Wähän walosta

Väinämöinen 28-29, 17.9.1902

(Väinämöiseen).
Meidän maapallon asukkaiden paras walonlähde on aurinko, tuo päiwän kultainen kerä, jota on waikea äkkiä niin suureksi uskoa, luin se todella on. Niinpä esim. kun eräs wanhan ajan kreikkalainen oppinut  Anaxagoras arweli, että aurinko on ainakin niin suuri kuin Peloponnesos, siis melkein yhtä suuri kuin Häme, Uusimaa ja Warsinais-Suomi yhteensä, hänen aikalaisensa, nuo muutoin siwistyneet kreikkalaiset, pitiwät häntä houkkiona ja nauroiwat hänen muka hulluille mietteilleen. Mutta kyllä he olisiwat kaikessa wiisaudessaan hämmästyneet, jos olisiwat saaneet tietää, että aurinko on koko maapalloa enemmän kuin miljoona kertaa suurempi. Ja kun niin on, niin ei ketään kummastuttane, jos tuollainen kummitus lähettääkin  niin äärettömästi waloa ja lämpöä, että niiden awulla tapahtumat kaikki työt maapallolla, jonka osaksi  kumminkin tulee wain warsin wähäinen osa kaikista auringon säteistä. Tämän mahtawan walonlähteen rinnalla hupenee toisten samaan suuntaan waikuttawain esineiden arwo warsin wähäiseksi. Kuu ja tähdet kokemat auringon muualla matkustellessa toimittaa walaisijan wirkaa, mutta tekewät sen niin huonosti, että ihmisen, jos hän mielii silloin jotain askaroida, täytyy turwautua palawain kappaleiden walaistuswoimaan. Sitte on luonnossa wielä joitakuita eläimiä, jotka pimeällä huwikseen loistelewat, mitään muuta sanottawaa hyötyä aikaansaamatta. Sellainen on esim. kiiltomato.

Puhuttuamme walonlähteistä, seuraa tässä ikäänkuin itsestään kysymys: mitä walo oikeastaan on? Suuri englantilainen luonnontutkija Newton ajatteli loistawasta kappaleesta lewiämän joka suuntaan erittäin hienoa ainetta, joka kulkee läpi awaruuden äärettömän nopeasti ja tunkee läpikuultawain kappaleiden molekyylien wäliin. Nykyjään on kumminkin yleisesti oikeaksi tunnustettu hollantilaisen Huyghensin esittämä teoriia, jonka mukaan walo syntyy walaiseman kappaleen wäräyksistä tulleista waloaalloista. Tuo wärähteleminen tapahtuu hywin tiheään, sillä wäräysten luku nousee sekunnissa 400:sta 800:aan biljoonaan. Waloaaltoja muodostaa ja lewittää eetteri-niminen aine. Se on näkymätöntä ja lisäksi niin hienoa, että woi tunkeutua kaikkialle. Se on lewinneenä koko maailman awaruuteen ja täyttää niin hywin taiwaankappalten wäliset äärettömät awaruudet kuin myös kappalten molekyylien pikkulomaset. Niinpä täyttää se silmänkin molekyylien wäliset lomat ja johdattaa wäräykset silmän pohjassa olewaan näköhermoon, jossa ne synnyttäwät walontunteen. Tässä aineessa se nyt walo lewiää suorawiiwaisina säteinä 300,000 km. nopeudella sekunnissa, joten walo siis tarwitsee wain noin 8 minuuttia kulkeakseen tuon huimaawan matkan auringosta maahan.

Jos asettaa peilin winosti päiwänwaloa wastaan, niin ilmaantuu kattoon tai seinään wastapäätä peiliä walaistu kohta. Peiliin langenneet walonsäteet heijastuwat nimittäin siitä takaisin. Kailki muutkin esineet heijastawat walonsäteitä, ja elleiwät ne sitä tekisi, emme me woisi nähdä muita kuin omawaloisia kappaleita. Olisi warsin hauskaa ottaa erittäin tarkastettawaksi walon heijastaminen peileistä, sekä tasaisista että ontewista ja  mykewistä, mutta aineen laweus estää puhumasta siitä tämmöisessä pikkukyhäyksessä.

Sen sijaan pakisemme wähän walon taittumisesta, joksi sanotaan sitä ilmiötä, että walonsäteet joutuessaan jostakin aineesta toiseen erilaiseen aineeseen, jossa ne myöskin pääsemät lewiämään, eiwät enää kulje suorina wiiwoina, waan näiden molempain aineiden rajapinnalla muuttawat suuntaa, murtuwat. Tämä taittuminen  selittää, minkätähden wesisangon pohja näyttää nousewan, kun sanko täytetään wedellä, minkätähden kirkaswetiset järwet omat matalamman näköiset, kuin ne todellakin owat, minkätähden weteen winosti asetettu keppi näyttää taittuneelta j. n. e. Walonsäteet omat näissä tapauksissa kulkeneet weden ja ilman läpi, jotka owat walo-opillisesti eri tiheitä aineita. Eri paksujen ilmakerroksien läpi kulkeneiden walonsäteiden taittumisen seuraus on sekin omituinen luonnonilmiö, että kaukaiset ja sentähden ennen näkymättömät esineet, esim. kaupungit ja laiwat, wälistä näkywät ilmanpiirissä. Tätä näönhairausta sanotaan kangastukseksi, ja näyttäytyy se etenkin merillä ja suurilla wesillä sekä erämaan aawikoilla.  Huwittamaa olisi puhua myöskin walon taittumisesta kaikenlaisten linssien läpi sekä niistä walo-opillisista  koneista, mikroskoopeista, teleskoopeista y. m., jotka owat laitetut tämmöisistä linsseistä, waan jo ennen mainittu syy tekee sen mahdottomaksi.

Mutta waikka tila onkin ahdas, niin emme kumminkaan woi olla päällisinmyöten koskettelematta walon erittelemistä eri wäriwiwahduksiinsa. Se tapahtuu esim. näin: Tehdään neulalla reikä jokseenkin suureen paperilewyyn ja annetaan auringonsäteen kulkea niin hywin reiän läpi, kuin myös reiän takana olewan kolmisärmäisen lasiprisman läpi, jonka yläpintaa pidetään waakasuorana sekä päästetään se lankeemaan  särmiön takana olemalle walkoiselle paperille. Silloin se pilkku, johon walo tulee, ei ole walkoinen, waan siinä nähdään seuraawat 7 pääwäriä: punainen, punakellerwä, keltainen, wiheriäinen, sininen, tummansininen (indigo) ja punasinerwä (wioletti). Punaiset walonsäteet taittuwat wähimmin, punasinerwät enimmin. Saatua wärikuwaa sanotaan spektriksi. Kaikki edellämainitut wärit owat huomattawina wesikaaressa, joka syntyy
siten, että sadepisarat heijastawat ja erittelewät auringonsäteet. Walkoinen auringonwalo on siis yhdistetty kaikista noista wäreistä. Ensimmäinen, joka huomasi ja osoitti auringonwalon kokoonpanon, oli Newton. Sittemmin on tälle pohjalle syntynyt laaja tiede-ala ja on m. m. keksitty spektraali-analyyfi, s. o. tutkimatapa, jolla määrätään kappaleen kemialliset alkuosat sen synnyttämän spektrin awulla. Spektraali-analyysia on käytetty monella tieteellisellä ja teknillisellä alalla ja se on auttanut inhimillisiä tutkimuksia ennen tuntemattomille aloille. Sen awulla woidaan määrätä miljoonain peninkulmain päässä olewain taiwaankappalten alkuosat ja laatu. Niin esim. auringonspektristä woidaan päättää, että tässä taiwaantähdessä on hehkuma, jähmeä tahi sula  sydän, jonka ympärillä on loistawa kaasumassa ja että auringon atmosfeerissa on tärkeimpinä osina metykaasua ja rautahöyryä sekä wielä muita, myöskin maanpallollamme löytywiä aineita, niinkuin natriota, kaaliota y. m.

Edellä on jo siwumennen huomautettu, että heijastawat waloaallot auttawat meitä näkemään eri esineitä. Se ei kuitenkaan ole kaikki, mitä ne tekewät. Ne saattawat meitä wielä eroittamaan wärejäkin. Ajatelkaamme esim. lehdellä wälkkyilewää auringonsädettä. Osa waloaalloista kimmoaa lehdeltä suorastaan silmiimme.  Siten näemme lehden pinnan. Mutta aaltojen jäännökset jääwät lehteen. Se tarwitsee rawinnoksensa punaiset, punakeltaiset, keltaiset, siniset, tummansiniset ja punasinerwät aallot eikä päästä niitä menemään. Mutta wiheriäisiä aaltoja ei se tarwitse. Ne kimmahtamat takaisin ja tulewat meidän silmiimme, ja siten näemme me lehden wiheriäisenä. Kun siis sanotaan lehden olewan wiheriän, merkitsee se, että lehti ei tarwitse wiheriäisiä walo-aaltoja, waan lähettää ne meille. Ylimalkaan wärit syntymät siten, että kappale heijastaa wain yhden lajin niistä walonsäteistä, jotka walkoiseen waloon kuuluwat, mutta säilyttää muut. Jos kappale heijastaa kaikki säteet, näyttää se walkoiselta. Mustalta näyttää esine silloin, kun siitä ei ensinkään heijasta wäriä, waan kaikki wärilajit imeytyivät.

Edellä olewasta hajanaisesta esityksestä on jo jonkun werran selwinnyt, mistä kaikista hauskoista asioista walo-oppi eli optiikka puhuu. Lopuksi on meillä wielä mainittawana Röntgen- eli X-säteiden keksiminen, noiden aiwan uusien walonsäteiden, jotka salliwat silmäimme tunkeutua tähän asti näkymättöminä pidettyjen esineiden sywimpiin sopukoihin ja siten tekewät melkein "Tuhannen ja yhden yön" sadut osittain mahdollisiksi. Tällä keksinnöllä, jonka on tehnyt saksalainen fyysikko Konrad Röntgen ja josta tieto heti lewisi ihmettelewään maailmaan wiisi, kuusi wuotta sitten, on suuri arwo käytännöllisillä aloilla, esim. lääketieteen palweluksessa.