Bencze Gyula A fizika éve

A nemzetközi tudományos közösség évek óta készül arra, hogy megünnepelje a fizika évét, végül a választás 2005-re esett. Miért éppen most, kérdezhetnék sokan? A szervezők szerint ennek két fontos oka is van. 

Bár a modern fizika kezdetét 1900-tól szokás számítani, amikor Max Planck a fekete testek sugárzásának magyarázatára bevezette az ún. „kvantumhipotézist”, miszerint a testek az energiát nem folytonosan, hanem kis csomagokban, "kvantumokban" sugározzák ki, a drámai változás a fizika fejlődésében mégis 1905-ben következett be, amikor a berni szabadalmi hivatal 26 éves tisztviselője, Albert Einstein az Annalen der Physik tekintélyes német fizikai folyóiratban egy év alatt öt fontos cikket publikált, amelyekből három korszakalkotó jelentőségével megalapozta a modern fizika diadalmas évszázadát. Az első ok tehát az, hogy 2005-ben éppen századik évfordulója Einstein "annus mirabilis"-ének, csodálatosan termékeny és eredményes évének. 

Egyik cikkében Max Planck kvantumhipotézise alapján magyarázatot szolgáltatott a fényelektromos effektusra, és a foton fogalmának bevezetésével a kvantummechanika előfutára volt. Ezért a munkájáért nyerte el 1921-ben a Nobel-díjat [1]. 

Második cikkében a mozgó testek elektrodinamikájának vizsgálatával jutott el a speciális relativitás elméletének kidolgozásáig [2], amely mára kísérletekkel alátámasztott és lényegében lezárt fejezete a modern fizikának. 

Harmadik cikke [3] Ludwig Boltzmann statisztikus fizikai vizsgálatait kiterjesztve részletes magyarázatát adta a Brown-féle mozgásnak, ezzel közvetett bizonyítékot szolgáltatva az atomok létezésére. 

Feltétlenül említésre méltó egy negyedik cikke is, amely szintén a relativitáselmélettel foglalkozik [4], ebben került először leírásra híres egyenlete, amelyet szinte mindenki ismer, még ha a jelentőségével nincs is tisztában: E=mc². 

Einstein maga írta ezzel kapcsolatban egy barátjának: "A relativitás elve a Maxwell-egyenletekkel kapcsolatban megköveteli, hogy a tömeg legyen a testekben felhalmozott energia közvetlen mértéke; a fény tömeget visz át ... Ez a gondolat szórakoztató és ragályos, de nem tudhatom, hogy a Jóisten nem nevet-e ki érte, mert sikerült félrevezetnie."

A második ok abban rejlik, hogy a fizika fontosságának és legújabb eredményeinek a nagyközönség egyre kevésbé van tudatában. Az érdeklődés csökkent a fizika iránt, ezt jelzi világszerte a fizika szakot választó egyetemi hallgatók egyre csökkenő száma. Ezzel szemben a fizika nem csupán a tudomány és technika fejlődésében játszik létfontosságú szerepet, hanem társadalmunk életére is rendkívüli hatással van. Bár ez a fizikában járatosak számára triviális, nem mindenki van ezzel tisztában. A XXI. század hajnalán a fizika hozzájárulása más tudományok fejlődéséhez alapvető fontosságú lesz olyan globális problémák sikeres megoldásában, mint az energiatermelés, a környezetvédelem és a népegészségügy. A nemzetközi fizikusközösségnek tehát hatékony lépéseket kell tennie, hogy a jövőre vonatkozó elképzeléseit és terveit megossza nemcsak a nagyközönséggel, hanem a felelős politikusokkal is. 

A fizika évének küszöbén hazánkban is hasonló problémákkal kell a fizika tudományának szembenéznie. "Tudásalapú társadalmat építünk" - szajkózzák nap nap után politikusok és a média képviselői. Egy másik változatban szintén naponta halljuk: "legnagyobb kincsünk szürkeállományunk". Ezzel szemben a valóság egyáltalán nem rózsás, a tudomány támogatása nem éri el az európai átlag minimumát sem. 

Ha nemzetünk európaiságát ecsetelik vezetőink, szinte kötelező a "marslakókat", a külföldön élő világhíres magyarokat emlegetni az unalomig. Ugyanakkor társadalmunk nincs tudatában annak, hogy a múlt század második felében és napjainkban is kiemelkedő magyar kutatók öregbítették/öregbítik eredményeikkel tudományosságunk hírnevét világszerte. Einstein ezzel kapcsolatban a következőképpen vélekedett: "A nagyközönség csak egy bizonyos fokig képes követni a tudományos kutatások eredményeit; mindez legalább egy óriási és nagy jelentőségű hasznot jelent: annak a bizonyosságát, hogy az emberi gondolkodás személyiségtől függő és a természet törvényei egyetemlegesek."

Eredményeink birtokában azonban bátran kimondhatjuk: a hazai fizikának nincs mit szégyenkeznie a társadalom és a médiumok előtt - talán megfordítva inkább helyénvaló lenne. 

A fizika évét természetes módon Einstein személye dominálja, előtte tiszteleg a világ tudományos közössége. Nincs még egy tudós, aki ekkora sztár lett, és akit a nagy tömegek ugyanakkor ennyire félreismertek. Ő nemcsak az az ősz hajú, bozontos, kedves, szórakozott öreg tudós volt, akinek a képe szinte mindenkiben él, hanem kiemelkedő ember is, aki a szabadságot mindennél többre becsülte, és véleményét mindig bátran kimondta a nyilvánosság előtt, még ha ez sokszor nem is tette népszerűvé a hatalom előtt. Szerelmi levelezését 1992-ben unokája kérésére kiadták [5]; abból és a gyermekekkel folytatott levelezéséből [6] még jobban megismerhetjük az igazi Einsteint is. 

Csak nemrég derült fény arra, hogy Einsteint több évtizedig figyelte az FBI, és mindent elkövetett, hogy a világ legnépszerűbb tudósát valamivel diszkreditálja, valamint "felforgató tevékenysége" miatt kiutasíthassa az Egyesült Államokból. [7] 

A fizika évében a hazai tudományos köröknek, valamint a tudományos ismeretterjesztés nehéz feladatát vállalóknak még fokozottabb figyelmet kell fordítaniuk arra, hogy minden eddiginél szélesebb körben ismertessék a fizika új és fontos (valamint régebbi, de a nagyközönség számára ismeretlen) eredményeit, rá kell ébreszteni az embereket arra, hogy a modern társadalmakban a fizikának és különféle alkalmazásainak létfontosságú szerepe van az életminőség javításában, a társadalom életében felmerülő problémák megoldásában. Ebben a feladatban vállal részt lapunk is cikksorozatával. 

Irodalom

[1] A. Einstein, Annalen der Physik 17, (1905) 132-149. Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt (A fény keltésének és átalakulásának egy heurisztikus szempontjáról) 
[2] A. Einstein, Annalen der Physik 17, (1905) 891-922. Zur Elektrodynamik bewegter Körper (A mozgó testek elektrodinamikájáról) 
[3] A. Einstein, Annalen der Physik 17, (1905) 549-561. Über die molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen (Nyugvó folyadékokban lebegő apró részecskék mozgásáról a hő kinetikus elmélete alapján.) 
[4] A. Enstein, Annalen der Physik, 18, (1905) 639-642. "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?" (Függ-e a test tehetetlensége energiatartalmától?) 
[5] Albert Einstein, Mileva Marić, The Love Letters, szerk. Jürgen Renn és Robert Schulmann, Princeton University Press, Princeton, NJ, 1992 
[6] Bencze Gyula: Kedves Albert!, Természet Világa, 2004/3, 140-142. o. 
[7]. Fred Jerome: The Einstein File, J. Edgar Hoover’s Secret War Against the World’s Most Famous Scientist, St Martin’s Griffin, New York, 2003