Szöveggyűjtemény
AZ ÉTERRŐL

Tekintettel arra, hogy a mostani közép- és felsőfokú fizikatankönyvek elég szűkszavúan bánnak az éter régi fogalmával, és rendszerint megelégszenek a Michelson-Morley-kísérlet negatív eredményének mint az éterhipotézist véglegesen megdöntő ténynek az említésével, hasznosnak véltem, hogy a kezemben lévő régi fizikai irodalomból összeállítsak egy válogatást. Ez a szöveggyűjtemény az éter problémáját nem úgy mutatja be, mint egy lezárult és sablonná merevedett paradigmaváltást, hanem mint egy eldöntetlen kérdéskört, amelyben helye van mindkét részről az érveknek. Ennek megfelelően a szemelvények közt nem tartom meg a szigorú időrendet, hanem inkább az egyszerűbb tárgyalástól haladok az átfogóbb felé.

Gyűjteményemet elsősorban tanároknak ajánlom, akik munkájuk során bizonyára hasznát veszik az effajta forrásanyagnak. A szöveggyűjteménybe beleolvasó diákok számára kénytelen vagyok kereken ideírni a figyelmeztetést: Az itt idézett szerzők egyik-másik véleménye elavult, egyoldalú, vagy egyenesen téves. Ezen figyelmeztetést letudván a továbbiakban minden felelősséget (az olvasónak vizsgán vagy művelt társaságban való lebőgéséért stb.) lerázok a vállamról. [NF]

Tartalomjegyzék szerzők szerint

Subic Simon, 1862 Antonio Ròiti, 1895 J. Scheiner, 1916 Ernst Haeckel, 1905

Heller Ágost, 1902 Henri Poincaré, 1908 Kuppis József, 1912 Mikola Sándor, 1933 Albert Einstein, 1918

Subic Simon
Természettan felgymnásiumok és felreáltanodák számára
Ford: Kühn Rajmund és Kruesz Krizosztom.
Pozsony, 1862.

42

Kilenczedik szakasz
Fénytan (Optica)

2. §. Hullámzási elmélet. (Undulationstheorie). A fény természetére nézve még semmi bizonyosat nem tudunk, azért fényjelenetek magyarázata csak föltéten (hypothesis) alapszik. Az összes fényjelenetek megfejthetők azon föltétből, hogy a fény a hang módjára, lökések tovaterjedésén alapszik, melyeket a világitó testek a minden tért betöltő, igen finom leb-nek (Aether) nevezett rugalmas közegre gyakorolnak. Azon elméletet, mely a fényjeleneteket a leb rezgő mozgásából származtatja, hullámzási elméletnek nevezzük. A hullámzási elmélet nyomán a leb rendkivül finom, s a nehezség

43

törvényei alá nem eső, azaz sulytalannak tekintendő; a tétlenség s a rugalmas közegek hullám-mozgási törvényeit mindazonáltal követi s rugalmassága valamint sürüsége növekedésére és fogyására képes. Világitó test az, mely a lebet rezgő mozgásba képes hozni. Ha e mozgás tovább terjed, s kellő erővel találja látszervünket, a látást eszközli. Az elmélet nyomán a leb rezgései a tovaterjedés irányában és az erre függélyes sikban is történnek, azaz: a leb rezgései hossz- és keresztrezgések. A hosszrezgéseknek határa szemünkre a keresztrezgésekhez képest elenyészik, azért csak a keresztrezgéseket veszszük tekintetbe. Ebben áll a fény- és hangrezgések közti lényeges különbség.

---

Antonio Ròiti
A fizika elemei
Fordította: Czógler Alajos, Bartoniek Géza
II. kötet: Budapest, 1895

XXXII. FEJEZET
INTERFERENCZIA

180. A fény bizonyára egyik alakja az energiának, és mi sugárzó energiának neveztük. Most azt a kérdést fogjuk rövideden megvitatni, vajjon helyzeti energiának vagy pedig mozgásbeli energiának tekintendő-e?

Hogy itt mozgásbeli tüneményről van szó, ennek beigazolására elegendőnek látszik az a puszta tény, hogy a terjedésre időt kiván meg; de minő anyag az, mely mozog, és hogyan mozog? Miféle az a test, mely a Napból már kiindult, de a Földre még le nem érkezett energiával rendelkezik, és minő körülmények között kell lennie e testnek, hogy ilyetén energiával rendelkezzék? Két elmélet igyekszik e kérdésekre megfelelni, és bajos volna még egy másikat felállítani. Vagy olyas anyagnak kell lennie, mely a Napból indul ki és hozzánk érkezik, vagy pedig impulzusokból kell állania, melyeket a Nap valamely anyaggal közöl, s melyeket ez az anyag, a hang tüneményéhez hasonló módon, tovaterjeszt. Az első az emisszió-elmélet, vagy a fény anyagi elmélete, mely szerint a tünemény a golyó-zápor egy neme volna; a második a fény hullám-elmélete, mely szerint abban a rugalmas közegben, melyet kozmikus éternek neveztünk, hullámok terjednek. Az első, mely NEWTON*-tól származik, könnyen megmagyarázta az egyenes vonalú terjedést, a visszaverődést, a sugártörést és a fény aberráczióját, de azután minden egyes új ténynyel, melyet az ő segítségével megmagyarázni igyekeztek, bonyolódot-

* Helyesebben: a melyet NEWTON-nak szeretnek tulajdonitani.

167

tabbá vált: nem volt elég, hogy a fénytestecskéknek haladó mozgásbeli energiájuk volt légyen, hanem még több különböző fajúaknak kellett lenniök, a súlyamérhető anyagra különböző hatással kellett lenniök, és még egymásra vonatkozólag is helyzeti energiával kellett rendelkezniök. Ezen kívül nem egy olyan következményre vezetett, melyet később a tényekkel ellenmondónak ismertek fel, úgy hogy NEWTON, LAPLACE és BIOT tekintélye ellenére is jelenleg már egészen el van vetve, és mindenki azzal a feltevéssel él, hogy a sugárzó hő és a fény annak a hullámzó mozgásnak tulajdonítandó, melyet a súlyos anyag részecskéinek rezgése az éterrel közöl. – Az egyszerübb fénytünemények magyarázatára elegendő a hullámzó mozgás időszakos voltának feltevése; de fogunk olyan tüneményekkel is találkozni, melyekre nézve eme mozgás formáját szabatosan ki kell fejezni, a mikor is arra a feltevésre leszünk szorítva, hogy a fény, ellentétben a hosszmenti hanghullámokkal, kereszthullámokból áll.

---

J. Scheiner
Népszerű asztrofizika
Ford.: Wodetzky József
Budapest, 1916.

[Első fejezet: a sugárzás tana]

Mindenekelőtt kíséreljük meg képet alkotni magunknak a sugárzás lényegéről és okáról, a mely oly elképzelhetlenül messzire eső égitestek létét árulja el nekünk, sőt egyszersmind fizikai szerkezetükről is felvilágosít. Szándékosan használtuk ezt a kifejezést, hogy képet akarunk magunknak alkotni a belső sugárzás-folyamatokról, mert ennél többet úgy sem tehetünk. A vágy az okok kutatása után mindig újból és újból arra serkenti a gondolkozó embert, hogy megkísérelje a dolgok és erők belső lényegének kikutatását és végül az egész lét végső okának kiderítését. De ez teljesen dőre törekvés, különösen az exakt természettudományok körében. A puszta gondolkozás, a miként azt a régi filozófusok példája igazolja, reális eredményre nem vezet. Pusztán gondolkozással csak mesterséges rendszereket lehet teremteni, melyeknek a természet egészére semmi jelentőségük sincsen. Az exakt természetkutatás sem jut ezzel lényegesen előbbre; az egyetlen út, a melyet követhet, az, hogy a természetet megfigyeli es kísérletek segítségével az összes kinálkozó jelenségeket általános szempontokba és képekbe foglalja össze. Ezeket a képeket föltevéseknek nevezzük. Minden hasznavehető föltevéstől szigorúan megkövetelhetjük, hogy egyetlen körébe tartozó természeti jelenség se ellenkezzék vele. Eszerint minden föltevésnek csak negatív érvényessége van. Sohasem állíthatjuk, hogy ez, vagy amaz a föltevés az igazi és a helyes, hanem a legjobb esetben is csak azt mondhatjuk róla, hogy eddig semmi sem jutott tudomásunkra, a mi vele ellenkeznék. De ez a helyzet minden pillanatban megváltozhatik, és ha csak egyetlen egy ellenmondás derül ki, akkor ezzel az egész föltevés hasznavehetetlenné vált. Minden föltevés, minden természettudományi magyarázat végső alapjai-

13

ban észrevevéseken, tehát érzéki benyomásokon alapszik, ennélfogva mindig érzéki képzetekkel kapcsolatos. De melyik komoly kutató ringathatná magát szerénytelenül abban a hitben, hogy az anyaghoz oly szorosan kötött gondolkozásával érzéki észrevevésekből következtetéseket vonhat az érzékfölöttire, a transzczendensre? A tudományban járatlan emberrel ellentétben éppen a komoly tudós nagyon jól tudja, hogy összes elméleteinek és föltevéseinek, a mennyiben a transzczendensre vonatkoznak, csak alaki [formális, külsőséges] jelentőségük van, és a természetvizsgáló számára az anyag és az erők lényege olyan, hogy ugyan fel tudják ölelni az eddig megfigyelt jelenségeket, némelykor eddig ismeretlen jelenségek megjövendölését is lehetségessé teszik, de mégis csupán érzéki képet nyujtanak. Megesik, hogy két teljesen különböző föltevéssel egyformán lehet a körükbe tartozó természeti jelenségeket megmagyarázni, bár valójában a két föltevés egyáltalán meg nem állhat egymás mellett. Hosszú idő múlva végre sikerűl oly kísérletet kitalálni, a mely vagy ellene mond a föltevések egyikének és így a másik javára dönt, vagy pedig egyik föltevéssel sem vág össze és így új, harmadik föltevés felállítását teszi szükségessé.

Ilyenféle helyzetben vagyunk jelenleg a sugárzás magyarazatánál is. A fénynek a fizikában eddig használatos mechanikai rezgéselméletével szemben az utolsó évtizedekben az elektromágneses fényelmélet nyomult mindinkább homloktérbe, melynek matematikai elméletét MAXWELL fejtette ki s melynek kísérleti alapjait HERTZ rakta le. Az utolsó néhány év óta pedig az ionelmélet kezd mindinkább nagyobb tért hódítani a fizika minden ágában. Ilyféle vitás kérdések tárgyalására népszerű munka nem alkalmas hely. Elég, ha itt rámutatunk arra, hogy a fizika és a természettudományi megismerés haladására mily rendkívül fontosak az ilyen új föltevések és elméletek. De azért hangsúlyoznunk kell, hogy a dolgok és az erők lényegéről azért semmit sem tudunk. Itt megelégszünk azzal, hogy a sugárzás lényegéről és okáról egész röviden azt a képet adjuk, a mely minden eddigi tapasztalással a legjobb összhangzásban van.

Föl kell tennünk e szerint, hogy az egész világtért a fizikusoktól éternek nevezett valami tölti ki, a mely érzékszerveinkkel közvetetlenül nem észlelhető.

14

Az éter elképzelhetlenül finom; minden testet áthat és a mozgást észrevehetően nem akadályozza. Az érzékszerveinkkel közvetetlenül észlelhető anyag egész teljességében alá van vetve az általános vonzás törvényének és ezért súlyamérhető anyagnak nevezzük. Ezzel ellentétben az éter nincs alávetve az általános vonzásnak: az éter súlya mérhetetlen. Azonkívül minthogy az éter a térben mindenütt jelen van, egyetlen másik pozitív tulajdonságának a tökéletes rugalmasságot teszszük fel, mely abban nyilvánul, hogy esetleges összenyomás után, az összenyomást előidéző ok megszűntével, pontosan eredeti sűrűségét kapja vissza. Itt mellesleg meg kell jegyeznünk, hogy ennek a nem érzékelhető éternek létét azért kell szükségszerűen föltennünk, mert egyébként a távoli testeknek egymásra való hatása a mi felfogóképességünknek megmagyarázhatatlan lenne. Erők hatását tökéletesen üres téren át nem tudjuk elképzelni. Bár az előbbeniek értelmében az éter nem fejt ki ellenállást valamely testnek, azaz a mérhető anyag halmazának mozgásával szemben, azért magában a testben a testtől nem független. A testen belül nagyobb a sűrűsége, mint a szabad térben és a mérhető anyag belső munkájánál az éternek is jut szerep. Valójában még ma is úgy gondoljuk, hogy a hő, a rugalmasság stb. tulajdonságai egyedül az ősrégi atómos anyag elmélet alapján magyarázhatók meg; föltesszük, hogy az anyag lehető legkisebb, azaz tovább nem osztható részecskékből, úgynevezett atómokból áh, a melyeknek többé-kevésbbé bonyolult csoportosulásai alkotják a molekulákat és ezáltal előidézik a chemiai elemek és vegyületek különféleségét. Föltesszük, hogy csak abszolut nulla-hőfokon vannak a molekulák egymással mereven összekapcsolva, ezen a hőfokon felül a kölcsönös eltolódás nemcsak lehetséges, hanem valóban mindig meg is van. A chemiai anyagok halmazállapota, kezdve a szilárdtól egészen a gázneműig, attól függ, hogy molekulái mennyire mozgékonyak, vagy csak éppen eltolhatók, vagy pedig szabadon mozoghatnak.

A hő mozgásnak, még pedig periodikus, szabályszerűen ismétlődő mozgásfajtának tekinthető, a mely a súlyamérhető anyagon belül megy végbe. Ez úgy értendő, hogy vagy maguk a molekulák végeznek ily periodikus mozgásokat (rezgéseket, forgásokat), vagy pedig úgy, hogy az atómok vagy molekulák belsejében még elektromos rezgések is mennek végbe, más szóval, hogy a molekulák-

15

ban az elektromos potencziál vagy az elektromos sűrűség gyors változásai létesülnek. Bár ez mindaddig, míg nem ismerjük az elektromosság lényegét, csak szó a fogalom helyett, erre a pontra mégis később vissza kell térnünk. Azonban bárminő legyen is ennek a mozgásnak a mivolta, az említett föltevések alapján mégis bizonyos, hogy a mozgás periodikus, továbbá, hogy az atómokat körülvevő éterre szintén hatással van, továbbá, hogy ebben rezgésállapotot létesít, a melyet sugárzásnak nevezünk és a mely az éter tökéletes rugalmasságánál fogva, minden veszteség nélkül terjed a térben elképzelhetlenül nagy távolságokra.

Rugalmas közegeknek általános tulajdonsága, hogy periodikus rezgéseket tovább adnak és így energiát szállítanak egyik helyről a másikra. Itt a hang ismeretes példáját fogjuk megemlíteni. Ha hangvillát megütünk, világosan láthatjuk a villa ágainak rezgéseit. A szomszédos levegő szintén rezgésbe jut, a rezgés tovaterjed és ha fülünket éri, a hang érzetét kelti bennünk. Eddig tart a hasonlatosság, a mely a további részletekben eltűiiik. Először is a hang nem terjed mérhetetlen távolságra, hanem már aránylag csekély úton majdnem teljesen eltűnik. Ez azért van, mert a levegő nem tökéletesen rugalmas közeg, benne a rezgések súrlódással járnak, a mely a rezgések energiáját lassanként fölemészti azáltal, hogy hővé alakítja át. De a rezgések természete is egészen más a hangnál, mint a sugárzásnál. A hangvilla ágainak ide-oda mozgása a levegő folytonos sűrűsödését és ritkulását idézi elő, azaz a levegő részecskéi a rezgésnél a hang terjedése irányában mozognak ide-oda és így hosszhullámok létesülnek. A testek belsejében végbemenő hőmozgások ellenben az éterrészecskéknek oly periodikus mozgását idézik elő, a mely a tovaterjedés irányára merőlegesen megy végbe: keresztrezgések származnak, aminők például a kifeszített hegedűhúrnál keletkeznek. [...]

---

Haeckel Ernő
Világproblémák
Ford: Iván Imre és Szabó Sándor
Budapest, 1905.

Éter (imponderabilis materia). Az anyag e meg nem mérhető részének ismerete első sorban a fizika tárgya. Miután már régen fogadták el a tömegen kivül létező médiumnak roppant finom, teretbetöltő létezését és ezt az "étert" különböző jelenségek, különösen a világosság magyarázatára használták, így e csodálatos anyaggal való ismeretségünk csak a tizenkilenczedik század második felében sikerült, még pedig az elektromosság bámulatos tapasztalatai révén, kisérlet ismereteivel, magyarázataival és gyakorlati értékesitésével egyetemben. Mindenekelőtt úttörőkké lettek itt Hertz Henrik híres vizsgálatai (1888); e lángelmü fiatal fizikus halálát, aki megígérte, hogy a legnagyobbat eléri, nem tudjuk eléggé sajnálni az ő, valamint Spinoza, Raffael, Schubert és sok más lángelmű ifjú halála a történet ama brutális tényeihez tartozik, melyek már önmagukban megczáfolják a "bölcs előrelátás" és a "mindnyájunkat szerető atya" tarthatatlan mítoszát.

Az éter létezése vagy "világéteré" ("kozmoéter") mint reális anyagé ma (15 éve) már tény. Még ma sokszor olvassuk azt, hogy "hipotézis csupán"; ezt a hibás véleményt csak avatatlan bölcsészek és népszerű írók

232

ismételik, hanem még az egyes körültekintő exakt fizikusok is. Azonban épp így joggal kellene nékünk a súlyos anyag, a tömeg létezését is tagadnunk. Természetesen ma még léteznek metafizikusok, a kik ezt a műremeket is létrehozzák, és kiknek legnagyobb bölcsességük abból áll, hogy a külvilág valódiságát tagadják, vagy legalább is kétkedően fogadják; szerintük csak egy reális tény létezik, az ő saját drágalátos személyük vagy jobban mondva lelkük. Sőt újabban egynéhány kiváló fiziológus azt az ultraidealisztikus álláspontot el is fogadta, melyet már Descartes, Berkeley és Fichte metafizikája kiképzett: Csak egy dolog létezik és ez az én lelkem. Úgy látszik, hogy ez a bátor spiritualistikus állitás Kant helyes kritikai ismereteinek téves következtetésein alapul, hogy t. i. mi a környező külvilágból csak azokat a jelenségeket ismerhetjük el, melyek a mi emberi megismerés-szerveinknek hozzáférhető, t. i. az agy és az érzékszervek által. Ha mi azonban ezeknek funkciói által is csak egy tökéletlen és korlátolt tudást nyerhetünk a testi világról, ugy nékünk még sincs arra jogunk, hogy létezésüket tagadjuk. Az én képzetemben legalább létezik az éter épp oly bizonyossággal, mint a tömeg, épp oly bizonysággal mint én, a midőn én ezekről gondolkozom és írok. A mint mi a ponderabilis materia valódiságáról mérték és súly, kémiai és mechanikus kísérletek által meggyőződünk, épp így az imponderabilis éterről is az optikus és elektromos tapasztalatok és kísérletek utján.

Az éter lényege. Habár ma a majdnem összes fizikus az éter valódi létét mint positiv tényt tekinti, és ha e csodálatos anyagnak sok hatása számtalan kisérlet, különös[en] optikai és elektromos kísérletek utján alaposan ismeretes, ugy eddig mégsem sikerült, hogy világosságot és bizton-

233

ságot nyerjünk tulajdonképpeni lényegéről. Sokkal inkább szétágazódnak még ma is ama legkiválóbb fizikusok véleményei, akik ezt szakszerűen tanulmányozták: sőt ellentmondanak egymásnak a legfontosabb pontokban. Így tehát mindenkinek szabadságában áll, hogy az ellentmondó hipotézisek választásában saját véleményét alkossa, szaktudásának és ítélőképességének megfelelően (melyek persze mindig tökéletlenek maradnak!). Azt a véleményt én személyesen (mint dilettáns csupán e téren!) érlelő gondolkozás útján önmagamnak alkottam, a következő nyolcz tételben foglalom:
I. Az éter, mint folytatólagos anyag betölti az egész világtért, a tömegtől (vagy a ponderabilis materiától) nincs benfoglalva, úgy az összes közbeeső teret tökéletesen megtölti ezeknek atomjai között.
II. Az éter valószinüleg még nem bír kémizmussal és nem atomok alkotják, mint például a tömeget; ha azt elfogadjuk, hogy ezt roppant egyenlőfajta atomok alkotják (pld. fel nem osztható étergolyók egyenlő nagyságban), úgy továbbá még azt is kell elfogadnunk, hogy ezek között még más valami is létezik, vagy az "üres tér" vagy egy harmadik (egészen ismeretlen) médium, egy teljesen hipotetikus "közéter," ennek lénykérdésénél ugyanaz a nehézség merülne fel, mint az éternél (in infinitum!).
III. Minthogy az üres tér elfogadása a mi mostani természetismeretünk mostani állapotában a közvetlen távhatás magyarázatával meg nem állhat (legalább nem vezet világos monisztikus képzethez), úgy én az éternek egészen sajátságos szankturáját fogadom el, mely nem atomisztikus, mint a ponderabilis tömegé, és amelyet jelenleg (további meghatározás nélkül) eterikus vagy dinamikus sztrukturának nevezhetünk.
IV. Az éter aggregát-állapota e hipotézis következtében szintén sajátságos és a tömegtől kü-

234

lömböző, sem gázhalmazú, mint néhányan, sem szilárd, mint, ahogy más fizikusok elfogadják. A legjobb hasonlatot talán úgy nyerjük, hogy ezt összehasonlítjuk egy roppant finom, elasztikus és könnyű kocsonyával.
V. Az éter imponderabilis materia, amennyiben nem bírunk oly eszközzel, hogy súlyát kísérletileg megállapítsuk; ha igazán bír súllyal, ami nagyon valószínü, úgy ez roppant csekély, és a mi mérlegünkkel meg nem mérhető; egy néhány fizikus megkísérlette a fényhullámok energiájából az éter súlyát kiszámítani, azt találták, hogy körülbelül 13 trillióval kevesebb a súlya a légköri levegőénél, mindamellett egy oly nagy kiterjedésű étergolyó, mint a mi földünk, 250 fontot kell, hogy bírjon (?).
VI. Az éterikus aggregátállapot valószínűleg tud (a sziknózis-elméletnek megfelelően) bizonyos feltételek alatt tovahaladó sűrűsödés által a tömeg gázállapotába átmenni, épp úgy, mint ez utóbbi a folyékonyba, majd a szilárdba megy át.
VII. Az anyagnak emez aggregátállapotai eszerint (ami a monisztikus kozmogéniára nézve nagyon fontos) egy genetikus, folytatólagos sorban rendeződnek. Mi öt fokát külömböztetjük meg: 1) az éterikust, 2) a gázneműt, 3) a folyékonyt, 4) szilárdfolyékonyt (az első plazmában), 5) a szilárd állapotot.
VIII. Az éter éppoly végtelen és mérhetetlen, mint a tér, amelyet betölt; folytonos örökkétartó mozgásban él; ez az a különleges étermozgás (bár éterrezgésnek, feszültségnek, sűrűsödésnek stb. fogtuk fel). A tömegmozgások kölcsönös mozgásaiban (nehézkedés) végső okai az összes jelenségeknek.

Éter és tömeg. Az éter lényegének hatalmas főkérdése, mint a hogy Hertz jól nevezi, vonatkozással van a tömegre nézve is, mert az anyagnak mindkét főrésze nem csak a legerősebb külső érintkezésben van egymással, hanem

235

örökös dinamikus kölcsönhatásban is. A legáltalánosabb természeti jelenségeket, melyeket a fizika mint természeti erőt, vagy mint az anyag funkcióját megkülömbözteti, két csoportba oszthatjuk, melyek közül az egyik különösen (de nem kizárólag) az éter funkciója, a másik a tömeg funkciója, körülbelül a következő séma szerint, amelyet én (1892-ben) a "Monismus"-ban felállítottam (18. old. 42.):

Világ (= természet = szubsztancia = kozmosz = universum = Isten).

I. Éter (imponderabilis, feszült szubsztancia)		II. Tömeg (ponderabilis, sűrűsödött szubsztancia)
1. Aggregatum állapot: éterikus (sem gáznemű, sem folyékony, sem szilárd). 2. Szerkezet: nem atomisztikus, folytatólagos, nem alkotják diszkrét részecskék (atomok). 3. Főfunkciói: fény, fényhő, elektromosság, mágnesség.		1. Aggregátum állapot: nem éterikus (hanem gáznemű, folyékony, vagy szilárd). 2. Szerkezete: atomisztikus, diszkontinuizáló, a legapróbb diszkrét (atomok) részecskék alkotják. 3. Főfunkcziói: nehézség, hordhatóság, tömeghő, klemizmus.

Az anyag funkcióinak e két csoportja, melyet e rendszerben egymással szemben állítottunk, bizonyos mértékben az anyag első munkafelosztásának következményei gyanánt, mint a materia primaris ergonomiáját tekinthetjük. E megkülönböztetés azonban nem jelenti abszolút e két ellentétes csoportnak a szétválasztását, sőt sokkal inkább egyesülnek és állandó kölcsönhatásban maradnak. Mint tudjuk, az éter optikus és elektromos esetei szoros kapcsolatban vannak a tömeg mechanikus és kémikus változásaival; az elsőnek sugárzó hője az utóbbinak tömeghőjén és mechanikus hőjén túlmegy; a nehézkedés nem tud működni a nélkül,

236

hogy az éter a szétválasztott atomok tömegvonzását ne eszközölné, mert semmiféle messzehatást el nem fogadhatunk. Az egyik energia formának az átváltozása a másikba – mint ahogy az erő [energia] megmaradásának törvénye mutatja – egyúttal az állandó kölcsönhatást bizonyítja a szubsztancia két főrésze, az éter és tömeg között.

[...]

---

Heller Ágost
A physika története
a XIX. században
II. kötet: Budapest, 1902.

VII. FEJEZET
A fény hullámzási elméletének kiépítése

E mű első kötetében elő adtuk a fényelméletek egymás-közti ellentétét, s miképen támadt védője a Huygens-féle hullámzási elméletnek a Newton-féle emissio-elmélet ellen, Thomas Youngban, a ki az interferentia elvével az undulatio-elméletnek fontos támaszt adott. Felemlítettük Malus fontos felfedezését

451

és helyes magyarázatát, hogy a tükrözés útján polározott fény ugyanazon optikai természetű, mint a kettőstörésü kristályokban kettéválasztott sugarak egyike. A második kötetben megmutattnk, miként keletkezett és fejlődött Fresnel fényelmélete, a fény hullámzási theoriája és miként fejlődött Fresnel korai halála után különösen Cauchy és Neumann számításai és kisérletei által.

De a fény hullámelmélete még mindig nagy nehézségekkel küzdött. Az első dolog volt a közeg kérdése, tehát hogy mi is legyen a közeg, mely a hullámzást vagy rezgést vezeti, a mi egyúttal a fényt alkotja. Kényelmes volt az emissio-elmélet ellenében a világító testből kilövelő fényanyag helyett felvenni, hogy az egész világtért betölti az ú. n. aether, egy rendkívül finom, súlytalan, teljesen rugalmas anyag, és hogy ennek hullámzó mozgása a fény. De volt egy nagy nehézség, mint a Fresnel elméletének el nem kerülhető föltétele, hogy a fényrezgés a terjedési irányban merőleges irányban történik, hogy tehát ú. n. transversalis, vagy harántrezgéssel van dolgunk. Ha pedig oly véghetetlenül finom anyagnak képzelt közeg rezgési mozgásba jut, az kell hinnünk, hogy csakis a terjedés irányában történhetik a rezgése, tebát longitudinális, vagy hossz rezgés az, mert képzelhetetlen, hogy ez az összefüggéstelen aether más irányban térjen ki, mint a mozgás terjedésének irányában, hogy úgy rezegjen, mint a megpengetett húr, melynek részei harántrezgésben vannak, de csak azért, mert a húr összetartó részekből áll, s ekként a harántos irányban is rugalmasságot fejt ki. Úgy látszott, mint ha ezt a rendkívüli finom aethert absolute összenyomhatatlanul kellene föltételezni. Kirchhoff talált ugyan más módot e nehézség elhárítására, midőn arra figyelmeztetett, hogy az oly szédítő sebességgel történő mozgásban, mint a fényrezgés, az impulsusok oly gyorsan követik egymást, hogy nem térhetnek ki a rezgés terjedése irányában, hanem csak oldalvást, mi által harántrezgés keletkezik. E nézet ellenében azonban azt lehetne felhozni, hogy ily mozgás, mint a milyent itt Kirchhoff gondol, végre nem volna rugalmas közegnek rugalmas erők hatására történő mozgása, a mint ezt a Fresnel-féle

452

elmélet föltételezi. De voltak még más nehézségek is. A polarisatio magyarázatában Fresnel a sarkított fény rezgési sikját merőlegesen vette fel a polarisatio síkjához. Neumann ellenben úgy vette föl, hogy e két sík egybeesik. Hasonló nehézségek voltak az átlátszó testeken történő visszaverődéskor, melyekre nézve Jamin a Fresneltől követelt sarkítási viszonyokra a visszavert sugarakban kisérletek által bebizonyította, hogy ezek ott elő nem fordulnak.

Ép oly nehézségeket találtak a fény aberratiójánál is; a phosphorescentia és fluorescentia magyarázata az új elmélet szerint szintén nehézségeket okozott.

Valahányszor egy-egy új hypothesist arra a tünemény-körre, melyre szánva van, egész terjedelmében alkalmazni próbálunk, mindannyiszor tapasztalni fogjuk, hogy az új föltevés a tüneménykör bizonyos területeire sehogy sem akar ráilleni. És annak szükségkép úgy is kell lennie. Igaz, hogy mindenki, ki új elméletet gondol ki, azt hiszi, hogy megtalálta az igazi magyarázatot, holott ez is csak valami, legjobb esetben megközelítő föltevés, mely később megdül. De azért nehéz tévedésbe esnék az, a ki hiszi, hogy e hypothesisek kigondoláse meddő foglalkozás a tudományban. Épen a Fresnel-féle optikai elméletről mondja a franczia híres mathematikus: Poincaré, midőn fénytani munkájának előszavában így szól: "A jelenlegi optikai hypothesist talán valamikor más fogja pótolni, felismerik az ő helytelenségét és egy másiknak jobb voltát. Megbukhatik ez a nézet, de örökké fönn fognak maradni azok a differentialis egyenletek, melyeket a tünemények megvizsgálása után ez elmélettel fölállíthattunk." A Fresnel-féle elmélet nem volt teljesen kiépített állapotban, midőn a nagy physikus rövid pályafutását befejezte. Arról volt szó, hogy a fényaethernek az átlátszó testekben nagyobb-e a sűrűsége, más-e a rugalmassága, mint a levegőben? Ezen föltevés szerint az aether sűrűségének megváltozása egyszerre történnék a két közeg határán. Többen foglalkoztak e kérdéssel: Cauchy, Jamin és Franz Neumann, a nélkül azonban, hogy a nehézségek teljesen eltüntek volna, úgy hogy még számos véglegesen megoldandó kérdés marad.

---

Poincaré Henri
Tudomány és föltevés
Ford: Dr. Szilárd Béla
Budapest, 1908.

A fizika és a mechánikai szerkezet

A legtöbb elméleti fizikus szereti a mechánikából vagy a dinámikából vett magyarázatokat. Közülök nehányan ki volnának elégítve, ha az összes jelenségeket a molekulák mozgásából magyarázhatnák meg, melyek egymást bizonyos törvények szerint vonzzák. Mások többet kívánnak; a távolból

151

való vonzásokat egészen ki akarják küszöbölni; molekuláiknak egyenes vonalú pályát kell követniök, a melyből csak ütközések folytán téríthetők el. Ismét mások, mint például Hertz, az erőket is kiküszöbölik, de felteszik, hogy molekuláik hasonló geométriai kapcsolatokkal függenek egymással össze, mint például a mi csuklós mechánikai rendszereink; ezek a tudósok a dinámikát így a kinematika bizonyos fajára akarják visszavezetni.

Egyszóval, a természetet mindnyájan be akarják kényszeríteni valamely mintába, a mely nélkül szellemük nem lenne kielégítve. De vajjon elég hajlékony lesz-e a természet erre a czélra?

A kérdést a Maxwell-féle elmélet kapcsán a tizenkettedik fejezetben fogjuk tárgyalni. Mindenkor, ha az energia megmaradásának elve és a legkisebb működés elve ki van elégítve, akkor, amint látni fogjuk, nemcsak egy mechánikai magyarázat lehetséges, hanem végtelen sok. A Königs-féle jól ismert, a csuklós rendszerekről szóló tétel alapján bebizonyítható, hogy mindent végtelen sokféle módon lehet megmagyarázni a Hertz-féle szilárd kapcsolatokkal vagy még középponti erőkkel is. Kétségkívül éppen olyan könnyű szerrel bebizonyítható, hogy minden megmagyarázható egyszerű ütközésekkel is.

E czélból tulajdonképpen nem szükséges megelégednünk a rendes anyaggal, azzal, a mely éppen közvetlenül érzékeink alá esik s a melynek a mozgását közvetlenül szemléljük. Vagy felteszszük, hogy ez a közönséges anyag atomokból áll, a melyeknek belső mozgásai előttünk rejtve maradnak, míg érzékeink számára csak az egésznek helyváltozásai hozzáférhetőek. Vagy pedig ki fogunk gondolni valami rendkívül ritka folyadékot, a milyenek éter vagy más név alatt a fizikai elméletekben mindig olyan nagy szerepet játszottak.

Sokszor még messzebb mennek, s az étert az egyedüli ősanyagnak, sőt sokszor az egyedüli valóságos anyagnak tekintik. A legmérsékeltebbek úgy tekintik a közönséges anyagot, mintha sűrített éter volna s ebben nincs is semmi idegenszerű. Mások a közönséges anyag jelentőségét még lejjebb szállítják, s nem látnak benne mást, mint az éter

153

szinguláritásainak mértani helyét. (22) Például Lord Kelvin szerint az, a mit mi anyagnak nevezünk, csak azoknak a pontoknak a helye, a hol az éter forgatagszerü mozgásokat végez. Riemann szerint az anyag olyan pontoknak a helye lenne, a hol az éter folytonosan megsemmisül. Más újabb szerzők mint Wiechert és Larmor szerint, az anyagi pontokban az éter igen különös természetű csavarásszerű hatásnak van alávetve. Ha e nézőpontok valamelyikére helyezkedünk, kérdem, hogy mi jogon terjesztik ki az éterre azon ürügy alatt, mintha az valóságos anyag volna, azokat a mechánikai sajátságokat, a melyeket csak a közönséges anyagon (azaz e felfogások szerint hamis anyagon) észleltek?

A régi folyadékokat, a hő, elektromosság stb. folyadékait elvetették, a mint rájöttek, hogy a hő nem megsemmisíthetlen. De elvetették volna ezeket még más okból is. Az által, hogy anyagi tulajdonsággal ruházták fel őket, úgyszólván egyéniségüket hangsúlyozták s ezáltal mély szakadékszerű határt vontak köréjük. E mélységeket ismét ki kellett tölteniök, mikor a természet egysége iránti érzék egyre erősebb lett és mikor azokat a belső rokonságokat felfedezték, a melyek a természet minden részét egymáshoz fűzik.

A régi fizikusok, szaporítva e folyadékok számát, nemcsak felesleges dolgokat teremtettek, de ezzel felbontották a valóságos kapcsolatokat is.

Nem elegendő az, hogy valamely elmélet ne állítson hamis vonatkozásokat, szükséges még az is, hogy az igazi vonatkozásokat el ne födje.

S a mi éterünk vajjon csakugyan létezik-e?

Tudjuk, hogy az éterben való hit honnan ered. Ha a fény valamely távoli csillagból több év alatt kerül el hozzánk, bizonyos időpontban már nincsen a csillagon, de még nincsen a Földön; mivel azonban szükséges, hogy valahol legyen, valamely anyagot tételezünk fel, mely úgyszólván szállítja a fényt.

Ugyanezt a gondolatot inkább mathematikai és elvont alakban is kifejezhetjük. Mi az anyagi molekulák szenvedte változásokat veszszük észre; látjuk például, hogy fotográfozó lemezünk olyan jelenségek hatása alatt változik, a melyek

(22) Szingularitáson a mathematikában a rendestől eltérő, kivételes viselkedést értenek: így pl. az y = 1/x függvény, a mint az x a 0-hoz közeledik, rohamosan, határtalanul növekszik; erre a mathematikus azt mondja, hogy az y = 1/x függvénynek az x = 0 helyen szingularitása van. Az étert bizonyos folytonos anyagnak tekinthetjük, melyet bizonyos általános tulajdonságokkal ruházunk fel; e tulajdonságok egyes pontokban megszünnek és ezen pontokról mondjuk, hogy ezek az éter szingularitásai. Az anyagi molekulák, némelyek felfogása szerint az éternek ily szingularitásai volnának.

153

színtere több évvel ezelőtt valamely csillag izzó tömege volt. A közönséges mechánikában azonban a tanulmányozott rendszer minden időpontbeli állapota csakis valamely közvetetlenül előbbi állapotától függ; a rendszer így eleget tesz bizonyos differencziális egyenleteknek. Ha ellenben az éterben nem hiszünk, a világegyetem anyagi állapota nemcsak a közvetlen megelőző állapottól, hanem sokkal régebbi állapotoktól is függ; a rendszer véges különbségi egyeuleteknek tenne eleget. Hogy a mechánika általános törvényeinek eme csorbítását elkerüljük, kitaláltuk az étert.

Ez azonban még csak arra kényszerítene bennünket, hogy a bolygók közötti üres teret töltsük ki éterrel, de arra nem, hogy az étert az anyagi közegek belsejébe is beleképzeljük. Fizeau kísérlete (23) még tovább megy. A mozgásban lévő vizet vagy levegőt átható fénysugarak interferencziája révén ez a kísérlet két különböző közeget látszik elárulni, melyek egymást kölcsönösen áthatják és egymáshoz képest mégis eltolódnak. Azt hihetné az ember ennek alapján, hogy az étert már-már az ujjunkkal tapinthatjuk.

Olyan kísérleteket is kigondolhatunk, melyek az étert hozzánk még közelebbi látszólagos érintkezésbe hozzák. Tegyük fel, hogy a Newton-féle hatás és visszahatás egyenlőségéuek az elve nem igaz többé, ha magára az anyagra alkalmazzuk és hogy ezt észre tudtuk venni. Az összes anyagi molekulákra ható összes erők geométriai összege ezen esetben nem zérus többé. Ha tehát az egész mechánikát nem akarjuk megváltoztatni, be kell hoznunk az étert, hogy ezt a hatást, melyet az anyag elszenvedni látszik, az anyagnak valami másra gyakorolt hatása ellensúlyozza.

Vagy pedig felteszem azt, hogy felismerték, hogy a fény- és elektromos jelenségekre a Föld mozgása hatást gyakorol. Arra a következtetésre juthatnánk, hogy ezek a jelenségek nemcsak az anyagi testek viszonylagos mozgását tárhatnák föl előttünk, hanem abszolutnak látszó mozgásaikat is. Megint szükségünk van az éter létezésére, hogy ezek az úgynevezett abszolut mozgások ne az üres térre vonatkoztatott helyváltozások legyenek, hanem hogy a helyzetváltoztatások valamely meghatározott dologra vonatkozzanak.

(23) Fizeau A. H. L. kisérleti úton meghatározta, hogy a víz mozgása mennyiben módosítja a benne tovaterjedő fény sebességét; Comptes Rendus, Paris, 33 k. 1851 (349. o.), Poggendorffs Annalen, Ergänzungsband 3, (457. o.) ; ha c a fény terjedési sebessége a nyugvó vízben, v pedig a víz áramlási sebessége, akkor ha a fény kizárólag a víz közvetítésével terjedne tova, a fénysebesség c+v volna, míg ha a fény a nyugvó éteren át terjedne, a fénysebesség a mozgó vízben is megmaradna cnek.

Fizeau azt találta, hogy a v sebességű vízben a fény sebessége

c+0.43v,

tehát a tovaterjedés úgy történik, mintha a víz részben magával ragadná az étert is, melyben a fény tovaterjed. Fizeau kísérletét Michelson A. A. és Morley E. W. ismételték és igazolták. (American Journal of Science 3. sorozat, 31. kötet, 1886. (377. o.)

154

Vajjon eljutunk-e valaha idáig? Nekem nincs hozzá reménységem, mindjárt megmondom miért, de azért a dolog mégsem oly képtelen, hiszen mások tápláltak hasonló véleményeket.

Például ha a Lorentz-féle elmélet, melyről később a tizenharmadik fejezetben részletesen fogok beszélni, helyes lenne, akkor a Newton-féle elv magára az anyagra nem lenne alkalmazható, s az így előálló különbség nem állana nagyon messze a kísérleti kimutatás lehetőségétől.

Másrészről számos vizsgálatot végeztek már a Föld mozgásának a hatására vonatkozólag.

A kísérletek e hatást egyetlen esetben sem mutatták. Ámde ezeket a kísérleteket azért végezték, mert az eredmény felől előre nem voltak bizonyosak és mert az uralkodó elméletek szerint e kiegyenlítés csak közelítő volt, tehát volt remény arra, hogy szabatos módszerekkel a hatás valóban kimutatható.

Én azt hiszem, hogy az ilyen reménység csak ábránd; az sem lenne kevésbé különös, ha valaki bebizonyítaná, hogy az ily irányban elért siker bizonyos tekintetben új világot nyitna meg előttünk.

És most kissé el kell térnem a tárgytól; valóban meg kell magyaráznom, hogy a Lorentz-féle elmélet ellenére miért nem hiszem, hogy akár a legpontosabb megfigyelések is mást tárhatnának elénk, mint az anyagi testek viszonylagos helyváltozásait. Kísérleteket végeztek az elsőrendű tagok hatásának megismerése czéljából; az eredmény negatív volt; vajjon a véletlennek tulajdonítsuk-e ezt? Senki sem gondolt ilyesmire; általános magyarázatot kerestek és Lorentz megtalálta, bebizonyítván, hogy az elsőrendű tagoknak egymást kölcsönösen, eredményükben meg kell semmisíteniök, de ugyanez már nem mondható másodrendű tagokról. Erre ismét még pontosabb kísérleteket végeztek, ezek sem mutatták a keresett hatást, a mit még kevésbbé lehet a véletlennek betudni. Magyarázatra volt szükség; akadt is magyarázat; akad mindig, hiszen a föltevésekben soha sincsen hiány.

Ez sem elég; ki ne érezné, hogy a véletlennek ilyen módon túl nagy szerepet engedünk át? Avagy nem véletlen-e az

155

a váratlan összetalálkozás, hogy valamely körülmény éppen a megfelelő időben jön közbe, hogy megsemmisítse az elsőrendű tagokat; és hogy egy másik, az előbbitől merőben különböző, de éppen olyan szerencsés körülmény, a másodrendű tagokat semmisíti meg. A dolog nincs úgy; úgy az első, mint a másodrendű tagok megsemmisülésére ugyanazt a magyarázatot kell lelnünk s akkor gondolhatjuk azt is, hogy ez a magyarázat a magasabb rendű tagokra éppen úgy érvényes, s hogy az összes tagoknak eme kölcsönös megsemmisülése feltétlen és szigorú.

---

VI. Lorentz elmélete.

[...]

Csakhamar még tovább mentek. A Lorentz-féle elmélet szerint a vezetési áramok maguk is valóságos elszállítási áramok volnának; az elektromosságról feltették, hogy bizonyos anyagi részecskékkel, az elektrónokkal elválaszthatatlan kapcsolatban áll; ezeknek az elektrónoknak a testek belsejében való mozgása okozná a Volta-féle áramokat; és a vezetőket a nem vezetőktől megkülönbözteti az, hogy az egyiket átjárhatják az elektrónok, míg a másik gátolja őket mozgásukban.

A Lorentz-féle elmélet igen csábító, igen egyszerű magyarázatát adja bizonyos oly jelenségeknek, melyeket a régi elméletek nem tudnak kielégítőleg megmagyarázni, még Maxwellnek elmélete sem az eredeti formájában; ilyen jelenség pl. a fény aberrácziója, a fényhullámok részleges elragadása, ugyanis a testekkel együtt való elszállítása, a mágnességi sarkítás, a Zeeman-féle kisérlet.

De azért megmarad még néhány ellenvetés. Valamely rendszerben megfigyelt jelenségek függeni látszanak ezen rendszer súlypontjának abszolut haladási sebességétől, a mi úgy látszik, ellenmondásban van avval a felfogással, melyet

215

magunknak a térfogalom viszonylagos voltáról alkottunk. Crémieu-re támaszkodva, Lippmann alkalmas formába hozta ezt az ellenvetést. Vegyünk fel két töltött vezetőt, a melyek ugyanolyan haladási sebességgel mozognak tova. Egymáshoz képest viszonylagos nyugalomban vannak; mindazonáltal e közben kölcsönösen vonzaniok kellene egymást, ha mindegyikük valamely elszállítási árammal volna egyenértékű és ezen vonzást megmérve, abszolut sebességeiket is megmérhetnők.

Nem, így felelnének Lorentz hivei; az a mit így mérnének, az nem az abszolut sebességük lenne, hanem a nyugvó éterre vonatkoztatott viszonylagos sebességük, úgy hogy a viszonylagosság elve meg volna mentve. (44)

Bármilyenek is legyenek ezek az utolsó ellenvetések, az elektrodinámika épülete, úgy látszik legalább, főbb vonalaiban végképpen meg van alkotva; minden teljesen kielégítőnek látszik; Ampère és Helmholtz elméletei, melyek a többé nem létező nyitott áramok magyarázatára készültek, úgy látszik, már csak tisztán történeti értékűek; és ma már csaknem végképpen elfelejtettük azokat a megfejthetetlen bonyodalmakat, a melyekhez ezen elméletek vezettek.

Ezt a nyugalmat újabban megzavarták Crémieu kisérletei, a melyek az annak idejében Rowland-tól talált eredményeknek egy pillanatra ellenmondani látszottak.

Legújabb vizsgálatok azonban ezeket nem erősítették meg és a Lorentz-féle elmélet ismét győzelmesen állotta ki e próbát.

E váltakozások története nem csekély mértékben tanulságos; megtanít bennünket arra, hogy a tudós milyen csapdáknak van kitéve és mennyiben lehet reménye arra, hogy e csapdákat elkerülje.

(44) A viszonylagosság elvét újabb időben mint határozott elektrodinámikai alapelvet alkalmazzák, még pedig a következő értelemben: tekintettel arra, hogy eddig (*) semmiképpen sem sikerült a Föld mozgásának elektrodinámikai (fénytani) jelenségekre való hatását kísérleti úton kimutatni, tekintsük alapelvnek azt, hogy az összes elektrodinámikai jelenségek kizárólag a testeknek egymáshoz viszonyitott relativ sebességétől függenek, nem pedig abszolut sebességeiktől. Az elektrodinámikai alapegyenleteket is e szerint olyformán kell módosítanunk, hogy bennük csak a relativ sebességek forduljanak elő, ne pedig az abszolut sebességek.

(*) Michelson A. A. és Morley E. W. kísérletei a Föld mozgásának a fény tovaterjedésére való hatásáról (American Journal of Science 3-dik sorozat, 34. k., 1887. 333. o.) és Trouton Fr. Th. és Noble H. R. kísérletei, melyeknél egy felfüggesztett elektromos sűrítő töltésénél és kisütésénél vizsgálták meg a Föld mozgásának hatását (London Transactions A. 202. k. 1903. 165. o.)

E felfogásnak előharczosai maga a tudományos elektrónelmélet tulajdonképpeni megalapítója Lorentz H. A., de különösen Einstein A., ki erre vonatkozó meggondolásait az Ann. der Phys. utolsó évfolyamaiban megjelent több dolgozatban tette közé. (17. k. 1905., 891. o., 18. k. 1905., 639. o., 20. k. 1906., 627. o., 23. k. 1907., 197, 371. o.)

TIZENNEGYEDIK FEJEZET
Az anyag pusztulása

Kétségkívül egyike a legmeglepőbb felfedezéseknek az, a melyet a fizikusok az utóbbi években hirdetnek, ugyanis, hogy az anyag egyáltalában nem létezik. Siessünk hozzátenni, hogy ez a felfedezés még nem tekinthető véglegesen befejezettnek. Az anyag lényeges ismertető jele a tömeg, a tehetetlenség. A tömeg mindig és minden körülmények között állandó marad; ez változatlannak marad még akkor is, ha bármilyen chémiai változás az anyag összes észrevehető sajátságait átalakította és látszólag mintegy új testet hozott létre. Ezek szerint, ha sikerülne bebizonyítani hogy az anyag tömege, tehetetlensége tulajdonképen nem magához az anyaghoz tartozó sajátságok, hanem csak kölcsönzött fényűzés, a melylyel díszíti magát; ha bebizonyítanánk, hogy ez a tömeg ez a kiválóan állandó mennyiség, tulajdonképpen maga is változasokat szenvedhet, akkor bizonyára joggal mondhatnók, hogy az anyag nem létezik. Ámde éppen ezt állítják legújabban a kutatók.

Azok a sebességek, a melyeket eddig megfigyelhettünk, aránylag csekélyek, mert az égi testek, a melyek mögött valamennyi automobiljaink is ugyancsak elmaradnak, alig 60-100 kilométert tesznek meg másodperczenként. Igaz, hogy a fény 3000-szer gyorsabban halad, csakhogy ez nem elmozgó anyag, hanem zavarásszerű jelenség, a mely aránylag mozdulatlan anyagon keresztül halad tova, miként a hullám az oczeán felületén. Az összes, eme kisebbszerű sebességekre vonatkozó megfigyelések azt mutatták, hogy a tömeg állandó és senki nem gondolkozott azon, vajjon nagyobb sebességek esetén is ugyanígy áll-e a dolog?

218

A végtelen kicsiny testek verték le a Merkurnak, a leggyorsabb bolygónak rekordját. Amaz igen kicsiny testecskéket értem, a melyek mozgása a kathódsugarakat, illetve a rádiumsugarakat létesíti. Tudjuk, hogy ezek a sugározások valóságos molekuláris lövöldözés következményei. Az ezen lövöldözésben tovahajított lövedékek negatív elektromossággal vannak megtöltve, a miről meggyőződhetünk, ha ezt az elektromosságot egy Faraday-féle hengerbe gyűjtjük. Töltésük következtében úgy a mágnességi, mint az elektromos erőtérben eltérítést szenvednek és ezen eltérítéseiknek egymással való összehasonlításaiból megtudhatjuk e testecskék sebességét és töltésüknek tömegükhöz való viszonyát.

Ámde ezek a mérések egyrészről arról világosítottak fel bennünket, hogy sebességük rendkívül nagy, hogy ez tizedrésze, vagy a harmadrésze a fénysebességnek, azaz, hogy ez ezerszer nagyobb a bolygók sebességénél; és másrészről mutatták a kísérletek, hogy töllésük, anyagi tömegükhöz viszonyítva, igen jelentékeny. Minden mozgó testecske jelentékeny elektromos áramot képvisel. De azt is tudjuk, hogy az elektromos áramok bizonyos különös fajú tehetetlenséget mutatnak, melyet önindukcziónak nevezünk. Ugyanis valamely egyszer létesített áram igyekszik magát tovább is fentartani és azért, ha a vezető kettémetszésével az áramot meg akarjuk szakítani, a megszakítás helyén szikrát látunk átugrani. Ilyen értelemben az áram, mintegy meg akarja tartani előbbi erősségét csak úgy, mint a hogyan valamely mozgó test sebességének a megtartására törekszik.

Ám a mi kathódról lepattanó testecskénk ellenállást fog tanusítani azokkal az okokkal szemben, a melyek sebességét megváltoztathatnák, és pedig két körülménynél fogva: Először is a tulajdonképpeni anyagi tömegétől származó saját tehetetlenségénél fogva és azután a saját önindukcziójánál fogva; mert a sebesség minden megváltozása egyúttal a megfelelő áram megváltozását vonja maga után. E szerint a testecskének, vagy a mint nevezni szokták, az elektrónnak kétféle tehetetlensége lesz: mechánikai tehetetlensége és elektromágnességi tehetetlensége.

219

Abraham és Kaufmann, az előbbi elméleti, az utóbbi kísérletező buvár, együttesen kísérelték meg az elektrón mechánikai és elektromágneses tehetetlensége megállapítását. E czélból egy föltevéshez kellett folyamodniok; azt tették fel, hogy az összes negatív elektrónok azonosak, hogy ugyanakkora töltést hordoznak magukkal, mely lényegesen állandó és hogy azok az eltérések, a melyek közöttük mégis észlelhetők, egyedül különböző sebességeiknek tudhatók be. Ha a sebesség változik, akkor a valóságos tömeg, a mechánikai tömeg állandó marad, sőt úgyszólván ez magának az anyagi tömegnek fogalmi meghatározása; az elektromágnességi tehetetlenség azonban, a mely a látszólagos tömeg kialakításához hozzájárul, a sebességgel együtt bizonyos törvény szerint nő. Léteznie kell eszerint bizonyos összefüggésnek a sebesség és a tömegnek a töltéshez való viszonya között; e mennyiségeket pedig, mint fennebb már mondottuk, kiszámíthatjuk, ha a sugaraknak valamely mágnességi vagy elektromos tér okozta eltérítéseit megfigyeljük; e viszony tanulmányozása azután képesít bennünket arra, hogy az egész tehetetlenség értékében a kétféle tehetetlenség mindegyikének részét megállapítsuk. Az eredmény a legnagyobb mértékben meglepő; a valóságos tömeg értéke zérus. Igaz ugyan, hogy a fenti föltevést kellett kezdetben felvennünk, hogy ehhez az eredményhez jussunk, de a számítás útján és a kisérleti úton nyert görbe egymással való megegyezése elég jó arra nézve, hogy e föltevést mint igen valószinűt elfogadhassuk. (45)

Ezek szerint a negatív elektrónoknak tulajdonképpeni tömegük nincs; ha mégis úgy látszik, hogy tehetetlenséggel vannak felruházva, ennek oka az, hogy az éter megzavarása nélkül nem képesek sebességeiket megváltoztatni.

Látszólagos tehetetlenségük csak kölcsönzött, nem a saját tehetetlenségük, hanem az éteré. Ámde az anyag nem áll kizárólag e negativ elektrónokból; meg kell engednünk azt, hogy kívülük létezik valamely tulajdonképpeni anyag, a melynek saját tehetetlensége van. Vannak oly sugárzások, mint a Goldstein-féle csősugarak, a rádium α sugarai, a melyek szintén apró lövedékek záporának következményei, de a mely lövedékek pozitiv töltésüek; vajjon ezek a pozitív elektrónok

(45) Abraham M. idézett dolgozata az Ann. d. Phys. 10. kötetében jelent meg 1903-ban (105-179. o.) Kaufmann W. dolgozata pedig a Göttinger Nachrichten 1903. évfolyamában (90-103. o.) A kérdés népszerű ismertetését megtaláljuk Zemplén Győző "Az elektromágneses tömeg" czímű dolgozatában (Természettudományi Közlöny, 1906. évf. 220-229. o.)

is tömegnélküliek-e? Ezt egyáltalán nem állíthatjuk, mert sokkal nehézkesebbek és sokkal lassúbbak, mint a negativ elektrónok. Ilyen módon két megengedhető föltevésünk marad. Vagy nehezebbek ezek az elektrónok, mert a saját kölcsönzött elektromágnességi tehetetlenségükön kívül még saját mechánikai tehetetlenségük is van, s így ők képezik a valódi anyagot; vagy pedig ezek is tömegnélküliek mint amazok, és ha nekünk súlyosabbakuak látszanak, ez csak azért van, mert kisebbek. Jól mondom, hogy "kisebbek", jóllehet ez az állítás ellenmondásnak látszhatnék; a testecskék ugyanis e felfogás szerint az éterben képezett űrök s az éter az egyedüli valóság és csak az éter van tehetetlenséggel felruházva.

Eddig az anyag mai fogalma még nincs nagyon megbélyegezve; még az előbbi első föltevéshez folyamodhatunk, vagy azt gondolhatjuk, hogy a pozitiv és negativ elektrónokon kívül semleges atomok is léteznek.

Lorentz legújabb vizsgálatai még ezt az egy kisegítő értelmezést is kizárják. A Föld mozgása, a mely igen gyors, magával ragad bennünket: vajjon nem hat-e a fénytani és elektromos jelenségekre e haladó mozgás? Régóta gondolták már ezt és feltételezték, hogy a megfigyelések felfednek majd oly különbségeket, melyek a Föld mozgása folytán a műszerek viszonylagos irányításában jelentkezni fognak. Ez azonban egyáltalában nem történt meg és még a legfinomabb mérések sem mutattak ehhez hasonlót. És e tekintetben a kisérletek az összes fizikusoknak ezen felfogással szemben tanusított ellenszenvét igazolták. Mert ha valami ilynemű dolgot mégis eredményezett volna a vizsgálat, akkor ezen a réven nemcsak a Földnek a Naphoz való viszonylagos mozgását ismertük volna meg, hanem az éterben való abszolut mozgását is.

Ámde sok ember nem hiheti el, hogy bármiféle kisérlet többet nyújthatna valamely viszonylagos mozgás ismereténél; sokkal sziveseben elhiszik ellenben azt, hogy az anyagnak nincs tömege.

Az elért negativ eredményeken nem lepődtek meg túlságosan. Elvben ezen eredmények ellene voltak az eddig tanított elméleteknek, de oly mély ösztönt dédelgettek, mely

221

mindemez elméleteknél régibb. Mégis úgy látszott, hogy ezen elméleteket fokról-fokra módosítani kell, hogy a tényekkel megegyezésben maradjanak. Ezt tette Fitzgerald, egy ugyancsak meglepő föltevéssel: ő felteszi, hogy a Föld mozgásának iránya mentén valamennyi test bizonyos összehúzódást szenved, a mely egész hosszának mintegy százmilliomod része. Valamely tökéletes gömb lelapított ellipszoiddá válik, melyet ha forgatunk, oly módon alakul át, hogy az ellipszoid kis tengelye a Föld haladásának sebességével mindig párvonalas marad. Mivel azonban a mérő műszerek ugyanazon alakváltozásokat szenvedik, mint maguk a megmérendő testek, semmit sem vehetünk észre, vagy legalább is úgy nem, ha azt az időt nem vesszük figyelembe, a melyre a fénynek szüksége van, hogy a vizsgálandó tárgyat áthassa.

Ez a föltevés számot ád a megfigyelt tényekről. De ez nem elég. El fog jönni az idő, a mikor még pontosabb megfigyeléseket fognak végezni; az eredmények ezúttal pozitivak lesznek-e? vajjon képesek leszünk-e ezáltal a Föld abszolut sebességét meghatározni? Lorentz nem gondolt erre, azt hitte, hogy ez a meghatározás mindenkorra lehetetlen lesz. Az összes fizikusok közös érzékszerű meggyőződése, az eddigi sikertelenségek, eléggé jót állottak neki erről.

Tekintsük eszerint ezt a lehetetlenséget a természet általános törvényének, tekintsük ezt követelménynek. (46) Vajjon miféle következményekkel fog ez járni? Ezt kereste Lorentz, s azt találta, hogy az összes atomok, az összes pozitiv vagy negativ elektrónok tehetetlensége szükségképpen változni fog a sebességgel együtt és pedig szigorúan ugyanazon törvények szerint.

Ilyen értelemben minden anyagi atom kicsiny, de súlyos pozitiv elektrónokból és nagy, de könnyű negativ elektrónokból lenne alkotva; és ha maga az érzékeinkkel felfogható anyag nem látszik előttünk elektromosnak, ez azért van, mert az elektrónok két fajtája körülbelül egyenlő mennyiségben van együtt. Egyik is, másik is tömeg nélküli és csak kölcsönzött tehetetlenségük van. E rendszerben nem létezik igazi anyag, csak üregek vannak az éterben.

(46) A mint a (44) jegyzetben említettük, Lorentz-en kívül megemlítendő Einstein, mint a viszonylagosság elvének megalapítója.

222

Langevin szerint az anyag lecsapódott, folyósított éter lenne, mely sajátságait elvesztette. Ha azután az anyag elmozdul, nem ez a lecsapódott tömeg mozog tova az éteren át, hanem a lecsapódás folyamata terjed tova lépésről-lépésre az éter újabb részleteire, míg fordítva, a mozgás irányával ellentett oldalon, az előbb már lecsapódott részek visszanyernék eredeti állapotukat. Az anyag ily mozgása közben nem tarthatná meg azonosságát.

Íme így állott a kérdés bizonyos idővel ez előtt, most azonban Kaufmann újabb kisérletekről számol be. (47) A rendkívül nagy sebességű negativ elektrónoknak, a Fitzgerald-féle összehúzódást is el kellene szenvedniök és így a sebesség és tömeg közötti viszonynak változnia kellene; azonban a legújabb kutatások nem erősítik meg ezt a várakozást. Minden összedőlne hát és az anyag visszaszerzi létjogát.

Ámde a kisérletek kényes kisérletek és korai dolog lenne már ma végérvényes következtetéseket levonni.

(47) Kaufmann W. "Über die Konstiutiton des Elektrons" Ann. d. Phys. 198. 487. o. és 20. k. 639. o. (1906.)

---

Dr. Kuppis József
Uj atomelmélet
Monistikus tanulmány a természeti tüneményekről és azok ujabb magyarázata.
Komárom, 1912., a szerző kiadása.

I. Bevezetés.

Ha fizikai tankönyveinket, és a fizikai tudományos értekezéseket átlapozzuk, minden lépten-nyomon az aether-rel találkozunk. Nem mondom, hogy a legegyszerűbb természeti tünemények magyarázatánál hivja a mostani tudomány az aethert segitségül, de tény az, hogy minden szövevényesebb tünemény lefolyásánál vezérszerepet tulajdonít neki, és a tüneményeket az aether nélkül megmagyarázni nem tudja.

Szükségesnek tartom tehát, mielőtt a fizikai tünemények ujabb magyarázatáha bocsájtkoznám, hogy tisztában legyünk az aether fogalmával, tisztában legyünk azzal, hogy a tudósok jelenleg az aethernek milyen tulajdonságokat voltak kénytelenek kölcsönözni, hogy a tüneményeket megmagyarázhassák.

A tudomány mai álláspontján az aether fogalmát a következőképpen határozza meg.

Az aether egy teljesen összefüggő, surlódds nélküli összenyomhatatlan és szétválaszthatatlan, tehetetlenséggel biró valami. A "közeg" nevet szántszándékosan nem használtam, mert ezt erre a fogalomra helytelennek tartom, az anyag szót pedig azért nem, mert anyag alatt mindeddig teljesen más valamit értettünk, a mely nem függ teljesen össze, hanem kisebb részekre szétosztható.

Azt mondják továbbá a tudósok, kik a fizikai tüneményeket magyarázzák, hogy az aether mindent betölt, tehát a teljes mindenséget, igy tehát az atomok között levő tért is, vagyis az atomok vannak ebbe mintegy beleágyazva.

Végül azt állitja a tudomány – hogy a fizikai tünemények magyarázata csorbát ne szenvedjen, – hogy az aether összenyomhatatlan.

Elemezzük az aether ezen tulajdonságait egyenként, vessük össze a fizikai tünemények lefolyása alkalmával tapasztaltakkal, és akkor látni fogjuk, hogy az atomelmélet

6

abban a formájában, a mint most fenáll, és a mely az aether ezen tulajdonságaira van alapitva, megdől, mert az elmélet kénytelen az aether eme fölsorolt tulajdonságait lépten nyomon feladni, sőt annak az előbbiekkel teljesen ellenkező tulajdonságokat adni, hogy a tüneményeknek, ugy a hogy magyarázatát adhassa.

Az aether összenyomhatatlansága. Eddig mi mindnyájan az összenyomhatlanság fogalma alatt azt a tulajdonságot értettük, hogy az a valami, a miről ezt mondottuk, minden körülmények között, és minden részében megtartja azt a térfogatot, a melyet valamikor elfoglalt. Az tehát a mi összenyomhatatlan, az nem válhat semmi körülmények között, és legcsekélyebb részében sem sűrűbbé, sem ritkábbá, mert ha ez bekövetkeznék, akkor az eddig összenyomhatlannak tartott valami, ott a hol sűrűbbé lett, már kisebb térfogatot foglalt el, ott pedig, a hol ritkább lett, már kénytelen volt nagyobb térfogatot elfoglalni.

Az eddig érvényben tartott elmélet azonban akkor, a midőn a fénytan tüneményeit magyarázza, és a fény terjedésének sebességét állapitja meg, és ennek okát keresi, az aetherről mást mond. Azt mondja ugyanis, hogy a Crown-üveg harántrezgéseket másodpercenként fél millió centimeter sebességgel tud tovább adni, mig ellenben az aether ezen üveg belsejében 40,000-szer nagyobb gyorsasággal tudja a harántrezgéseket tovább adni, azaz 20,000 millió centimeter gyorsasággal. Ha azonban a szabadon levő aethert vizsgáljuk – mondja tovább a mai elmélet –, akkor azt találjuk, hogy az a fényt oly gyors harántrezgésekkel tudja tovább adni, hogy abban a fény 30,000 millió centimeter gyorsasággal terjed.

Hogy lehet tehát az, hogy a szabadon levő aetherben más sebességgel halad a fény, mint az üveg atomjai között levő aetherben, holott az aether minden részében kell, hogy egyöntetű legyen. Erre a most fennálló elmélet azt mondja, hogy ez akként lehetséges, hogy az aether az anyagban, annak sűrűségéhez képest, többé kevésbbé maga is megsűrűsödik, és pedig, miután az anyag miolekulái között és az aether között kölcsönös vonzás van, ezen molekulák körül az aether fölhalmozódik, és igy sűrűbb, mint ott, hol nincs anyag közelében.

7

Ime tehát szüksége volt a jelenlegi elméletnek arra, hogy az aether összenyomhatlanságát, azaz sűrűségének megváltozhatatlanságát föláldozza, hogy okot adhasson arra, hogy a fény a különböző anyagokban miért terjed különböző sebességgel.

Kimondotta tehát az elmélet, hogy az aether összenyomható, azaz helyenként sűrűbb, helyenként ritkább, a mint más és más anyagok molekulái között van, vagy teljesen szabadon van.

Ugyanez az elmélet azonban meg akarván magyarázni a tömegvonzásnak általános – tehát minden körülmények között jelentkező – tüneményét, kénytelen volt az aethernek az előbbitől eltérő, sőt homlokegyenest ellenkező tulajdonságot adni. Ki kellett jelentenie azt, hogy az aether absolute összenyomhatatlan. Mert a most divó elmélet azt mondja, hogy két test, a mely egymásra vonzást gyakorol (nem taszitást, mert ezt később fogjuk tárgyalni) de egymással közvetlen összeköttetésben nincs, csak is ugy gyakorolhat egymásra vonzást, ha a közöttük levő tért az a valami tölti ki teljesen, a mi összenyomhatatlan, és igy a testek molekuláinak vonzó erejét csorbittatlanul adja át.

A jelenlegi elmélet tehát az általános tömegvonzást csakis az aether segélyével tudja megmagyarázni, és pedig a teljesen összenyomhatatlan aether segélyével. Mert hisz ha az aether összenyomható volna, akkor a testek molekuláiban levő az az erő, melyet tömegvonzásnak nevezünk, a molekulák között levő aethert vonzaná, ez tehát folyton sűrűsödnék a molekula körül, azaz a test közelében, mig a két test között levő térben folyton ritkulna. Az az erő tehát az aether süritésében és ritkitásában merülne ki, és hatása nem érne el egyik testtől a másik testig.

Ugyebár itt meg van az ellentmondás, a midőn az elmélet az egyik esetben az aethert összenyomhatónak, a másik esetben pedig összenyomhatatlannak jelenti ki.

E zavaros fogalom tisztázására, vagy az ellentétek eloszlatására azt mondja az elmélet, hogy az aether csak feszültségi külömbségeket adna át, a mely feszültségek az aether és az anyag között előállanának. E meghatározás a zavaros fogalmat nem tisztázza, hanem még zavarosabbá teszi.

8

Talán egyedüli tetszetős magyarázat a tömegvonzásra, hogy a tömegek – az anyagok – az aethert vonzzák, és igy a szemben levő tömegek mindegyike az összefüggő és igy egymástól szét nem választható aethert húzva, egymáshoz kénytelenek közeledni.

Szántszándékkal használtam ezt a kifejezést: "tetszetős", mert első pillanatra helyesnek látszik a tömegvonzás tüneményének ily módon való magyarázása, de a következő pillanatban megdől ez, mert ha elfogadjuk azt, hogy az aether mindent betölt, igy tehát az atomok, vagy molekulák közötti tért is, akkor lemondottunk arrol, hogy az aether teljesen összefüggő test. Mert hisz a hőmérsékletváltozásokkal térfogatának nagyságát változtató test molekulái egymáshoz közelednek, illetve egymástól távolodnak, és igy a maguk között levő térben másként és másként darabolják szét az aethert, melynek pedig oszthatatlannak kellene lennie.

De legerősebben és megcáfolhatatlanul megdönti a tömegvonzásnak ily módon való magyarázatát az a körülmény, hogy a tömegvonzás a távolság négyzetével fogy. Mert ha az aether mint szétválaszthatatlan és összenyomhatatlan valami közvetitené azt, az esetben bármily távolban lennének egymástól a testek, azért a vonzásnak minden esetben egyenlő nagynak kellene lenni, mert hisz a változhatatlanul egyforma aether adja azt át.

Ennek megértésére egy egyszerű hasonlattal akarok élni. Ha ugyanis két ember egy 1 méter hosszu bot két végét fogva huzza egymást, a huzás ereje – a mit egy alkalmas mérővel megmérhetünk – teljesen olyan nagy, mint ha a bot nem 1, hanem 10 méter, vagy 20 méter hosszu. És teljesen igy kellene ennek lennie a tömegvonzásnál is, miután az eddigi elmélet szerint az aether egy teljesen összefüggő valami, a melynek a vonzást változatlanul bármily távolságra azonnal át kellene adnia.

A tömegvonzás nehéz kérdését tehát más uton kell megfejtenünk.

De tovább menve, nem fogadhatom el az aether fogalmában kifejezésre jutott azt a tulajdonságot sem, hogy az aether surlódásnélküli valami. Nem pedig azért, mert a két tulajdonság, az ugyanis, hogy surlódása nincs és oszthatatlan,

9

azaz összefüggő, teljesen kizárja egymást, mert hisz abban az esetben, ha teljesen összefüggő az aether, akkor lehetetlen, hogy ellentállást ne fejtsen ki a beléje haladó test ellenében és akkor surlódásnak kell lennie. De tegyük föl, hogy nem igy volna, hanem az aether a beléje hatoló test ellenében, ellentállást nem fejtene ki, akkor lehetetlennek tartom, hogy a beléje hatoló test elvonulása után a haladó test nyomán támadt ürt, vagy hogy helyesebben fejezzem ki magamat, csatornát ismét kitölthetné, mert ha a test ellenében nem volt ingere, nem is lehet annak elvonulása után sem.

De még más következtetésre is kell jutnunk, arra ugyanis, hogy ha az aether a mozgó test utját, vagyis az elvonulás után fennmaradó csatornát be is tölti, az az egy bizonyos, hogy ha az aether adná át a tömegvonzást, akkor két testnek egymáshoz való vonzását egy közöttük elvonuló vagy közéjük elhelyezett test teljesen megváltoztatná, sőt ha a közbe tolt testnek terjedelme a két testet összekötő vonalra merőleges irányban nagyobb volna a másik két test terjedelménél (bárha tömege sokkal kisebb volna is) a két szélső test egymáshoz való vonzásának teljesen meg kellene szünnie. Hisz az aether most már a két egymáshoz közelebb álló test között vonzatnék, és a két szélső test között az aether nem huzatnék: már pedig mi ennek teljesen az ellenkezőjét tapasztaljuk.

Lodge Oliver azt mondja, a midőn a tömegvonzásról beszél, hogy az aether létezésének éppen az a jele, hogy két test a mely nem érintkezik egymással, mégis vonzást gyakorol egymásra, mert ez, szerinte csak ugy lehetséges, hogy mindkettőjöknek érintkezniök kell egy közös harmadik valamivel, a mely a hatást egyik testtől átadja a másiknak. Ezt mondja Lodge, ha azonban ezt az állitást elemezem, azt látom, hogy Lodge e következtetése alapjául oly föltételt állitott föl, a melyet mint magától értetődőt nem is tartotta érdemesnek külön bizonyitani. És ez a föltétel az, hogy a két testről azt állitja, hogy azok nem érintkeznek egymással. De hát honnan tudjuk azt, hogy a testek nem érintkeznek egymással, és szükségük van arra a hatalmas mindent betöltő valamire, a melynek tulajdonságokat ad a mai atomelmélet, hogy ezeket a tulajdonságokat egy másik ter-

10

mészeti tünemény kimagyarázhatása végett kénytelen legyen letagadni, sőt az aethert teljesen más, az előbbiekkel ellenkező tulajdonságokkal fölruházni? De tovább megyek, és nem tartom a tünemény helyes megmagyarázásának azt az állitást, hogy a huzás, vagy a tömegvonzás ugy nyilvánul, hogy a mindent betöltő aethert egyik és másik test is huzza és igy van meg az összeköttetés a két test között. Nem tartom helyes magyarázatnak azért, mert hisz akkor ismét az ismeretlen valami, a vonzás fogalma előtt állunk, melyet pedig a jelenlegi atomelmélet ezzel a magyarázattal – azaz az aether közbeiktatásával – ki akart küszöbölni.

Azt állitom, hogy az aether föltételezése csakis azért talált annyi követőre, mert igen kényelmes dolog a tüneményeket – ha alapokaikat nem tudjuk megtalálni – akként kimagyarázni, hogy egy hatalmas valamit iktatunk bele a nagy mindenségbe, és reá bizzuk, hogy végezzen el mindent, és legyen ha kell összenyomhatatlan; ha ellenben kell, akkor legyen helyenként összenyomható. Legyen továbbá surlódás mentes, de azért nyomuljon be minden üressé vált térbe azonnal, azaz fejtsen ki ellentállást, azaz legyen rugalmas.

Még egy kérdést teszek az eddigi elmélet követőihöz. Hogy képzelik azt, hogy a világürben haladó test utja minden pillanatban ki legyen töltve aetherrel? Azt hallom erre válaszként említeni, hogy hisz az aether nincs az anyaghoz kötve, hanem az anyag az aetherbe be van ágyazva. De Fresnel a tünemények magyarázásánál föltételezi, hogy az aether a molekulák körül sűrűbb mint a világűrben.

De hármint legyen, akár egyforma sűrű az aether mindenhol, akár helyenként külömbözö sűrűségű, egy bizonyos, az ugyanis, hogy azon a helyen, a melyen az anyagnak molekulája van, abban a pillanatban az aether nem lehet. És most következtessünk tovább, és kísérjük figyelemmel, mi történik akkor, ha a molekula megváltoztatja helyét? Ebben a pillanatban a molekula mögött üres tér támad. Kell, hogy támadjon, mert a tehetetlen aether e tért ki nem töltheti abban a pillanatban, a mely pillanatban azt a helyet a molekula elhagyta. De ha szorosan ragaszkodunk ahhoz, hogy az aether absolute tehetetlen, akkor a molekula mozgása következtében támadt ürt sohasem tudná kitölteni. Az aether tehe-

11

tetlensége csak abban az esetben volna elfogadható, ha a testek egymáshoz való helyzete, de magoknak a molekuláknak helyzete is sohasem változnék; de akkor a nagy mindenségnek képe is más volna, vagy mondjuk ki bátran, a nagy mindenség nem is keletkezhetett volna.

Lodge azt mondja: "Minden a korral haladó természettudós belátta az aether létezésének szükségességét, mert e nélkül sötétben tapogatódzunk; az aether pedig megoldást nyujt, a mely, ha helyesen alkalmazzuk, a természet legmélyebb titkaiba is belevezet."

Ez az a kényelmes eljárás, a mely megalkuszik a helyzettel, és egy titokzatos valamit helyez a nagy mindenségbe, csak azért, mert nem tudta a tüneményeket másként kimagyarázni a felállított elmélet keretében.

Nem-e kellett volna [!] inkább kijelenteni azt, hogy a fölállitott elmélet nem egészen helyes, mert íme szükség volt még egy segédeszközre, a melyet soha megfogni nem tudunk, és a melynek minduntalan más és más tulajdonságokat kell kölcsönözni. De hát ha komolyan vesszük a dolgot, akkor mindig más és más aetherrel van dolgunk, a melyek mindegyike külön külön betölti a mindenséget.

Lám hova jutottunk, ha a természeti tüneményeket taglaljuk és szigoruan következtetünk azon az alapon, a melyen az aether fogalmát megalkottuk.

Vegyük most sorban elő az egyes tüneményeket, taglaljuk és kérdezzük, valjon kell-e azok kimagyarázására a nagy mindenséghe az aethert beiktatnunk és másodszor valjon az aether beiktatásával már teljes-e a magyarázat?

A hang tovább terjedése a jelenlegi elmélet szerint a közönséges anyag molekuláinak mozgása és közvetlen ütődése által jön létre. Eddig szól az elmélet. Azonban ezt a magyarázatot nem tartom sem elegendőnek sem helyesnek, ha az elmélet által más esetekben megkövetett aethert itt is figyelembe vesszük. Ha tehát az aether jelenlétét föltételezzük, mint azt az elmélet szerint föl is kell tételeznünk, az esetben számolnunk kell ennek befolyásával és kérdeznünk kell, hogy a hang terjedésénél miért nem érvényesül annak befolyása, miért nem jelentkeznek harántrezgések? Ha pedig ezek nem jelentkeznek, akkor nem látjuk az összefüggést a molekulák és az aether között.

12

A fény. Az elmélet most már áttér a fényre és azt mondja, hogy a fény terjedését nem okozhatják az anyag részecskéi, mert a fény másodpercenként 3×10¹⁰ centimeter, azaz 300000 km gyorsasággal terjed és ily gyorsasággal az anyag részecskéi nem mozoghatnak.

De hát mily joggal mondhatja bárki, hogy az anyag részecskéi sebességének mi a határa?

A világegyetemben mozgó égitesteken már észleltek oly sebességeket, a melyek a fény terjedési sebességét megközelitik, ilyenek az ikercsillagok sebességei, ilyenek az üstökösök csóváinak sebességei, a mely csóvának vége a periheliumban egyes üstökösöknél közel oly sebességgel fordul a nap körül, mint a mily gyorsan terjed a fény.

Ezek szemünk előtt vannak, le nem vitathatók és élénk cáfolatai annak, mintha az anyag részecskéi nem mozoghatnának oly sebesen, mint a milyennek a fény sebességét ismerjük; (*) élénk cáfolatai tehát annak, mintha szükségünk volna az aetherre, erre az ismeretlen valamire, hogy a fény terjedését megmagyarázhassuk.

Az időszakosan visszatérő égitestek – az üstökösök – pályáján csak egy esetben, az Encke-félén lehetett a keringési idő kisebbedését tapasztalni és megállapitani azt, hogy a keringési idő minden visszatérés alkalmával 2 2/3 órával kisebbedett. Nem lehet azonban ezt az aether behatásának tulajdonitani, mert ha ezt az aether okozná, akkor az aether minden mozgó égitestre gyakorolná ezt a hatást, holott egyetlen más üstökösön sem lehetett a keringési időnek megrövidülését észlelni.

Lodge az aether létezésének bizonyitásául azt mondja, hogy a harántrezgéseket csak szilárd testek tudják átadni, és mivel tapasztalat szerint a levegő is át tudja adni, következteti, hogy a levegőben a levegő molekuláin kivül másnak is kell lenni, a mi a kellő szilárdsággal bir, hogy a harántrezgéseket átadja; annak tehát a kellő merevséggel és tehetetlenséggel kell birnia és ez az aether.

Igy mondja Lodge, és általában az eddigi elmélet. De szüksége is van ily magyarázatra, mert például az acél, dacára annak, hogy a legnagyobb merevséggel bir a szilárd testek között, nem volna képes oly rendkivül gyors harántrezgéseket

(*) A relativitáselmélet fontos következménye, hogy nemnulla nyugalmi tömeggel rendelkező objektum semmiképpen nem lépheti túl a vákuumbeli fénysebességet. Ennek lehetősége egyenértékű volna a múltba való utazással. [NF]

13

átadni, mint a mily gyors rezgések létezését az elmélet szükségesnek tartja, hogy a fény érzete előálljon.

Hogy ez valóban az aether által megy végbe, annak támogatására azt mondja az elmélet, hogy ime a hangot, a melyet a molekulák – egymást lökve – átadnak, elviszi a szél, azaz a szél irányában a hang erősebben hallatszik, mint más irányban. És ez azért van igy, mert a molekulákat, melyek a lökést átadják, a szél eltériti irányukhól, mig ellenben a fényt a szél nem befolyásolhatja, mert a mindent betöltő aether, mint megmozdithatatlan valami a szél által el nem térithető.

A jelenlegi elméletnek ez az okoskodása nem állja meg a helyét, mert nem szabad elfelednünk azt, hogy az aether az anyag molekulái körül az elmélet szerint meg volna sűrűsödve, és az anyagot tova vivő szél a sűrűbb aethert is magával ragadja, a minek következtében itt minálunk, a hol az aethert csakis kötött állapotban ismerhetnők, (mert hisz a mi világunk itt csupa anyagból áll, és csak ott lehetne szó kötetlen aetherről, a hol teljesen légüres tért tudnánk előállitani, a mi azonban mindeddig nem sikerült) mondom itt minálunk külömbségnek kellene lenni a fény sebességében, ha a szél az anyagot a fény felé, vagy a fénytől el mozgatja.

A kisérletek, melyeket ez irányban megtettek, azt mutatták, hogy a mozgó vizben tényleg külömböző a fény terjedési sebessége, nagyobb a folyás irányában, és kisebb a folyás ellenében.

De hát bizonyiték ez az aether jelenlétére?

Azt állítom, hogy nem! Mert ha a fény terjedése nem az aether segélyével történik, hanem maga az anyag és annak molekulái által, ez esetben is kell, hogy a fénysebességében előálljon a külömbség, ha a molekulákat a fény forrás felé viszem, vagy ha attól eltávolitom.

A zseniális Fresnel, a kinek a fény tán igen sokat, talán mindent köszönhet, sajnos, korán hunyt el, mert az az intenziven gondolkodó agyvelő átgyúrta volna később ezt az elméletet és egy mindenkit kielégítő megoldást talált volna, kiküszöbölve azt a deus ex machinát, a mely mindent kimagyarázzon.

Teljesen ellentmond az aether létezésének az a körül-

14

mény, hogy ime az aether egy teljesen összefüggő valami, a mely a reá gyakorolt nyomást, ütést, rezgést változatlanul átadja a vele érintkező anyagnak és ennek dacára a fény a távolság négyzetével fogy erősségben. De még inkább ellentmond az a körülmény, hogy a külömböző irányból jövő fényeket változatlanul kapjuk szemünkbe, holott ha a teljesen összefüggő aether adná át azokat, akkor be kellene következnie annak, hogy a külömböző fények haránt rezgései befolyásolják egymást, mint a hogy a vizbe dobott kő által támasztott gyürüket a másik kő által létre hozott gyürük átalakitják és a két hatásból egy harmadik hatás támad. (*)

Lodge azt mondja, hogy az aetherbe beágyazott molekulák minden irányban hullámokat küldenek ki, a melyek hossza határozza meg a fény szinét. Azt mondja továbbá, hogy ezek a hullámok, tekintet nélkül hosszukra, a szabad aetherben egyenlő gyorsasággal haladnak, azonban az anyag között kötött aetherben a hosszabb hullámok lassabban haladnak, és igy a prisma segélyével a hullámok, tehát a külömböző szinek szétválaszthatók.

Bevallja azonban, hogy nem tudjuk megmagyarázni azt, hogy a kötött aether miért vezeti külömböző sebességgel a külömböző hullámokat.

A aether létezésének ez is ellentmond, mert ha tényleg a kötött aether a külömböző hosszaságu hullámokat külömböző sebességgel engedné át, akkor a fehérfény abban a pillanatban, a midőn a világűrből – azaz a szabad aetherből – a mi légkörünkbe érne, a levegő által megkötött aether már befolyásolná a hullámok terjedését, és már ott föl kellene oszolni a fehér fénynek valamennyi alkotó szinre. (**) Miért éppen csak az üveghasábot tekinti az elmélet oly anyagnak, a melyben az aether kötött állapotban van, azaz a mely a fényhullámokat hosszaságuk szerint gyorsabban, vagy lasabban bocsájtja tovább.

Nem! A jelenlegi elmélet itt erősen téved, a mikor az üveg prismának egyedül adja a fénybontó hatást. Az üvegprizma egészen más okokból bontja szét a fehér fényt az összetevő összes szinekre, mint a mily okokat az elmélet most megnevez.

Azt mondja folytatólag az elmélet, hogy az üvegprizma

(*) Ez a kérdés a fiziológiai optika területére tartozik. A színlátás és a színösszetétel törvényei nem pusztán fizikai szabályszerűségek, így az éterhipotézis alátámasztására vagy cáfolatára nehézkesen alkalmazhatók. [NF]

(**) A szerző okfejtése itt hiányos. A prizma valójában azért bontja szét a fehér fényt összetevőire, mert két, szöget bezáró lapja van. A párhuzamos lapú üvegben sebesség szerint szétváló színösszetevők egy irányban haladnak tovább, így abban továbbra is fehérnek látszik a fény. Ennek megfelelően nincs értelme a levegőréteg törőképességét a prizmáéval összevetni. Főleg nem indokolt az a gondolati lépés, amely az egyik anyagbeli étersűrűsödésről arra következtet, hogy egy másik anyagban hasonló mértékben kellene összesűrűsödnie az éternek. A levegő törésmutatója valóban alig különbözik 1-től. [NF]

15

bizonyitékát szolgáltatja annak, hogy minden atomnak meg van a maga rezgési száma, mint minden harangnak a magáé. Ezzel ellentétben azt mondja közvetlen ez után, hogy több szint képes az atom magából kilövelni, vagy egyet, a mint több vagy csak egy lökést kap az atom.

E két föltevést teljesen ellentmondónak tartom és állitom, hogy egyes általunk elemeknek tartott anyagformák – mert az elemeknek ezeket tartom – molekulái, izzó állapotban mindig csak egy bizonyos színhatást keltenek szemünkben, és nem áll az, hogy a molekulák különböző lökést kapva (a melegtől, mint az elmélet mondja) már más és más szint lövelnének ki.

Bizony a nátrium, bármily általunk ismert meleget közlünk is vele, sohase fog szemünkben más szint, de mindig azt a jelegzetesen sárga szint előidézni, a melyet alkalmunk volt kisérletek alkalmával láthatni.

Más okok idézik tehát elő azt, hogy a szemben a fény érzése előáll és más okok idézik elő azt, hogy a fehér fény akkor, a midőn az üveghasábon áthalad az összetevő összes szinekre fölbomlik.

A jelenlegi elméletnek is azt kellett volna kutatnia, hogy miképpen keletkezik a fehér fény, és akkor önkényt következett volna belőle az, hogy az üveg prismán áthaladva szét kell bomlania az összes szinekre, melyeket ugyanis a mi szemünk szineknek érez. (Mert csak az a szin, melyet a szem annak lát, és tulajdonképpen nincs is szin, ha a szem azt nem látja.)

De fölbomlik ez a fehérfény még más alkotó részekre, a melyek már nem szinek, mert azokat a szem nem látja azoknak, de minden esetre alkotó részei, mert hatásukban jelentkeznek és képesek a testekben változásokat előidézni.

Bátran lehet állitani, hogy a szinképelemzés egyik legjobb kulcs a nagy mindenség rejtélyeinek megoldására és később e hatalmas segédeszközre visszatérek, hogy ennek segélyével megmagyarázhassam uj elméletemet és kimutathassam azokat a tényezőket, a melyek azt támogatják.

Különösen a fényelméletnek volt szüksége az aether fogalmára, mert az elmélet alapelvein az egész épületet nem lehetett felépiteni. Szükségök volt a felépitőknek egy olyan valamire, a mely mindenféle tulajdonságokkal föl volt ruházva,

16

és e tulajdonságoknak hol egyikét, hol másikát vették elő, hogy a hiányos épületnek egy egy hézagát befoldozhassák.

Most forduljunk a mágnesség és az elektromosság felé és taglaljuk azt a jelenlegi elmélet alapján, kérdve, valjon megállunk-e szilárdan akkor, ha az aethert segítségül hívtuk?

A tapasztalat azt mutatta, hogy az anyag egyes fajaival több elektromosság van összekötve, mint más fajaival, vagy azt, hogy egyes anyagokban az elektromosság sűrűbb, mint más anyagokban.

Most azt kérdezi Lodge: "ha az elmélet szerint az egyik anyag atomjai között az aether sűrűbb, mint más anyag atomjai között és igy tapasztaltuk ezt az elektromosságnál is, nem-e elektromosság az aether?"

Erre megadja a feleletet is, a mikor azt mondja, hogy ezt ugyan nem hiszi, és nem is gondolja, hogy ebben az általános kijelentésben van az igazság, de nem kételkedik abban, hogy a kettő között van összefüggés. A mi előtte valószínűnek látszik, az az, hogy a positív és negatív elektromosság együttvéve alkotják az aethert, vagy hogy elektromótorikus erők az aethert positiv és negatív elektromosságra hasítják szét.

Állapodjunk meg ennél. Nem e volt igazam akkor, midőn azt mondottam, hogy az aether nem létezhet, mert minden pillanatban más és más tulajdonságokkal kellene bírnia.

Hisz azt mondja az elmélet, hogy az aether nem olyan, mint az anyag, nem bontható szét apró részekre, hanem egy összefüggő valami, a mely csak azért képes a tömegvonzást egyik testtől a másiknak átadni, mert egy teljesen összefüggő és szétválaszthatatlan valami, a mi teljes összefüggésben a mindenséget betölti. Hogy egyeztethető ez össze azzal, hogy az aethert positiv és negatív elektromosság alkotja, vagy azzal, hogy az elektromótorikus erők az aethert positív és negatív elektromosságra bontják? Ha az aether ezek szerint szétválasztható, akkor nem tudja átadni a tömegvonzást, mert hisz a kétféle elektromosság vonzza, egyforma pedig taszítja egymást és egy állandó zavartalan vonzás nem maradhat meg a mindenségben.

Azt kérdezi tovább az elmélet: valjon a szabad világürben az aether vezeti az elektromosságot?

17

Erre azt mondja Edlund, hogy az aether tökéletés vezető. Azt mondja ugyanis, hogy ha a napon folt támad, vagy más zavargás, a mi minden bizonnyal erős elektromos zivatarok folyománya, akkor a mi földünk elektromos állapotát ez befolyásolja, erős sarki fényt látunk és mágnesviharokat. Ez egy induktió volna a világürön át? Vagy talán a szétágazó elektromos áramnak egy mikroskopikus kicsiny része a mi körünkbe érkezett volna?

Lodge ezzel ellenkezőleg az aethert nem tartja az elektromosság vezetőjének; egyrészt azért nem, mert Maxvell azt mondja, hogy egy villamos vezetőnek átlátszatlannak kell lennie, és az aether átlátszó. Ha tehát az aether villamos vezető volna, akkor ez csak az anyaggal kapcsolatban válhatna azzá, azaz csak a kötött aether lehetne elektromos vezető.

Ellent kell mondanom ennek már azért, mert el tudom képzelni azt, hogy a napról elektromos hatásokat kapjunk, a nélkül, hogy az aetherrel meg kellene a nagy mindenséget töltenünk; viszont azonban Maxwellnek azt a kijelentését sem osztom, hogy csak átlátszatlan anyag lehet jó vezető, mert bár elismerem, hogy a fény az elektromosság és delejesség között szoros összefüggés van, még sem oszthatom azt, hogy csak az átlátszatlan testek jó elektromos vezetők. Hát a nedves levegő, hát a higitott savak nem jó elektromos vezetők? (*)

Megérkeztünk végre oda, hogy Fresnel és Max Cullagh undulatio [hullámzási] elméletét követve, végkövetkeztetésként azt kell kérdeznünk, hogy van e hát különbség az anyag és az aether között? nem e különböző módosulásai vagy megnyilatkozásai mindketten egy és ugyan annak a valaminek? (**)

Lám ide vezetett az elmélet; hogy magok az elmélet legnagyobb támaszai átgondolva a tünemények egész láncolatát, nem tudják minden esetben ugyanazon tulajdonságokkal fölruházni az aethert, és sok esetben az aethert az anyag tulajdonságaival teljes azonos tulajdonságokkal kell fölruházniok, holott más esetekben teljesen másnak kell lennie, mint az anyagnak.

Sir William Thomson (Lord Kelvin) teoriája az, hogy az anyag atomjai nem mások, mint az aether kis részecskéinek forgatagai, melyek éppen forgásuk következtében szilárd testekké változtak és elpusztíthatatlanok. Ezek a forgatagok

(*) Maxwellnek ez a következtetése csak szilárd kristályos vezetőkre érvényes. Ezekben egészen más az áramvezetés elve, mint a folyadékokban és a gázokban. [NF]

(**) Ennek fényében már érthető a szerző által adott alcím: "Monisztikus tanulmány." A monizmus szerteágazó filozófiai és természettudományos megközelítésmód, amely minden jelenséget egy ősokra próbál visszavezetni. Mostanra ez a szemlélet eléggé háttérbe szorult. [NF]

18

azonban, mint Lodge beismeri, nem tudják a tömegvonzás fogalmát megmagyarázni.

Lodge és William Thomson különben megjegyzik, hogy hisz a tömegvonzás oly csekély, hogy a laikus előtt úgyszólván teljesen ismeretlen, azaz lehetségesnek tartják azt, hogy az aether atomjainak forgatagai a tömegvonzast előidézhetik, mert az a vonzás úgyis oly csekély.

Ez azonban a dolog lényegén nem változtat, mert a megnyilatkozó erőnek – legyen az nagy, vagy akár igen csekély – okának kell lennie, már pedig az atom forgatagából tömegvonzást kimagyarázni, csak azért, mert ez úgy is csekély, aligha lehet. Mindezeket összefoglalva az aethert, mint a mely olyan valami, hogy minden megszakítás nélkül az egész ürt betölti, a mely mint fény hullámokat ver, a mely továbbá positív és negatív elektromossággá hasítható szét, a mely forgatagaival az anyagot teremti meg, a mely tehetetlen, de absolut rugalmas, a mely összenyomhatatlan, de az anyag atomjai körül mégis sűrűbb, a mely a mozgó testek helyein minden pillanatban keletkező űrt abban a pillanatban kitölti, és a mely teljes és megszakíthatatlan összefüggésében a hatást és ellenhatást, a melyre az anyag képes, csorbíttatlanul átadja, mondom ezt az aethert el nem ismerem, és állítom, hogy a nagy mindenség minden jelensége az anyaggal illetve erővel megmagyarázható és természetesebb megoldást nyer, mint az aether segélyével, mely ellentmondó tulajdonságaival nem létezhet.

Lodge – mint mondottam – nem állitja azt, mint sokan mások, hogy az aether és az elekromosság egy és ugyanaz, még pedig azért, mert hisz kétféle elektromosság van, és csak egyféle aethernek szabadna lennie.

Kár Lodgenek az egyféle aether mellett kitartania, mert hisz a tudósok az aethert annyi ellenkező tulajdonsággal ruházzák föl, hogy bátran lehetne állítani, hogy van nem kétféle, de többféle aether is.

Jellemző azonban az elméletre, hogy rögtön azután Lodge azt mondja – látva az elmélet tarthatatlanságát –, hogy hisz az aethert kétféleképpen lehet vizsgálni, mert mint mondja, mint egy papirnak két oldala van, vagy egy átlátszó mutató lapnak kétféle formája két oldalról, úgy lehet a

19

positív és negatív elektromosság kétféle oldala, vagy kétféle része az aethernek, mert szerinte az elektromotorikus erők az aethert elnyirják, tehát két részre osztják, a melyek eléggé különbözők arra, hogy ellenkező irányban egymás mellett elmozdulhassanak, eltolódhassanak.

Maga Lodge is megjegyzi, ezek után, hogy ha ez a magyarázat nem eléggé világos, annak oka az, hogy az elektromosság és az aether egymáshoz való viszonyát nem eléggé ismerjük.

Ha most ezeket taglaljuk, azt látjuk, hogy a tudósoknak az aetherről alkotott véleménye teljesen zavaros. Előbb a más uton meg nem magyarázható fényjelenségek előidézőjének tették meg az aethert és később, mikor már az elektromosságnak mindig több és több jelenségét látták maguk előtt, a melyeket könnyű szerrel nem tudtak megmagyarázni, akkor előrántották ismét az aethert.

Mit mond ugyanis Lodge? Teljesen lehetetlent! Mert legelőbb is, ha az aethernek mint mindent betöltő összenyomhatatlan valaminek, a tömegvonzást át kell adnia, akkor teljesen lehetetlen az, hogy az aether kétféle legyen, és ez legyen a positív és negatív elektromosság. De ha ez igy volna, hogy volna lehetséges az, hogy az elektromotorikus erők az aethert szétnyírják, holott pedig az elektromotorikus erők tudvalevőleg csak akkor vannak meg, ha megvan a positív és negatív elektromosság, a mely pedig az elmélet szerint csak az aether elnyírása után keletkeznék. Hisz ez egy teljesen lehetetlen dolog, és megdönti az aetherről alkotott egész elméletet.

Azt mondja az elmélet, hogy a meleg, a melyet előbb anyagnak tartottak, nem más, mint energia, az elektromosság pedig, melyet az energia egy nemének tartottak, nem más, mint az aether egy formája.

Mi tehát az aether?

Azt mondja erre az elmélet, ha egy folytonos, összenyomhatatlan és tökéletes valami az egész mindenséget betöltené, és ez oly mozgásban volna, hogy az aethertől követelt minden tevékenységet elvégezné, tehát ennek a mozgásnak segélyével képes volna a fény hullámait tovább adni, és az elektromosság jelenségeit előidézni, a melyek nem az anyag

20

tevékenységén alapulnak, akkor ezzel az aether fogalma meg volna alkotva.

Fitzgerald G. F. képzelete megalkotott egy ilyen valamit, a mely szerinte heves forgó mozgásban levő folyadék, a mely szivacsszerűen egymásba fonódó forgókból áll. Ez az aether oszlop alakú örvényekből állana, a melyek egymast három főirányban négyzetes, vagy köbös rendszerben metszenék. A szomszédos örvények ellenkező irányban forognának, és az egy irányban forgók a positív elektromosságot, az ellenkező irányban forgók pedig a negatív elektromosságot alkotják.

Ezt mondja Hiks is, és Thomson azt bizonyította, hogy rétegesen alkalmazott örvények képesek haránt rezgéseket átbocsájtani, az igaz, hogy némi elnyeléssel.

Mindezen elméletekben, vagy az elmélet ezen részleteiben, nem értem azt az okoskodást, a mely az anyagot úgyszólván figyelmen kívül hagyva, a legtekervényesebb utakon a legnehezebben megszerkesztett föltevésekkel dolgozik és oly szövevényes, hogy már azért is meg kell dőlnie.

Joggal kérdezheti tőlem ezek után mindenki, hogy ha az eddig fentartott és elfogadott aether elméletet helytelennek tartom, melyik tehát az az út, melyen haladni akarok?

Azt az elméletet, melyet felállítottam, a világ elé kell tárnom és ki kell hívnom a tárgyilagos kritikát, hogy ennek tüzében a salak lassan elváljék az igaz érctől, és az uj elmélet idővel megtisztulva álljon előttünk.

Az elméletnek, melyet felállitottam, a természet minden jelenségére felelnie kell, Mert nem lehet az – a mint azt az eddigi elmélet tanitotta –, hogy a meleg, a hang keletkezésére és tovább vezetésére az anyagot magát tartsuk elegendőnek, ellenben a fény a mágnesség és elektromosság keletkezésére, lényegére és tovább vezetésére az ismeretlen valami az aether jőjjön segítségül. Mert az elektromosság, mely fénnyé, melegséggé tud átváltozni, és a mágnesség, mely elektromosságot tud gerjeszteni és megfordítva, ezek mind rokon tünemények, melyeknek közös szülő anyjuk van.

[A szerző ezután bevezeti az "őserő" fogalmát, amely különféle csoportosításokban egyedül felel az összes fizikai jelenségért. Az "ősanyag" szerinte nem más, mint egymást lekötve tartó őserők rendszerezett együttese. Ezután a szerző sorra veszi a különböző fizikai jelenségeket, és saját elméletét megpróbálja rájuk alkalmazni.

Csemegeként jegyzem csak meg, hogy még a fényinterferenciás jelenségeket is részecskealapon magyarázza, és azt állítja, hogy két test közt azért ébred gravitációs vonzás, mert őket a világűrben tömegével száguldozó, más testek kibocsátotta "atomcsoportok" lényegében egymás felé lökdösik.

Az elmélet kifejtésével foglalkozó részek annyira spekulatívak és légbenjárók, és a későbbi kutatások fényében annyira tarthatatlanoknak bizonyultak, hogy nyugodt lélekkel mellőzöm őket. – NF]

---

Mikola Sándor
A fizika gondolatvilága
Budapest, 1933.

3. A fénymozgás.

Az emberi agyban lefolyó absztraháló folyamatok a primitív kultúrák idejében a világosságnak és a sötétségnek mint külön létező dolgoknak fogalmát hozták létre. Az a képzet keletkezett, hogy a világosság és a sötétség, épp úgy, miként a köd vagy a felhő, leszállhat, szétterülhet, összehúzódhatik, felszállhat és eltűnhet. A fejlődésnek e fokán tehát nem ismertetett még fel, hogy a világosság mindig valamilyen világító testről, a Napról, a Holdról, a csillagokról vagy a tűzről terjed szét, még kevésbé az, hogy a látás keletkezéséhez a tárgyakról kell valami külső dolognak a szembe jutni. Még a magas fejlettségű és az absztrahálás terén igen előrehaladt görög kultúrában is az volt a felfogás, hogy a látás szubjektív tünemény; amely úgy keletkezik, hogy az ember a szeméből kiinduló sugarakkal, miként a bogár a csápjaival körültapogatja a külső tárgyakat, vagy hogy a szem a benne lévő pneúma [szellem] révén jut érintkezésbe a külső tárgyakkal. Az atomistáknál és Arisztotelésznél kezdett először kialakulni a felfogás, hogy minden látható tárgy valamit küld a szembe. A tudósok a 17. század elején, a tudomány megújhodásának idejében ismerték fel végleg a látás létrejöttének teljes folyamatát. Ettől az időtől kezdve alakult ki a fénynek, mint a látást lehetővé tevő objektív valaminek a fogalma. A fejlődés ilyen módon való kialakulása érthetővé teszi, hogy a fizikusok

273

mindenek előtt a fény haladásáról igyekeztek fogalmat alkotni. Az a kérdés, hogy a fény hogyan keletkezik, abban az időben egyáltalában fel sem merült.

Römer dán csillagász volt az első, aki 1675-ben arra a felfogásra jutott, hogy a fény nem pillanat alatt, hanem meghatározható véges sebességgel terjed tovább a térben. Jupiter egyik holdjának keringési idejét akarta meghatározni és azt tapasztalta, hogy csak akkor kap állandó értéket, ha a meghatározást akkor végzi, amikor a Föld pályájának Jupiterhez legközelebb vagy attól legmesszebb eső részében van, ellenben ennél az értéknél mindig nagyobbat vagy kisebbet kap aszerint, amint a Föld távolodik Jupitertől vagy közeledik hozzá. Felismerte, hogy ez azért van így, mert a fény véges sebességgel terjed tovább és a lemért időkülönbségek módot adtak neki arra, hogy a fény sebességét kiszámítsa. A nyert szám nem volt nagyon eltérő a ma általánosan elfogadott 3·10¹⁰ cm/sec. értéktől.

A fény sebességének kifogástalan módszerrel és logikával való meghatározása a kor fizikusaira igen nagy hatást tett és Huygensben felébresztette a gondolatot, hogy a fény olyasféle jelenség, mint a hang. Minthogy azonban a fény az üresnek képzelt világtérből hatol hozzánk és a Földön mesterségesen előállított üres tereken is áthatol, azt kellett képzelni, hogy a világteret, a testeket és a mesterségesen előállított üres tereket is valamilyen közeg tölti ki, amelyben a fényrezgések úgy terjedhetnek, ahogyan a hangrezgések a levegőben. Ennek a feltételezett közegnek Huygens az éter nevet adta. A hullámszerű tovaterjedés megmagyarázására Huygens elméjében a róla elnevezett elv alakult ki. Ez az elv az emberi elme legélesebb és legnagyobbszerű meglátásai közé tartozik, mert vele a fény tovaterjedésének összes különlegességei: a visszaverődés, a törés, a fényelhajlás és fénytalálkozás tüneményei megmagyarázhatók. Belőle következik az is, hogy a fénynek például a vízben kisebb sebességgel kell terjednie, mint a levegőben.

Newton, noha Huygens elméletét kellően értékelte, vele egyidőben a korpuszkuláris fényelméletet állította fel, amely szerint a világító testek apró, súlytalan fényrészecskéket lövelnek ki magukból, amelyek minden irányban egye-

274

nes vonalban repülnek tovább. A tovaterjedés különlegességeinek megmagyarázására azonban nem tudott Huygenséhez hasonló egységes elvet alkotni. Ellenkezőleg: a különleges feltevéseknek egész sorozatát kellett kieszelnie, hogy a megfelelő magyarázat lehetséges legyen. A különböző színek megmagyarázására feltette, hogy a részecskék a színek szerint különböző nagyok, legnagyobbak a vörös színű és legkisebbek az ibolya színű részecskék. A visszaverődés és az áthatolás megmagyarázására feltette, hogy minden nagyságú részecskéből kétféle van, olyan amely az új közeg határán visszaverődik, és olyan, amelyik áthatol. Az áthatolásnál létrejövő irányváltozás megmagyarázására feltette, hogy az új közeg részecskéi a fényrészecskéket vonzzák. Minthogy a vörös részecskék nagyobbak, tétlenségük is nagyobb és így kisebb mértékben térnek el az eredeti iránytól, mint a kisebb ibolya-részecskék. De éppen e vonzás folytán a részecskék sebességnagyobbodást kapnak, és így pl. vízben nagyobb sebességgel terjednek, mint a levegőben. Ezenkívül a fénysarkítás tüneményeinek megmagyarázására a fényrészecskéket újabb sajátsággal kellett felruháznia. A Newton-féle elmélet nem volt egyszerűnek mondható.

A fényjelenségek megmagyarázására tehát az ember gondolatviiágában egyidejűleg két mikrokozmosz gondolata küzdött egymással. Az egyik gondolat szerint az önvilágító testek fényatomokat lövelnek ki magukból minden irányban egyenesvonalban. A repülő fényatomok más testekről részben visszapattannak, részben azokba behatolnak és így a mindenségben az egyenesvonalban röpködő fényatomoknak óriási káosza keletkezik. A másik gondolat szerint önvilágító testek a mindenséget betöltő éterben rezgő mozgást indítanak meg, amely a rezgési centrumból gömbhullámok alakjában terjed tovább, más testeken visszaverődik é5 áthalad és így a mindenségben a rezgő mozgásoknak óriási káosza keletkezik.

A két versenyző fényelmélet között mindjárt kezdetben könnyű lett volna dönteni, ha valaki arra szánta volna el magát, hogy a fény sebességét vízben kísérletileg meghatározza. Azonban egyrészt azért, mert a kísérleti módszerek még nem voltak kifejlődve, másrészt azért, mert az

275

égitestek mozgásának kérdése foglalta el a tudósok érdeklődését, a döntő kísérlet elvégzése senkinek sem jutott eszébe.

Szövevényes volta dacára a versengésből Newton elmélete került ki győztesen, részben azért, mert fogalmai szemléletesebbek voltak Huygensénél, részben azért, mert a kor a természetet általában atomosnak, nem folytonosnak tette fel, legfőképpen pedig azért, mert a fénysarkítás tüneményeit, nehézkesen bár, de mégis meg tudta magyarázni, holott a Huygens-féle elméletnek ez nem sikerült. A hang-jelenségekkel való analógia ugyanis szinte kényszerítő erővel azt a képzetet keltette, hogy a fényrezgés a tovaterjedés irányában történik és hogy az éterben épen olyan sűrűsödési és ritkulási hullámok keletkeznek, mint amilyenek a hang tovaterjedésénél a levegőben. Az ilyen hullámokkal pedig a fénysarkítási jelenségeket nem lehet megmagyarázni. Ismeretes, hogy hangsarkítási jelenségek nincsenek.

A 19. század elején a fényelhajlás és a fénytalálkozás tüneményeinek zavaró hatása immár tűrhetetlenné vált. Kellett valamilyen elméletről gondoskodni, amely ezt a zavaró hatást megmagyarázza es a kiküszöbölésére vonatkozó próbálkozásoknak vezérfonalul szolgálhat. A korpuszkuláris fényelmélet erre nem volt alkalmas, azért Young újból visszatért a hullámelmélethez és Huygens elve alapján e jelenségeket valóban könnyen meg is magyarázta. Fresnel azután felismerte, hogy a hullámelmélet azért nem tudja a sarkítási jelenségeket megmagyarázni, mert a fényrezgés irányát a tovaterjedés irányába esőnek veszi fel. Felismerte, hogy a nehézségek önmaguktól megoldódnak, ha feltesszük, hogy a fényrezgések a tovaterjedés irányára merőlegesek. Ezen az alapon rövid idő alatt egymást követő dolgozatokkal a hullámelméletet részletesen kidolgozta. A fizikusok felfigyeltek e dolgozatokra, eleinte szembe helyezkedtek velük, de azután a legjobb elmék fokozatosan, az elképzelhető eseteknek hosszú sorát vették vizsgálat alá és a kísérlet valamennyi esetben a legutolsó részletig igazolta az elmélet alapján végzett számításokat. Új tudomány, a kristály-optika keletkezett, amely az ásványtannak, a kémiának, sőt a gyakorlati életnek is kiváló szolgálatot tett. A sarkított fénynek elméleti előrelátás segítségével megteremtett gyönyörű tüneményei pedig a fizi-

276

kai kísérleti bemutatások sorozatát nagyon vonzó új tárggyal gyarapították.

A 19. század a fényhullámelmélet diadalainak szakadatlan sorozata lett. Úgy látszott, hogy ez az elmélet méltán állítható egy sorba az emberi elme másik nagy alkotásávál, a gravitációs mechanikával. Nem is csodálkozott azon senki, hogy Fizeau a század közepén aránylag igen egyszerű kísérleti berendezéssel megmérhette a fény sebességét vízben és azt a hullámelmélet követelményével egyezően a levegőbeli sebesség annyiad részének találta, amennyi a víz törésmutatója. Még erősebb támpontokat kapott a fényhullámelmélet 1895-ben, amikor Wiener fényképező lemez segítségével álló fényhullámokat állított elő és a hullámhosszat valóságos anyagi objektumok segítségével rögzítette. Úgy látszott tehát, hogy a korpuszkuláris fényelmélet végleg megbukott és hogy a mindenséget kitöltő hullámzó éter végérvényesen bevonult a fizikai reálitások közé.

Egy kis baj azonban mégis támadt, utóbb ugyan elhárult, azonban a 20. század fizikájában mégis az éter katasztrófájához vezetett. A 19. század újabban sokszor lenézett mechanisztikus világfelfogásának köszönhető, hogy a mélyebben néző fizikusok kezdettől fogva látták e bajt. Bárminő rezgéseket ugyanis csak erő tarthat fenn. Egészen természetszerűleg keletkezett tehát a kérdés: minő erő az, amely az éterben a tovaterjedés irányára merőleges rezgéseket fenntartja? A rugalmassági elmélet szerint ilyen rezgéseket csak nyíró rugalmassági erők létesíthetnek, ezek pedig csak szilárd testekben vannak meg azért, mert ezek határozott alakkal bírnak. A folyékony és gáznemű testekben, amelyeknek nincs határozott alakjuk, csak a tovaterjedés irányába eső rezgések, vagyis csak sűrűsödési és ritkulási hullámok jöhetnek létre. A tapasztalattal jól megalapozott rugalmassági elmélet szerint tehát a mindenséget kitöltő éter csak szilárd állapotú lehet, ami teljes ellentétben állott az összes fizikai tapasztalatokkal.

A 19. század fizikájának egyik legkiválóbb képviselője és legátfogóbb elméje, Lord Kelvin egész életén át azon fáradozott, hogy a fizika e nagy ellenmondását eltüntesse és a fényt vivő hullámzó étert a tudomány számára megmentse.

277

Mélyen járó elméleti megfontolások mellett a mechanikai képeknek egész sorozatát gondolta ki, hogy az étert szerepére alkalmassá tegye. A kocsonyaszerű étert a szappanhabszerű éterrel próbálta összekapcsolni, majd azt a képzetet alkotta, hogy az éter a mindenség falaihoz tapad, hogy a világűrben mint összenyomhatatlan, a testek belsejében pedig mint összehúzódó folyadék viselkedik. Okoskodásainak sorozatában belevonta az időt is, és a kísérletek egész sorozatával akarta igazolni, hogy az, amit mi szilárd testnek nevezünk, hosszú időkig tartó hatások alatt úgy viselkedik, mint folyadék. Így a szurokpálca hirtelen támadt alakváltozáskor úgy rezeg, mint az acélpálca. Ha azonban vízre szuroklapot és erre ólomgolyót teszünk, akkor az utóbbi bizonyos idő múlva áthatol a szuroklapon, beleesik a vízbe, a szuroklap pedig eredeti alakjára húzódik vissza. A szurok tehát gyors alakváltozásnál úgy viselkedik, mint szilárd test, lassú alakváltozásnál pedig mint folyadék. Lord Kelvin agyában utolsó, semmi másra vissza nem vezethető tényként állott meggyőződése, hogy az éter a mindenség legegyszerűbb teste, amelynek viselkedése érthető és világos, hogy ellenben minden más test szövevényesebb és homályosabb szerkezetű. Felfogásának azzal is kifejezést igyekezett adni, hogy a közönséges testek legkisebb részecskéit, az atomokat mint a mindenséget betöltő éternek örvénymozgását fogta fel. Ha az étert összenyomhatatlannak és súrlódásmentesnek képzeljük, akkor az egyszer keltett örvénymozgás örökké tart, tehát megsemmisíthetetlen, összetörhetetlen, miként az atom.

A rejtély – legalább ideiglenesen – magától megoldódott, amikor Faraday megalkotta az elektromos es mágneses mező fogalmát. Hogy fogalmainak alapot adjon, azt a képzetet alkotta, hogy a mindenséget egy újfajta éter, az elektromágneses éter tölti ki és hogy az elektromos es mágneses mezők ennek az éternek különleges feszültségi állapotai. Maxwell megalkotta az elektromágneses éter alapegyenleteit, amelyek az elektromosságra és a mágnességre vonatkozó összes törvényeket magukban foglalják. Ezeknek alapján felállította a fény elektromágneses elméletét. Amikor azután Hertz í884-től kezdve a kísérletek hosszú sorozatával megteremtette az elektromágneses hullámokat, megmutatta azoknak a

278

fény törvényei szerint való visszaverődését, törését, elhajlását, találkozását, sarkítását és kísérleti úton is megállapította, hogy tovaterjedési sebességük egyezik a fény sebességével: az elektromágneses fényelmélet teljes diadalt aratott, a mechanikus alapon álló hullámelméletre többé szükség nem volt. Minden fizikus előtt nyilvánvalóvá vált, hogy a fényrezgéseket nem rugalmas, hanem elektromágneses erők tartják fenn. Eltűnt a nyomasztó érzés, amelyet a szilárd éter fogalmának megoldhatatlan rejtélye támasztott. Az elektromágneses rezgéseket továbbító éternek nem kell szilárdnak lennie, lehet bármilyen finom, gázszerű anyag, csak elektromágneses tulajdonságai feleljenek meg az elektromágnesség törvényeinek. Magától megoldódott a kérdés is, hogy a fényrezgések miért merőlegesek a tovaterjedés irányára, mert hiszen nyilvánvaló volt, hogy a mágneses és elektromos térerősségek merőlegesek a tovaterjedés irányára és egyszersmind merőlegesek egymásra. Ezzel egyúttal megoldódott a kérdés is, hogy a fényrezgések a sarkítás síkjában vagy arra merőleges síkban folynak-e le, mert nyilvánvalóvá lett, hogy a fénysugárban két periodikusan változó vektor halad tovább a térben, amelyek közül az egyik a sarkítás síkjában fekszik, a másik rá merőleges.

A rendetlenségbe rend költözött. A tények, amelyek minden összefüggés nélkül állottak egymás mellett úgy, ahogyan a kísérletező ügyesség egymás után napvilágra hozta őket, összekapcsolódtak és egységes törvénynek hódoltak. A fizika két szorosan határolt részre, a hőtant is magába foglaló mechanikára és a fénytant is felölelő elektromágnességre vált szét. Az emberi szellem hosszú nehéz hadjáratot látszott befejezni.

A győzedelmi öröm azonban korai volt. Az emberi szellem – ez a kínos szent örökség – arra hajtotta a fizikusokat, hogy az elektromágneses rezgések hordozóját, az étert kézzelfoghatóvá tegyék. Ebbeli törekvéseikben a régi makrokozmikus világfelfogás alapfogalmaiban ellenmondásokra bukkantak, amelyeket a relativitás-elmélet új alapfogalmaival véltek megszüntethetőknek. Az új gondolatok az éter katasztrófájához vezettek, mert kitűnt, hogy az ellenmondások csak úgy szüntethetők meg, ha a világteret nem gondoljuk éterrel

279

megtöltöttnek. Még súlyosabb ellenmondások voltak azok, amelyek a fény keletkezésére és eltűnésére vonatkozó kutatásokkal kapcsolatban keletkeztek. Mindezideig ugyanis a fizikusok a fény mivoltára vonatkozó kutatásaikban főleg a fény tovaterjedése közben megismert tényeket vették tekintetbe, azt a kérdést azonban, hogy a fény miképen keletkezik és miképen tűnik el és az anyaggal minő kapcsolatban van, nem vetették fel. A korpuszkuláris elmélet alapján az volt a felfogás, hogy a világító testek folyton szórják ki magukból a fényatomokat, a hullámelmélet alapján pedig az, hogy a világító testek az étert olyan módon hozzák rezgéshe, miként a rezgő húr a levegőt, az elektromágneses elmélet alapján végül az, hogy a világító testből elektromos és mágneses rezgések indulnak ki, de egyik elmélet sem próbált szabatosabb fogalmakat alkotni arról, hogy e folyamatok miképen folynak le. Talán azért nem történt ez, mert a fizikusok e folyamatok lefolyására vonatkozó mechanikai képzeteket annyira egyszerűknek, világosoknak látták, hogy azok őket problémák felállítására nem ösztönözték. Lehetséges, hogy a kutatók a fény mivoltának a lényegét a tovaterjedésben látták és azért nem keresték keletkezésének és eltűnésének mibenlétét. Amikor azonban a 19. század végén az emberi szellem az új sugárfajtákat megteremtette, ezeknél éppen a keletkezés és az eltűnés jelenségei voltak egészen szokatlanok és minden eddigi tapasztalattól elütők. Az elméleti fizikának tehát egészen általánosan fel kellett vetnie a sugárzások keletkezésének és eltűnésének problémáját és a fény mivoltára vonatkozó felfogásokat kapcsolatba kellett hoznia az elektromosságra és az anyagra vonatkozó felfogásokkal.

---

Albert Einstein
Párbeszéd a relativitáselmélet elleni
kifogásokkal kapcsolatban
In: Albert Einstein: Válogatott tanulmányok. Gondolat, Bp. 1971. 115–116. o.

("Dialog über Einwände gegen die Relativitätstheorie" Die Naturwissenschaften, 6. k. 1918. november 29., 48. sz.)

A kritikus: E beszélgetés után el kell ismernem, hogy felfogásodnak a megcáfolása nem is olyan egyszerű, mint gondoltam. Mindenesetre van még tartalékban néhány ellenérvem. De nem akarlak velük addig gyötörni, amíg mai beszélgetésünket pontosan át nem gondoltam. Mielőtt elválnánk, hadd tegyek fel még egy kérdést, most már nem kifogásként, hanem puszta kíváncsiságból: Mi a helyzet az elméleti fizika beteg emberével, az éterrel, amelyet jó néhányan közületek már halottnak nyilvánítottak?

A relativista: Változatos volt az eddigi sorsa, s távolról sem mondhatjuk, hogy már halott. Lorentz előtt mindenen áthatoló folyadékként, gázalakú folyadékként, s még a legkülönbözőbb formákban létezett, szerzőnként változóan. Lorentznél merevvé vált, s a "nyugvó" koordinátarendszert, illetve a világ egy kitüntetett mozgásállapotát testesítette meg. A speciális relativitáselmélet szerint nincs kitüntetett mozgásállapot; ez a régebbi elméletek szerinti értelemben vett éter tagadását jelentette. Hiszen ha volna éter, minden tér-időpontban határozott mozgásállapota lenne, amelynek az optikában szerepet kellene játszania. Kitüntetett mozgásállapot azonban a speciális relativitáselmélet szerint nincsen, ezért a régi értelemben vett éter sincsen. Az általános relativitáselmélet értelmében sincsen pontbeli kitüntetett mozgásállapot, amelyet esetleg az éter sebességeként értelmezhetnénk. De míg a speciális relativitáselmélet értelmében a térnek anyag és elektromágneses tér nélküli része teljesen üresnek számít, azaz nem tartozik hozzá semmilyen fizikai mennyiség, addig az általános relativitáselmélet szerint az ilyen értelemben vett üres térhez is tartoznak fizikai mennyiségek, amelyeket matematikailag a gravitációs potenciál komponensei jellemeznek, s a térrész metrikus viselkedését és gravitációs terét határozzák meg. Ez a tényállás akár úgy is felfogható, hogy pontról pontra folytonosan változó állapotú éterről beszélünk. Csak attól kell őrizkedni, hogy ennek az éternek anyagszerű tulajdonságokat (például minden pontban meghatározott sebességet) tulajdonítsunk.