Piorunochrony w dawnej Polsce

Według wydanej w 1693 roku książki Jakuba Kazimierza Haura Skład abo skarbiec znakomitych sekretów oekonomiey ziemiańskiej istnieją różne metody ochrony przed piorunami. Jako remedia duchowe autor poleca „gromnice, ziela, wianki, i kadzidła poświęcone, krzyżyki św. Piotra Zakonu Dominikańskiego, doświadczone, czterech ewangelistów ewangelie na ścianach przybite, dzwonienia we wszystkie dzwony, gdy jakie pokazują się chmury”. Encyklopedyczna Informacja matematyczna rozumnie ciekawego Polaka ks. Wojciecha Bystrzanowskiego z 1743 roku poleca podobne środki, choć tylko na pioruny nasłane przez biesa. Przeciw zwykłym, atmosferycznym, wystarczy dzwonić w dzwony i strzelać z armat, ponieważ: „Dzwony, z armat strzelania hukiem swoim komocją czyniąc powietrza, rozrywają chmury i rozpędzają”.

Jak widać, wiedza na temat wyładowań atmosferycznych była w Polsce przed epoką oświecenia skromna, naoczna i oparta na wielu przesądach. Spowodowane było to nie tylko słabą łącznością z nauką zachodnią, ale całym klimatem intelektualnym epoki, która sprzyjała teologicznemu rozumieniu świata, prowidencjalizmowi, czyli przypisywaniu zjawiskom naturalnym przyczyn boskich, a także wierze w prognostyki i czary. Mimo bujnego rozwoju nauki nowożytnej u naszych zachodnich sąsiadów, również i tam zdarzały się przypadki porażenia dzwonników, starających się odpędzić pioruny dźwiękiem dzwonów.

Benjamin Franklin (portret autorstwa Josepha Siffreda Duplessisa)

Przełom w rozumieniu natury pioruna przyniosło dopiero odkrycie dokonane przez znanego amerykańskiego uczonego Benjamina Franklina (1706–1790). Franklin zasłynął niewiarygodną aktywnością na polu naukowym i społecznym, ale największą sławę przyniosły mu prace o elektryczności i wynalazek piorunochronu. Niezwykle znany jest jego eksperyment ze sprowadzaniem elektryczności z chmur burzowych za pomocą latawca, sznurka konopnego i klucza, choć nie każdy wie, jak doniosłe były konsekwencje tego doświadczenia. Po raz pierwszy udowodniono, że w chmurach znajduje się energia elektryczna i, że można sprowadzić ją na ziemię. W rezultacie otworzyła się możliwość budowy urządzenia do bezpiecznego usuwania piorunów z chmur.

Piorunochron w Polsce

Piorunochrony, zwane też konduktorami lub przewodnikami zaczęto instalować w Polsce w latach 80. XVIII wieku – jak donosi „Pamiętnik Historyczno-Polityczny”, pierwsze otrzymał ratusz w Rawiczu (1783 rok). Wkrótce swoich odgromników doczekał się między innymi Zamek Królewski w Warszawie (1784 rok), czym świecił przykładem na cały kraj.

Jedna z pierwszych polskich publikacji traktujących o tym przełomowym wynalazku to podręcznik księdza Józefa Hermana Osińskiego Fizyka doświadczeniami potwierdzona, wydany w Warszawie w 1777 roku. Osiński (1738–1802) to centralna postać w historii polskiej ochrony odgromowej, znakomicie wykształcony uczony ze środowiska pijarów, autor wielu cennych publikacji naukowych, między innymi niezwykle istotnego dzieła Sposób ubezpieczający życie i majątek od piorunów (1784 roku). Osiński po studiach w Wiedniu i Paryżu prowadził w Warszawie wykłady fizyki eksperymentalnej, połączone z doświadczeniami. Naukowe zasługi Osińskiego zaowocowały przyjęciem go do Towarzystwa Warszawskiego Przyjaciół Nauk oraz nadaniem mu przez króla złotego medalu Bene Merentibus, przyznawanego za specjalne osiągnięcia.

O piorunochronie pisał również autor wydanego w 1786 roku podręcznika O elektryczności uważanej w ciałach ziemskich i atmosferze autorstwa Franciszka Scheidta (1759–1807). Ten profesor Uniwersytetu Krakowskiego, fizyk, chemik i botanik, znał nie tylko łacinę, ale też język francuski i niemiecki, mógł więc odwoływać się do najnowszych osiągnięć nauki zagranicznej. Tematykę elektryczności atmosferycznej podjął też Wykład własności i przedniejszych skutków elektryczności wydany przez księży franciszkanów Marcelliana Dmochowskiego i Stefana Łapickiego w Wilnie, w roku 1790. Ówczesna prasa także interesowała się piorunochronem, w szczególności „Pamiętnik Historyczno-Polityczny”, i „Magazyn Warszawski”, wydawane przez Piotra Świtkowskiego (1744–1793), oświeceniowego myśliciela obeznanego również z nauką o elektryczności.

Natura elektryczna pioruna

O tym, jak istotnym jawił się fakt podobieństwa pioruna i iskry elektrycznej, przekonać się można, czytając dwa rozdziały poświęcone elektryczności atmosferycznej w podręcznikach Osińskiego i Scheidta. Pierwszy z nich zamieścił dowody doświadczalne na potwierdzenie powyższej tezy, na przykład wariant eksperymentu z latawcem Franklina. Izolowany pręt na dachu budynku łączył się ze sznurem, do którego przywiązane były gałki konopne. Pojawienie się ładunku elektrycznego w powietrzu powodowało oddalenie się od siebie kulek konopnych powieszonych na przewodniku, a czasem wypadanie z niego iskier elektrycznych. Warto dodać, że jeszcze nieco wcześniej fizycy otrzymywali takowe iskry wyłącznie sztucznie. Dalej Osiński pisał, że wszystko, co piorun czyni w naturze, on może uzyskać w pracowni: iskra z butelki lejdejskiej (prostego kondensatora) topi blaszkę i zostawia maleńkie kuleczki widoczne pod mikroskopem, tak samo piorun czyni z przedmiotami metalowymi, na przykład bagnetem. Tego typu doświadczeń zarejestrował Osiński mnóstwo: odbijanie pisma przez elektryczność, zmiana biegunów magnesu i magnesowanie żelaza, zabijanie zwierząt wyładowaniem, zapalanie prochu, spirytusu i świec.

Franciszek Scheidt, który poświęcił cały rozdział w swoim podręczniku na podobne dowody eksperymentalne, dodał, że ludzie, którzy doświadczyli uderzenia pioruna i byli później elektryzowani sztucznie „zgadzali się jednostajnie, iż w czasie upadłego piorunu, takowe samo uderzenie odebrali, jakie im po wydobyciu iskry z szkieł wzmacniających [inaczej butelek lejdejskich – P.G.] uczuć się dało”.

Elementy instalacji odgromowej, 1797 rok (rysunek z dzieła J.A.H. Reimarusa [ Ausführliche Vorschriften zur Blitz-Ableitung an allerley Gebäuden ])

Jak budować piorunochron?

Skoro piorun to nic innego, jak wielka ilość takiej samej elektryczności, którą wykorzystywano do sztuczek i niegroźnych publicznych pokazów, to dlaczego nie wykonać urządzenia, które by odprowadzało groźną elektryczność z chmur? Wspomniany wcześniej Sposób ubezpieczający życie i majątek od piorunów Józefa Osińskiego to najważniejsza ówczesna publikacja o piorunochronach, a jednocześnie pierwsza polska książka techniczna. Broszurka ta pouczała, jak instalować odgromnik, by był on sprawny i tani. Osiński w zwięzły sposób zdefiniował, czym jest ten wynalazek („Pręt metalowy np. żelazny ostro kończący się, znacznie długi, na wysokim miejscu wystawiony [...] zowię przewodnikiem (konduktorem)”) i zaznajomił czytelnika z przykładami istniejących instalacji. Niezdecydowanych miało to przekonać o skuteczności wynalazku, a wykonawców przestrzec przed błędami konstrukcyjnymi, na przykład uziemianiem odgromnika łańcuchem (bo ten zostanie przez piorun rozerwany).

Warto zauważyć, że Osiński zadbał o wyjątkową prostotę i jednoznaczność opisu; do broszurki załączył kartę z ilustracjami i przekrojami prętów w skali 1:1, a drut odprowadzający musiał być gruby przynajmniej jak gęsie pióro – wiejskiemu kowalowi takie opisy mówiły z pewnością więcej niż cale angielskie i francuskie. Wspomnieć należy też o niewielkiej cenie broszurki. Biskup Poniatowski przekazuje, że kosztowała 1 zł. Ta niewielka książeczka cieszyła się znaczną renomą – za dowód wystarczy, że wzmiankowany biskup, brat królewski, zareklamował ją w swych rozporządzeniach pasterskich.

Z chmury na ziemię

Niewiele osób zdaje sobie sprawę z faktu, że pierwotnie głównym celem instalacji odgromnika nie było wcale sprowadzanie wyładowania atmosferycznego do ziemi, a zapobieganie powstawaniu piorunów w ogóle. Sam Benjamin Franklin postawił sprawę jasno: „Czy te zaostrzone pręty nie wyciągnęłyby przypuszczalnie ognia elektrycznego z chmury w sposób bezgłośny, zanim doszło by do uderzenia [pioruna – P.G.], a skutkiem tego nie ochroniłyby nas od tej najbardziej nagłej i strasznej szkody?”. Zdolność piorunochronu do przyjmowania na siebie wyładowania piorunowego podczas burzy była więc zdaniem ówczesnych jego dodatkową, uboczną funkcją, choć po pewnym czasie zdano sobie sprawę, że najlepiej wywiązuje się właśnie z tego zadania.

Nasi autorzy nie byli zgodni co do głównej funkcji piorunochronu; Józef Osiński w swoim podręczniku przychylał się jeszcze do mniemania Franklina. Podobnie franciszkanie Dmochowski i Łapicki stwierdzający we fragmencie poświęconym ostremu zakończeniu piorunochronu: „tylko [taki – P.G.] kształt konduktorów spokojnie bez żadnego piorunu, i iskrzenia się przeprowadza elektryczność, i do równoważności układa”. Osiński zmienił jednak zdanie w broszurce z 1784 roku i przypisał piorunochronowi tę drugą właściwość: „Prawdę mówiąc, pręt metalowy na wysokim miejscu nie ściąga z chmur materii piorunowej, ale że ta z nich wypadając w niego naprzód wpływa, i po nim, dom minąwszy, w ziemię płynie”. Wtórował mu „Magazyn Warszawski” z 1785 roku: „piorun nie dostanie się do haka, ani do ściany, ale prosto po drucie na dół spłynie”. Rozbieżności w rozumieniu funkcji odgromnika wyjaśnić nietrudno; autorzy korzystający z najnowszych źródeł „dogonili” swoich zachodnich kolegów, a inni, na przykład Dmochowski i Łapicki wciąż trwali przy dawniejszych teoriach.

Można wspomnieć też o polskich próbach innowacji, ponieważ niektórzy późniejsi uczeni próbowali przyczynić się do rozwoju tej gałęzi nauki. Dotyczy to w szczególności początku XIX wieku, kiedy na temat piorunochronów zaczęło pojawiać się znacznie więcej prac. Karol Ludwik Kortum (1749–1808), polski fizyk, członek Towarzystwa Warszawskiego Przyjaciół Nauk, opublikował na łamach wydawanego przez siebie czasopisma Rozprawę o niektórych szczegółach, wymagających pilniejszej baczności przy zakładaniu konduktorów na budowlach mieszkalnych. Kortum ostrzegał w niej przed ryzykiem wpadnięcia pioruna przez komin do wnętrza domu, ponieważ, jak dowodził, dym znacznie lepiej przewodzi energię elektryczną niż samo powietrze. Zgodnie z uznanym wówczas zwyczajem naukowym, udowadniał swoją tezę niezliczonymi doświadczeniami w mniejszej skali, przepuszczając iskry przez wypełnione dymem szklane rurki. Na podstawie tych eksperymentów odradzał instalowanie piorunochronu w bezpośrednim sąsiedztwie dymiącego komina, ponieważ mogłoby to sprowadzić niebezpieczeństwo na mieszkańców domu.

Nowe perspektywy

Amerykański fizyk i historyk nauki Thomas Kuhn w swojej znakomitej pracy Struktura rewolucji naukowych wysunął tezę, że postęp nauki dokonuje się poprzez następujące kolejno rewolucje, w wyniku których obalane są stare paradygmaty (wzorce i podstawy naukowe, na przykład paradygmatem biologii jest obecnie teoria ewolucji), następne zaś otwierają drogę uczonym do nowych odkryć. W przypadku piorunów rewolucja zaszła, gdy okazało się, że nie są one zjawiskami nadprzyrodzonymi, a fizycznymi, podlegają zatem tym samym prawom, co zwykłe iskry elektryczne.

Współczesne piorunochrony nie różnią się niemal od tych z końca XVIII wieku (fot. Dual Freq , na licencji Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported)

Na to właśnie polscy badacze i pisarze położyli szczególny nacisk, we wszystkich niemal publikacjach związanych z elektrycznością atmosferyczną podkreślają i udowadniają, że piorun to nic innego jak zwielokrotniona iskra z maszyny elektrostatycznej. Franklin, a później jego europejscy koledzy wypracowali praktyczne zastosowanie nowej teorii, które względnie szybko dotarło na ziemie polskie. Rzecz jasna nauka polska miała wówczas cechy charakterystyczne dla krajów pogranicza: niewielką innowacyjność i nastawienie na bierne przyswajanie obcych wzorców. Autorzy piszący o odgromnikach byli nieliczni, ale szczegółowe opisy piorunochronów świadczą o dogłębności ich wiedzy, w tym o znakomitej znajomości pism zagranicznych. Trudno ich winić za brak znaczniejszych odkryć, skoro musieli przezwyciężyć najpierw prawie 30 lat opóźnienia w tej dziedzinie w stosunku do Zachodu. Warto też dodać, że nie pozostało już wiele perspektyw badawczych – piorunochrony od XVIII wieku do dziś nie zmieniły się prawie wcale.

Zobacz też:

• Liczba pi – Zmagania z ludolfiną;
• Józef Rogaliński SJ – reformator XVIII-wiecznej armii Rzeczpospolitej.

Bibliografia

Źródła czasopiśmiennicze

• Edykt Cesarski, zakazujący dzwonienia podczas grzmotów, „Pamiętnik Historyczno-Polityczny”, 1784.
• Edykt Króla Imci Pruskiego, do Konsystorzów Krajowych, względem dzwonienia podczas grzmotów, „Pamiętnik Historyczno-Polityczny”, 1784.
• Piorun, „Magazyn Warszawski”, 1784, cz. II.
• Piorunu z Elektryką związek, „Magazyn Warszawski”, 1784, cz. IV.
• Rysunek i opis dokładnego konduktora, „Magazyn Warszawski”, 1784, cz. II.
• Ubespieczenie budynków przez Konduktory, „Magazyn Warszawski”, 1785, cz. II.
• Źródła zwarte
• Beccaria Giovanni Battista, O elektryczności sztuczney y naturalney. X. Beccaria z włoskiego na język polski przełożone przez ks. Jundziłła, Wilno 1786.
• Bystrzanowski Wojciech, Informacja matematyczna rozumnie ciekawego Polaka, Lublin 1743.
• Dmochowski Marcellian, Łapicki Stefan, Wykład Własności y przedniejszych skutków Elektryczności [...], Wilno, 1790.

Haur Jakub Kazimierz, Skład abo skarbiec znakomitych sekretów oekonomiey ziemiańskiej, Kraków 1693.

• Kortum Karol Ludwik, Rozprawa o niektórych szczegółach, wymagających pilniejszej baczności przy zakładaniu konduktorów na budowlach mieszkalnych, „Roczniki Towarzystwa Warszawskiego Przyjaciół Nauk”, 1804, t. 3, s. 46–64.
• Osiński Józef Herman, Fizyka Doświadczeniami Potwierdzona [...], Warszawa 1777.
• Tenże, Sposob ubespieczaiący życie i maiątek od piorunów [...], Warszawa 2004.
• Przestroga o Niedzwonieniu na Chmury, [w:] Rozporządzenia i pisma pasterskie za rządów JO. Księcia Imci M.J. Poniatowskiego, biskupa płockiego, etc. do diecezji płockiej wydane, Warszawa 1785, t. IV.
• Scheidt Franciszek, O Elektryczności Uważaney W Ciałach Ziemskich i Atmosferze, Kraków 1786.

Opracowania

• Buba Jan, Ks. Józef Osiński – pierwszy polski elektryk, hutnik, chemik, „Przewodnik Katolicki”, 1971, nr 4.
• Chrzan Krystian Leonard, Marciniak Robert, History of lightning protection in Poland, „International Conference on Lightning Protecion ICLP”, Cracow 2002, s. 695–699.
• Czeppe Maria, Wereszycka Helena, Scheidt Franciszek, PSB, t. 25, s. 437–439.
• Gnoiński Ksawery, Pierwsze książki polskie o piorunochronach, „Przegląd Techniczny”, 1916, nr 47, 48, s. 451–452.
• Jabłoński Bolesław, Polskie piśmiennictwo elektrotechniczne w XVIII w., „Przegląd Elektrotechniczny”, 1934, r. 16, z. 6, s. 113–118.
• Kalinowska Halina, Bibliografia elektrotechniki polskiej 1784–1939, „Przegląd Techniczny”, 1985, nr 1, s. 4–12.
• Kolbiński Kazimierz, Historia elektryki polskiej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1976, t. 1.
• Kucharzewski Feliks, Piśmiennictwo techniczne polskie, „Przegląd Techniczny”, 1913, nr 23, s. 315–317.
• Tenże, Piśmiennictwo techniczne polskie, „Przegląd Techniczny”, 1914, nr 32, 33, s. 417–419.
• Leśnodorski Bogusław, Polska w epoce Oświecenia, Wiedza Powszechna, Warszawa 1971.
• Merska Danuta, Jakie były początki elektrotechniki w Polsce?, „Spektrum”, 2007, nr 3, s. 32–24.
• Nowak Tadeusz, Cztery wieki polskiej książki technicznej 1450–1850, Państwowe Wydawnictwa Techniczne, Warszawa 1961.
• Orłowski Bolesław et al., Z dziejów techniki w dawnej Polsce, IHNOiT, Warszawa 1992.
• Tenże, Historia techniki polskiej, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom 2006.
• Leszczyński Rafał, Sarnecki Kazimierz, Osiński Kazimierz, PSB, t. 24, s. 336–338.
• Smoleński Władysław, Przewrót umysłowy w Polsce XVIII wieku, Państwowy Instytut Wydawniczy, Warszawa 1979.
• Wajs Karol, Wajs Hubert, Dwustulecie polskiej elektrotechniki. „Przegląd Elektrotechniczny”, 1983, z. 6.
• Wróblewski Andrzej Kajetan, Historia fizyki. Od czasów najdawniejszych do współczesności, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.
• Żerański Tadeusz, Ks. J. H. Osiński, pierwszy elektryk polski, „Przegląd Elektrotechniczny”, 1934, nr 14, s. 449–452.

Redakcja: Roman Sidorski

Artykuł ukazał się pierwotnie w czasopiśmie „Mówią Wieki”, 2011, nr 2. Publikujemy go po niewielkich zmianach ze strony autora i poprawkach redakcyjnych.