• Nem Talált Eredményt

109 Elvileg mindegy, melyik rendszerre vonatkoztatjuk a mozgást

In document FIZIKAI MEGISMERÉS ALAPJAI (Pldal 117-121)

Ez magától értetődő" [44, 40] .

Jegyezzük meg mindjárt, hogy a mozgás relativitása csakugyan mindig el volt ismerve, azonban az, hogy a kocsi mozgása és az úttest nyugvása felcserélhető és egyenlő jowl, valamint az, hogy ez a felfogás magától értetődő, sohasem volt elismerve. Ez éppen az új dolog, a mozgás relativitásának új értelmezése.

A relativisták a mozgás és a nyugvás felcserélhető ségé-nek elvét nemcsak a kocsi—úttest viszonylatra és nemcsak az egyenesvonalú egyenletes mozgásra, hanem minden mozgási viszonylatra, a gyorsuló mozgásokra és általában az összes tényleg ismeretes és gondolható mozgásokra is kiterjesztették.

Felfogásukat nem szélső absztrakt elgondolásnak, hanem f izi-kailag is megállapítható tapasztalatnak tekintik. „Fizikai szem-pontból is feltehetjük, hogy az egymáshoz gyorsított K és K`

rendszerek mindegyike ugyanazzal a joggal tekinthető nyugvó-nak és hogy a folyamatok leírására egyenlő jogúak", állapítja meg Einstein [37, 773] .

A relativista felfogás szerint az eddig használatos kif e-jezések helyett azt is mondhatnók: a szoba bútorai, a házak, a fák, a hegyek és a Föld hátrafelé mozognak, a járó ember pedig nyugszik; az egész Föld fölfelé mozog, az eső kő pedig nyug-szik; a fali óra szekrénye a fallal, a házzal és az egész Földdel együtt ide-oda leng, a lengő inga pedig nyugszik; az egész lég-óceán rezeg ide-oda, a rezgő hangvilla pedig nyugszik; az áramvezeték mozog, a mozgó elektronok és iónok pedig nyu-gosznak; az egész mindenség forog, a köszörűkő, a pörgettyű, a körhinta, a Fald pedig nyugszik.

A relativisták abban a meggyőződésben vannak, hogy az egyenesvonalú egyenletes mozgásnál a mozgás és a nyugvás felcserélhetőségét a tapasztalat közvetlenül mutatja. A gyor-suló mozgás és a nyugvás felcserélhetőségének megmagyarázá-sára pedig a kovarians gravitációs és centrifugális erőme-zők matematikai kifejezéseit szerkesztik meg. Az a felfogásuk, hogy, amikor pl. a kocsi mozgása gyorsul vagy lassudik, akkor éppen az e változás folytán előálló kovarians gravitációs mező hozza létre az úttest hátrafelé való mozgásában előálló gyor-sulást vagy lassudást. A kocsiban ülő megfigyelő tehát joggal mondhatja, hogy a gyorsulás és lassudás ellenére is kocsija nyugszik, mert a keletkező kovarians gravitációs erő folytán az úttest a Földdel együtt úgy mozog, hogy annak hátrafelé irányuló mozgása növekszik Vagy csökken. Ez a változó nehéz-ségi erő létesíti azt a lökést is, amelyet a kocsiban ülő megfi-gyelő érez. Hasonló értelmezést kapnak a forgó testeken ész-

lelhető centrifugális jelenségek, ha a forgótestet képzeljük nyugvónak, a mindenséget pedig forgónak.

Tekintetbe véve a nagy jelentőséget, amelyet a relativi-tási elmélet a fizikában visz, vizsgálat tárgyává kell tennünk, hogy a nyugvás és a mozgás felcserélhetőségére vonatkozó elv miként egyeztethető össze tapasztalati ismereteinkkel.

Kétségtelen, hogy számos olyan tapasztalati jelenséget ismerünk, amelyek a mozgás és a nyugvás felcserélhetőségét mutatják. Ha gyufát akarunk gyújtani, azt úgy csinálhatjuk, hogy a skatulyát rögzítjük le és a gyufát mozgatjuk, de úgy is, hogy a gyufát rögzítjük és a skatulyát mozgatjuk. A fona-lon függő golyót lengésbe úgy hozhatjuk, hogy a golyót jobbra vagy balra kimozdítjuk, de úgy is, hogy a felfüggesztési pon-tot mozdítjuk el jobbra vagy balra. Ha az A és a B testek dör-zsölésével meleget vagy pedig elektromosságot akarunk fejlesz-teni, azt úgy esinálhatjuk, hogy A-t rögzítjük és a B testet mozgatjuk, de úgy is, hogy a B-t rögzítjük és az A-t mozgat-juk. Ha egy tekercsben elektromos áramot akarunk indukálni, azt úgy csinálhatjuk, hogy a tekercset rögzítjük és a mágnest mozgatjuk, de úgy is, hogy a mágnest rögzítjük és a tekercset mozgatjuk. Ennek megfelelően vannak olyan dinamógépek, amelyeknél a mágneses tér nyugszik és az indukciótekercsek forognak, de olyanok is, amelyeknél az indukciótekercsek van-nak rögzítve és a mágneses tér forog. Ha szél fúj, vagyis ha a levegő mozog, akkor testünk egyoldalú nyomást és egyoldalú lehűlést érez, de ugyanezt érzi akkor is, ha a levegő nyugszik és testünk mozog.

A nyugvás és mozgás felcserélhetőségének tapasztalati alapjait kutatva, egy másik igen nevezetes tapasztalatkörre bukkanunk, amelyben ez az elv látszólag minden fenntartás nélkül érvényes. A rajzolás és az írás műveletei alkotják ezt a tapasztalati kört. Egyenes vonalat pl. úgy szoktunk rajzolni, hogy rögzített papiroson az írószerszám hegyét egy vonalzó mentén mozgatjuk. Azonban a műveletet úgy is végezhetnők, hogy az írószerszámot rögzítenők és a papirost vagy a rajztáb-lát, amelyre az erősítve van, mozgatnók egy vonalzó mentén.

Kört is rendesen úgy rajzolunk, hogy a papirost rögzítjük és az írószerszámot mozgatjuk, de úgy is rajzolhatnák, hogy az író-szerszámot rögzítenők és a papirost mozgatnók a kör mentén.

Ugyanezt tehetjük bármely vonallal. Az írást is rendesen úgy végezzük, hogy rögzített papiroson mozgatjuk az írószerszám hegyét, de az a képzetünk, hogy ezt úgy is végezhetnők, hogy rögzített írószerszám mellett a papirost mozgatnók a betűk alakjának megfelelő módon ellenkező irányban.

Ez a rajzolási és írási relativitás azt•a gondolatot kelti, hogy minden pontmozgás . látszata kétféle módon jöhet létre:

111

úgy, hogy a pont mozog és a koordinátarendszer nyugszik, de úgy is, hogy a pont nyugszik és a koordinátarendszer mozog.

Ha e jelenségeket vizsgálat tárgyává tesszük, azt tapasz-taljuk, hogy a nyugvás absztraktciója itt is felesleges, mert mindezek a jelenségek akkor is létrejönnek, ha a ~nyugvókiiak képzelt rendszerek mozognak. Mozgó vonatokon és hajókon is tudunk gyufát gyújtani, ingát lengésbe hozni, dörzsöléssel hőt és elektromosságot fejleszteni, vonalakat rajzolni. Sőt azt is mutatják, hogy mind e műveletek akkor is sikerülnek, ha mind-két test egyidejűleg végzi az ellenkező irányú mozgásokat.

Gyufát úgy is gyújthatunk, hogy a gyufaskatulyát az egyik irányban, a gyufát pedig az ellenkező irányban mozgatjuk. A mozgások leírásánál tehát a nyugvás fogalmára nincs szüksé-günk. Bevezetése nemcsak felesleges, hanem zavaró is. Az, amire szükségünk van, a vonatkozási rendszer, amelynek azon-ban nem kell nyugvónak lennie.

A relativista felfogással egy másik nagyon nevezetes fi-zikai szempont is elvész, t. i. a két rendszer egymásra való ha-tása, amelyet Newton harmadik mozgási törvénye állapít meg és a tapasztalat kivétel nélkül igazol. A relativitási felfogás tel-jesen figyelmen kívül hagyja az impulzusokat, amelyeket a két rendszer egymásra tesz. A vonat mozgás közben a sínpályának és rajta keresztül a Földnek a mozgásával ellenkező irányú impulzusokat ád. Hasonlóképen, amikor a kő vagy a Hold a Föld felé esik, a Föld is impulzusokat kap a kő és a Hold felé.

Ha követ dobunk fölfelé, aFöldnek is impulzust adunk az ellen-kező irányban. A relativitási felfogásból ezek kimaradtak.

Térjünk át most az érvekre, amelyekkel a relativisták a mozgás új felfogását megokolják. Arra szoktak hivatkozni, hogy a mozgó testekről nézve a földi tárgyak ellenkező irány-ban látszanak mozogni. Miként már föntebb láttuk, ez a meg-állapítás hiányos észlelésen alapszik, mert ha a jelenséget pon-tosabban figyeljük meg, azt találjuk, hogy a mozgó testről nézve a földi tárgyak állóknak is, a mozgó testtel egy irány-ban és ellenkező irányban is haladóknak látszanak. Tisztán szemünk beállítottságától függ, hogy a három eset közül me-lyik következik be. Ugyanezt tapasztaljuk, ha folyó partjáról nézzük a folyón végbemenő jégzajlást. Ezek a jelenségek a tárgyak geometriai elrendezéséből, valamint szemünk fizioló- giai sajátságaiból keletkező egyszerű optikai csalódások és mint ilyenek, nem lehetnek alapjai egy új megismerési elvnek.

Nem lehet tehát azt állítani, hogy már közönséges tapasz-talat is mutatja a mozgó és a nyugvó testek felcserélhetőségét.

A tünemény a lélektani vizsgálatok körébe tartozik, nem pe-dig a fizikába és éppen nem alkalmas arra, bogy új világfel-fogást állítsunk reája.

A relativisták arra is szoktak hivatkozni, hogy az egye- nes vonalban egyenletesen mozgó testen élő megfigyelő az ő rendszerében észlelt jelenségek alapján nem tudja eldönteni, hogy rendszere mozog vagy nyugszik-e, mert nála a jelenségek teljesen úgy folynak le, mint ahogyan azokat a szilárd földi ta-lajon szokta látni. Ez is hiányos észlelés, mert csak az így mozgó rendszeren keletkező és lefolyó jelenségeket látja úgy lefolyni, ahogyan azokat a szilárd földi talajról szokta látni, Ha a jelenségek idegen rendszerben keletkezve jutnak be az ő rendszerébe, akkor azokat már ő is máskép lefolyóknak • látj a.

Csak magán a mozgó hajón elejtett követ látjuk a hajó testéhez képest függőleges egyenesben esni. Ha a kő máshonnan, pl. egy magas hídról eleresztve jön a hajóra, akkor pályáját már gör-bevonalúnak látjuk.

A relativisták erre az ellenvetésre is megtalálják a ma-guk ellenvetését. Most elhagyják a tapasztalatot és Newton dinamikai törvényeire hivatkoznak, amelyek invariánsok ma-radnak, ha azokat egyenes vonalban egyenletesen mozgó rend-szerre transzformáljuk át. A megfigyelők tehát most már a di-namika törvényei miatt nem tudják megállapítani, hogy

hajó-juk nyugszik-e, vagy mozog.

A hajóskapitányok azonban nem a dinamika törvényeit veszik elő, amikor tudni akarják, hogy hajójuk milyen sebes-séggel mozog, hanem valamelyik sebességmérő készüléket hoz-zák működésbe. A relativistáknak erre is megvan a feleletük.

A sebességmérő készülékekre is érvényesek a dinamika tör-vényei. Az a sebesség tehát, amelyet a készülék mutat, épúgy lehet a hajó, mint a part és a Föld ellenkező irányú sebessége.

Feleletünk a következő. A relativisták most már elhagyják a szemléletet és a dinamika törvényeire hivatkoznak, amelyek azt mutatják, hogy az egyenes vonalban egyenletesen mozgó koordinátarendszerre átalakított dinamikai törvények ugyan-azt a matematikai alakot mutatják, mint a nyugvó koordináta-rendszerben kifejezettek. Fölteszik tehát, hogy a természet úgy működik, ahogyan a matematikusok önkényesen megalkotott matematikai fogalmaikkal azt számára előírják és a leggondo-sabban ügyel arra, hogy bizonyos matematikai szimbolumok-ból előállított kifejezés a nyugvó és az egyenes vonalon egyen-letesen mozgó rendszerben kifejelve változatlan (invarians) maradjon. Kérdeznünk kell azonban: mi köze a természetnek ahhoz, hogy a matematikusok hogyan alkotják meg fogalmai-kat és műveleti szabályaikat és hogy egy állandó mennyiség-nek differenciálhányadosa nulla-e vagy sem (mert végered-ményben ez esetben az invariancia ezen fordul meg) f

A kérdésre azonban nem várunk feleletet, mert jól tud-juk, hogy a relativitási elmélet híveit egy önmagában véve na-

113

In document FIZIKAI MEGISMERÉS ALAPJAI (Pldal 117-121)