Természet Világa 125. évfolyam, 5. szám, 1994


Kísérletek repülô gömbökkel


AMORIM DA COSTA

Az emberiség régi álma, hogy szabadon szálljon a levegôben, a madarak mozgásának szabadságával. Ennek a vágynak a megvalósítása összefonódik a levegô meghódításának gyönyörû és fantasztikus történetével, a bátor úttörôk tehetsége és merészsége elvezetett az elsô felemelkedésekig. E próbálkozásokban nemcsak itáliaiak és franciák jártak az élen, hanem portugálok is. Ilyen szerkezet volt "Bartolomeo de Gusmão madárkája" is, az elsô forró levegôvel töltött szférikus ballon.


A legendák ködébôl egy pillanatra elénk tûnik lkarosz, és a Tarentumból származó Arkhütasz; az elôbbi viasszal készített szárnyaival túl közel merészkedett a Naphoz, az utóbbi mechanikus repülô gépezeteket szerkesztett a Kr. e. 400-as években. A vakmerô úttörôk alkotó szellemérôl szól Malmesburry, Roger Bacon, a jezsuita Galiano, Leonardo da Vinci, Bresmier és a többiek története. Itt részletesen a portugál Bartolomeo Lorenço de Gusmão történetérôl lesz szó. Ô a Montgolfier testvérek elsô párizsi aerosztatikai kísérletei elôtt Coimbrában végzett ugyanilyen célú kísérleteket.

Most nem idôzünk a többi bátor felfedezô történeténél, csupán Bartolomeo Gusmão bemutatására szorítkozunk, aláhúzva, hogy az általa készített légballon miatt nyugodtan nevezhetjük az "elsô, forró levegôvel töltött, szférikus, magától felemelkedô ballon feltalálójának". Mondhatnánk úgy is, hogy természtes könnyedséggel kitalált és megvalósított egy egészen más elképzelést, mint amibôl a Montgolfier testvérek kiindultak légballonjaik elkészítésénél.

Egy V. Jánosnak címzett, keltezés nélküli beadványában, valamikor 1709 elején, Bartolomeo Gusmão beszámol egy találmányáról, amely egy "szerkezet arra, hogy a levegôben is ugyanolyan könnyedséggel haladhassunk, mint a földön vagy a vizeken, így a távolságok lerövidülnek; amely több alkalommal 200-nál is több mérföldet megtett egyetlen nap leforgása alatt", és kéri, hogy a király adományozzon neki egy "kiváltságos levelet, amelyben ott szerepel a nevezett találmány leírása, hogy azt semmiféle személy a kérvényezô engedélye nélkül ne használhassa". A találmány leírását nem csatolta a beadványhoz. A kért kiváltságot V. János még ebben az évben, 1709. április 13-án megadta, a találmány hírét továbbították néhány országba, ahol nagy nyilvánosságot kapott.

A Wiennische Diarium (Bécs) Ausztriában ugyanebben az évben, június 1-jén és 4-én adott hírt a találmányról és egy rajzát is közölte, amely egy madárhoz hasonló repülô szerkezetet ábrázolt. Bécsben ugyanekkor Johann Schönwettern mûhelyében is készült egy rajz, amely szintén bemutatta ugyanezt a metszetet.

A londoni Evening Post is kinyomtatta az ábrát és részletes leírást tett közzé a december 20-i számban, ahol a találmányt léghajónak nevezte.

A mindenfelé közzétett, "Bartolomeo de Gusmão madárkája" néven ismert rajz nem tükrözte híven a feltaláló valódi tehetségét. Volt körülötte némi ködösítés, amit maga az alkotó is táplált. Egy barátja a szerzô régebbi feljegyzéseire hivatkozva és a Gusmão által szerkesztett "Összefoglaló kiáltvány mindazoknak, akik nem tudnak hajózni légnemû anyagban" megjelenése után, 1709 májusában kiadott egy leírást a levegôben közlekedô szerkezetrôl, amelyben azt "repülô gépezetnek" nevezte, és amely egy "háromszög alapú gúla, kemény anyagokból megszerkesztve, úgymint vékony vas- és rézlemezek, olyan szorosan egymás mellett, hogy a magukban ôrzött mágneses tulajdonságot nem párologtathatják el. A gúlához erôs kötelek egy faépítményt kötnek, amelyben az utazni szándékozó személyek és tárgyak tartózkodnak. A gépezet mûködésének elve a mágneses tulajdonságokon alapszik." A feltaláló kísérletek sorozatát találta ki annak bizonyítására, hogy a levegô is mágneses erôvel bír, amely vonz néhány dolgot, miként a földön közismert mágnes a vasat.

Ez az oka a szerzô szerint annak, hogy "a levegô sok nehéz dolgot is fenntart, mint például a jégesô jégdarabkái, a mennykô, a hó vagy az esôvíz". Egy, 1868-ban, az Egyetemi Könyvtárban felfedezett, az elôzôhöz hasonló emlékiratra hivatkozva Augusto Filipe Simoes (1835–1884) készített egy értelmezô vázlatot a "csodálatos gépezethez, amely úszik a levegôben", és ez jelentôsen különbözik a korabeli híres Madártól. Akkoriban mégis az utóbbit ismerték, 1709-es keltezéssel megjelent egy karikatúra: "Barca che naviga per l’aria seicento miglia per giorno inventata l'anno presente in Portogallo per transportar ogni Merce", amely nagyon népszerû volt Itáliában és nem sokkal késôbb Faria márki kiadatta Portugáliában is. A Gusmão hóbortjait ábrázoló képek lejáratták és nevetségessé tették valódi érdemeit, de megfelelô hírnevet is szereztek neki. Megszerezte velük azt az összeget, amellyel már nekiállhatott egy újabb, ezúttal sikeres kísérletsorozatnak, az 1709. augusztusi balul sikerült elsô próbálkozások után.

A sikertelen kísérletek közül az elsôt 1709. augusztus 7-én, "Ôfelsége, a Királyi Ház és különbözô udvari személyek közremûködésével" végezték. Ezekrôl Salvador Antonio Ferreira a következôképpen számol be "Feljegyzések a Portugáliában történt dolgokról" c. munkájában: "Az említett hónap (1709. aug.) 7. napján Gusmãónál egy vékony, fából készült félgömböt láttam, belsejében egy hatalmas papírgömb volt, közepében valamiféle égô anyaggal töltött tégely állt, amely a gépet mintegy 20 arasszal felemelte; amint a tûz még jobban égni kezdett, lángra kapott a papír, a fa félgömb a padlón maradt, nem emelkedett fel, a kísérlet tehát nem sikerült. És amint az égô gömb a palota tetejéig emelkedett, a Királyi Ház két szolgája rohant be, hogy megelôzzék a még nagyobb szerencsétlenséget."

A következô kísérlet Francisco Leitão Faria leírásai szerint a következô napon zajlott: "az India Ház elôcsarnokában Ôfelsége, sok elôkelôség és sok ember elôtt megjelent a feltaláló egy gömbbel, amely szelíden felemelkedett a Ház termének tetejéig, majd ugyanezen módon alászállt; felemelte a tüzet, a tüzelôt és maga is felemelkedett."

Ezekre a kísérletekre hivatkozott Conti kardinális, a késôbbi XIII. Ince pápa, aki ekkor Portugáliában ApostoIi Nuncius volt, egy 1709. augusztus 16-án kelt levelében, melyet XI. Kelemen pápának írt: "Az a polgár, ahogy már régóta rebesgették, épített egy repülô szerkezetet. A napokban kétszer is kísérletet tett, hogy a Király jelenlétében bemutassa ezeket a nagyon könnyû szférikus testeket; hajtóerônek, úgy tûnik, égô alkoholt használ, ami elsô alkalommal felgyújtotta a szerkezetet és nem is mozdult el a földrôl; másodszorra aztán felemeltetett néhány testet, hogy ezzel a találmány veszélytelenségét bizonyítsa, majd új, nagyobb szerkezet építésébe fogott." Valóban, Salvador Antonio Ferreira második jelentésében így ír: "Október 3-án, pénteken Bartolomeo Lorenço atya újabb bemutatót tartott az India Ház tetején, amely fényesen sikerült: elegendô magasságot ért el és nem zuhant a földre."

Kétségnek tehát helye nincs. "Volt Portugáliában egy ember, akinek jóval a Montgolfier testvérek elôtt az a gondolata támadt, hogy a levegôben utazik és ezt véghez is vitte."

Amikor tehát Bartolomeo Gusmão a levegôben tett utazást elôször elképzelte, egyáltalán nem akart semmiféle gázt vagy folyékony anyagot alkalmazni, úgy gondolta, hogy csupán a mágnesség és az elektromosság kombinációjára van szükség. Csak késôbb kezdett forró gázzal töltött légballonnal foglalkozni. Ez vezetett végül – 74 évvel késôbb – a Montgolfier testvérek elsô ballonjaihoz. A ballonok közvetlen története Cavendish laboratóriumában kezdôdött, amikor felfedezte, hogy az éghetô levegô, a hidrogén hét és félszer könnyebb, mint a légköri levegô. Kísérleteinek eredményét elôször Black használta fel, amikor bemutatta, hogy készíthetô olyan tárgy, amely könnyebb a levegônél. Thomas Thomson, aki a Glasgow-i Egyetem kémiaprofesszoraként Black utódja lett, így számol be errôl:

"Kevéssel Cavendish hidrogénrôl szóló munkájának publikációja után, amelyben beszámol ezen anyag különleges gravitációjáról, dr. Black meghívta néhány barátját a házába, vacsorára, hogy bemutassa nekik, hogy a hidrogén valóban majdnem tízszer könnyebb a levegônél. BejeIentette, hogy van valami különlegesség, amivel szeretné megismertetni ôket. A meghívottak között volt dr. Hutton, Clarke de Elden és George Clarke de Pennicuik. Mikor már mindannyian megérkeztek, Black áthívta ôket egy másik helyiségbe, ahol egy hidrogénnel töltött marhahólyag volt, zsinóron. Mikor elengedte, azonnal emelkedni kezdett és meg sem állt a mennyezetig. A jelenséget egyszerûen meg lehetett magyarázni Cavendish elméletével, feltételezve, hogy a vékony, sötét zsinórral megkötött marhahólyag bármilyen magasba felemelkedett volna, így azonban a tetôig emelkedve ezt a pozícíót tartotta, mintha húzná valami felfelé. A magyarázat annyira természetesnek tûnt, hogy a jelenlevôk egyetértettek abban, hogy minden további bizonyíték követelése indokolatlan lenne, végül a marhahólyag leereszkedett a mennyezetrôl, ezzel is bizonyítva, hogy semmiféle zsinór nem kötötte oda."

A Montgolfier testvérek által megvalósított aerosztatikai kísérletek megismeréséhez nézzünk elôször egy levelet, amelyet egy barátjuk 1784 elején írt. Black így számolt be kísérleteikrôl: "Nem számítok semmiféle elismerésre – írja – a repülésre alkalmas gépezetek és az ezekkel kapcsolatos kísérletek miatt. A hidrogénnel töltött marhahólyaggal elvégzett kísérletem Cavendish felfedezésének bizonyítására annyira kézenfekvô volt, hogy akárki kitalálhatta volna, viszont sosem jutott volna eszembe óriási mesterséges "hólyagokat" készíteni, amelyek nehéz testeket is képesek felemelni, vagy embereket is szállíthatnak."

Az elsô légballonos szabad repülés a La Muette kastély kertjében történt Párizs mellett, 1783. november 21-én. Pilãtre de Rozier, a természettudományi múzeum igazgatója és Marqués de Arlande, egy fiatal katonatiszt emelkedett fel. Mintegy huszonöt percet töltöttek a levegôben, majd szerencsésen földet értek Fontainebleau közelében. A kísérletet Joseph-Michel és Jacques-Étienne Montgolfier irányításával készítették elô és hajtották végre.

A testvérek 1782 végén – 1793 elején újabb hasonló ballonokat készítettek. Eleinte úgy gondolták, hogy a felemelkedéshez a speciális gázok könnyûsége feltétlenül szükséges, tehát úgy vélték, hogy éghetô levegôt, vagy valamiféle ahhoz nagyon hasonló gázt kell használniuk. Csak az elsô sikeres kísérletek során vették észre, hogy a felemelkedéshez azonos mennyiségû forró levegô is megfelel. Maga Montgolfier említi késôbb ezt a megtévesztô elképzelést, amire annak idején hivatkozott. John Sinclair így emlékszik egy beszélgetésükre, ami 1785-ben egy Párizs és London közti utazáson zajlott: "Montgolfier mesélte, hogy fivérével egy papírüzemet alapítottak, de még mindig élénken foglalkoznak a kémia megválaszolatlan kérdéseivel. Már régebben foglalkoztatta ôket a levegôbe emelkedés és az, hogy ezt ôk végre tudnák-e hajtani; egészen pontosan azóta, hogy olvastak egy beszámolót dr. Black néhány felfedezésérôl, amelyben bizonyos gázok jellegzetes tulajdonságaira ad magyarázatot, többek között a súlyukkal kapcsolatban".

A Montgolfier testvérek La Muette-kerti kísérletét nem sokkal késôbb megismételték, Jacques Charles fizikus két és fél órát töltött a levegôben másodmagával; hidrogénnel töltött ballonjukkal huszonhét mérföldet tettek meg. A Montgolfier testvérek újabb felszállást hajtottak végre, ezúttal Versailles-ban, XVI. Lajos jelenlétében. A felszállás sikeres volt, így aztán maga a kormány javasolta, hogy a Francia Tudományos Akadémia nevezzen ki egy bizottságot, amely az ilyen típusú kísérletekkel foglalkozik, a bizottságnak maga Lavoisier is tagja volt. Angliában III. György király írt egy levelet a Királyi Társaság elnökének, Sir Joseph Banksnek, kérve, hogy személyesen is támogassa az ilyen irányú kísérleteket. 1784 augusztusában maga Guyton de Morveau, a kémia területének egyik legmeghatározóbb alakja kormányzott egy léghajót, amellyel 200 méter magasba emelkedett, hogy ott az atmoszféra hômérséklet és légnyomáskülönbség hatására létrejövô rétegzôdését vizsgálja.

Eközben június 20-án João Faustino atya beszámolt egy sikeres lisszaboni felszállásról, amely az Ajuda palota kertjében történt Ôfelsége és az Udvar színe elôtt. "Egy aerosztatikus masina nagyon díszes, vörös és kék ragasztással, fekete és fehér zsinórokkal nagy magasságba emelkedett, majd nyolc perccel késôbb földet ért, átrepülve a folyót."

Közben "ugyanazon napon, megközelítôleg ugyanabban az órában Buenos Aires városában felemelkedett egy másik ezen ballonok közül, amelyet M. Edwards angol üzletember szerkesztett, nagy magasságokig emelkedett, majd kigyulladt és leégett, mindezt a levegôben téve; ez volt talán az elképzelés elsô áldozata".

A Coimbrában is végeztek felszállásokat, amelyekben volt valami különleges. Ezt bizonyítja az is, hogy az egyetem területén végezték ôket és valószínûleg aerosztatikus szerkezetet használtak, ahogy ez a következô kijelentésbôl következik: "az operáció nagy könnyedséggel ment végbe, borszesz nélkül". Külön kiemelték azt a tényt, hogy az említett kísérletek egy terv részét képezték, amely nem egyszerû alkalmazása volt a külföldön – különösen Franciaországban – használt technikának, hanem egészen új anyagokat használtak, amelyeket maguk a felfedezôk próbáltak ki, ezzel komoly elônyre téve szert, ilyen volt például a rugalmas ragasztó használata, egy olyan ragasztóé, amely "huszonnégy óra alatt megszárad" és amelynek a "felfedezése egyedülálló jelentôségû". Ezen felfedezôk elsô kísérletei gyorsan követték a már említett párizsit, amelyet a Montgolfier testvérek hajtottak végre a La Muette kastély kertjében. A kísérletekre a szükséges összeget a Kémiai Laboratórium számára az Egyetemi Tanács biztosította, kifizetését 1784-es ülésükön szavazták meg.

Sipos Ágnes fordítása


Vissza http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/