Új Szó, 2007. február (60. évfolyam, 26-49. szám)
2007-02-19 / 41. szám, hétfő
12 Tudomány ÚJ SZÓ 2007. FEBRUÁR 19. www.ujszo.com Nem érhette meg 37. életévét: agydaganat végzett a modern fizika jeles tudósával, a német Heinrich Hertzcel, akinek neve mindennapjaink részévé vált 150 éve született az elektromágneses rezgőkör atyja Napjaink elképzelhetetlenek rádió, tévé, mobiltelefon nélkül. Elveszettnek éreznénk magunkat nélkülük. Pedig több tízezer éven át nem hiányzott az emberiségnek egyik sem. Olyannyira nem, hogy még dédapáink sem ismerték. Ez is bizonyítja, hogy a huszadik században mekkorát változott a világ. A hagyományos életmódot felváltotta egy új, amely nem biztos, hogy jobb az előzőnél, de mindenképpen gyökeresen különbözik tőle. OZOGÁNY ERNŐ Pedig a kezdetek nagyon szerények voltak: mindössze néhány tudós állt az elektromágnesség „bölcsőjénél“. Közülük is kulcsszerepet játszott a sajátosan tragikus életsorsú Heinrich Hertz. Majdnem építész lett A vüág első elektromágneses rezgőkörének megalkotója százötven évvel ezelőtt, 1857. február 22- én született Hamburgban. Építész- mérnöknek készült a müncheni egyetemen, de figyelme hamarosan az elméleti tárgyak - fizika, kémia, matematika - felé fordul, emiatt tanulmányait Berlinben folytatja. A kor egyik legjelesebb professzora, Hermann Helmholtz (1821-1894) felfigyel a tehetségére, felkéri asszisztensének. Ez döntő fordulatot jelent életében: megismerkedik az elektromágnesség témakörével, szellemi mentora hatására doktori disszertációját 1880-ban már az Elektromágneses indukció forgó testekben címmel úja. Abban a korban, amikor az elektromágneses hullámok létéről csak feltételezések voltak. A tudományág megalapítója, Michael Faraday (1791-1867) rájött arra, hogy az elektromosság és mágnesség egymástól elválaszthatatlan fogalmak, neki köszönhetjük az első kísérleti villamos motor és a laboratóriumi ősáramfejlesztő feltalálását. Mivel eredetileg könyvkötő volt, minden zsenialitása ellenére nem tudta elmélettel alátámasztani találmányait. Ez egy skót tudósnak, James Clerk Maxwellnek (1831-1879) sikerült, aki Az elektromosság és mágnesség elmélete című, 1873- ban megjelent munkájában közölte azt a négy egyenletet, amely ma az elektromágnesség minden törvényszerűségét magában foglalja. Érdemes megemlíteni, hogy a vákuum elektromos és mágneses jellemzőit alapul véve arra a megdöbbentő következtetésre jutott, hogy az elektromágneses hullámok ugyanolyan sebességgel terjednek, mint a fény! Mivel ebben az időben már ismerték a fénysebességet, a skót tudós meggyőződéssel vallotta, hogy a fény is elektromágneses hullám. Csakhogy ezt be is kellett bizonyítani. Ráadásul még ott sem tartottak, hogy rezgőkör segítségével mesterséges elektromágneses hullámokat állítsanak elő. Ez elsőként Heinrich Hertznek sikerült. Megszerkeszti a szikratovábbítót A fiatal tudós kezdetben, Helmholtz mellett gázkisülésekkel foglalkozott. Bár ezen a téren nem ért el áttörő felfedezéseket, viszont megfigyelései hozzájárultak későbbi tanítványának és asszisztensének, a pozsonyi születésű Lé- nárd Fülöpnek világraszóló felfedezéseihez, amelyekért 1905-ben fizikai Nobel díjjal tüntették ki. 1886-ban kinevezik a karlsruhei egyetem professzorának. Ebben az időben kezdi el elektromágneses kísérleteit. 1888-ban szerkeszti meg azt a szikratovábbító berendezést, amellyel egy kis szikraközzel elválasztott kör alakú vezető - a mai vevőantenna őse - két végpontja között szikrát tud indukálni. Ezzel igazolja, hogy a levegőn keresztül elektromágneses hatást lehet elérni! További kísérletekkel azt is bebizonyítja, hogy az általa keltett elektromágneses hullámok fénysebességgel teijednek, a környező tárgyakról visszaverődnek, rajtuk megtörnek, valamint érvényes rájuk a Doppler-hatás, ebből következően kereszt-, szakszóval tranzverzális hullámokról van szó. Laboratóriumi kísérleti eredményként kidolgozta az oszcillátorok elméletét, amely a későbbi rádió- és tévéadók alapjává vált. Felfedezéseiről 1890-ben jelentette meg munkáját Über die Grundleichungen der Elektrodynamik für ruhende Körper címen, amellyel végső győzelemre segítette Maxwell elméletét. De a zseniális skót ezt már nem érhette meg: tizenegy évvel korábban, 1879-ben, mindössze negyvennyolc évesen elhunyt. Ugyanilyen tragikus sors várt Herztre is: ő sem láthatta, hogy felfedezésének mekkora jelentősége van. Mindössze harmincöt éves, amikor egyre kínzóbb fejfájás gyöt- ri. Az orvosok hamarosan agydaganatot állapítanak meg nála. Bár többször megműtötték, nem tudtak segítem rajta: 1894. január 1- én Bonnban elhunyt. Lemorzézták nevét Bő egy évvel később Alexander Sztyepanovics Popov (1859-1906) létrehozza az első rádióadást: Mor- ze-jeleket továbbít egyik helyiségből a másikba. Az üzenet egyetlen nevet tartalmaz: Heinrich Hert- zét, így tisztelegve a nagy előd emlékének. A kegyetlen sors játéka, hogy ő sem lehetett tanúja a rádiózás diadalának. Míg Hertz nem érte meg harminchetedik életévét, ő nem töltötte be a negyvenhetediket: a cári hivatalok zaklatásainak következtében agyvérzést kapott, amelybe négy nappal később belehalt. így aztán Gugliemo Marconira (1874-1934) és Karl Ferdinand BraHeinrich Hertz unra (1850-1918) várt a rádiózás gyakorlati feladatainak megoldása. Ok ketten 1909-ben vehették át munkásságukért a fizikai Nobel-dí- jat. Torokszorító élmény tudatosítani, hogy Braun Hertznél hat, Po- povnál kilenc évvel volt idősebb. Mindketten teljes mértékben megérdemelték ezt a kitüntetést, melyet Hertz nem kaphatott meg, korai halála miatt. Nobel-díjas család Viszont családja egyik tagja így is feliratkozhatott a fizikai Nobel-dí- jasok közé: unokaöccse, Gustav Hertz 1925-ben vehette át az elektronok és az atomok közötti ütközések törvényeinek felfedezéséért. Heinrich Hertz neve pedig mindennapi életünk részévé vált: vala(Képarchívum) hányszor a hálózati áram rezgésszámát határozzuk meg hert- zekben, a középhullámú rádiók sugárzási rezgésszámát kilohertzek- ben, az URH adókét megahertzekben, a televízió csatornáit több száz megahertzben, a műholdadókét és a mobiltelefonokét gigahertzek- ben, mindannyiszor őt emlegetjük: a hálás utókor róla nevezte el a rezgés alapegységét. Az SI (Systéme Internacionále) nemzetközi rendszer szerint egy rezgés másodpercenként 1 hertz. Ennek szorzószámai az ezerszer nagyobb kHz, milliószorosa, a MHz és müliárdszorosa a GHz. Annak a tudósnak a tiszteletére, aki rövid élete alatt is maradandót alkotott, civilizációk fejlődését alapvetően befolyásoló felfedezésekkel gyarapította a tudományt. Hertz dolgozta ki az oszcillátorok elméletét is Számos német szakértő egybehangzóan feltételezi, hogy a Köln közelében lévő Eiffel-hegységben akár a közeljövőben komoly vulkánerupcióra kerülhet sor Modern műszerek helyett a menekülő hangyák jelezhetik előre a kitörést ÖSSZEFOGLALÓ Hatalmas robbanás rázza meg a házakat Majna-Frankfurttól egészen Kölnig. A távolban hamu és tűzfelhő emelkedik fel az Eiffel- hegységről. A hegyről lávaáradat zúdul alá a Rajna völgyébe. A folyót elrekesztő lávagát visszaduz- zasztja a vizet, Strasbourgtól Mannheimig hatalmas áradást okozva a Feiső-Rajna árokban. Ez a sci-fibe illő leírás a lehetséges vulkánkitörés következményeiről Ulrich Schreibernek, a Duisburg Egyetem geológusának nemrég megjelent könyvében, A hangyák menekülésében olvasható. A tudós a könyv megjelenése óta tudományos konferenciákon és szaklapokban is alátámasztotta prognózisát - számol be a National Geographie. Először fordul elő, hogy szakember potenciális veszélyforrásnak minősíti a Köln közelében lévő Eiffel-hegységet, kockáztatva ezzel azt, hogy vészmadárnak vagy szenzációhajhásznak minősítik. Németország ugyanis nem éppen az aktív vulkánok hazája, az utolsó kitörésre 11 ezer évvel ezelőtt került sor. Ami viszont a könyvnél is meglepőbb, hogy szakmai körökben sokan kiálltak Schreiber elmélete mellett. Klaus-Günter Hinzen, a Köln Egyetem szeizmológusa a Spiegelnek adott interjújában elmondta, hogy a fent leírt forgató- könyv valóban lehetséges. „Természetesen a veszély mértéke nem hasonlítható össze a Vezúvéval” - tette hozzá Hinzen, aki évek óta az Eiffel-hegység rengéseit vizsgálja. Habár a kutatók abban egyetértenek, hogy vulkánkitörésre számítani kell, az időpontot illetően igencsak bizonytalanok. Akár pár hónapon belül, de több száz év múlva is sor kerülhet a kitörésre. Komoly gond, hogy a térség hivatalosan nem számít veszélyeztetettnek, ezért nincs is forgatókönyv arra vonatkozólag, hogy a hatóságok és a lakosság részéről mi a teendő egy vulkánkitörés esetén. A legutóbbi nyugalmi időszak 12 900 évvel ezelőtt ért véget, a mai Laacher-tó helyén végbement hatalmas kitöréssel. Ezt a kitörést közel százezer éves nyugalmi szakasz előzte meg. A kitörés a hamufelhőt 30 kilométer magasba lőtte fel, és a hamu a széllel egészen Svédországba eljutott. „Andernachnál a láva eltorlaszolta a Rajna útját, melynek következtében a mai Koblenz környékét több méteres víz borította el. Pár nappal később a „lávagát” átszakadása után a víz egészen a mai Hollandiáig méteres hullámok formájában zúdult le. Az iszapban talált korabeli tárgyi és csontvázleletek arról tanúskodnak, hogy az ott lakókat meglepetésként érte az esemény” - nyilatkozta Hans-Ulrich Schmincke, a kiéli Leibniz-Institut für Meereswissenschaften vulka- nológusa. A legutolsó kitörésre 11 ezer évvel ezelőtt került sor, de az jóval kisebb volt, mint az előbb említett. Ennek nyomán keletkezett az Ul- mener Maar. Az Eiffel-hegység mai arculatát leginkább a vulkánkitörések nyomán keletkezett mintegy 50, később vízzel feltöltődött, szabályos kör alakú kráter, ún. maar határozza meg. Több érv szól amellett is, hogy a Laacher-tó vulkánjának mintegy 13 ezer évvel ezelőtti kitörése valójában egy hosszú aktív időszak kezdetét jelezte, amely máig nem zárult le, vagyis jelenleg nem nyugalmi, hanem aktív időszakban van a terület. Ugyanis az elmúlt 450 ezer év három aktív szakasza több tízezer évig tartott. Amennyiben az Eiffel- hegység esetében is igaz a világ számos vulkánjánál tapasztalt ciklikusság, akkor a földtörténeti értelemben vett közeljövőben igen sok esély van akár több kitörés bekövetkezésére is. A terület nyugtalanságát jelzi az is, hogy Koblenz és a Laacher- tó között rendszeresen regisztrálnak kisebb-nagyobb rengéseket. Ennek oka valószínűleg a mélyből feláramló víz, amely a mintegy 50 kilométer mélységben lévő magmakamra hatására felforrósodik. A földkéreg ugyanis a Laacher-tó környékén egy kilométer mélységben már 60-70 Celsius fokos, ami rendkívüli magas értéknek számít. Ugyancsak ezt támasztják alá a Laacher-tóban megjelenő széndioxid gázbuborékok, amelyek a feláramló magmából szabadulnak fel. Míg korábban ezeket csak utóvulkáni működésnek vélték, ma már inkább tartós aktív tevékenység részének tekintik. Habár a vulkánkitörések előrejelzése mindig komoly fejtörést okoz a kutatóknak, Schreiber - mint a könyve címe is utal rá - a hangyákban látja a megoldás kulcsát. A kutató szerint ugyanis ezek a rovarok kitűnő előrejelzői lehetnek a vulkánkitörésnek, mert a vulkán aktívvá válásával a feláramló széndioxid gáz hatására elhagyják a repedésekbe, mélyedésekbe épített fészküket. (FN, Hírx, NG) Voltaképpen mi is az a tűzhányó? Földön mintegy 600 tűzhányó aktív. A legtöbbjük a földkéreg da- rabjaia, azaz „tektonikus lemezek” érintkezési vonalánál található. A tűzhányó egy olyan lyuk a földben, amelyen át gáz, gőz, hamu és félig olvadt kőzet, azaz láva lökődik ki a levegőbe. A vulkanikus hamu darabjai a talajra hullanak, rétegesen felhalmozódnak és könnyű, szürke kőzetté keményednek. Évmilliók alatt a lávarétegekből vulkanikus hegyek lesznek. A Földet egy kemény külső réteg, a litoszféra fogja körül, s ez a kéregből és a köpeny szilárd felső részéből áll. A litoszféra hatalmas merev tömbökre, kéreglemezekre oszlik. Ezek a lemezek az alattuk lévő óriási nyomás következtében állandó mozgásban vannak. Egyes helyeken a mozgás hegyláncokat hoz létre, máshol a táblák mély árkokba esnek vissza a föld belsejébe. A mozgó táblák néha találkoznak, néha elszakadnak egymástól; ezek a lemezszegélyek gyenge pontnak számítanak a Föld kérgén, és ezeken a helyeken várhatók tűzhányókitörések, (ú) A Vezúv nyugalmi állapotban. Nápoly után Köln is aktív vulkán árnyékában él? (Képarchívum)
