Tükör, 1967. július-szeptember (4. évfolyam, 27-39. szám)

1967-07-11 / 28. szám

JÁNOSSY LAJOS: ÚJ FIZIKAI FÖLFEDEZÉSEK ÉS A VILÁGNÉZET A Michelson-kísérletből egyesek arra is következtettek, hogy a fényjelenségeknek — tulajdonképpen — nincs is hordozója. A következő folytatásokban azt igyekszem megmutatni, mi következik az említett kísérletekből — a valóságban. A Michelson—Morley kísérlet különös eredményét többféle módon próbálták magyarázni. A jelenleg általában elfogadott magyarázat Einsteintől származik; ennek elemzése részletesen megtalálható a Gondolat Kiadónál megjelenő könyvemben. Véleményem szerint a Michelson-féle s más hasonló kísérletek különös eredményeinek he­lyes magyarázatát a Lorentz és Fitzgerald által felállított hipotézis adja. Ezt a következő cikkben tárgyalom, közbevetőleg néhány — a hipotézis megértéséhez átvezető — problémát érintek. Az éter szél A Michelson—Morley kísérlet eredménye minden további nélkül ért­hető volna, ha feltételezhetnénk, hogy a Föld abban az időpontban, amikor a kísérletet végezték, nem mozgott az éterhez képest. Minthogy azonban a Föld sebességének iránya pályamozgása folytán változik, azért ha a Föld egy időszakban az éterrel együtt mozogna, mozgás­irányának változása miatt később ez az együttmozgás megszűnne, vagyis a Föld bizonyos sebességgel haladna az éterben. (1. ábra.) 1. ábra. Az éter szél. Amennyi­ben a Naphoz viszonyított éterszél vélet­lenül éppen 30 kmfmp sebességgel fájna, akkor a Föld az F1ben mu­tatott helyzetben az éterszéllel együtt mozogna, tehát az éterhez képest nem mozogna. Viszont fél évvel később a Föld F2 helyzetbe jutva az éterszél irányával, ellentétes 30 km/mp sebességgel mozogna — tehát az éterhez képest 60 km/mp lenne a sebessége. Mint lehetőséget, valóban nem zárhatjuk ki, hogy az éter a Naphoz képest 30 km/mp sebességgel mozog. Ebben az esetben, egy adott pil­lanatban — tudniillik, amikor a Föld pályamozgása éppen az éter­széllel párhuzamos irányú —, a Föld az éterhez képest mozdulatlan lenne. Mármost, ha a véletlen úgy hozta magával, hogy a kísérletet Michelson éppen egy olyan napon hajtotta végre, amikor a Föld az éterrel egy irányban mozgott, akkor ez magyarázná a kísérlet nega­tív eredményét. De Michelson — éppen ebből a meggondolásból — a kísérletet egy év folyamán többször megismételte. Ha ugyanis a Föld egy bizonyos idő­pontban véletlenül éppen az éterrel egy irányban és azonos sebesség­gel mozog, akkor fél év múlva, amikor a Föld mozgási iránya ellen­kező —, ha az éter mozgási sebessége és iránya közben, nem változott —, 60 km/mp sebességgel kellene a Földnek az éterhez képest mozog­nia. Ezért azután, ha a Michelson-féle kísérlet egyik időpontban nem adott eredményt és ezt azzal magyarázzuk, hogy a Föld mozgási se­bessége és iránya éppen megegyezett az éter sebességével és irányá­val, akkor — ha a magyarázat helyes volt — fél év múlva 60 km/mp­­es sebességnek megfelelő effektusnak kellett volna mutatkoznia. Michelson az eredetileg várt eredményt egyik időszakban sem kapta meg. Minthogy azt semmiképpen sem tételezhetjük fel, hogy az éter — pusz­ta véletlen folytán — pontosan a Föld pályasebességével a Nap körül kering, vagyis hogy a Föld súlypontja a kísérletek egész ideje alatt az éterrel együtt mozgott, ezért fel kell tételezni, hogy a Michelson-féle kísérlet valamilyen okból kifolyólag nem mutatja ki a berendezésnek az éterhez viszonyított egyenesvonalú, egyenletes sebességét. Ez a feltevés azonban látszólag ellenkezik a fentebb már kifejtett, na­gyon is kézenfekvő meggondolásokkal. Nem vitás ugyanis, hogy ha az interferométer az éterhez képest mozog, akkor ahhoz, hogy AT­­ 0- nak megfelelő „0"-interferenciaképet kapjunk, különböző k­ és h hosz­­szúságú karokat kell választanunk, mert a fény futási ideje a két kar mentén csak így lehet majd egyenlő. A tényleges kísérletnél a karok hosszát addig állítgatjuk, míg a táv­­csőben megjelenik a fényforrás világos képe. Ez a beállítás a ,a"-be­állításnak felel meg, vagyis annak a beállításnak, ahol a fény a két utat egyenlő idő alatt teszi meg. Amennyiben feltételezzük, hogy az interferométer az éterhez képest mozog, akkor a „0”-beállítás esetén a mozgás irányával párhuzamos kar rövidebb kell hogy legyen, mint a mozgás irányára merőleges kar. Ha most az így beállított interfero­­métert 90 -kor elforgatjuk, akkor azt kellene várnunk, hogy a rövi­debb kar a sebességre merőleges irányba kerül, a hosszabb kar­ viszont a sebesség irányába áll be, s ily módon a kicserélt karok mentén a futási idők különbözni fognak. Vagyis az várható, hogy az eredetileg „0”-ra beállított interferométer az elforgatás után már nincs „0”-ra beállítva, és azt kellene várni, hogy az elforgatott interferométer ese­tében a távcsőben a forrásnak nem a világos „0” képe, hanem egy fekete gyűrűkkel átmetszett képe jelenik meg. A tényleges kísérletben nem ezt találták. Az interferométert óvatosan körbeforgatták és eközben folyamatosan figyelték az interferenciaképet. A várakozással ellentétben egész idő alatt változatlanul a „0” beállításnak megfelelő kép maradt meg. Hogyan értelmezzük ezt? Véleményünk szerint egyetlen lehetséges magyarázata van, mégpedig az, hogy amikor a karok helyzetét föl­cserélték, valamiképpen megváltozott azok hossza: a hosszabb kar összehúzódott, a rövidebb megnyúlt, és ennek következtében az ef­fektus nem mutatkozott. * Mint említettük, úgy tűnhet, mintha a Föld éterhez képest végzett transzlációs mozgásának mérése egy szerencsétlen véletlensorozat miatt hiúsult volna meg. De tudományosan vizsgálva a problémát, ilyen véletlensorozatokban nem hihetünk, és ha a véletlenek ilyen ma­kacsul megakadályozzák valamilyen eredmény elérését, akkor arra a következtetésre kell jutnunk, hogy itt valójában nem a véletlenek so­rozatáról van szó, hanem egy eddig nem ismert törvényszerűségről, amely e látszólagos véletleneken keresztül nyilvánul meg. A perpetuum mobile A tudománytörténet több hasonló példát ismer. Sokáig divatos dolog volt az örökmozgóval, a perpetuum mobiléval foglalkozni. Feltalálók és tudósok rengeteg időt és erőt fordítottak arra, hogy egy ilyen gépet szerkesszenek. Ismeretes, hogy ezek a kísérletek kivétel nélkül ku­darcba fulladtak. Az eredménytelenség kezdetben minden egyes esetben véletlennek tűnhetett, hiszen úgy látszott, mintha a gép csupán a mechanizmus egy kis hibája miatt nem működnék. Láttam egyszer magam is múzeumban egy ilyen állítólagos örökmoz­gót. Nagyon szép kivitelű, miniatűr tornyocska volt, amelynek csú­csából acélgolyók saját súlyuknál fogva lefelé húztak egy szalagot. Valahányszor egy-egy golyó földetért, egy kis kapun begurult a to­rony belsejébe, ahol egy rejtélyes szerkezet, amelyet állítólag a szalag működtetett, a golyókat ismét felvitte a torony csúcsába, és a folyamat elölről kezdődött. (2. ábra.) F fi

Next