PRVE VAKUUMSKE ČRPALKE MED SLOVENCI
Stanislav Južnič	ZNANSTVENI ČLANEK
Univerza v Oklahomi, Oddelek za zgodovino znanosti, Norman, Oklahoma, ZDA / Občina Kostel, 1336 Kostel
povzetek
Iščemo zgodnje vakuumske črpalke, s katerimi so imeli opraviti na sedanjem slovenskem ozemlju v upanju, daje eno od njih med naše prednike zanesel pionir vakuumske tehnike, knez Janez Vajkard Turjaški. Z gotovostjo znamo dokazati zgolj slovenski delež pri raziskovanju zgodnjih parnih strojev, predvsem v režiji jezuitov Gruberjeve dobe. Geisslerjeve in poznejše katodne elektronke so nedvomno Slovence spravile v stik z vakuumskimi črpalkami, podobno kot se je pripetilo drugim evropskim ljudstvom.
Klju~ne besede: zgodovina vakuumskih črpalk, Slovenija, Janez Vajkard Turjaški, jezuiti, frančiškani, parni stroji, katodne elektronke
The First Air Pumps among Slovenians
ABSTRACT
The early air pumps in now Slovenian lands were put in the limelight. Did the pioneer of vacuum techniques, Prince Johann Weikhard Auersperg, bring one of them to his Slovenian manors? The Slovenian share of early steam engines research could be proved, especially with the Jesuits Grubers in mind. Geissler's and later vacuum tubes certainly connected Slovenians and all other European nations with modern air pumps.
Keywords: history of air pumps, Slovenia, Johann Weikhard Auerperg, Jesuits, Franciscans, steam engines, vacuum tubes
1 UVOD
V sodobnem svetu je vakuum del našega vsakdana pri pakiranju živil ali razsvetljavi; zato so tudi vakuumske črpalke številne. Njega dni pa seveda ni bilo tako, saj so bile vakuumske črpalke nekaj desetletij po izumu najdražji stroji na svetu. Pred tremi stoletji se je začela njihova množična proizvodnja pri Hauksbeeju v Londonu in pozneje pri Musschenbroeku v Leydnu; tedaj so tudi cene postale dostopnejše. Kje in kdaj so prvič pognali vakuumsko črpalko na danes slovenskem ozemlju?
Vprašanje nikakor ni lahko. Potovanju knjig namreč veliko laže sledimo kot izvozu strojev. Knjige so namreč od nekdaj visoko čislano tržno blago, tako da nad njihovo preprodajo bdijo državi zvesti davkarji. Malokdo bo knjigo zavrgel, saj vsak dobro ve, da jo je mogoče prodati z izkupičkom. S stroji pa je drugače: dokler delujejo, jih uporabljamo, ko jih lahko zamenjamo z učinkovitejšimi, jih z veseljem zavržemo. Stari stroji namreč do nedavna niso imeli tržne vrednosti in komaj danes skušamo zaščititi industrijsko dediščino kot pomemben poučen spomin. Hrvati so pri čuvanju svoje industrijske dediščine za korak dlje od
Slovencev, saj Reka z učinkovitim društvom Pro Torpedo in druga mesta naših sosedov skušajo nekdanje industrijske obrate spremeniti v spominska obeležja, iz katerih bi se lahko učili novih tehnoloških rešitev.
Zgodovina tehnologij nikakor ni brez haska; vseeno pa je po svetu mnogo več zbirk starih knjig, kot muzejev nerabnih strojev. Zato je veliko lažje dognati, kdaj je v Ljubljano prispela posamezna temeljna knjiga o vakuumskih tehnikah, kot pa ugibati, kdaj so Slovenci prvič pognali vakuumsko črpalko na domačih tleh. Kljub težavnemu raziskovanju pa skušajmo za bralke in bralce Vakuumista streti prav ta trdi oreh!
2 GUERICKEJEVI IZUMI MED SLOVENCI
Ljubljanski knez Janez Vajkard Turjaški (Auersperg) je bil poglavitni Guerickejev sodelavec in kritik. Seveda mu denarja ni manjkalo, prav tako pa je bil bogat njegov starejši brat Volf Engelbert, ki je kot deželni glavar v Ljubljani nekako združeval Pahorjevo in Türkovo funkcijo, če si lahko dovolimo sodobno primerjavo. Brata Turjačana sta v Ljubljani postavila na noge najboljšo zasebno knjižnico tistih dni. V svoji palači na prostorih sodobnega NUK-a sta imela tudi posebno sobo, polno nenavadnih tujih reči, kot je bilo tedaj v navadi med premožnimi izobraženci; v vihri poznejših stoletij je ta Bogu ugodna navada žal zamrla. Petični obiskovalci Ljubljane seveda niso zamudili priložnosti za ogled njune znamenite zbirke. Tako se nam je ohranilo kar nekaj opisov turjaških zakladov. Turjačan je imel Rubensa še posebej v časteh, saj sije v palači obesil vsaj eno od Rubensovih umetnin; seveda so tudi drugi Kranjci hranili Rubensova dela, med njimi pozneje Jožef Kalasanc Erberg v Dolu,1 vnuk Janezovega carinika. Nekatere stenske in stropne poslikave je v Turjačanovi ljubljanski palači opravil sloviti Almanach iz Antwerpna, približno v letu smrti Janezovega brata Volfa.2 Valvasor je med svojimi grafikami hranil Dürerjevega »Samson ubije leva« (1496-1497) v poznejšem odtisu, narejenem okoli leta 1600.3
Janezov brat Volf je nabavil Rubensovo v Antwerpnu izdano knjigo o arhitekturi; vendar iz knjižničarjevega zapisa ni povsem jasno, katero od
1SBL, 1: 164
2Murovec, Klemenčič, Breščak, 2005, 205
3Ubel, 1955, 9, 50
obeh tam izdanih knjig iz leta 1652 je imel v lasti; bržkone je nabavil kar obe. Rubens je bil v ~asteh tudi pri Galileijevi Akademiji dei Lincei, saj ga je zdravil njen ~lan Johannes Faber (Fabro).4 V dvoranah in dvainpetdesetih bivalnih sobah svoje pala~e sredi Ljubljane je Turja~an poleg slike Rubensa razstavil portreta cesarjev Ferdinanda III. in Leopolda I., bakroreze uspehov cesarja Karla V. ter številne orientalske dragocenosti; s turškimi in perzijskimi preprogami je prekril marmorna tla, nizozemske gobeline pa je razobesil po stenah. Ob pala~i je uredil vrt z južnim sadjem. V sobi z dragocenostmi je imel vojne trofeje, paleontološke najdbe in celo roko mumije. Inventar pala~e skupaj z 48 slikami so sestavili v zapuš~inskem inventarju prvega Turjaškega kneza vakuumista Janeza Vajkarda leta 1677,5 znova pa ob primopredaji njegovih vnukov leta 1762; stavbo je še posebej ob~udoval cesar Franc Jožef med obiskom Ljubljane julija 1883.6
žal nih~e od sodobnikov prvega kneza Turjaškega in njegovega brata ni omenjal morebitne vakuumske ~rpalke v turjaški knežji pala~i. Gurickejeva izvedba naprave ni bila le izjemno draga, temve~ jo je odlikovala tudi zajetnost in teža. Takšen stroj bi seveda bodel v o~i Ljubljan~ane in tako lahko vidimo le en vzrok za molk obiskovalcev o morebitnem vakuumu v turjaški pala~i: kljub prijateljstvu z Guerickejem Janez Vaj-kard ni dal pripeljati vakuumske ~rpalke v Ljubljano.
Janez Vajkard Valvasor se je svojih znanj kot mlad plemi~ nau~il predvsem med obiski pri Volfu Engel-bertu Turjaškemu. Ko je kon~al poglavitni del svojega vandranja po svetu, si je na Bogenšperku uredil prostore in knjižnico prav po turjaškem ljubljanskem vzoru. Je bila med njegovimi grajskimi zakladi tudi Gurickejeva, Boylova ali celo Huygensova vakuumska ~rpalka? Težko. Vsekakor je ni med Valvasorjevo zapuš~ino, popisano v Krškem.
Podobno kot Valvasor se je tudi Janez Danijel baron Erberg svojih prvih razmišljanj o znanosti navzel v pala~i Volfa Engelberta Turjaškega. Erbergov pravnuk, Jožef Kalasanc baron Erberg, je v marsi~em ponovil politi~no pot prvega kneza Janeza Vajkarda Turjaškega, saj je bil tudi Jožef Kalasanc vzgojitelj prestolonaslednika na Dunaju; pozneje se je nenadoma vrnil na Kranjsko. Jožef Kalasanc si je v še danes lepo ohranjenih paviljonih v Dolu omislil knjižnico in prvi muzej na Kranjskem, knjižnico je nad vhodom okrasil s pou~nim zapisom in vanjo shranil prenekatero knjigo o vakuumu - ali je v sosednem muzejskem paviljonu shranil tudi vakuumsko ~rpalko? Ve~ino Erbergovih knjig je Erbergov zet
pozneje prodal Rudolfinumu, današnjemu Narodnemu muzeju v Ljubljani. Posebnosti muzeja iz sosednjega paviljona pa so se razteple po vseh vetrovih. Medtem ko se je ohranil katalog Erbergovih knjig, pa popisa predmetov iz nekdanjega Erbergovega muzeja v Dolu ni na voljo ...
3 HAUKSBEEJEVE VAKUUMSKE ČRPALKE PRI LJUBLJANSKIH FRANČIŠKANIH
Vakuumska ~rpalka je povzro~ila prvovrstne filozofske spore med Aristotelovimi ali Descartesovimi privrženci in njunimi kritiki iz vrst Galileijevih ob~udovalcev moderne nove znanosti. Poglavitni znanilec novotarij je bil Francis Bacon, ki je, podobno kot Janez Vajkard Turjaški pol stoletja pozneje, leta 1621 kon~al politi~no delo v nemilosti in se posvetil znanosti. Janez je sorodnost svoje in Baconove usode ~util in je prav zato dal denar za prvi nemški prevod Baconovega dela; obenem si je ljubljansko pala~o okrasil s sliko padca Featona, ki ga je Zeus kaznoval s strelo.
Medtem je vakuumska ~rpalka v veš~ih Hauks-beejevih rokah ob za~etni Boylovi podpori postala del industrijske ponudbe. Guerinos, ki so ga brali ljubljanski fran~iškani, se je bolj poglobil v Gassendijev atomizem in poskuse z (Boylovo) pnevmatsko vakuumsko ~rpalko.7
Slika 1: Peto vprašanje o vakuumu iz Guerinosove knjige pri ljubljanskih frančiškanih (Guerinos, 1 729, 293; z dovoljenjem prof. dr. Mirana Speliča OFM).
4Freedberg, 2002, 283-284
5Žargi, 2002, 282; Radics, 1885, 28
6Radics, 1885, 227, 28, 29; Radics, 1878, 54
7 Guerinos, 1729, 4: 357, 360-361
4 MUSSCHENBROEKOVE LEYDENSKE ČRPALKE PRI LJUBLJANSKIH JEZUITIH IN FRANČIŠKANIH
Mrzli stric Jožefa Kalasanca Erberga, jezuitski profesor matematike in fizike Bernard Ferdinand Erberg, je pripeljal v Ljubljano prve vakuumske naprave, katerih popis nam je na voljo. Na sodoben način je opremil novi ljubljanski visokošolski fizikalni kabinet in ga leta 1752 napolnil s 55 eksperimentalnimi napravami, s katerimi je poudaril prav raziskovanje vakuuma.
V razpravi iz leta 1768, privezani k istočasno sestavljeni dialektiki, je ljubljanski frančiškan pisal o univerzalni fiziki kot naravoslovni znanosti. Polno okolje bi oviralo gibanje; zato razredčina sproti paradoksalno napolni tekoči vesoljni prostor. Poskusi z vakuumsko antilio so ovrgli domnevo o strahu pred praznoto. Ljubljanski frančiškanski pisec je natančno opisal velikosti posameznih delov črpalke, vendar vakuumistov ni našteval. Poudarjal je razširjenost vakuuma v naravi in pritrjeval atomistom v sporu med peripatetiki in zagovorniki vakuumu bolj naklonjenega Ptolemaja. Tresenje atomov je širilo vakuum med atomi. Raziskal je impulze po Newtonovi teoriji ob poskusih z leseno in svinčeno težko kroglo; obe imata enak upor, ki opeša v vakuumu ne glede na njuni gostoti.8 V zadnji sekciji seje spopadel s problemi teže zraka v povezavi s črpalko antilio pneumatico, opisano kot Guerickejev izum.
Nato je po vrsti nanizal devet poskusov, tudi za zaščito rastlin pred gnitjem; preučeval je Torricellijevo cev z živim srebrom v suspenziji. odgovore je iskal pri Pascalovih hribovskih opazovanjih in meritvami z ogromno cevjo višine 32 čevljev. Opisal je izdelavo antilie, poudarjal pomembnost teže zraka za delovanje sifona in ovrednotil Musschenbroekove meritve. Poznal je Huyghensovo (Hugenius) adhezijo vode, v ceveh pa je poleg živega srebra uporabljal tudi vino; verjel je v obstoj subtilnega etra med porami stekla ob živem srebru. Po Musschenbroeku je primerjal teže zraka, pare in vode, kar so počeli tudi drugi frančiškanski pisci tistih dni. Pri tretjem vprašanju se je lotil dvigovanja živega srebra v ceveh; poznal je tudi spreminjanje teže ob ekvatorju. Znova je omenil suspenzijo živega srebra, gotovo tistega iz Idrije. Naprave za merjenje tlaka in toplote je zgolj naštel (barometer, baroskop, manoskop, manometer, termo-skop (ali) termometer, higroskop ali higrometer); šele nato jih je opisal bolj natančno, začenši z barometrom. V nadaljevanju je z baroskopom opredelil spremembe teže zraka. Z manoskopom je določal gostoto zraka; termometer je napolnil z rujnim vinom po Musschen-
broekovih navodilih ali z idrijskim živim srebrom po predlogu Daniela Fahrenheita.
Drugi ljubljanski frančiškan je med letoma 1772-1774 sestavil splošno fiziko za pouk svojih študentov. Opisal je pore z vakuumom in razmišljal o samozadostnem ohranjanju vakuuma. Nasprotoval je tedanjemu navdušenju nad Gassendijem ali Epikurjem in opisal Torricellijevo cev, polno živega srebra. Dosežki vakuumskih črpalk so ga najbolj vznemirjali; ob ponovnem branju lastnega rokopisa jim ni dodal le stranskih opomb, temveč je moral nalepiti kar dodaten list, poln novoveških dognanj. Opisal je mnenja atomistov Levkipa, Demokrita, Epikurja in njihovih sodobnih dedičev, subtilno snov in fluidne molekule. Posebej ga je navdušila vakuumska črpalka Antilia pneumatica, s katero je Musschenbroek preizkušal lastnosti živega srebra; seveda je frančiškanski pisec obstoj vakuuma še zmeraj pogojeval z božjimi posegi. Dogajanje v Torricellijevi cevi in vakuumski črpalki je pojasnil z Newtonovimi in Lukrecijevimi atomi, ni pa se branil niti poskusov z vodo, vinom ali gorenjem sveče. Znal je črpati vakuum in je tako kljub citatom Jobove knjige iz stare zaveze nadomestil strah pred praznino s težo zraka. Vakuum je mogoč nadnaravno, čeprav ga kartezijanci črtijo; mogoče gaje uskladiti s posodobljenim naukom frančiškana Skota.9
Ljubljanski frančiškanski visokošolski pouk tedanjih dni se je v marsičem ravnal po tirolskih zgledih; zato so kupili 75 fizikalnih tez o telesih in 54 matematičnih tez, ki so jih morali zagovarjati študentje frančiškanskega profesorja Simona Lypnica Kapfererja v
Slika 2: Vprašanja o vakuumskih črpalkah na insbruskem izpitu pri Kapfererju, shranjenem pri ljubljanskih frančiškanih (Kapferer, 1778, 60-61, z dovoljenjem prof. dr. Mirana Speliča, OFM).
8 Anonimno, 1768, 2: 91 (Sectio 7: članek 2), 92, 94, 95
'Anonimno, 1772?, 44r (4: 9r), 44v, 45r-46r, 47r, 47v, 48r, 48v
Slika 3: Vakuumske črpalke v Ebertovi knjigi za mladino, ki jo hranijo ljubljanski fran~i{kani (Ebert, 1804, tabela slik 5; z dovoljenjem prof. dr. Mirana [peli~a, OFM).
samostanu Hale severno od Innsbrucka na Tirolskem. Simon je na sodoben na~in ponazoril vakuum v barometru in ~rpalkah,10 alkimije pa ni maral.11
5 SWEDENBORGOVE IZBOLJŠAVE PRI BARONU ZOISU
Emanuel Swedenborg je vsekakor objavil eno najbolj odmevnih in dragih knjig v treh zvezkih; @iga Zois jo seveda ni pozabil kupiti. Poznej{i kultni filozof Emanuel Swedenborg je {tudiral v Uppsali, leta 1724 pa je zavrnil tamkaj{njo ponudbo za matemati~no katedro, ~eprav je imel za seboj ve~ uspe{nih tehni{kih re{itev. V drugem delu je Swedenborg obravnaval železno rudo in jame na Švedskem, ogljik v povezavi z ognjem, vire železa in srebro. Na koncu je dodal plavž in pihalnik s plavžem,12 kot gaje pozneje izumil Zois. V zaklju~nem tretjem zvezku je dodal 89 bakrorezov, polnimi novih naprav za dvigovanje tovorov.13
Johann Jakob Ebert (* 1737; t 1805) je objavil {tevilne prirodoslovne u~benike,14 ki so jih brali baroni Erbergi in ljubljanski fran~i{kani. Ebert je leta 1768 postal doma~i u~itelj otrok ruskega ministra Teplova v Peterburgu. Grigorij Nikolaevi~ Teplov (* 1717; t 1779) je od leta 1747 vodil peterbur{ko akademijo v
Slika 4: Tekst in slike v Ebertovi knjigi za mladino, ki jo hranijo ljubljanski fran~i{kani (Ebert, 1804, 61 in tabla slik; z dovoljenjem prof. dr. Mirana [peli~a, OFM).
10Lypnica Kapferer, 1778, 61-62 teza 76
11Lypnica Kapferer, 1778, 58 teza 72; 64-65 teza 85
12	Swedenborg, 1734, 2: 12, 88, 145, 263, table slik I, VI, XI
13	Swedenborg, 1734, 3: 16-167, 191, 301, table slik 1, 2, 3, 7, 12
14Wilde-1486, NUK-8405, Lind, 1992, 373
imenu njenega predsednika Kirilla Razumovskega, katerega sorodnico je vdrugo poro~il, leta 1761 pa je pripeljal Katarino na prestol. Prepiral se je z Lomo-nosovim in oskrbel ruski prevod Christiana Wolffa, kar je utrlo pot poznej{emu Gruberjevemu vplivu na peterbur{ke akademike. Leta 1769 je Ebert postal profesor nižje matematike v Wittenbergu, leta 1784 pa je prevzel matemati~no katedro.
6 PRVI PARNI STROJI MED SLOVENCI
Parni stroji so bili prva resna preizku{nja uporabnosti nove vakuumske tehnologije, ~eprav je bistveni del parnega stroja seveda nadtlak. De Maillardovi parni stroji15 so med prvimi privlekli pozornost Ljubljan~anov. De Maillard je leta 1783 dobil nagrado Peterbur{ke akademije za opis parnih strojev v francoskem jeziku. Leta 1784 so knjigo ponatisnili. Leta 1800 je bil de Maillard dopisni ~lan Peterbur{ke akademije, leta 1817 pa je objavil knjigo o plovnih kanalih; kot podpolkovnik je bil leta 1783 direktor hidravli~nih del v monarhiji, kjer je nadomestil Slovenca Gabrijela Gruberja, ki je bil dotlej direktor vseh hidravli~nih del na habsbur{kih rekah z izjemo Donave. Tako je prav Gruber botroval nabavi De Maillardovih knjig za ljubljansko vi{je{olsko knjižnico.
De Maillard je bil francoskega rodu, vendar je služil v avstrijski vojski. Leta 1784 je bil avstrijski stotnik poro~nik, leta 1800 pa polkovnik cesarskih enot. V habsbur{ki armadi je služil skupaj z Gruberjevim {tudentom topni~arjem Jurijem Vego. Uvod knjige je za~el z opisom zgodovine parnih strojev Savaryja in Papina. Ugotavljal je, da so Angleži prvi sestavili parne stroje, le nekaj pa jih je bilo v drugih delih Evrope. Pri tem sploh ni omenil habsbur{ke monarhije, ki je o~itno nekoliko zaostajala.
V	prvem delu knjige je opisal parni stroj. Drugi del je obravnaval teorijo delovanja parnega stroja, bate in tla~ilke. Izra~unal je izkoristke naprav in posebej opisal izvedbo Du Bois-Bosuta v premeru 30,5 pouces (75 cm) z batom dolžine 6 ~evljev (2 m) in 32 kubi~nimi ~evlji praznega delovnega prostora. Prvi francoski Newcomenov parni stroj v mestu Fresnes, jugozahodno od Pariza, je leta 1735 zmogel kar 15 obratov na minuto; za tisto dobo kar zavidljiva hitrost.
V	tretjem delu knjige je De Maillard priredil svojo teorijo za sodobne naprave na pogon ognja. Stroji Saverya in Newcomba so v tem ~asu doživele že obilo
sprememb. Eden osnovnih problemov je bilo prepre-~evanje ohlajanja cilindra. Maillard ni omenil izbolj-{av Škota Jamesa Watta. Wattov izum je že leta 1769 presegel izkoristek Newcombovih strojev, do leta 1790 pa jih je povsem nadomestil; seveda je bila habsbur{ka monarhija nekoliko v zamudi.
De Maillard je izra~unal najve~je izkoristke in pove~ani tlak dvakrat ve~je koli~ine pare pri enaki prostornini. Seveda ni poznal poznej{ega Carnotovega idealnega parnega stroja, zato pa je objavil {tevilne bakroreze parnih strojev za dvigovanje uteži. Po De Maillardu se je zgledoval Entressfeld (Entersfeld) z Dunaja ob zasnovi parnika z delovnim nazivom Maschinenschiff, ki ga je Slovenec Gabrijel Gruber v najmanj dveh izvedbah preizkusil v naravi. Štajerska kmetijska družba je na~rt podprla, saj je bil Entressfeld njen ~lan.16 Iz poro~il gubernija razberemo, daje Gruber najprej dal zgraditi lesen nosilni model, o katerem so poro~ali cesarju Jožefu II. dne 7. 12. 1779;17 mati Marija Terezija je kmalu za tem umrla in si ni belila las s tak{nimi preglavicami. Gruber je na Muri pri Gradcu preizku{al nov tip plovila, ki ga je imenoval strojna ladja in je bržkone nanj postavil parni stroj; seveda ne težkega Newcombovega, temve~ raje Wattovega. Leta prevlade jadrnic so bila že {teta, ~eprav »nasprotnikom« prav tako ni {lo vse gladko, {e posebno, ko je leta 1821 na reki Dravi nesre~no potonil parnik Karolina.18
Ni mogo~e dokazati, da bi Gabrijel uporabljal parne stroje pri gradnji Guberjevega prekopa v Ljubljani, ~eprav bi mu prav pri{le tako za ~rpanje vode med izkopom kot za kopanje samo. Gabrijel Gruber je med prvimi sredi Evrope uporabljal nove vakuumske tehnologije, z mlaj{im bratom Tobijem pa sta zavrnila Darwinovo domnevo o mehanskem raztezanju plina iz rudni{ke parne ~rpalke, ki naj bi jemala toploto telesom v slova{ki Banski Štiavnici. Gruberja sta zagotavljala, da red~enje teko~ega kalorika samo zase vpliva na telesa v bližini, saj gostej{i zrak ne oddaja toplote okolici. Uporabila sta tri leta starej{e lastne meritve odvisnosti vreli{~a vode od zunanjega tlaka,19 in svoje raziskave iz leta 1790 o naelektrenih oblakih kot toplotnih izolatorjih.20 Z domnevo o mrzlih vi{jih delih ozra~ja je pojasnil nastanek to~e ob domnevno podoben plimovanju ozra~ja, kot ga opazimo pri oceanih.
Darwin je domneval, da raven živega srebra v barometru opredeljuje tlak spodnjih elasti~nih plasti zraka. Na tlak vpliva tudi dež, ki med padanjem
15 De Maillard, 1784
16StLA, R+K, K 83, Wasser Sachen, fasc. 34, 31 (3. 11. 1779)
17StLA, R+K, K 83, Wasser Sachen, fasc. 34, Dec 38 (26. 11. 1779), 1'-3'
18Sokolic, 1979, 99-100
19	Gruber, 1791, 190
20	Gruber, 1791, 192; Gruber, 1791 Betrachtungen über die Bestandtheile, 195-196, 203
spremeni količino ogljikove kisline v ozračju in z njo gostoto zraka. Gruber se je pri vzrokih za spreminjanje višine živega srebra v barometru ob deževju skliceval na svojo potopisno razpravo »pravkar« natisnjeno v Dresdnu; napisal jo je skupaj s sodelavci pri Znanstveni družbi v Pragi. Model ozračja je ponazoril z vakuumsko črpalko, kot jo je G. Gruber junija 1799 razstavil v prostorih Akademije v Sankt Peterburgu ob obilnem občudovanju ruskih dostojanstvenikov.
Kritiki Darwina se je v končni opombi h Gruberjevi razpravi pridružil še izdajatelj Gren, ki je pred tem natisnil prevod Darwinovih domnev. Po Grenu izgube toplote ob redčenju zraka ni mogoče pojasniti z mehanskimi pojavi v zraku na Darwinov način; pritegnil je Gruberjevi trditvi, da pojav povzroča toplotni fluid, imenovan kalorik.21 Gren in Gruber sta bila zaverovana v tedaj prevladujočo teorijo kalorika, medtem ko je bil Darwin bolj previden do Lavoisierje-vega kalorika. Gren in Gruber sta prisegala na dinamično teorijo Boškovica in Kanta in ne v atome; Gren je celo objavil priročnika fizike in kemije po idejah Immanuela Kanta.22 Gren je menil, da je novo Lavoisierjevo kemijo mogoče združiti s starejšim Stahlovim flogistonom; zato gaje kritiziral nasprotnik flogistona, Nemec švicarskega rodu Girtanner.23 Kalorik je našel svoj odmev tudi med Ljubljančani, ko je generalni guverner ilirskih provinc Marmont sprva trdno verjel, da se mu je v škofovi palači ob Stolnici posrečilo kalorik celo stehtati; ubogi ljubljanski škof se je moral ta čas seveda izseliti drugam.
Gruber in Darwin sta se lotila adiabatnih pojavov zato, ker so prav z njimi pojasnjevali njima ljube meteorološke pojave. Chaptal24 je leta 1790 poročal o Cullenovem raziskovanju zračne črpalke, vendar je pojav pomotoma pripisal izparevanju.25 Švicar Pictet,26 znan po raziskovanju odboja infrardečih žarkov, je leta 1792 je raziskal adiabatne pojave ob nastajanju megle pri antičnem Heronovem reakcijskem vakuumskem gorilniku, ki so ga nabavili tudi ljubljanski jezuiti leta 1755. Pictet je po teoriji kalorika menil, da se toplota izloči iz plina kot voda iz gobe. Bil je Saussurejev učenec in prijatelj, po njem pa je tudi prevzel katedro za filozofijo na univerzi v ženevi;27 bil bližnji prijatelj grofa Rumforda,28 podobno kot naš Jurij Vega, sodeloval pa je tudi s prijateljem žige Zoisa Deodat de Dolomieujem. Sin lekarnarja Chaptal je bil sprva
zdravnik ter profesor kemije v Montpellierju; med letoma 1800 in 1804 je kot Napoleonov notranji minister krojil novo evropsko politiko skupaj z jezuitskim generalom Gabrijelom Gruberjem.
Delametherie je objavil Pictetove ideje, čeprav ni razumel hlajenja z dodajanjem majhnih količin vode v vakuumsko posodo. Delametherie je adiabatno ohlajanje videl podobno izparevanju etra, kar je bila Chapta-lova in ne Pictetova pot. Delametherie je bil iz pomembne francoske rodovine v La Clayette, leta 1800 pa je prevzel katedro za naravoslovje na pariškem Francoskem kolegiju. Njegovo napako je popravil rudarski inšpektor Arsene Nicolas Baillet na rudarski šoli v Parizu. V dveh vzporednih poročilih je dojel pomen Pictetovega odkritja in ga povezal z opisi rudniške črpalke v Schemnitzu, današnji Banski Štiav-nici. Sprejel je domnevo Adaira Crawforda (* 1749; t 1795), da kapaciteta plina narašča z zmanjševanjem gostote. Mladi nemški poet in novelist Ludwig Achim von Arnim (* 1781; t 1831) je kot študent matematike v Göttingenu povzel dotedanje dosežke. Nekdanji duhovnik in Jakobinec Jacques Michel Coupe je z adiabatnimi pojavi skušal pojasniti nedavni nenadni večdnevni mraz in vročino v Franciji, podobno kot pred njim Darwin; globalno ohlajanje tako ni zgolj muha današnjih dni. Mollet (* 1756; t 1829) iz Aixa, profesor fizike na centralnih šolah, poznejši univerzi v Lyonu, je med redkimi navajal Coupejeva raziskovanja; Francozi se niso pretirano posvečali adiabatnim pojavom pred Laplaceovim in Biotovim računom hitrosti zvoka v zraku.29
John Dalton (* 1766; t 1844) je z natančnimi poskusi ponovno predstavil celotni Pictetov problem. Dvig temperature pri širjenju v prazen prostor je po principih glasgowskega profesorja Williama Irvina (* 1743; t 1787), dopolnjenimi s teorijo kalorika, pojasnil z večjo specifično toploto vakuuma od specifične toplote enake prostornine zraka. Domneva je bila ovržena z resda napačnimi meritvami Frangoisa Delarocha (* 1775; t 1815) in Jacquesa Etienneja Berarda (* 1789; t 1869) leta 1812, ki jih je pomotoma nagradila pariška akademija;30 njuno stranpot je z raziskovanjem specifičnih toplot plinov pomagal razkriti Poljanec Simon Šubic, ki je prvi med Slovenci raziskoval nevarnosti eksplozij parnih kotlov. Problem si je s pridom ogledal kar doma, saj so prvi parnik na
21 Gruber, 1791, 197
22Solovjev, 1983, 399; Lind, 1992, 318, 364-365, 375
23	Christoph Girtanner (* 1760; t 1800)
24	Jean Antoine Claude Chaptal grof de Chanteloup (* 4. 6. 1756 Nogaret; t 30. 7. 1832 Pariz)
25	Fox, 1971, 49, 79
26	Marc Auguste Pictet (* 1752; t 1825)
27Fox, 1971, 51
28	Benjamin Thomson grof Rumford (* 1758; t 1814)
29	Fox, 1971, 52, 79-81
30Fox, 1968, 191, 196; Kuhn, 1958, 134-135
slovenskem etničnem ozemlju preizkusili že leta 1818 v Trstu, ducat let pozneje pa je češki Nemec Josef Ressel (* 1793; t 1857) Tržačanom kazal poskuse z vijakom.
Leta 1835 so postavili prvi parni stroj v ljubljansko cukrarno; čez pet let je prvi parnik rohnel po Ljubljanici z močjo 14 KS. Zaradi dobre uprave in prizadevanj vnukov prvega kranjskega vakuumista Janeza Vajkarda Turjaškega je bila njihova graščina Kočevje v 19. stoletju za Ljubljano eno najnaprednejših industrijskih središč na Kranjskem. Leta 1840 je Pugster postavil parni stroj v kočevski Glažuti, kjer so Janezovi pravnuki vodili steklarno med letoma 1837 in 1852; leta 1870/71 so tam postavili parno žago, leta 1844 pa je bila na prostorih današnje avtobusne postaje blizu hotela v Kočevju postavljena prva parna žaga z mlinom na Kranjskem in druga v slovenskem prostoru; brnela je z močjo 20 KS. Janezov pionirski duh je njegovim dedičem pomagal krojiti prevrat v domači rabi vakuuma parnih strojev.
7 GEISSLERJEVE, CROOKESOVE, RENTGENSKE IN BRAUNOVE KATODNE ELEKTRONKE
Parni stroj je bil nekakšen uvod v zmagoslavje vakuumskih tehnologij, ki je sledilo Geisslerjevemu izumu katodne elektronke. Poleg Ljubljane so katodne elektronke zgodaj kupovali tudi Koprčani, med njimi drag gumijasti balon s pipo iz medi, bržkone namenjen za raziskovanje plinov, in Ruhmkorffov induktor, ki so ga praznili skozi elektronko Heinricha Geisslerja, nabavljeno leta 1870 za ceno 3 fl. V letih 1897 in 1907 so nabavili nove Geisslerjeve elektronke, nazadnje kot pouku prirejeno zbirko. Leta 1905 so dobili radiotelegrafski Marconijev aparat, leta 1907 in 1908 pa rentgenski aparat skupaj s Crookesovo ter Hittorfovo elektronko za poskuse s pravkar odkritimi žarki ali delci.31
Leta 1883 je Šantel sestavil vakuumsko črpalko, ki jo je leta 1886 in 1887 njegov svak Boltzmann v Gradcu upošteval pri svojih poskusih z Geisslerjevimi cevmi. Šantel je kupil Toplerjev model vakuumske črpalke s curkom živega srebra. obenem mu je sedmošolec Lovisoni Vulmar sestavil in podaril Frikov aparat za priročno razrezovanje steklenih cevi, primernih za izdelavo domače črpalke.
Šantlel je omenil Torricellija, Toplerja in Geisslerja, ki je leta 1854 v Bonnu dosegal tlak 0,01 mm Hg. Toplerje bil v Bonnu od leta 1859 nastavljen kot kemik na Landwirtschaftsakademie Poppelsdorf;
leta 1862 je sestavil enostavno barometrsko zračno črpalko za visoki vakuum brez pip, ventilov ali odvečnega prostora. Ta naprava se je udomačila na vseh fizikalnih institutih, tudi pri Šantlu v Gorici. S Toplerjevo črpalko je bilo mogoče za štirinajstkrat znižati tlak Geisslerjeve črpalke. Med letoma 1868 in 1876 je bil Topler profesor fizike v Gradcu. Toplerjev Fizikalni institut v Gradcu je bil ob odprtju leta 1875 največji na nemškem govornem področju in je vplival na sosednje slovenske dežele. Šantel je bil Boltz-mannov svak in občasni sodelavec, Topler pa Boltz-mannova poročna priča; tako sta se seveda tudi Šantel in Topler dobro poznala.
Šantlova črpalka za opazovanje razelektritev v vakuumu se je izognila slabi tesnitvi ob ventilih in krhkosti tanke steklene stene vakuumske cevi, ki se je pogosto vdala prevelikim tlakom. Šantlovo pozornost je pritegnila fizikalna revija o visokem vakuumu, nastalem za odtekanjem živega srebra; v njem je bilo mogoče elektrodi močno naelektriti.
Antona Urbasa so leta 1876 zanimale Geisslerjeve cevi, električne barve, električna luč in umetni ogenj.32 Resnični preboj pa je dosegel komaj ljubljanski baron Anton Codelli, ki je za katodne žarke že uporabil naziv elektron,33 čeprav je v tipkopisu za ameriški patent večkrat pisal tudi o odklonu katodnih žarkov.34 Izrecno je opisal transmiter iz dolge Geisslerjeve elektronke postavljen na isti ploskvi z osvetljenim difuznim reflektorjem iz stekla.35 Ljubljanski vakuum se je torej rodil vsaj na Kodeljevem, če odmislimo šolske poskuse Codellijevih predhodnikov.
8 SKLEP
žal ni mogoče prepričljivo dokazati, da si je prvi slovenski vakuumist, knez Janez Vajkard Turjaški, dal prinesti vakuumsko črpalko v Ljubljano, čeprav je bistveno pripomogel k prvim poskusom z njo. Kot je bilo pričakovati, so se Slovenci s prvimi vakuumskimi črpalkami seznanili bolj s tehnologijo kot med znanstvenimi snovanji. V prevratnem času francoske revolucije so med Slovence zašle prve knjige o parnih strojih; prav takrat je Slovenec Gabrijel Gruber na Muri preizkušal zgodnji parnik in skupaj z bratom komentiral zmrzovanje na izpuhu parne črpalke rudniških voda v slovaški Banski Štiavnici.
Zgodnji vakuumski poskusi tako niso imeli pravega odmeva v Ljubljani, čeprav je med Ljubljančani preživljal jesen njihov pionir, knez Janez Vajkard Turjaški. Tudi prve indrustrijsko naravnane vakuum-
31 Izvestja gimnazije Koper, 1907, str. 61
32Urbas, 1876, 27
33	Codelli, AS, šk.19, str. 16, slika 10 (danes bržkone izgubljena in ne ustreza abb. 10, ki kaže L. Weillerjevo zrcalno kolo)
34	Codelli, AS, šk.19, str. 75
35	Codelli, AS, šk.19, str. 67-68
ske črpalke lahko izpričamo le na šolah slovenskega narodnostnega ozemlja, stežka pa jih pripišemo posameznim izobražencem. Komaj Geisslerjev izum in očitne prednosti katodnih elektronk v elektrotehniki so omogočile množičen stik Slovencev s tehnologijo vakuumskih črpalk, ki traja še danes, ko imamo zanje vrhunske strokovnjake.
VIRI IN OKRAJ[AVE
Anonimno. 1768. Institutiones philosophiae ... In dei nomine tractatus ad universam physicam sive scientiam naturalem (privez k dialetiki iz istega leta). Rokopis (FSLJ-29 f 29). Anonimno. 1772? (Incipit) Physica generalis. Rokopis (FSLJ-13 i 68). Codelli, Anton. 1929-1935. Zapuščina. Arhiv Republike Slovenije, AS, škatla 19.
FSLJ - Knjige iz ljubljanske frančiškanske knjižnice. StLA - Štajerski deželni arhiv v Gradcu.
Wilde - Wilde, F. 1803. Catalogi Librorum Bibliothecae Publicae Lycei Labacensis in Ducatu Carnioliae. Alphabethisches literarisches Verzeichnis der in der Laybacher Lycealbibliothek vorhandenen Werke; Supplementum, Ljubljana, NUK. Rokopisni oddelek.
9 LITERATURA
Ebert. Johan Jacob. 1773. Nähern Bereichund zu den Physichen, und
mathematischen Wissenschaften. Frankfurt, Leipzig. Ebert, Johann Jacob (ur.). 1780. Unteweisung in den Anfangsgrunden der Naturlehre zum Gebrauch der Schulen. Leipzig: Christian Gottlieb Hertel.
Ebert. Johan Jacob (anonimno). 1804. Naturlehre für die Jugend zur Beforderung des Beobachtungs- und Forschungsgeistes in den Geschäften des bürgerlichen Lebens. Dunaj: Micahel Schwarz (Schmidbauer) (FSLJ-20 in 25 (na polici 20 k1 25)). Fox, Robert. 1971. The Caloric Theory of Gases From Lavoisier to
Regnault. Oxford: Claredon Press. Freedberg, D. 2002. The Eye, Chicago.
Gruber, Tobias. 1791. Bemerkungen über H. Erasmus Darwins Folgerungen aus Versuchen auf die Erzeugung der Kälte durch die mechanische Ausdehnung der Luft u.s.w. Journal der Physik 1 Heft S. 73, Gren's J. Phys. 3: 188-196.
Gruber, Tobija. 1790. Ueber die Bestandtheile der Atmosphäre in beziehung auf Dichtigkeit und Druck. Böhm. Ges. (NUK-160). Ponatis: 1790/91. Betrachtungen über die Bestandtheile der Atmosphäre in Beleihung auf Dichtheit und Druck. Neuere Abhandlungen der k. böhmischen Gesellschaft der Wissenschaften. Wien und Prag: Degen. 1/2: 187-206.
Guerinos, J.C. 1729. Clypeus philosophiae Thomisticae contra veteres et novos ejus impugnatores. Benetke: Paul Balleonium (FSLJ-3 e 27-33).
Kuhn, Thomas S. 1958. The Caloric Theory of Adiabatic Compression. Isis. 49: 132-140.
Lind, G., Physik im Lehrbuch 1700-1850. Zur Geschichte der Physik und ihrer Didaktik in Deutschland, Springer-Verlag, Berlin 1992.
Lypnica Kapferer, Simon. 1778. Theoremata philosophica... Oeniponte (Innsbruck) (FSLJ-9 d 92).
De Maillard, Sebastian. 1784. Theories des machines mues par la force de la vapeur de l'eau. Wienne et Strasburg.
Murovec, B., Klemenčič, M., Breščak, M. 2005. Almanach. Ljubljana.
Radics, Peter Pavel. 1885. Ernstes und Heiteres aus einer Cavalier-bibliothek, V: Bilder Oesterreichischer Vergangenheit und Gegenwart. Dunaj.
Radics, Peter Pavel. 1878. Die Hausbibliothek der Auersperge, V: Neuer Anzeiger für Bibliographie und Bibliothekwissenschaft. Dresden.
Sokolic, Davor. 1979. Rečno brodarstvo. Beograd: Tribina.
Solovjev, Ju. I. (ur.). 1983. Stanovlenie himii kak nauki. Moskva: Nauka.
Swedenborg, Emanuel. 1734. Principia rerum naturalium sive novorum tentaminum phaenomena mundi elementaris philosophice explicandi. Dresdae & Lipsiae: Frideric Hekeli (NUK-8914).
Tremel, Ferdinand. 1946. Schiffhart und Flösserei auf der Mur. Jahresbericht des Akademischen Gymnasiums in Graz. Graz 3-41.
Ubel, S. 1955. A. Dürer. Zagreb.
Urbas, Anton. 1876. Magnetismus, Elektrizität, Wärme und Licht (Magnetizem, elektrika, toplota in svetloba. Filozofično-fizikaličen načert. Laibach/Ljubljana: Samozaložba, J. Blasnikovi dediči.
žargi, Matija. 2002. Auerspergov knežji dvorec, V: Theatrum Vitae et Mortis Humanae. Ljubljana.