segéd-eszközei és arra szolgálnak, hogy bizonyos dolgokról beszél-hessünk.
Ha Ön e formula-vilá got meg akarja érteni, át kell rág-nia magát az újabb matematikának több disciplináján, a transz-formációs csoportok, az invariancia-elmélet, a tenzor-analízis,
àz
n-méretű sokaságok formulatömegén. Észben kell tartania, hogy az itt szereplő fogalmak, noha nevük alapján fizikaiak-nak látszafizikaiak-nak, mégsem azok, hogy itt a távolságfizikaiak-nak, az inter-vallumnak, az anyagnak, az energiának, a potenciálnak, az im-pulzusnak egészen más jelentése van, mint a régi fizikában.Önnek eszét a formalizmushoz hozzá kell idomítania, szel-lemét arra reá kell fegyelmeznie, gondolkodását benne kell összpontosítania és a benne való hitet önmagában ki kell fej-lesztenie. Csak akkor, ha már kialakult Önben a meggyőződés, hogy az ilyen módon való gondolkodással elérte az emberi ér-telem uralma alá tartozó terület végső határait, amelyekben az önkényesen alkotott formalizmus és a független fizikai való-ság összeolvad és ha abban, a mindkettő fölött uralkodó szel-lem ujjainak útmutatását látja az igazi megismerés felé, csak akkor mondhatja magáról, hogy teljesen megértette azt, ami a relativistákat hevíti.
A fizika legújabb fejlődése erősen lelohasztotta a relati-vitási elmélet keltette lelkesedést. Az atomfizika elvonta tőle az érdeklődést.
A relativitási elmélet tárgya, kitűzött célja, belső jellege alapján ennek így is kellett bekövetkeznie. Mert mi a fizika legfőbb céljaj Az ember hatóképességének a megnövelése. A relativitási elmélet ezt a célt csak nagyon kis mértékben szol-gálta. Csak nagyon kevés számú kísérletre és észlelésre
lehe-
tett belőle következtetéseket vonni. Az óriási elméleti szerel-vényhez képest roppant csekély az, ami belőle a tapasztalat számára kikövetkeztethető és pontosan azt sem tudjuk, hogy igazolódnak-e a következtetések, mert mindig az észlelhetőség határai körül mozognak. Annak sincs valószínűsége, hogy újabb hatásokra lehetne belőle következtetni. Van tehát egy nagyki-terjedésű elméletünk, amely nagy súllyal nehezedik rá el-ménkre és nem tudunk vele mit kezdeni.
Összefoglalva a következőket állapíthatjuk meg. A rela-tivitási elmélet új ismeretelméleti alapon egy új világfelfogás alkotásának buzgalmával sok új fogalmat és elvet alkotott, amelyek eddigi felfogásainkkal és részben egymás között is el-lenmondásban vannak. Nagy érdeme, hogy új gondolati lehető -ségeket mutatott, amelyekre eddig nem gondolt senki [60, 7-91
Gondolatai nagyobb részt az ismeretelmélet és a metafizika kö-rébe tartoznak ugyan, de mint ilyenek is f elf rissítőleg hatot-tak a fizikára, mert fogalmainak, tételeinek rendezésére, érté-kelésére indítottak, új világfelfogási elemeket is teremtettek és megakadályozták, hogy a tudomány a dogmatizmus fojtogató légkörébe jusson. Az új gondolatokból a világegyetem szerke-zetére és a nagy sebességgel mozgó testecskék fizikájára érté-kes következtetések is voltak vonhatók.
Newton könyvének ezt a címet adta: a természet filo-zófiájának matematikai elvei. A relativitási elméletet pedig e címmel lehetne jellemezni: a természet-tudomány elveinek ma-tematikai filozófiája..
IX. A TÖMEG PROIiLrMAJA.
A newtoni dinamika azon a felfogáson épült fel, hogy a tömeg az anyag mennyiségének az egyes testekhez tartozó jel-lemző, változatlan tulajdonsága, amelyet mindenféle mozgási jelenségnél számításba kell venni. A tömegnek a mérésére pe-dig önkényes definícióval elfogadta az ősrégi időktől megszo-kott eljárást, a mérlegelést, vagyis a nehézségi erő segítségével való meghatározást. Egyenértékű tömegek azok, amelyek a kétkarú mérleg, vagy a rúgós mérleg, vagy valamilyen más szerkezetű mérleg serpenyőjébe téve nehézségükkel ugyanazt az egyensúlyt hozzák létre.
A tömegnek ez a meghatározási módja a tudomány fej-lődése folyamán más fizikai jelenségeknél is szokásossá vált.
Igy például a testek kalorikus tömegét is súllyal mérjük, noha nyilvánvaló, hogy egyenlő értékűeknek azokat a tömegeket kell tartanunk, amelyeknek egyenlő hőkapacitásuk van, vagyis amelyek 1 C° hőmérséklet változáskor ugyanazt a h őmennyi-séget cserélik ki. A súllyal való mérlegelés szükségessé tette a fajhők bevezetését. A fűtőanyagoknál és az élelmiszereknél szokásossá is vált a tömegeknek kalóriákkal való mérése. A vegytan tudománya is a mérlegelésnek köszönheti hatalmas fejlődését, noha itt is nyilvánvaló, hogy a vegyi jelensé-gek létrejötténél a nehézség erőnek nem lehet szerepe. A vegyi tömegek egyenértékűségét egészen más hatók ‘ határozzák meg, éppen azok, amelyek napjainkban az atomfizikát
foglalkoztat-ják. A vegyileg egyenértékű tömegeknek súllyal való meghatá-rozása azonban itt sem okozott nagyobb zavart. A vegyészek ezen az úton is rájutottak arra, hogy a vegyi tömegeket nem grammok, hanem „mol"-ok alakjában kell számításba venni.
Ennek megfelelően újabb időkben a ritkább és értékesebb ve-gyi tömegek sokszor nem grammokban, hanem „mol"-okban ke-rülnek a kereskedelmi forgalomba. Ugyanez az eset a radio-aktív anyagokkal. Az egyenlő értékű radioaktív tömegeket nem grammokkal,, hanem „curie"-vel vagy „mache"-val szokás mérni.
A tömeg fogalmának e sokféle értelmezése és mérése visz-szahatott a tömeg mechanikai meghatározásának problémájára is. A relativitási elmélettel egyidőben kialakult a felfogás, hogy
a tömeg ismertetőjelei két csoportba sorolhatók. Az egyikbe azok tartoznak, amelyeket az anyag tétlensége, a másikba pe-dig azok, amelyeket nehézsége határoz meg. Ebből arra követ-keztettek, hogy kétféle tömeget, „tétlen" tömeget és „nehéz"
tömeget kell megkülönböztetni.
Ez a megkülönbözetés sem volt végleges. Hamel három-féle mec ianikai tömeget, „tétlen" tömeget, „vonzott" tömeget és „vonzó" tömeget akar megkülönböztetni. [56, 6] . Nyilván-való továbbá, hogy a nehéz tömeg fogalma a „vonzott" tömeg és a „centrifugális" tömeg fogalmából rakódik össze. Ha még az égitestekre is gondolunk, amelyeknek tömegét a dinamika törvényei és Newton tömegvonzási törvénye határozza meg, ak-kor az említett tömegféleségekhez még a „kozmikus" tömeg fo-galmát kell hozzácsatolni.
Amikor a részleges relativitási elmélet a tömeget a tes-tek relatív sebességétől tette függővé, ugyanakkor elvének kö-vetkezetes keresztülvitele a „nyugvó", a „longitudinális" és a
„transzverzális" tömeg fogalmának bevezetését is szükségessé tette.
Később ugyan az a felfogás alakult ki, hogy e megkülön-böztetés nagy bonyolódottságokhoz vezet, tehát elvetendő. A tömeg fogalmának proteusz-szerű változása azonban tovább folytatódott. Jól megalapozott analógiák alapján felismerte-tett, hogy az elektrodinamikus visszahatás a mechanikai tét-lenséghez hasonló jelenség. A mozgó elektromos töltés a tapasz-talat számára mágneses erőt mutat, ez pedig visszahat magára a mozgó töltésre és mozgását akadályozni igyekszik. Lehet tehát az elektromos töltéseknek, az elektronoknak „elektro-mágneses" tömegéről is beszélni. Ilyen irányú megfontolások folytatódtak és ahhoz a felfogáshoz vezettek, hogy a sugárzá-soknak is a tétlenséghez hasonló tulajdonságuk van. A fekete test sugárzását úgy lehet felfogni, mintha az üregbe zárt sugár-zási energia, minden változással szemben olyan ellenállást fej-tene ki, mint az anyagi testek. Lehet tehát, „sugárzási" tömeg-ről is beszélni. E gondolat továbbvitele ahhoz a felfogáshoz ve-zetett, hogy az üres térben lévő sugárzási energiának is tömeg-szerű tulajdonságokat kell adni.
Einsteint e gondolati folyamatok az energia és a tömeg azonosságának elvéhez vezették. Bizonyos gondolati kísérlet-ből, amely azonban a közelítőleg való megvalósíthatásnak a gondolhatóságától is messze van, levezette az összefüggést
E= m.c2,
E jelenti az energiát ergekben, m a tömeget grammokban, e a fénysebességet.
Az összefüggés kétféleképen olvasható, úgy is, hogy min-
187