Simonyi Károly

A fizika kultúrtörténete a kezdetektől a huszadik század végéig


5.3.8. Einstein és Heisenberg

Elképesztően furcsa dolgokról beszélt nekünk. Elfogadja tehát az elektronok létezését az atom belsejében. Nagyon valószínű, hogy igaza van. Az elektronpályákat viszont már tagadja, annak ellenére, hogy a ködkamrában megfigyelhetjük az elektronok nyomait. Szeretnék egy kicsit többet hallani róla, mire alapozza ezt a különös feltételezést.
Ilyesféle választ adhattam:
– Az atom belsejében nem figyelhetünk meg elektronpályákat; viszont az a sugárzás, melyet az atom a gázkisülés közben kibocsát magából, az atomi elektronok frekvenciáira és megfelelő amplitúdóira enged következtetni. Hiszen már a régebbi fizikában is úgy vélték, hogy az elektronpályákat kielégítően helyettesíthetjük hullámszámokkal és amplitúdókkal. Mármost, mivel a jó elméletnek mindig közvetlenül megfigyelhető mennyiségeken kell alapulnia, úgy véltem, a magam részéről helyesebb lesz, ha csak rájuk szorítkozom, és nem az elektronpályák képviselőjének tekintem magam.
– De hát mondja csak, maga tényleg azt hiszi, hogy csakis megfigyelhető mennyiségeket építhetünk be egy-egy fizikai teóriába? – protestált Einstein.
– Ön talán nem pontosan ezt a gondolatot választotta alapul a relativitáselmélet megalkotása során? – kérdeztem némileg meglepetve. – Nemde hangsúlyozta, hogy nem szabad abszolút időről beszélni, mégpedig azon egyszerű oknál fogva, mert abszolút idő nem figyelhető meg; hogy az óra más időt mutat a mozgó, és mást a nyugalomban levő vonatkoztatási rendszerben?
– Meglehet, valóban támaszkodtam rá – ismerte be Einstein –, de ez a gondolat mégis képtelenség. Azt mondhatnám, ha diplomatikusabban akarnám kifejezni magamat, hogy – mintegy heurisztikusan – hasznos lehet, ha szem előtt tartjuk a ténylegesen megfigyelt jelenségeket. Elvben azonban merőben helytelen volna csak a megfigyelhető mennyiségekre alapozni egy elméletet. A valóságban pontosan az ellenkezője szokott történni: az elmélet határozza meg, mi az, amit megfigyeltünk. El kell ismernie, hogy a megfigyelés rendkívül bonyolult folyamat. A megfigyelni kívánt jelenség bizonyos módon hatással van a megfigyelő apparátusra. Ennek eredményeképpen további folyamatok játszódnak le az apparátusban, amelyek végül – bonyolult úton – érzéki benyomásokat keltenek a megfigyelőben, aki ezek alapján rögzíti tudatában a jelenségeket. Nos, e hosszú folyamat során – magától a jelenségtől a tudatunkban való rögzítésig, mindvégig tisztában kell lennünk vele, hogyan funkcionál a természet, ismernünk kell a természeti törvényeket, legalábbis gyakorlati fogalmaink szerint; ellenkező esetben aligha mondhatjuk, hogy bármit is meg tudtunk figyelni. Csakis az elmélet – azaz a természeti törvények ismerete – tesz képessé bennünket, hogy érzéki benyomásainkból helyesen következtethessünk a megfigyelt jelenségre. Amikor azt állítjuk, hogy meg tudunk figyelni valamit, valójában azt kellene mondanunk, hogy – bár olyan új természeti törvényeket kívánunk megfogalmazni, amelyek nem egyeznek meg a régiekkel – feltételezzük, hogy az eddigi törvények a jelenségtől a tudatunkig vezető úton igenis megbízhatóan működnek: ennyit, és nem többet értünk „megfigyelésen”.
A relativitáselméletben például előre feltételezzük, hogy az órától a megfigyelő szemébe érkező fénysugarak még a mozgó vonatkoztatási rendszerben is úgy viselkednek, ahogy azt mindig is elvártuk tőlük. És maga is, az elméletében természetesnek tartja, hogy az egész fényátviteli mechanizmus – a rezgő atomtól a spektroszkópig vagy a megfigyelő szeméig – úgy működik, ahogy elvárjuk, azaz eredendően a Maxwell-törvények szerint. Hiszen, ha nem így volna, nyilván egyetlen mennyiséget sem figyelhetne meg azok közül, amelyeket most megfigyelhetőnek tart. Az az igénye tehát, hogy csak megfigyelhető mennyiségeket vezessen be rendszerébe, végső fokon előre feltételezi e rendszer egy bizonyos tulajdonságát. Vagyis gyakorlatilag feltételezi, hogy a maga elmélete sem ütközik a sugárzási jelenségeket leíró régi elmélet lényeges pontjaival. Meglehet, hogy igaza van, bizonyos azonban nem lehet a dolgában.
Einstein gondolatmenete alaposan meghökkentett; nagyon is meggyőzőnek láttam érvelését. Ezt válaszoltam:
– Az elgondolás, mely szerint a jó elmélet nem egyéb, mint a gondolati ökonómia elvével összhangban álló megfigyelések lecsapódása, nyilvánvalóan Mach eszméire vezethető vissza, aminthogy – úgy mondják – az ön relativitáselmélete is kifejezetten a machi koncepcióra épül. Amit viszont most fejtett ki, úgy érzem, szöges ellentétben áll mindezzel. Hogyan értelmezzem mindezt, azaz inkább azt kérdezném, hogyan látja Ön ezt a problémát?
– Ez bizony nagyon hosszú történet, de ha kívánja, belevághatunk. A gondolati ökonómiáról alkotott Mach-féle koncepció minden bizonnyal egész sereg részigazságot tartalmaz, én azonban úgy érzem, túlságosan triviális elképzelés.
HEISENBERG: A rész és az egész
(FALVAY MIHÁLY fordítása)

A fizika kultúrtörténete a kezdetektől a huszadik század végéig

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2020

ISBN: 978 963 454 490 6

A magyar természettudományos könyvkiadás talán legjelentősebb műve most először jelenik meg a legendás szerző által megalkotott teljességében. A 2001-ben elhunyt Simonyi Károly legutoljára egy német kiadás számára dolgozott könyvén, s az ekkor keletkezett szakaszok, amelyek a XX. század utolsó évtizedét is átfogják, csak most jutnak el a hazai olvasókhoz. A fizika kultúrtörténete az emberi gondolkodással egyidős tudományág fejlődését mutatja be a kezdetektől napjainkig. Az izgalmas történetet a fontos mérföldköveket jelentő kísérletek, elméletek és bizonyítások könnyen érthető leírásán túl a fizikával sokszor szorosan összefonódva kibontakozó egyetemes bölcselet és művészet alkotásaiból választott szemelvények illusztrálják. A könyv tanúsága szerint egy-egy jelentős természettudományos felismerés ugyanakkora teljesítmény és a civilizáció ugyanolyan ünnepe, mint a kultúra vagy művészet bármely közismert, nevezetes alkotása. Mindkettő egy tőről, az emberi zsenialitásból fakad. A mű népszerűségét éppen az adja, hogy befogadásához nem kell túlzottan sok fizikai ismeret, így mindenki, aki a kultúra értékei iránt fogékony, értékes olvasmányként forgathatja.

Hivatkozás: https://mersz.hu/simonyi-a-fizika-kulturtortenete//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave