Ókori meteorológia

ahogy Arisztotelész gondolta
Mészáros Ernő
meteorológia, légköri jelenségek, Arisztotelész, tudománytörténet
szóelválasztás

Jóformán semmi sem maradt,
amit a görög filozófiából…
valóban a magunkénak érezhetünk.

Oswald Spengler: A nyugat alkonya

Közhely, hogy az ókori görögök az európai kultúra és tudomány kialakításában fontos szerepet játszottak. Hatalmas földrajzi és csillagászati ismeretekkel rendelkeztek, megalapozták a geometriát, a fizikát és matematikát, filozófiai, logikai és etikai ismereteikről, irodalmukról már nem is beszélve. A két nagy gondolkodó, Platón (kb. i. e. 427–347) és Arisztotelész (i. e. 384–322) jelentősen befolyásolta a keresztény gondolkodást, ugyanakkor a középkor végére a természettudományok fejlődésének sok tekintetben gátlójává vált. A mai tudományfilozófia képviselői számos kritikát fogalmaztak meg a görög gondolatvilággal kapcsolatban. Így Bertrand Russel A nyugati filozófia története (Russel, 2004, 195. p.) című nagyívű munkájában Arisztotelész Fizika című könyvével kapcsolatban megjegyzi, hogy a tudománytörténésznek foglalkoznia kell ezzel a fontos művel, bár egyetlen mondat sincs benne, amely megállná a helyét a korszerű tudomány fényében. Mint hangsúlyozza, nincs Első Mozgató, nincs négy „ok”, a fizikai jelenségeket nem valami végső cél felé törekvés idézi elő. Másrészt az anyag, mint az ókori filozófus Az égbolt című írásában olvashatjuk, nem osztható fel keletkező és elmúló földi („szublunáris”), valamint körmozgást végző örök égi matériára. Ugyanakkor azt is meg kell fontolnunk, amire Oswald Spengler mutat rá közismert, egy időben nagy hatású írásában, hogy az ókori gondolkodók számos tétele igaz, „ha nem igazítjuk azokat mesterségesen a magunk ízléséhez” (Spengler, 1995, II. 82. p.)

Arisztotelészről, főbb műveiről és filozófiájáról érthető módon rengeteget írtak. Nem lenne célszerű a megjelent írásokat tovább szaporítani. Ugyanakkor e sorok írójának ismeretei szerint kevesen értékelték az ókori szerző Meteorológia című művét, annak ellenére, hogy ez az opus az ókori természettudományos, bizonyos értelemben filozófiai ismeretek tárháza. Russel (2004) idézett kötetében például egy-egy fejezetet szentel Arisztotelész metafizikájának, etikájának, politikájának, logikájának és fizikájának, míg a Meteorológia című munkát meg sem említi. Jelen tanulmányban ezért az a célunk, hogy a művet a mai ismereteink tükrében mutassuk be. Nem azért, hogy Arisztotelész ismereteit bíráljuk (ez kevéssé ildomos célkitűzés lenne), hanem azért, hogy felelevenítsük mindazt, amit az ókori ember földi környezetünkről gondolt. Ez talán segít bennünket abban, hogy az ókori tudományról reálisabb képet alkothassunk.

Előre kell bocsátanom, hogy a bemutatás értékét csökkenti az a tény, hogy a könyvet nem eredetiben olvastam. Sajnos az ókori görög nyelv megfelelő ismerete kevés légkörkutatónak adatott meg. Magyarul a mű nem hozzáférhető. Szerencsére a világnyelveken, így angolul (Aristotle, 2004) és franciául (Aristote, 1976) megtalálható. A továbbiakban E. W. Webster fordítását használom, amely az Interneten is elolvasható (lásd irodalomjegyzék). A fordításokból (görögről angolra, majd angolról magyarra) adódó nehézségek ellenére a könyvet olyan érdekesnek találtam, hogy talán nem merészség feltételezni, hogy ez az írás mások érdeklődését is felkeltheti.

Első kérdés: mi a meteorológia?

A meteorológia mai definíció szerint a légkörök tudománya. A többes szám arra utal, hogy a korszerű felfogás szerint a meteorológia a Naprendszer minden bolygójának, holdjának gázburkával foglalkozik. Ennek ellenére gyakorlatilag nem követünk el nagy hibát, ha azt mondjuk, hogy a meteorológia vagy légkörtan kutatási területe a Föld bolygó légköre, amit levegőnek is nevezünk.

Ez az egyszerű definíció Arisztotelésznél másképpen hangzik. Az I. Könyv 1. részében leszögezi: a meteorológia

…olyan természeti jelenségekkel foglalkozik, amelyek kevésbé tökéletesek, mint a testek elsődleges elemének1 rendje. A csillagok mozgásának közelében zajlanak le. Ilyenek a tejút, az üstökösök és a meteorok mozgása. Tanulmányoz továbbá minden jelenséget, amelyek a levegőhöz és a vízhez kapcsolódnak, és vizsgálja a föld mindenfajta részét illetve ezek jelenségeit. Megvilágítja a szelek és a földrengések okait, és a részek mozgásának minden következményét, amelyet a mozgás kivált.

Ha eltekintünk a tejúttól, az üstökösöktől és a meteoroktól, akkor ez a meghatározás leginkább a földtudományok mai definíciójához hasonlít. Az ókorban azonban ez az eltekintés közel sem lett volna megengedett, hiszen maga a meteorológia szó a görög metéorosz, azaz magasba emelt, magasban lebegő kifejezésből származik (lásd Benkő, 1970, II.). Ebből az is következik, hogy a meteor szót az ókorban nem egészen olyan értelemben használták, mint manapság a magyar és angol nyelvben (a légköri csapadék jelölésére a hidrometeor szó a hazai szakirodalomban ma is megtalálható).2 Nem a bolygóközi térből érkező, a légkörben felizzó (hulló csillagok) és elégő testeket értették alatta, hanem mindazt, ami „fenn”, de a csillagok szférája alatt történik. A hulló csillagokat az ókori gondolkodó különben sem földöntúli okokkal magyarázza (I. Könyv 4. rész). Úgy érvel, hogy a felvillanásokat a földi kibocsátások (lásd következő paragrafus), esetleg a hideg levegőben keletkező felhőket elhagyó meleg elem felizzása okozza.

  • 1Azaz az éternek.
  • 2A franciában és az oroszban például a „meteor” szót ma is használják a légköri jelenségek (eső, szivárvány, villám stb.) jelölésére.

Arisztotelész szerint a csillagok az éterrel együtt szabályosan mozognak. Közben felmelegszenek. Így a Nap hője a mozgásból származik. A föld és a víz, valamint a csillagok között helyezkedik el felfelé haladva a másik két őselem, a levegő és a tűz.

A földet övező egész világ és ennek jelenségei képezik tárgykörünket, és azok az anyagok, amelyekből ez felépül

– szögezi le az ókori szerző az 1. Könyv 2. részében. Ez a világ folyamatos átmenettel kapcsolódik a felső mozgáshoz, és energiáját és rendjét onnan nyeri. A felső (égi) világ tehát nem csak térben van az alsó, földi világ felett.

Mi a levegő, hogyan keletkeznek a felhők és a csapadék?

Az ókori filozófia szerint a négy elem (föld, víz, levegő és tűz) átalakulhat egymásba (lásd például La Cotardière, 2004). Minden elemnek két-két tulajdonsága van. Így a levegő meleg és nedves, a víz hideg és nedves. Ha a nem közös tulajdonság megváltozik, akkor az egyik elem a másikká alakul. Így ha a levegő hideggé válik (lehűl), akkor víz keletkezik. Tekintve, hogy a felhőkből víz (eső, hó) hullik, nyilvánvaló, hogy vízből állnak. Mindebből az következik, hogy a felhők levegőből keletkeznek, ami természetesen közvetlenül nem igaz. Ezt a problémát Arisztotelész is érzékelte.

Úgy gondolta (1. Könyv 3. rész), hogy ami a földet övezi, az nem tiszta levegő, hanem valamiféle gőz is, amely újra folyékony vízzé cseppfolyósodhat. Amit tehát levegőnek nevezünk, az gőzből és száraz kipárolgásból áll. A párolgásnak két fajtája van (4. rész). Ha a Nap melegíti a földet, akkor annak nedves részéből (vízből) gőz párolog el, míg magából a földből száraz, a füsthöz hasonló anyag szabadul fel. A gőz a vízből, a levegő a földből származik. Itt azonban megint fellép egy probléma. Az eredeti elképzelés szerint levegő földből nem keletkezhet (a föld hideg és száraz), mivel a két elemnek nincs közös tulajdonsága. Az ellentét csak úgy oldható fel (ezt Arisztotelész explicite nem teszi meg), hogy a földben valamilyen gázok is vannak. Igaz, utal rá, hogy a szeleket létrehozó kipárolgások mocsaras területekről származnak, ahonnan, mint tudjuk, metán kerül a levegőbe.

Felhők a felső levegőben nem keletkeznek. Bár a levegő fölfelé haladva hűl, a felső tűz (hő) megakadályozza a felhőképződést. Általában, mondja Arisztotelész, a felhők mind a csillagok hőjétől, mind a föld3 sugaraitól távol keletkeznek. A műből nem világos, hogy a felfelé hidegebbé váló levegő hogyan megy át „tűzbe”. Kétségtelen azonban, hogy mai tudásunk szerint a légkör alsó 10–15 kilométeres rétegében, a troposzférában, fölfelé haladva a levegő hőmérséklete csökken, míg a legfelső tartományában, a termoszférában (mintegy 80 km felett), növekszik a magassággal a napsugarak és az igen ritka levegő molekuláinak kölcsönhatása miatt. Persze közben van a légkör két fontos tartománya, a sztratoszféra és a mezoszféra.

  • 3Nem mindig világos, hogy Arisztotelész mikor beszél a földről mint őselemről, és mikor mint bolygóról. Ezért művének megfelelően a földet mindig kis betűvel írtam. Itt jegyezhető meg, hogy a Nap és a Tejút is (legalábbis az angol fordításban) mindig kisbetűvel kezdődik. Ezeket követtem ebben a cikkben.

A földet közvetlenül övező réteg a víz és a levegő régiója. Ebben keletkezik a víz (Arisztotelész itt minden bizonnyal a felhőkre gondol). A víz keletkezése összefügg a Nap kör alakú pályájával. Ha a Nap közeledik, akkor a felhők feloszlanak, ha távolodik (hidegebb van), akkor keletkeznek. Ha a felhők a napsugarak hatására feloszlanak, akkor a hő, ami levegő emelkedéséhez vezetett, felfelé eltávozik, míg a hőjét vesztett gőz ismét vízzé kondenzálódhat. Végül is a víz visszatér a földre.

A nappal keletkezett gőz egy része nem emelkedik föl. Éjszaka ebből a gőzből keletkezik a harmat, illetve a dér. Mind a harmat, mind a dér akkor keletkezik, ha az ég tiszta és nincs szél. A felhőtlen ég azt jelenti, hogy a gőz nem emelkedett föl. Ugyanakkor a szél akadályozza a kondenzációt. Arisztotelész, helyesen, megkülönbözteti a hót a dértől. Mint mondja (1. Könyv 11. rész), a hó a felhők fagyása útján keletkezik, a dér viszont közvetlenül a gőzből jön létre. Ez utóbbi sok esetben igaz, de dér kialakulhat a túlhűlt cseppek lerakódásából is. Ez azonban elsősorban áramló, ún. advektív ködökben figyelhető meg, amikor meleg levegő érkezik a hideg felszín fölé, és lehűl. Erről a kevésbé általános esetről azonban Szerző nem beszél.

Külön részt szentel a görög gondolkodó (I. Könyv 12. rész) a jégesőnek és a jégnek. Elemzi annak az általános megfigyelésnek az okait, hogy a jég (tulajdonképpen hó) télen, a jégeső nyáron fordul elő. Az előbbinek nem sok figyelmet szentel, mivel feltételezhetően nyilvánvalónak tartja. A jégeső kialakulását azonban elég részletesen tárgyalja. Először is megállapítja, hogy abban az esetben, ha a nedves levegő magasabbra emelkedik, akkor a sok kis cseppből nagyobb cseppek keletkeznek. Ez a csapadékkeletkezés általános módja. Ebben igaza is van, de a gondolatmenet folytatása már nem helytálló: jégszemek esetén ez nem lehet a magyarázat, mivel a szolid testek (ti. a jég) nem olvadhatnak össze, mint a folyékony víz. Az okoskodás azért hibás, természetesen a mai tudásunk fényében, mivel a jégszemek mindig a legnagyobb túlhűlt cseppekből keletkeznek, tehát a jégesőképződés előfeltétele a cseppek egyesülése. Másrészt a jégszemek esésük során általában a túlhűlt cseppekkel és nem okvetlenül jégkristályokkal egyesülve növekednek tovább. A hibás okoskodás elvezet ahhoz a következtetéshez, ami persze közel sem rossz, hogy jégszemek nem létezhetnek a felhőben egy bizonyos magasság fölött. Sőt a jégszemek mindig a földhöz közel keletkeznek (ennek a megállapításnak a vitatásához tudnunk kellene, hogy szerző mit értett „közel” alatt). Végül azt olvashatjuk, hogy nyáron a meleg levegő adott helyen „koncentrálja” a hideget, ami elősegíti a jégszemek képződését. Természetesen ez nem így van, és a magyarázat ennél azért jóval bonyolultabb. A legfontosabb ok mindenesetre az, hogy nyáron a meleg felszín fölött intenzívebb feláramlások alakulhatnak ki.

Miért fúj a szél?

Ez a kérdés Arisztotelész művében több részben felvetődik (1. könyv 4. és 13. részek, II. Könyv 4. rész). A válaszok azonban kissé homályosak, és messze álnak mindattól, amit a tudomány ma elfogad. Röviden szólva, az esőket a nedvesség párolgása, a szeleket a levegő felszíni száraz és meleg kiáramlása hozza létre. Ez utóbbit a görög gondolkodó több helyen is „szeles” kipárolgásnak nevezi, és a II. Könyv 4. részében szó szerint kimondja: „minden szélnek a száraz párolgás a forrása és anyaga”. Mint az előzőekben említettük, a Meteorológia című írás szerint mindkét, száraz és nedves párolgási folyamat a nappal (mint égitest) függ össze, így, úgy tűnik, a végső ok kijelölése helyes, mivel mind a víz körforgalmát, mind a szeleket a felszínre érkező napenergia, illetve ennek különbségei hozzák létre. Az már teljesen helytelen (könnyű ezt a 21. században kijelenteni), hogy a szelek a felszínen (elsősorban mocsaras területeken) erősek, és a magasban, például a hegyeken gyengék. A szél erőssége ugyanis felfelé növekszik a felszíni súrlódás miatt.

A feltételezésből következik, hogy a szél olyan, mintha a levegő valamilyen edényből (tartályból) áramlana ki mindaddig, amíg az ki nem ürül. Ebből a szempontból Arisztotelész a szelet a folyókhoz hasonlítja, amelyek több föld alatti tóból származnak. Így a szelek számos kipárolgásból, tartályból kiáramló levegőből állnak össze. Érdekes az a kitétel is, amely szerint a szelek sebessége azon a területen a legkisebb, ahol keletkeznek. A forrástól távolodva erősségük növekszik. Ezért a tél északon szélmentes (mai kifejezéssel talán anticiklonális időjárási helyzetre gondolt), míg az északi kis sebességű szelek, dél felé nagyobb erősségűvé válnak. Szél továbbá sokszor ott keletkezik, ahol eső hullott (korszerűbben úgy mondanánk, hogy hidegfront átvonulása után). Eső után a föld a saját hője, illetve a felülről jövő hő hatására szárad, ami a szelet okozó kiáramlások erősödésével jár.

A szelek iránya az érkező levegő tulajdonságait, sőt az esők összetételét is meghatározza. A meleg és száraz vidékekről származó, általában kevés nedvességet tartalmazó déli szélben a levegő meleg és száraz. Ennek ellenére időnként csapadékot ad, mivel a tenger felől fúj. Ilyenkor az esővíz sós. Az esők sótartalma a tengerben oldott sónak köszönhető, amely viszont olyan „földkeverékből” származik, amelyet a folyók szállítanak a tengerekbe. Láthatjuk tehát, hogy Arisztotelész már azt is tudta, hogy az eső a vízen kívül más anyagokat is tartalmaz, és ezek egy része tengeri sóból tevődik össze. Még azt is megjegyzi, hogy különösen jelentős a sótartalom, amikor az eső ősszel, hosszú szárazság után esik (e sorok írója nagyon kíváncsi, hogy ezt vajon hogyan állapították meg). „Az őszi eső sós, mivel a legnehezebb víznek kell legelőször kihullnia” (II. Könyv 3. rész), jegyzi meg. Ugyanakkor az északi szelek, amelyek nedves vidékeket fésülnek át, hidegek és nedvesek.

A szélcsendnek két oka van. Egyrészt, amikor nagyon hideg van, nem fúj a szél, mivel a hideg (például zúzmara alkalmával) meggátolja a meleg kiáramlását, vagy amikor túlságosan meleg van, és a hő elnyomja a kiáramlás hatását.

Arisztotelész merész gondolata, hogy a földrengéseket az áramlások, végső soron a földi kipárolgások hozzák létre. Ha ugyanis az áramlás függőlegesen és nagy mozgási energiával rendelkezik, akkor behatol a földbe, ami rengésekhez vezet. Ezt bizonyítja, mondja, hogy ahol szivacsos, lukacsos a föld, vagy ahol a tenger „tele van” áramlással, ott könnyebben keletkezik földrengés. Ezek a megállapítások ma már mosolyt csalnak az arcunkra. Ne felejtsük el azonban, hogy a földrengéseket csak a 20. század második felében, a lemeztektonikai mozgások felfedezése után tudta a tudomány helyesen értelmezni (lásd Sullivan, 1985).

Hogyan keletkezik a villám és mennydörgés?

A II. könyv 9., utolsó részében szerző a villámokkal és a menydörgéssel foglalkozik. Magyarázata igen eredeti, de természetesen ma már nem állja meg a helyét. Gondoljuk csak el! Egyáltalán nem lehetett könnyű a villámokhoz vezető elektromos kisüléseket (magyarul lásd Bencze et al., 1982) az elektromosság ismerete nélkül megmagyarázni.4 Abból indul ki, hogy a felhők felső része a legsűrűbb, ahonnan a hő a felső régiókba távozik. A hűlő, egyre sűrűbbé váló felhőből anyag lövődik ki, amely természetes, felfelé tartó mozgásával ellentétesen lefelé is haladhat. A jelenséget Arisztotelész egy mindennapos tényhez hasonlítja. Ha egy csövet összenyomunk, akkor a víz belőle sugárszerűen, akár fölfelé is kiáramolhat. Más szavakkal, a hűlő levegőből, amikor a felhő összehúzódik, a száraz kipárolgás (tulajdonképpen száraz levegő) hirtelen kilövellődik. Amennyiben a kilövellt anyag nekiütközik a szomszédos felhőnek, akkor az ütközés hangkibocsátással jár, amelyet mennydörgésként érzékelünk. Gyakran előfordul, hogy a nagy sebességgel kibocsátott anyag meggyullad és lángra gyúl, és vékony tűzcsík keletkezik. Ez alkotja a villámot.

  • 4Ez a megállapítás annak ellenére igaz, hogy Thalész az i. e. 6. század elején kimutatta (La Cotardière, 2004), hogy a megdörzsölt borostyánkő (görögül elektron) vonzza a könnyebb tárgyakat.

A villám keletkezésével kapcsolatban Arisztotelész élesen bírálja Empedoklész és Anaxagorász elméletét, ami valóban, még az ő elképzelésénél is különösebb. E szerint az elmélet szerint a felhőben az elfogott napsugaraknak köszönhetően tűz tárolódik. A villám ennek a tűznek a felvillanása, míg a dörgés a kialvást kísérő sziszegő hang. Ebből következik, hogy a villámlás megelőzi a dörgést, amit a fény és a hang terjedési sebességének különbsége miatt mindannyian megfigyelhetünk. Érdekes módon Arisztotelész ezt a következtetést nem fogadja el, és az elmélet kritikájaként említi.

A II. Könyvet Arisztotelész az alábbi következtetéssel zárja. A legtöbb jelenség általános oka a száraz kiáramlás (lásd fent). Ha ez egy irányban áramlik, akkor szélről beszélünk. Ha függőlegesen lefelé, akkor földrengés keletkezhet. Végül a felhőkből való kilövellődése az oka a mennydörgés és a villámok keletkezésének. Azt már a következő könyv első részében teszi hozzá, hogy dörgés és villámlás akkor figyelhető meg, ha ez a kilövellés átmeneti, és összetétele ritka. Ha a kilövellés folyamatos, a kiválasztott anyag sűrű és nagy sebességű, akkor hurrikán jön létre. Azon már csak elmélkedhetünk, hogy vajon pontosan mit értett Arisztotelész hurrikánon. Nyilván valamilyen forgószelet, amelynek a méreteiről nem beszél.

Mi a természete és oka a halonak, szivárványnak és melléknapnak?

A Meteorológia című művének III. könyvét Arisztotelész néhány fontos, bárki által megfigyelhető optikai jelenség elemzésének szenteli. Mint megállapítja, mindegyik jelenség oka a visszaverődés. A kérdés csak az, hogy minek a visszaverődése. A görög gondolkodó szerint nem a fényé (napsugaraké), hanem a „látásé”. A kettő közel sem azonos. Sőt a látásnak, mint sugárzásnak nincs is értelme. Szemünket elektromágneses sugárzás éri, amelynek bizonyos hullámhosszú sávját (fény) a szemünk érzékeli. A szemünk nem bocsát ki sugarakat. Érdekes, hogy ezt a („tudománytalan”) kettősséget még Galilei munkáiban is megtalálhatjuk (lásd Maitte, 2005), aki hol adott forrásból nagy sebességgel terjedő fényről, hol a látás visszaverődéséről beszél (például amikor a napfoltokat magyarázza).

A levegő optikai jelenségei közül a mű sorrendjében első a halo, amely, mint Arisztotelész helyesen leírja, a Nap, illetve a Hold, esetleg fényesebb csillagok körül figyelhető meg, sokszor teljes kör formájában. A jelenség tehát mind nappal, mind éjszaka előfordul, de csak nagyon ritkán napkeltekor vagy napnyugtakor. Okozója a Napot vagy Holdat eltakaró (az eredeti mű szerint „a Nap és a Hold körül képződő”) vékony felhő.5 Mivel a visszaverődés minden pontban azonos, a jelenséget körként, esetleg a kör részeként észleljük. Ma már világos, hogy a halo jelenséget magas, jégkristályokból álló (ún. cirrus) felhők okozzák. A halo lehet fehér, de színes is attól függően, hogy kialakításában csak a visszaverődés vagy a fénytörés is szerepet játszik. Ez már átvezet bennünket a szivárványhoz, amelyet Arisztotelész csupán a visszaverődéssel próbált megmagyarázni.

  • 5Az angol fordításban a „mist” szó szerepel (franciául „brume”), amelynek nincs jó magyar megfelelője. A szakmában „gyenge ködként” értelmezzük. Nyilvánvaló azonban, hogy szerző itt vékony felhőre és nem gyenge ködre gondol.

A szivárvány, olvashatjuk művében, a nappal ellentétes oldalon, a nap folyamán keletkezik (ritkán éjjel: „holdszivárvány”). Ennek oka az, hogy a kondenzáció a Nap közelében nem mehet végbe hosszabb időn keresztül. Az ellenkező oldalon viszont a víz képződéséhez megfelelően hosszú intervallum áll rendelkezésre. A haloval ellentétben, továbbá a szivárvány sohasem képez teljes kört, és íve ritkán nagyobb a félkörnél. Értelmezésekor Arisztotelész komoly nehézségekbe ütközik, hiszen nem ismeri a fénytörés jelenségét. Abból indul ki, hogy a tükör az alakokat hűen visszatükrözi. Ez a hűség azonban egyre csökken, ha a tükröt egyre kisebb darabokra törjük. Így végül olyan kis darabokhoz jutunk, amelyek az alakot már egyáltalán nem mutatják, és csupán színeket tükröznek. Ilyen kicsiny visszaverő tükrök a vízcseppek is. Ezt a képtelenségnek tűnő megállapítást némileg megérthetjük, ha arra gondolunk, hogy igen apró tükör- (üveg) darabok időnként valóban színesen csillognak. Arisztotelész tehát megadja a szivárvány első misztikumtól mentes magyarázatát. Okoskodásában azonban téved, mivel érthető módon nem ismeri sem a fény természetét, sem a fénytörést,6 amelyet prizmák segítségével állíthatunk elő. Ezekre az ismeretekre Newtonig várni kellett,7 aki kimutatta, hogy a fehér fény a szivárvány színeiből tevődik össze. Az esőcseppek tehát a napsugárzást hullámhossza függvényében törik meg (Ahrens, 1994).

  • 6A fénytöréssel jóval Arisztotelész után, már az időszámításunk utáni 2. században Ptolemaiosz foglalkozott Optika című művében (lásd Maitte, 2005).
  • 7Arisztotelész és Newton között a szivárvány értelmezésére több elképzelés született, amelyekről Maitte (2005) munkájában olvashatunk. A neves francia tudománytörténész a szivárvány történetének külön kötetet szentel.

Arisztotelész eszmefuttatásának jellemzésére álljon itt a következő példa (III. Könyv 4. rész). A sötét tárgyakon, illetve felületeken áthaladó fehér fény vörössé válik. Így vörös a zöld fa lángja, mivel a sok fekete füst keveredik a tűz fehérjével. Vörössé válik a Nap is, ha felhőn vagy füstön keresztül látjuk. Szerző szerint ilyen sötét anyag a felhőket alkotó víz is. Következésképpen a szivárvány felső része pirosnak látszik. A többi szín magyarázata is ehhez hasonló okfejtésen alapul.

A melléknap a horizonthoz közel keletkezik, vagyis napfelkeltekor, de leginkább napnyugtakor, amikor a Nap körül a levegőben felhő (víz) található. Ilyenkor a Nap mellett meghatározott térszögben fényes „álnapokat” látunk. Arisztotelész ezt a jelenséget is a látás visszaverődésével értelmezi. Ma már bizonyos, hogy a jelenség kialakulása jóval bonyolultabb, mint azt az ókorban gondolták. Jelenlegi tudásunk szerint melléknap csak akkor fordul elő, ha a levegőben lapos hatszögű jégkristályok hullnak (lebegnek), lapjukkal a felszínnel párhuzamosan. Az észlelő továbbá a kristályokkal közel azonos síkban helyezkedik el, ezért a melléknapot a horizont közelében észleljük (Ahrens, 1994).

Mi az aktív és a passzív tulajdonság?

A Meteorológia című mű IV. Könyve közel sem meteorológiai ismereteket tartalmaz. Még akkor sem, ha a meteorológia tárgykörét olyan tágan értelmezzük, mint azt Arisztotelész tette (lásd fent). A természettudományok mai felosztásához szokott olvasó nem is nagyon érti, hogy ez a Könyv hogyan került ebbe az írásba. Ennek ellenére, a teljesség kedvéért, lássuk röviden, hogy miről van benne szó.

Arisztotelész abból indul ki, hogy a négy elemnek (föld, víz, levegő, tűz) négy tulajdonsága van: meleg, hideg, nedves és száraz. Véleménye szerint a meleg és a hideg aktív, míg a nedves és száraz passzív tulajdonság. A meleg és a hideg ugyanis közösen hozzák létre a változásokat, nevezetesen a nedvesítést és szárítást, sőt a szilárdítást és a lágyítást is. Működésük határozza meg a passzív tulajdonságok formáját. Ezért szerző az aktív tulajdonságokat erőknek is nevezi, amelyek képesek munkát végezni.

Erre példaként elsőként a növények és állatok keletkezését és pusztulását hozza fel (1. rész). Az aktív tulajdonságok behatolnak a passzív tulajdonságú anyagba. Megfelelő módon beállítják a hideg és meleg belső arányát, a kívánatos szintre növelik a nedvességet. Ilyenkor valami keletkezik, míg az öregedés száradással jár. A bomlás (rothadás) a természetes oka minden dolog, lény elmúlásának. Ilyenkor a környezet külső hője megszünteti a belső hőt és nedvességet. A környezeti hő szükségessége miatt a bomlás nyáron gyorsabban megy végbe, mint télen.

Az emésztés (2. rész) is a hő munkája. A természetes belső hő érleli, főzi (forralja) és süti a felvett anyagokat, megfelelővé és tökéletessé teszi azok passzív tulajdonságait. A gyümölcs érése (3. rész) a tápanyagok hő miatti feldolgozásának a következménye. A testek természete attól függ (4. rész), hogy bennük a nedves vagy száraz tulajdonságok dominálnak-e. Ennek függvénye, hogy adott test kemény vagy puha (5. rész). A hő és hideg ezeket a tulajdonságokat megváltoztatja, így előidézi a kondenzációt, az olvadást és a testek megszilárdulását (6. rész).

Ha adott test több vizet tartalmaz, mint földet, akkor a tűz megduzzasztja, míg ellenkező esetben megszilárdítja (7. rész), mint például a korsók agyagát. A testek tehát a hő, illetve hideg hatására növelik a térfogatukat vagy megszilárdulnak (8. rész). A megolvadásra, puhításra képes anyagok egy részének a víz elősegíti az olvadását, illetve puhítását, míg másokénak nem (9. rész). A réz olvadása például független a víztől, de a gyapjú vízben puhítható. A homogén testeket a szárazság és nedvesség állandó aránya hozza létre (10. rész). A vízzel telt testek általában hidegek, kivéve azokat (pl. vizelet), amelyek idegen hőt tartalmaznak (11. rész). Végül a felsoroltak lehetővé tették Arisztotelész számára olyan homogén testek értelmezését, mint a hús és a csont (12. rész). Ez az értelmezés érthetően messze áll mai felfogásunktól.

Miért érdemes a művet elolvasni?

Mint látjuk, Arisztotelész Meteorológia című művének legtöbb megállapítása nem állja meg a helyét, ha jelenlegi tudásunkkal vetjük össze. Jelentősége mégis hatalmas. Szerző először tesz kísérletet arra, hogy a légköri és egyéb környezeti jelenségeket a mitológiától, a vallásos hiedelmektől mentesen magyarázza. Könyvéből következik, hogy nem kell áldozatokra, sokszor emberi vérre éhes isteneket feltételeznünk ahhoz, hogy megértsük a légkört és a benne végbemenő jelenségeket. A kedvezőtlen környezeti eseményeket (jégeső, földrengés, hurrikánok) nem az istenek bosszúja, hanem fizikai folyamatok idézik elő. Ezért nem túlzás azt állítani, hogy Arisztotelész a környezeti tudományok megalapítója. Olyan kérdéseket tesz fel, olyan jelenségekről gondolkodik el az emberi elme segítségével, amelyeket sokszor korunkban is felvetünk, és amelyekre ma sem mindig tudunk kielégítően válaszolni. A mű ezért ma is aktuális. Nem a válaszok, hanem a kérdésfelvetések miatt.

A mellőzés ellenére Arisztotelésznek ez a műve legalább olyan érdekes és fontos, mint például a Fizika című, sokat idézett munkája. Ha meg akarjuk érteni a jelen és jövő föld- és környezeti tudományát, akkor tudnunk kell, hogy honnan indult az emberiségnek ez a nagy vállalkozása. Ha valaki ismerni akarja a természettudományok történetét és fejlődését, akkor ezt a könyvet el kell olvasnia. A maga szerény eszközeivel erre próbálja jelen tanulmány az Olvasót serkenteni.

Irodalom

  1. Ahrens, G. Donald (1994): Meteorology Today. West Publishing Co., Minneapolis/St. Paul–New York–Los Angeles–San Francisco
  2. Aristote (1976): La Météorologique. (trad.: J. Tricot). Vrin, Paris
  3. Aristotle (2004): Meteorology. (Transleted by E. W. Webster). Kessinger Publishing, Whitefish, MT.
  4. http://etext.library.adelaide.edu.au
  5. Bencze Pál–Major Gy.–Mészáros E. (1982): Fizikai meteorológia. Akadémiai Kiadó, Budapest
  6. Benkő Loránd (főszerk.) [1967–1984] (1970): A magyar nyelv történeti–etimológiai szótára. I–IV. Akadémiai Kiadó, Budapest
  7. La Cotardière, Philippe de (ed.) (2004): Histoire des sciences de la préhistoire à nos jours. Tallandier, Paris
  8. Maitte, Bernard (2005): Histoire de l’arc en ciel. Éditions de Seuil, Paris
  9. Russel, Bertrand (2004): History of Western Philosophy. The Folio Society, London
  10. Spengler, Oswald (1995): A nyugat alkonya. I–II. Európa, Budapest
  11. Sullivan, Walter (1985): A vándorló kontinensek. Gondolat, Budapest

A szerző az MTA rendes tagja.