Új Szó, 2011. március (64. évfolyam, 49-75. szám)
2011-03-05 / 53. szám, szombat
16 TUDOMÁNY PRESSZÓ ■ 2011. MÁRCIUS 5. www.ujszo.com A történelemkönyvek és a szakmunkák szinte kizárólag a társadalmi mozgalmaknak, politikai átalakulásoknak tulajdonítják a forradalmak kitörését, a világrengető események bekövetkeztét. A kiváltó okokról csak ritkán esik szó, így aztán úgy tűnhet, a véletlen műve, hogy egy adott korban mikor mi következik be. Viszont ha néhány évvel, esetleg egy-két évtizeddel visszaforgatjuk az idő kerekét, a múlt homályából előtűnik az a felfedezés, találmány, világnézetváltó elmélet, amely átszabta a társadalom arculatát. Egy tucat ötlet, amely me[ Könyvnyomtatás Meglehetősen ártatlanul • következett be az első áttörés: Johann Gutenberg (1400 k.—1468) feltalálta a mozgatható betűkkel dolgozó nyomdát. Kevéssé tudott ugyan, de a könyv- nyomtatást már az ókorban ismerték, mint oly sok mást (puskapor, papír, üveg, iránytű, porcelán stb.) ezt is a kínaiak találták fel. Ebben az időben viszont a könyvoldal teljes szövegét egy falapon egyszerre kivésték, erről készültek a másolatok. A módszert Európába adaptálván kiderült, hogy alig használható: a távol-keleti országban képírást használnak, ahol egy-egy jelnek egy szó vagy fogalom felel meg, így az aprólékos munkával kifaragott oldal többszörösét tartalmazta a betűírással kivésett szövegnek. Annyira meghosszabbította ez az előkészítő munkákat, hogy a vele készült könyv árban sem tudott versenyezni a kódexszel, a kivitelezés minőségéről már nem is szólva. A cserélhető betűk alkalmazása viszont annyira lerövidítette a tördelést (a fogalom is ebben az időben alakult ki), hogy kezdetben a felére, majd a negyedére csökkentek a könyvárak. Gutenberg találmánya szabályos információs forradalmat robbantott ki: ahogy telt az idő, egyre olcsóbbak lettek a nyomtatványok, ami rendkívül hatékony fegyverré vált az egyeduralkodó eszmék elleni küzdelemben. A hamarosan életre hívott protestáns mozgalmak nagyrészt Gutenbergnek köszönhetik, hogy a következő század folyamán meg tudták törni a katolikus egyház egyeduralmát. Ekkor bizonyosodott be először, hogy a műszaki találmány képes a fennálló rend lebontására. Modem természettudományos világkép • Az arisztotelészi tanokra támaszkodó középkori természettudományos világnézet valós tapasztalatokon alapult. A kocsit húznia kellett a lovaknak, különben megállt. Tehát a mozgás fenntartásához erő kell. A Nap reggel felkel, este lenyugszik, a Hold és a csillagok jól érzékelhetően keringenek a mozdulatlan Föld körül, vagyis a világmindenség központjában foglalunk helyet. Bármilyen irányban is utazunk, mindig egyenes a látóhatár, tehát bolygónk lapos, mint a palacsinta. Azt ugyan még meg tudták magyarázni, hogy az égitesteket isteni akarat mozgatja, arra viszont még a legokosabb csillagász sem tudott felelni, ha a Nap és a Hold körpályán kering, miért nem érvényes ez a szabad szemmel is jól látható Marsra és a Vénuszra. Erre az első választ egy lengyel csillagász, Nikolaus Kopernikus (1473-1543) adta meg, aki a Nap köré rendezte - Földünkkel együtt - a bolygókat, körpályára kényszerítette a rakoncátlan Marsot és Vénuszt is. Persze volt annyi esze, hogy életében ezt a felismerését nem hozta nyilvánosságra, mint kiderült, nagyon is jól tette: sok kellemetlenségtől óvta meg magát, amibe ez idő tájt pörköléssel egybekötött máglyarakás is belefért, amit persze fából és nem zsemléből készítettek. Az igazi áttörést viszont a Koperernikusz halálának centenáriumán született Isaac Newton (1643-1727) hozta el, aki minden idők legnagyobb hatású tudományos művében A természetfilozófia matematikai alapjaiban - amely Principia néven vonult be a köztudatba - kimondja a döbbenet erejével ható tételeit: nem a mozgás fenntartásához, hanem a mozgásállapot megváltoztatásához kell erő. Földünk gömbölyű és a Nap körül kering, a bolygórendszereket a tömegvonzás tartja össze, ugyanez az erő akadályozza meg a déli félteke lakóit abban, hogy leessenek a földről, noha fejjel lefelé „lógnak”. Az 1687-ben kiadott mű az egész társadalmat felbolygatta. Newton oroszlánrészt vállalt a modern természettudományos gondolkodás elterjesztésében, így teljesen logikus, hogy a hamarosan bekövetkező ipari forradalom bölcsője a szigetországban ringott. Első ipari forradalom A harmadik nagy ödet • voltaképpen írni-olvasni alig tudó, ám a fizikát nagyon is tisztelő aranykezű mesteremberek fejéből pattant ki. Az is igaz, hiába forgatták volna a könyveket, a hő hatásáról nem találtak benne szinte semmit. Ez viszont nem akadályozta meg őket abban, hogy a vízgőzt megpróbálják munkára fogni. Olyannyira, hogy amikor ez sikerült, a fizikusok csak a fejüket vakarták, el sem tudták képzelni mitől működik; el is nevezték a gőzgépet bölcs, azaz filozofikus gépnek. Thomas Savery (1650-1715) volt az első, aki bebizonyította, hogy a gőz képes a dugattyú megemelésére. Ennél sokkal többre nem futotta a képességeiből, viszont volt annyira élelmes, hogy szabadalmaztatta a gőz gyakorlati felhasználását. így aztán Thomas Newcomen (1664-1729) kénytelen volt Saveryhez beállni, ha nem akarta kockáztatni a bírósági pert. Ennek az aranykezű mesternek a keze alól került ki a világ első működő gőzgépe, amelynek volt egy számottevő hibája: a gőz nyomásának emelkedésével megnőtt a fordulatszáma. A filozofikus gép végső alakját James Watt (1736— 1819) adta meg a centrifügál- szabályozó beiktatásával. Két igazi mester nevét még meg kell említeni: Robert Fulton (1765-1815) a gőzhajót, George Stephenson (1781-1848) a gőzmozdonyt szerkesztette meg. A gőzmozdony már első útján 30 kilométeres sebességgel száguldott, egy évbe sem telt, hogy ezt megkétszerezze. A társadalmi következmények viharos gyorsasával következtek be: kialakultak a milliós gyárvárosok, a kistermelőktől elszedték-elcsal- ták a földjüket, hogy birkalegelővé változtassák, ennek nyomán kialakult a világhírű angol textilipar; a nyersanyagokat és az árut korábban elképzelhetetlen távolságokra és mennyiségben szállították. A társadalmi szerkezet teljesen átalakult: győzött a kapitalizmus. Második ipari forradalom: 9 a villamosság győzelme Már az eddigi találmányok miatt is megérdemli a XIX. század, hogy a gépek századának nevezzék. De a java még hátra volt: a villamosság gyakorlati alkalmazása elindította a második ipari forradalmat. Az előzmények Magyarországra és Angliába nyúlnak: Jedlik Ányos István (1800-1895) és Michael Faraday (1791-1867) egymástól függetlenül megszerkesztik az első kísérleti áraramfejlesztőt és villamos motort. E negyedik nagy ödet gyakorlati megvalósítása már két kontinensen zajlott: Amerikában Thomas Alva Edison (1847-1931) a dinamó megszerkesztésével és kb. kétezer szabadalmával, a horvát származású Nikola Tesla (1856— 1943) többfázisú áramrendszerével, Európában Werner Siemens (1816-1892) villamos motorjával, Bláthy Ottó Titusz (1860-1939), Zipernowsky Károly (1853-1942) és Déry Miksa (1854-1938) pedig zárt vasmagú transzformátorával járult hozzá a modern polgári életforma kialakulásához. E kiváló elmék tevékenysége nyomán már az energia is szinte korlátlan távolságokra vált szállíthatóvá, ráadásul a villamos konnektorok által a háztartásokban is megjelent, segítségével sok hasznos villamos gép tette könyebbé a mindennapi életet. Mint hamarosan kiderült, a villamosság megalapozta az ötödik nagy ödetet, amely elhozta az újabb információs forradalmat. 5 Az elektronikus kunyhó Az elektronikus hír- • közlés bölcsőjét James Clerk Maxwell (1831-1879) skót fizikus ringatta, aki rövid élete alatt megalkotta a róla elnevezett négy egyenletet, melyek napjainkig a legtökéletesebben írják le az elektromágnesség minden fizikai jellemzőjét. Az ugyancsak kurta életű német zseni, Heinrich Hertz (1857-1894) rezgőkörének megalkotásával már a gyakorlatban is megmutatta, hogyan kelthetők elektromágneses rezgések. A gyakorlati megvalósításig már nem jutott el, mindössze 37 éves volt, amikor eltávozott az élők sorából. Az általa megkezdett kutatásokat Alekszander Sztyepanovics Popov (1859-1906), Gugliemo Marconi (1874—1937) és Karl Ferdinand Braun (1850-1918) folytatta a rádió feltalálásával. Ezzel a világ szinte egyeden hatalmas faluvá változott. A hanghoz hamarosan kép is társult: a múlt század húszas éveiben megalkották a televíziót, amelynek mai, elektronikus formáját Vladimir Kozmich Zvorikin (1888-1982) Amerikában működő orosz, a színes tévét pedig Goldmark C. Péter (1906-1977) magyar mérnök találta fel. Napjaink fizikai világképe • A 19. század végén úgy tűnt, befejeződött a fizika fejlődése, csupán néhány állandó pontosítása vár a jövő tudósaira. Ahogy egykoron, a Mars és Vénusz rendellenes mozgása kapcsán, ezúttal is volt egy tisztázadan kérdés: hogyan terjed a fény a légüres térben? Egyáltalán, hullámzás-e vagy részecske? A kérdésre Albert Einstein (1879-1955) 1905-ben adta meg a választ A mozgó testek elektrodinamikájáról és A fény kettős természetéről című tanulmányaiban. Az előbbi okozta a nagyobb felfordulást: ebben tényként közli, hogy a fénysebesség állandó, mindig egyformán terjed, aminek észbontó követkeménye, ha két tárgy fénysebességgel távolodik egymástól, közöttük nem két, csupán egy fénysebességnyi a különbség; a testek tömege és mérete is a mozgásállapotuktól függően változik, ráadásul a gyorsabban mozgó rendszerekben lelassul az idő folyása. Vagyis mindhárom jellemző, amit Arisztotelész, sőt Newton óta állandónak hittünk, nagyon is változó. Csupán kis sebességek esetén nem mérhető. A fény jellegéről közölt tanulmánya kisebb vihart kavart, érdekes módon épp Max Planck (1858-1947) utasította el a legvehemensebben, pedig ő volt a kvantumhipotézis felállí- tója azzal a felismeréssel, hogy a fényforrások nem folyamatosan, hanem szakaszosan sugároznak. Einstein kvantumelméletét olyannyira elutasította, hogy amikor 1913-ban a Porosz Tudományos Akadémia tagjainak sorába ajánlja, azzal mentegeti fiatal kollégáját, hogy nagy tudósnak tartja, bár olyan badarságokban hisz, mint a fény kvantumjellege. De Einsteint is utolérte a sorsa: a múlt század húszas éveiben feltűnő fiatal generáció, Paul Dirac (1902-1984), Werner Heisenberg (1901-1976), Wolfgang Pauli (1900-1958) és Erwin Schrödinger (1887-1961) kvantummechanikájának jelentőségét nem ismerte fel, nem bízott abban, hogy lehetetlen egyértelműen megállapítani egyidejűleg egy atomi részecske helyét és mozgásállapotát, jellegét, hogy részecske-e vagy hullám. Ráadásul hamarosan kiderült,, még az energiamegmaradás törvényei sem érvényesülnek maradéktalanul a mikrovilágban. Viszont hamarosan - a hetedik világrengető ödet
