Zgodnie z trzecim prawem Clarke'a, każda wystarczająco zaawansowana technologia jest nieodróżnialna od magii.

Stąd najstarsze techniki wyświetlania obrazów, służyły głównie do straszenia diabłem. Pierwsze aparaty projekcyjne szokowały publiczność teatrów optycznych, popularnych w XIX w. Spowszedniały w tym samym stuleciu, dzięki wynalezieniu lampy z żarnikiem. Szybko stały się podstawowym wyposażeniem sal wykładowych, a nawet znalazły swoje zastosowanie w astronomii obserwacyjnej. Projektorem był w istocie pierwszy fotometr, czyli narzędzie do pomiaru jasności gwiazd, dołączane do teleskopu. Zamiast szklanego przeźrocza była tu wąska przysłona, a  zamiast diabła przed oczami astronoma pojawiała się sztuczna gwiazda. Pomiar jasności polegał na zrównaniu blasku sztucznej gwiazdy z gwiazdą badaną. Najpopularniejszą metodą było użycie przyciemniającego klina, wynalezionego w 1862 roku, przez gdańskiego astronoma Ernsta Kaysera. To samo rozwiązanie można było spotkać w latach 20. XX wieku, przy lunecie Sendtnera, z dawnego szkolnego obserwatorium w Gdańsku. Luneta Sendtnera obecnie znajduje się  Parku Astronomicznym pod Fromborkiem.  

---

Ernst Kayser był od 1861 roku, astronomem Towarzystwa Przyrodniczego w Gdańsku, jednej z najstarszych organizacji skupiajacych miłośników nauk przyrodniczych.  Utrzymywało się głównie ze składek członkowskich oraz doraźnej pomocy władz. Etat astronoma był finansowany ze środków zapisanych Towarzystwu w testamencie przez Nataniela Wolfa, astronoma, lekarza i  założyciela obserwatorium na gdańskiej Biskupiej Górze. Wolf przekazał 4 tysiące dukatów, z których zysk miał być częściowo przeznaczony na zatrudnienie astronoma (5/6), a częściowo na zakup nowego sprzętu (1/6).  Stąd Kayser miał zagwarantowaną stałą pensję w wysokości 200 talarów. Jednocześnie zajął mieszkanie w nowej siedzibie Towarzystwa, w wyniosłej kamienicy przy reprezentacyjnym Długim Pobrzeżu. W 1866 roku, z  tych samych środków Fundacji Wolfa, pomnażanych od prawie stu  lat, postawiono na szczycie kamienicy obrotową kopułę. W środku znalazła się luneta Steinheila z Monachium, o długości sześciu stóp, warta wówczas 1625 talarów. Czwartkowe wieczory zarezerwowane były na pokazy nieba, które obok ogólnodostępnych wykładów, były ważnym elementem popularyzacji nauki.  Ze względu na duże zainteresowanie, wykłady często przenoszono do innych miejsc, mogących pomieścić większą publiczność. Razem z prelekcjami, wędrował po Gdańsku  aparat projekcyjny, który rozsławił w mieście warsztat mechaniczny Towarzystwa.

 

Siedziba Towarzystwa Przyrodniczego  z obrotową kopułą. Początek XX w.

 

Formalnie warsztat powstał dopiero w 1894 roku, gdy na prośbę, będącego już w podeszłym wieku Kaysera, udało się z funduszy ministerstwa edukacji, przeznaczonych na promocję astronomii, zatrudnić wykwalifikowanego mechanika, pana Krause. Do tego czasu działał jako typowe zaplecze obserwatorium. Kayser opracował tu nowatorskie instrumenty obserwacyjne, jak urządzenie do pomiaru wysokości chmur. Konstruował precyzyjne niwelatory do mierzenia odległości na niebie oraz usprawnił największy teleskop Towarzystwa, dodając do niego mechanizm zegarowy. Jednak wydaje się, że na  przeciętnym mieszkańcu Gdańska, największe wrażenie mogła zrobić jego udoskonalona wersja skioptikonu.

Skioptikon w wersji stereo z 1881 roku, rysunek z francuskiego magazynu La Nature.

 

Nazwa skioptikon powstała ze złożenia greckich słów: skia (cień) oraz optikos (dotyczący wzroku).   Oznacza  proste urządzenie, które  umieszczone w ciemnym pomieszczeniu, rzutuje obraz ze szklanych przeźroczy. Częściej można się spotkać z łacińskim określeniem laterna magica (magiczna latarnia lub latarnia czarnoksiężnika). W niemieckojęzycznych sprawozdaniach Towarzystwa była używana ta pierwsza nazwa. Przeczytamy w nich, że tutejszy skioptikon pracował z lampą cyrkonową, której świecenie polegało na podgrzaniu nad palnikiem gazowym cyrkonowej blachy, osadzonej na platynie. Materiał o wysokiej temperaturze topnienia dawał jasne,  przyjemne światło. W zakupionym do Gdańska aparacie, światło było koncentrowane na przeźroczach za pomocą odpowiedniego zestawu soczewek. Kayser zamienił je na paraboliczne, wklęsłe lustro, zwiększając znacznie natężenie wiązki światła. Zmodyfikowany skioptikon, o nieco większych gabarytach, posłużył pierwszy raz 4 marca 1894 roku, w auli Królewskiego Gimnazjum w Gdańsku. Dyrektor Towarzystwa Albert Mombert, najpierw przedstawił członkom nowe nabytki gabinetu fizycznego szkoły, a potem zaprosił na wykład dla szerszej publiczności, na temat odkrycia Roentgena i fotografii kolorowej.  Skioptikon był później jeszcze przerabiany, największa zmiana przyszła wraz  z powszechną elektryfikacją.

 

Jedna z sal w siedzibie Towarzystwa Przyrodniczego z oświetleniem elektrycznym, początek XX w.

 

W 1898 roku, firma Siemens & Halske pod okiem  mechanika warsztatu, założyła w siedzibie Towarzystwa instalację elektryczną. Oświetlenie dotarło do kopuły i warsztatu. Ułatwiło odczytywanie wartości z podziałek osi teleskopu, czy wskazań zegarów podczas nocnych obserwacji.  Mechanik Krause rozpoczął pracę nad wersją skioptikonu z lampą elektryczną. Korzystał z instrukcji prof. Eversa, przewodnicząceogo sekcji fizyki i chemii. Evers był nauczycielem fizyki i matematyki w Szkołe Realnej śś. Piotra i Pawła na Żabim Kruku.  W końcu, ostatni popularny wykład z 1900 roku,  przeniesiono do Domu Bractwa Strzeleckiego, gdzie znajdowała się obszerna sala teatralno-balowa. Została uroczyście oddana do użytku pół wieku wcześniej, w dniu całkowitego zaćmienia Słońca, 28 lipca 1851 roku. Ceremonię otwarcia uświetnił król Fryderyk Wilhelm IV, który samo zaćmienie oglądał 40 km dalej, w Rzucewie. Natomiast 10 grudnia 1900 roku, na zaproszenie Towarzystwa, przybył tu z wykładem, wysoki przedstawiciel rządu oraz dyrektor Instytutu Meteorologicznego w Berlinie, prof. Richard Assmann. Miał do dyspozycji bardzo mocny skioptikon z 25 amperową lampą firmy Schuchert oraz  optyką ze starszego egzemplarza Kaysera.  Slajdy do wykładu o badaniach wyższych partii atmosfery z pokładu balonu, były dobrze widoczne nawet z samego końca sali. Kayser, którego spora w tym zasługa, nie mógł uczestniczyć w prezentacji. Temat wystąpienia bardzo go interesował, bo sam  specjalizował się w pomiarach wysokości chmur, ale trzy tygodnie wcześniej zdarzył się wypadek, po którym, miał już nigdy nie stanąć na nogi.

 

Dom Bractwa Strzeleckiego na litografii Juliusa Gretha, ok. 1860 roku

 

Astronom przechodził przez ulicę, gdy został potrącony przez powóz, który nagle wyłonił się zza zakrętu. Upadek skończył się złamaniem kości udowej, która z racji wieku, nie chciała się dobrze zrosnąć. Nigdy nie wrócił do dawnej sprawności fizycznej, nie był w stanie używać teleskopu, przez co praca obserwatorium była znacznie utrudniona. Byłaby całkiem niemożliwa, gdyby nie obecność mechanika  Krause, który zgodnie z instrukcjami Kaysera, najpierw przygotował duży teleskop Steinheila do badań zmian położenia osi ziemskiej, a potem sam wykonywał obserwacje. Kayser zajął się opracowaniem dużej liczby  pomiarów wysokości chmur z lat 1895-97, gdy spotkało go kolejne nieszczęście.   W sierpniu 1903 roku doznał udaru, który uniemożliwił podjęcie dużego wysiłku intelektualnego. Obserwatorium zostało zamknięte, czas ten wykorzystano na remont północnego skrzydła i wieży z kopułą. Mechanik Krause miał dużo pracy przy przenoszeniu i zabezpieczaniu instrumentów. Część wyposażenia obserwatorium trafiła pod opiekę prof. Eversa, do nowego  budynku Szkoły Realnej śś. Piotra i Pawła, oddanego do użytku w 1904 roku. Szkoła dysponowała już wtedy lunetą, która mogła udżwignąć rolę głównego gdańskiego teleskopu.

 

Szkoła śś. Piotra i Pawła z wyniosłą kopułą obserwatorium, w 1916 roku

 

W nowym miejscu, przy Hansaplatz, szkoła wskrzesiła swoje długie, astronomiczne tradycje. Obok sal lekcyjnych wyrosła kopuła obserwatorium z lunetą Sendtnera z Monachium, o obiektywie 13cm. Instrument przeznaczony do celów dydaktycznych, przybliżał niebo mieszkańcom Gdańska i okolic. Przenosząc tutaj część wyposażenia, Towarzystwo chciało wypełnić ostatnią wolę Nathaniela Wolfa. Jego członkowie kontynuowali obserwację nieba, z naciskiem na społeczną rolę astronomii, chociaż los nie był łaskawy.   W 1907 roku umiera Ernst Kayser, najwierniejszy nosiciel starej tradycji Towarzystwa Przyrodniczego. Jego następcą został Albert von Brunn, który obronił doktorat pod kierunkiem słynnego Karla Schwarzchilda w Getyndze. Dostał zadanie przywrócenia obserwatorium przy Długim Pobrzeżu. Wraz z mechanikiem Krause, przeczyścił i wyregulował od dawna nieużywane sprzęty i wtedy okazało się, że poważne obserwacje nie wchodzą tutaj w grę. Budynek posadowiony na palach, w pobliżu portu i drogi o dużym nateżeniu ruchu, wpadał w silne drgania. Regularna służba czasu została przerwana jako bezcelowa.  Do tego konieczny okazał się remont sąsiednich budynków, które  nie nadawały się do zamieszkania. Rozpoczęto poszukiwania miejsca pod nowe obserwatorium, a von Brunn zajął się  pomiarami jasności tła nieba i Drogi Mlecznej, które przeprowadzał poza miastem.  Używał przy tym klina absorpcyjnego, według pomysłu przedstawionego przez swojego poprzednika, prawie 50 lat wcześniej.

Początek artykułu E. Kaysera z prezentacją sposobu wykonania i użycia klina fotometrycznego, Astronomische Nachrichten, 1862

 

 

Absorpcja światła była wykorzystywana do pomiaru jasności  już w XVI wieku. Pojemność oleju wlanego do przezroczystego naczynia, dawała pojęcie o ilości pochłoniętego światła.  Póżniej olej zastąpiono identycznymi taflami ciemnego szkła. Kolejne warstwy szkła tworzyły stos tym większy, im jaśniejsze źródło światła trzeba było wygasić. Dopiero w 1862 roku, Ernst Kayser ograniczył proces przyciemniania obrazu do jednej szklanej płytki, zbudowanej z dwóch pryzmatów, o identycznym kształcie i współczynniku załamania. Jeden pryzmat był przezroczysty, a drugi z dymionego szkła. Połączone razem w wąski prostopadłościan, tworzyły klin fotometryczny. W metodzie Kaysera, klin był umieszczony w płaszczyżnie ogniskowej nieruchomego teleskopu i zorientowany wzdłuż równika niebieskiego. Ruch nieba sprawiał, że gwiazda defilowała przez  pole widzenia, słabnąc w miarę przemieszczania się wzdłuż klina. Odstęp czasu między pojawieniem się gwiazdy w polu widzenia, a jej całkowitym wygaszeniem, był miarą jasności. Niestety pomysłowa metoda, nie wsparta eksperymentem, została zapomniana na 20 lat.

 

Klin fotometryczny obserwatorium Uniwersytetu Poznańskiego z 1923 roku, podarowany uczelni przez Kazimierza Graffa

 

W 1882 roku, Charles Pritchard, dyrektor Oksfordzkiego Obserwatorium, za pomocą pierwszego fotometru klinowego, wyznaczył jasność prawie 3 tysięcy gwiazd. Jego rozwiązanie skopiował Edward Pickering, dyrektor Obserwatorium Harwardzkiego. Wcześniej korzystał z alternatywnego rozwiązania, opartego na droższym i bardziej skomplikowanym polaryzatorze. Pickering wprowadził bardzo wyrafinowaną metodę pomiaru jasności. Jego fotometr klinowy przyciemniał tylko gwiazdę porównania, zrównując jej blask z gwiazdą badaną. Jedynie światło gwiazdy porównania trafiało na klin, bo było kierowane w pole widzenia za pomocą osobnego obiektywu. Dzięki połączeniu dwóch teleskopów, gwiazda porównania i badana mogły być obserwowane w jednym polu widzienia, mimo że znajdowały się w zupełnie różnych rejonach nieba. Tutaj już tylko jeden krok dzielił astronomów od zastosowania w  fotometrze klinowym, sztucznej gwiazdy porównania. Fotometr przeszedł podobną drogę, co skioptikon. Najpierw obraz sztucznej gwiazdy uzyskiwano za pomoca lampy naftowej, a potem elektrycznej żarowki. Najbardziej udaną i popularną konstrukcję stworzył polski astronom Kazimierz Graff,  założyciel i pierwszy dyrektor obserwatorium poznańskiego. W 1921 roku przeniósł się do Hamburga, a w 1925 roku z warsztatu tamtejszego obserwatorium, trafił do gdańskiej szkoły śś. Piotra i Pawła, fotometr sygnowany jego nazwiskiem.

Fotometr klinowy Graffa przy lunecie Sendtnera w obserwatorium szkoły śś. Piotra i Pawła w Gdańsku. Od lewej strony: drut elektryczny, żarówka, przesłona, klin, okular oraz przeciwwaga. Dwudziestolecie międzywojenne. Z arch. Lucjana Newelskiego, digitalizacja: Edyta Pilska.

 

Przewodniczącym sekcji astronomii i fizyki kosmicznej Towarzystwa był wówczas Konrad Liebermann, kierownik szkolnego obserwatorium. 4 grudnia 1925 roku wygłosił wykład "O fotometrii i fotometrze, a zwłaszcza o nowym uniwersalnym fotometrze od Graffa w obserwatorium szkoły św. Piotra".  Jego streszczenie ukazało się drukiem, stąd wiemy, że w Gdańsku gwiazdę porównania udawała 4 woltowa żarówka,  schowana za niebieskim szkłem, tak dobranym, aby kolor światła odpowiadał kolorowi typowej gwiazdy.  Świecenie było dodatkowo stabilizowane elektronicznym statecznikiem. Światło trafiało na soczewkę oraz obrotową przesłonę z wieloma małymi otworami, które zawężały świecenie do punktowego źródła.  Następnie wiązka światła przechodziła przez klin, którym można było regulować jej jasność. Za klinem  odbijała się od diagonalnego, małego lusterka, które kierowało ją wzdłuż osi optycznej teleskopu, do okularu. Równocześnie, do tego samego okularu, trafiało światło rzeczywistych gwiazd, w które wycelowany był teleskop. Dokładnie ten gdański egzemplarz fotometru i lunetę Sendtnera do której był przymocowany, uwieczniono na doskonałej jakości fotografiach z dwudziestolecia międzywojennego, które szczęśliwie przetrwały do naszych czasów.

 

Luneta Sendtnera z wymontowanym fotometrem, pod kopułą obserwatorium szkoły śś. Piotra i Pawła w Gdańsku. Dwudziestolecie międzywojenne. Z arch. Lucjana Newelskiego, digitalizacja: Edyta Pilska.

 

Po wojnie trafiły wraz z samą lunetą Sendtnera oraz innym astronomicznym wyposażeniem szkoły, do odbudowanego obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego. Luneta zajęła godne miejsce w kopule gmachu przy alejach Ujazdowskich i służyła do celów dydaktycznych oraz naukowych. W 1972 roku, z okazji 500-lecia urodzin Mikołaja Kopernika, została podarowania planetarium w Grudziądzu. Przeszła pod opiekę Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii, które rękami  członka Towarzystwa,  Lucjana Newelskiego, odnowiło bardzo już wiekowy instrument. Dołączone do lunety, stare, poniemieckie archiwa uznano za bezwartościowe i przeznaczono do utylizacji. Newelski ocalił przed zniszczeniem osiem szklanych fotografii przedstawiających szkołę, wnętrze kopuły z teleskopem oraz jego dawnych użytkowników. Dzisiaj są bezcennym źródłem informacji o przedwojennej gdańskiej astronomii. Pewnie nie ujrzałyby światła dziennego, gdyby trzy lata temu, los nie zetknął Lucjana Newelskiego z Edytą Pilską, dawną koleżanką ze studiów astronomicznych na Uniwersytecie Warszawskim.  Luneta znajdowała się już wówczas pod Fromborkiem, w Parku Astronomicznym Muzeum Mikołaja Kopernika.

Pamiątkowe zdjęcie ze spotkania członków warszawskiego oddziału Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii. Przy stoliku stoją Edyta Pilska i Lucjan Newelski. Żródło.

 

Luneta Sendtnera znajduje się obecnie w kopule Parku Astronomicznego Muzeum Mikołaja  Kopernika we Fromborku.