VAKUUMIST 33/2, avgust 2013 VSEBINA ČLANKI_ Vpliv termičnih napetosti na trdnost keramičnih večplastnih kompozitov Milan Ambrožič.......................................................................... 4 Prvi Teslovi stiki z vakuumskimi tehnikami (ob 70-letnici smrti) 1. del Stanislav Južnič.......................................................................... 10 DRUŠTVENE NOVICE 20. mednarodno znanstveno sre~anje »Vakuumska znanost in tehnika« Miran Mozeti~........................................................................... 24 Ob~ni zbor Dru{tva za vakuumsko tehniko Slovenije 23. maja 2013 Miha Čekada............................................................................ 28 Pregled konferenc v letih 2013/2014.......................................................... 29 VAKUUMIST Časopis za vakuumsko znanost, tehniko in tehnologije, vakuumsko metalurgijo, tanke plasti, površine in fiziko plazme Izid publikacije je finančno podprla Javna agencija za knjigo Republike Slovenije iz naslova razpisa za sofinanciranje domačih znanstvenih periodičnih publikacij Glavni in odgovorni urednik: doc. dr. Miha Čekada Uredniški odbor: dr. Matjaž Finšgar, dr. Jože Gasperič, prof. dr. Monika Jenko, dr. Stanislav Južnič, doc. dr. Marta Klanjšek Gunde, doc. dr. Janez Kovač, prof. dr. Urška Lavrenčič Stangar, dr. Peter Panjan, mag. Andrej Pregelj, dr. Drago Resnik, doc. dr. Alenka Vesel, prof. dr. Franc Zupanič Tehnični urednik: Miro Pečar Lektor: dr. Jože Gasperič Korektor: dr. Matjaž Finšgar Oblikovanje naslovnice: Ignac Kofol Tisk: Littera picta, d. o. o., Rožna dolina, c. IV/32-36, 1000 Ljubljana Naklada: 350 izvodov Vakuumist on-line: http://www.dvts.si/arhiv Letna naročnina: 25 EUR ISSN 0351-9716 UDK 533.5.62:539.2:669-982 Izdaja Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije Teslova 30 1000 Ljubljana Tel. (01) 477 66 00 E-pošta: info@dvts.si Domača stran društva: http://www.dvts.si Številka transakcijskega računa pri NLB: 02083-0014712647 Uredništvo Vakuumista doc. dr. Miha Čekada glavni in odgovorni urednik Vakuumista Institut »Jožef Stefan« Jamova 39 1000 Ljubljana e-pošta: miha.cekada@iis.si tel.: (01) 477 37 96 faks.: (01) 251 93 85 VPLIV TERMIČNIH NAPETOSTI NA TRDNOST KERAMIČNIH VEČPLASTNIH KOMPOZITOV Milan Ambrožič Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Koro{ka 160, 2000 Maribor STROKOVNI ČLANEK povzetek Inženirski keramični materiali v splošnem prenesejo veliko večje tlačne napetosti kot natezne. Odpornost proti mehanskim napetostim najlaže merimo s tri- ali štiritočkovnim upogibnim preizkusom, kjer gre za enoosni tip napetosti, nateznih na eni strani vzorca in tlačnih na drugi. Pri uporabi keramičnih izdelkov v različnih temperaturnih območjih se poleg mehanskih napetosti v materialu pojavijo tudi termične, bodisi zaradi temperaturnega gradienta bodisi zaradi razlik v temperaturnem razteznostnem koeficientu zaradi različnih materialov v kompozitu. Največkrat so te termične napetosti škodljive, včasih pa ravno preostale termične napetosti izkoristimo za povečanje efektivne trdnosti keramike. Poudarek v članku bo na preostalih termičnih napetostih. Ključne besede: večplastni keramični kompoziti, upogibna trdnost, upogibni preizkus, termična napetost, deformacijski tenzor, napetostni tenzor Influence of thermal stress on the strength of ceramic multilayered composites abstract Engineering ceramic materials are generally much more resistant to compressive than to tensile stresses. Resistance to mechanical stress is most easily measured by a three- or four-point bending test where a uniaxial stress appears, which is tensile on one side and compressive on the other side of the sample. During the application of ceramic products in different temperature ranges there also exists thermal stress, besides the mechanical stresses. It results either from temperature gradient or from differences in the thermal expansion coefficient due to different materials in the composite. These thermal stresses are in most cases harmful, however, sometimes residual thermal stresses can be exploited for the increase of the effective strength of ceramics. The focus of the paper will be on residual thermal stresses. Keywords: multilayered ceramic, composites, bend strength, bend test, thermal stress, deformation tensor, stress tensor 1 UVOD Pri merjenju upogibne trdnosti materialov uporabljamo tri- ali štiritočkovni upogibni preizkus (na kratko 3T- ali 4T-test), vzorci, ki jih pri tem zlomimo, pa so največkrat palčke s pravokotnim ali okroglim prerezom. značilne upogibne trdnosti inženirskih keramičnih materialov so več sto megapascalov. Upogibna napetost je enoosna in se pogosto pojavlja v praksi pri aplikaciji podolgovatih keramičnih izdelkov. Vendar so velikokrat pomembne tudi termične napetosti, ki nastanejo zaradi temperaturnih gradientov že v kemijsko homogenem materialu, pri temperaturnih spremembah v kompozitih pa tudi zaradi razlik v temperaturnem razteznostnem koeficientu. Tudi v mnogoplastnem ravnem kompozitu so termične napetosti posledica temperaturnih razlik in raz- lik v linearnem temperaturnem razteznostnem koeficientu (na kratko TRK). Mednje spadajo tudi preostale termične napetosti, ki nastanejo na naslednji način. pri temperaturi, nekaj nižji od temperature sintranja, se plasti vzorca začnejo trdneje povezovati med seboj in tedaj še ni termičnih napetosti. Ko se po sintranju vzorec ohlaja na sobno temperaturo, se krči. Vendar pa imajo plasti različne TRK; tiste z večjim TRK se bolj krčijo. v smeri pravokotno na plasti ni nobene ovire za različno krčenje različnih plasti. omejitev pa nastane v smereh vzdolž plasti: težnja nekaterih plasti je močnejše krčenje, vendar pa jih pri tem ovirajo plasti z manjšim TRK. Cel vzorec se namreč zaradi trdne povezanosti plasti enako skrči v vzdolžnih smereh. To sicer ni natančno res, kot so pokazali poskusi in težavne računske simulacije, a v prvem približku lahko takšne robne efekte zanemarimo, posebno če je debelina vzorca precej manjša od dolžine in širine. Kako je sedaj s preostalimi termičnimi napetostmi v posameznih plasteh? Plasti z večjim TRK se »hočejo« bolj skrčiti v vzdolžnih smereh, kot jim »pustijo« druge plasti; druge plasti jih torej efektivno »raztezajo«. Zato sklepamo, da se v plasteh z večjim TRK pri ohlajanju pojavijo natezne preostale napetosti, v tistih z manjšim TRK pa tlačne. S primerno razporeditvijo plasti lahko dosežemo, da imajo tiste plasti, ki so pri upogibnem preizkusu (pa tudi na splošno pri ustreznih mehanskih obremenitvah izdelkov v uporabi) izpostavljene največji natezni napetosti, preostale tlačne termične napetosti, ki delno izničijo natezne [1-3]. Zato se poveča sila, pri kateri se vzorec zlomi, ali povedano drugače, poveča se njegova efektivna upogibna trdnost. 2 MATEMATIČNI MODEL TERMIČNIH IN PREIZKUSNIH NAPETOSTI pri opisu se omejimo na keramične vzorce v obliki kvadra dimenzij L (dolžina), W (širina) in D (debelina); pri meritvah trdnosti navadno velja: L > W > D. Izberimo kartezični koordinatni sistem tako, da leži os X v smeri dolžine kvadra, os y v smeri širine, os z pa je pravokotna na plasti (slika 1). Za spodnjo ploskev vzorca vzamemo z = 0. Zapišimo najprej nekaj enačb v splošnem, kjer se fizikalne lastnosti materiala (glede na njegovo sestavo), pa tudi temperatura, lahko spreminjajo samo v smeri osi z. To je potem lahko poleg kompozita z ravnimi plastmi tudi material, pri katerih Slika 1: Geometrija triplastnega kompozita. Označene so tudi sile pri upogibnem preizkusu; čeprav govorimo o 4-točkovnem preizkusu, so prijemalisča vseh štirih sil v resnici porazdeljena po črtah po širini vzorca ^ (pravokotno na ravnino slike). se sestava in mehanske lastnosti zvezno spreminjajo po debelini. 2.1 Termična napetost Ce v materialu pri neki začetni temperaturi To ni termičnih napetosti, potem opišemo pri neki drugi temperaturi T zvezo med deformacijskim tenzorjem Cij in napetostnim tenzorjem o.^ z naslednjo enačbo [4]: 1 r (1 + ^ )o ij - // ^ i;'J + d i^. aM (1) Enačba je znana v teoriji elastičnosti trdne snovi, velja pa lokalno, saj se v splošnem komponente obeh tenzorjev (matrik 3 X 3) spreminjajo od točke do točke. Deformacijski tenzor je podan z relativnimi premiki delov telesa pri deformaciji in je zato brez fizikalne enote. Napetostni tenzor pa je povezan z notranjimi silami na ploščinsko enoto in praktična enota zanj je MPa. E je Youngov elastični modul, v Poissonovo število, a pa TRK. Za lažjo obravnavo se vzame, kot da se ti parametri ne spreminjajo s temperaturo, ali pa se vzame njihovo povprečje po danem temperaturnem intervalu. Temperaturno spremembo smo označili z AT = T - To, kjer je T = T(z) nova lokalna temperatura. V enačbi (1) je Kroneckerjev symbol: di. = 1 pri enakih indeksih, i = j, sicer pa je nič, torej je povezan z dodatnimi členi pri diagonalnih elementih matrike. Oznaka On pa pomeni sled, to je vsoto diagonalnih elementov napetostnega tenzorja (po Einsteinovi konvenciji lahko eksplicitni znak za vsoto po indeksu l izpustimo, saj nam že dvojni indeks ll nakazuje vsoto). Matrični indeksi so v skladu s kartezičnimi koordinatami: 1 = X, 2 = y, 3 = z. Pri naši geometriji problema sta obe matriki diagonalni. Napetostni tenzor je dvoosen, On = O22 = o, O33 = 0, medtem ko so vsi trije diagonalni elementi deformacijskega tenzorja različni od nič: e^ = 622 = ex, 633 = ez. Ce torej upoštevamo enačbo (1) le za diagonalne elemente obeh matrik, dobimo preproste linearne zveze med njimi. Vse neznanke lahko izračunamo z zahtevo o ravnovesju sil in navorov. V določenih plasteh vzorca so sile natezne (pozitivne), v drugih pa tlačne (negativne). Skupna vsota nateznih in tlačnih sil, s katerim deluje npr. desna polovica vzorca na levo, pa je zaradi ravnovesja enaka nič. Pri nadaljnjih računih je smiselno razdeliti termično deformacijo vzorca na dva geometrijsko različna dela, ki ju priročno poimenujemo homogeni in u;pogib^i del: eex = e;^ + e^, e^z = e h + e^^z. Podobno naredimo za ustrezno termično napetost: ot = oh + ou. Dodali smo oznako »t« k termičnima ten-zorjema in ustreznim komponentam, zato da ju razlikujemo od ustreznih tenzorjev pri upogibnem preizkusu. Za večjo jasnost zapišemo oba tenzorja še v polni matrični obliki: e= "eX 0 0" o' 0 0" 0 eX 0 t ^ o = 0 ot 0 0 0 e'z 0 0 0 (2) Pri homogenem delu termične deformacije se vzorec po celi debelini enako razširi ali skrči (odvisno od spremembe temperature) v vzdolžnih smereh x in y, ne glede na razlike v materialu in temperaturi. Torej, komponenta eXh ni odvisna od koordinate z, komponenta e h pa v splošnem je. Upogibni del termične deformacije se lahko pojavi le v nesimetričnih vzorcih, ustrezna termična napetost pa delno izniči homogeni del napetosti. V prvem približku obravnavamo to deformacijo kot dvoosni upogib s homogenim krivinskim polmerom Rt (torej se kompozit upogne kot skledica), vedno pa je ta polmer veliko večji od debeline vzorca. Pri kvantitativni obravnavi moramo biti pozorni tudi na smer upogiba, in to povemo s predznakom Rt: pozitivni krivinski polmer vzamemo takrat, ko se na sredini vzorec upogne navzdol, to je, ko je spodnji del vzorca pod dodatno natezno napetostjo zaradi ukrivitve. Velja preprosta enačba za ustrezno komponento deformacijskega in napetostnega tenzorja: e =- ^ot R 1 - v R (3) Koordinata zot pri tem določa nevtralno ravnino, kjer ni upogibne termične napetosti. Nad njo je napetost tlačna (negativna), pod njo pa natezna (pozitivna). oba neznana parametra, Rt in zot, izračunamo z zahtevo po ravnovesju sil in navorov v vzorcu. t 2.2 Mehanska napetost pri upogibnem preizkusu Vzorec mehansko obremenimo pri 3T- ali 4T-testu tako, da se njegov srednji del upogne navzdol. Razmere so podobne kot pri upogibnem delu termične deformacije, le da je zdaj deformacija enoosna, in sicer v smeri x, vzdolž dolžine vzorca. Ustrezni kri-vinski polmer označimo z Ra; ta je enak po debelini in širini vzorca, po dolžini pa se spreminja. Zdaj je edina nezanemarljiva komponenta napetostnega tenzorja: a11 = oa. Simbol »a« pri upogibnem preizkusu je povzet iz angleške literature (a = applied). Morda se zdi na prvi pogled nenavadno, da čeprav so vse štiri sile (slika 1) usmerjene v smeri osi z, dobimo v vzorcu poglavitne komponente notranjih sil v smeri osi x. A to je res, razen v zelo omejenem območju prijemališča sil, kjer je porazdelitev napetosti zelo kompleksna. Nasprotno ima deformacijski tenzor v skladu z enačbo (1) od nič različne vse tri diagonalne komponente, vendar nas tu zanima samo komponenta e11: eX =- "^Qa R aa =-E •- R (4) M (X) EI R a( X ) (5) En = w E(z)( z - z Qa )2dz (6) I = WD_ 12 (7) Pri upogibnem 4T-testu sta dve sili, vsaka po F/2, z medsebojno razdaljo Lin postavljeni simetrično glede na sredino palice, delujeta pa navzdol (slika 1). Drugi dve sili, spet po F/2, pa delujeta na koncih palice navzgor, tako da imamo ravnovesje sil. V resnici zunanji sili nikoli ne prijemljeta točno na koncih palice, ampak nekoliko znotraj od koncev. Vendar pa nimata tista dela palice, ki »štrlita« ven od prijemališč zunanjega para sil, nobenega vpliva na meritev. Zato je z dolžino vzorca L mišljena v bistvu razdalja med zunanjima silama (slika 1). Izberimo referenčno točko v vmesnem območju med notranjima silama: (L - Lin)/2 < X < (L + Lin)/2 Ko računamo upogibni navor M(x), povezan z enačbo (5), gledamo samo navora obeh sil desno od izbrane točke, torej za eno notranjo in eno zunanjo silo (slika 2). Zato dobimo: M(x) = — • (L - x) - — 2 2 = F (L + L in) 4 L + L.. -x (8) Enačba (4) se razlikuje od enačbe (3) po tem, da v njej ni Poissonovega razmerja pri izrazu za ustrezno napetost. Koordinata z0a spet določa nevtralno ravnino, kjer ni mehanske preizkusne napetosti. Oba neznana parametra, Ra and z0a, izračunamo z zahtevo po ravnovesju sil in navorov, vendar moramo tu upoštevati tudi upogibni navor zaradi zunanjih sil. Velja enačba: V enačbi (8) smo upoštevali, da hoče ena sila zavrteti vzorec glede na izbrano točko T v eno smer, druga sila pa v nasprotno. Ročica skrajno desne sile glede na točko T je pri tem r1 = L - x, ročica tretje sile po vrsti na sliki pa je r2 = (L + Lin)/2 - x. Če sedaj kombiniramo med seboj enačbe (4), (5) in (8), dobimo končni izraz za porazdelitev mehanskih napetosti pri 4T-testu za notranji del palice. Napetost je odvisna le od koordinate z, ne pa od x, čeprav smo predvidevali tudi x-odvisnost: kjer simbol (E^ označuje povprečno vrednost produktov med Youngovim modulom in tako imenovanim ploskovnim vztrajnostnim momentom prereza palice: a a( z) = • (L - L ^) • (z - ZQa) (9) Vendar pa se da s podobnim računom hitro pokazati, da napetost linearno raste s koordinato x (pri isti Za primerjavo navedimo znano enačbo za ploskovni vztrajnostni moment za palico iz homogenega materiala. Tedaj je elastični modul povsod enak, nevtralna ravnina je na polovici debeline palice, z0a = D/2, zato dobimo z integracijo (6) posebej: Upogibni navor izračunamo s silami in legami njihovih prijemališč pri 3T- ali 4T-testu. Dovolj je obravnavati le 4T-test, saj je 3T-test le njegov poseben primer, ko postane razdalja med prijemališčema notranjih dveh sil po F/2 enaka nič, ti dve sili se torej združita pri 3T-testu v eno samo silo F, ki deluje na sredini palice. Razen tega je 4T-test primernejši, kot bomo razložili spodaj. Slika 2: Račun zunanjih navorov glede na referenčno točko T s koordinato x. Tu nas debelina vzorca in koordinata z ne zanimata, zato vzorec prikažemo kar kot zožen pravokotnik. Prikazani sta ročici obeh sil desno od točke T, ki jo ponazarja majhen krožec. 0 koordinati z), ~e gremo postopno od prijemali{~a leve zunanje sile pri x = 0 do prijemali{~a leve zunanje sile pri X = (L - Lin)/2. Podobno velja zaradi simetrije na desni strani palice. V smeri z pa se napetost pri vsakem X linearno spreminja. Za ponazoritev vzemimo homogeno palico, za katero je zoa = D/2. Najve~ja natezna napetost je na spodnji ploskvi vzorca v vmesnem obmo~ju med notranjima silama, kjer je z = 0, (L - Lin)/2 < X < (L + Lin)/2. Tam je: ^ max = ^^ • (L - L in) (10) o I Za ploskovni vztrajnostni moment I pa vzamemo ena~bo (7). Graf na sliki 3 prikazuje napetost, normalizirano na najve~jo napetost (10), pri razli~nih koordinatah x in z. 4T-test je navadno primernej{i od 3T-testa, pri katerem je namesto celega obmo~ja na spodnji ploskvi med notranjima silama najve~ji natezni napetosti izpostavljena ena sama to~ka v prerezu ravnine (x, z), to je to~ka pod notranjo silo F. Zato je pri velikem {tevilu zlomljenih vzorcev statistika izmerjenih trdnosti pri 3T- in 4T-testu nekoliko druga~na. To je tudi razlog, zakaj je treba pri navedbi rezultatov meritev v znanstvenih ~lankih povedati geometrijske parametre upogibnega preizkusa. Pri kompozitih z razli~nimi elasti~nimi moduli so grafi druga~ni, saj nosijo glede na ena~bo (9) deli vzorca z ve~jim Youngovim modulom ve~je deleže napetosti. Obravnavajmo sedaj kompozite z N ravnimi homogenimi, a razli~nimi plastmi. Od spodnje do zgornje plasti jih o{tevil~imo od 1 do N. Elasti~ni modul, Poissonovo razmerje in temperaturni razteznostni koeficient (TRK) v vsaki plasti ozna~imo z E, Vi in ai. v splo{nem se da izra~unati termi~ne napetosti v kompozitu za poljubno odvisnost temperature od koordinate z (v smeri debeline kompozita). A tu se omejimo le na homogeno temperaturo T v celotnem Slika 3: Odvisnost napetosti v homogeni palici od koordinat X in z pri upogibnem 4T-testu. Napetosti so normalizirane glede na najve~jo natezno napetost amaX po ena~bi (10). V tem primeru smo vzeli Lin = L/2, kar je navadno pri 4T-testu. vzorcu. Razlika temperatur AT = T - T0 je negativna, ker je T sobna temperatura, T0 pa temperatura malo pod temperaturo sintranja keramike. Pri ra~unih se se{tejeta tenzorja termi~ne in dodatne 4T-napetosti, da dobimo celotno napetost v preizkusnem vzorcu. Tu nas zanima samo komponenta a11 = aa + at skupnega napetostnega tenzorja, saj je ta neposredno povezana z zlomom vzorca. Vzorec se zlomi takrat, ko popusti na najbolj kriti~nem mestu, to je tam, kjer lokalna natezna napetost preseže lokalno upogibno trdnost vzorca. Ko pa se razpoka na enem mestu za~ne, se takoj raz{iri ~ez vso debelino vzorca, pa ~eprav so pred tem posamezni deli vzdržali lokalno napetost. Pri nesimetri~nih kompozitih moramo biti pozorni tudi na to, da legi nevtralnih ravnin (podani s koordinatama z0t in z0a) in krivinska polmera Rt in Ra za termi~ni in 4T-upogib niso enaki. 3 IZRAČUN ZA VEČPLASTNE A/Z-KOMPOZITE Preu~imo kompozite iz dveh zna~ilnih inženirskih kerami~nih materialov: aluminijevega oksida Al2O3 (oznaka A) in cirkonijevega oksida ZrO2 (oznaka Z). Aluminijev oksid ali korundna keramika ima ve~jo trdoto, a manj{o upogibo trdnost kot cirkonijev oksid, ima pa tudi manj{i TRK. Zato je ugodno, ~e sta zunanji plasti kompozita iz ~istega Al2O3, notranje plasti pa so del~ni kompoziti obeh materialov (oznaka AZ), tako da prostorninski delež ZrO 2 nara{~a proti notranjosti vzorca. Že v homogenem del~nem kom-pozitu iz obeh materialov se lahko mo~no pove~ata tako trdnost kot lomna žilavost [5-7], dodatne termi~ne napetosti v ve~plastnih kompozitih pa lahko efektivno trdnost {e bolj pove~ajo. Tabela 1 prikazuje materialne parametre iz literature za a in AZ del~ne kompozite pri nekaj razli~nih masnih deležih Al2O3. Z njimi si pomagamo pri izra~unih preostalih termi~nih napetosti, pa tudi pri oceni, kolik{no preizkusno silo pri 4T-testu {e vzdrži vzorec danih dimenzij, ~e se{tejemo termi~no in dodatno mehansko napetost. Poudariti velja, da ra~un parametrov, na primer Youngovega modula E, za kompozite, ~e poznamo njihove vrednosti za Al2O3 in ZrO2, v odvisnosti od masnega deleža (ali pa od prostorninskega deleža) ZrO2 {e zdale~ ni preprost. Navadno ne velja linearna zveza med vrednostmi teh parametrov in masnim deležem cirkonijevega oksida. Zato najve~krat te parametre pri razli~nih kompozitih kar izmerijo in poi{~ejo modelne zveze, npr. E(0m), na osnovi preprostih funkcij. Omenimo {e, da se posebno izmerjene upogibne trdnosti ou v razli~nih laboratorijih zelo razlikujejo med seboj, saj so odvisne od kvalitete za~etnih kerami~nih prahov in od pogojev priprave (kot so lastnosti suspenzij, pogoji sintranja, kasnej{a termi~na in mehanska obdelava itd.). V tabeli 1 smo zato za trdnosti uporabili referenco [5], kjer so izmerjene trdnosti najvi{je. Tabela 1: Materialne lastnosti AI2O3 in kompozitov AZ: v prvem stolpcu je masni delež ZrO2. Elastični modul E, Poissonovo razmerje v, linearni TRK a (v bistvu njegovo povprečje na temperaturnem intervalu 1300 K med sobno temperaturo in temperaturo malo pod temperaturo sintranja) so vzeti (in primerjani) iz virov [3, 5, 7], upogibna trdnost Ou pa le iz [5]. ^m/% Oznaka £/GPa a/(10-6/K) Ou/MPa 0 10 20 30 40 a AZ10 AZ20 AZ30 AZ40 390 375 359 342 324 0,238 0,245 0,253 0,262 0,271 8,84 9,00 9,18 9,37 9,58 600 678 761 851 947 S podatki iz tabele 1 lahko potem izra~unamo napetosti v razli~nih ve~plastnih AZ-kompozitih. Grafi na slikah 4 in 5 prikazujejo dva zna~ilna zgleda za napetosti po debelini vzorca na sredini njegove dolžine (oziroma v obmo~ju koordinate x kjer koli med notranjima silama). Številke od 1 do 3 na sliki 4 oz. od 1 do 4 na sliki 5 ozna~ujejo plasti od spodaj navzgor. Na sliki 4 so prikazani grafi za homogeno termi~no napetost, napetost upogibnega 4T-testa in skupno napetost pri simetri~nem triplastnem kompozitu A/AZ40/A (srednja plast je iz kompozita AZ40). Za primerjavo je dodan {e graf upogibnih trdnosti po plasteh. Če skupna napetost nikjer ne preseže upo-gibne trdnosti, potem vzorec ustrezno silo pri 4T-testu vzdrži in se zlomi {ele pri ve~ji sili. Debeline vseh treh plasti so zaradi nazornosti enake, seveda pa bi jih lahko optimizirali glede na vnaprej dolo~eno skupno debelino tako, da bi vzorec vzdržal ~im ve~jo silo pri upogibnem preizkusu [8]. Za padec temperature po sintranju smo vzeli zna~ilno vrednost AT = -1300 K. Najprej ugotovimo, da je referen~na zlomna sila za podano geometrijo enaka Fo = 360 N: pri tej sili bi se zlomil enako velik vzorec iz ~istega aluminijevega oksida. Morda nekoliko presenetljivo je, da bi se brez upo{tevanja termi~ne napetosti kompozit A/AZ40/A zlomil celo pri nekoliko manj{i sili, okrog 257,8 N, ~eprav ima AZ40 po tabeli 1 precej vi{jo trdnost kot A1203. Vendar pa v tem primeru ta trdnost, 947 MPa, nima nobenega pomena, saj se zlomi spodnja A-plast. Zmanj{ana zlomna sila 257,8 N v primerjavi s 360 N je posledica razli~nih Youngovih modulov E za A in AZ40: ker ima A nekaj ve~ji Youngov modul, prevzame glede na ena~bo (9) ve~ji delež mehanske napetosti. Vendar pa dodane termi~ne napetosti popolnoma spremenijo razmere. Prikazane so napetosti za preizkusno silo 440 N, ki jo vzorec {e vzdrži, pri malo ve~ji sili pa se zlomi. Na sliki 4 je lepo razvidno, da v spod- njem delu prve (spodnje) A-plasti mehanska napetost oa preseže trdnost plasti, skupna napetost pa ne. Efektivna trdnost vzorca se je v primerjavi z vzorcem iz AI2O3 precej pove~ala. Z optimizacijo pri simetri~ni kombinaciji {e ve~jega {tevila plasti, npr. N =7, lahko dosežemo okrog 100-odstotno pove~anje zlomne sile [8]. Slika 5 prikazuje napetosti pri izrazito nesime-tri~nem {tiriplastnem kompozitu. Pri njem se poleg homogenega dela termi~ne napetosti pojavi tudi upogibni del. To je razvidno z grafa termi~ne napetosti po tem, da odseki grafa niso vodoravni, temve~ rahlo nagnjene linearne funkcije v skladu z ena~bo (3). Pri nesimetri~nem kompozitu ni vseeno, kako ga obrnemo pri upogibnem preizkusu, torej katera zunanja plast je spodaj in katera zgoraj. Zato oznake A/AZ10/AZ40/A pomenijo po vrsti plasti od spodnje do zgornje. Vzeli smo silo 470 N, ki jo vzorec {e zdrži, pri nekaj ve~ji sili pa se zlomi. Sklepanje je podobno kot pri prej{nem simetri~nem kompozitu. Nesimetri~nost kompozitov pri mehanskih obremenitvah navadno ni želena, saj se lahko zlomna sila precej zmanj{a, ~e vzorec obrnemo, v praksi pa lahko pri~akujemo natezne sile enkrat na eni, drugi~ na drugi strani kerami~nega izdelka. če v Slika 4: Grafi odvisnosti napetosti od koordinate z pri x = L/2 za simetrični kompozit A/AZ40/A (N = 3). Geometrijski parametri: L = 20 mm, Lin = 10 mm, W = 4 mm, D = 1,5 mm (vsaka plast je debela po 0,5 mm). Grafi: trdnost ou (pikčasta črta), napetosti ot (črtkano pikčasta črta), oa (črtkana črta), oa + ot (debela polna črta) - enako velja za grafe na sliki 5. Slika 5: Grafi odvisnosti napetosti od koordinate z pri x = L/2 za nesimetrični kompozit A/AZ10/AZ40/A (N = 4). Geometrijski parametri so enaki kot pri kompozitu na sliki 4, le debeline posameznih plasti so druga~ne. na{em primeru obrnemo {tiriplastni konmpozit, se zlomi že pri sili okrog 438,2 N. Pri pripravi večplastnih kompozitov moramo paziti, da v plasteh ni preveč napak, ki zmanj{ajo njihovo efektivno trdnost. Slika 6 prikazuje značilni ponesrečeni 5-plastni AZ-kompozit, narejen s postopnim vlivanjem suspenzij v mavčni kalup (optični mikroskop) [9]. Oznake plasti so nekoliko drugačne od tistih v tabeli 1: npr. oznaka AZ0.8 pomeni, da je masni delež Al2O3 v plasti 80 %, ZrO2 pa 20 %. Plasti z večjim deležem ZrO2 so svetlej{e (majhne temnej{e pike v plasteh so pore). Videti je dolgo tunelsko razpoko, ki se je začela v srednji plasti z masnim deležem ZrO2 40 % in se raz{irila do obeh zunanjih plasti iz A1203. Vzrok za tak{ne razpoke ni napetost pri upogibnem preizkusu, temveč prevelike preostale termične napetosti v notranjih plasteh. Slika 6: Opti~na slika 5-plastnega kompozita A/AZ20/ AZ40/AZ20/A z dolgo tunelsko razpoko zaradi preostalih termi~nih napetosti 4 SKLEP Ob zgledih smo videli, da lahko preostale termične napetosti po sintranju keramičnih kompozitov z ravnimi plastmi precej povečajo efektivno trdnost materiala pri mehanski obremenitvi, če plasti optimalno razporedimo. Pri tem lahko razen sestave optimiziramo tudi debeline posameznih plasti, npr. pri predpisani skupni debelini vzorca. Literatura [1] D. J. Green, P. Z. Cai, G. L. Messing, J. Eur. Ceram. Soc., 19 (1999), 2511-2517 [2] C.-H. Hsueh, J. Appl. Phys., 91 (2002) 12, 9652-9656 [3] D. D. Barnett-Ritcey, P. S. Nicholson, J. Am. Ceram. Soc., 86 (2003) 1, 121-128 [4] L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Course of Theoretical Physics, 7, Theory of Elasticity, (1958) [5] F. F. Lange, J. Master. Sci., 17 (1982), 225-262 [6] K. Tsukuma, K. Ueda, M. Shimada, J. Am. Ceram. Soc., 68 (1985) 1, C-4-5 [7] W. Kladnik, G. Gritzner, J. Mater. Sci. Lett., 6 (1987) 1235-1237 [8] M. Ambrožič, T. Kosmač, J. Am. Ceram. Soc., 90 (2007) 5, 1545-1550 [9] S. Beranič Klopčič, M. Ambrožič, T. Kosmač, S. Novak, J. Eur. Ceram. Soc., 27 (2006) 2/3, 1333-1337 PRVI TESLOVI STIKI Z VAKUUMSKIMI TEHNIKAMI (ob 70-letnici smrti) 1. del Stanislav Južnič ZNANSTVENI ČLANEK Univerza v Oklahomi, Oddelek za zgodovino znanosti, Norman, Oklahoma, ZDA / Ob~ina Kostel, 1336 Kostel povzetek Opisujemo Teslovo {olanje na področju vakuumske tehnike, vključno z njegovim nič kaj {olskim postankom v Mariboru. Po domala poldrugem stoletju ugibanj končno objavljamo dovolj sprejemljive domneve o Teslovem življenju in (ne)delu v Mariboru. Prvi povzemamo objave o vakuumski tehniki in elektrotehniki obeh Teslovih glavnih učiteljev, Martina Sekulica in Jakoba Pöschla; obregnemo pa se tudi ob blagodejne vplive njunih sodelavcev. Klju~ne besede: Nikola Tesla, Rakovac, Gradec, Maribor, Praga, zgodovina vakuumske tehnike, zgodovina elektrotehnike, zgodovina {olstva Early Tesla's contacts with vacuum equipments (On 70'h anniversary of his death) Part 1 abstract Nikola Tesla's studies of vacuum techniques are described including his not very scholarly affair in Maribor. After almost a century and half of hypotheses a plausible scenario of Tesla's life and »work« in Maribor is provided. The vacuum and electro-technical publications of Tesla's most influential professors Martin Sekulic, Jakob Pöschl, and their collaborators are put into the limelight for the first time. Keywords: Nikola Tesla, Rakovac, Graz, Maribor, Prague, history of electrotechnique, history of vacuum equipment, eistory of education. 1 UVOD Nikola Tesla (* 1856; t 1943) se je svojega navdušenega mladostnega videnja vakuumske in elektrotehnike navzel med študijem na višji realki v Rakovcu ob Karlovcu pri Martinu Sekulicu (* 1833 Sankt Michael, danes Lovinac v Liki; t 14. 4. 1905 Zagreb) med letoma 1870/71-1873. S čim si je pridobil Teslovo spoštovanje? 2 TESLOV UČITELJ SEKULIC IN NJEGOVI SODELAVCI NA OGRSKEM Martin Sekulic je bil rojen v Lovincu v južnem zaledju Velebita, ki ima danes 90 % hrvaškega prebivalstva; Sekulici so se tja bržkone priselili s področja Senja, tako da v Lovincu danes izpovedujejo katoliško vero. Prebivalci Lovinca so se stoletje pred Sekulicevim rojstvom uprli habsburškim oblastem v okviru širše vstaje v Liki; seveda so potegnili »ta kratko«, saj so maščevalni oblastniki ime Lovinca za kazen med letoma 1751-1861 spremenili v Sankt Michael po cerkvi Sv. Mihovila, sezidani leta 1704. Slika 1: Jugoslovanske in ameriške znamke s Teslovim por- Slika 2: Teslov izum vakuumske žarnice, patentiran v ZDA tretom iz zasebne zbirke pisca 30. 7. 1891 Slika 3: Izum za merjenje hitrosti vetra v prid varnejši vožnji vlakov, ki naj bi se ustavili oziroma upočasnili ob grožnjah premočnih bočnih vetrov. Novost je Teslov srednješolski profesor Sekulic opisal pri Radu JAZU leta 1874 in ga po domače imenoval »burnjak«. Naprava je bila bržkone zamišljena in sestavljena že nekaj mesecev prej, potem ko je hud veter povzročil lokalno železniško nesrečo. »Burnjak« je tako nastal med Teslovim šolanjem pri Sekulicu v Rakovcu, kamor se je Tesla po počitnicah v Gospicu vozil preko Slunja v Kordunu s konjsko vprego na tako imenovanem »kirijanju«.^ Sekulic je za~el svoje {olanje v Vojni krajini, nato pa je kon~al pedago{ki {tudij matematike in fizike. Leta 1859/60 je bil eden od dveh asistentov na Državni realki v Pe{ti;2 do združitve leta 1873 je Donava lo~evala Pe{to na vzhodu od Bude na zahodnem bregu. Pomagal je profesorju Dionisu Pospischilu v prvem razredu nižje realke pri pouku geometrijskega na~rtovanja (Geometrisches Zeichnen), ki ga Tesla ni maral pozneje na realki v Rakovcu. Pospischil je na Städtische Ober-Realschule in Pest pri{el leta 1855/56 iz službe asistenta taistega geometrijskega na~rtovanja na k. k. Schottenfelder Oberrealschule v sedmem dunajskem okraju.3 Poleg državne (Städtische) je v Pe{ti delovala tudi javna (Öffentliche) Oberrealschule. Sekulicev naj-bolj{i prijatelj in sodelavec v Pe{ti je bil nekoliko starej{i Simon Šubic (Schubitz, SubiC, Subi~, * 28. 10. 1830 v Brodeh {tevilka 13 v Poljanski dolini pri Škofji Loki (Brodbei Lack); t 27. 7. 1903 Gradec). Šubic je ostal zakrknjen samec, Sekulic pa je že na ogrskem ovdovel po rojstvu sina Rudolfa (* 1860 Pe{ta; t 1917); kmalu po Teslovi maturi seje leta 1877 znova poro~il in dobil novega sina z dvema h~erkama vred.4 Šubic je hitro in uspe{no kon~al svoje {tudije matematike in fizike na filozofski fakulteti dunajske univerze med letoma 1852-1856; žal primerne službe zanj ni bilo ne na Dunaju ne na rodnem Kranjskem. Odpravil se je na Ogrsko, kjer je dne 1. 10. 1856 postal pripravnik na državni katoli{ki gimnaziji v Budi.5 Predavati je za~el dne 26. 10. 1856, kmalu pa si je prislužil pohvalno spri~evalo. Dne 18. 9. 1857 je presedlal na vi{jo realko v Pe{ti z ukazom {tevilka 15,783.6 Vrle Madžare je v Pe{ti pou~eval kot profesor fizike od 31. 10. 1857 do poletja 1861; obenem je nadome{~al na pravkar ustanovljeni državni gimnaziji v Pe{ti leta 1858/59, kjer je dobil dve pohvalni spri~e-vali za »zahtevno delo« in »temeljne pedago{ko-znan-stvene kvalitete«.7 Šubic se je med službovanjem v Pe{ti ukvarjal predvsem z mehaniko; leta 1860 je o njej sestavil svojo prvo fizikalno razpravo v izvestjah realke v Pe{ti. Pisal je o delovanju Fesselovega rotacijskega stroja, o katerem je na kratko poro~al tudi Sekulic,8 z bolj geometrijskega stali{~a pa suplent na ljubljanski gimnaziji Luka Lavtar (* 1846; t 1915) leta 1872/73.9 Leta 1855/56 so na državni realki v Pe{ti za raziskovanje plinov in vakuuma nabavili aerometer francoskega kemika in farmacevta Antoina Baumeja (* 1728; t 1804), barometer, vakuumsko ~rpalko, Heronovo kroglo, vrtljivo zaradi raketnega pogona brizgajo~e pare, sesalno natego in termometre. Za preu~evanje elektromagnetizma so kupili stroj za naelektritev, Voltovo baterijo, magnet in magnetno iglo.10 Leta 1856/57 so na državni realki v Pe{ti za 1 Sekulic, 1874 Burnjak, 27: 225; sporo~ilo Mirana Perhavca iz Maribora 2 Jahres-Bericht der Ober-Realschule zu Pest 1860, 91 3 www.uni-klu.ac.at/elechner/schulmuseum/schulchroniken/gppest 1 1855.PDF, ogled 17. 1. 2012 4Muljevic, 1973, 335, 337 _ 5 V Shem. Gymn. 1860, str. 139 je zapisan 25. 9. 1856 kot datum Šubi~eve nastavitve (ang.) v Budi, ~eprav je kot suprent nadomestil obolelega profesorja fizike komaj 4. 10. 1856 (www.uni-klu.ac.at/elechner/schulmuseum/schulch^oniken/gofen1856.PDF). 6 www.uni-klu.ac.at/elechner/schulmuseum/schulchroniken/gppest1857.PDF, ogled 17. 1. 2012; Programm der städtischen Ober-Realschule in Pest für das Schuljahr 2 (1855/56)-6 (1859/60) 7 www.uni-klu.ac.at/elechner/schulmuseum/schulchroniken/gpest1858.PDF, ogled 20. 2. 2013, k. k. Staats-Gymnasium in Pest 1858/59; AVA Min CU 31226 ex 1902, str.15 in 16 (nepaginirano); www.uni-klu.ac.at/elechner/schulmuseum/schulchroniken/gpest1858.PDF 8 Sekulic, 1874, 114 9 Lavtar, 1873 73-74, 87 raziskovanje plinov in vakuuma nabavili kompresijsko ~rpalko, dodatno Heronovo kroglo in vakuumsko ~rpalko z dvema batoma za praznjenje obenem kupljenih magdebur{kih polkrogel. Pri elektromagnetnih raziskovanjih so si odtlej privo{~ili turmalin v prižemi, dunajsko vreteno Karla Winterja za torno naelektritev iz leta 184711 in tablo za proizvajanje bliskov, {e zlasti pomembno za Sekuliceva in poznej{a Teslova raziskovanja. opremi so dodali {e elektroskop in dve plo{~i iz smole za prikaz figur, imenovanih po Georgu Chri-stophu Lichtenbergu (* 1742; t 1799), o katerih je desetletje pozneje objavljal Sekulic. Šubic si je pridobil tudi elektrometer v steklenici londonskega lekarnarja Timothyja Laneja (* 1743; t 1807) za merjenje naboja leidenske steklenice, izumljen v poznih 1760. letih za prepre~evanje prehudih naelektritev ljudi.12 Tesla je pozneje navdu{eval gledalce s spu{~anjem elektrike skozi svoje telo, po-znavajo~ kožni pojav izmeni~nega toka, ki gaje Maxwell napovedal leta 1873, Jožef Stefan pa dopolnil leta 1887 v razpravi O spremenljivih električnih tokovih v debelih vodnikih, s katero je efekt postal odlo~ilen za izdelavo vakuumskih cevi, polnjenih s plini. Šubic si je seveda privo{~il {e leidensko steklenico, indukcijski stroj, dve bateriji benediktinskega dekana filozofske fakultete univerze v Pe{ti Änyosa istvana Jedlika (* 1800; t 1895) z ogljikovima elektrodama, elektro-galvanski oja~evalnik - transformator s 400 ovoji, kondenzator povr{ine 12 kvadratnih in~ev in Morsejev telegraf,13 iznajden ~etrt stoletja prej. Leta 1857/58 so že po Šubi~evem nalogu na državni realki v Pe{ti za raziskovanje plinov in vakuuma nabavili napravo za aerostati~ni paradoks. Elektromagnetne raziskave so podprli s precej zahtevnej{imi nakupi, med katerimi so se bohotili: podkvasti magnet, kompas z diopterjem, elektri~no jajce v obliki katodne elektronke za ve~kratno praznjenje z vakuumsko ~rpalko, s katero je Sekulic poldrugo desetletje pozneje navdu{il Tesla, elektromagnet s predvsem Ampero-vim ogrodjem in elektro-galvanski flotirajo~i tok, ki ga je Auguste Arthur de la Rive (* 1801; t 1873) izumil v ženevi leta 1820/21. Posebno priro~en je postal enopolni motor brez komutatorja v obliki kolesa Petra Barlowa (* 1776; t 1862) z magnetom, oblikovanim po ~rki U, sestavljenim leta 1822 na Kraljevi voja{ki akademiji v Woolwichu leto dni po prvi Faradayevi izvedbi. Motor je uporabljal eno samo tuljavo za vrtenje okoli fiksne osi pri nizkih napetostih in majhnih vrtilnih momentih zaradi odsotnosti komutatorja Hippolyta Pixija, sestavljenega leta 1832 po Amperovi domislici, tako daje postal svojevrsten prednik poznej{ega Teslovega elektromotorja na izmeni~ni tok, patentiranega leta 1887/88. Šubic ni pozabil niti na dva pali~asta magneta kvadraste oblike in na 4 funtov z volno obdanih izoliranih vodnikov; kupil je tudi prednika turbine Janosa Andrasa Segnerja (Johann Andreas Zegner, * 1704 Bratislava; t 1777) iz leta 1750, skupaj s povezovalnimi cevmi.14 Leta 1858/59 so za kemijo nabavili plinomer (gazometer), medtem ko je Šubic pripeljal v fizikalni kabinet zgolj fizikalno uro in tangentni kompas galvanometer, ki ga je prvi~ opisal Claude Servais Mathias Pouillet (* 1791; t 1868) na Sorbonni leta 1837. Zato pa si je Šubic s Sekulicevo pomo~jo omislil {tevilne fizikalne u~benike: Piskovega objavljanega tudi s slovenskimi prevodi izrazoslovja, Ganotovega v nem-{kem prevodu in delo {tudenta sodelavca Justusa Liebiga in Roberta Bunsena, Heinricha Buffa (* 1805; t 1878). Šubic je naro~il {e najnovej{i povzetek tedanjih dosežlov elektrotehnike izpod peresa profesorja fizike na medicinski fakulteti v Parizu zdravnika Julesa Gavarreta (Louis Denis, * 1809; t 1890) v prevodu Rudolfa Arendta (* 1828; t 1902) in ob njem {e tridelno Lehrbuch der Ingenieur- und Maschinen Mechanik Ludwiga Juliusa Weisbacha (* 1806; 11871) z Rudarsko-metalur{ke akademije v Freiburgu.15 Leta 1859/60 si je Šubic s Sekulicevo pomo~jo naro~il nadvse sodobno zbirko elektrotehni{kih novosti: galvanski tok za sukanje premi~nih teles kot svojevrsten elektromotor, ve~ Geisslerjevih katodnih elektronk, izumljenih v Bonnu dve leti prej, elektri~no pi{tolo, povzeto po Voltovem eudiometru, cevasto ogrodje stroja za razelektritve, transmisijo galvanskega impulza, most Charlesa Wheatstona (* 1802; t 1875), veliko Smeejevo baterijo, ve~ collodium-balonov po izumu Louis-Nicolasa Menarda iz leta 1846 v obliki tankih lahkih votlih plasti nitroceluloze za opazovanje elektri~nega privlaka, napravo za galva-noplastiko, veliki Schwarzov motor, elektromotor z dvojnima tuljavama in magnetoma poleg komutatorja kot si ga je Charles Grafton Page (* 1812; t 1868) zamislil v poznih 1830. letih, za gimnazijo v Kopru pa ga je profesor Niccolo Vlahovic nabavil pred letom 1864.16 Šubic si je omislil tudi Gottliebovo napravo, vakuumski recipient za magnetno odklanjanje galvanske svetlobe (katodnih žarkov oziroma elektronov), napra- 10 Jahres-Bericht der Ober-Realschule zu Pest 1856, 50 11 Winter, 1847, 49 12 Lane, 1767, 451 13 Jahres-Bericht der Ober-Realschule zu Pest 1857, 42 14 Jahres-Bericht der Ober-Realschule zu Pest 1858, 73-74 15 Jahres-Bericht der Ober-Realschule zu Pest 1859, 17-18; Gavarret, 1869 16Sabaz-Deranja, 1994/95 vo s tuljavami za prikaz indukcijskega zakona elek-tri~nega toka, znamenito Coulombovo torzijsko tehtnico, {tiri magnetne induktorje, tuljave z dvanajstimi pali~astimi magneti in elektromagnetno napravo. Za poskuse s plini si je privo{~il {e Saussurov higrometer, psihrometer, tipalo in pripravo za Torricellijev vakuum. Kupil je tudi merilnik tlaka kapljevin iz 1830. let Charlesa Nicolasa Alexandrea Haldata du Lysova (* 1770; t 1852) ter centrifugo (Schwungmaschine, Rotazionsmaschine),^^ ki stajo leta 1852/53 sestavila nekdanji srednje{olski profesor Friedrich Fessel (* 1821; t 1860) in bonski pionir vakuumskih tehnik Julius Plücker. Slednjo je tri leta pozneje Šubic nabavil tudi za fizikalni kabinet v dunajskem okraju Rossau. Na gimnaziji v Ljubljani so enako napravo dobili {ele leta 1866/67 proti pla~ilu 4,15 forintov navadne veljave, v gimnaziji v Celovcu pa {ele leta 1874/75. V izvestjah realke v Pe{ti se je Šubic skliceval na Lehrbuch der reinen Mechanik sorbonnskega profesorja ~iste matematike Jeana Marie Constanta Duha-mela (* 1797; t 1872) v nem{kem prevodu Wilhelma Wagnerja v Braunschweigu iz let 1853 in 1858;18 Šubic je v {olskem letu 1861/62 nabavil Duhamelov u~benik za knjižnico realke v dunajskem okraju Rossau. V svoji doktorski disertaciji leta 1861 Šubic ni raziskoval delovanja Fesselove centrifuge, ~eprav jo je naslednje leto vklju~il v raz{irjeno ina~ico disertacije, objavljeno v {olskih izvestjah. Leta 1859/60 je Šubic v Pe{ti nabavil Foucaultovo nihalo, ki so ga na gimnaziji v Ljubljani imeli že {tiri leta. Vakuumske cevi Heinricha Geisslerja (* 1814; t 1879) je Šubic nabavil v Pe{ti tri leta pred gimnazijo v Ljubljani. Njemu in Sekulicu so omogo~ile odmevna raziskovanja vakuumske tehnike, kar je desetletje pozneje odlo~ilno vplivalo na mladega Tesla, ne samo med {olanjem v Rakovcu, temve~ tudi pri delu za telefonsko podjetje Ferenca Puskasa (* 1848; t 1884) in njegovega brata Tivadarja (* 1844; t 1893), utemeljeno v Pe{ti dne 1. 5. 1881. Plemi{ka brata sta si resda raje privo{~ila elitni Terezianum, Tivadar pa {e dunajsko Politehniko,19 ne da bi obiskovala Sekulicev ali Šubi~ev pouk pred doma~im nosom na realki v Pe{ti. Tehni{ko univerzo so Madžari ustanovili komaj leta 1872.20 Primerjava med dvema triletnima obdobjema kaže približno dvakrat ve~ novosti pod Šubi~evo taktirko. Predvsem si je omislil mnogo ve~ pripomo~kov za merjenje zvoka, svetlobe in elektrike v skladu s Seku-licevimi in pozneje Teslovimi podro~ji snovanja. Med službovanjem v Pe{ti je kustos fizikalnega kabineta Šubic prijateljeval s Sekulicem; zato so nabave instrumentov odsev njunih znanstvenih hotenj, ki so nato usmerila Teslova pota. Šubic je nabavil naslednje naprave za preu~evanje toplote pri fizikalnem kabinetu realke v Pe{ti: termometre z razli~nimi skalami, termo~len, termofon za proizvajanje tonov z infrarde~imi žarki, kroglo z obro~em za opazovanje toplotnega raztezanja snovi in kriofor (Cryophorus), v katerem je voda zmrzovala po hitrem izparevanju tudi zaradi Joule-Thomsonovega (1852) pojava (Throttling) pri {irjenju ve~ine plinov v vakuum. Dogajanje je že {tiri desetletja pred njima opisal William Hyde Wollaston za vodno paro21 po predhodnih dognanjih Slovenca Tobije Gruberja.22 Šubic je dobil razmeroma malo novih naprav za pouk o toplotnih pojavih. Za raziskovanje mehanike trdnin, plinov in meteorologije je kupoval približno toliko naprav kot njegovi predhodniki na realki v Pe{ti, ~eprav je prav tem podro~jem znanja pozneje posvetil svoje raziskovalno delo. Celo pozneje na realki v dunajskem okraju Rossau Šubic ni nabavljal veliko pripomo~kov za pouk toplote v primerjavi z drugimi kustosi srednje{olskih fizikalnih kabinetov. Nezanima-nje za eksperimentalno preu~evanje toplotnih pojavov Tabela 1: Nabave po panogah v letih 1855-1857 na državni realki v Pe{ti pred Šubicevim in Sekulicevim prihodom, primerjane z obdobjem 1857-1860, ko je kustos fizikalnega kabineta Šubic odločal o nabavah Mehanika trdnin Kapljevine Plini, meteorologija Akustika Elektrika, magnetizem optika Toplota Skupaj 1855-57 7 2 10 1 17 9 7 53 1857/58 6 1 2 5 11 21 2 48 1858/59 1 0 0 0 1 0 0 2 1859/60 4 2 8 5 18 14 3 54 Skupaj 1857-60 11 3 10 10 30 35 5 104 17 Jahres-Bericht der Ober-Realschule zu Pest 1860, 69 18 Šubic, 1860, 17; Hübl, 1869, 203 19 www.omikk.bme.hu/archivum/angol/htm/puskas t.htm, www.rubicon.hu/magyar/nyomtathato verzio/1893 marcius 16 puskas tivadar halala/, ogleda 18. 1. 2013. 20Cverava, 2006, 27 21 Wollaston, 1813, 71-74; www.wikipatents.com/GB-Patent-359171/improvements-in-refrigerating-apparatus, (patent z dne 22. 10. 1931, ogled 18. 1. 2013) 22Južnič, 2010, 249-251 je oviralo poznej{e [ubi~eve in bržkone tudi Seku-liceve ali celo Teslove teorije. Po padcu Bachovega absolutizma leta 1859 so se ogrske razmere korenito spremenile, skupaj z njimi pa okoli{~ine na Hrva{kem v okviru tedanje Ogrske. Leta 1860 so sprejeli madžar{~ino za uradni jezik, uradniki tujega rodu pa so morali Madžarsko zapustiti;23 enako se je zgodilo tujerodnim profesorjem na Hrva{kem. Skupaj z drugimi »nem{kimi civilizatorji« sta bila iz Pe{te »izgnana« Simon [ubic in Martin Sekulic. [ubic je od{el na Dunaj, kjer se je skupaj z drugimi odstavljenimi ogrskimi profesorji realke ustanovil nižjo realko (Kommunal-Realschule) v dunajskem devetem okraju Rossau, jeseni leta 1861 pa je bil potrjen za rednega profesorja.24 Med [ubi~evim triletnim službovanjem 1861/621863/64 je imela realka Rossau le tri nižje razrede. Po [ubi~evi preselitvi v Gradec je leta 1864/65 dobila {e 4. in naslednje leto 5. razred. Ob ustanovitvi leta 1861/62 je imela realka v dunajskem okraju Rossau devet profesorjev; kar pet jih je pri{lo z realke v Pe{ti. Direktor realke v Pe{ti in direktor v dunajskem okraju Rossau Eduard Walser je predaval geometrijo in gradbeni{tvo (Baukunst), profesor matematike dr. Dionis Pospischil je pou~eval geometrijo, Stefan Stern je bil profesor nem{kega jezika, ~lan ve~ znanstvenih in pedago{kih dru{tev zdravnik Gustav Ludwig Mayr (* 12. 10. 1830 Dunaj; t 14. 7. 1908 Dunaj) pa je u~il kemijo in naravoslovje. Med letoma 1854-1855 je Mayr delal na oddelku za kolero pri dunajski Allgemeinen Krankenhause, med letoma 1856-1861 je pou~eval naravoslovje na realki v Pe{ti, med letoma 1863-1892 pa na dunajski vi{ji realni gimnaziji Rossau. Objavil je {tevilne raziskave žuželk polkrilcev v okvirjih hemipterologije na temelju raziskav profesorja J. Sapetza iz Rakovca.25 3 SEKULIC IN TESLA V RAKOVCU Tesla je {olanje za~el na trirazredni nižji trivialki v rodnem Smiljanu, kjer je bil leta 1869/70 nižji u~itelj Nikolaus Krekovic, u~itelj pa Mathias Sekulic,26 bržkone sorodnik Martina Sekulica. Med letoma 1867/68-1869/70 je Tesla tri leta obiskoval nižjo realko v Gospicu. Na vi{ji (glavni) {oli v Gospicu so leta 1869/70 predavali nadu~itelj Anton Kneževic, u~itelja Stephan Ratkovic in Franz Dubrav~ic ter nižja u~itelja Paul Ore{kovic in Elias Janic.27 Na triletni pravkar sezidani stavbi nižje realke v Gospicu so leta 1869/70 kratkohla~nika Tesla u~ili poznej{i ravnatelj ivan Bala{ko, Joseph vitasek (Wittassek), meteorolog Johann Jamni~ki (Jamnicky) in Joseph Bukvic. Teslov o~e je vsaj od leta 1866 honorarno u~il verouk na gospi{ki realki tudi svojega sina in Mojo Medica, kot u~itelj pa je bil uradno nastavljen komaj pozneje; od ustanovitve leta 1860 do leta 1871 je gospi{ko realko upravljal profesor gramatike Josip Velko (Welko, * 1825; t 1896).28 Martin Sekulic je skupaj s [ubicem zapustil Pe{to poleti 1861; padec Bachovega absolutizma mu je zaprl madžarska vrata, obenem pa je smel na velika vrata vstopiti v hrva{ko prosveto. [ubicu je bolj trda predla, ker se slovenski pouk ni tako hitro uveljavil kot hrva{ki. Od leta 1861/62 dalje je Sekulic služboval na realki v Rakovcu v Vojni krajini, ki je danes v južnem delu Karlovca zunaj trdnjave na levi obali Korane; cesarje dne 28. 1. 1863 povi{al leta 1851/52 ustanovljeno nižjo realko v Rakovcu na srednje{olsko stopnjo. V Teslovem ~asu je v Karlovcu delovala {e gimnazija, ki so jo do leta 1865 vodili fran~i{kani, podobno kot novome{ki pet let dlje. V Teslovi dobi je karlov{kim gimnazijcem med 1. 11. 1871 in letom 1876 predaval slovenski zgodovinar ivan Steklasa (* 1846; t 1921), pred njim pa bolehni Valentin Mandelc (* 1837; t 1872). Realko in gimnazijo so leta 1882/83 združili v Kraljevsko veliko realno gimnazijo, da bi prihranili stro{ke; var~evanje je bilo že tedaj na tapeti. Vojno ministrstvo je imenovalo devet predavateljev vi{je realke v Rakovcu dne 23. 8. 1863, med njimi profesorja matematike in fizike Sekulica kot knjižni-~arja, profesorja strojeslovja, hrva{~ine in aritmetike. Ob za~etku Teslovega {olanja je postal kustos fizikalnega kabineta zadolžen za sestavljanje elektri~nih naprav29 in nadzornik {olske meteorolo{ke postaje; zadolžitvi je obdržal {e po združitvi realke z gimnazijo v Karlovcu, ki je leta 1882/83 sledila demilitarizaciji (1871) in ukinitvi Vojne krajine dne 15. 7. 1881. Med gradnjo novega poslopja rakov{ke realke leta 1863 so pred njim uredili botani~ni vrt, ob zgradbi pa so postavili naprave za Sekuliceve meteorolo{ke meritve; drag anemometer za merjenje hitrosti vetra so nabavili v Milanu za ceno 300 fl, zato je Sekulic urno sestavil {e svojega. Na streho so postavili astronomsko opazovalnico. V drugem polletju 1863/64 je bil Sekulic za~asni ravnatelj novoustanovljene vi{je realke; ~lovekoljubni 23 Zwitter, 1962, 126 24 S. [ubi~evo pismo K.Glaserju 1.7.1899, str. 2 25 www.landesmuseum.at/pdf frei remote/VZBG SH 0535-0600.pdf, ogled 18. 1. 2012 26babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383578;seq=871;view=1up;num=867, ogled 19. 1. 2013 27babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383578;seq=875;view=1up;num=871, ogled 19. 1. 2013 28babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383578;seq=877;view=1up;num=873, www.novosti.rs/dodatni sadrzaj/ clanci.119. html:280070-Nikola-nece-mantiju, www.cro-eu.com/forum/index.php?topic=35.0, ogledi 19. 1. 2013 29[e{ic, 1996, 57; Muljevic, 1973, 331 matematik Ferdinand Peche (* 1820; t 1898) je bil direktor realke v Rakovcu med letoma 1864-1868. V času Teslovega šolanja je bil nekdanji reški profesor gospodarstva in naravoslovja Sigismund Šoštaric pl. Letovanicki (Šišman) ravnatelj Kraljevske velike realke v Rakovcu med letoma 1868-1875.30 Leta 1869/70 so na Realki v Rakovcu predavali Sekulic, doktor filozofije Christian Lechleitner, Moriz Antolic, Franz Sehr, Christian Nieper, Franz Kreminger, Emanuel Kregez, Joseph Vitanovic, z Beljaka pravkar premeščeni Carl Pallasmann,31 Adolph Waldau, Johann Hinterwaldner, Löffler, katoliški kate-het Joseph Jagunic (* 1831; t 1891) in pravoslavni katehet Nikolaus živkovic (* 1839).32 Leta 1871 so na Realki v Rakovcu predavali Sekulic, Antolic, Sehr, Kreminger, Kregez, Löffler, Alois Möstl, Joseph Palm, Jagunic in Živkovic;33 leta 1872 je bil profesorski zbor enak, vendar brez Antolica in Sehra,34 saj je Sehr raje postal profesor na pomorski nižji realki v Puli.35 Med dvanajstimi profesorji je Sekulic leta 1871/72 predaval strojništvo in aritmetiko.36 Ob koncu Teslovega šolanja so leta 1871 dodali sedmi razred realke, leta 1871/72 pa so prvič uprizorili maturo; tako Tesla in drugi dijaki pozneje niso več delali sprejemnih izpitov na višjih tehniških šolah. Ob koncu šolanja je bil Tesla pohvaljen pri zgodovini, opozorjen pa zavoljo pomanjkljive matematike pri profesorju Löfflerju; le-to je kmalu popravil, saj je do težav bržkone prišlo zaradi bolehnosti. Vsekakor pa je Löfflerja v svojih spominih precej manj omenjal kot Sekulica, morda tudi zaradi Löfflerjevih vojaško naravnanih telovadnih vaj s palicami namesto pušk.37 Dne 24. 7. 1873 sta se pod maturitetni izpit Tesla in sedmih sošolcev podpisala šolski nadzornik v Krajini ustanovni član JAZU zoolog Živko Vukasovic (* 1829; t 1874) in ravnatelj, pod njima pa še dvanajst profesorjev: Sekulic, Löffler, Živkovic, predavatelj zgodovine in zemljepisa dr. Petar Tomic (* 1839 Zabok v Zagorju; t 1918),38 G. Fridrih, Jagunic, zgo- dovinar Mijo Brašnic (* 1849; t 1868) in meteorolog Johann Jamnicky.39 Jamnickyjeva poročila o Seku-licevih meteoroloških meritvah je pozneje dopolnil Marko Mikšic (* 1847).40 Tomic je naslednje leto doktoriral na graški univerzi, zaradi političnih zamer pa se je kot predčasni upokojenec za nekaj časa umaknil kar k Rusom; ne on ne drugi zgodovinar Brašnic nista bila v vojaški službi nasprotno od drugih prič Teslove mature. Zrelostni izpit Tesla in sošolcev različnih ver sta podpisala kateheta obeh krščanskih cerkev, potem ko je Tesla dobil maturitetne ocene iz vedenja, veronauka, hrvaščine, nemščine, zemljepisa z zgodovino, matematike, načrtovalne geometrije, priro-dopisa, fizike, kemije in prostoročnega risanja.41 Sekulic se je rad udejstvoval zunaj šole; to je moralo po svoje vplivati na njegovega občudujočega dijaka Tesla, ki je bil resda drugačne vere in za nameček še popov sin. Sekulic je deloval v upravi Pokupskog sokola, ustanovljenega v Karlovcu 5. 7. 1885,42 ki mu je predsedoval leta 1888. Po upokojitvi se je leta 189543 lotil celo visoke politike; sekira mu je padla v med na petih zapovrstnih volitvah v Perušicu, severno od Gospica dne 19. 5. 1897. Od 60 vpisanih volivcev jih je volilo 38; vsi so bili povezani z vladnimi službami, zato so kar morali glasovati za upokojenega profesorja Martina Sekulica, kandidata madža-ronske »narodne stranke«. Sekulic je bil znova izbran za poslanca v Zemaljskom saboru kraljevine Hrvatske, Slavonije i Dalmacije dne 9. 11. 1901 proti tekmecu iz »stranke prava« Marku Došenu, trgovcu iz Gospica. Od 62 volivcev jih je glasovalo 55, med njimi 36 za Sekulica, ki je ostal poslanec do poslednjih dni. Sekulic je zastopal Hrvate na kongresu slovanskih pedagogov v Pragi44 in na Dunaju.45 Na realki je v Teslovem času fiziko, matematiko in gimnastiko predaval Augustin Löffler, za prijatelje imenovan Ante. Zgodovinar Mijo Brašnic je v Rakovcu učil zgolj med letoma 1872-1874; ob tem se je kot začetnik lotil matematike in je leta 1872 v izvestjah 30 Sin Josipa in oče zoologa Dragutina Ljudevita Šoštarica (* 1861 Reka; t 1890). (archive.org/stream/glasnikhrvatskog1891hrva/glasnikhrvatskog 1891hrva djvu.txt, ogled 19. 1. 2013) 31 Verordnungsblatt für den Dienstbereich des K. K. Ministeriums für Kultus und Unterricht. Jahrgang 1870. Wien: Staatsdruckerei, str. 528 32babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383578;seq=878;view=1up;num=874, ogled 19. 1. 2013 33babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383560;seq=887;view=1up;num=881, ogled 19. 1. 2013 Kais. Königl. Militär-Schematismus für 1872. Wien: Stratsdruckerei, pozneje Schematismus für das kaiserliche und königliche Heer und für die kaiserliche und königliche Kriegsmarine); www.archive.org/stream/gradkarlovacopi00strogoog/gradkarlovacopi00strogoog djvu.txt, ogled 19. 1. 2013 34 www.archive.org/stream/kaiskniglmilitr01kriegoog#page/n681/mode/2up, str. 689, ogled 18. 1. 2013 35babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383552;seq=718;view=1up;num=714, ogled 19. 1. 2013 36Muljevic, 1973, 332; Siebente Jahresberichte derk. k. Ober-Realschule zu Rakovac in derk. k. Kroatisch-Slavonischen Militär-Grenze 1871/1782 37 hrcak.srce.hr/file/75578, ogled 18. 1. 2013 38 rhzk.hr/vremeplov-travanj, ogled 1. 3. 2013 39 Jamnicky, 1880, 25-32, 99-114 40Mikšic, 1883 (recall.archive.org/stream/radjugoslavensk07umjegoog/radjugoslavensk07umjegoog djvu.txt, ogled 18. 1. 2013; www.archive.org/ stream/gradkarlovacopi00strogoog/gradkarlovacopi00strogoog djvu.txt, ogled 19. 1. 2013 41 www.gimnazija-karlovac.hr/ucenici/nikola-tesla, ogled 19. 1. 2013 42 gimnastika-karlovac.com/o-klubu/povijest-kluba/, ogled 21. 1. 2013 43 Dadic, 1982, 2: 253 44 Horvat, 1941, 54; šešic, 1996, 57 45Muljevic, 1973, 338 rakovške realke pomagal pri objavi Löfflerjevega Novega nauka o geometriji.46 Löffler je poleg dijaške vodil tudi telovadbo Gasilskega društva;47 svoj sistem je povzel po češkem vzoru in je prvi objavljal in govoril po hrvaško o telovadbi.48 Morda je bil sin Johanna Siegfrida Löfflerja, od leta 1822 prvega ravnatelja Karlovškega Gozdnega ravnateljstva (Karlovačko Samsko ravnateljstvo, Gränz-Wald-Direction) s središčem na Turnju (Thurn).49 Mimo Sekulica je imel Tesla še številne druge koristne zglede med profesorji realke v Rakovcu. Moriz Antolic je bil bržkone sin ravnatelja normalke v Rakovcu imbra Antolica (Mirko, * 1801 Nevinac; t 1854), absolventa bjelovarske geometrske šole.50 Moriz je leta 1864 v izvestjah realke v Rakovcu objavil deset strani razmišljanj o diamagnetizmu;51 pojav je bil resda znan že domala celo stoletje, vendar ga je komaj Faraday leta 1845 opredelil kot splošno lastnost vseh snovi, ki ga v feromagnetnih in paramagnetnih okoljih resda zakrijejo izrazitejši pojavi. Profesor naravoslovja Johann Max Hinterwaldner (* 1844; t 1912) je v izvestjah realke Rakovac za leta 1869/70, 1876/77, 1879/80 in 1880/81 pisal o živalih v karlovški okolici. Najprej je bil suplent na gimnaziji v innsbrucku; med letoma 1868-1870 je predaval v Rakovcu, nato pa znova v innsbrucku. J. Strkljevic je leta 1877 v izvestjah pisal o vztrajnosti pri trku;52 morda si je področje raziskovanja izbral kar zaradi pomenljivega priimka? Nikola Priča (* 1853 Kore-nica; t 1903 Karlovac) je o razmerju med gostoto plinov in težo njihovih molekul pripovedoval na osnovi dognanj tedanjih vakuumskih tehnik v izvestjah leta 1883.53 V Rakovac je prišel po poučevanju na drugih vojaških srednjih šolah v Petrinji in Zemunu, prevedel pa je celo češko zoologijo. Med rakovškimi dijaki je bilo že pred Teslom več nadarjenih pobov. Spis dijaka 5. razreda realke Frana Plentaja o korenjenju so dne 27. 6. 1867 prebrali kar pri Dunajski akademiji, ki je tik pred tem poslala svoja glasila v Rakovac.54 Teslovo domišljijo je privlekla Sekuliceva urno sukajoča se vrtljiva krogla balon, ovita s staniolom in povezana z elektrostatičnim strojem;55 ponazorila je širjenje valov skozi vakuum. Sekulic je neformalno najel navdušenega Tesla za svojega pomočnika pri eksperimentiranju56 tudi z induktorjem Heinricha Daniela Ruhmkorffa (* 1803; t 1877) za vzburjanje svetlikanja kovinskega prahu v vakuumskih epruvetah. Z induktorjem je Sekulic preučeval spektralne razlike pri različnih ravneh izčrpanja zraka.57 Dne 28. 2. 1863 je poznejši Teslov profesor Pöschl pred Štajerskim naravoslovnim društvom predstavil prav tedaj nabavljeni Ruhmkorffov induktor, sestavljen v Parizu leta 1851. Poslušalcem je kazal poskuse v Geisslerjevih ceveh različnih polnil, ki so kazala mnogotere barve ob ultravijoličnih in fosforescentnih pojavih.58 Sekulic je imel v Rakovcu leta 1880/81 na skrbi 277 fizikalnih naprav in pripomočkov za pouk; radodarna vojaška uprava je omogočila višje nagrade predavateljem in dražjo oprema kot drugod v monarhiji.59 Tesla si je v spodbudnem okolju zaželel izumljanja; previdno si je sicer izbral na učiteljsko smer realno računajoč na dosegljivi kos kruha v času demilitarizacije domače Vojne krajine z osiromašenjem rojakov, stoletja vajenih predvsem vojskovanja. Sekuliceva razlaga vzroka elektrike se je dolgo držala Tesla;60 Ta je bil vsaj v srednji šoli spoštljiv dijak, podobno kot je Jurij Vega že v siju svoje lastne slave rad hvalil svojega ljubljanskega varuha Jožefa Maffeija. Nasprotno je Carl Friedrich Gauss že kot mladenič spoznal omejenost svojega učitelja Abrahama Gotthelfa Kästnerja, podobno kot se je Teslu zgodilo na politehniki v Gradcu ali nekoliko pozneje Albertu Einsteinu v Zürichu. Sekulic je bil dne 24. 11. 1873 uvrščen med dopisne člane matematično-naravoslovnega razreda JAZU v Zagrebu,61 podobno kot Šubic šest let pred njim.62 Tesla so za častnega člana JAZU izbrali leta 1896 in mu navrgli še častni doktorat Univerze v Zagrebu, kar je Sekulica gotovo navdušilo. V Radu 46Jahresbericht der k. k. Ober-Realschule zu Rakovac; vufind.mzk.cz/Record/MZK01-000796619, www.worldcat.org/title/novi-nauk-o-geometriii/oclc/761528966&referer=brief results, ogleda 18. 1. 2012 47 www.archive.org/stream/gradkarlovacopi00strogoog/gradkarlovacopi00strogoog djvu.txt, str. 78, ogled 18. 1. 2013 48 Löffler, 1874; Löffler, 1879; www.gimnazija-karlovac.hr/povijest-nase-skole/kraljevska-velika-realka, ogled 18. 1. 2013 49 hrcak.srce.hr/file/19641, str. 187, ogled 18. 1. 2013 5°www.muzei-koprivnica.hr/wp-content/uploads/2012/11/PZ10.pdf, ogled 18. 1. 2013 51 Antolic, 1864; Hübl, 1869, 209 52 Strkljevic, 1876/77 53 Priča, 1883; archive.org/stream/radjugoslavensk07umjegoog/radjugoslavensk07umjegoog djvu.txt, ogled 18. 1. 2013 54Plentaj, 1867, 169, 107; Plentaj, 1867. 154; Plentaj, 1867, 54 55Pištalo, 2009, 194; šešic, 1996, 56 56Pištalo, 2009, 44-45 57 šešic, 1996, 59 58 Pöschl, 1863, 51-52 59Muljevic, 1973, 336 60Sekulic, 1877 61Muljevic, 1973, 331, 334 62 S. Šubičevo pismo K. Glaserju 1. 7. 1899, str. 3 (nepaginirano); Čermelj, 1971, 713 jazu je Sekulic objavil osem znanstvenih razprav med letoma 1872-1882; v eni je citiral prijatelja Šubica.63 V razredu matematično-prirodoslovnih znanosti JAZu je bilo šest rednih in prav toliko dopisnih članov; med redne člane je bil že ob ustanovitvi Akademije maja 1866 izvoljen ljubljanski veterinar in urednik Janez Bleiweis. v istem razredu je bil v Teslovem času redni član Josip Torbar (* 1824; t 1900), profesor fizike na višji realki v Zagrebu. Bil je urednik Rada Akademije za prirodoslovne znanosti, od leta 1890 do smrti pa predsednik JAZu. Šubičev prijatelj, slovenski zoolog in pisatelj Fran Erjavec, je bil izvoljen za dopisnega člana matematično-priro-doslovnega razreda dne 23. 11. 1875. Tako so bili med dvanajstimi rednimi in dopisnimi člani matema-tično-prirodoslovnega razreda JAZu v drugi polovici 1870. let kar trije Kranjci; Ljubljana pač ni imela svoje Akademije, Zagrebčani pa so vsaj sprva radi tiskali v slovenščini. Šubic je tesno sodeloval s hrvaškimi znanstvenimi krogi, predvsem pa s prijateljem Sekulicem; drug za drugim sta objavljala prve originalne fizikalne razprave v Radu. Šubic je svoje sodelovanje v Radu jezno prekinil leta 1877, ko niso več hoteli tiskati razprav v slovenskem jeziku. 3.1 Teslova teorija kapilarnosti Šubičev prijatelj profesor eksperimentalne fizike in direktor novega instituta na graški univerzi od avgusta 1868 do 21. 7. 1876 August Toepler (* 1836; t 1912) je dne 10. 4. 1875 pred Štajerskim naravoslovnim društvom predaval o kapilarnosti. Nihanja kapljic Johanna Gottloba Leidenfrosta (* 1715; t 1794), odkritih leta 1756, je močno osvetlil z razbeljenim apnencem škotskega inženirja Thomasa Drummonda (Drumond, * 1797; t 1840); sliko je s sistemom zrcal in leč projiciral na zaslon v veliko zadovoljstvo obiskovalcev. ukrivljeno površino vode ali živega srebra je kazal z v ta namen posebej prirejene naprave Louisa Julesa Dubosqa (* 1817; t 1886). uporabil je tudi razbeljeni apnenec nove vrste za dobro osvetlitev poskusov v predavalnici s pokalnim plinom.64 Ravno ko je ob Teslovem prihodu v Gradec dokončal novi univerzitetni fizikalni institut, je za božič leta 1875 Toepler padel z drugega nadstropja v podpritličje in se močno poškodoval;65 kmalu nato je odšel na Politehniko v Dresden, v Gradcu pa ga je zamenjal Boltzmann. Kakor koli že, Toeplerjevo predavanje je močno odmevalo v Gradcu, čeprav se je Tesla najbrž pripeljal prepozno, da bi ga lahko slišal v živo. Neke januarske nedelje 1876 je Tesla po nekaj mesecih študija v Gradcu pred tamkajšnjim društvom srbskih študentov Srbadija predaval po Toeplerjevem vzoru »O kapilarnim cevima«; drugi član društva Gjuro Dimic je predaval o sodobnih teorijah nastanka in razvoja Zemlje.66 Tesla je skupaj z Dimicem, Kulišicem in kopico sošolcev pomagal ustanoviti Društvo kot protiutež nemškim študentom dne 19. 12. 1875. Njegovo predavanje je na osmem mestu programa v Almanahu leta 1884, objavljenega v tedanjem novosadskem središču srbske manjšine v Habsburški monarhiji. Podobno je tudi Mihajlo Pupin doktoriral iz enake teme leta 1889 v Berlinu, četrt stoletja za Teslom je Albert Einstein leta 1901 začel fizikalno pot s kapi-larnostjo, leta 1906 pa se je istega pojava lotil začetnik Niels Bohr. Teslov prvi korak v fiziko kinetične teorije, vakuuma in kapilarnosti je bil neposredno povezan s predavanji njegovega profesorja Sekulica. V tretji četrtini preteklega stoletja so objavili dve razpravi o kinetični teoriji v hrvaških srednješolskih izvestjah, eno pa si je v Radu JAZu privoščil Sekulic leta 1874; v Radu 1876 in v izvestjah 1877 je Čeh Laska objavil še razpravi s podobno vsebino. Razpravo ivana Benigarja, objavljeno med študijem na Dunaju, lahko prištevamo med slovenske, saj je bil ivan rojen v okolici ilirske Bistrice, čeprav je pozneje vseskozi služboval na Hrvaškem; tam so ga seveda za hec klicali za »Janeza«. Med avstrijske raziskovalce smo prišteli tudi rojenega Avstrijca Ferdinanda Redtenbacherja (* 1809; t 1863), ki se je po študiju in treh letih dela na dunajski univerzi sicer leta 1834 preselil najprej v Švico, leta 1841 pa v Karlsruhe. Njegov vpliv na naše kraje je ostal precejšen preko bratrancev in svakov: dunajskega kemika Josefa Redtenbacherja (* 1810; t 1870) in praškega zdravnika in zoologa Ludwiga Redtenbacherja (* 1814; t 1876). Tudi Emil Herrmann (* 1840 Dognecea na Ogrskem v današnji Romuniji; t 1925) je deloval tako v habsburški monarhiji kot v Nemčiji; študiral je tehniko na Dunaju (1856-1858), v Pešti in v Banski Štiavnici (Schemnitz) na Slovaškem med letoma 1859-1863. Med letoma 1863-1867 je delal v Avstriji, pozneje pa na Nemškem. Več raziskovalcev kinetične teorije, med njimi Šubic, doktor filozofije duhovnik Gregor Tuschar (* 6. 3. 1816 idrija; 112.11. 1891 Gorica), upokojen kot goriški gimnazijski profesor,67 Čeha Franjo Mathon in Antun Laska (* 1844; t 1908), Joseph Polak, Karl Klekler ter Julius Puluj (* 1845; t 1918) so v obrav- 63 Sekulic 1874, 111 64 Toepler, 1875, L-Li 65 Stiller, 1989, 18, 53 66Mrkic, 2004, 23; Kulišic, 1936, 9, 15; Cverava, 2006, 34-36; Tesla, 1884, 1 Tabela 2: Raziskovalci kineti~ne teorije plinov in vakuuma, ki so raziskovali v avstrijski polovici habsbur{ke monarhije med letoma 1856-1875 vklju~no. Znaka ZA, in PRoti ozna~ujeta opredelitev glede na osnovno smer kineti~ne teorije. Okraj{ane oznake glasil, v katerih so ti raziskovalci objavljali, so: Wien. Ber., Z. Math. Phys., Archiv. Math., Pogg. Ann., Rad, Dinglers Polytechnic Journal, Phil. Mag., Izvestje srednjih {ol, Österreichischen Ingenieur und Architekten Vereines Zeitschrift, Letopis Slovenske Matice in Knjiga: rojstvo/smrt ime in priimek dela o KT opredelitev ZA ali PRoti 1793-1865 Andreas von Baumgartner 1857 AM, 1860 WB, 1864 AM PR 1804-1877 Karel Robida 1860 K, 1864 ZMF, 1865 ZMP PR 1809-1863 Ferdinand Redtenbacher 1857, 1861 K PR 1812- Joseph Polak 1867 iz ? 1821-1895 Josef Loschmidt 1865, 1866, 1867, 1869, 1870 WB ZA 1826-1883 Gustav J. Schmidt 1857 PA 1860 WB, 1861 K+iz, 1865 WB, 1871 DP PR 1827-1888 Franz J. Pisko 1875 iz ZA 1829-1912 Karel Puschl 1869 K, 1861, 1862 iz, 1862, 1863, 1870 (2), 1874 (3), 1875 (4) WB PE 1830-1903 Simon Subic 1862 K+WB, 1963 WB, 1864 iz, 1872 PA (2), 1872, 1873, 1874 R PR 1833- August Schwarzer 1859 iz ZA 1833-1905 Martin Sekulic 1874 R PR 1835-1883 Jožef Stefan 1858 WB, 1863 WB (2), 1863 PA, 1871 WB, 1872 WB ZA 1836-1927 Gustav Tschermak 1860, 1861, 1862 WB, 1863 K PR 1837- Heinrich Schramm 1872 K, 1873 iz PR 1837-1915 Aloiz Handl 1865, 1872 (2), 1874, 1875 WB PR 1838-1924 Szily, Kalman von Nagy Szigeth 1872, 1873, 1875 PA ZA 1838-1916 Ernst Mach 1862 WB, 1872 K ZA+PR 1838-1913 Ferdinand Lippich 1870 PA ZA 1838-1921 Victor E. von Lang 1871, 1871 WB ZA 1839-1920 Leopold von Pfaundler 1869 WB, 1871 WB ZA 1840-1925 Emil Herrmann 1871 WB, 1875 in ZA 1842- Karl Klekler 1869 iz ZA 1843- Julius Eibel 1865 ZMF ZA 1844 1906 Boltzmann 1866, 1867, 1868 (2), 1871 (3) WB, 1871 PM, 1871 PA, 1872 (2) WB, 1875 (2) WB ZA 1844 1908 Antun Laska 1874 iz PR 1845-1920 ivan Benigar 1870 WB ZA 1845-1918 Julius Puluj 1874, 1875 WB ZA 1846- Andrej Wretschko (Vrečko) 1870 WB ZA 1846-1916 Luka Lautar 1873 LM PR Johann Plank 1873 iz ZA 1852-1915 Oskar Simony 1873, 1874, 1875 ZMF PR 185?- Wenzel Grünert 1873 iz ZA Johann Hammerschmied 1872 K PR navanem obdobju 1855-1875 službovali ali študirali na obeh straneh mejne reke Litve (Leite). K avstrijskim razpravam smo prišteli srednješolske izvestje iz ogrske polovice monarhije, če so tam objavljali raziskovalci iz avstrijske polovice: Prlek Josip Križan na varaždinski gimnaziji, Klekler na Višji realki v Pančevu,68 Mathon in Puluj na Reki, Tuschar v Bratislavi in Polak na katoliški gimnaziji piaristov v mestu Kecskemet, jugovzhodno od Budimpešte. K avstrijskim raziskavam prištevamo objave v Dunaju neposredno podrejeni Vojni krajini (Pančevo, Varaždin, Rakovac), ne pa v zamejstvu objavljenih del madžarskih raziskovalcev, denimo odmevne ugotovitve Kalmana Szily von Nagy-Szigetha (* 1838; t 1924) v Pogg. Ann. ali Phil. Mag. V seštevek nismo vključili Andreasa von Etting-sausena (* 1796; t 1878), fiziologa Karla Ludwiga (* 1816; t 1895) in Josepha Wilhelma Grailicha (* 1829; t 1859). Vse tri imamo sicer za pomembne organizatorje raziskovanja kinetične teorije na Dunaju 67 Slovenec, med letoma 1840-1842 adjunkt na Liceju v Ljubljani (Ciperle, 2001, 308-309), med letoma 1850-1853 profesor zgodovine in zemljepisa na ljubljanski gimnaziji (Črnivec, 1999, 427) v Bratislavi pa med letoma 1853-1856 profesor latinskega in nemškega jezika (Hübl, 1869, 205; www.bmi.sk/2003/10401-01.pdf, str. 4-5, ogled 17. 1. 2013, www.arzenal.si/files/kniiznica/kniige/1184/pdf, str. 153, 186, ogled 2. 2. 2013) 68babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383578;seq=878;view=1up;num=874, babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015062383560; seq=887;view=1up;num=881, ogleda 2. 2. 2013 Tabela 3: Razprave o toploti, teoriji molekul in vakuuma v srednje{olskih izvestjah habsbur{ke monarhije med letoma 1850-1875. Tiste, ki se nana{ajo (tudi) na kinetično teorijo plinov, so označene s KT, poleg kraja pa je zaznamovana {e vrsta {ole, Vi{ja ali Nižja Realka oziroma Gimnazija. Leto Pisec Vsebina Kraj in {ola opombe 1855 Franjo Mathon (* 1829) toplota Reka G. KT 1855 Gregor Tuschar atomizem Bratislava kat. G. ? 1859 August Schwartzer toplota Praga nem{ka VR KT 1860 Chrysostomus Amon filozofija atomov Wiener Neustadt vG ni KT 1861, 1862 Karl Puschl sila med molekulami Melk samostan. G. KT 1863 ignatz Weiner (* 1831) toplota Brno NR ni KT 1864 Simon Šubic temperatura Dunaj Rossau NR KT 1867 Joseph Polak (* 1812) toplota, meteorologija Kecskemet G. ni KT 1869 Karl Klekler (* 1842) termodinamika Pančevo VR KT 1873 ivan Benigar (* 1845; t 1920)76 prevajanje toplote Vinkovci G. ni KT 1873 Wenzel Grünert toplota Brno nem{ka G. KT 1873 Heinrich Schramm privlačna sila Wiener-Neustadt VR KT 1874 Dragutin Kössler (* 1842) prevajanje toplote Reka G. ni KT 1874 Antun Laska (* 1844; t 1908) molekulska teorija Požega VG KT 1875 Franz Joseph Pisko (* 1827; t 1888) toplota Dunaj Sechshaus VR KT in {e posebej za Štefanove učitelje; med njihovimi objavami pa ni pomembnej{ih raziskav kinetične teorije, čeprav jim je bila zelo blizu.69 Med letoma 1856-1875 je dvaintrideset avstrijskih raziskovalcev objavilo 48 razprav v podporo kinetični teoriji, prav toliko pa proti njej; res pa so se za novost zavzemali trije raziskovalci več. Seveda so v naslednjih letih Teslovih {tudijev v Gradcu in Pragi prevladali Štefanovi sodelavci, ki so razen Machove katedre v Pragi zasedli vse najpomembnej{e položaje v monarhiji. Med letoma 1850-1875 je devet avstrijskih {olnikov v srednje{olskih izvestjah podprlo kinetično teorijo, le {tirje pa so bili proti. Srednje{olski profesorji so tako nadpovprečno podpirali novost, saj so bili v njenem duhu večinoma že vzgojeni med dunajskim {olanjem pri Andreasu Ettingshausnu in njegovemu nasledniku Jožefu Stefanu. Ni mogoče trditi, da bi bila podpora kinetični teoriji odvisna od razdalje med Dunajem in krajem, v katerem je posamezen pisec raziskoval. v dobi Teslovega {olanja pri Sekulicu v Rakovcu je bilo nasprotovanje kinetični teoriji in Boltzmannovi statistični mehaniki {e mogoče, kmalu nato pa ne več; nova teorija je postala del nedvoumnega osnovnega pouka na univerzah, pozornost Tesla in drugih prihajajočih raziskovalcev pa se je dve stoletji po njenih začetkih znova usmerila v vakuumsko tehniko kot temelju novodobne elektrotehnike. Med Teslovim obiskovanjem srednje {ole v Rakovcu so med razpravami v srednje{olskih izvestjah v Nemčiji in Habsbur{ki monarhiji že močno prevladovala razglabljanja o elektromagnetizmu.70 Tesla je v Gradcu pri Rognerju opravil izpit iz statistike in je seveda poznal Boltzmannovo teorijo entropije. Podobno kot sam Boltzmann ali Einstein, pa se zaradi klasičnega pouka pri Sekulicu ni mogel nikoli zares sprijazniti s statističnim pojmovanjem nevidnih gibanj v vakuumu, kot ga je predstavila kvantna mehanika v dobi po Teslovem srečanju z Abrahamom. Šubic in Sekulic71 sta Redtenbacherjeve Dynamide raje nadome{čala s Clausiusovim kinetičnim pojmovanjem atoma, v katerem po njunem mnenju eter ni bil važen. Redtenbacherjeva Dynamida je tako v Evropi igrala podobno vlogo kot na Britanskih otokih Bo{koviceva alternirajoča sila, oplojena z Maxwellovo odbojno silo, ki se zmanj{uje s peto potenco razdalje. Šubic seje dne 27. 6. 1871 Redtenbacherjevi teoriji odrekel v korist Clausiusovega kinetičnega pojmovanja toplote, ki sicer ni ponujalo kakega posebnega modela atoma.72 Prav podobno mnenje je pol meseca pred Teslovo maturo dne 9. 7. 1873 zastopal Šubičev prijatelj Sekulic,73 ki je nasprotno od Šubica obenem tudi ostro kritiziral sam koncept etra; pri tem se je skliceval na Šubičev zgodnej{i tekst iz leta 1862.74 Šubic ni pojasnil svojega mnenja o Redtenbacherjevih Dynamidah, obstoj etra pa je nasprotno od Sekulica zagovarjal v svojih znanstvenih delih in v učbeniku.75 69 Ludwig, 1856; Ettingshausen, 1857 70Hübl, 1869, 208-210 71 Laska, 1877, 6-7; Šubic, 1871, 20; Sekulic, 1874, 110; Še{ic, 1996, 67-68 72 Šubic, 1872, 20 73 Sekulic, 1874, 110; Še{ic, 1996, 65 74 Sekulic, 1874, 111 75 Šubic, Rad 1874, 1-2 76Hübl (1869) ga ne navaja. O Šubi~evem sprejemanju atomisti~ne v nasprotju z dinami~no teorijo pa pri~a tudi njegov opis kapilarne sile z molekularnimi silami, ki silijo kapljico v ovalno obliko molekule77 in so pravzaprav sile kohezije.78 3.2 Eter Oster kritik uporabe etra v fiziki vakuuma je bil Sekulic leta 1874, predvsem pa seveda Ernst Mach. Fizikalna prepri~anja Jožefa Stefana so se globoko razlikovala od domnev Šubica, Sekulica ali Tesla. Slednji je bil v Strasbourgu ob odprtju 3. mednarodne elektri~ne razstave na Dunaju pod tehni{kim Štefanovim vodstvom dne 11. 8. 1883. Tako morda ni osebno poznal dve desetletji starej{ega Stefana, razen ~e se nista sre~ala malo pred Štefanovo smrtjo, ko je Tesla obiskal Dunaj aprila 189279 ob poslednjih urah svoje matere. Štefan in ve~ina drugih u~encev Andreasa Ettingshausna, vklju~no z Boltzmannom, so si predstavljali eter sestavljen iz neprestano gibljivih molekul, podobnih (ve~jim) molekulam navadne snovi. Šubic je tak{en model etra odklonil že med službovanjem v Pe{ti.80 V svojih zgodnjih razpravah je nasprotoval fizikalnim teorijam snovi brez teže, med katere je po prevladujo~em mnenju spadal tudi eter.81 V u~beniku za vi{je razrede je Šubic v prvi izdaji s predgovorom, datiranim »poleti 1860« uporabil etrsko hipotezo le za razlago svetlobe.82 V poznej{ih izdajah u~benika83 in razpravah je Šubic sprejel hipotezo o etru, ~eprav ni igrala pomembne vloge v njegovih teoretskih modelih. Svoje mnenje o etru je Šubic o~itno spremenil med letoma 1864-1867; Karl Robida je podpiral Šubi~evo prvotno odklonilno stali{~e do etra, ko se je v komentarju Šubi~eve knjige iz leta 1862 veselil »zametavanja« (Verwerfung) od materije razli~nih etrov,84 ki naj bi ga zagre{il Šubic. Nobeden od njiju sicer ni {el tako dale~ kot Sekulic, ki je eter sploh proglasil za »izmi{ljeno sredstvo, ... s katerim naravoslovci beže z dežja pod kap ...«, izmi{ljeno sredstvo v izogib težavam.86 Pri tem se je vsaj deloma skliceval na samega Šubica.87 Šubic je z zadržki zavra~al obstoj elektri~ne breztežne snovi. Podobno materijo je v optiki in termodinamiki odlo~no odklanjal.88 Vendar to bržkone {e ne pomeni, da se je Šubic kot prvi »od etera v svojih razpravah emancipirao«.^^ Sekulic namre~ ni videl pomembne razlike med etrom, ki je iz{el iz Fresnelove valovne teorije, in drugimi breztežnimi snovmi iz 18. stoletja in zgodnjih desetletij 19. stoletja, kot je bil kalorik. Šubic je sprva zavrnil opis etra kot snovi brez teže;90 zdelo se mu je, da se z njim vra~amo na preživele oblike teorije vakuuma. Vendar je pozneje Šubic priznal obstoj breztežnega etra za prenos svetlobnega vala,91 prav tako pa toplotnega valovanja92 v vakuumu. S tem je postavil Sekuliceve trditve93 na laž. Med oddajo Sekuliceve razprave dne 9. 7. 1873 in oddajo Šubi~eve razprave 26. 3. 1874 za tisk v istem ~asopisu Rad je poteklo le pol leta. Nasprotujo~i si trditvi obeh piscev pri~ata, da v tem ~asu kmalu po Teslovi maturi nista ve~ bila v tesnej{ih osebnih ali pisnih znanstvenih stikih, ~eprav je Sekulic svojega nekdanjega sodelavca iz Pe{te Šubica imenoval prijatelja.94 Sekulic seje nagibal k domnevi,95 da Šubic (1862) ni bil naklonjen etru, {e posebej ne v teoriji toplote; tam je bil eter morda najmanj potreben, saj je nastopal predvsem pri sevanju. To dvojnost obravnave istega pojava v razli~nih okoli{~inah je potem omogo~ila Planckovo (1900) delno kvantizacijo elektromagnetnega polja, ki je pred Einsteinovim posegom leta 1905 obsegala le sevanje, ne pa absorpcije. Tak{na dvojna merila so korenine sodobnega dualizma kvantne mehanike, ki povezuje lastnosti delcev in valov v snovi. Razvoj pojmovanj o etru je nadvse zapleten. Sekulic se mu je v svojih razpravah 1874 sku{al povsem ogniti; pri odlo~ujo~ih raziskovalcih Boltz-mannovega kova do resnih dvomov v potrebnost etra ni prihajalo. Morda pa je prav dvom v atomizem in eter pri u~enjakih na prelomu stoletja Boltzmanna v 77 Šubic, 1874, 208-215 78 Šubic, 1874, 27 79 Mrkic. 2004, 45 80Sekulic, 1874, 111 81 Šubic, 1862, 1; Šubic, Z. öst. Gym. 1862, 320-321; Šubic, Z. öst. Gym. 1864, 528 82 Šubic, Lehrbuch 1861, 345 83 Šubic v drugi izdaji iz leta 1867 na str. 17, v tretji izdaji iz leta 1874 na str. 26 84 Robida, 1863, 463 86 Sekulic, 1874, 110 87Šubi~evo poro~ilo v Wien. Ber. napak navaja z letnico 1861 namesto 1862 (Sekulic, 1874, 111). 88 Šubic, Zeitschrift für die österreichischen Gymnasien (Zeit. gymn.) 1862, 321 89 Sekulic, 1874, 111; Muljevic, 1973, 334 ^^imponderabel (Šubic, 1862, 230) 91 Šubic, Lehrbuch 1874, 26, 460, 524, 540, 541 92 Šubic, Rad 1874, 1-2 93 Sekulic, 1874, 111 94 Sekulic, 1874, 111 95 Sekulic, 1874 111 scence. Stokes je domneval, da je sila v enostavnem razmerju z odmikom delca snovi od ravnovesne lege. Odvisna je od sestave etra in razdalje med molekulami snovi, amplituda nihanja pa je neskončno majhna v primerjavi z velikostjo molekul. Nihajni čas molekul je drugačen od nihajnega časa delcev etra, frekvenca fluorescirane svetlobe pa se zniža zaradi zmanj{anja amplitude.96 Anders Jonas Ängström je leta 1853 neodvisno od Stokesa opravil podobne poskuse, vendar je pri{el do nasprotnih ugotovitev. Po njem bi morali atomi etra nihati celo oktavo vi{je in bi imela fluorescenčna svetloba zato vi{jo frekvenco od absorbirane.97 Josip Torbar (* 1824; t 1900), profesor fizike in prirodopisa na vi{ji realki v Zagrebu, je v razpravi Sjeverna zora zagovarjal Olmstedovo teorijo o kozmičnem izviru severnega sija; zavračal je teorijo Augusta de la Riva o elektriki kot povzročiteljici severnega sija.98 Naslednje leto je Teslov profesor Sekulic objavil razpravo o električni naravi severnega sija: Polarna zora kao u~inak zemaljske munjine.'9'9 Sekulic je Torbarju nasprotoval in je sestavil celo lasten stroj za laboratorijsko tvorbo severnega sija in Slika 4: Sedma skupina slik s Sekulicevimi skicami magnetov (Sekulic, 1874). zadnjem desetletju življenja tako zelo oddaljilo od modernega razvoja fizike. V svojih dunajskih predavanjih ni omenjal ne Plancka (1900) ne Einsteina (1905) in se je tako zaprl za okope klasične fizike, ki jih je prav sam najbolj pomagal podirati! Tesla je bil blizu Boltzmannovemu mnenju, saj ni sprejel Seku-licevega mnenja, ko je leta 1891 trdil, da eter, povezan s snovjo, lahko imenujemo elektriko, čeprav ji ni naravnost enak. Tesla je električni naboj imel za stanje napetosti etra, podobno kot liverpoolski radijski pionir Oliver Lodge, ki je eno leto po Teslu dne 14. 8. 1894 uprizoril prenos radijskih valov med svojim oxfordskim predavanjem kot kronsko potrditev uporabnosti novega pripomočka za sporazumevanje na daljavo. Tesla ni odobraval Einsteinove izločitve etra kot odvečnega nepotrebnega medija v relativnostni teoriji.95 3.3 Severni sij in fluorescenca Raziskovanje iskrenja in strel je Sekulica v Teslovih dija{kih letih pripeljalo k preučevanju fluore- Slika 5: Portret Teslovega srednješolskega profesorja in rojaka Martina Sekulica z lastnoročnim podpisom 95Dadic, 1982, 2: 310-311 96Sekulic, 1871, 80; Še{ic, 1996, 58 97Sekulic, 1871, 80; Kayser, 1908, 866 98Torbar, 1871 XI te y .»■/. /i \ J X .vfl j .m' 9 S! A( . .1 0 * " m ti 0 *• r _ -J ( # p «■/ /» :«» r' / L. ^ - - J Slika 6: Tretja skupina Sekulicevih ponazoritev molekul Slika 7: Četrta skupina Sekulicevih ponazoritev molekul (Sekulic, 1874) (Sekulic, 1874) spektralno analizo njegove svetlobe,100 ki ga je gotovo uporabljal Sekulicev neformalni asistent Tesla. Ta je domislico pozneje mnogokratno pove~al s povzro~a-njem strel v Colorado Springsu. Sekulic se je skliceval na zelo zgodnje domneve o elektri~ni naravi vremenskih pojavov, vklju~no s poro~ilom o rde~em dežju Edmunda Halleyja iz leta 1731 in idejami Benjamina Franklina.101 Po De la Rivovi in sorodnih teorijah naj bi bil severni sij podobna oblika elektri~nega praznjenja kot blisk, kar je Sekulic (1872) dokazoval tudi z enako spektralno analizo obeh pojavov. Za Sekulicevo raziskovanje severnega sija in vijoli~ne svetlobe Sonca se je v osebnem pismu pozanimal astrofizik, kristalo-graf, elektrotehnik, geolog in spektroskopist William Garrow Lettsom (* 1805 Fulham; t 14. 12. 1887).102 Lettsom je zaslovel že leta 1858, ko je skupaj z Gregom Robertom Philipsom (* 1826; t 1906) objavil dobro dokumentirano odmevno zgodovino angle{ke geologije. Lettsom je bil diplomat v Evropi in Južni Ameriki do leta 1869; nato se je upokojil. Bil je ~lan Kraljeve astronomske družbe v Londonu od leta 1849, v ~asu Teslovega {tudija pri Sekulicu pa je sredi 1870. let raziskoval predvsem minerale z njihovimi opti~ni-mi lastnostmi vred in rep kometa, vidnega leta 1882. Lettsomov poseg je povzel tajnik JAZu Josip Torbar na slavnostni seji JAZu kot odkritje ultra-vijoli~nih žarkov v spektru Sonca.103 Ob Sekulicevo iz hrva{~ine prevedeno teorijo interference104 se je dne 15. 8. 1873 obregnil u~enec Gustava Roberta Kirch-hoffa Friedrich Wilhelm Feussner (* 1843; t 1928) v tedanji najpomembnej{i nem{ki fizikalni reviji.105 Marbur{ki univerzitetni predavatelj kineti~ne teorije plinov med letoma 1887-1901/1902 Feussner je zagotavljal, da je Sekulicevo interferenco že sam opazil; vendar mu ni {lo za prioriteto, temve~ je 99 Sekulic, 1872, Rad; Sekulic, 1877/78); Sekulic, Rad 1872 100Dadic, 1982, 2: 257-258; [e{ic, 1996, 62 101[e{ic, 1996, 61, 76 102Napa~no Lettson (Dadic, 1982, 2: 258) 103 Torbar, izvje{taj sa Sve~ane sjednice. RAD 25, 1873, 252; [e{ic, 1996, 64; Muljevic, 1973, 333 104 Sekulic, 1873, 126-128 105 Feussner, 1873, 561-564 predvsem dopolnil Sekuliceva opažanja.106 Feussner se je zavzemal za veljavo valovne teorije svetlobe in je v njen prid pozneje navajal celo prispevek Boškovice-vega učenca Karla Benvenutija (* 1716; t 1789).107 Takšni mednarodni odmevi tehtnih Sekulicevih objav so nedvomno vzbujali občudovanje Tesla in sošolcev. Robida se je obregnil ob R. Clausiusov entropijski zakon, Šubic pa je svoje najodmevnejše objave posvetil kritiki Boltzmannovega H-teorema leta 1872 v okvirjih nastajajoče statistične mehanike. Za njima je še Sekulic vstopil na majava tla teorije s trditvijo, da je elektromotorna sila oziroma energija voltove baterije sorazmerna proizvedeni toploti. Sekulicev sklep je bil v skladu s prijateljem Hansom Petrom J0rgenom Juliusom Thomsenom (* 1826; t 1909) iz univerze Kopehagen, pač pa v nasprotju z nekaterimi poskusi nekdanjega direktorja münchenske Politeh- nike Wilhelma von Beetza (* 1822; t 1886) in dunajskega profesorja in vodjo fizikalnega instituta Franza Serafina Exnerja (* 1849; t 1926).108 Sekuliceva trditev je bila posplošitev Thomsen-Berthelotovega principa, ki ga je Thomsen postavil leta 1854, Marcellin Bertelot pa dopolnil leta 1864 s termično teorijo afinitete. Tolikšno odkritje pa je bilo prevelik zalogaj za srednješolskega profesorja Seku-lica; čeprav ga je smel objaviti v Zagrebu, so na Dunaju in v Leipzigu priobčili kvečjemu povzetke.109 Nemudoma po Sekulicevi zagrebški objavi je namreč Hermann Helmholtz v Berlinu leta 1882 dokazal, da afinitete ne določa toplota kemijske reakcije, temveč maksimalno delo pri reverzibilno izpeljani reakciji. Seveda je Sekulic odtlej znanstveno obmolknil in postal toliko glasnejši v politiki. 106Feussner, 1873, 561 107 Feussner, 1877, 323 108 Sekulic, 1881, 171-172; šešic, 1996, 72 109 Sekulic, 1881, 190; Sekulic, 1878 Anzeiger, 129 DRUŠTVENE NOVICE 20. MEDNARODNO ZNANSTVENO SREČANJE »VAKUUMSKA ZNANOST IN TEHNIKA« Društvo za vakuumsko tehniko Slovenije je 9. in 10. maja 2013 organiziralo jubilejno, 20. mednarodno znanstveno srečanje z nazivom »Vakuumska znanost in tehnika«. Gre za redna letna srečanja raziskovalcev in tehnologov, ki se ukvarjajo z raziskavami bazičnih procesov pri znižanem tlaku in uporabi vakuumskih tehnik in tehnologij. Tokrat smo za srečanje izbrali posestvo Brenholc v Jeruzalemu v Slovenskih goricah. Na srečanju smo obravnavali novosti na področjih vakuumske znanosti in tehnologij, tehnik za analizo površin, tankih plasti in prevlek, plazemske znanosti in tehnologij, elektronskih materialov in vakuumske metalurgije. uradni jeziki srečanja so bili angleščina, slovenščina in hrvaščina. Mednarodnemu programskemu odboru sta predsedovala predsednika slovenskega in hrvaškega vakuumskega društva, prof. dr. Miran Mozetič (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana) in dr. Slobodan Miloševic (institut za fiziku, Zagreb). Člani odbora pa so bili: doc. dr. Janez Kovač (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana), prof. dr. Monika Jenko (inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana), doc. dr. Miha Čekada (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana), dr. Marko Kralj (institut za fiziku, Zagreb), dr. Maja Buljan (institut Ruder Bo-škovic, Zagreb), prof. dr. Ante Bilušic (Prirodoslov- no-matematički fakultet, Sveučilište u Splitu) in prof. dr. Mladen Petravic (Odjel za fiziku, Sveučilište u Rijeci). Mednarodni programski odbor je na srečanje povabil predavatelje, ki so se v zadnjih nekaj letih izkazali s pomembnimi dosežki na prej navedenih področjih. Spisek vabljenih predavateljev in naslovi njihovih predavanj so navedeni v spodnjih vrsticah. Vodenje mednarodnega organizacijskega odbora je prevzela dolgoletna članica in blagajničarka našega društva, doc. dr. Alenka Vesel (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana), člani pa so bili dr. Peter Panjan (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana), dr. Darko Resnik (Fakulteta za elektrotehniko, univerza v Ljubljani), dr. Janez Setina (inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana), dr. Damir Sokčevic (institut Ruder Boško-vic, Zagreb), dr. Nikša Krstulovic (institut za fiziku, Zagreb), dr. Martin Lončaric (institut Ruder Boškovic, Zagreb) in doc. dr. željko Skoko (Prirodoslovno-mate-matički fakultet, Sveučilište u Zagrebu). Predsedovanje lokalnemu organizacijskemu odboru je prevzela Nina Recek, pri delu pa so ji pomagali naslednji člani DVTS: Gregor Primc, Gregor Filipič, dr. ita Junkar, dr. Kristina Eleršič, dr. Martina Modic, Tatjana Filipič in Metod Kolar. Slika 1: Udeleženci 20. mednarodnega znanstvenega srečanja »Vakuumska znanost in tehnika« Organizacija je bila na izjemno visokem nivoju, prav tako pa tudi predavanja vabljenih predavateljev. Dne 9. 5. 2013 smo organizirali postersko sekcijo, v okviru katere so udeleženci predstavili 29 prispevkov. Srečanje je potekalo v delovnem in sproščenem ozračju. Posamezni udeleženci so ga izkoristili za sklepanje novih poznanstev in obsežne razprave o novostih na področju vakuumske znanosti, tehnike in tehnologij, kakor tudi uporabe vakuumskih tehnik za sintezo in karakterizacijo novih materialov s poudarkom na materialih nanoskopskih dimenzij in uporabi vakuumskih tehnologij v industriji, biologiji in medicini. Prihodnje srečanje te vrste bodo organizirali hrvaški kolegi predvidoma maja 2014. Spisek vabljenih predavateljev in naslovi predavanj: • dr. Nikša Krstulovic (institut za fiziku, Zagreb): Underwater laser synthesis of nanoparticles • dr. Rok Zaplotnik (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana): E- and H-mode in low pressure inductively coupled plasma discharges • dr. uroš Maver (Medicinska fakulteta, univerza v Mariboru): Advanced cellulose-based materials for efficient wound treatment • doc. dr. Marija Gorjanc (Naravoslovnotehniška fakulteta, univerza v Ljubljani): Plasma modified textile surfaces • dr. Zdravko Siketic, Time-of-flight secondary ion mass spectrometry with MeV heavy ion beams (MeV SIMS) • doc. dr. Janez Kovač (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana): New ToF-SIMS spectrometer at Jožef Stefan institute • Robert Peter (Centar za mikro i nano znanosti i tehnologije, Sveučilište u Rijeci): Characterisation of defects in boron nitride nanotubes by high-resolution X-ray absorption spectroscopy prof. dr. Franc Zupanič (Fakulteta za strojništvo, univerza v Mariboru): Performance of focused ion beam (FIB) dr. Aleksander Drenik (institut »Jožef Stefan«, Ljubljana): Formation of ammonia on glass walls in an ICP RF plasma system dr. Predrag Lazic (institut Ruder Boškovic, Zagreb): Materials genome - search for water splitting materials dr. Tadej Kokalj (inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana): Surface structuring with laser direct imaging (LDI) doc. dr. Damir Pajic (Prirodoslovno-matematički fakultet, Sveučilište u Zagrebu), Slow magnetic relaxation in the multiferroic K3FesFjs and other systems dr. Marjetka Conradi (inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana): Composite coatings for steel-substrate corrosion protection Marin Petrovic (institut za fiziku, Zagreb), Understanding intercalation of epitaxial graphene dr. Martin Lončaric (institut Ruder Boškovic, Zagreb): Plasmonics of noble metal nanoparticles prof. dr. Miran Mozetič Slika 3: Dr. Nik{a Krstulovi} z Instituta za fiziku v Zagrebu je predaval o sintezi nanodelcev v teko~inah. J • / Slika 2: Članica lokalnega organizacijskega odbora Tatjana Filipi~ (levo) in predsednica tega odbora Nina Recek (desno) za registracijsko mizo Slika 4: Predsedujo~i tematskega sklopa, dr. Slobodan Miloševi} (desno) predstavi dr. Roka Zaplotnika, ki je predaval o radiofrekven~nih sklopitvah plazme. Slika 5: Dr. Uroš Maver z Medicinske fakultete Univerze v Mariboru je predstavil dosežke na področju izboljšanja lastnosti materialov za kronične rane. Slika 8: Doc. dr. Janez Kovač z Instituta »Jožef Stefan« v Ljubljani med predstavitvijo nove naprave za analize površin Slika 6: Doc. dr. Marija Gorjanc z Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani je predavala o vakuumskih tehnikah za izboljšanje funkcionalnih lastnosti tekstilij. Slika 9: Robert Peter s Centra za mikro- in nanoznanosti in tehnologije Univerze na Reki predava o analizi nanodelcev z rentgensko absorpcijsko spektroskopijo. Slika 7: Dr. Zdravko Siketic z Instituta Ruder Boškovic v Zagrebu je predstavil uporabo visokoenergijskih ionov za analize sodobnih materialov. Slika 10: Prof. dr. Franc Zupanič s Fakultete za strojništvo Univerze v Mariboru (levo) in predsedujoči tematskega sklopa, dr. Milorad Milun, z Instituta za fiziku v Zagrebu Slika 11: Dr. Aleksander Drenik z Instituta »Jožef Stefan« v Ljubljani je predstavil dosežke na interakcije plinske plazme s stenami fuzijskih reaktorjev. Slika 14: Doc. dr. Damir Pajic z Oddelka za fiziko Univerze v Zagrebu je predaval o magnetni relaksaciji nanomate-rialov. Slika 12: Dr. Predrag Lazic z Instituta Ruder Boskovic v Zagrebu je predstavil nove materiale za pridobivanje vodika z uporabo fotokemijskih postopkov. Slika 15: Dr. Marjetka Conradi z Instituta za kovinske materiale in tehnologije v Ljubljani je predstavila izvirno metodo za protikorozijsko zaščito kovin. i Slika 13: Dr. Tadej Kokalj z Instituta za materiale in tehnologije v Ljubljani razlaga nanostrukturiranje površin z lasersko obdelavo fotorezistov. Slika 16: Marin Petrovič z Instituta za fiziku v Zagrebu je predaval o grafenu. OBČNI ZBOR DRUŠTVA ZA VAKUUMSKO TEHNIKO SLOVENIJE 23. MAJA 2013 Dne 23. maja je bil v prostorih in{tituta za kovinske materiale in tehnologije volilni občni zbor Dru{tva za vakuumsko tehniko Slovenije. udeležilo se gaje 23 članov dru{tva. Po začetnih formalnostih (izvolitev delovnega predsedstva, zapisnikarja in overiteljev) je dosedanji predsednik, prof. dr. Miran Mozetič, predstavil raz-{irjeno poročilo o delu dru{tva v preteklem mandatu (2007-2013). Sledila so poročila blagajničarke in nadzornega odbora s kratko razpravo. V skladu z določbami statuta o volitvah bodočega predsednika je vodenje dru{tva prevzel doc. dr. Janez Kovač, ki je bil v to funkcijo že izvoljen pred {estimi leti. Ta določba je bila sicer pred leti vpeljana po vzoru iuVSTE, vendar je bila večina članov izvr{nega odbora mnenja, da ni najbolj primerna za na{e dru{tvo. Zato je novi predsednik ob predstavitvenem govoru predstavil predlog sprememb statuta DVTS, po katerem bi predsednika v prihodnje volili sproti. Dodanih je bilo {e nekaj določb o nadome{čanju predsednika ter manj{i popravki, ki jih zahteva zakonodaja. Predlog sprememb statuta je bil sprejet soglasno. Občni zbor je {e izvolil novo vodstvo dru{tva, ki ga odslej sestavljajo: • doc. dr. Miha Čekada, dr. Robert Rozman, dr. Matjaž Godec, dr. Jože Gasperič, prof. dr. Franc Zupanič, dr. Bojan Jenko, prof. dr. Monika Jenko, doc. dr. Janez Kovač, prof. dr. Miran Mozetič, dr. Vincenc Nemanič, dr. Peter Panjan, mag. Andrej Pregelj, dr. Drago Resnik, dr. ita Junkar, Slavko Žižek in dr. Barbara Šetina - Batič (izvr{ni odbor); dr. igor Belič, doc. dr. uro{ Cvelbar in dr. Darinka Kek Merl (nadzorni odbor); doc. dr. Marta Klanj{ek Gunde, Marjan Drab in mag. Melita Murko - Jezov{ek (častno razsodi{če). doc. dr. Miha čekada Slika 1: Trije zapovrstni predsedniki (z leve proti desni): dr. Janez Setina (predprejšnji predsednik), doc. dr. Janez Kovač (aktualni predsednik), prof. dr. Miran Mozetič (prejšnji predsednik) Slika 2: Udeleženci občnega zbora PREGLED KONFERENC V LETIH 2013/2014 The European corrosion congress - EUROCORR 2013 1.-5. september 2013, Estoril, Portugalska (rok za povzetek: 12. januar 2013) eurocorr2013.org International conference on diamond and carbon materials 2013 2.-5. september 2013, Riva del Garda, Italija (rok za povzetek: 1. april 2013) www.diamond-conference.elsevier.com 15h Annual conference YUCOMAT 2.-6. september 2013, Herceg Novi, Črna gora (rok za povzetek: 1. maj 2013) www.mrs-serbia.org.rs European congress and exhibition on advanced materials and processes - EUROMAT 2013 8.-13. september 2013, Sevilla, Španija (rok za povzetek: 31. januar 2013) euromat2013.fems.eu 64th Annual meeting of the International society of electrochemistry 8.-13. september 2013, Santiago de Queretaro, Mehika (rok za povzetek: 21. marec 2013) annual64.ise-online.org/general/dates.php Nuclear energy for new Europe - NENE 2013 9.-12. september 2013, Bled, Slovenija (rok za povzetek: 31. maj 2011) www.nss.si/nene2013 19th International vacuum congress, IVC-19 vključuje tudi : - International conference on nanoscience and technology - ICN+T 2013 - 5th international conference on solid surfaces -ICSS-15 - Innovations in thin films processing and characterisation - ITFPC 2013 - Magnetron, ion processing & arc technologies European conference - MIATEC 2013 - 19th international conference on plasma processes -CIP 2013 - Reactive sputter deposition - RSD 2013 9.-13. september 2013, Pariz, Francija (rok za povzetek: 15. januar 2013) www.ivc19.com European materials research society fall meeting - EMRS 16.-20. september 2013, Varšava, Poljska (rok za povzetek: 10. junij 2013) www.emrs-strasbourg.com 49h International conference on microelectronics, devices and materials -MIDEM 2013 vključuje tudi Workshop on Digital Electronic Systems 25.-27. september 2013, Kranjska Gora, Slovenija (rok za povzetek: 1. maj 2013) www.midem-drustvo.si/conf2013 3rd European symposium on photocatalysis - JEP 2013 25.-27. september 2013, Portorož, Slovenija (rok za povzetek: 14. junij 2013) www.photocatalysis-federation.eu 15th European conference on applications of surface and interface analysis - ECASIA 2013 13.-18. oktober 2013, Cagliari, Italija (rok za povzetek: 30. april 2013) people.unica.it/ecasia13 16th International conference on fusion reactor materials 20.-25. oktober 2013, Peking, Kitajska (rok za povzetek: 28. februar 2013) icfrm16.ustb.edu.cn 21. konferenca o materialih in tehnologijah 13.-15 november 2013, Portorož, Slovenija (rok za povzetek: 15. julij 2013) icmt21.imt.si OKVIRNA NAJAVA KONFERENC V LETU 2014 IUVSTA workshop: Plasma-assisted vapour deposition of oxide based thin films and coatings 6.-11. april 2014, Schloss Segau, Avstrija rok za povzetek: 15. oktober 2013 iuvsta72.unileoben.ac.at 4fh International conference on metallurgical coatings & thin films - ICMCTF 2014 28. april-2. maj 2014, San Diego, ZDA rok za povzetek: 1. oktober 2013 www2.avs.org/conferences/icmctf International conference on plasma surface 15^ Joint vacuum conference - JVC-15 interactions 2014 26.-30. maj 2014, Kanazawa, Japonska rok za povzetek: 9. december 2013 psi2014.nifs.ac.jp Mednarodni znanstveni sestanek Vakuumska znanost in tehnika Hrva{ko-slovensko srečanje vakuumistov spomladi 2014, Hrva{ka rok za povzetek: (spomladi 2014) www.cro-vacuum.hr (domača stran dru{tva) European materials research society spring meeting - EMRS 26.-30. maj 2014, Strasbourg, Francija rok za povzetek: 16. januar 2014 www.emrs-strasbourg.com 3rd Austrian Symposium on Carbon Based Coatings 4.-5. junij 2014, Schloss Segau, Avstrija rok za povzetek: 31. oktober 2013 www.asmet.at/cbc2014 15.-20. junij 2014, Avstrija rok za povzetek: (začetek 2014) www.iap.tuwien.ac.at/oegv (domača stran dru{tva) 15'h International conference on thin films 13.-16. oktober 2014, Dubrovnik, Hrva{ka rok za povzetek: (jeseni 2013) www.ictf16.com 14th International conference on plasma surface engineering - PSE 2014 15.-19. september 2014, Garmisch-Partenkirchen, Nemčija rok za povzetek: 31. januar 2014 www.pse-conferences.net/pse2014.html