Kirjoittanut K. Alb. Heikel.
(Jatkoa edelliseen numeroon.)
Mutta ei tämä yleinen aineen ominaisuus ole ainoa yhteinen maapallollemme ja etäisimmille taivaankappaleile. Vaan spektraalianalyysi on osoittanut, että suuri osa maan päällä tunnetuista alkuaineista on tavattavissa kiintotähtien ilmakehässä, vieläpä nebuloissakin.
Valo on aaltoliike eräässä eetteriksi nimitetyssä aineessa, jota otaksutaan olevan kaikkialla avaruudessa. Valoaallot ovat yleensä 0.001 millimetriä lyhemmät. Silmässämme synnyttää tällainen aaltoliike aistimuksin valosta, eripituiset valoaallot tuntee silmä eri väreinä ja valo, jossa on kaikkia mahdollisia aaltopituuksia, on valkoinen.
Vuosisatamme kauniimpien voittojen joukkoon tieteen alalla on kieltämättä luettava se, että on onnistuttu tutkimaan eripituisten aaltojen kokoonpanoa valosäikeessä, joka tulee jostakin loistavasta esineestä vaikkapa niinkin kaukaa, kuin etäisimmistä kiintotähdistä, sekä täten tekemään osaksi suorastaan virheettömiä johtopäätöksiä loistavan esineen kokoonpanosta ja sisällisestä tilasta, vieläpä määräämään sen liikkeen sekä nopeudenkin siitä lähtevän valon avulla.
Valon tutkimiseen välttämätön eripituisten valoaaltojen erottaminen toisistaan tapahtuu yksinkertaisimmin lasisärmiöiden avulla (kuva 1). Kohdatkoon kapeasta, raosta a tuleva säije valkoista auringon valoa eteenasetetun kolmisiiimaisen lasisärmiön pisteessä b. Kulkiessaan läpi lasin muuttaa valosäije suuntaansa, kuten tun liettu, ja eriväriset valoaallot eri paljon. Raosta a syntyy siis lasisärmiön vastakkaiselle puolen asetetulle levylle leveä sarja eri viilisiä kuvia, joista punainen P on poikennut valliten, sinertävä S taas eniten alkuperäisestä suunnastaan. Samanlainen auringon valon taittuminen ja jakaantuminen eri väreihinsä on syynä sateenkaari-ilmiöön. Täten syntynyttä vyötä eri väreistä kutsutaan spektrumiksi. Ja siinä havaittaviin yksityisseikkoihin perustuu spektraalianalyyssi. Kuva esittää Potsdamin astrofyysillisea observatooriumin spektrograafin. Tähden valo kokoontuu siinä laajan kaukoputken suu-linsin avulla putken avonaisen alapään eteen kiinnitettyyn spektroskooppiin, kulkee useamman lasisärmiön läpi ja täten taivuttuaan miltei päin alkuperäiseen tulosuuntaansa, lankeaa kuvassa alimpana olevalle valokuvauslevylle. Kaikki kiinteässä tai sulassa tilassa olevat aineet lähettävät hehkuessaan valkoisia, kaikkia mahdollisia valoaaltopituuksia sisältävää valua: eikä siis niiden spektrumista voida mitään päättää aineen laadusta. Hehkuva kaasu sitävastoin lähettää ainoastaan määrätyn pituisia valoaaltoja. Mutta jokainen on aaltolaji synnyttää spektroskoopissa loistavan viivan ja sen vuoksi muodostaa suurempi tai pienempi luku erillään olevia loistavia viivoja kaasujen spektrumin. Kullakin kaasulla on näiden viivain luku ja asema erityinen, joten siis voidaan tuntea kaasut spektrumeistaan. Niinpä synnyttää esim. natriunikaasu parin erittäin loistavia viivoja keltaseen osaan spektrumia, thalliumkaasu sille omituisen viivan, toiset metallit kuten kaleium, strontium synnyttävät taas kukin joukon viivoja yli koko spektrumin ja rautahöyryllä on noin 5000 kirkasta viivaa (kuva 2). Tällaisia kaasuspektrumeja on useimmilla nebuloilla taivaalla; ja nuo kaikesta päättäin etäisimmät esineet mitä ihmissilmä koskaan on nähnyt on huomattu sisältävän aineita, joita tavataan omassa aurinkokunnassammekin.
Jos hehkuvasta kiinteästä tai sulasta kappaleesta lähtenyt valo kulkee kaasukerroksien läpi, joiden lämpeys on alhaisempi, kuin loistavan kappaleen, niin huomaamme kaasujen tämän valon spektrnmissa vaikuttavan ihan päinvastaisen ilmiön, kuin äsken kerrottu. Loistavasta kappaleesta tullut valo leviää nytkin, kuten olemme nähneet, yhtäjaksoiseksi kaikkia värejä sisältäväksi spektrumiksi: mutta sillä on poikittaisia mustia viivoja. Nämät mustat viivat ovat, kuten kokeilla voidaan osoittaa, juuri samalla paikalla spektrumia, jolle valon läpikulkeinat kaasut olisivat heittäneet nuo omituiset loistavat viivansa. Kaasut ovat siis pidättäneet hehkuvan kappaleen valkoisesta valosta kaikki ne valoaallot, joiden aaltopituus on sama, kuin kaasun oman valon aaltopituudet.
Auringon valkoinen valo levitettynä spektrumiksi osoittaa nyt sangen suuren joukon tuollaisia mustia viivoja. Ja niiden synty selitetään edellisen nojalla niiden kaasukerroksien imevän vaikutuksen syyksi, joiden läpi auringon hehkuvasta ytimestä tuleva valo on kulkenut. Mittaamalla näiden viivojen asema, voidaan siis päättää, mitä kaasuja auringon ilmakehä sisältää. Ja täten tiedetään auringossamme olevan yleensä samoja aineita, kuin maapallollamme: rautaa, natrumia, vetyä, j. n. e.
Kuten aurinkomme, niin näyttävät kiintotähdetkin sisältävän samoja aineksia, sekä- niiden yhdistyksiä, löytyy kuitenkin auringon ja nebulain spektrumeissa viivoja, joita ei voida selittää mitään maallamme tähän asti tunnettua alkuainetta vastaaviksi.
Niinpä on siis pohjana vastaisille selityksillemme se tieto, että tähtimaailmat äärettömässä avaruudessaan ovat samoista alkiiaineksista, kuin maapallomme sekä noudattavat samaa Newtonin painolakia. Ja luonnonlait, joiden kantavuus avaruudessa on niin suuri, pitänevät myöskin paikkansa halki aikojen, tuonnempana ihmisellisten havaintojen rajoja.
Ei kommentteja :
Lähetä kommentti