A Hét 1982/1 (27. évfolyam, 1-26. szám)
1982-02-20 / 8. szám
Tudomány-technika A 19. századi elméleti fizika vitathatatlanul legnagyobb alakja James Clerk Maxwell (1831—1879) volt. aki egységes és matematikailag igen tetszetős elméletet — az ún. elektromágneses térelméletet — épített föl korának elektromosságtani és mágnességtani ismeretei, mindenekelőtt pedig Michael Faraday (1791 —1867) zseniális kísérleti megfigyelései alapján, és megajándékozta az emberiséget egy új fogalommal is, ame lyet elektromágneses hullámzásnak nevezett el. Azok a parciális differenciálegyenletek ugyanis, amelyek elméletének alapkövei, egy hullámmozgást végző rendszer tulajdonságait írják le; a mélységesen materialista meggyőződésű Maxwell ezt semmiképpen nem tekinthette a véletlen müvének; valós tartalmat tulajdonított a matematikai kifejezéseknek, tehát a hullámegyenletekből következtetett az elektromágneses hullámok létezésére, sajnálatos módon azonban ő maga nem törekedett arra, hogy elektromágneses hullámokat gerjesszen és azokat kimutassa. Mindenesetre megjegyezte, hogy a fény szintén elektromágneses hullám, s hozzá hasonlóan a többi elektromágneses hullám is véges sebességgel terjed. A kortársak jelentős része, ellentétben Maxwellel, nem volt meggyőződve arról, hogy a Maxwell-féle parciális differenciális egyenletrendszer valós fizikai tartalmat tükröz, éppen azért, mert hiányoztak a mindent eldöntő kísérleti megfigyelések és bizonyítékok. (Jellemző például, hogy a Maxwell-elmélet Európa sok egyetemén még a múlt század kilencvenes éveiben sem szerepelt a tananyagban.) S még azok is, akik hittek benne, igen gyakran mechanisztikusán értelmezték, s ezzel inkább megnehezítették, mintsem megkönnyítették a tanítás térhódítását. Egy fiatal német fizikaprofesszornak, Heinrich Hertznek jutott az a szerencse, hogy a Maxwell által elképzelt elektromágneses hullámok létét bebizonyíthatta, pozitívan befolyásolva ezzel a maxwelli elmélet sorsának további alakulását. De talán nem is pontos ez a megfogalmazás, hiszen ha jól végig gondoljuk. Hertz tulajdonképpen győzelemre vitte az elektromágneses térelméletet — jóllehet ennek akkoriban sem ö, sem pedig kortársai még nem voltak teljes mértékben tudatában. Heinrich Hertz, aki 125 éve, 1857. február 22-én született Hamburgban (az ügyvéd apa azok közé a patríciusok közé tartozott, akikről Thomas Mann A Buddenbrook ház hőseit mintázta) igen rövid élete folyamán viszonylag sok helyen megfordult Németországban. Az érettségi után egy esztendőt Frankfurt am Mainban töltött, egy tervezőirodában, mert kellőképpen fel akart készülni az építészmérnöki stúdiumokra. A következő állomás a drezdai Műszaki Főiskola volt, innen fél év elteltével bevonultatták egy berlini kaszárnyába, a leszerelés után viszont már nem Drezdában, hanem Münchenben folytatta mérnöki tanulmányait. Hertz Münchenben kezdett el mélyebben érdeklődni a matematika iránt: átrágta magát a matematikai analízis klasszikusain, s Lagrange és Laplace művein keresztül eljutott a fizikához is, meg a többi természettudományhoz, s hovatovább, egyre kevesebb vonzalmat érzett az építészet iránt. 1878-ban már a berlini tudományegyetem hallgatója, s az a megtiszteltetés éri, hogy a nagy Helmholtz figyel fel rendkívüli képességeire. Hertz még diákkorában felkelti maga iránt a szakmabeliek érdeklődését két, a diákok számára kiírt pályamunka sikeres megoldásával, de ennél sokkal fontosabb, hogy már ekkor kapcsolatba kerül azokkal a kérdésekkel, amelyekre néhány éy elmúltával sikerül választ adnia. A doktori disszertáció megvédése és a doktori cím elnyerése után Hertz két évig Helmholtz intézetében dolgozott, ahol egyebek mellett a katódsugarak tanulmányozásában mélyedt el. (A kővetkező években-évtizedekben „sugárkeresési láz" tört ki a kutatókon; szinte mindenki mindenütt valamiféle láthatatlan, s addig még természetesen föl nem fedezett sugárzást vélt észlelni; az egész a katódsugarakkal kezdődött, majd az elektromágneses hullámokkal folytatódott, de a kicsúcsosodást a röntgen-sugarak fölfedezése jelentette, akkor szabadult el a pokol...) A berlini famuluskodás után Kiéiben, az ottani egyetem fizikai tanszékén lesz magántanár. Tanítványai nem kívánják elrabolni a drága idejét, többnyire el sem mennek az előadásaira, így aztán a jobb sorsra érdemes professzornak rengeteg ideje marad a kísérletezésre. Egy magántanár fizetése azonban nem biztosít gondtalan megélhetést, a rendes tanári kinevezés meg egyre késik, így Hertz ismét útra kel, hogy egy alkalmasabb helyen próbáljon szerencsét. Karlsruhe lesz az a hely, ahol a következő négy esztendőt (az 1885 — 1889 közötti éveket) tölti, s az itteni egyetemen végzett, ma már joggal klasszikusnak nevezett kísérleteivel alapozza meg hímevét. Hertz naplója és szüleihez írott levelei tanúsítják, hogy mindenütt, ahol kísérletekbe fogott sajátkezűleg kellett elkészítenie a berendezéseket. Remekül esztergált (amikor az esztergályosmester, aki a gyermek Hertzet az esztergálás titkaiba avatta be. később megtudta, hogy hajdani „inasából" profeszszor lett, némi szomorúsággal jegyezte-meg: „De nagy kár! Micsoda esztergályos lehetett AZ ELVESZETT VAROS Földcsuszamlások, iszapfolyamok tüntették el a föld színéről hárem évszázaddal ezelőtt Mangaszeja városát, amelynek valóságos történelmi jelentőségét csak most kezdik felismerni. Mangaszejának roppant fontos szerepe volt a sarkvidéki hajózás fejlődésében, valamint az Oroszország központi részei közötti kereskedelemben. A legüjabb ásatásokkal sikerült rekonstruálni az egykori város úthálózatának, házainak részletes térképét. Földcsuszamlások a Taz folyóba döntötték az egykori város egyharmadát, a házakat és az erődtomyokat, a többit azután fokozatosan elborította az iszap és a föld. Az ásatásokkal megtalálták az erődítmények, templomok, üzletek, műhelyek számos maradványát. „HŰVÖS" PARADICSOM Normális körülmények között a növényházi paradicsomnak 16—18 fokos hőmérsékletre van szüksége a beéréshez. Az „Ida" elnevezésű új svéd paradicsomfajta 10— 12 fokos hőmérsékleten is beérik. Élénk piros színű. ízletes, kicsiny a veszteség szállításkor — ezek a további jótulajdonságai. Már ebben az évben sok helyütt áttértek Svédországban az „Ida" termesztésére. Az új paradicsomfajtával együtt új növényházat is kipróbáltak Svédországban. Az alumíniumból és szerves üvegből készült növényházat hőszivattyúval fűtik. 70—80 méter mély kutat fúrnak, hogy a talajvíz hőjét hasznosíthassák. Az újfajta növényház fűtéséhez 40 százalékkal kevesebb energiára van szükség. A HIDEG A SZAHARÁBAN SZÜLETIK Minél nagyobb a hőség és a szárazság a Szaharában, és általában Észak-Afrikában. annál hidegebb van Európában. Irina Borzenkova, szovjet kutatónö jutott erre a következtetésre, 40 évezredre visszamenően tanulmányozva a Szahara klimaingadozásait. A csapadéktól függően (ezt viszont az északi félgömb általános klímája befolyásolja) a gigantikus sivatag mérete csökkent vagy nőtt, északról délebbre vándorolt, sőt, bizonyos időszakokban teljesen el is tűnt, s az élettelen sivatag helyét nagy kiterjedésű szavanna foglalta el. A szovjet kutatónő közvetlen összefüggést talált a Szaharában lehulló csapadékmennyiség és az egész északi félgömb klímája között. Az elmúlt öt évszázadban minden évszázadban rendszeresen aszály tört Észak-Afrikára. Az aszály öt-hat évig tartott, pontosan azonos ideig, mint az európai kontinensen észlelt szokatlan hideg periódusok. Légköre van a Plútónak Az arizonai egyetem kutatóinak vizsgálatai szerint légköre van a Naprendszer legkülső bolygójának, a Plútónak. Az atmoszféra teljes egészében metánból áll, a legegyszerűbb szénhidrogénből, a földi földgáz és a sújtólég fö Összetevőjéből. A színképelemző vizsgálatok szerint a Plutó-légkör nagyon ritka, sűrűsége a földi légkör 300-ad része, valamennyi bolygóé közül a legritkább gázburok. A kutatók valószínűnek tartják, hogy a Naptól eltávolodva a Plutó-légkör cseppfolyóssá válik vagy teljesen meg is szilárdul (a metán mínusz 162 fokos hőmérsékleten cseppfolyóssá, mínusz 183 fokon szilárd halmazállapotúvá válik). A légkör kimutatása megdönti volna belőle!"), de az ötvösmunka és az üvegfúvás sem volt idegen számára. A remek kézügyességhez gyors észjárás és találékonyság párosult, s természetesen alapos elméleti tudás, tehát a fiatal karlsruhei professzorban minden adottság együtt volt ahhoz, hogy az elektromágneses sugarakat ő fedezze föl. Nincs hely arra, hogy a két évig tartó kísértetsorozatot részletesen leírjuk, csupán a lényegre szorítkozhatunk. Hertz elektromos kisüléseket tanulmányozva megfigyelte, hogy egymás mellett elhelyezett szigetelt tekercsekről mellékszikrák ütnek át ide-oda. Ezt, nagyon helyesen elektromágneses rezonanciaként értelmezte, ezért a továbbiakban tudatosan arra törekedett, hogy gyors elektromos rezgéseket hozzon létre. A berendezést, amelynek segítségével sikerült ezeket a rezgéseket gerjesztenie ma Hertz-féle oszcillátornak hívják, és lényegében két nyitott rezgőkörből áll. (A nyitott rezgőkör egyik viszonylag egyszerű formája a dipól-antenna.) Hertz e kísérletek során bebizonyította : 1. az elektromágneses hullámok létét 2. azt, hogy ezek a hullámok véges sebességgel terjednek 3. azt, hogy az elektromágneses hullámok ugyanúgy viselkednek mint a fény, tehát két különböző közeg határán megtörnek, esetleg visszaverődnek, sőt polarizálhatok is (a törés demonstrálására például egy másfél méter magas szurokprizmát készített) 4. azt, hogy ellentétben a korábbi felfogással távolbaható közvetlen elektromos erők nem léteznek, mivel az elektromágneses tér véges sebességgel terjed (Hertz már ekkor kétségbe vonta a gravitáció végtelen gyors terjedését is, ezt csak Einsteinnek sikerült egyértelműen bizonyítania). Heinrich Hertz reményteljes pályafutását a gyógyíthatatlan betegség szakította meg, igen korán, 37 éves korában. (Egy elgennyesedett fog volt a kór elindítója.) így már nem érhette meg felfedezése gyakorlati hasznosítását: a drót nélküli távírót, majd néhány évvel később a rádiót. Nevét egy fizikai mértékegység őrzi: 1 hertz (Hz) a rezgésszáma annak a hullámnak, amely 1 másodperc alatt 1 rezgést végez. LACZA TIHAMÉR azokat a korábbi feltevéseket, hogy a Plútó üstökös vagy a Neptun bolygó korábban pályájáról letéritett holdja lenne. Hatemeletes vetítővászon Európa legnagyobb vetítővásznát egy hollandiai üdülőközpontban állították fel. A vetítővászon mérete 23 X 17 méter, tehát hat emelet magasságú. Szokványos filmek nem vetíthetők rá, hanem csak olyanok, amelyek az IMAX vetítőrendszerrel készültek. Ennek vetítőgépe több mint egy tonnát nyom, s akkora mint egy kis autóbusz. 18
