym świecie. Przyjął go Lenin.

Anglik długo stał nad mapą Rosji, porysowaną kółkami i liniami planu przyszłej elektryfikacji, i ze

wzruszeniem słuchał opowiadania Lenina. Za oknami szalała północna zima. Na upstrzoną znakami mapę
padało przyćmione światło. Ze słów opowiadającego zarysowywała się jasno przyszłość Rosji.

Wódz rewolucji widział swym przenikliwym wzrokiem najbliższe, ciężkie lata. Pisarz był olśniony

śmiałymi zamierzeniami bolszewików, lecz nie wierzył w możliwość ich urzeczywistnienia.

Minęły lata... Naród radziecki zrealizował plany Lenina. Słynny plan Goelro** był nie tylko w

oznaczonym terminie wykonany, ale znacznie przekroczony.

Realne, uporczywe marzenia bolszewików, które nie mieściły się w granicach fantazji zagranicznego

pisarza, stały się rzeczywistością.

Przyjacielu, jesteś młody, odważny i interesuje cię wiele rzeczy. Wiem, że lubisz podróżować, lubisz

badać życie, świat...

Pójdź ze mną! Wyruszymy w niezwykłą podróż — podróż da krainy jutra.
Jutrzejszy dzień jest piękny, lecz trudny do ogarnięcia myślą. Jestem inżynierem, poprowadzę cię

szlakiem techniki. Pokażę ci zaledwie cząstkę naszej pięknej przyszłości — technikę dnia jutrzejszego.

Komunizm przewiduje jak najszersze zaspokojenie potrzeb człowieka, nauka i technika muszą zatem

osiągnąć niezwykle wysoki poziom.

Naczelnym zagadnieniem będzie tu możliwie najwyższa wydajność pracy. W tym celu zastosuje się na

szeroką skalę mechanizację wszelkich procesów wytwórczych, wymagających dużego nakładu pracy
ludzkiej. Ludzie będą tylko dysponować i kierować maszynami, aparatami i urządzeniami. Człowieka epoki
komunizmu cechować będzie wysoka kultura, gruntowne wykształcenie i duża wiedza, co umożliwi
jednostce harmonijny i wszechstronny rozwój.

Na równi z mechanizacją rozpowszechni się automatyzacja produkcji. W większości procesów

produkcyjnych nie będzie potrzebny bezpośredni udział człowieka. Ogromna liczba precyzyjnych
przyrządów i aparatów będzie kontrolowała pracę obrabiarek w całkowicie zautomatyzowanych fabrykach,
kierując całym przebiegiem produkcji Człowiek będzie tylko naczelnym kontrolerem tego świata
„rozumnych” maszyn.

Mechanizacja i automatyzacja zostaną zastosowane nie tylko w przemyśle, ale również w rolnictwie.

Poziom urządzeń technicznych w rejonach rolniczych podniesie się do poziomu miast.

Rozwiązanie tych olbrzymich zamierzeń wymagać będzie przede wszystkim zbudowania potężnej bazy

energetycznej. Obrabiarki, zautomatyzowane działy fabryczne i całe zakłady przemysłowe, kombinaty
metalurgiczne i chemiczne — wszystko to wymaga energii.

W ustroju komunistycznym olbrzymie jej ilości będą wytwarzane w rozmaitych centralach

energetycznych, a następnie przekazywane w dowolnych kierunkach w postaci energii elektrycznej. Ogólną
sieć energetyczną zasilać będą elektrownie wodne i cieplne, elektrownie o paliwie atomowym i morskie oraz
elektryczno-wiatrakowe.

Strumienie energii posłusznej rozkazom człowieka będą przepływały nad całym krajem! Można ją

będzie dowolnie przekształcać na siłę, światło, ciepło i za pomocą niej tworzyć nowe substancje.

Rozwijający się przemysł epoki komunizmu będzie wymagał coraz więcej metalu, surowców,

materiałów, aby hojnie zaopatrzyć ludność ogromnego kraju.

Na równi ze stalą i żelazem, których proces otrzymywania ulegnie poważnym zmianom, szerokie

zastosowanie znajdą metale lekkie, jak glin, magnez, beryl, a także wiele tzw. metali rzadkich. Do
najrozmaitszych wyrobów posłużą nam również stworzone przez geniusz ludzki, a nie istniejące w naturze
materiały — masy plastyczne. Przezroczyste jak szkło, twarde jak stal, elastyczne jak guma, lekkie jak korek
— znajdą zastosowanie w najrozmaitszych dziedzinach techniki. Obok produkcji materiałów syntetycznych,
włókna, paliwa, mas plastycznych, powstaną w przemyśle nowe działy chemiczne, obsługujące wysoce

* Autor ma tu na myśli H. Wellsa.
** Goelro (skrót wyrazów rosyjskich) Państwowa Komisja Elektryfikacji Rosji.

rozwinięte w społeczeństwie komunistycznym rolnictwo.

To wreszcie, co obecnie nazywamy nową techniką — silniki odrzutowe, radiolokacja, telewizja itd. —

stanie się w naszym życiu zjawiskiem codziennym i będzie wyłaniać wciąż coraz to nowe zagadnienia,
obecnie często nam jeszcze nie znane.

Energia ruchu odrzutowego znajdzie zastosowanie nie tylko w lotnictwie, ale także w nawigacji

kosmicznej — w podróżach międzyplanetarnych. Radiolokacja — ta cudowna zdolność widzenia za pomocą
fal radiowych — będzie jeszcze szerzej stosowania.

Telewizja — przekazywanie obrazów ruchomych na dalekie odległości za pomocą fal

elektromagnetycznych — stanie się kolorowa, nie ograniczona wymiarami ekranu ani zasięgiem stacji
nadawczych.

Nasza fantastyczna podróż będzie marzeniem, lecz marzeniem realnym, nie oderwanym od życia —

opiera się bowiem na tym, co już dziś istnieje, co stworzyła nauka i technika Związku Radzieckiego.
Marzenie to będzie rozwinięciem zagadnień, nad którymi już dzisiaj pracują inżynierowie i uczeni.

Fragment rozdziału, w którym czytelnik poznaje „różnokolorowy węgiel”.

„Zbliżyliśmy się do drzwi — same rozwarły się przed nami. Po przebyciu niewielkiego, jasno

oświetlonego korytarza znaleźliśmy się w kabinie obszernego dźwigu, który nas zawiózł na górę.

Wyszedłem z dźwigu i stanąłem olśniony. Staliśmy pośrodku olbrzymiej, okrągłej sali, pokrytej

przezroczystą kopułą, która przepuszczała promienie Słońca skrząc się i mieniąc nad naszymi głowami jak
tęczowa bańka mydlana niezwykłych rozmiarów. Cylindryczne ściany pokoju zbudowane były z jasnych
płaszczyzn; połyskiwały na nich różnokolorowe krążki, kwadraty, linie, migotały malutkie światełka.

Schemat mnemotechniczny * — pomyślałem. — Ale co za skala!... Ile stacji!... Zbrakło mi tchu z

podziwu. Oparłem się o poręcze i spojrzałem w dół.

Na dole pod moimi nogami rozpościerała się olbrzymia mapa naszego kraju. Widziałem miasta

i rzeki, przezroczystą głębię mórz i oceanów. Na Kaukazie góry wciśnięte między dwa morza
odcinały się plastycznie od tła. U góry, powleczony jaskrawą bielą, połyskiwał biegun.

Rozległa mapa Związku była usiana jaskrawymi punktami świetlnymi. Innymi kolorami

świeciły na Syberii, na północy, innymi zaś na piaskach Azji Środkowej i na Dalekim Wschodzie.
Przezroczyste, świecące linie łączyły te punkty, tworząc wymyślną siatkę.

Ktoś ostrożnie dotknął mego ramienia. Obejrzałem się. Przede mną stała dziewczyna ubrana w

taki sam niebieskoszary kombinezon, jak i mój towarzysz. Zapoznaliśmy się. Dowiedziałem się, że
jest to dyżurny kierownik obsługi Zjednoczenia Sieci Wysokiego Napięcia (ZSWN), Nina
Aleksiejewna.

— Jak się wam podoba ośrodek kierowniczy ZSWN? — uśmiechnął się dyżurny.
— Cudowne — odpowiedziałem.
Oparta o barierę dziewczyna pochyliła się nad mapą.
— Tutaj są uwidocznione wszystkie wielkie elektrownie zasilające nasz ośrodek. Świecące

punkty — to setki potężnych elektrowni, położonych w różnych rejonach Związku Radzieckiego,
elektrowni pobierających energię z różnych źródeł. Swoją moc przekazują one Zjednoczonej Sieci
Wysokiego Napięcia. A zresztą po co tłumaczyć, popatrzcie sami!

Dokonała kilku przełączeń na szerokim pulpicie rozdzielczym. Wielki ekran, położony między

tablicami mnemotechnicznymi, zapłonął zielonkawym światłem.

— Mogę w każdej chwili zademonstrować wam którąkolwiek z naszych czynnych elektrowni

tak dokładnie, że będziecie mogli dostrzec nawet szczegóły. Jest to nowa, doświadczalna mstalacja
telewizyjna. Do przekazywania obrazu służą jej przewody wysokiego napięcia ZSWN. Dzięki
schematom mnemotechnicznym nasz ośrodek ma stale dokładny obraz pracy każdej elektrowni w
kraju. Mówiąc prawdę, ekran ten nie jest nam potrzebny. Ustawiono go tu tylko po to, żeby ocenić
zalety nowej techniki telewizyjnej przy pomocy przewodów i sprawdzić go w czasie działania.
Macie szczęście — będziecie jednym z pierwszych, którzy zobaczą nowy nadajnik telewizyjny w

* Mnemotechnika — sztuczne sposoby ułatwiające zapamiętywanie nowych wiadomości i faktów oraz

przypominanie ich sobie na zasadzie mechanicznych skojarzeń. W danym przypadku chodzi o specjalne urządzenie
umożliwiające dyżurnemu ośrodka kierowniczego równoczesną kontrolę wielu elektrowni (przyp. red.).

toku pracy. Zacznijmy więc od węgla brunatnego”.

— Włączyć Tułę? Albo lepiej Workutę? — zapytał mój towarzysz. — W obu punktach dopiero

oddano do eksploatacji nowe szyby gazyfikacji podziemnej.

Z głębi zielonkawego ekranu wypłynęły kontury jasnego budynku o szerokich oknach.

Budynek jakby oderwał się od ekranu — był to obraz przestrzenny *.

— Demonstruję teraz halę maszyn. Widzicie te potężne rury, które dochodzą do turbiny

gazowej? Płynie tamtędy paliwo gazowe z wywierconego szybu. W tej elektrowni
urzeczywistniliśmy ideę Mendelejewa, wysuniętą przez niego jeszcze na długo przed pierwszą
wojną światową. Czy pamiętacie, jak gorąco poparł jego myśl Lenin? W roku 1912 napisał o tym
artykuł w „Prawdzie”...

Nie mamy potrzeby wydobywać z głębi ziemi węgla brunatnego — jest to mało wydajna praca.

Spalamy go w samym złożu, pod ziemią — stale wtłaczając do szybu nieodzowne do spalania
powietrze. Potężny strumień paliwa gazowego zostaje skierowany za pomocą rur do turbin
gazowych lub jako surowiec — na przeróbkę do kombinatów chemicznych. Gaz ten zużytkowuje
się do wielu niezwykłych rzeczy.

— Czy widzicie te potężne turbogeneratory? Niech was nie dziwi, że nie ma wokół nich ludzi.

Obsługiwane są automatycznie.

Przenosimy się teraz na południe. Chcę wam pokazać naszą największą instalację, poruszaną

energią „węgla błękitnego”.

Są to słynne elektrownie wiatraczne, pracujące już od kilku lat na Kaukazie, w rejonie

Noworosyjska. To niezwykłe miejsce sama natura chyba przeznaczyła do takiego celu — wieją tu
najsilniejsze w naszym kraju wiatry.

Przeniosłem wzrok na ekran — ukazał się nowy obraz. Na ażurowych, widocznie bardzo

mocnych wieżach, ustawionych w przełęczy górskiej, spoczywały kadłuby elektrowni wiatracznych
w kształcie jaja, do nich zaś jakby przylepione były srebrne kręgi szybko obracających się śmigieł.
Zwróciłem uwagę na jedną z takich instalacji, jej rozmiary wprawiły mnie w zdumienie. Był to
wiatrak-olbrzym, czerpiący energię błękitnego oceanu powietrznego za pomocą trójskrzydłowego
śmigła.

— Podobnie jak instalacja przypływowa — wyjaśniła mi dziewczyna — cała ta grupa

wiatraków oddaje swoją energię ZSWN. Choć bywają dnie, kiedy je całkowicie wyłączamy. Szukaj
wiatru w polu — zażartowała — kiedy panuje zupełnie bezwietrzna pogoda.

Mamy jednak takie elektrownie, które uporczywie nie chcą pracować przez całą dobę, chociaż

codziennie oddają swoje megawaty do naszej sieci. Mówię tu o stacjach korzystających z „węgla
żółtego” — energii Słońca. Oto potężna bateria instalacji słonecznych. Mikołaju, włącz Taszkient
— zwróciła się do młodzieńca.

I oto znowu, jak w bajce, nastąpiła zmiana obrazu. Na ekranie zobaczyłem równe szeregi

ogromnych, podobnych do mis, lustrzanych paraboloidów.

Wzniósłszy się ku Słońcu, poruszały się niewidocznie w ślad za nim, podobnie jak to czynią

kwiaty słonecznika. Przypomniałem sobie, że promienie Słońca, skupione za pomocą lustrzanych
mis paraboloidów, osiągają temperaturę wystarczającą do roztapiania metali.

— Jak się wykorzystuje ciepło reflektorów? — zapytałem.
Dziewczyna powiększyła obraz jednego ze słonecznych paraboloidów na ekranie, po czym

wyjaśniła.

— Przetwarzamy tutaj ciepło Słońca na energię elektryczną za pomocą pary rtęci pod wysokim

ciśnieniem. Para obraca turbinę, a co do innych szczegółów, to elektrownie te nie różnią się od
cieplnych. Teraz jednak wprowadziliśmy bardziej wydajne urządzenia, przetwarzające promienie
Słońca od razu na elektryczność. Są to elektrownie słoneczne o ogniwach fotoelektrycznych. Jedna
z takich baterii, na przykład, całkowicie zasila zmechanizowane kopalnie siarki w Kara-Kum. Takie
fotoelektrownie znakomicie opłacają się w rejonach południowych.

* Obraz przestrzenny (stereoskopowy) — obraz płaski posiadający pozorną głębię przestrzenną.

Za główne źródła energetyczne uważamy jednak „biały węgiel” — elektrownie rzeczne.
Proszę spojrzeć na mapę.
Widzicie naszą najstarszą wielką elektrownię wodną, Dnieproges* imienia Lenina. Moc

Obgesu — nowej elektrowni na rzece Obi — jest równa mocy dziesięciu takich Dnieprogesów.

Czy widzicie na mapie olbrzymią niebieską plamę? To morze słodkowodne, utworzone przez

tamę biełogoriewską, która zatrzymała bieg Obi. Nazwaliśmy je Morzem Syberyjskim.

Oto główni „pracownicy” naszej ZSWN — elekrownia irtyska, kamska, elektrownie

nadwołżańskie, elektrownie na Amurze, Jenisjeju, Lenie... Dawniej korytami tych rzek setki
kilometrów sześciennych wody uchodziło bezużytecznie.

Spójrzcie, elektrownie te są z sobą połączone siecią linii elektrycznych.
Spoglądałem w milczeniu na jasne krążki oznaczające elektrownie. Oto potęga naszego kraju

kierowana przez człowieka! Miliony kilowatów, które przez naciśnięcie guzika mogą być
skierowane do każdego prawie punktu kraju!

Energia, przekazywana na tysiące kilometrów liniami wysokiego napięcia prądu stałego,

rozdzielana jest następnie bez przewodów w postaci drgań elektromagnetycznych o wysokiej
częstości i koncentrowana w akumulatorach. Energia ta stała się wiernym przyjacielem człowieka
radzieckiego.

Zapadał wieczór... Nie zauważyłem, kiedy zaszło Słońce. Ściany centralnej sali świeciły

równym, ciepłym światłem, napełniając wnętrze budynku złocistymi odblaskami.

Przy pulpicie rozdzielczym ZSWN siedziała dziewczyna w niebieskawoszarym kombinezonie.

Olbrzymi schemat sieci energetycznej kraju tętnił życiem. Gdzieś tam pracowały automatyczne
kombinaty chemiczne, a ludzie kierujący maszynami nie myśleli zapewne o tym, skąd płynęła ku
nim energia — z generatorów poruszanych przez zgazyfikowany węgiel Workuty, z wiatraków
Noworosyjska, czy z elektrowni wodnych Jenisjeju. Byli pewni jednego tylko — że energia ta służy
im — ludziom epoki komunizmu.

* Dnieproges — Dnieprowska Elektrownia Wodna.

ZAKOŃCZENIE

Dokonaliśmy przeglądu prawie wszystkich form, jakie przybiera energia słoneczna na Ziemi,

oraz wszystkich jej przekształceń. Zdumiewające są przygody promieni słonecznych na naszej
planecie, ale w tym wszystkim, co się z nimi dzieje, nie ma nic tajemniczego, niezrozumiałego, nic
niemożliwego do poznania przez człowieka. Wszystkie zjawiska na Ziemi wywołane przez
promienie słoneczne ściśle podlegają prawom przyrody. Nawet i te najbardziej niezwykłe, groźne i
potężne mogą być wytłumaczone przy pomocy zjawisk najprostszych, dobrze nam wszystkim
znanych.

Burze, pioruny, błyskawice, wiatry, huragany, ulewy, miraże, zaćmienia napawały naszego

pierwotnego przodka przerażeniem i wydawały mu się zjawiskami nadprzyrodzonymi, gdyż nie
rozumiał przyczyn, które je wywoływały.

Ani pierwotne narzędzia, ani mieszkania nie chroniły go dostatecznie przed

niebezpieczeństwami, na które był stale narażony. Życie społeczne ograniczało się do współżycia w
ramach niewielkich, odizolowanych od siebie grup, które nie miały jeszcze tej siły do walki z
przyrodą, jaką daje większe zbiorowisko.

W tych warunkach człowiek był bezsilny wobec takich klęsk, jak burze, ulewy, powodzie,

pożary lasów wywołane piorunami itp. Wiedział, że są to zjawiska groźne, lecz pochodzenia ich nie
rozumiał. Uważał je za nieskończenie potężniejsze od siebie.

Żyjąc w dość różnorodnym otoczeniu przyrodniczym niezbyt dobrze orientował się w nim.

Przypisywał zjawiskom i przedmiotom cechy ludzkie. Wierzył, że siły przyrody mają zdolność
karania i przebaczania, świadomego pomagania lub przeszkadzania mu w jego życiu codziennym,
tworzenia i unicestwiania.

Groźne zjawiska przyrody były dla niego zapowiedzią zemsty bogów, a klęski — karą za

przewinienia.

W ten sposób powstała wiara w odrębny świat sił nadprzyrodzonych. Najpierw pojawiły się w

tym świecie zwykłe duchy, później bogowie, którzy panowali już nad ludźmi. Byli oni często
uosobieniem różnych sił przyrody, albo też posługiwali się tymi siłami, aby utrzymać człowieka w
posłuszeństwie.

W ten sposób pierwotna wiara w siły nadprzyrodzone przeistoczyła się w religię.
Pierwotne wierzenia religijne były przejawem uległości bezbronnego wówczas człowieka

wobec sił przyrody, wyrosły zatem z ciemnoty.

Dalszy rozwój społeczny ludzkości doprowadza do podziału społeczeństwa na klasy —

wyzyskiwaczy i wyzyskiwanych. Religia staje się jednym z narzędzi ujarzmienia klas uciskanych.
Służy do utrwalenia i zachowania takich wierzeń, które sprzyjają interesom klas posiadających. Tak
jak przedtem uczyła uległości wobec sił przyrody, uważanych za nadprzyrodzone, tak teraz miała
nakłonić do uległości wobec klasy panującej. Aby zaś nie było dyskusji co do tego, skąd pochodzi
władza, uzasadniano to podobnie jak w religiach pierwotnych: władza klasy panującej pochodzi ze
źródeł nadprzyrodzonych — od Boga. Na stronicach tej książki znalazł czytelnik liczne przykłady
zabobonów i wierzeń, jakie zrodziły się pod wpływem różnych zjawisk wywołanych przez
promienie słoneczne w atmosferze i na Ziemi. Ale i dziś jeszcze pokutują wśród ludzi
nieuświadomionych rozmaite przesądy w tej dziedzinie.

Prawdziwa nauka opiera się, jak to nieraz mówiliśmy w tej książce, na długotrwałych

obserwacjach, badaniach i doświadczeniach. Wiemy, jak żmudne i długotrwałe muszą być
obserwacje zjawisk przyrody. Czasami całe pokolenia uczonych w ciągu wielu dziesiątków lat
badają jedno i to samo zjawisko, aby uzyskać zrozumiałe i prawdziwe jego wyjaśnienie.

Przypomnijmy sobie Newtona i Martzy'ego, którym po raz pierwszy udało się „zaprosić” tęczę

do pokoju. Jakże długa droga prowadzi od tych doświadczeń do wynalazku spektroskopu, do
analizy widmowej.

Wiemy, jak trudne było wyjaśnienie tajemnicy przemiany energii słonecznej w roślinie.
Trzy wieki upłynęły od odkrycia plam na Słońcu, a dopiero sto lat temu stwierdzono, że istnieje

związek między nasileniem plam a pewnymi okresowymi zjawiskami na Ziemi. Mimo to jednak nie

wiemy jeszcze wszystkiego.

Od stu pięćdziesięciu lat naukowcy na całym świecie starają się ustalić ostatecznie regularność

zmian w atmosferze, aby móc przewidywać pogodę na dłuższy okres czasu. Liczne stacje
radzieckie rozsiane za kołem polarnym (z tego nawet dwie na pływających krach lodowych przy
biegunie) obserwują ruchy zimnych mas powietrza, aby zbadać nie znane jeszcze kółka
mechanizmu tych ruchów.

Mimo tak wspaniałych osiągnięć nauki, mimo że groźne i niezwykłe zjawiska w przyrodzie

znalazły prawdziwe, naukowe wytłumaczenie, wstecznictwo i ciemnota usiłują walczyć z postępem
naukowym.

Wywleka się więc pokutujące od tysięcy lat, powstałe w umyśle człowieka pierwotnego

zabobony, stroi się je w straszliwe wizje i używa jako narzędzi propagandy politycznej. Mniej
uświadomionym szepce się do ucha przepowiednie oparte na „niezwykłych” zjawiskach.

Zjawiska te powinny dziś budzić nie poniżający zabobonny strach, ale raczej podziw dla

rozumu ludzkiego, który je wytłumaczył pozbawiając wszelkiej tajemniczości i grozy.

Niestety propagandą wstecznictwa zajmują się nie tylko ludzie ciemni. Do walki z postępem

niekiedy stają jawnie i uczeni z obozu reakcji. Nadużywając często swej powagi naukowej głoszą
najbardziej zacofane poglądy.

Przykładem może być tu choćby wspominany już w tej książce uczony amerykański Young. W

książce jego znajdujemy rozdział pt. „Plamy słoneczne a kryzysy handlowe”. Szuka on obłudnie
przyczyn spadających na kraj klęsk gospodarczych w tajemniczych i nadprzyrodzonych siłach
przyrody.

Oczywiście kapitaliści sami nie bardzo w to wierzą, ale chętnie na to patrzą, jeżeli uczony

podaje te bzdury z naukową powagą naiwnemu i ogłupianemu czytelnikowi amerykańskiemu, aby
odwrócić jego uwagę od prawdziwych winowajców kryzysu.

Widzimy więc, że zabobon ma nie lada sprzymierzeńców i dlatego walka z nim wcale nie jest

taka łatwa. Aby go skutecznie zwalczać, trzeba być samemu dobrze uzbrojonym w wiedzę i
wyraźnie zdawać sobie sprawę z tego, co się dzieje w otaczającej nas przyrodzie.

CO CZYTAĆ DALEJ

Czytelnicy, którzy pragną pogłębić swe wiadomości w dziedzinie poruszonych w tej książce

zagadnień, mogą znaleźć omówienie ich w następujących publikacjach:

G. Aristow — Słońce. PWPN „Wiedza Powszechna” 1951.
Popularne dziełko omawiające własności najbliższej nas gwiazdy — Słońca.

E. Broda — Energia atomowa. PWPN „Wiedza Powszechna” 1951.
Książka zawiera krótki zarys rozwoju atomistyki, omówienie budowy atomu, opis przemian

jądrowych i zastosowań praktycznych energii jądrowej.

A. Cinger — Zajmująca botanika. PWPN „Wiedza Powszechna” 1955, wyd. III.
Znajdzie tu czytelnik opis życia najróżnorodniejszych roślin, pozna bogactwo barw i kształtów

świata roślinnego. Napisana przystępnie.

W. Gajewski — Tajemnice liścia. PZWS 1949.
Książka wyjaśnia czynności liścia, jego budowę i rozwój, omawia zmienność liści w różnych

warunkach życia. Napisana przystępnie.

W. Gołembowicz — W zwierciadle chemii. PWPN „Wiedza Powszechna” 1955.
Popularna książka omawiająca znaczenie chemii w poznawaniu zjawisk otaczającego nas

świata. Autor ukazuje tu ścisłe powiązanie chemii z fizyką, geologią, biologią, astronomią,
medycyną i innymi naukami. Czytelnik dowiaduje się o znaczeniu chemii w różnych dziedzinach
życia człowieka.

I. Gumowska — Ziemia żyje. PWPN „Wiedza Powszechna” 1954.
Książka opisuje jak człowiek walczy z przyrodą dążąc do odkrycia tajemnic żyzności gleby i

osiągnięcie bogatych urodzajów. Napisana przystępnie.

T. Jarzębowska — O Słońcu, Ziemi i Księżycu. PWPN „Wiedza Powszechna” 1954.
Książka wyjaśnia najbardziej elementarne zagadnienia astronomii. Mówi np. czym jest Ziemia,

Słońce, Księżyc, planety, dlaczego zachodzą zmiany dnia i nocy, zmiany pór roku, jak oblicza się
czas itp. Napisana bardzo przystępnie.

T. Jarzębowski — O zjawiskach niebieskich. PWPN „Wiedza Powszechna” 1954.
Książka wyjaśnia przyczyny i istotę zaćmień Słońca i Księżyca, omawia czym są komety i

meteory. Napisana bardzo przystępnie.

M. Molga — Pogoda w życiu roślin. PWPN „Wiedza Powszechna” 1953.
Z książki tej czytelnik dowie się, jak ważnym czynnikiem w życiu roślin są: światło,

temperatura i wilgotność, jakie znaczenie dla świata roślinnego mają opady, wiatr, promienie
słoneczne itd.

J. Perelman — Zajmująca fizyka. PWPN „Wiedza Powszechna” 1955.
Ciekawe zadania, paradoksy, łamigłówki, doświadczenia i opowiadania z dziedziny fizyki.

Napisana przystępnie.

E. Rybka — Słońce, PZWS, 1948.
Znajdujemy tu zarys podstawowych wiadomości o Słońcu, omówienie jego znaczenia dla

Ziemi i położenia we wszechświecie.

S. Suworow — O czym opowiada promień światła. PWPN „Wiedza Powszechna” 1951.
Autor w przystępny sposób wyjaśnia prawa promieniowania i rozchodzenia się fal

elektromagnetycznych oraz metody umożliwiające badanie własności ciał niebieskich na podstawie
analizy widmowej.

K. Timiriazjew — Życie rośliny. „Książka i Wiedza” 1950.
Klasyczne dzieło przyrodniczej literatury popularnonaukowej. Zawiera omówienie budowy i

funkcji poszczególnych organów rośliny, wszczepia czytelnikowi głębokie umiłowanie przyrody,
uczy patrzeć na nią dialektycznie — rozpatrywać zjawiska jako jedną całość, w ich ruchu i
przeobrażaniu się, nieustannym odradzaniu się i rozwoju.

Wasilkow i M. Cejtlin — Słoneczny kamień. PWPN „Wiedza Powszechna” 1953.
Książka poświęcona dziejom powstania najważniejszego naszego skarbu mineralnego —

węgla. Rodowód jego pokazany jest w sposób wszechstronny — czytelnik poznaje zjawiska
fizyczne, chemiczne i biologiczne towarzyszące powstawaniu pokładów węgla na Ziemi. Napisana
przystępnie.

S. Wawiłow — Oko i Słońce. „Książka i Wiedza” 1952.
Popularne omówienie podstawowych zagadnień optyki z punktu widzenia roli światła w życiu

człowieka.

T. Zarubajło — Timiriazjew — wielki rosyjski darwinista. PWPN „Wiedza Powszechna” 1951.
Opis życia i działalności wielkiego uczonego, wybitnego botanika — fizjologa.

M. Zawarina — Budowa atmosfery. PWPN „Wiedza Powszechna” 1950.
Przystępne omówienie budowy i właściwości atmosfery ziemskiej.

St. Ziemecki — O prawach przyrody. PWPN „Wiedza Powszechna” 1954.
Książka poświęcona omówieniu podstawowych praw rządzących przyrodą z uwzględnieniem

m. in. najnowszych osiągnięć fizyki jądra atomowego. Poruszone są w niej zagadnienia z dziedziny
nauki o świetle, mechaniki, energetyki, nauki o elektryczności i magnetyzmie. Napisana
przystępnie.

Wł. Zonn — O Słońcu na Ziemi. PZWS 1950.
Omówienie zagadnienia promieniowania słonecznego i jego znaczenia dla Ziemi.