52287

DR- MARJAN ČADEŽ

(

IMPULZNA
TEORIJA GIBANJA

POJAVI V OZRAČJU
KOT SLIKA POJAVOV
V VESOLJSTVU

Ljubljana 1945

DR- MAR)AN ČADEŽ

IMPULZNA
TEORIJA GIBANJA

POJAVI V OZRAČJU
KOT SLIKA POJAVOV
V VESOLJSTVU

ZAČASNO POROČILO

LJUBLJANA * 1945

TISK TISKARNE MAKSO HROVATIN V LJUBLJANI / SAMOZALOŽBA

52287

VSE PRAVICE PRIDRŽANE

ujm;

jg> tz, x> o  S’ Z S T 2-

DELO, KATEREGA IZVLEČEK PRINAŠA
TA SPIS, POSVEČAM SVOJIM STARŠEM;
POSVEČAM GA POKOJNEMU OČETU, KI
MI JE DAL VESELJE ZA OPAZOVANJE
IN RAZISKAV AN JE VREMENSKIH POJA¬
VOV, KI MI JE ZNAL PRIKAZATI TAJIN-
STVENE LEPOTE NAŠE NEŽIVE NARAVE;
POSVEČAM GA MATERI, ZARADI KA¬
TERE SEM SE ODLOČIL, POSVETITI SE
POPOLNOMA PROUČAVANJU VREMENA.

v"

Predgovor

Opazovanje vremena in raziskavanje vzrokov nastanka baro-
metrskih depresij in dnevnega kolebanja zračnega tlaka je bilo pred¬
met mojega glavnega zanimanja na področju meteorologije. S tem
v zvezi se mi je po večletnem razmišljanju posrečil lansko jesen
odgovor na vprašanje po posledicah, ki jih opazujemo v ozračju,
če mu kjerkoli dovedemo določeno množino toplote.

Že pred leti sem spoznal, da tiči v pravilnem odgovoru na to
vprašanje izvor vsega nadaljnjega razmišljanja, izvor vseh nadalj¬
njih spoznav,  — toda pravilne predstave o vseh posledicah ozračju
dovedene toplote si nisem in nisem mogel ustvariti.

Odgovor na vprašanje sem našel v literaturi nekako v sledeči
obliki:

Ko dovedemo zraku iz ozračja toploto, se ta zrak segreje. S tem
postane za okolico prelahak in začne se dvigati. Ob enem se poveča
volumen zraka, ki smo mu dovedli toploto, tako da se je zrak med
segrevanjem pod pritiskom zunanjega zraka širil in s tem opravljal
delo. Po prvem pravilu teorije toplote je dovedena toplotna ener¬
gija številčno enaka vsoti iz prirastka notranje energije, ki se očituje
v porastu temperature in iz omenjenega opravljenega dela.

To bi bil v glavnem odgovor; toda v njem ni omenjena in
poudarjena važna posledica! Omenjeno namreč ni, da se zaradi po¬
večanega volumna okoliški zrak takoj po dovodu toplote nekoliko
zgosti, da nastane okoli segretega zraka neka zgoščina zraka, ki se
takoj v celoti ali deloma oddalji s hitrostjo zvoka proč od mesta
nastanka.

Spoznava, da povzroči dovod toplote v ozračju okoli mesta
dovoda zgoščino, ki se takoj po nastanku oddalji s hitrostjo zvoka
od mesta nastanka, nas že po nekaj korakih privede do čudovitega
pogleda na vremenska dogajanja v našem ozračju in od tod na do¬
gajanja v svetu sploh.

Med opazovanjem 'sirjenja zgosčin v ozračju sem spoznal, da
povzroči impulz, ki ga podelim poljubnemu telesu izpremembo giba¬
nja telesa; povzroči jo s tem, da se v telesu vsaj nekaj časa Viri zdaj
. tej zdaj v drugi smeri. Tako sem spoznal, zakaj imajo telesa last¬
nost, da morejo izpreminjati lego v prostoru. Razložil sem si gibanje
teles, ta osnovni pojav, s katerim razlagamo vse druge pojave, pojav,
ki je v bistvu predmet vseh znanosti.

Zavedam se vseh dalekosežnih posledic, ki jih ima razlaga giba¬
nja; zato povdarjam, da sem hodil po tej poti raziskav morda pre¬
tirano previdno. Vsekakor sem se ves čas zavedal, da sem samo
opazovalec in zapisovalec božansko duhovitih lepot našega neskonč¬
nega stvarstva.

Z nadaljnjim opazovanjem in razmotrivanjem sem prišel do za¬
ključka ali bolje do predstave, da se v poljubnem telesu širijo vedno
zgoščine, pri čemer se zdaj ojačujejo zdaj slabe. Po tej predstavi je
gibanje posamezne molekule v telesu le posledica brezštevilnih im¬
pulzov, ki brze v telesu od ene meje do druge. Vse je v impulzih
— ves svet in vsa razlaga.

Tako prihajam do teorije gibanja, do teorije, ki mora razložiti
vse pojave, ki so v zvezi z gibanjem teles na sploh; ker tiči izvor
vseh razlag v impulzih, jo imenujem impulzno teorijo gibanja.

Pri reševanju najraznovrstnejših vprašanj nisem doslej prišel do
nobenih načelnih težav in do nobenih protislovij. Nasprotno, odpiral
se mi je zastor za zastorom, slika zgradbe našega Sveta mi je posta¬
jala in mi postaja od dne do dne lepša in čudovitejša.

Namenil sem se, v tem kratkem spisu podati nekaj glavnih rezul¬
tatov iz omenjene teorije. Iz tehničnih razlogov sem se poslužil
nekaterih znakov, ki sicer niso v navadi.

Ljubljana,  v decembru 194} ■

Dr. M. ČADEŽ.


Vsebina:

1. Hitrost in vztrajnost.1

2 . Valovna energija.9

3 . Gravitacijski impulzi in pretvarjanje energij v ozračju . . 18

4 . Sila.23

5 . Eter in gravitacija.,28


f;;


i. Hitrost in vztrajnost

Lastnost teles je, da morejo izpreminjati lego v prostoru in da so
vztrajna. Prva kakor druga lastnost sta vredni vsega razmišljanja,
pa če prav se zdi vsaj prva sama po sebi umljiva. Omenjam obe
lastnosti hkrati, kajti imata nekaj skupnega, obe sta enostavni
posledici razširjanja impulzov v telesih.

Ali eksistira kakšna razlaga ene kakor druge lastnosti mi ni
znano. Čital sem sicer v poljudni astronomiji H artmanna  (1921),
da morda najdemo razlago za gibanje teles in za vztrajnost v induk¬
cijskih tokovih telesa, vendar ni tam o dokončnih rešitvah take raz¬
lage nič nakazanega.

Obe omenjeni lastnosti sta izraženi v Newtonovih  stavkih:

1. Vsako telo vztraja v svojem stanju mirovanja ali enakomer¬
nega premočrtnega gibanja, če ga le k izpremembi tega stanja ne
prisilijo od zunaj delujoče sile.

2. Izprememba gibanja je sorazmerna delovanju od zunaj delu¬
joče gibalne sile in se vrši v smeri tiste preme črte, v kateri ta sila
deluje.

2 impulzi (zgoščinami in razredčinami) v telesih si lahko obe ti
dve fundamentalni lastnosti teles enostavno razložimo:

Zaradi lažje predstave si mislimo za enkrat to km dolgo jekleno
palico povsod enakega prereza. Leži naj v brezzračnem prostoru
na vodoravni podlagi. V času opazovanja naj se toplotno stanje
palice ne izpreminja in gibanje naj se vrši brez trenja.

Mislim si sedaj, da premaknem v primerno kratkem časovnem
intervalu dt prvi konec palice za primerno majhno dolžino dl v smeri
proti drugemu koncu. Nato naj ne deluje na palico razen težnosti
nobena sila več.

Po zakonih razširjanja impulzov v prožnih sredstvih se začne
takoj, po tem ko je začela na palico delovati sila, povzročiteljica
premika dl, širiti nastali dražljaj s hitrostjo zvoka v palico.

1

V Času dt bi opazovali torej v palici na njenem prvem koncu
neko zgostitev mase, to je zgoščino dolžine cdt—dl (c hitrost zvoka
v palici, ki je v našem primeru 5 km/isek.); očitno bi zgoščina zav¬
zemala prostor palice med utisnjenim koncem in razdaljo cdt—dl
od tega konca (prim. sl. i). 1  Do časa 2 dt bi se ta zgoščina premak¬
nila do razdalje 2 cdt od svojega mesta nastanka, tako da bi v času
2 dt zavzemala prostor palice med razdaljo cdt+dl in 2 cdt od
mesta, kjer se je v začetku opazovanja nahajal prvi konec palice
itd. (sl. 1).

o

r

2T

3T

Slika 1.

Tisti deli palice, ki jih zgoščina še ni dosegla, ne občutijo prav
nobenega dražljaja, deli palice pa, ki jih je zgoščina že pasirala, so

o

T

i-c+r

U+r

Slika 2.

se premaknili za dl v smeri širjenja zgoščine (sl. 1). Premik dl bom
imenoval intenziteto impulza  (prim. str. n).

1  V slikah 1 in 2  je dt označen s - in dl z 61 !

2

V trenutku, ko doseže zgoščina drugi konec palice, se začne izpre-
minjati v razredčino. V razredčino, ki se širi proti prvemu koncu
palice, se izpremeni tedaj, ko se premakne ta drugi konec palice za
2 dl in sicer v isto smer,  v katero se je širila zgoščina, to je v smer,
kamor je delovala sila (sl. 2).

Po zakonih razširjanja impulzov v prožnem sredstvu je bila inten¬
ziteta zgoščine, dl, če smo jo le povzročili v mejah prožnosti, ves čas
enaka. Če bi upoštevali zakon o ohranitvi 'energije in zakon o ena¬
kosti učinka in protiučinka, bi mogli v resnici spoznati, da se pre¬
makne drugi konec palice, med tem ko se pretvori opazovana zgo¬
ščina v razredčino, za 2 dl, to je za dvojno intenziteto zgoščine.

Razredčina, pojavljena na drugem koncu palice, se v palici prav
tako širi s hitrostjo zvoka, kot se je širila prejšnja zgoščina. Na
mestih, ki jih pasira, povzroča analogne premike, vendar s to razliko,
da se delci palice premikajo v nasprotno smer razširjanja razredčine,
s tem pa v isto smer, v katero je delovala na palico sila; po velikosti
so premiki enaki prejšnjim (dl).

Ko dospe do prvega konca palice, se začne razredčina izpremi-
njati v zgoščino, v katero se popolnoma izpremeni, ko se premakne
zaradi tega izpreminjanja prvi konec palice za z di v smer proti
drugemu koncu. Nastala zgoščina se na popolnoma enak način kot
prvo pojavljena takoj oddalji s hitrostjo zvoka od mesta nastanka,
od prvega konca palice.

Opisano pretvarjanje zgoščine v razredčino in razredčine v zgo¬
ščino se nato ves čas, to se pravi toliko časa ponavlja, dokler se ne
pojavijo v obliki sil ali izprememb toplotnega stanja kake motnje.

Zaradi širjenja zgoščin v smeri gibanja in razredčin v nasprotni
smeri se vsa palica sunkovito (»goseničasto«) giblje. Tako se pr er
makne prvi konec palice v začetku opazovanja v časovnem presled¬
ku [o, dt] za dl (sl. 2). Ker se čelo pojavljene zgoščine pojavi na
zadnjem koncu palice v času t=l : c=2 sek, se v intervalu [2,2+dt]
premakne pred tem časom mirujoči zadnji konec palice za 2dl v
smeri, v katero se je širila zgoščina. Iz zgoščine pojavljena razred¬
čina dospe po nadaljnjih dveh sekundah do prvega konca palice,
kjer povzroči v intervalu [4,4+dt] premik prvega konca palice za
zdi in to v nasprotno smer širjenja razredčine itd.

Zato ker je delovala na palico, ležečo na vodoravni podlagi brez
trenja, v kratkem času dt neka sila, ki je povzročila premik prvega
konca palice za dl, se premakne prvi konec 10 km dolge palice

3

vsake 4 sekunde za 2dl (razen prvič, ko se premakne za dl) in sicer
vedno v isto smer, to je v smer delovanja sile. Enako se premakne
tudi zadnji konec palice vsake 4 sekunde za 2dl v isto smer kot prvi,
pri čemer se izvrši prvi premik v intervalu [2,2+dt].

Sila je torej povzročila gibanje palice, ki se je začela gibati v
trenutku, ko je začela na njo sila delovati. Nato se je gibala opa¬
zovana palica sunkovito v smer, kamor je sila delovala in splošno
bi se gibala palica s sunkovito drugače stalno hitrostjo toliko časa,
dokler ne bi tega stanja premotile druge sile.

Ali bi ostala intenziteta impulza dl v vsakem primeru neizpre-
menjena?

Vsekakor lahko trdim, da bi se impulz poljubne  jakosti, ki
ga bi s kako silo podelil opazovani palici, gibajoči se brez trenja,
popolnoma uničiti ne mogel. Njegova intenziteta more zaradi pre¬
tvorb v toplotno energijo s časom kvečjemu bolj ali manj oslabeti,
popolnoma uničiti se pa ne more. Podelitev hitrosti palici se v našem
primeru ni moglo namreč izvršiti drugače, kot z opisanim impulzom
in če bi moč impulza s časom popolnoma oslabela, bi se s tem nujno
tudi palica, pa če prav bi se gibala brez trenja, s časom ustavila.
Sila P, ki bi delovala na palico, ležečo brez trenja na vodoravnem
zemeljskem površju, bi v primeru popolnega uničenja impulza, pov¬
zročila le začasno gibanje palice, kar pa bi bilo, kot pove gornji
izkustveni Newtonov  stavek, nemogoče.

V palici odn. splošno v telesu pojavljeni impulzi se  torej prak¬
tično uničiti ne morejo in prav zaradi te lastnosti teles lahko vstrar-
jajo telesa v stanju premočrtnega gibanja , če le tega gibanja ne pre¬
prečijo kake sile. Vsa telesa so v nekih mejah idealno prožna.

Kakor je povzročila sila, delujoča na palico v intervalu [o,dt]
zgoščino, tako bi oovzročila ista ali kaka druga v isto smer delujoča
sila v poljubnih primerno kratkih časovnih intervalih, zgoščine s
premiki palice dl l5  dl 2 ...  Tako bi opazovali v palici vse polno
zgoščin in razredčin; povzročale bi premike delcov palice, ki bi bili
po zakonih interference valov enaki algebraični vsoti premikov,
povzročenih po posameznih impulzih.

Vidimo, da bi bila hitrost palice tem večja, čim več zgoščin in
razredčin bi se širilo v njej in čim' večji bi bili posamezni pre¬
miki dl;.

Če bi delovala sila P v nasprotno smer in bi prijemala prav tako
na prvi konec palice, bi se pojavila v palici mesto zgoščine razred-

4

čina, ki bi se širila s hitrostjo zvoka v palico, torej v nasprotno smer
delovanja sile. Če bi bila sila enake jakosti kot prejšnja, ki je pov¬
zročila v intervalu [o,dt] premik dl in bi tudi v tem primeru toliko
časa delovala (od o do dt), bi povzročila v tem času prav tolikšen
premik dl (prim. str. 25) kot prej, ki pa se bi izvršil v nasprotno
smer.

Na prvem koncu palice pojavljena razredčina, bi se na drugem
koncu pretvorila v zgoščino, s čimer bi povzročila premik tega dru¬
gega konca palice za 2dl v smeri delovanja sile. Nastala zgoščina bi
se nato na prvem koncu zopet pretvorila v razredčino in bi s tem
povzročila premik tega konca za 2dl v smeri prej delujoče sile.
Enako pretvarjanje impulza iz razredčine v zgoščino bi se ponav¬
ljalo naprej in palica bi se tudi v tem primeru gibala zato, ker bi
se v njej širila zgoščina v smeri gibanja in razredčina v nasprotni
smeri. Ker so v obeh primerih premiki enaki, je povzročila sila
v obeh primerih enake izpremembe hitrosti.

Če bi bila palica kratka in iz poljubne snovi, bi potrebovala
zgoščina od prvega do drugega konca zelo kratek čas in zdelo bi se,
da se palica giblje enakomerno.

Kakor lahko smatramo za načelne rešeno vprašanje, zakaj ima
opazovana palica sposobnost izpreminjati lego v prostoru in vpra¬
šanje zakaj bi se gibala premočrtno, če nanjo ne bi delovala nobena
sila, tako ne moremo smatrati za rešeno* vprašanje ali ima na giba¬
nje palice brez trenja temperatura kak vpliv ali ne.

Pri konstantni temperaturi prosto gibljive palice, na katero ne
deluje nobena sila, se hitrost razširjanja zgoščin in razredčin v njej
ne izpreminja. Po zakonih razširjanja impulzov v prožnem sredstvu
se tedaj tudi intenzitete teh impulzov, če so le orimerno majhne,
kar tu predpostavljam, ne izpreminjajo. Zato smemo pri konstantni
temperaturi opazovane palice brez vsega pričakovati in trditi, da
je njena hitrost, med tem ko ne deluje na njo nobena sila, kon¬
stantna. Vrašanje, ki se sedaj vsiljuje, zakaj je odn. naj bi bila hitrost
tudi takrat konstantna, ko se temperatura izpreminja, ko se s tem¬
peraturo vred izpreminjajo tudi hitrost razširjanja in intenzitete
impulzov, je važno in nas izpodbuja k iskanju globljih vezi med
maso in temperaturo.

Hitrost homogene palice povsod enakega prereza F, dolžine 1  in
gibajoče se brez trenja na vodoravnem zemeljskem površju lahko s
premiki dh, dl a ... enostavno izrazimo:

5

Zgoščina, povzročena po premiku dl ;  palice, se povrne kot raz-

Q

redčina na prvi konec palice vsako sekundo -j krat (sl. 2). Vsako¬
krat povzroči, da se pomakne prvi konec palice v smeri delovanja
sile za 2dl r  Ker dospe zgoščina vsako sekundo prav tolikokrat na
zadnji konec palice, ki ga vsakokrat premakne prav tako za 2dl ; ,
znaša delna hitrost, povzročena po širjenju opazovanega impulza,

. zdi

cdl;

T

in celotna hitrost

(dl, + dl a  + ...).

2l

(0 ' -1

Če hitrost prosto gibljive palice, na katero ne deluje nobena
sila, nič ne zavisi od temperature, potem je, kot je razvidno
iz (1), vsota vseh premikov dl 1  premo sorazmerna dolžini palice
(dolžina se namreč z izpreminjanjem temperature izpreminja) in
obratno sorazmerna hitrosti razširjanja impulzov v palici; torej

(2) d h + dlj: -f ... = K— (K sorazmernostni faktor).

Samo v tem primeru je namreč hitrost opazovane palice konstantna.

Na drugi strani lahko glede premika dl ;  predvidevam, kakšna

je zavisnost od pojavljajočih se količin. Pričakovati smem, da je

intenziteta ene in iste zgoščine ali razredčine premo sorazmerna

takratnemu prožnostnemu koeficientu in hitrosti razširjanja impulza

c in da je obratno sorazmerna prerezu F. Zato smemo pisati:

, . n  - sc (k. za premik dl, značilna konstanta.

U) dl; = A,- - J , . . .

1 1  p s proznostm koeficient).

S tem dobimo iz (1) za hitrost

= X

£C‘

1 F’

( 4 )
kjer je

(s) ' K ■— \  +\  + • • •

Ker je, kot bomo videli pozneje (str. 10),

( 6 )

S P

(p gostota palice)

in 1 F volumen palice, nas privede obrazec (3) do zanimivega zna¬
nega rezultata, do obrazca, ki velja za gibanje brez trenja in brez
vplivajočih sil

(7) mv = konst. (m masa palice).

Preko enačbe (3) smo prišli do obrazca, ki pove, da zavisi hitrost
opazovane palice samo od njene mase. Fiitrost zavisi torej od tero-

6

peratu.re samo, če zavisi od temperature masa palice. Enostavno bi
mogli spoznati, da je enačba (3) posledica H o o k e-ovega zakona
4/4 /j, da je posledica zakonov razširjanja impulzov v prožnih
sredstvih.

Če bi se palica po vodoravni podlogi ne gibala brez trenja, bi
sv s časom ustavila. Zaradi trenja bi se namreč v palici pojavljale
vedno nove zgoščine, ki bi se širile v nasprotno smer, kot gibanje
povzročujoče zgoščine; s tem bi toliko časa manjšale hitrost palici,
da bi se ustavila.

Podobne pojave bi vsekakor opazovali v telesu poljubne oblike.

Važno je sedaj dejstvo, da povzroča širjenje impulzov v telesu
potrese molekul. Molekule se  torej potresajo že zato, ker se teh
giblje.

Pri tem se spomnimo, da vpliva splošno vsak najmanjši premik
molekule na gibanje sosednjih molekul. Že zato torej, ker se v telesih
molekule gibljejo,  lahko spoznamo, da se širijo v vseh telesih brez¬
številni impulzi v vse mogoče smeri.  Nastane vprašanje ali je pri¬
marnega izvora gibanje molekul, ki ima za posledico impulze — to
je vse splošne impulze in ne samo tiste, ki določajo hitrosti teles,
ali pa s*e nasprotno gibljejo v telesih molekule zato, ker se širijo v
njih impulzi, povzročeni po zunanjih vplivih?

Raziskavanje pojavov v ozračju me je vodilo do spoznanja (prim.
2. in 3. poglavje), da je vsako gibanje molekul posledica razširjanja
samih impulzov v telesih — samih zgoščin, ki določajo temperaturo,
hitrost, težo ... teles. Te vedno prisotne zgoščine v telesih (gravita¬
cijske  zgoščine, str. 20) čuvajo v sebi dalekosežne skrivnosti.

Tako sem prišel do predstave ustroja materije, ki je v nečem
podobna oni, ki sta nam jo podala de Broglie in Schrodin-
g e r, po kateri je materialni svet področje samih valov, kjer ne opa¬
zujemo med seboj popolnoma ločenih molekul. Poudaril bi pa rad,
da je bila pot, ki me je vodila do podobne predstave čisto druga od
poti omenjenih fizikov. Med tem ko so bili predmet raziskav ustva-
riteljev valovne mehanike predvsem molekule, atomi, elektroni...,
torej najmanjši delci, ki jih vsaj posredno moremo opazovati, so
mene vodile raziskave gibanja ogromnih mas zraka iz ozračja nujno
v isto smer.

Ko se splošno dotaknem poljubnega telesa, se v trenutku poja¬
vijo v njem na mestu dotika zgoščine, povzročene po gravitacijskih
zgoščinah telesa, s katerim sem se opazovanega telesa dotaknil. Tako
nastane n. pr. v telesu, ki leži brez trenja na zemeljskem površju,

7

podobno stanje, kot smo ga opazovali popreje v palici in telo se
začne gibati.

Vprašanje j'e sedaj, ali je tudi gibanje, povzročeno po gravita¬
cijskih (težnostnih) silah, nekaj podobnega, ali opazujemo tudi pri
takem gibanju v telesih opisane, gibanje povzročujoče, zgoščine in
razredčine?

Ker so posledice enega kakor drugega gibanja popolnoma enake
in ker pričakujem, da je svet izgrajen po enakih izredno daleko-
sežnih načelih, vodečih nas do enostavne in s tem čudovito lepe raz¬
lage najrazličnejših, na videz med seboj tako tujih pojavov, smatram
za skrajno majhno verjetnost, da ne bi bilo širjenje zgoščin in raz¬
redčin tisto, kar omogoča gibanje sploh. Z vso gotovostjo pričakujem,
da se splošno gibljejo telesa samo zato in da so samo zato vztrajna,
ker so v nekih mejah idealno prožna, ker se v njih širijo v smereh
gibanja zgoščine v nasprotnih smereh pa razredčine.  To je osnova,
na kateri bom gradil svoja nadaljnja razmotrivanja, je izvor vseh
nadaljnjih raziskav in spoznav.

V svrho tolmačenja gibanja, povzročenega po gravitacijskih silah,
naj opozorim, da morem v naprej predvidevati vzroke privlačnih
sil med telesi nekako na sledeči način:

Telo, postavljeno na vodoravno podlago, se ne more začeti samo
po sebi gibati. V njem je namreč vpliv gravitacijskih zgoščin v vseh
vodoravnih smereh enak. Gravitacijske zgoščine pa, ki udarjajo na
spodnjo podlago, se zaradi nasproti usmerjenega udarjanja gravita¬
cijskih zgoščin podlage, ne morejo pretvarjati v razredčine (v oslab¬
ljene zgoščine). V trenutku, ko podlago odstranim, se izpremene v
telesu navzdol vsmerjene zgoščine v razredčine in pomaknejo s tem
spodnje dele telesa za izvestno vrednost navzdol. Nastale razredčine
se takoj po svojem nastanku usmerijo navzgor, se podobno, kot smo
opazovali poprej, na zgornjih mejah pretvarjajo v zgoščine, s čimer
premikajo tudi gornje dele telesa navzdol. Nato se vračajo kot zgo¬
ščine nazaj, se na spodnjih mejah ponovno pretvarjajo v razredčine
itd. Zaradi neprestanega pretvarjanja impulzov iz ene vrste v drugo,
se giblje telo v smeri delovanja gravitacijske sile.

Ker smem pričakovati, da se jakost ali pa množina gravitacijskih
zgoščin z razdaljo od gravitacijskega središča izpreminja, vidim v
gravitacijskih zgoščinah 'enostavno možnost razlage gravitacije na
sploh.

Na tem mestu se zadovoljujem z razlago hitrosti, zato bom raz¬
pravljal o gravitaciji pozneje.

2. Valovna energija

V svrho tolmačenja raznih sil se zdi neobhodno potrebno pri¬
kazati glavne pojave v ozračju kot posledico razširjanja impulzov.
Razpravljati o tem je namen tega in naslednjega poglavja.

Če dovedemo ozračju kjerkoli določeno množino toplote, se na
mestu dovoda zrak segreje. Ob enem se segreti zrak razširi na večji
volumen in odrine s tem okoliški zrak. Okoliški zrak je tako prisiljen
stisniti se na manjši prostor, okoli segretega zraka se pojavi torej
zgoščina,  ki se v prožnem ozračju oddalji s hitrostjo razširjanja
impulzov proč od mesta nastanka.

Podoben pojav bi opazovali, če bi ozračju mesto dovedli odvedli
toploto. Na mestu odvoda bi se zrak ohladil, s tem skrčil na manjši
volumen in v neposredni okolici njega bi se pojavila razredčina
zraka. Prav tako kot zgoščina bi tudi razredčina zapustila mesto
nastanka in se s hitrostjo razširjanja impulzov v zraku oddaljila
proč od mesta nastanita.

V pravilni predstavi in razlagi zgoščin na eni in razredčin na
drugi strani tiči jedro vseh nadaljnjih spoznav. Zato si oglejmo pojav
zgoščin in razredčin malo natančneje in sicer predvsem v pogledu,
kako se oddaljujejo od mesta nastanka in kaj pri tem povzročajo.

r ¥ r

V času od o do dt, ko naj se širi in razširi segrevajoči se zrak
na večji volumen, se tvori okoli njega zgoščina. Debelina nastajajoče
zgoščine se toliko časa veča, dokler ne zavzame segrevajoči se zrak
svoje končne prostornine. Debelina zgoščine se v tem času veča zato,
ker se čelo zgoščine oddaljuje proč od mesta nastanka s hitrostjo
razširjanja impulzov v zraku, ki je vsekakor neprimerno večja od
hitrosti, s katero se pomika druga, meja zgoščine, to je ob enem meja

9

segrevajočega se zraka. Nastajanje zgoščine v času dt je ponazor¬
jeno v sliki 3, kjer ima segrevajoči se zrak obliko krogle. 1

Od časa dt, to je od trenutka, ko se je segrevajoči se zrak segrel
do svoje končne vrednosti in se s tem nehal širiti, se debelina zgo-
ščine bistveno ne izpreminja več. Od tedaj naprej se  namreč oddaljuje
tudi zadnji dražljaj, to je zadnji del zgoščine, od mesta nastanka
z enako hitrostjo, kot se že od vsega početka oddaljuje čelo zgoščine.
(Slika 4). M'ed svojim širjenjem v prostor se na mestih, ki jih zgo-
ščina pasira, zračni delci gibljejo in sicer v radialni smeri proč od
mesta nastanka zgoščine. Zgoščina  torej povzroča povsod tam, kjer
se širi, preplastitve zraka v smeri njenega razširjanja  (prim. sl. 4).

Zaradi teh preplastitev se more na določenem mestu izpremeniti
i temperatura i zračni tlak. Seveda so te izpremembe, ki jih opazu¬
jemo po pasiranju ene same zgoščine povsem neznatne in so še ne¬
primerno manjše od izprememb zračnega tlaka in temperature, ki
ju opazujemo na določenem mestu med pasiranjem zgoščine (sl. 4).

čas: o  er

IT

iT

Zgoščine morejo še na drug način vplivati na temperaturo in
zračni tlak. Med širjenjem zgoščin bi se mogla namreč pretvarjati
energija, ki jo nosijo zgoščine s seboj, zaradi notranjega trenja de¬
loma v toplotno. S tem bi se na posameznih mestih zrak segreval,
kar bi imelo za posledico pojav novih zgoščin, pojavljajočih se okoli
takih segretih mest.

Če bi zraku mesto dovedli odvedli toploto, bi se pojavljala v
času ohlajevanja okoli ohlajajočega se zraka razredčina, ki bi se
nato po izvršeni ohladitvi oddaljevala od mesta nastanka. Med pasi-

1  V slikah 3 in 4 je dt označen s t.

10

ranjem bi povzročala razredčina premike zračnih delcev v nasprotno
smer razširjanja, to je proti mestu, kjer smo iz ozračja odvedli to¬
ploto. V času pasiranja bi opazovali nekoliko manjši zračni tlak
in nekoliko nižjo temperaturo kot sicer.

Razredčina povzroča povsod tam, kjer se siri, preplastitve zraka
v nasprotni smeri njenega razširjanja.

Poljuben ozračju podeljeni impulz se lahko med širjenjem že
zaradi notranjega trenja deloma pretvarja v druge impulze. Med
širjenjem impulza se more namreč zaradi notranjega trenja zrak
segrevati ali ohlajati, kar pa ima za posledico nove impulze, ki se
od mest segrevanja ali ohlajevanja (dovoda ali odvoda toplote)
širijo v vse smeri. Vsako segrevanje (ohlajevanje) je dalje vedno
združeno s pojavljanjem novih impulzov (prim. stavek i in 2 na
strani 14) in poljubni ozračju podeljeni impulz se z vsemi po njem
pojavljenimi impulzi zaradi notranjega trenja ne more nikoli po¬
polnoma uničiti.

Ker je notranje trenje zraka zelo majhno in ker so energije, ki
jih nosijo impulzi s seboj sorazmerno zelo velike (str. 16), lahko
smatramo zrak v zelo dobrem približku (kar je tudi v teoretični
meteorologiji pri najrazličnejših problemih vseskozi dopustno) kot
idealen plin. Kot takega ga bomo v teh razmotrivanjih za enkrat
smatrali, smatrali bomo torej za enkrat, da se impulz po notranjem
trenju niti v najmanjši meri ne uničuje.

Med dovajanjem toplote se tvorijo okoli mest dovoda zgoščine,
med odvajanjem razredčine. Ker so zgoščine povzročene po (adiaba-
tični) kompresiji, vsebuje zrak, ki ga v danem trenutku zgoščina
zavzema, več  energije, kot jo je vseboval ta zrak pod sicer enakimi
pogoji v času, ko na tistem mestu zgoščine še ni bilo. Nasprotno
vsebuje zrak, ki ga v danem trenutku zavzema razredčina manj
energije, kot jo je vseboval ta zrak pod sicer enakimi pogoji v času,
ko na tistem mestu razredčine še ni bilo. To razliko v energiji zraka,
ki je pri zgoščinah vedno pozitivna pri razredčinah pa vedno nega¬
tivna, bomo imenovali valovno (impulzno) energijo.

Premik zračnih delcev (dn), ki ga opazujemo na določenem
mestu med pasiranjem kakega impulza, je vsekakor tem večji, čim
večja je absolutna vrednost valovne energije impulza. Ta premik
je  neko merilo za intenziteto impulza na opazovanem mestu in ga
bomo po potrebi kratko imenovali enako kot poprej pri palici in¬
tenziteto impulza.  Intenziteto impulza smatram za bistveno pozi¬
tivno število.

11

Oglejmo si koliko impulzne energije se pojavi v ozračju pod
splošnimi pogoji, če dovedemo zraku mase m iz ozračja dQ kal.

Pri dovodu toplote dQ se zrak segreje, pri čemer se često, kot
n. pr. pri kondenzaciji in izhlapevanju vode, izpremeni tudi masa
zraka. Pri dovodu toplote dQ se more torej izpremeniti volumen
segretega zraka iz dveh vzrokov:

i. zaradi povečane notranje energije in

a. zaradi izprenvembe mase.

Upoštevati je treba oboje.

Po prvem pravilu mehanske teorije toplote se je del zraku mase
m iz ozračja dovedene toplote dQ pretvoril v notranjo energijo
mc v df (c v  specifična toplota pri konstantnem volumnu, dT po
dovodu toplote povzročena izprememba temperature T) zraka mase
m, drugi del je številčno enak opravljenemu delu pri širjenju zraka
mase m na večji volumen: Apdv (A toplotni ekvivalent dela, p zu¬
nanji pritisk, dv prirastek volumna v mase m), tretji neznatni del
pa se je morebiti porabil za segretje tekoče odn. trdne vode v opazo¬
vanem zraku mase m. Zaradi njegove neznatnosti bomo ta zadnji
vpliv v primeri s prvima dvema zanemarili. Tako je

(1) dQ = mc v dT-j- Apdv.

V trenutku, ko smo začeli dovajati zraku toploto, se je začel
zrak širiti na večji volumen. V istem trenutku se je torej začel oko¬
liški zrak gibati, kar pa je bilo možno le zato, ker je zračni tlak
v segrevajočem se zraku nekoliko narastek Tega porasta, ki je y
splošnem v primeri z zračnim tlakom p, razen morda pri raznih
detonacijah, povsem neznaten, ne bomo pri računanju valovne ener¬
gije upoštevali. Vsekakor pa je ta porast za globlje razumevanje
pojavov v ozračju bistvenega pomena,  saj moremo edino z njim
razlagati kinetično energijo zračnih mas (prim. str. 18).

Izpremembo dv volumna v dobimo iz diferencialne oblike enačbe
stanja

(2) ~ = RT (R plinska konstanta, ™ = p gostota),
ki se glasi v vsej splošnosti

, , dp dv dm , dR dT

o) 7 + v“^ + x+t'

Če vstavimo v (1) od tod izračunano izpremembo dv, upoštevamo
(2) in znani odnos

12

(4) C P  ~ AR + c v  (c specifična toplota pri konstantnem pritisku),
dobimo za izpremembo temperature

(!)  dT = n i-[dQ + Avdp-Apv(^ + ®)],

od tod in (iz (3), če ponovno upoštevamo (2) in (4) pa za delo,
ki se porabi za nastanek zgoščine

( 6 )

pdv =

dQ’+

k—1 /dm dp dR'

N "‘m

-t

dR\

r)

(dQ’ množina dovedene toplote dQ, merjena z enakimi enotami
kot pdv),

kjer pomeni i

(7) N m  - mc v T

notranjo energijo zraka (kot idealnega plina), merjeno z enakimi
enotami kot dQ’ odn. pdv
in k znani količnik

Če upoštevamo dT iz (5) v mc, dT, dobimo podobno za poveček
notranje energije mase m

( 9 )

dm

m

Takoj po nastanku vsebuje zgoščina toliko valovne energije dV,
kolikor dela je bilo treba opraviti za njen nastanek. Ker se je zgostil
zrak adiabatično, je valovna energija enaka povečku dN notra¬
nje energije  okoliškega zraka, ki ga opazujemo takoj po dovodu
toplote dQ, in ki je številčno enak opravljenemu delu pdv:

(10)

d V = dN c = pdv .

Ta energija je ves čas, v kolikor se ne pretvori v druge oblike,
vezana na zgoščino in se takoj po nastanku z zgoščino vred oddalji
s hitrostjo zvoka proč od prvotnega mesta.

Če seštejemo končno (6) in (9) in upoštevamo (10), dobimo kot
prvo pravilo mehanske teorije toplote za zrak

(11)

dQ’ = dN m + dV .

Torej:

Zraku iz ozračja dovedena (odvedena) toplota je številčno enaka
vsoti iz izpremembe notranje energije tega zraka, povzročene po

13

dovodu (odvodu) toplote in iz valovne energije, ki se pri tem
pojavi. Podoben stavek velja splošno za vsa telesa.

Dobljeni obrazci veljajo prav tako za odvajanje toplote; le za
dQ odn. dQ’ moramo vzeti negativno vrednost.

Pod vse splošnimi pogoji lahko dobimo iz obrazca ( 6 ) tudi nega¬
tivno delo. Negativno delo nam pove, da se volumen v, med pojavom
zmanjša, da se pojavi torej okoli opazovanega zraka razredčina. V
tem primeru vsebuje, kot omenjeno, okoliški zrak manj notranje
energije, kot jo je vseboval pred nastankom razredčine; valovna
energija razredčine je negativna.

Iz obrazca ( 6 ), ki je izpeljan pod najbolj splošnimi pogoji, spo¬
znamo:

V našem ozračju se pojavlja valovna energija iz treh različnih
vzrokov. Prvič zaradi do- ali odvoda toplote, drugič zaradi izpremi-
njanja zračnega tlaka in tretjič zaradi izpreminjanja mase zraka.

Iz dobljenih enačb spoznamo med drugim še sledeče:

i. Če se dovede kjerkoli našemu ozračju dQ kal, a se pri tem

ne izpremeni niti pritisk niti masa zraka, se pretvori  4 dQ kal (71%)

k—i

v notranjo energijo zraka, ki smo mu dovedli toploto,  —dQ kal

(29%) pa v notranjo energijo zraka obdajajoče okolice, v valovno
energijo.

2. Če odvedemo iz ozračja kjerkoli dQ kal, a se pri tem ne
izpremeni niti pritisk niti masa zraka, se črpa iz notranje energije

zraka, od koder smo odvedli toploto  4 dQ kal, to je 71%-ov odvedene
k—i  *

toplote, preostali del  —kal  (29%) pa iz notranje energije oko¬
liškega zraka. Pri tem nastala razredčina vsebuje  torej takoj po
k—i

nastanku —j—dČ) kal negativne valovne energije.

j. Če se med dovodom (odvodom) toplote pritisk na mestu do¬
voda (odvoda) zmanjša (poveča) ali masa zraka, ki smo mu dovedli
(odvedli) toploto, poveča (zmanjša) ali eno in drugo, je pojavljena
valovna energija (po absolutni vrednosti) večja od 29%-ov dove¬
dene (odvedene) toplote.

4. Če se poljubni značni masi iz ozračja niti ne dovaja niti ne
odvaja toplote (če se zrak giblje adiabatično), je kadarkoli opazo¬
vana izprememba notranje energije te mase vedno enaka izpremembi
notranje energije neposredno obdajajočega zraka, to je valovni ener-

14

giji impulza. Kadar se med adiabatičnim gibanjem opazovanemu
zraku notranja energija manjša, se pojavljajo okoli tega zraka zgo-
ščine, kadar se mu veča, se pojavljajo okoli njega razredčine.

j. Notrana energija zraka se lahko neposredno pretvarja samo v
toplotno  (i. v energijo toplotnih žarkov, ki jih izžareva zrak, 2. v
toplotno energijo, ki zapušča opazovani zrak po toplotni prevodno¬
sti) in v valovno.

Valovna energija ima v nekem pogledu toploti popolnoma ana¬
logne lastnosti. Zato moremo imenovati valovno energijo po po¬
trebi kvazitoploto.

Med tem ko je izvor toplotnih žarkov lahko že najmanjši vir
toplotne energije, je izvor kvazitoplotnih žarkov lahko že naj¬
manjši vir kvazitoplotne energije. Kakor reagira termometer na
toplotne žarke, tako reagira barometer na kvazitoplotne. Kakor se
izpremeni temperatura, če se izpremeni dovod toplotnih žarkov,
tako se izpremeni pritisk, če sre izpremeni dovod kvazitoplotnih
žarkov.

Zanimiva je pri tem analogija med pritiskom in temperaturo,
ki nas privede še do drugih analogij. Če bi n. pr. vnesli v fizikalne
pojme, ki vsebujejo dimenzijo [grad] mesto te dimenzije dimenzijo
pritiska [gcm' 1  sek~ 2 ], bi si ustrezali pojmi: specifična toplota in
specifični volumen, toplotna kapaciteta in volumen, entropija in
volumen! Vsi analogni pojmi so torej smiselni in nazorni! Kar je
pa še posebno zanimivo, so smiselni tudi vsi dopustni analogni ob¬
razci! ji [i

Po zakonih interference valov se impulzi, ki izhajajo iz posa¬
meznih izžarevališč  kvazitoplote na posameznih mestih medsebojno
ojačujejo alfi slabe. Tako dobimo skupno valovno energijo, ki jo
odda v določenem času kako področje kot vsoto valovnih energij
sproščenih v tistem času iz posameznih zračnih mas (izžarevališč)
tega področja.

Zaradi neprestanega dovajanja in odvajanja toplote, zaradi ne¬
prestanih gibanj je v ozračju vse v impulzih, vsaj del notranje ener-
gjie zraka je torej enak valovni energiji zgoščin. Tu se že pojavi
in samo po sebi vsiljuje vprašanje ali ni morda notranja energija
zraka v resnici enostavno valovna energija samih zgoščin, ki so
vedno in že od nekdaj v ozračju? Vsiljuje se mi nehote tudi prva
predstava razlage pojavov v vesoljstvu s pojavi v ozračju. Ali ni
dvigajoči ali morda nižajoči se zrak, ki neprestano izžareva valov¬
no energijo, (kvazitoploto) v marsičem podoben našemu Soncu,

Soncu, ki oddaja v obdajajočo okolico ogromne množine toplote?
Kakor dalje vesoljstvo prepletajo toplotni in najrazličnejši drugii
žarki, tako prepletajo naše ozračje kvazitoplotni žarki! Frapantna
je ta podobnost, ki pa ni samo izredno zanimiva, temveč je tudi za
naše nadaljnje raziskave izredno koristna.

V tej podobnosti tiči tudi izvor tistih popolnih analogij med
hidrodinamičnim poljem tokov in elektrostatičnim ali magnetnim
poljem sil (V. Bjerknes  in autorji: »Physikalische Hydrodyna-
mik«, 1933, str. 197—277).

Ozračje se nam tako prikazuje kot edinstvena slika našega ve¬
soljstva, kot nepopisno lepa in ob enem preprosta slika od nas
opazovane narave.

Da bomo ustroj zgoščin in razredčin čim bolj spoznali si oglejmo
Še na posebnem primeru, kolikšne valovne energije nosijo impulzi
s seboj.

Mislim si primerno (neskončno) dolgo cev prereza 1  dm* napol¬
njeno z zrakom normalnega zračnega tlaka. V sredi naj bo pregra¬
jena s tesnoprodrsnim batom (sl. 5). Pri premiku bata, ki ga bi

o

1

izvršili brez najmanjšega napora, če se le bat ob stene ne bi tari,
se pojavi pred njim zgoščina za njim razredčina (sl. 5). Če prav bi
izvršili premik brez najmanjših težav, bi bila valovna energija po¬
javljenih impulzov za naše pojme zelo velika . Da je to res lahko
nazorno spoznamo iz dejstva, da bi enako  zgoščino, če bi mejil
bat na eni strani na brezzračni prostor, le z največjo težavo pov¬
zročili. V tem primeru bi morali namreč sami premagovati silo
100 kg*, silo, ki jo je prej premagoval pritisk prisotnega zraka.
Zgoščina je v prejšnjem primeru prejela energijo, ki jo je potrebo¬
vala za svoj nastanek, v notranji energiji sosednjega zraka (zaradi
česar se je pojavila razredčina), v tem primeru pa od nas. Velikost
valovne energije zgoščine ali razredčine lahko ocenimo z ustrezajočo
kinetično. Če bi premaknili bat za 1 dm, bi ustrezala valovni ener-

Slika s.

16

giji pojavljene zgoŠčine kinetična energija mase lookg, gibajoče se
s hitrostjo 1,4 m/sek. V navidez tako nepomembni zgoščini tiče
torej za naše pojme ogromne -energije.

Jakost valovne energije se pri širjenju impulzov v ozračju ne¬
prestano izpreminja. To važno dejstvo j-e razumljivo samo po sebi,
saj se pri tem širjenju, ne oziraje se na izgube, povzročene po no¬
tranjem trenju, izpreminja potencialna energija lege ozračja. Če se
siri val kot z gos čina (razredčina) navzgor, se pri tem veča (manjša)
potencialna energija lege ozračja,  kajti med širjenjem navzgor se
preplastuje zrak v večje (manjše) višine. Če se nasprotno širi val
kot zgoščina (razredčina) navzdol, se pri tem manjša (veča) poten¬
cialna energija lege ozračja;  med širjenjem navzdol se namreč pre¬
plastuje zrak v manjše (večje) višine. Ta razmišljanja veljajo za
širjenje istovrstnih impulzov (prim. V. B jerknes  1 . c. str. 333).

Spoznali bi lahko:

1. Pri širjenju istovrstnih impulzov navzgor, se absolutna vred¬
nost valovne energije manjša, pri širjenju navzdol se veča. Če ni
nobenih toplotnih izgub je izprememba valovne energije enaka ne¬
gativni izpremembi potencialne energije lege ozračja.

2. Premaknitev zraka, ki jo opazujemo na določenem mesti:
mirnega izotermnega ozračja po pasiranju neodbite zgoščine (raz¬
redčine) in ki se izvrši v (nasprotni) smeri širjenja impulza, je v
primeru adiabatičnega razširjanja impulza premo sorazmeren spro¬
ščeni valovni energiji obratno sorazmeren pa zračnemu tlaku v iz-
žarevališču in kvadratu razdalje.

3. Valovna energija impulza, ki se širi adiabatičnp v določeno
smer, je premo sorazmerna izžareti valovni energiji in zračnemu
tlaku, opazovanemu na mestu, kjer je impulz in obratno sorazmer¬
na zračnemu tlaku v izžarevališču.

4. Pri adiabatičnem širjenju impulza navzgor se absolutna vred¬
nost valovne energije zmanjša v našem ozračju na višinsko razdaljp
3000 m približno za polovico. Pri širjenju navzdol se nasprotno
na to razdaljo absolutna vrednost valovne energije približnp za po¬
lovico svoje vrednosti poveča.

Končno je treba omeniti in poudariti, da je valovna energija
poljubnega impulza vedno sestavljena iz dveh delov, iz »statičnega«,
ki je od drugega »kinematičnega« pri pojavih v ozračju v splošnem
nekaj tisočkrat večji. Zaradi prvega je notranja energija ozračja,
kjer se širši impulz kot zgoščina (razredčina), večja (manjša), za¬
radi drugega je kinetična energija ozračja večja, kot bi bila sicer.

17

Poljuben impulz vsebuje torej, kar je itak že samo po sebi razum¬
ljivo, nekaj kinetične energije. Pri kvazistatičnih pojavih se kine-
matični del zanemarja. Kinematični in statični del sta v razmerju
dp : p, kjer pomeni dp izpremembo zračnega tlaka, ki jo opazujemo
med širjenjem impulza na mestu, kjer se impulz širi (prim. sl. 4).
Te izpremembe pri računanju valovne energije nismo upoštevali
(str. 12).

3. Gravitacijski impulzi in pretvarjanje energij

v ozračju

Mislimo si zaprto valjasto posodo s premakljivim tesno pro-
drsnim batom napolnjeno s poljubnim plinom, Če z batom plin
malo stisnem, se v trenutku, ko sem začel bat premikati, pojavi tik
pred batom zgoščina, ki se takoj oddalji s hitrostjo zvoka proč
od mesta nastanka. Ta zgoščina se nato od nasprotnih sten posode
odbije, nakar se pod sicer nespremenjenimi pogoji nujno neprestano
širi v plinu kot zgoščina in se odbija od sten v ustrezajoče smeri.

V trenutku, ko udari po premiku bata povzročena zgoščina na
nasprotno steno posode, se tam pritisk plina na steno poveča. Ker
se nato zgoščina vedno iznova povrača nazaj in se odbija od sten,
je povzročil torej premik bata s tem in tudi samo s tem, da se je
pojavila v plinu zgoščina, porast pritiska plina v posodi.

Kakor opisana tako je tudi vsaka druga kompresija opazova¬
nega plina združena s pojavom novih zgoščin, ki se nato širijo v
plinu, se medsebojno interferirajo in večajo pritisk plina na stene.

Pojavljeni impulz se more zaradi notranjega trenja deloma pre¬
tvarjati v druge impulze. Ker pa se ta impulz in po njem pojav¬
ljeni impulzi — kot že povdarjeno — zaradi notranjega trenja v
celoti ne morejo popolnoma uničiti, prihajam do spoznave, da ni
pritisk plina na steno nič drugega kot vsota vseh pritiskov, ki jih
izvajajo impulzi med udarjanjem na stene posode.

Poudariti je treba, da ni videti nobenega vzroka za to, da bi se
v plinu opazovane zgoščine uničile, če bi plin z nižanjem tempera¬
ture ali z večanjem pritiska utekočinili. Prav tako ni videti nobene
možnosti za to, da bi se zgoščine uničile pri izpremembi tako nastale
tekočine v trdno stanje.

Po tem takem lahko nujno pričakujem, da ne opazujemo opisa¬
nih zgoščin samo v plinih, temveč tudi v tekočinah in trdnih sno¬
veh, nastalih iz plinov na opisani način.

Tako se nam sedaj že na drugi način podaja prisotnost zgoščin
v telesih. Pop reje smo te zgoščine potrebovali pri načelni razlagi
gravitacije in edino z njimi smo mogli postaviti enakost pojaven'
v telesih, ki se gibljejo z določeno hitrostjo tega ali onega izvora.

V trenutku, ko začnemo manjšati plinu iz posode s premakljivim
batom volumen, se pojavi v plinu pred batom zgoščina. Pojavljena
zgoščina vsebuje v sebi vso tisto energijo, ki smo jo potrebovali za
premaknitev bata. Ker se vedno plinu podeljena energija (če jo po¬
delimo kvazistatično) izpremeni v notranjo, je nujno, da je v tem
primeru poveček notranje energije plina enak valovni energiji po¬
javljene zgoščine.

Če smatram sedaj, da je bil prvotni volumen plina »neskončno«
velik, spoznam, da je valovna energija poljubne zgoščine del no¬
tranje energije plina in da ni celokupna množina vseh valovnih
energij zgoščin nič drugega, kot notranja energija v opazovanje vze¬
tega plina. Notranja energija je  torej valovna energija zgoščin, ki
v plinu s hitrostjo zvoka hrže v vse smeri in se po zakonih .odboja
odbijajo od sten v ustrezne smeri.

Sedaj se vprašam, ali je verjetno, da bi bila bistvena razlika
med notranjo energijo plina iz ozračja in opazovanega plina iz
zaprte posode, ali je verjetno, da bi se vršili v zunanjem plinu, ki
ima n. pr. enak pritisk in enako temperaturo kot notranji, to je
v posodi zaprti plin, bistveno drugačni pojavi? Prav tako se ob
enem vprašam, ali je verjetno, da bi bila bistvena razlika med
notranjo energijo z eksperimentom dobljene tekočine ali trdne snovi,
ki prav tako ni nič drugega kot celokupna valovna energija v snovi
zapopadenih zgoščin in med notranjo energijo poljubne tekoče in
trdne snovi našega stvarstva?

Prav gotovo ni niti najmanj verjetno, posebno če pomislimo na
vso zgodovino našega ozračja, da bi se notranje energije zraka iz
zaprte posode in zraka iz ozračja med seboj bistveno razlikovale.
Prav gotovo smem zato pričakovati in celo trditi, da opazujemo
v zraku in v telesih sploh v resnici brezštevilne zgoščine, zgoščine,
ki so sedež notranje energije teles in ki so v telesih zato, ker so
delovale in ker delujejo nanj sile.

Te zgoščine so seveda podvržene enakim zakonom kot zgoščine
v velikem, zanje velja prav tako odbojni in lomni zakon. Ko pride
n. pr. zgoščina do gostejšega sredstva, se pri tem odbija in lomi.
Prav tako bi se odbijala in lomila, če bi prišla do redkejšega sred-

- stva. Opozoriti pa je treba, da se zgoščina, ko pride do gostejšega
sredstva, odbija kot zgoščina in ko pride do redkejšega sredstva
odbija kot razredčina. Te elementarne, vedno prisotne zgoščine ime¬
nujem gravitacijske  (prim. izraz gravitacijski valovi, F. E x n e r :
»Dynamische Meteorologie«, 1925, str. 389).

Sedaj lahko spoznamo, da je vsako gibanje zraka v ozračju eno¬
stavna posledica "sirjenja impulzov.

Mislimo si ozračje, kjer opazujemo saj na nekem področju po¬
ljuben gradient pritiska v vodoravni smeri. Zrak naj leži nad vodo¬
ravnim področjem umišljene mirujoče Zemlje in naj v začetku opa¬
zovanja miruje.

Zaradi pojemanja zračnega tlaka v smeri gradienta, se gravita¬
cijske zgoščine, ki se širijo v smeri gradienta, neprestano ojačujejo.
“Med tem ko zahajajo v predele, kjer je zrak vse in vse redkejši, se
namreč neprestano deloma kot razredčine odbijajo in vsmerjajo nazaj
proti področjem visokega zračnega tlaka. Nasprotno se gravitacijske
zgoščine, ki se širijo v nasprotno smer, slabe, saj se vedno iznova
kot zgoščine deloma odbijajo.

Rezultat opisanega pojava je očiten:

Ker se zgoščine, ki se širijo v smeri proti področjem nizkega
zračnega tlaka ojačujejo, dočim se nasprotno vsmerjene slabe, pri če¬
mer se zaradi prvih tvorijo vedno nove razredčine, ki se širijo proti
področjem visokega zračnega tlaka in zaradi drugih vedno nove
zgoščine, ki pa se širijo proti področjem nizkega zračnega tlaka,
zato se ves zrak giblje in to vedno hitreje v smeri proti področjem'
nizkega zračnega tlaka. Da povzročajo ti novo pojavljeni impulzi
v resnici gibanje zraka, je razumljivo. Pomisliti je treba samo, da se
gibljejo zračni delci zaradi novo pojavljenih zgoščin v isto smer
kot zaradi novo pojavljenih razredčin; slednje se namreč širijo v
nasprotne smeri kot zgoščine. Torej:

Gibanje zraka povzročajo premiki, povzročeni po zgosčinah in
razredčinah , pri čemer se sirijo prve v smereh gibanja druge pa v
nasprotnih smereh.

Zaradi transportiranja zraka po novo pojavljenih impulzih (po
vetrovih) proti področjem nizkega zračnega tlaka in zaradi dejstva,
da je bil ž'e v začetku opazovanja nujno nekje v polju gradient nič,
se  s časom gradient pritiska manjša in se more končno popolnoma
uničiti. Ko bi se gradient uničil, bi dosegli vetrovi svojo največjo
jakost. Šele ko bi se zaradi teh, depresijo izpolnujočih, vetrov po-

20

javil na opazovanem področju nasprotno usmerjeni gradient pritiska,
bi začeli vetrovi slabeti. Od tedaj naprej bi se začele namreč pojav¬
ljati nove zgoščine in razredčine, ki bi se širile v nasprotne smeri
kot prej. Kakšen bi bil nadaljnji razvoj ne moremo predvidevati,
saj smo opazovali k del celotnega ozračja z neznanimi robnimi po¬
goji. Vsekakor je iz primera razvidna tendenca k nihanju zračnih
mas, k valovanju zraka.

Naloga zračnih delcev v ozračju je torej, kar se tiče gibanja,
zelo enostavna:

Poljuben zračni delec v ozračju prejema od vseh strani impulze,
jih nato v 'ustrezne smeri oddaja, pri čemer se sam vedno znova
postavlja v lego, ki je v skladu z zakoni razširjanja impulzov v
ozračju.  i %

V ozračju je vse v impulzih in njih skupni učinek občutimo zdaj
kot veter večje ali manjše jakosti, zdaj kot pritisk in toploto.

Opazujmo pojave gibanja v ozračju, kjer se adiabatično giblje
zrak mase m; ozračje naj bo v začetku opazovanja mirno. Videli
bomo, kot smo že deloma spoznali, da se v takem ozračju dogajajo
stvari, ki izredno sličijo pojavom v vesoljstvu.

Najprej si oglejmo malo natančneje prve posledice dovoda to¬
plote (dQ) zraku mase m iz mirnega ozračja. Po izvršenem dovodu
naj se vrše vsi pojavi adiabatično.

Ko dovedem zraku mase m dQ toplote, se ta zrak segreje in če
ni nobenih ovir, se začne dvigati. Sila, ki povzroča dviganje, je sila
vzgona in znaša kot znano mg(T—Tj) / T, (g pospešek prostega
pada, T temperatura gibajočega se zraka in Tj temperatura okolice).
Ta sila opravi v času, ko se dvigne zrak za dz, delo mg (T—Tj) /

' dz. Kot bi mogli spoznati, se črpa energija za opravljanje tega
dela iz potencialne energije lege ozračja in med opravljanjem dela
se pretvarja potencialna energija lege ozračja v kinetično dvigajočega
se zraka in deloma tudi v kinetično energijo impulzov, povzročenih
po tem dviganju (str. 17).

Med tem ko se dvigne zrak za dz, se zmanjša torej potencialna
energija lege ozračja za mg (T—T,) / T, . dz (labilitetna energija po
R e f s d a 1  u) in prav za toliko se povečata kinetična energija dvi¬
gajočega se zraka in kinetična energija impulzov, povzročenih ne¬
posredno po dviganju zraka. Opravljeno delo je torej številčno
enako pretvorjeni energiji.

Poudariti je treba, da je labilitetna energija, ki pride praktično
v poštev samo pri kinetični energiji dvigajočega se zraka v primeri

P

z istočasno sproščeno valovne energijo neprimerno manjša. Spoznati
bi mogli, da je po vrednosti enaka kvečjemu nekaj odstotkom valov¬
ne energije, to je tiste -energije, ki se s časom, kot bomo takoj videli,
vsa pretvori v kinetično energijo vodoravnih vetrov.

Poleg pretvarjanja potencialne energije lege ozračja v kinetično
opazujemo med dviganjem še druga pretvarjanja energij. Dvigajoči
se zrak se namreč adiabatično ohlaja, s čimer se mu njegova no¬
tranja energija manjša. Vsakemu elementu dvigajočega se zraka se
volumen neprestano veča in okoli vsakega takega elementa se tvo¬
rijo zgoščine, ki vsebujejo v sebi toliko valovne energije, kolikor
notranje energije izgublja opazovani element. Te zgoščine seveda
takoj zapuščajo s hitrostjo zvoka svoja mesta nastanka (sl. 3 in 4).

Slika 6.

Zgoščine, izhajajoče iz dvigajočega se zraka, večajo potencialno
energijo lege okoliškega ozračja. Zračne plasti se nad vsem pod¬
ročjem nad dvigajočim se zrakom dvigajo, zračni tlak torej v vi¬
šinah narašča, kar ima za posledico v višinah gradient pritiska v
vodoravni smeri proč od mesta, kjer se zrak dviga (sl. 6 ).  Vetrovi,
nastali po gradientu, skušajo gradient uničiti in to s tem da odna¬
šajo zrak iz višinskih predelov opazovanega področja. To odna¬
šanje ima za posledico nižanje zračnega tlaka v nižinah (sl. 6 )  in
s tem gibanje spodnjih zračnih plasti proti mestu, kjer se opazo¬
vani zrak dviga (nastanek barometrske depresije),

22

Čim slabše stabilno je ozračje, tem v Večje višine se more dvig¬
niti segreti zrak. 2e najmanjši dovod toplote more torej v ozračju,
posebno če je slabo stabilno ali celo labilno, povzročiti sorazmerno
zelo velika pretvarjanja energij: notranje v valovno  (v notranjo
okoliškega zraka), te v potencialno lege, te zopet v kinetično itd.

Pomen dovoda in odvoda toplote na določenem mestu v ozračju
za nastanek in razvoj najrazličnejših vremenskih pojavov tiči torej
predvsem v dejstvu, da omogoča pretvarjanje notranje energije v
valovno in s tem ves nadaljnji razvoj.

Če bi zraku mase m odvedli toploto, bi se ta zrak ohladil in če
ne bi bilo ovir, bi se začel nižati. Med nižanjem bi se adiabatično
segreval in izžareval negativno valovno energijo v obiliki razredčin.
Posledica razširjanja razredčin bi bila znižanje zračnega tlaka v
višinah in zaradi izpolnujočih vetrov bi se zračni tlak pri tleh
povečal (nastanek področja visokega zračnega tlaka).

Za adiabatično gibajoči se zrak velja splošno Bernoulli-
B j e r k n e s-ova enačba (K o s c h m i e d e r : »Dynamische Mete-
orologie«, 1933, str. 308). Enostavno bi lahko 1  pokazal, da je ta
enačba vsota dveh drugih, ki bi ju lahko imenoval eno enačbo
žarčenja,  drugo enačbo gibanja.  Enačba žarčenja podaja množino
valovne energije, ki jo izžari opazovani adiabatično gibajoči se
zrak, med tem ko pride od začetne lege v ozračju do lege v času
opazovanja. Enačba gibanja nam podaja hitrost opazovanega zraka
v času opazovanja.

Obe enačbi nam torej podajata kinetično energijo gibajočega se
zraka in žarkovno energijo, ki jo ta zrak izžareva. Obe energiji
sta enostavni posledici energije ozračja, v katerem se zrak giblje.

Ali ni morda in verjetno v vesoljstvu nekaj podobnega?

4. Sila

Sila lahko deluje statično ali dinamično. Naj deluje tako ali tako,
vedno povzroča deformacijo telesa, na katerega deluje. Ali niso prav
te deformacije vzrok, da je izprememba gibanja prosto gibljivega
telesa delujoči sili sorazmerna in da se izvrši v njeni smeri (N e w-
t o n)? V resnici lahko ugotovimo enostavno zavisnost obeh pojavov!

Mislim si poljubno trdno telo. Vzamem ga v roke in stisnem. V
trenutku, ko sem začel telo stiskati, so se pojavile v njem po tem
pritisku povzročene zgoščine. Pojavile so se na mejah telesa in se
takoj oddaljile s hitrostjo zvoka od mesta nastanka. Ko doseže po-

23

ljubna taka zgoščina drugo mejo telesa, se tam ne more zaradi pri¬
tiska roke pretvoriti v razredčino, temveč se odbije od meje kot zgo¬
ščina. Kot taka se nato vsaj nekaj časa Siri v stisnjenem telesu s hi¬
trostjo zvoka in se odbija od mejnih ploskev v ustrezajoče smeri.

Če bi pritisk na telo na nekem določenem mestu popustil, bi se
tja usmerjena zgoščina pretvorila na meji v razredčino, ki bi premak¬
nila telo za določeno vrednost v ustrezajočo smer.

V trenutku, ko sem začel telo stiskati, se je že pojavila nasprotna
sila! Ta sila se je pojavila vsekakor takoj, le preden so se povrnile
po stisku roke povzročene zgoščine nazaj! Vzrok za takoj pojavljeno
silo lahko najdem v gravitacijskih zgoščinah.

Gravitacijske zgoščine se po tej predstavi upirajo vsakemu pove¬
čanju (ali zmanjšanju) pritiska na telo, tako da novo pojavljene zgo¬
ščine v opazovanem telesu, povzročene po stisku roke, le deloma
večajo ta odpor.

Smatram, da so gravitacijske zgoščine s svpjo množino in močjo
specifične za posamezne snovi. Različna telesa se s tem različno upi¬
rajo izpremeniti obliko svojega volumna in če so
gibljiva, lego v prostoru.

S sledečim enostavnim primerom si moremo
ustvariti prvo analitično predstavo sile s stališča
Impulzne teorije.

Opazoval bom zopet pojave v homogeni palici
dolžine 1  in povsod enakega prereza F. Palica naj
bo na 'enem koncu upeta.

Posamezne gravitacijske zgoščine v mirujoči
palici si predstavljam molekularno majhnih razsež¬
nosti v smeri razširjanja, čijih volumen ima obliko
ploskih več ali manj
velikih lamel. Vsako t

gravitacijko zgoščino si |

mislim sestavljeno iz T$ : ~  > * f«! f

elementarnih  zgoščin, s ^ a

ki so enakih debelin
kot je na tistem mestu debela gravitacijska zgoščina in imajo volu¬
mne oblik pokončnih prizem s primerno majhnimi osnovnimi plo¬
skvami na mejah lamel (prim. sl. 7, kjer pomenijo pravokotniki
preseke posameznih elementarnih zgoščin).

Poljubna elementarna zgoščina v mirujoči palici se širi s hi¬
trostjo impulza in udari vsako sekundo, kot je razvidno iz slike 8

24

c

j^cos o krat ('f kot, ki ga oklepa pot zgoščine s stranskim robom,

ob katerega se odbija) ob spodnjo, kakor tudi ob zgornjo osnovno
ploskev. j

Če zmanjšam s kako silo dolžino palice v mejah prožnosti za
Dl, je v palici z izpremenjeno dolžino število udarcev ena in iste
elementarne zgoščine očitno za
. , T c c  1  c Dl

« no^Dij uj cos ^ =  iiT C0S ^

večje, kot je bilo poprej. Vsaki zgoščini pripada nek določen kot
in celokupno število udarcev elementarnih zgoščin na poljubno
osnovno ploskev palice v sekundi je pri novi dolžini 1 —Dl za

(2) DN = -j-^costp — -j- N

(£ znak za vsoto, ki se nanaša na vse možne kosinuse),
večje, kot v neskrajšani palici, kjer jih je

(3) N = ^Scoscp.

Izpremembo števila udarcev v sekundi DN na osnovno ploskev
je povzročila sila P, ki je, kot vemo iz opazovanj, navezana na
znani pogoj

Dl P

(4) . -j- = s p (s prožnostni koeficient).

Ker se količnik Dl/l ponavlja v obeh enačbah (2) in (4), dobim
takoj zvezo med povečkom DN in silo P. Tako sledi iz obeh enačb

pJ?N

( 5 ) •. e J N 5

od koder spoznam, da je pri majhnih silah (pod mejo prožnosti),
sila, delujoča na opazovano palico, podana praktično samo po gra¬
vitacijskih (elementarnih) zgoščinah, to je po povečanju njih udar¬
cev v sekundi. Statično delujoča sila P je premo sorazmerna izpre-
membi števila udarcev gravitacijskih zgoščin v sekundi na konec
palice. Če deluje sila na en konec palice in sicer v smeri proti dru¬
gemu koncu, je število udarcev v sekundi večje, če pa deluje v
nasprotni smeri in na isti konec palice, je manjše od števila udarcev
v nedeformirani palici.

Po tej predstavi je v palici, nahajajoči se na določenem mestu
gravitacijskega polja, število gravitacijskih zgoščin popolnoma do¬
ločeno'. Kakor ima palica in splošno vsako telo svojo specifično
težo, specifično toploto..., tako ima tudi svojo specifično množino

25

zgoščin s specifičnimi lastnostmi. Če razdelim torej homogeno telo
na več delov, ima vsak del svoji masi pripadajočo množino zgoščin,
vendar enako število udarcev zgoščin v sekundi na poljuben cm 3
mejne ploskve. V n-krat manjšem delu je sicer n-krat manj zgoščin,
zato se pa toliko večkrat odbijajo od mejnih ploskev.

Opazovana palica naj sedaj leži brez trenja na vodoravnem
zemeljskem površju. Opazoval bom pojave v palici in gibanje pa¬
lice od trenutka, ko je začela nanjo delovati neka sila P, ko se je
začela torej palica pod vplivom delujoče sile krčiti odn. raztezati
in nato izpreminjati lego v prostoru.

Sila naj deluje v časovnem intervalu dt na en (prvi) konec pa¬
lice in sicer v podolžni smeri proti drugemu koncu.

V trenutku, ko je začela na prvi konec palice delovati sila P,
se je začela tam tvoriti zgoščina in se širiti v palico proti drugemu
koncu. Ker se je pomaknil prvi konec palice pod vplivom delujoče
sile v časovnem intervalu [o, dt] za neko določeno dolžino dl v
smeri delujoče sile, je udarilo v tem času na prvi konec palice več
zgoščin, kot bi jih udarilo, če sila P na palico še ne bi delovala.
Če se v intervalu [o, dt] čelo pojavljenega impulza še ne vrne
nazaj na mesto nastanka (dt <2l/c), je to število udarcev očitno
za toliko večje, kolikor zgoščin je v delu palice volumna Fdl vsmer-
jenih v obratno smer delovanja sile P. Tako jih udari v časovnem

intervalu [o, dt] za

(«)

več, kot če sila P na palico ne bi delovala. Temu številu bi ustrezal
poveček števila udarcev v časovni enoti

1 2 C

dN

= DN

dl

- N: dt = N.
c cdt

(7)  dt
Naj bo opazovana sila P konstantne jakosti in naj preneha delo¬
vati na palico v trenutku, ko dospe čelo po njej pojavljenega impul¬
za kot razredčina prvič nazaj na mesto nastanka, naj bo torej
dt = 2l/c. V tem primeru je količnik DN/N, kot je razvidno iz (5),
konstanten in premik prvega konca palice, dl, se s časom, ki je
manjši od ll/c,  linearno veča (prim. (7)). če se tako v časovnem
intervalu [o, 2l/c] premakne prvi konec palice za

(8) dl — 2 Dl, j ’ :

smem pisati mesto (7)

( 9 )  DN = ~  N : ~ = ~~  N,

c c 1

od koder spoznam, da je relativni poveček zgoščinskih udarcev

DN/N enak onemu, ki ga bi povzročila statično delujoča sila P
iz (5). Obe sili, ona, ki deluje statično (5) in sila, ki deluje na
opazovano palico dinamično, sta torej med seboj številčno enaki.

Ker v času al/c po začasni predpostavki sila preneha delovati na
palico, zato ni več od tedaj dalje na časovno enoto reducirano šte¬
vilo udarcev elementarnih zgoščin, ki udarjajo na prvi konec palice,
večje od ustreznega števila pri mirujoči palici, temveč mu je enako.
Dolžina palice je namreč od tega trenutka dalje, kot spoznamo že
iz slike 9, enaka dolžini 1 mirujoče palice.

Od časa 2l/c dalje bi se palica gibala enakomerno, saj bi se im¬
pulzi, ki jih je v palici povzročila sila P, neprestano širili v palici
kot zgoščine in razredčine z neizpremenjeno jakostjo in sicer prve
v smeri delovanja sile, druge v nasprotni smeri.

Če bi konstantna sila P v času 2l/c ne prenehala delovati, temveč
bi z enako jakostjo delovala še naprej in to za enkrat do časa 2.2I/C,
bi opazovali med časoma 2l/c in 2.2I/C zaradi enakih pogojev kot
poprej, enako deformacijo palice, kot v časovnem intervalu [o, zl/c].
Od trenutka, ko bi sila prenehala delovati na palico, to je od časa
2.2I/C naprej, bi ostala dolžina palice konstantna in enaka dolžini 1
mirujoče palice. |

0

1

4

3 |

“i



Slika $.

Od časa z.il/c  naprej bi se gibala palica enakomerno, toda z
večjo hitrostjo, kot bi se gibala, če bi sila P prenehala že v času
2I/C delovati na palico. Ker so novo pojavljene zgoščine in razred¬
čine v celoti enako močne kot prejšnje, ki so v palici še vedno
prisotne, je hitrost po času 2.2I/C dvakrat tako velika, kot je bila
v času 2l/c,

Če bi splošno delovala sila P ves čas s konstantno jakostjo na
palico, bi mogli opazovati na prvem koncu palice iz enakih raz¬
logov, kot sem jih navedel za čas med o in 2.2I/IC, ves čas enake
poraste števila zgoščinskih udarcev DN. Tako bi se v poljubnem

27

časovnem intervalu al/c povečala trenutna hitrost za 2.2 Dl : 2I/1C,
kar bi dalo pospešek

(10)

2DI:

2I 2I c 2 Dl.

c c

S primerjavo dobljene vrednosti za pospešek z enačbo za silo
(4), dobimo za dinamično delujočo silo vrednost

(11)

kjer pomeni

(1*)

p -£F 1 t = P Vt,

sc”

specifično lastnost palice, gostoto njene vztrajne mase in

(13) V = F 1

njen volumen.

Dobil sem torej, kot rezultat razširjanja zgoščin v palici v smeri
gibanja in razredčin v nasprotni smeri, fundamentalno formulo
dinamike za specialno oblikovano telo.

Do enakega rezultata bi prišli, če bi delovala sila P mesto na
prvi na drugi konec palice in to v isto smer.

Iz primera prihajam do zaključka, da je pospešeno gibanje
prosto gibljivih teles, na katera delujejo konstantne sile, enostavna
posledica prožnosti, to je razširjanja impulzov v telesih. Neprožna
toga telesa se torej sploh ne bi mogla gibati.  Kot razvidimo- iz (ro)
bi bil pospešek toge palice v resnici nič (Dl = o); toga palice bi
imela neskončno veliko maso (s = o v enačbi (12)).

2 impulzi v telesu bi bile razložljive sile po dotiku, vprašanje
pa nastane, kako si razložiti razne vplive na daljavo, gravitacijske,
električne in magnetne sile. Vsekakor kaže, da se nam na osnovi
podanih razmotrivanj odpira široka razgledna pot, ki nas eno¬
stavno vodi k načelni razlagi gravitacije in ki nas venomer sili k
premišljevanju in tolmačenju različnih najdalekosežnejših posledic
podanih enostavnih spoznav.

Eter in gravitacija

Gravitacija ali težnost je lastnost teles, da se medsebojno pri¬
vlačujejo. Kaj je vzrok temu vse splošnemu pojavu je vprašanje,
za katero so se zanimali in na katerega so si skušali odgovoriti že
mnogi fiziki, astronomi, filozofi.

28

Sledeč vsem dosedanjim izvajanjem, katerih izvleček sem podal
na prednjih straneh in ki so vsa temeljila na razširjanju impulzov
v telesih in na najlepših analogijah med pojavi v ozračju in pojavi
v vesoljstvu, smem trditi, da je gravitacija enostavna posledica raz¬
širjenja impulzov v vesoljstvu, da je gravitacija samo eden izmed
mnogih vidnih posledic tega čudovitega pojava.

Z impulzi se mi podaja sicer načelno zelo enostavna razlaga
težnosti, toda z novo razlago se mi stavljajo nova vprašanja, o
katerih pa v tem spisu ne bom več razpravljal. Za zaključek bom
prikazal le še načelno možnost razlage gravitacije v kvalitativnem
in kvantitativnem pogledu in s tem podkrepil naziranje, da je vse
v impulzih.

Spoznali smo, da se med gibanjem širijo v telesu zgoščine v
smereh gibanja in razredčine v nasprotnih smereh. Spoznali smo
dalje, da ,je valovna energija zgoščin, ki se širijo v ozračju (ali
splošno v poljubnem plinu), pozitivna, razredčin negativna.

Ali ne velja isto tudi za impulz-e tekočih in trdnih teles?

Če to velja in če smatram za veljaven zakon o ohranitvi ener¬
gije, potem lahko trdim, da vse naše vesoljstvo izpolnjuje neka
snov, nek neviden nosilec ogromnih množin energije — eter.

V resnici se nam bo eksistenca etra med drugim kot posledica
zakona o ohranitvi energije enostavno podala! Razumljiva nam bo
postala s tem že deloma prikazana analogija med pojavi v ozračju
in med pojavi v vesoljstvu. Ozračje se nam bo tako pričaralo kot
vesoljstvo v malem, kot vesoljstvo, kjer bomo mogli spoznati gra¬
vitaciji popolnoma analogne vplive na daljavo.

Mislim si jekleno palico v osrednjih delih votlo in tam napol¬
njeno z zrakom; palica naj se giblje in sicer v podolžni smeri (sl.
10) brez trenja v brezzračnem prostoru.

Slika io.

Med gibanjem se širijo v palici impulzi, kot zgoščine v smeri
gibanja in kot razredčine v nasprotni smeri. Valovna energija zgo¬
ščin, opazovanih v zraku, nahajajočem se v palici, je pozitivna,
razredčin negativna.

29

Najprej lahko spoznamo, da vhaja v čelni trdni del (prednji
del) palice med gibanjem neprestano pozitivna valovna energija,
da se temu delu torej neprestano dovajajo nove množine energije!

Zgoščine, ki se zaradi gibanja palice širijo v zraku proti čelnemu
trdnemu delu palice, se od trdne stene tega dela deloma odbijajo
nazaj v zrak kot oslabljene  zgoščine; deloma vhajajo v čelni
del. Ker so odbite zgoščine manjših intenzitet, je tudi njih valovna
energija manjša od 'energije prvotnih še ne odbitih zgoščin (valovna
energija je pri danem pritisku premo sorazmerna intenziteti; prim.
2  (io)). Torej je zaradi zakona o ohranitvi energije valovna energija
tako pojavljenih zgoščin v prednjem delu palice pozitivna.

Poleg teh se širijo v prednjem delu palice še druge zgoščine;
te se tvorijo na meji med prednjim delom palice in med zrakom
in sicer s tem da se pretvarjajo iz razredčin, ki se neprestano širijo
v prednjem delu v nasprotno smer gibanja.

Ker je valovna energija razredčin, pojavljajočih se v zraku
vzporedno z odbitimi zgoščinami negativna, je valovna energija tudi
tako pojavljenih zgoščin v prednjem delu palice pozitivna.

Če se ne oziramo na impulze (zgoščine), ki vhajajo v prednji
del palice čisto ob robu in katerih vpliv lahko ob primerni širini
palice v primeri z vplivom opisanih zanemarim, spoznam, da se
skozi zadnji konec palice dovajajo  neprestano nove množine ener¬
gij; če bi bil odvod energije iz tega dela manjši ali večji od dovoda,
bi bil prednji del palice vir ali ponor energije.

Če ne bi bilo etra, bi se mogla odvajati iz opazovanega dela
energija edino le preko njegove zadnje meje. Ker pa se tvorijo v
zraku tik za to mejo iz razredčin, ki se širijo tja iz prednjega dela,
neprestano nove razredčine (te se prav tako kot prve širijo v na¬
sprotno smer gibanja), ne struji skozi to mejo iz prednjega dela
pozitivna valovna energija, temveč negativna!

Podobno bi mogli spoznati, da je valovna energija razredčin v
zadnjem trdnem delu palice negativna, da se iz zadnjega dela palice
skozi mejo med tem delom in prednjim zrakom neprestano odva¬
jajo  nove množine energij in da struji skozi to mejo v nasprotni
smeri gibanja negativna valovna energija.

Če upoštevamo, da se notranja energija v posameznih delih
palice zaradi gibanja ne more izpreminjati, spoznamo splošno:

Gibajoče se telo oddaja neprestano okolici na prednjih mejah
pozitivno valovno energijo; oddaja jo neki snovi, ki je sposobna
sprejemati energijo  — etru. To energijo črpa telo iz etra na zadnjih

30

straneh, tako da struji skozi vsako gibajoče se telo nek energetičm
tok v smeri gibanja. Energetični tok je vzdrževan po zgoščinah, ki
nosijo s seboj pozitivnp valovno energijo v smeri gibanja s hitrostjo
razširjanja zgoščin in po razredčinah, ki nosijo s seboj s hitrostjo
razširjanja razredčin v telesu negativno valovno energijo v nasprot¬
ni smeri, gibanja telesa.

Omenim naj še, da verjetno sledi brez gornjega razmišljanja,
kjer sem si pomagal z valovno energijo impulzov v plinu, že iz
splošnih principov termodinamike, da imajo splošno zgoščin« pozi¬
tivno razredčino negativno valovno energijo (prim. A. Haas:
»Theoretische Physik«, prva knjiga, 5. in 6 .  izdaja, 1930, § 94).

Z zgoščinami in razredčinami v gibajoči se palici se nam je
eksistenca etra, če smo le smatrali zakon o ohranitvi, energije za
veljaven, brez najmanjše dvoumnosti podala. Podani dokaz mi za
enkrat zadošča in se ne bom naprej izpraševal po najrazličnejših
posledicah in po pojavih, čijih razlaga je z etrom otežkočena ali
na videz celo nemogoča.

Opazujmo še analogne pojave med gibanjem zraka v ozračju.

Mislim si v ozračju neko množino od okolice hladnejšega zraka,
ki naj zavzema volumen oblike podolgovate prizme (zračna pali¬
ca). 1  Če podelim temu mrzlemu zraku nek impulz in. sicer n. pr.
kot zgoščino v podolžni smeri, se začne ta zgoščina v trenutku, ko
doseže drugo mejo (nasproti ležeči konec mrzle palice) mrzlega
zraka, pretvarjati deloma v zgoščino, ki zapusti v isti smeri palico,
deloma pa v razredčino, ki se od meje odbije in se vsmeri s hitrostjo
zvoka v nasprotno smer, to je v palico nazaj. Zgoščina se na meji
zato deloma odbije nazaj, ker ne nudi obdajajoči topli zrak tja
usmerjeni zgoščini tolikšnega odpora, kot ga ji je pri njenem širje¬
nju nudil mrzli zrak palice. V toplem zraku se pojavi tako zgoščina
večje  intenzitete, kot je bila prvotna; v topli zrak je torej všla
zgoščina z večjo  valovno energijo, kot jo je nosila s seboj prvotna
zgoščina. Če se ne oziramo na kinematični del, je to povečanje
valovne energije po vrednosti enako negativni valovni. energiji od¬
bite razredčine.

Iz podobnih vzrokov bi se v opazovani palici (telesu) na novo
pojavljena razredčina pretvorila na nasprotnem koncu palice tudi
v dva impulza: v odbito zgoščino in v intenzivnejšo razredčino, ki
bi mrzli zrak v podolžni smeri zapustila.

1  Tak volumen bi lahko določili le v breztežnostnem ozračju! .

,31

Ker bi se opisano pretvarjanje zgoščine v razredčino in razred¬
čine v zgoščino ponavljajo naprej, pri čemer bi se pri vsakem odboju
intenziteta odbitega impulza zmanjšala, bi se opazovana palica po
podelitvi impulza le nekaj časa glede na okoliški zrak gibala.

Posebno zanimiv in za nas važen slučaj nastopi, če je zunanji
zrak neprimerno, toplejši od zraka opazovane mrzle palice. V tem
primeru je zunanji zrak v primeri z notranjim zelo redek in impulz
se širi v njem z neprimerno večjo hitrostjo kot v palici. Zračni
tlak je seveda v palici enak kot zunaj nje.

Ge bi podelili taki palici v isti smeri kot prej zgoščino, bi se
ta na nasprotni meji odbila kot razredčina približno enake  in¬
tenzitete, v vročo okolico bi pa pri tem všla zgoščina približno
dvojne,  intenzitete. Nadaljnjo izpreminjanje impulza v palici bi
bilo povsem podobno onemu, ki sem ga obravnaval v prvem po¬
glavju.

Na tem enostavnem primeru spoznamo, da je izpreminjanje
impulza v zračni palici nujno združeno z vsporedno pojavljajočimi
impulzi v vročem zraku — v »etru«, z energetičnim tokom skozi
gibajočo se palico.

Po tej poti prihajam do predstave, da je naše vesoljstvo, v ko¬
likor ga moremo pač opazovati, izpolnjeno z neko nevidno prožno
in redko snovjo, v kateri se širijo impulzi z izredno hitrostjo, s
snovjo, ki je pod ogromnim pritiskom in je s tem sedež nepojmljivih
energij. Za telo, gibajoče se v etru, velja Bernoulli - Bjerk-
n e s-ovi enačbi analogna enačba, njegova hitrost in njegovo izža¬
revanje sta pa posledica pojavov v etru, kjer se telo giblje (prim.
str. 23).

Po navedeni poti se mi je torej podala eksistenca etra zelo
nazorno. Prišel sem do podobne predstave zgradbe našega stvarstva,
kot jo najdemo n. pr. pri Tomascheku.  Tako čitamo v Uvodu
po njemu predelane G r i m s e h 1  o v e »Lehrbuch der Physik«, 10.
izdaja, 1938 na strani 4 med drugim: »...  In  vendar vodi vedno
bolj napredujoče raziskav anje lastnosti 'etra do spoznanja, da ver¬
jetno tvori v osnovi samo ena prasubstanca neživo vesoljstvo,
namreč eter.  Materija bi bila potemtakem samo oblikovani eter,
podobno kakor n. pr. oblaki, ki so vendar nekaj čisto realnega,
samo oblikovana voda, da celo samo oblikovani pojav v toku vod¬
nih par, ali pa kakor so vrtinčni krogi v zraku, ki kažejo čisto
določen in omembe vreden odnos, le oblikovani zrak. Za take oblike
pa veljajo čisto drugačni zakoni, n. pr. za vrtinčne kroge, kakor

32

veljajo n. pr. za njih substrat, za njih nositelja, za mirujoči ali
enakomerno struječi zrak. In če bi poznali samo zračni vrtinec in
njegovo vedenje, bi bilo bržkone težko dobiti enostaven pojem ali
nazorno predstavo za mirujoči zrak ali za enakomerni veter...«

V svrho razlage gravitacije bom opazoval in tolmačil pojave
v vročem drugače mirnem ozračju, kjer padata dve masi zraka
M in m s temperaturama, ki sta v primeri s temperaturo obdajajoče
okolice zelo nizki. Hitrost padanja obeh zračnih mas-teles naj bo
enaka, kar bi bilo dosegljivo pri danih masah z izbero primernih
temperatur. Pojavi naj se vrše adiabatično.

Med padanjem oddajata obe telesi ves čas negativno valovno
energijo v obliki razredčin. Med padanjem zahajata namreč v pod¬
ročja z vedno večjim zračnim tlakom in volumna obeh teles se s
tem neprestano manjšata. Razredčine se širijo v vse smeri, tako da
se širijo skozi vsako izmed opazovanih dveh teles (mrzlih zračnih
mas) neprestano nove  razredčine.

Kaj povzroči vsaka razredčina v telesu, ki ga pasira?

Ko doseže razredčina, izvirajoča n. pr. iz telesa mase M, drugo
telo, se začne deloma pretvarjati v razredčino telesa, deloma in to
v največji meri pa se začne odbijati kot razredčina približno enake
intenzitete.

V telesu pojavljena razredčina se izpremeni na drugi meji telesa,
kamor dospe s hitrostjo zvoka, v zgoščino, nato se pri naslednjem
odboju izpremeni v razredčino, nato zopet v zgoščino itd. Zaradi
pasiranja ene same in to poljubne razredčine zadobi  torej opazo¬
vano telo neko hitrost.

Na opisani način povzroči vsaka razredčina povečanje hitrosti
in ker telesi neprestano oddajata razredčine, se gibljeta pospešeno
drugo proti drugemu.

Zavisnost pospeška od mas in medsebojne razdalje r moremo
enostavno ugotoviti:

Valovna energija, ki jo izžari padajoče telo mase M v enoti
časa, je, kot bi mogli spoznati

(0

dv

dt

i T dz
k M *T, dt

dz

(T temperatura mase M, T t  temperatura okolice, ^ hitrost padanja)

Če bi pisal v enačbi mesto M maso m, kjer bi pomenil T tem¬
peraturo te mase, bi dobljena vrednost predstavljala valovno ener¬
gijo, ki jo izžari vsako sekundo padajoča masa m.

38

Na. osnovi stavka 2 na strani 17 Spoznamo, da so posamezni

dv

premiki dr razredčin, povzročenih po žarčenju ^7 v izotermnem

ozračju, premo sorazmerni tej izžareti valovni energiji in obratno
sorazmerni kvadratu razdalje od mesta izžarevanja. Ker je pospe¬
šek telesa mase m v smeri proti telesu mase M premo sorazmeren
premiku dr, zato je ta pospešek premo sorazmeren masi M (prim.
(r)) in obratno sorazmeren kvadratu medsebojne razdalje (r 2 ).

Če upoštevamo to lastnost in enačbo za silo 4  (11), vidimo, da
bi se opazovani masi privlačevali zaradi tega žarčenja s silo

<*)

P = f

Mm

pri čemer bi pomenil f neko količino, ki bi zavisela pri dani tempe¬
raturi ozračja, Ti, od temperature mas M in m, od hitrosti padanja
in od zračnega tlaka v masah.

Dobljeni obrazec (2) je sicer formalno enak obrazcu gravitacij¬
skega zakona, vendar ga zaradi zavisnosti količine f od raznih

dV

pogojev in zaradi spremljajočih pojavov, ki so poleg žarčenja -^7

združeni s padajočima zračnima masama (energetični tok), ne mo¬
remo primerjati v vsem z onim.

Pri izkanju drugačnih pogojev v ozračju, ki bi me privedli v
kvantitativnem pogledu do boljšega rezultata, sem prišel po analogiji
do važne spoznave: Vsaj nekatere pojave trodimenzionalnega sveta
lahko tolmačimo ali tako, kot da so posledica samo  pojavov v
trodimenzionalnem svetu ali pa tako, kot da so posledica pojavov
v resnično obstoječem stiridimenzionalnem svetu, katerega majhen
del je od nas opazovano tridimenzionalno vesoljstvo.

Mislim si drugače mirno ozračje visoke temperature, kjer opa¬
zujem vertikalne stebre 'enakomerno padajočega zraka; pojavi naj
se vrše adiabatično. Poljubna zračna masa iz poljubnega stebra izža¬
reva negativno valovno energijo v skladu z (1).

Opisano ozračje nam bo služilo kot slika — predstava štiridi-
menzionalnega Minkovsky  sveta. Predpostavljam, da štiridi-
menzionalni svet S 4  s prostorskimi koordinatami x, v, z, ict (i ima¬
ginarna enota, c hitrost svetlobe, t čas) resnično obstoja in da ga
opazovalec, zavedajoč se vseh štirih dimenzij, more prav tako opa¬
zovati, kot mi opazujemo umišljeni svet s 3  omenjenega ozračja.

34

Mislim si sedaj celo ozračje razdeljeno z neko ekvipotencialno
ploskvijo v dva dela. Svet s 2  med to in med še eno tako vzporedno
ležečo ploskvijo, ki je od prve neskončno malo oddaljena, naj mi
predstavlja neznaten de! vsega našega štiridimenzionalnega sveta,
ki ga mi z vsemi našimi čutili zaznavamo kot trodimerizionalni
svet S 3 , kot obdajajočo nas naravo.

V svetu s, opazujemo poleg toplega zraka še pravokotno na
mejo gibajoči se mrzli zrak. Mrzli zrak zavzema volumne oblike
ploskih lamel, ki so neskončno majhni deli vertikalnih stebrov pa¬
dajočega zraka (slika n). Opisane skupine mrzlega zraka hočem
smatrati za telesa sveta s 2 , za telesa, ki so v resnici le neskončno
majhni deli njim pripadajočih teles, to je vertikalnih stebrov
sveta s B .

Če bi bilo telo sveta s 2  (»podtelo«) telo nekega zavedajočega
se bitja, bi se tisto bitje zavedalo v vsakem trenutku le tistega dela
njemu pripadajočega telesa, ki bi v tistem trenutku bil v svetu s 2 .
Del stebra hladnega zraka nad svetom s 2  bi predstavljal tako po
tej predstavi prihodnost bitja, ki ima za telo zrak iz tega stebra,
del stebra pod svetom s 2  pa bi predstavljal njegovo preteklost.

Telesa sveta s 2  izžarevajo v obdajajoči topli zrak, v eter sveta
s 2  in sveta s s  neprestana negativno valovno energijo, tako da se
vsa telesa sveta s 3  in sveta s 2  medsebojno privlačujejo.

Valovna energija, ki jo izžarevajo telesa sveta s 2  ostane le v
neznatni meri v svetu s 2  in se v največji meri porazgubi v dele pro¬
stora sveta s 8 , ki ne pripadajo svetu s 2 . Prav tako pa tudi svet s 2
ne prepletajo samo žarki, izvirajoči iz teles tega sveta, temveč iz
vseh njim pripadajočih teles (vertikalnih stebrov Sveta s a ).

m

Če bi se vprašal sedaj po fiziki sveta s,: po zakonih žarčenja
kvazitoplote in po gravitacijskem zakonu, po zakonih, ki bi jih
mogel spoznati stanovalec sveta s 3 , zavedajoč se (kljub svojim trem
dimenzijam, izmed katerih leži pač ena v smeri, kjer so razdalje
neskončno majhne), samo dveh dimenzij, bi mogel enostavno spo¬
znati, da ima svet s 2  čisto svojo fizike. Ta fizika bi bila v vseh
pogledih logično izgrajena in to celo tako, da bi se stanovalcu
sveta s 3  v celoti prikazovala kot posledica pojavov v njegovem
svetu. Njegova fizika je le del naše fizike in to podobno kot je
matematika reelnih števil le del matematike kompleksnih števil.
Prirodni pojavi v svetu s 2  bi tvorili zaključeno celoto, ki bi bila
enostavno zapopadena v skupnosti od nas, v svetu S 3  opazovanih
prirodnih pojavov.

Tako bi mogli spoznati, da velja v svetu s 2  našemu gravitacij¬
skemu zakonu popolnoma analogen zakon. Ker ima ta svet eno
dimenzijo manj, je pojemanje privlačne sile med dvema telesoma
sveta s 2  obratno sorazmerno prvi potenci njihove medsebojne raz¬
dalje.

Glede faktorja f v enačbi gravitacijskega zakona, ki bi jo dobil
za svet s 2  kot analogon enačbe (2), lahko brez vsega ugotovim, da
bi bil pri konstantnih hitrostih v vertikalnih stebrih in pri časovno
konstantnih temperaturah na poljubnem mestu sveta s 2  konstanten.
Obrazec bi bil torej po vsem analogen N e w t o n-ovemu obrazcu
za gravitacijo. Poudariti je pa treba poleg te analogije še važno
dejstvo, da nima energetičen tok, ki je povzročen po gibanju teles
(po gibanju mrzlega zraka v vertikalni smeri navzdol) nobenega
vpliva na privlačnost; vpliva ne more imeti, saj je ves ta tok zapo-
paden v telesih.

Problem gravitacije bi bil s tem za stanovalca sveta s 2  rešen,
pri čemer bi moral stanovalec sveta s«  vzeti na znanje dejstvo, da
se vsa telesa njegovega sveta s časom krčijo (sicer ne bi mogla od¬
dajati negativne valovne energije). To krčenje ima za neposredno
posledico pojemanje zračnega tlaka v smeri proti poljubnemu telesu;
tako lahko rečemo, da se telesa v svetu s« zato privlačujejo, ker
je v njih zračni tlak manjši kot v okolici.

Kakor nam je prineslo tolmačenje gravitacije v svetu s 3  iz vi¬
šjega stališča, s stališča fizike sveta s 3  neprimerno boljšo razlago
pojava gravitacije, tako nam bi prineslo verjetno tolmačenje gravi¬
tacije v našem svetu S 3  z višjega stališča zadovoljivo razlago tega
skrivnostnega pojava.

36

Po tem razmišljanju je pojav gravitacije nujno v zvezi s poja¬
vom, da je v telesih pritisk etra manjši kot v okolici. Ali povzroča
te depresije samo krčenje teles ali tudi drugi pojavi, je vprašanje,
ki se zdi da ga brez hipotez ne bi mogli rešiti. Kljub temu odpr¬
temu vprašanju z vsemi svojimi dalekosežnimi skrivnostmi, lahko
smatram problem gravitacije načelno za rešen.

S?

NARODNA IN UNIVERZITETNA
KNJIŽNICA

-- ■" - ---■ ;