Wäsström: Sätt, at medelst convexa glas och genom färgornas upkommande brytning utröna Ljusets rörelse och förhållande under Solförmörkelser.

Kongl. Vetenskaps Academiens Nya Handlingar, För Månaderne Julius, Augustus, September,
1804.
Tom. XXV.
Stockholm, Tryckte hos Johan Pehr Lindh, 1804.

s. 221-228

Menetelmä, jolla kuperien lasien avulla ja värien syntymisen kautta tapahtuvan taittumisen avulla selvitetään valon liikettä ja käyttäytymistä auringonpimennysten aikana.Sätt, at medelst convexa glas och genom färgornas upkommande brytning utröna Ljusets rörelse och förhållande under Solförmörkelser.
af
Elof Wäsström.

Useiden pienten kokeiden perusteella, joissa tutkittiin valon taittumista mainitun aineen läpi, on syntynyt oletus, että laajempien ja tarkempien havaintojen avulla Auringon ja Kuun lähimpien konjunktioiden aikana voitaisiin ehkä saada varmempi selvitys tämän elementin luonteesta ja sen hämmästyttävästä liikkeestä. On yleisesti tunnettua, että luonnontutkijoiden käsitykset valosta jakautuvat kahteen eri teoriaan.
1. Emanaatioteoria eli käsitys siitä, että valo on Auringosta virtaavaa ainetta.
2. Valo saa alkunsa samasta itsevalaisevasta kappaleesta eetterihiukkasten niin sanotun erikoisen värähtelyn kautta. Näiden hiukkasten oletetaan täyttävän kappaleiden välisen tilan, ympäröivän kaikkia kiinteitä kappaleita ja ulottuvan niiden pinnoille.
On todennäköistä, että luonnon Herra on antanut jokaiselle kappaleelle sille ominaisen ja luonnollisen valon. Valoaineen liike ja valaistuminen riippuvat yksinomaan miellyttävän Auringon valosta. Mutta se, kuinka tämä tapahtuu, on vielä tuntematonta. Siksi auringonpimennyksiä voidaan pitää sopivimpina tilaisuuksina tämän asian tutkimiseen, jotta siitä saataisiin luotettavampaa tietoa varmojen havaintojen avulla. Auringonvalo, joka tuolloin ympäröi Kuun kiekkoa ja kulkee sen yli, sytyttää luonnollisesti Kuun omat valohiukkaset, mikäli sellaisia on olemassa, ja välittää Maahan sekoittunutta ja yhteen sulautunutta valoa. Keskus- eli rengasmaiset pimennykset antanevat luotettavimman tuloksen, joka voidaan saada ja todeta mainittujen kuperien lasien avulla sekä niiden yhteydessä esiin tulevien värien perusteella. Jos näitä viimeksi mainittuja [värejä] taitetaan siten, että varsinkin korkeammat värisävyt, purppuranpunainen ja oranssi, muuttuvat valkoisiksi ja poikkeavat tavanomaisesta ja luonnollisesta ulkonäöstään tai näyttävät joitakin muita renkaita, johtopäätös ja sovellus ovat varsin luonnollisia: jokaisella kappaleella eli planeetalla on oma luonnollinen valomateriansa.Under åtskilliga små försök med ljusets brytningar genom nämde medel, har den förmodan uppstått, om icke medelst större och nogare rön vid Solens och Månens närmaste conjunctioner; Läran om detta element och dess förundransvärda rörelse i någon mån kunde vinna säkrare utvickling. Det är allmänt kunnigt, huru de Naturkunnigas meningar rörande Ljuset äro delade till tvänne Systemer. 1:o Emanationen, eller at Ljuset rent af är ett lysande fluidum ifrån Solen. 2:o At det uppkommer ifrån samma sjelf-lysande kropp genom en så kallad besynnerlig darrning i de ætheriska particlar, som skola finnas emellan, så väl som omgifva alla solida kroppar och vara i deras ytor. Troligt är at naturens Herre meddelat hvarje kropp sin egen tillhöriga och honom naturliga ljus materia, hvars rörelse och upplysning ensamt beror af den angenäma Solens ljus; men huru dermed förevetter är ännu obekant, hvarföre man, för at medelst säkra rön vinna påliteligare kännedom härom, kan anse Solförmörkelser såsom de beqvämligaste tillfällen härtill. Solljuset, som då omgifver och går öfver Månens Discus, skall då naturligen tända dennes egna ljuspartiklar, så vida sådane finnas, samt öfverföra till jorden ett inmängdt och förblandadt ljus. Centrala, eller ringformiga förmörkelser böra gifva säkraste utslaget, som genom nämda convexa glas och då utfallande färgor kan upphämtas och ärhållas. Brytas desse sistnämde så, at, synnerligen de högre färgorne, Purpur-rödt, Brandgult skifta till hvit färg ifrån sitt vanliga och naturliga utseende, eller visa några andra ringlar, blifver fölgden och tillämpningen ganska naturlig, at hvarje kropp eller Planet har sin egen naturliga ljusmateria.

Tämän ilmiön syy ja tapa, jolla se voitaisiin selvittää edellä mainituissa tilanteissa, saattaisivat tulla havaittaviksi myös suurempien auringonpimennysten aikana paljaalla silmällä. Valo, joka näyttäytyy erikoisella tavalla ennen täydellistä pimennystä ja sen jälkeen, vaikuttaa sekä kalpealta että hopeanvalkoiselta. Tätä ei liene syytä selittää yksinomaan valonsäteiden vähäisemmällä määrällä, vaan pikemminkin sillä, millaisen ulkonäön ja sekoituksen valonsäteet saavat värähdellessään Kuun kappaleen yläpuolella ja sen yhteydessä. Myös suurempien pimennysten yhteydessä havaitaan eräs merkillinen seikka: nimittäin se, että Maan valaistus näyttää tuolloin ylittävän huomattavasti sen, mitä peittyneen auringonvalon määrän perusteella voisi odottaa, ja että pieni pilvi vie usein enemmän valoa kuin Kuun pimeän kiekon kaksi osaa yhteensä. On hyvin tunnettua, kuinka niin sanottu puolivarjo (penumbra) on ymmärrettävä. Mainittu valaistus Maan ympärillä näyttää kuitenkin olevan liian voimakas. Tästä syntyy todennäköisesti ajatus, että Maa saa tuona merkillisenä ajankohtana hyödykseen kummankin kappaleen valoa. Tämä seikka voitaneen selvittää kokonaisuudessaan edellä mainitun kokeen avulla. Anledning till detta Phœnomen, och huru det bör vid oftanämda tillfälle kunna utrönas, gifva större Sol-förmörkelser äfven för blotta ögat. Ljuset, som visar sig besynnerligen för och efter en total förmörkelse, förekommer blåde [både] blekt och silfverhvitt, hvilket icke ensamt torde få tillskrifvas en mindre massa af ljusstrålar, utan snarare det utseende och den blandning Ljusstrålarna ärhålla i sin vibration öfver och jemte månens kropp. En besynnerlig omständighet förmärkes äfven vid större förmörkelser, neml. at jordens upplysning då synes vida öfvergå proportionen af det bortskymda Solljuset, och at ett litet moln oftast förtager mera ljus, än hela tvådelarne af Månens mörka kropp. Det är nogsamt bekant, huru den så kallade halfskuggan (Penumbra) bör anses, men nämda upplysning kring jorden tyckes ändå vara för stor, hvaraf trolig anledning uppstår, at jorden vid berörde märkvärdiga tidepunkt njuter bägge kropparnas ljus till godo, som genom uppigifna försöket i sitt hela förhållande torde kunna utvicklas.

Tähän liittyy nyt vielä se, että itse Auringon säteet voidaan niiden sisäisen rakenteen ja ominaisuuksien puolesta erotella ja tutkia tarkoituksenmukaisin keinoin. Olen omissa kokeissani havainnut, että värien miellyttävä taittuminen ja muuttuminen ilmenevät heti, kun jokin oksa tai puunhaara osuu jonkin matkan päästä Auringon ja lasien väliin. Pidän tämän vuoksi täysin mahdollisena ja luonnollisena, että Kuun sijoittuminen valon tielle aiheuttaa vielä huomattavamman taittumisen ja värien muuttumisen. Näin valoa koskeva tutkimus voisi saada osakseen jonkinlaista edistystä.Kommer nu härtill, at sjelfva Solstrålarna till deras inre beskaffenhet och egenskaper genom tjenliga medel kunna skiljas och granskas, samt, hvad jag förmärkt genom egna försök, at en behagelig brytning och förändring i färgorna straxt visar sig, då på något afstånd en qvist, en gren af ett träd inträffar emellan Solen och glasen, anser jag aldeles som möijligt och naturligt, at en märkeligare brytning och förändring af Månens mellankommande skall uppstå, hvarigenom Läran om Ljuset kan ärhålla någon vinning.

Tulevan kesäkuun 24. päivänä tapahtuu auringonpimennys. Siinä tulee kuitenkin esiin kaksi seikkaa, joiden vuoksi edellä mainittujen kokeiden tulosta ei luultavasti voida saada täysin selville.
1. Pimennys ei ole riittävän suuri eikä rengasmainen, joten Auringon valo on liian voimakas, jotta Kuun valo voitaisiin havaita taittuneissa väreissä. Tämän vuoksi on odotettava sopivampaa tilaisuutta tulevana vuonna.
2. Pimennys tapahtuu lähempänä iltaa, jolloin valonsäteillä on pidempi kulkumatka Maan valaistun ilmakehän läpi.
Tästä huolimatta voitaneen saada jonkinlainen vastaavuus siihen, mitä tässä esitetään ja tavoitellaan. Ainakin saattaa esiintyä jonkinlaista valon ja värien muuttumista, kun otetaan huomioon se, mitä väliin tulevista kappaleista on esitetty. Tällaisen ilmiön havainnointi ei voi olla epämiellyttävää eikä hyödytöntä. Väite, jonka mukaan Kuun valo aiheuttaa aina samanlaisen taittumisen, vaikkakin himmeämmin värein, myös kuusateenkaaressa menettää merkityksensä, kun otetaan huomioon, että hajonneen ja heijastuneen valon vaikutuksen täytyy olla erilainen. Näin saattaa tapahtua Maan oman valaistuneen sähköisen aineen vaikutuksesta, kun taas valon värähtelyllä on toisenlainen vaikutus silloin, kun valo osuu suoraan, kuten auringonpimennysten aikana.Den 24 instundande Junii infaller en Sol-förmörkelse, dervid likväl tvänne omständigheter förekomma, hvarföre utslaget af oftanämda rön icke till fullo torde kunna vinnas. 1:o blifver förmörkelsen icke nog stor eller ringformig, Solljuset således för starkt, at Månens ljus i brutne färgor skall kunna förmärkas, hvarföre ett lämpeligare tillfälle i kommande är måste afvagtas. 2:o Infaller förmörkelsen närmare aftonen, då strålarna hafva längre anfart genom jordens upplysta Atmosphér. Icke desto mindre torde någon liknelse ärhållas till hvad som här uppgifves och sökes, och åtminstone någon ljusets och färgornes förändring, i anledning af hvad om mellankommande kroppar blifvit anfört, förekomma, hvilken icke kan blifva obehagelig och oönyttig, at observera. Den invändning at Månens ljus verkar altid en lika brytning, fastän med mattare färgor, jemväl i Månbogen, förfaller vid årindran, at en olika verkan måste ett spridt och reflecteradt ljus, torde hända på Jordens egen upplysta electriska materia tillägnas, och en annan verkan ljusets vibration i ett direct anfall, som den vid förmörkelser hafver.

Jos tämä ilmiö katsottaisiin Kuninkaallisen tiedeakatemian huomion arvoiseksi, mikäli sitä ei jo ole tutkittu ja havaittu, voitaisiin kyseistä päivää varten valmistaa hyvissä ajoin yksinkertainen koje, jotta se voitaisiin ennen sitä estata asianmukaisesti. Kojeen rakenteessa tulee olla kaikki seitsemän pääväriä niitä vastaavilla taustoilla. Näin voitaneen saada aikaan havaittavissa oleva valon taittuminen ja värien muuttuminen. Olen useiden vuosien ajan tehnyt kahden kuperan linssin avulla monenlaisia maanviljelijälle hyödyllisiä havaintoja. Värien muuttumisesta olen löytänyt viitteitä sekä kuivuuden että sateen tulosta, ja näin minusta on tullut jokseenkin menestyksekäs peltoviljelijä. Kun pitkittyvä kuivuus on tulossa, nämä ilmiöt näyttävät Auringon laskiessa sellaista kauneutta, johon mitään muuta ei voi verrata. Aivan kuin sula kulta purppuranvärinen reuna sinkoaa ympärilleen kipinöitä. Myös juuri ennen äkillisesti alkavaa sadetta värit muuttuvat epätavallisen voimakkaiksi. Tämä johtuu samasta syystä kuin sadetta edeltävästä painostavasta ilmasta ja tavallista suuremmasta kuumuudesta. Värit sitä vastoin himmenevät ja muuttuvat tummemmiksi, kun odotettavissa on hitaammin kehittyvää sadetta. Valon ja Maan hedelmällisten ominaisuuksien välillä näyttää olevan merkillinen yhteys. Mitä puhtaampina edellä mainitun valon värit havaitaan, sitä voimakkaammaksi, karheammaksi ja miellyttävämmäksi peltomaa osoittautuu tunnusteltaessa, haisteltaessa ja maisteltaessa. Näiden aistihavaintojen avulla sen hedelmällistä laatua voidaan parhaiten arvioida.Skulle detta Phœnomen finnas värdigt K:gl. Academiens uppmärksamhet, i händelse det icke redan är eftersökt och funnit, kan ett enkelt instrument i så god tid för nämde dag blifva förfärdigadt, at det dessförinnan blifver underkastad behörig pröfning. Det skall i sin sammansättning vila alla 7 hufvudfärgorne, på sina motsvarande bottnar, hvarigenom den förekommande brytningen och förändringen torde stå at ärhålla. I hvad mån prisma är härtill lämpeligt vet jag intet, icke heller om concava glas kunna hafva någon verkan. Jag har i flere år genom 2:ne convexa glas gjort hvarjehanda för en Landtman nyttige observationer: af färgornas förändring funnit anledning till både torka och regn, och dymedelst vartt en någorlunda lyckelig Åkerman. Då långsam torka förestår, visa dessa vid Solens nedgång en skönhet, som icke med något står at förlikna. Aldeles som smält guld gifver purpurranden gnistor ifrån sig. Äfven nyss före ett hastigt infallande regn blifva färgorna ovanligt starka, hvilket har samma grund, som den då förutgående qvalm och större hetta, men aftyna deremot och blifva dunklare, då långsammare våta förestår. En besynnerlig förening synes vara emellan ljuset och jordens frugtbärande egenskaper. Ju renare det förstnämde förmärkes i sina färgor, ju starkare, sträfvare och angenämare befinnes åkerjorden för både känsla lukt och smak, hvarmed dennes fruktbara art bäst kan pröfvas.

Näiden yksinkertaisten havaintojen perusteella olen rohjennut ehdottaa kuperien linssien käyttämistä, sillä ne soveltuvat lähestyvän merkittävän tapahtuman yhteydessä tehtäviin havaintoihin. Niiden avulla kaikkien päävärien aikaansaamista (vihreä saadaan kuitenkin vain harvoin) koskeva asianmukainen piirros tullaan esittämään Kuninkaalliselle akatemialle, mikäli minua suodaan tässä asiassa tehtävään määräyksellä kunnioittaa. Olen harkinnut myös vielä yksinkertaisempaa vaihtoehtoa eli kahden linssin käyttämistä. Tämä voi, samoin kuin se, jonka jo ennestään omistan, toimia kannettavana barometrina ja olla hyödyllinen monissa tilanteissa. Olisi toivottavaa, että joku valtakunnan pohjoisille tai eteläisille seuduille matkustava henkilö ottaisi tällaisen laitteen mukaansa mainittua tilaisuutta varten. Näin voitaisiin kerätä useampia havaintoja ja päästä varmempiin tuloksiin, varsinkin kun pieni pilvi voi helposti peittää pääkaupungin taivaanrannan ja siten estää tarkoituksen toteutumisen. Luonnontieteellisen tietämyksen edistäminen on se, mitä tavoittelen ja toivon.På desse enkla observationer har jag vågat uppgifva bruket af de convexe glasen, såsom tjenlige vid instundande märkvärdiga tillställe. Deras sammansättning till ärhållande af alla hufvudfärgorne (den gröna fås likväl sällan) skall i behörig afritning Kongl. Academien underställas, så vida jag derom med befallning blifver gynnad. Den blifver icke mycket konstig, icke heller kostsam. En ännu enklare, eller med tvänne glas, har jag äfven varit betänkt uppå. Denne kan, lika som den jag förut äger, tjena til en portatif Barrometer, vid flere tillfällen nyttig. Önskeligt, at någon Resande till Rikets norra eller södra orter, ville till nämde tillfälle med en sådan förse sig, hvarigenom flere observationer kunde samlas och säkrare utslag vinnas, hälst ett litet moln lätteligen kan betäcka Hufvudstadens Horisont, och således hindra ändamålet. Naturkunnighetens vinning är den jag söker och önskar.

---

Koska Kuninkaallinen Akatemia on suosiollisesti suvainnut ottaa vastaan jättämäni vaatimattoman ehdotuksen, jonka tarkoituksena on värien taittumisen avulla, kuvatuin keinoin, selvittää valon liikettä auringonpimennysten aikana, minulla on kunnia syvimmässä nöyryydessä lisätä seuraavaa itse ilmiöstä ja sen havainnoinnista viimeksi kuluneen kesäkuun 24. päivänä.Då Kongl. Academien med ynnest behagat upptaga mitt ingifna enfaldiga förslag, at af färgornas brytning genom beskrefne medel utröna Ljusets rörelse under Solförmörkelser, har jag äran i djupesta ödmjukhet följande om sielfva Phœnomenet och dess observation den 24 nästledne Juni tillägga.

Tavallisella lasien ja kuvapisteen välisellä etäisyydellä, noin seitsemän kyynärän verran, ei havaittu mitään merkkejä värien himmenemisestä. Päinvastoin nämä osoittivat myös suurimman pimennyksen aikana, kirkkaassa auringonpaisteessa, tavanomaista kiiltoaan ja kauneuttaan. Samalla etäisyydellä ei myöskään näkynyt mitään merkkejä auringon kuvassa pimennyksen aikana. Mutta värien epätavallinen värinä ja liike eivät voineet jäädä minulta huomaamatta.På vanligt afstånd emellan glasen och bildpuncten, ungefärligen sju qvarter, förmärktes inga tekn af någon färgornas matthet. Tvärtom visade desse jemväl under största förmörkelsen sin vid klart Solsken jemna glants och fägring. På samma afstånd syntes icke heller något tekn i bildsolen af förmörkelsen. Men den ovanliga darrning och rörelse färgorna visade, kunde icke undfalla min uppmärksamhet.

Koska aiemmin tekemäni havainnot olivat osoittaneet minulle, ettei Auringon ja lasieni välissä kauempana sijaitseva kappale erotu kuvassa muuten kuin suuremmalta etäisyydeltä, etsin pimennyksen kuvaa ja löysin sen nelinkertaiselta etäisyydeltä. Oheinen piirros esittää ilmiön ja havaintojen tuloksen siinä määrin kuin näkökykyni ja piirustustaitoni ovat sallineet.Då jag af förutgjorde observationer hade mig kunnigt, at en längre bort mellanstående kropp emellan Solen och mina glas icke utmärker bilden utan på längre afstånd, uppsöktes och fans bilden af förmörkelsen på qvadruplicerad distance. Hosgående afritning visar Phœnomenets förhållande samt utslaget af observationen så mycket min syn och hand kunnat åstadkomma.

Taulu VI, kuva A. Auringon kuva sellaisena ja sen kokoisena kuin se saatiin edellä mainitulla etäisyydellä, piirrettyinä värien ominaisuuksien säilyessä muuttumattomina.Tab. VI. Lit. A. Bildsolen så stor dens ärhölls på sistnämde afstånd, i oförändrad färgornas beskaffenhet aftagen.

B. Värien ja auringon kuvan ulkonäkö jonkin aikaa pimennyksen alkamisen jälkeen.B. Färgornas och Bildsolens utseende någon stund efter förmörkelsens början.

C. Niiden ulkonäkö ja taittuminen pystytasossa suurimman pimennyksen aikana.C. Dess utseende och brytning på vertical plan under största förmörkelsen.

D. Perspektiivinen prisma, kuvattuna suurimman pimennyksen aikana vaakatasossa; piirroksessa se on esitetty yhteen vedettynä pitkänomaisen sijasta. [?]D. En perspectiv prisma tagen under största förmörkelsen på horisontal plan, i stället för därpå aflång, i afritningen tillhopa dragen.

Mainitun pimennyksen edetessä ja sen aikana tapahtuneissa muutoksissa havaittiin selvästi värien useita taittumisia, joita en ole kyennyt kuvaamaan piirroksessa enkä kuvissa. Erityisesti sininen tai violetti väri kärsi tästä ja näytti vuoroin himmeämpiä ja voimakkaampia raitoja, jotka toisinaan kehittyivät varsin selvästi havaittaviksi vyömäisiksi juoviksi. Mutta erityisen merkillisenä mainitaan auringon kuvassa havaittu liike, joka veti tumman osan ympärillä molemmilta puolilta päävärit, purppuranpunaisen ja tulenkeltaisen, niin voimakkaasti yhteen, että toisinaan sininen väri valtasi koko polttopisteen molemmilta puolilta. Toisinaan jäljelle jäi pieni, kapea reunus, joka oli kapeimmillaan ja vaikeimmin havaittavissa siinä kohdassa, jossa pimennyksen kuva alkoi.Under nämde förmörkelses fortgång och förändringar förmärktes tydeligen färgornas flere brytningar, som jag i afritningen och bilderne icke varit i stånd at utmärka. I synnerhet led den blå eller violetta färgen och visade ymsom både mattare och starkare ränder, som stundom löpte an till nog märkbara gördlar. — Men så som besynnerligt anföres den utmärkta rörelse i bildsolen, som omkring den mörka delen drog från ömse sidor hufvudfärgorna purpur rödt och brandgult så starkt tillhopa, at stundom den blå färgen intog hela focus på ömse sidor, stundom lämnades en liten ringa rand, smalast och omärkligast där förmörkelsens bild vidtog.

Saadakseni pääasiassa jonkin varman tuloksen tai erottaakseni valon värien taittumisen avulla, totean lisäksi, että pimennys oli liian vähäinen ja että tarkoitukseni saavuttamiseksi käyttämäni välineet olivat liian pienet ja riittämättömät. Paremmalla havaintolaitteella sama ilmiö tulisi tulevaisuudessa sopivien tilaisuuksien tullen kohdata ja tutkia.At vinna någodt säkert utslag i hufvudsaken eller at af färgornas brytning skilja på Ljuset, sant [samt?] jag för öfrigt nogsamt, at så väl förmörkelsen var för liten, som at mine till ändamålets vinnande nyttjade medel voro för små och otillräckelige. Med ett bättre Instrument bör samma Phœnomen framdeles vid förekommande tillfällen mötas och utrönas.