Gáspár László et al.: Nagy magyar találmányok (Budapest, 1955)

Sztrókay Kálmán: A föld mélyének felderítője: a torziós inga

nem öt méternyit esnek, s másodpercenként közel tíz méterrel nő a sebességük.

Habár a számítás azt mutatja, hogy szinte elenyészően kis erők hatnak a körülöttünk levő tömegek vonzásában, a fizikus mégsem tud belenyugodni, hogy ezek az erők mérhetetlenül kicsinyek. Igazi fizikusi feladat: kitűzni célul, hogy kicsinységük ellenére is meg kell mérni őket, s így igazolni itt a Földön, közvetlen környezetünkben is az általános tömegvonzás törvényének helyességét.

De a tömegvonzás nagyságának kísérleti kimutatásán kívül van még egy igen fontos kérdés, amelyet ugyanolyan pontos mérésekkel kell meghatározni, s ez a tehetetlenségi erő. Az általános tömegvonzás természete — már Newton szerint is — olyan, hogy csak a tömegtől függ, az anyag minőségétől nem. Tehát például egy kilogramm ólom vonzása ugyanakkora mint egy kilogramm vízé vagy levegőé vagy akármié. De bármilyen tömeget veszünk, mozgatásához erő kell, a tömeg nagyságával egyenes arányban lévő erő. A testeknek ezt a tulajdonságát tehetetlenségnek nevezzük, s a tömeg tulajdonképpen a tehetetlenség mérőszáma. A tehetetlenségnek ugyan semmi köze sincs az általános tömegvonzáshoz, a fizikusoknak mégis feltűnt, hogy a tömegvonzás is arányos a tehetetlen tömeggel. Ez egyáltalán nem magától értetődő dolog, hiszen fizikai szempontból a tehetetlenség egészen más valami mint a vonzás. Ezért mielőtt elfogadjuk, alaposan meg kell vizsgálnunk: csakugyan ugyanaz a tömeg szerepel-e mindkét esetben?

Newton maga is el akarta dönteni, hogy valóban így van-e. Különféle anyagokból egyforma hosszúságú ingákat készített s megfigyelte lengésidejüket. Tudni kell,, hogy az inga lengésideje függ a hosszúságától, az alakjától és a nehézségi gyorsulástól. Ha tehát a Föld más-más erővel vonzana különféle anyagokat, eltérő lenne a különböző anyagokból készült, de ugyanolyan alakú és hosszúságú ingák lengésideje. Mérései során Newton csak annyit tudott megállapítani, hogy ugyanakkora tömegű, de különböző anyagú testek súlyai legfeljebb 1/1000-del különbözhetnek egymástól. Ez a pontosság nem elégítette ki a fizikusokat. Később Bessel híres német csillagász 1/6000-nyi pontosságot ért el, de ez is messze volt még attól, hogy ilyen alapvetően fontos kérdésben kimondhassuk a döntő szót. Ingamérésekkel azonban nem is lehetett nagyobb pontosságot elérni. Ez annyit jelentett, hogy a tehetetlenség és a tömegvonzás arányosságának fontos kérdésében a fizika messze elmaradt az egyéb fizikai mérések pontosságától.

Más eszközt kellett tehát keresni a mérésekhez. Eötvös Loránd a régi Goulomb-féle torziós mérlegben látta meg az alkalmas műszert;

25