Iparjogvédelmi és Szerzői Jogi Szemle, 2005 (110. évfolyam, 1-6. szám)
2005 / 3. szám - Technikatörténet. Szilágyi József: Nagy tudósok az órakészítés történetében
76 Szilágyi József 3. ábra Az arisztotelészi fizikában, amely még mindig uralkodó volt a földi testek viselkedésének magyarázatában, egy súlyos test (tehát az, amelyikben a föld elem van túlsúlyban) a saját természetes helyét keresi, amely az univerzum középpontja. Egy kötélről függő, súlyos test előre-hátra mozgása ezért olyan jelenség volt, amelyet az elmélet nem tudott magyarázni. Kívül esett az arisztotelészi paradigmán. Galilei arisztoteliánus fizikát tanult a pisai egyetemen, de már korán elkezdte megkérdőjelezni ezt a megközelítésmódot. Ahol Arisztotelész minőségileg és szóban közelített, ott Galilei mennyiségi és matematikai megközelítést fejlesztett ki. Ahol az arisztoteliánusok amellett érveltek, hogy a súlyosabb testek ugyanabban a közegben gyorsabban esnek, mint a könnyebb testek, Galilei már pályája korai szakaszán arra a meggyőződésre jutott, hogy a sebességkülönbség a testek sűrűségétől függ. Ahol az arisztoteliánusok az egész középkorban uralkodó horror vacui elvnek megfelelően fenntartották, hogy közegellenállás hiányában egy test végtelen sebességgel fog haladni, és ezért vákuum elképzelhetetlen, Galilei végül arra a meggyőződésre jutott, hogy vákuumban minden test ugyanolyan sebességgel fog esni, és hogy ez a sebesség az esés idejével arányos. A mozgás matematikai megközelítése miatt Galileit izgatta a felfüggesztett súly oda-vissza mozgása. A legkorábbi ilyen gondolatai bizonyára akkorra nyúlnak vissza, amikor elfogadott egy tanári állást a pisai egyetemen. Első életrajzírója, Vincenzo Viviani azt állítja, hogy akkor kezdte az ingákat tanulmányozni, amikor diákként megfigyelte egy felfüggesztett lámpa előre-hátra mozgását a pisai katedrálisban. Galilei első feljegyzései a tárgykörben 1588-ban keletkeztek, de komoly kutatásokat csak 1602 táján kezdett folytatni. Galilei felfedezése az volt, hogy az inga lengésideje független a kilengés amplitúdójától, a lengés ívétől, más szóval az inga izokronizmusa. Ez a felfedezés fontos következményekkel járt az időintervallumok mérésérére nézve. 1602- ben egy barátjának írt levélben magyarázta a hosszú ingák izokronizmusát, és egy évvel később egy másik barátja, Santorio Santorio velencei orvos egy rövid ingát kezdett használni páciensei pulzusának a mérésére, amit „pulsilogium”- nak nevezett. Az inga tanulmányozása, az első harmonikus oszcillátor erre az időpontra megy vissza. Az ingalencse mozgása érdekes kérdéseket vetett fel. Egy magasabb pontról egy alacsonyabb pontra történő mozgás során melyik a gyorsabb mozgás: amelyik egy ív mentén történik, mint az inga mozgása, vagy amelyik egy egyenes vonal mentén halad, mint egy lejtőn guruló testé? (4. ábra: a mozgáskísérleténél használt ív és lejtő.) 4. ábra Van-e hatása az ingalencse súlyának a lengésidőre? Mi az összefüggés az ingahossz és lengésidő között? Az ingamozgás kérdése mindig közel állt Galilei gondolataihoz kísérleti munkája során, de ott volt még a gyakorlati alkalmazás kérdése is. Az inga használható a pulzus szabályozásában vagy metronómként zene tanításában, mivel lengései egyenlő időközöket mérnek ki. Használható-e az eszköz órák továbbfejlesztésére is? A mechanikus óra, amelynél egy felfüggesztett súly biztositotta a mozgáshoz szükséges energiát, a késő középkorban kezdte felváltani a sokkal régebbi vízórát. Az állandó fejlesztések eredményeként a mechanikus órák kisebbé és megbízhatóbbá váltak, de a legjobb órák pontossága is olyan gyenge volt, hogy például asztronómiai célokra teljesen használhatatlanok voltak. Nemcsak hogy jelentősen késtek vagy siettek, de mindezt szabálytalan és kiszámíthatatlan módon tették. Mi lenne, ha egy ingát akasztanánk egy óra gátlóművének kampójára abból a célból, hogy szabályozzuk? 1641-ben, 77 éves korában a teljesen vak Galilei erre a problémára irányította figyelmét. Az orsójárat és fólió, valamint a kerékbillegő sokáig az órák jellegzetes alkatrészei maradtak, de a pontosság nem volt az erényük. Nyilvánvalónak látszott, hogy az óra pontosságát a gátlómű jobb megoldásával lehet csak növelni. Szabályozó elemként az inga kínálkozott. Az ingalengés törvényeit azonban nem vizsgálták, bár tudták, hogy bizonyos számú ingalengés például egy percig tart, s akárhányszor ismétlik a kísérletet, mindig ugyanannyiszor leng az inga egy megadott időtartam alatt. Az orvosok pulzusszámláláskor használták az ingát. Galileo Galilei olasz fizikus, matematikus és csillagász, az újkori fizika megteremtője. Kísérletileg bebizonyította, hogy a szabadon eső testek sebessége nem függ a súlyuktól, és hogy az inga lengésideje csak az inga hosszától függ. Harmincszoros nagyítású távcsövet szerkesztett, amelynek segítségével olyan korszakalkotó felfedezéseket tett, ame
