Délmagyar logó

2017. 08. 20. vasárnap - István 19°C | 34°C Még több cikk.

Albert Einstein jól kifőzte

"Mióta a matematikusok megtámadták a relativitáselméletet, azóta én magam sem értem" - szerepel a XX. század egyik legnagyobb tudósa, zsenije híres mondásai között. Albert Einstein születésének 136. évfordulója volt március 14-én, idén pedig éppen 100 éves az általános relativitáselmélete. Ennek apropóján Podmaniczky Szilárd íróval, valamint dr. Keresztes Zoltán egyetemi adjunktussal beszélgettünk a zseniről és a relativitásról.
Kevesen tudják, hogy Albert Einstein első felesége, Mileva Maric (aki a történelmi Magyarország területén, Titelen született) matematikus volt, és bár hivatalosan nem támasztják alá, de több életrajzi forrás, dokumentumfilm említi, hogy a tudós segítségére volt a speciális relativitáselmélet kidolgozásában.

Einstein és Mileva elmélete

Erről, kettőjük szakmai elmélkedéséről, vitáiról lapunk egykori munkatársának, Podmaniczky Szilárdnak a színdarabja, az Albert Einstein paprikáskrumpli is vall. A matematika–fizika szakos tanár végzettségű író célja amellett, hogy a színházi kelléket a darab végén elfogyaszthassa a közönség, az is volt, hogy megmutassa Einsteint mint embert, és belső, valamint családi vívódásait, életének drámáját (lányukat árvaházba adták, és meghalt kisgyermekként skarlátban, skizofréniára hajlamos kisebbik fiuk pedig elmegyógyintézetben halt meg, Milevától elvált). A színdarabban, amíg Einstein és Mileva főzi a különleges ételt (kolbász helyett borsószemekkel, amelyek atommodelleket szimbolizálnak), matematikai problémákról vitatkoznak.


A speciális relativitáselmélet 1905-ös közlésekor az Annalen der Physikben még Milevával együtt, az általános relativitáselmélet 1915-ös napvilágra kerülésekor viszont már külön élt Einstein. Házasságukat, egyben a nagy tudós igényeit jól jellemzi Mileva egyik hátramaradt levelében: „Olyan vagyok, mint egy kagyló, amelyben Einstein volt a gyöngy. De ha a gyöngy kifejlődik, tovább már nincs szükség a kagylóra." A gyöngy kifejlődött, a zseni megszületett, az elmélet megdöntötte a newtoni fizikát. Ehhez kellett Einstein matematikai tudása, és nem mellesleg a két agyféltekéje közötti szoros kapcsolat, legalábbis ennek is tulajdonítják zsenialitását a Floridai Állami Egyetem és a sanghaji ECNU kutatói.

Művészet és matematika

Újabb és újabb kutatások, életrajzi írások mindinkább említik: a megérzés, a képzelet, a kreativitás, a zene (napi két órát hegedült) segítette elméletei megalkotásában. „Ami igazán számít, az az intuíció" – vallotta.

 A vak bogár esete

Az általános relativitáselméletben a gravitáció nem erő (ahogy a newtoni elméletben), hanem a téridő görbületének következménye. Einstein ezt viccesen úgy fogalmazta meg: „ha egy vak bogár egy görbe faág felületén mászik, akkor nem veszi észre, hogy az általa megtett út valójában görbe. Én pedig voltam olyan szerencsés, hogy észrevettem azt, amit a bogár nem vett észre." Az elméletet azért támadták is, ennek oka az lehetett Einstein szerint, hogy egy abszolút vonatkoztatási rendszertől nem tudtak eltekinteni.

– Az intuíció valóban igen értékes a tudományban, és adhat ötletet újszerű kutatási témákhoz. De hogy kinek mihez van intuíciója, feltehetőleg erősen függ a már megszerzett tudástól. Ráadásul annak letisztázása, hogy egy ötlet valóban működőképes-e, szintén a tudásra támaszkodik – egészíti ki dr. Keresztes Zoltán, az SZTE Elméleti Fizikai Tanszékének adjunktusa, aki segít megértenünk a speciális relativitáselmélet lényegét: – A tér és idő egy egységes, négydimenziós geometriai objektumot, téridőt alkot. Az egymáshoz képest mozgó megfigyelők a téridő különböző pontjaiban zajló események között eltérő térbeli távolságot és eltelt időt tapasztalnak. A téridőbeli négyes távolságot azonban azonosnak tapasztalják az események között. Ezek annak a speciális relativitáselméleti posztulátumnak a következményei, miszerint a fényt minden megfigyelő azonos sebességgel terjedőnek észleli. E posztulátumot Einstein a Michelson–Morley-kísérletek eredményei alapján állította fel, ezzel fizikailag magyarázva is a mérési eredményeket. Az általános relativitáselmélet megalkotásában a speciális relativitáselmélet geometriai képe (Minkowski – ő volt az, aki a geometriai képet tudta társítani Einstein speciális relativitáselméletéhez) és Eötvös Loránd kísérletének eredménye, miszerint a súlyos és a tehetetlen tömeg azonos, segítette.

Az általános relativitáselmélet annyiban más, mint a speciális, hogy minden megfigyelőt egyenértékűnek tekint, nem csak azokat, akik egymáshoz képest állandó sebességgel mozognak.

Elmélet és gyakorlat

A speciális relativitáselmélet méréssel, az ikerutazás (ikerparadoxon) példájával érthető meg jobban. – A lényeg, hogy a két rendszer egymáshoz képest nagyon nagy sebességkülönbséggel mozogjon, akkor érzékelhető a különbség, akkor van értelme az elméletnek – vezet be a kiindulópontba az író. A hétköznapi életben ez azért nem érzékelhető, mert nem tudunk fénysebességgel vagy ahhoz közeli sebességgel haladni.

De tegyük fel, hogy egy ikerpár egyik tagját fellövik az űrbe, és fénysebességhez közeli sebességgel halad, ha az ő idejét tekintve 10 év múlva visszajön, akkor a Földön maradt testvére sokkal öregebb lesz, mert nála több idő telt el, s ez a nagymértékű sebességkülönbség következménye.

Végeztek utólagos kísérletet, hogy megfigyeljék, relativizálja-e a sebesség az időt.

Podmaniczky Szilárd Albert Einstein paprikáskrumpli című színdarabjának főszereplője Vallai Péter. Fotó: RS9 Színház
Podmaniczky Szilárd Albert Einstein paprikáskrumpli című színdarabjának főszereplője Vallai Péter. Fotó: RS9 Színház

– Mivel atomórával nagyon pontosan lehet mérni, egy repülőre feltettek két órát, amelyet a Földön maradó két atomórával összeegyeztettek. Jó ideig keringett a repülő a Föld körül igen nagy sebességgel. Amikor visszajött a Földre, a fedélzeti két óra egyforma időt mutatott, a Földön lévő kettő is egyformát, de a nagy sebességgel mozgó órák a Földön állókhoz képest pici eltérést mutattak – ismerteti a kísérletet Podmaniczky Szilárd.

Ebből arra lehetett következtetni, hogy a sebesség relativizálja az időt.
Hétköznapjainkban gyakran használjuk a „minden relatív" kifejezést, bár ez így önmagában nem állja meg a helyét a fizikus szerint: – A különböző események időbeli sorrendiségét minden megfigyelő azonosnak találja. Így ez abszolút, nem pedig megfigyelőtől függő relatív fogalom. Viszont az, hogy az egyes megfigyelők mennyi időt mérnek az egymást követő események között, az már relatív.

Játékkal az idő ellen

Így azok a helyzetek, amelyekben ez elhangzik, nem példák a relativitáselméletre, csak a relatív időérzékelésre: az egyén szituációja, gondolatai befolyásolják, hogy milyennek érzékeli az időt. Ezt maga Einstein fogalmazta meg mindenki számára érthetően: „Tartsd a kezed egy percig a forró kályhán, meglátod, egy órának fogod érezni. Beszélgess egy csinos nővel egy órát, mintha csak egy perc lenne. Na, ez a relativitás."

Daniel Pink amerikai viselkedéskutató eljátszott ezzel a gondolattal. Könnyebbé szeretné tenni az emberek életét, megfigyelni, megváltoztatni viselkedésüket. Az erre irányuló kísérleteit Tömegkontroll (Crowd Control) című filmsorozatában mutatja be, amelyben az idővel is foglalkozik.

A sorbaállást vagy egy váróteremben várakozást senki sem szereti, ilyenkor ólomlábakon vánszorog az idő. De megfigyelhetjük magunkon, hogy ha közben jól érezzük magunkat, beszélgetünk, játszunk, olvasunk egy jó könyvet, szinte elrepül. Egy népszerű amerikai étterem előtt egy, másfél órát is várakoznak az emberek nap mint nap, hogy asztalhoz jussanak ebéd-
időben. Daniel kitalálta, hogy játékra sarkallja őket: szerencsekereket helyeztetett ki a sorban állók mellé, s miközben azzal játszottak, az egyórás várakozást nagyjából 20 percnek érezték. A közlekedésben is probléma, hogy sokan nem várják ki, amíg a lámpa zöldre vált. Ennek megoldására, a balesetek elkerülése érdekében Daniel kitalált egyfajta figyelemelterelést az időről: az utca két oldalán a gyalogátkelőhelynél miniszámítógépet helyezett ki, és a zöldre várók egymással virtuális kötélhúzást játszhattak. Volt, aki több pirosat is vígan kivárt, amíg belefeledkezett a játékba.

hirdetés

Kövessen minket, kommentelje híreinket a Delmagyar.hu Facebook oldalán!

hirdetés

hirdetés

A címoldal témái

Önnek ajánljuk

Váratlanul hazaszállíttatták Budapestről a múmiát rejtő Buddha-szobrot

Sem a tulajdonos, sem a szállítási vállalat nem adott magyarázatot a természettudományi múzeum… Tovább olvasom