Korunk 1926 Március

Harc Einstein körül

Öt esztendeje, hogy Einstein relativitás elméletének első tapasztalati megerősítései ismeretesek lettek. Azóta nagy harc fejlődőtt ki az elmélet körül, azonban magához az építmény alapjához, a Michelson-féle kísérlethez nem nyúlt senki, a legnagyobb ellenfelek is csak a belőle vont következtetéseket tették vitássá, de magát a kísérlet eredményét kétségbevonni egyiknek sem jutott eszébe.


Michelson eredeti szándéka az ugynevezett „étherszél” megmérése volt. Ha ugyanis a régi fizika feltevéséből indulunk ki, mely szerint a teret egy mindent átható anyagi természetű fényéther tölti ki, akkor a Föld ezen étheren keresztül történő mozgásakor egy látszólagos „étherszélnek” kell előállania, éppen ugy, mint ahogyan sebes mozgáskor a levegőn keresztül a látszólag velünk szembe fujó levegő légáramlatát érezzük. Ennek az „étherszélnek” azonban azt a hatást kellene gyakorolnia, hogy a velünk szembejövő fény látszólag gyorsabban mozog, mint az, amely, hogy ugy mondjuk, hátulról ér bennünket. Ezt a különbséget a két fénysebesség között akarta Michelson megmérni. Azonban nem találta, a fény sebessége mindkét irányban egyformának mutatkozott. Ez a kísérleti eredmény adott alkalmat a relativitáselmélet felállítására.


Az elmult két évtized alatt a Michelson-féle kísérlet negativ eredményét komolyan alig tették vita tárgyává. S íme most egy amerikai fizikus Dayton C. Miller egy sok éven át folytatott kísérletezésről közöl beszámolót, amely szerint ő homlokegyenest ellenkező eredményre jut, mint annakidején Michelson.


Lényegileg a Miller által használt készülék és a kísérlet módszere ugyanaz, mint a Michelsoné volt. A kísérlet alapgondolata egy fénysugár két részre osztása s a fénynek, amely egy bizonyos utat futott be, egyesítése a másik fénynyel, amely ugyanazt az utat ellenkező irányban tette meg, miáltal a fénysebesség különbsége, ha ilyen van, igen élesen kell, hogy kifejezésre jusson. Miller olyan készüléket konstruált, amely nézete szerint négyszer érzékenyebb, mint a Michelsoné volt. Tükrök ügyes elhelyezésével elérte, hogy egy 70 méter hosszu fényutat mérhetett. A legmeglepőbb eredmény, amiről Miller beszámol az, hogy a kísérlet lefolyása a megfigyelő hely tengerszinfeletti magasságától függ.


Amíg kísérleteit alacsony helyeken végezte, nem kapott említésre érdemes különbségeket a fény terjedési sebességében a különböző irányokban. Mihelyt azonban a Mount Wilsonon, kb. 2000 méter magasságban végezte kísérleteit (nem kevesebb mint 5000 kísérletet végzett két év alatt), a fény terjedési sebességében a különböző irányokban különbség mutatkozott


A kísérleteket Miller igen nagy gonddal végezte s megvizsgálta az összes lehetséges mellékkörülmények hatását. Egyszer egy szük hegyszorosban, másszor egy szabadon fekvő magaslaton végezte a kísérletet. Próbát tett mesterséges fénysugarakkal éppen ugy, mint a napsugarakkal, kipróbálta a hősugarak hatását. Kísérleteinek eredményét ugy foglalja össze, hogy 2000 méter magasságban két ellenkező irányu fény sebessége között olyan különbség van, amely egy másodpercenként 9 kilométer sebességgel haladó „étherszélnek” felel meg, mig alacsony helyeken semmi ily különbség nem mutatható ki.


Miller kísérletei azonban, még az ő álláspontjáról nézve is a dolgot, több igen fontos körülményt homályban hagynak. Például a kísérletek nem veszik tekintetbe az évszakok különbségét, pedig mivel a Föld napkörüli mozgásának sebessége kb. háromszor oly nagy, mint a Miller által felvett „étherszél” sebessége, az volna várható, hogy ha a megfigyelések között hat havi időköz van, az étherszél iránya ellenkező vagy legalább is más irányu legyen.


Miller az amerikai tudományos akadémiában közölte eredményeit s ez bizonyos jelentőséget kétségtelenül kölcsönöz azoknak, azonban távolról sem bizonyítja, hogy tényleg helyesek is. Az azonban kétségtelen, hogy ha Miller eredményei igazaknak bizonyulnának, az korunk egyik legnagyobbszerü gondolatépitményének összeomlását jelentené. Eddig kb. 3000—4000 tudományos közlemény jelent meg a relativitás-elméletről s hatása a fizika egyéb területeire is, például az atómelméletre, óriási volt. Azt mondhatni, hogy egész modern fizikánk relativisztikus. Mind ez az óriási munka egy rettenetes, a tudományok történetében példátlan tévedésnek bizonyulna, ha mint Miller állitja, lehetséges volna megállapítani az üres térben egy önmagában zárt mozgás hatását.


A speciális relativitáselmélet alaptétele, amelyet a Michelson- féle kísérletre alapit, ugyanis éppen az, hogy a fénysebesség állandó és független a fényhullámoknak a megfigyelő helyzetéhez viszonyított mozgásától. Ez az alaptétel mélyreható változást hozott az időről való fizikai fogalmunkba: egy esemény, amely egy K rendszerben „egyidejü”, nem „egyedijü” egy a K-hoz képest mozgásban levő K´ rendszerben. Az idő mint negyedik koordináta a tér függvénye lesz, előáll az u. n. időtér kontinuum.


E relativisztikus felfogással szemben, amely azt hiszi, hogy kijön az éther nélkül, az éther-elmélet csak azzal a mesterséges feltevéssel volt fentartható, hogy az éthert a Föld mozgásában mintegy magával ragadja s ezért csak nagyobb távolságban észlelhető. Ez az oka, mondották, hogy a Michelson kísérlete negativ eredményre vezetett. S ez vitte Millert arra a gondolatra, hogy a Mount Wilson 2000 méter magasságban fekvő obszervatóriumában megismételje a kísérletet


Einstein maga egy a berlini Matematikai-fizikai Társaságban tartott előadásában nagyon szkeptikusan nyilatkozott Miller eredményeiről. Szerinte számítási hibának kell lenni valahol. Annál inkább valószínü ez, mivel ugyanakkor egy másik fizikus, Tomaschek csaknem épp olyan magasságban, mint a Mount Wilson, negativ eredménnyel ismételte meg a Michelson-kisérletet.         


   


G.


 


Vissza az oldal tetejére | |