Albert Einstein    (Válogatott tanulmányok. Gondolat, Bp., 1971)

Az első szempontból (a tények beigazolódása) a hullámoptikának a mechanikai világképbe való beolvasztása komoly aggályokat ébresztett. Ha a fény egy rugalmas testnek (az éternek) a hullámmozgása, akkor az éternek mindenen áthatoló közegnek, s ezenkívül a fényhullámok transzverzális volta miatt szilárd testekhez hasonlónak, de összenyomhatatlannak is kellett lennie, hogy longitudinális hullámok ne létezhessenek benne. Az éternek az egyéb anyagok mellett kísértetlétet kellett élnie, amennyiben a "súlyos" testek mozgásával szemben semmi ellenállást sem tanúsított. Az átlátszó anyagok törésmutatójának és a sugárzás emissziójának és abszorpciójával kapcsolatos folyamatoknak a megmagyarázására bonyolult kölcsönhatásokat kellett volna a kétféle anyag között feltételezni, amire még csak komoly kísérlet sem történt, nem hogy siker kísérte volna a próbálkozásokat.

Az elektromágneses erők ezenkívül elektromos töltések bevezetésére kényszerítenek bennünket, amelyekhez ugyan nem tartozik észrevehető mértékű tehetetlenség, de kölcsönhatások vannak köztük, mégpedig a gravitációtól eltérően, ezek a kölcsönhatások poláros jellegűek.

...Azok a kudarcot vallott kísérletek, amelyekkel a Földnek a "fényterjedés közegéhez" viszonyított mozgását akarták meghatározni, azt engedik sejteni, hogy a jelenségeknek nemcsak mechanikai, hanem elektrodinamikai szempontból sincsen olyan tulajdonságuk, amely az abszolút nyugalomnak megfelelne, úgyhogy minden olyan koordinátarendszerben, amelyben a mechanikai egyenletek érvényesek, ugyanazok az elektrodinamikai és optikai törvények érvényesek, ahogyan ez az elsőrendű mennyiségekre már be van bizonyítva. Ezt a sejtést (amelynek tartalmát a következőkben "relativitáselvnek" nevezzük majd) hipotézis rangjára emeljük, s ezenkívül bevezetjük még azt a hipotézist is - a két hipotézis csak látszólag összeegyeztethetetlen -, hogy a fény a légüres térben mindig meghatározott, a fényt kibocsátó test mozgásállapotától független V sebességgel terjed. Ez a két feltevés elegendő ahhoz, hogy a nyugalmi állapotban levő testekre érvényes Maxwell-féle elmélet alapulvételével egyszerű és ellentmondásoktól mentes elektrodinamikát kapjunk a mozgó testekre. A "fényéter" bevezetésére olyan értelemben fölöslegesnek bizonyul, hogy az itt kifejtendő felfogás szerint sem különleges tulajdonságokkal felruházott " abszolút nyugvó ter"-et nem vezetünk be, sem pedig a légüres tér azon pontjaihoz, amelyekben elektromágneses jelenségek folynak le, nem rendelünk hozzá sebességvektort.

A kritikus: ...hadd tegyek fel még egy kérdést, most már nem kifogásként, hanem puszta kíváncsiságból: Mi a helyzet az elméleti fizika beteg emberével, az éterrel, amelyet jó néhányan közületek már halottnak nyilvánítottak?

A relativista: Változatos volt az eddigi sorsa, s távolról sem mondhatjuk, hogy már halott. Lorentz előtt mindenen áthatoló folyadékként, gázalakú folyadékként, s még a legkülönbözőbb formákban létezett, szerzőnként változóan. Lorentznél merevvé vált, s a "nyugvó" koordinátarendszert, illetve a világ egy kitüntetett mozgásállapotát testesítette meg. A speciális relativitáselmélet szerint nincs kitüntetett mozgásállapot; ez a régebbi elméletek szerinti értelemben vett éter tagadását jelentette. Hiszen ha volna éter, minden tér-időpontban határozott mozgásállapota lenne, amelynek az optikában szerepet kellene játszania. Kitüntetett mozgásállapot azonban a speciális relativitáselmélet szerint nincsen, ezért a régi értelemben vett éter sincsen. Az általános relativitáselmélet értelmében sincsen pontbeli kitüntetett mozgásállapot, amelyet esetleg az éter sebességeként értelmezhetnénk. De míg a speciális relativitáselmélet értelmében a térnek anyag és elektromágneses tér nélküli része teljesen üresnek számít, azaz nem tartozik hozzá semmilyen fizikai mennyiség, addig az általános relativitáselmélet szerint az ilyen értelemben vett üres térhez is tartoznak fizikai mennyiségek, amelyeket matematikailag a gravitációs potenciál komponensei jellemeznek, s a térrész metrikus viselkedését és gravitációs terét határozzák meg. Ez a tényállás akár úgy is felfogható, hogy pontról pontra folytonosan változó állapotú éterről beszélünk. Csak attól kell őrizkedni, hogy ennek az éternek anyagszerű tulajdonságokat (például minden pontban meghatározott sebességet) tulajdonítsunk.

Leopold Infeld    (EINSTEIN műve és hatása korunkra. Gondolat, Bp., 1959)

Mivel a mechanikai hullámok csak anyagszerű közegben terjedhetnek (s számukra más hullámok nem léteztek), a XIX. század fizikusa amellett tört lándzsát, hogy léteznie kell olyan közegnek is, amelyben az elektromágneses hullámok terjednek. Ezt a közeget nevezte éternek és úgy képzelte, hogy az egész világmindenség ebbe a súlytalan anyagba merül, amelynek legalább egy tulajdonságát ismerte: azt, hogy alkalmas az elektromágneses hullámok továbbítására. Fizikusunk arról is biztosított volna bennünket, hogy idővel az éternek egyéb tulajdonságait is fel fogják deríteni, s az éter is valóságos lesz, mint bármely más anyag. Tehát az ő elképzelése szerint a fizikának két fő ága van, melyet az éter fogalma köt össze. Az éter az a láncszem, amely összekapcsolja a térelméletet a mechanikai elmélettel, és így a nagy becsben tartott egységen sem esik csorba.

Az éter-fogalom, amely a mechanikai szemlélet és a térszemlélet egyszerűsítését ígérte, elkerülhetetlen ellentmondásokhoz vezetett. Az az éter, amely se nem mozog, se nem nyugszik, amelyet a testek nem vihetnek magukkal, s amelyen a testek nem áramolhatnak át, szörnyű kudarcot vallott. Mindazok a próbálkozások, melyek az étert olyan anyagi háttérnek akarták tekinteni, amelyben a hullámok terjedhetnek, teljes kudarcot vallottak, és mi újra szembe találjuk magunkat a fizika két, látszatra ellentmondásban lévő ágával, minden egyesítő elgondolás nélkül.

Mint mondottam már, az előítéletek a tudomány világában nehezen halnak ki. Oly erős volt a vágy arra, hogy közeget találjanak az elektromágneses hullámok terjedéséhez, hogy mindent elkövettek az éter-fogalom fenntartása érdekében még azután is, miután megbizonyosodtak arról, hogy az éter nem nyugvó és nem mozgó. Új elgondolásokat vetettek fel, amelyek az elméleti fizika felépítését még bonyolultabbá, mesterkéltebbé és egyre kevésbé meggyőzővé tették.

Werner Heisenberg    (Válogatott tanulmányok. Gondolat, Bp., 1967)

Einstein természetesen tudta, hogy az elhajlás és az interferencia ismert jelenségeit csak a hullámelképzelés alapján lehet megmagyarázni. Azt sem vonhatta kétségbe, hogy feloldhatatlan ellentmondás áll fenn a hullámelképzelés és az ő fénykvantumhipotézise között. Einstein meg sem kísérelte az értelmezés e belső ellentmondásának megszüntetését. Elfogadta az ellentmondást, mint olyan valamit, amit talán sokkal később egészen új gondolatmenet segítségével lehet majd megérteni.

Hogyan lehetséges az, hogy ugyanaz a sugárzás, amely interferenciaképeket hoz létre és ezzel hullámjellegét bizonyítja, ugyanakkor fényelektromos jelenséget is okoz, és ezért mozgó fénykvantumokból kell állnia? Hogyan lehetséges az, hogy az elektronok keringési frekvenciája az atomban nem egyezik meg a kibocsátott sugárzás frekvenciájával?

A Bohr-féle elméletben az elektron számított keringési frekvenciája és a kibocsátott sugárzás frekvenciája között mutatkozó különbség az "elektronpálya" fogalmának korlátait mutatta. Ez ellen a fogalom ellen már kezdettől fogva kétséget támasztottak. Másrészt azonban az erősen gerjesztett állapotokban, amikor az elektronok az atommagtól nagyobb távolságban mozognak, mégis fel lehetett tételezni, hogy ugyanúgy mozognak, amint ezt a ködkamrában is látjuk. Ebben az esetben tehát alkalmazni lehetett az "elektronpálya" fogalmát. Ezért igen megnyugtató volt, hogy éppen az ilyen erősen gerjesztett állapotban a kibocsátott sugárzás frekvenciája megközelíti a keringési frekvenciát (pontosabban szólva: a keringési frekvenciát és annak felharmonikusait). Bohr már egyik első munkájában felvetette, hogy a kibocsátott spektrumvonalak intenzitásai és a felharmonikus rezgések intenzitásai nagyjából meg kell hogy feleljenek egymásnak.

A kvantumelmélet precíz matematikai fogalmazása végül is két különböző fejlődésből adódott. Az egyik Bohr korrespondencia elvére vezethető vissza. Itt ugyan fel kellett adni az elektronpálya fogalmát, de legalább nagy kvantumszámok, vagyis nagy pályák határesetében megközelítőleg fenn lehetett tartani. Ez utóbbi esetben a kibocsátott sugárzás - frekvenciái és az intenzitásai terén - képet ad az elektronpályáról.

A fejlődés másik vonala de Broglie-nak az anyaghullámokra vonatkozó elképzeléséből indult ki. Schrödinger megpróbált a de Broglie-féle stacioner hullámokra az atommag környezetében egy hullámegyenletet felírni. 1926 tavaszán sikerült neki a hidrogénatom stacioner állapotainak energiáit hullámegyenlete saját értékeiként levezetnie, és általános elveket tudott megadni arra vonatkozóan, hogyan lehet adott klasszikus mozgásegyenleteket - absztrakt matematikai térben, mégpedig többdimenziós konfigurációs térben - a megfelelő hullámegyenletekbe átírni. Később azt is kimutatta, hogy hullámegyenlete matematikailag egyenértékű a kvantummechanika vagy mátrixtechnika korábbi formalizmusával.

Ily módon végül megvolt az ellentmondás nélküli matematikai formalizmus, amelyet két, egyenértékű módon lehetett megfogalmazni: vagy mátrixok közötti összefüggésekkel, vagy hullámegyenletekkel. Ez a matematikai séma helyesen megadta a hidrogénatom energiaértékeit. Még egy év sem kellett annak kimutatásához, hogy a héliumatomra és a nehéz atomok bonyolultabb problémáira is helyes eredményeket szolgáltat.

Ámde milyen értelemben írta le az új formalizmus az atomokat? A hullámkép és a részecskekép közötti kettősség paradoxonát nem oldotta meg; ezek csupán valahogyan eltűntek a matematikai sémában.

...Mindazon újabb kísérletek negatív eredménye, amelyek a mozgást az éterhez képest igyekeztek megállapítani, arra indította a fizikusokat, hogy e kísérletek olyan matematikai értelmezését keressék, amely a fény terjedésének hullámegyenletét a relativitás elvével összhangba hozza. Lorentz ezért 1904-ben egy matematikai transzformációval állt elő, amely e követelményeknek eleget tesz. Be kellett vezetnie hozzá azt a hipotézist, hogy mozgó testek a mozgás irányában összehúzódnak, mégpedig olyan arányban, amely a test sebességétől függ, és hogy különböző vonatkoztatási rendszerekben különböző látszólagos időket mérnek, amelyeknek sok kísérletben ugyanaz a szerepük van, mint eddig a valóságos időnek. Ily módon olyan eredményhez jutott, amely összhangban állt a relativitás elvével, a fény látszólagos sebessége most minden vonatkoztatási rendszerben ugyanaz volt. Hasonló gondolatokat vetett fel Poincaré, Fitzgerald és több más fizikus.

A döntő lépést 1905-ben Einstein tette meg: a Lorentz-féle transzformáció látszólagos idejét tekintette valóságos időnek, azt az időt pedig, amelyet Lorentz "valóságnak" nevezett, a szemléletből kiküszöbölte. Ez a fizika alapjainak megváltozását jelentette; egy egészen váratlan és radikális változást, amelyekhez egy fiatal és forradalmi zseni bátorsága kellett. A lépéshez nem volt egyébre szükség, mint a természet matematikai leírásában a Lorentz-féle transzformációnak a tapasztalathoz való ellentmondás nélküli alkalmazására. Ám e transzformációnak ilyen új értelmezésével megváltozott a fizikusok elképzelése a tér és idő szerkezetéről és a fizikusok problémája új megvilágításba került. Az éter-szubsztancia például fölöslegesnek bizonyult, és a fizikából egyszerűen törölni lehetett. Mivel valamennyi vonatkoztatási rendszer, amely egymáshoz képest egyenletes transzlációs mozgást végez, a természet leírása szempontjából ekvivalens, nincs többé értelme annak az állításnak, hogy kell lenni egy szubsztanciának, az éternek, amely e vonatkozási rendszerek egyikében nyugalmi állapotban van. Valóban nincs többé szükség ilyen szubsztanciára és sokkal egyszerűbb azt mondani, hogy a fényhullámok az üres térben terjednek, és hogy az elektromágneses tereknek megvan a saját realitásuk és üres térben is előfordulhatnak.

A hipotetikus szubsztanciát, az "éter"-t, amelynek a XIX. században olyan fontos szerepe volt a Maxwell-elmélet régebbi értelmezésében, mint már említettük, a relativitáselmélet kiküszöbölte. Ezt a tényt néha azzal a megállapítással fejezik ki, hogy a relativitáselmélet kiküszöbölte az abszolút tér fogalmát. Ehhez az állításhoz azonban néhány fenntartást kell hozzáfűznünk. A speciális relativitáselmélet értelmében nem lehet többé egy meghatározott vonatkoztatási rendszert kitüntetni, amelyben az éter nyugalmi állapotban van és ezért az "abszolút tér" elnevezést megérdemli. Téves volna azonban az az állítás, hogy a tér most minden fizikai tulajdonságát elvesztette. Az anyagi testek vagy erőterek mozgási egyenleteinek még mindig más alakja van egy "normális" vonatkoztatási rendszerben, mint olyanban, amely a normális vonatkoztatási rendszerhez képest egyenletesen forog. Ha egyelőre az 1905 és 1906-os évek relativitáselméletére szorítkozunk, akkor centrifugális erők jelenléte forgó vonatkoztatási rendszerben azt bizonyítja, hogy a térnek olyan fizikai tulajdonságai vannak, amelyek lehetővé teszik forgó és nem forgó rendszerek megkülönböztetését.

Ez úgy tűnik, filozófiai szempontból nem kielégítő és szívesebben ruháznánk fel fizikai tulajdonságokkal kizárólag fizikai dolgokat, például anyagi testeket, erőtereket, de nem az üres teret. De ha elektromágneses folyamatok és mechanikus mozgások szemléletére szorítkozunk, akkor az üres tér eme tulajdonságainak létezése egyszerűen abból a tényből következik, hogy jelenlétüket, például a centrifugális erőt, nem lehet elvitatni.

E helyzet gondos analízise vezette Einsteint mintegy tíz évvel később a relativitáselmélet egyik nagyon fontos kibővítéséhez, amelyet rendszerint "általános relativitáselmélet" névvel illetnek.

Arra kényszerülünk (mint ahogy Bohr járt el annak idején az atomnál), hogy felderítsük, milyen természeti törvény határozza meg az elemi részek egész rendszerét. Ezzel automatikusan olyan kérdésfeltevéshez jutunk, melyet Einstein már harminc-negyven évvel ezelőtt is kinyilvánított és ami úgy vált ismertté, mint Einstein tézise az egységes térelméletről. Persze Einstein kiindulópontja más volt. Ő ugyanis elképzelhetetlennek tartotta, hogy gravitációs elmélete nincs összefüggésben más térelméletekkel, például az elektromágneses tér Maxwell-féle elméletével vagy más kérdésekkel. Ezért megkísérelte a különféle tereket - mindenekelőtt a gravitációs és az elektromágneses teret - egységesen felfogni. Erre tulajdonképpen rá is kényszerült, hiszen vannak kölcsönös vonatkozásai.

A gravitációnak mindenfajta energiára vagy anyagra hatnia kell. Például az elektromágneses térnek energiája, így tömege is van, tehát a gravitációt is érinti. Ezért az elektromágneses és gravitációs tér nem különül el szigorúan egymástól. De ha vannak ilyen kapcsolatok, akkor az azt jelenti, hogy egységesen lehet formulázni azokat a természettörvényeket, melyek az elektromágneses és a gravitációs terekre vonatkoznak. Einstein tehát arra a következtetésre jutott, hogy lehetséges egységes térelmélet kidolgozása és azt remélte, hogy ebből le lehet majd vezetni az anyag atomos szerkezetét.

Ez az einsteini koncepció ilyen formában nem vezet eredményre. Az általa kitűzött cél mégis nagyon ösztönző volt. Hogy ez a cél milyen posszibilis volt, azt elsősorban a tudomány történetében ismerhetjük fel. Az egységes összefüggés elképzelése Newtontól egészen Maxwellig uralkodott. Newton mechanikai munkájától egészen az elektromosság elméletének kidolgozásáig terjedő hosszú időben mindig feltételezték, hogy a világot egységesen le lehet írni, mégpedig annak az iskolában tanult egyszerű tételnek az alapján, hogy a tömeg és a gyorsulás szorzata az erőt adja. Csak az elektromosság elmélete vezet be olyan új fogalmakat - elsősorban az elektromágneses térnél - hogy a fizikusok ezen egységes jelleg feladására kényszerültek. A tudománytörténetből jól tudjuk, milyen éles vitákhoz vezetett ez akkor és sok fizikus nagyon szomorú volt, hogy el kellett hagynia Newton zárt, egységes világát csak azért, mert új fogalomalkotás vált szükségessé, mely a fizikusok szemében akkor nagyon természetellenesnek látszott.

Ezeknek az elképzeléseknek az alapján fogalmazta meg Einstein egységes térelméletét. Úgyszólván teljesen el akart távolodni Newtontól, hogy térelmélethez jusson. Eszerint a mechanikának is csak a térelmélet részének és következményének kellett volna lennie. Így tehát azt a természeti törvényt, melyből minden következik, térelméletként kellett volna megfogalmazni (a térelmélet lett volna az a természeti törvény, melyből minden levezethető). Einstein e kísérlete nem sikerülhetett, mert nem szívesen vonta volna be elképzeléseibe a kvantumelméletet. Einsteinnek mindig voltak fenntartásai - egész élete végéig - a kvantumelmélet absztrakt jellegével szemben, bár elismerte hogy helyes eredményeket hozott. A valószínűség fogalmát azonban e fundamentális helyen nem akarta bevonni elméletébe.

Jánossy Lajos    (Relativitáselmélet és fizikai valóság. Gondolat, Bp., 1969)

Minthogy a fény az üres térben - ahol semmiféle szokásos anyag hatása nem irányíthatja mozgását - c sebességgel halad, véleményünk szerint ezt a tényt csakis úgy értelmezhetjük, hogy a fénynek a hanghoz hasonlóan van egy sajátos hordozója, s ehhez képest mozog c sebességgel. Minthogy a fény elektromágneses jelenség, hordozóját egyúttal az összes elektromágneses jelenségek hordozójának kell tekintenünk. Ezt a véleményt Maxwell is osztotta, és a fény, valamint az elektromágneses jelenségek hordozóját elnevezte éternek.

A modern fizikában sok szó esik a vákuumról és kezdik felruházni a legkülönbözőbb tulajdonságokkal. Minthogy azonban a vákuum kifejezés éppen a szokásos anyagot nem tartalmazó teret kívánja leírni, nem tartjuk helyesnek, ha azt mondjuk, hogy a vákuum különféle anyagi tulajdonságokkal rendelkezik. Ha viszont meggyőződünk arról, hogy - mint a modern fizika eredményei mutatják - az üresnek vélt tér ténylegesen anyagi tulajdonságokkal bír, akkor be kell vallanunk, hogy ez a tér mégsem üres. A korábban üresnek tartott tér tartalmát éternek nevezhetjük.

A következőkben röviden ismertetjük azokat a téves nézeteket, amelyek annak idején az éter fogalmát elködösítették.

Maxwell idejében - ez alól maga Maxwell sem volt kivétel - az étert olyan anyagnak képzelték, mint a kő vagy az acél, vagy más szilárd test. Ez a mechanikus elképzelés nem helyes, és az ebből származó nehézségek csupán látszatnehézségek. Minthogy azonban ezek az elképzelések történelmileg nagy szerepet játszottak, nem lesz fölösleges megvizsgálni őket.

A hanghullámok longitudinálisak, vagyis a rezgések a terjedés irányában történnek. Vannak olyan rezgések is, amelyek szilárd testeken hatolnak át. A szilárd testekben terjedő elasztikus hullámok részben longitudinálisak, részben transzverzálisak, tehát a rezgési folyamatokban részt vevő részecskék mind a hullám terjedési irányában, mind arra merőlegesen rezegnek.

A fény tisztán transzverzális hullámokból áll, tehát a fényt hordozó éter rezgései a terjedési irányra merőlegesek. A fény terjedési módja tehát különbözik a szilárd testekben haladó elasztikus hullámokétól, amelyeknek mindig van longitudinális összetevője is. Az elektromágneses és az elasztikus hullámoknak ez az eltérő sajátossága nehézséget okoz, ha az elektromágneses hullámokat valamiféle szokásos anyag elasztikus hullámaiként próbáljuk felfogni.

Ez tehát az első probléma, de csak látszólagos. Kétségtelen tény, hogy például egy kristályban tisztán transzverzális hullámok nem alakulhatnak ki. Ez a kristály szerkezetéből következik, ugyanis a kristály atomokból áll, az egyes atomok között sajátságos kölcsönhatás érvényesül, és ha egy atom kimozdul egyensúlyi helyzetéből, akkor az elmozdult atom a környezetére hat és a szomszédos atomokat mind longitudinális, mint transzverzális irányban kimozdítja. Ezek a kimozdított atomok azután további szomszédokat mozdítanak ki - ily módon terjed az elasztikus hullám.

Az éterről semmi esetre sem szabad azt képzelnünk, hogy atomokból áll, mint egy darab kő vagy acél. Az éter nyilvánvalóan folytonos közeg, amelynek sajátságos tulajdonságait éppen a Maxwell-féle egyenletek tükrözik. Nincsen tehát semmi ok azt várni, hogy az éterben kialakuló hullámok hasonló tulajdonságúak legyenek, mint például azok, amelyek egy atomokból felépített kristály bonyolult rácsszerkezetében terjednek.

Az éterrel kapcsolatban felvetett második nehézség összefügg az elsővel. Ahhoz, hogy lényegét megértsük, tudnunk kell, hogy egy anyagi közeg keménysége és a benne terjedő hullámok sebessége között összefüggés van. A jelenséget némiképp leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy minél keményebb egy test, annál gyorsabban terjednek benne a hullámok. Így például, míg a levegőben a hanghullámok, amelyek éppenséggel a levegő elasztikus hullámainak tekinthetők, 300 m / mp sebességgel terjednek, addig az acélban az elasztikus hullámok terjedési sebessége jóval nagyobb: a körülményektől függően 5 - 6 km / mp. Minthogy az éter hullámai 300 000 km / mp sebességgel terjednek, a fenti összefüggésből következően, az éter keménységének sokkalta jobban felül kell múlnia az acélét, mint amennyire az acél keménysége felülmúlja a levegőét. Ilyen körülmények között hogyan lehetséges - vetik fel a kérdést - hogy a Naprendszer nagy sebességgel haladó bolygói súrlódásmentesen szelik át az étert?

Ez a második nehézség is látszatnehézség ugyan, de ennek a megoldása nem olyan egyszerű mint az elsőé. A mai fizikai szemlélet alapján azonban ez is könnyen érthető. Ma már az atomokat és az elemi részecskéket nem "tömegpontok"-nak képzeljük, mint a múlt században. Bebizonyosodott, hogy ezek a részecskék nem mások, mint az éter különleges hullámzásai. Ily módon az egyes részecskék mozgását az éter bizonyosfajta hullámaiként képzelhetjük el, s ugyanígy az éter másfajta hullámai az elektromágneses jelenségek. Márpedig, ha az éter egyaránt az elemi részecskék és az elektromágneses hullámok hordozója, akkor az a kérdés, hogy a részecskék hogyan tudják az étert átszelni, fel sem merül.

Bizonyos eltérésekkel bár, de lényegében hasonló elképzeléseken alapul Heisenberg törekvése is egy általános, az összes elemi részecskék mozgását meghatározó együttes elmélet felállítására.

Az éter kiátkozása a fizikából Einstein egyes kijelentésein alapul, de az ő felfogása sokkal közelebb áll az itt ismertetett felfogáshoz, mint azt Einsteinnek azok a követői gondolják, akik a pápánál is pápábbak akarnak lenni. Állításunk igazolására hadd idézzük Einsteinnek egy, a húszas években megjelent cikkéből az alábbi - manapság kevés figyelemre méltatott - mondatokat: "De ha majd ezek a lehetőségek igazi elméletekké érlelődnek, az elméleti fizikában akkor sem fogjuk tudni az étert, azaz a fizikai tulajdonságokkal bíró kontinuumot nélkülözni; az általános relativitáselmélet ugyanis, amelynek elvi szempontjaihoz a fizikusok nyilván mindig ragaszkodni fognak, kizár egy közvetlen távolhatást; minden közelhatás-elmélet azonban eleve feltételez folyamatos mezőket, tehát feltételezi egy »éter« létezését is."

Hogy félreértés ne legyen, Einstein más formában is nyilatkozott az éterről. Einstein műveiben főleg egy olyan éter-fogalom ellen lép fel, amely "abszolút nyugalomban" volna. Viszont az éter fogalma, mint elektromágneses hullámok hordozója több alkalommal szerepel - mint például a fenti idézetben is láttuk - Einstein gondolatmenetében.

Láthatjuk tehát, hogy Einstein nem zárkózik el teljesen az éter fogalmának elfogadásától, éteren szintén egyszerűen a fényjelenségek hordozóját értve.

George Gamow - John M. Cleveland   (FIZIKA. Gondolat, Bp., 1977)

A világéter mechanikai tulajdonságainak magyarázata körül fölbukkanó ellentmondások a régi klaszszikus fizika végét jelezték, és a hagyományoktól nagyon is eltérő, az első pillanatban ugyancsak szokatlan gondolatokban bővelkedő, modern fizika új korszakát vezették be. Most először történt meg, hogy a fizikusok belátták, vannak dolgok, amiket nem lehet úgy leírni, mint a közönséges szilárd, cseppfolyós és légnemű anyagi testek megszokott tulajdonságait. Valóban, miért is kellene az elektromos és a mágneses térnek ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkeznie, mint a közönséges anyagnak? Azt tudjuk, hogy a közönséges anyag megismert tulajdonságai - mint a rugalmasság, viszkozitás, összenyomhatóság, és így tovább - az anyag atomjai között fellépő elektromos és mágneses kölcsönhatásokkal függenek össze. A szilárd anyagok rugalmas tulajdonságait - így pl. a hajlítással vagy a nyírással szemben mutatkozó ellenállást - matematikailag le lehet vezetni az atom szerkezetéből; vagy például a szén kétféle módosulatának különbözősége - a gyémánt keménysége és a grafit puhasága - határozottan a két anyag atomjainak különböző elrendeződésével magyarázható. Egyáltalában nem volna értelme azt várnunk, hogy az éter a közönséges szilárd anyag tulajdonságaival rendelkezzék, hacsak nem tételeznénk fel, hogy maga is atomos szerkezetű. Ha egyszer abból indulunk ki, hogy ez a mindent átjáró hipotetikus anyag létezik, mindenféle szokatlan tulajdonságot kell neki tulajdonítanunk, mert csak így tudjuk helyesen megmagyarázni a fényterjedéssel és általában az elektromágneses jelenségekkel összefüggően megismert tényeket.

Az éter - mint mindent átjáró egyetemes közeg - fogalmát elvetve, Einstein magának az elektromágneses térnek tulajdonított önálló fizikai realitást. A régebbi felfogás szerint egy mágnest vagy egy elektromos töltést körülvevő tér nem egyéb, mint a minden irányban egyenletesen kiterjedő egyetemes közeg helyi feszültsége vagy deformációja, most viszont ezeket a tereket a mágnesek és töltések körül reális fizikai valóságnak kell tekinteni, amelyek a forrásuktól nagyobb távolságra zérus értékig gyöngülnek.

Hasonlóképpen, míg régebben a fényhullámokat ezen a mindent átjáró hipotetikus közegen áthaladó rugalmas deformációknak tekintettük, addig most úgy vesszük, hogy a rezgő elektromágneses térnek egy darabja röpül tovább szabadon az üres térben.

Lánczos Kornél    (Einstein évtizede 1905 - 1915. Magvető, Bp. 1978)

...A vákuumnak nem kell feltétlenül tükörsimának lennie. Lehet hatalmasan gerjesztett is, rendkívül nagy frekvenciájú állandó rezgésállapotban. Ebben az esetben az Univerzum háttere távol lenne a Minkowski-féle állandóktól, bár a mi megfigyeléseink világában - a jéghegy csúcsának világában - a háttérrezgések közvetlenül megfigyelhetetlenek lennének, és csak átlagos hatásuk nyilvánulna meg - ahhoz hasonlóan, mint a gázban, ahol molekulák billiói makroszkópikusan állandó nyomást hoznak létre, bár mikroszkópikusan minden pillanatban ingadozások hihetetlen zűrzavarával kell számolnunk. Az anyagi részecskék és a vákuumingadozások kölcsönhatása produkálja a kvantumjelenségeket, látszólagos "határozatlansági relációikkal" együtt.

Simonyi Károly    (A FIZIKA KULTÚRTÖRTÉNETE.  Gondolat, Bp., 1981)

Minthogy az éter nemcsak a gyorsan változó elektromágneses jelenségeknek, mint amilyen a fény is, a hordozója, hanem az elektrosztatikus vagy stacionárius mágneses tereké is, így természetesen felmerül a kérdés, nem lehetne-e az elektromosan töltött testek "abszolút mozgását", vagyis az éterhez képesti mozgását kísérleti úton kimutatni. Gondoljunk ugyanis arra, hogy ha egy fémgömböt ellátunk pozitív, egy másik fémgömböt negatív töltéssel, akkor ezek a Coulomb törvénynek megfelelő erővel vonzzák egymást. Ha most mind a két töltést párhuzamosan egyforma sebességgel mozgatjuk, akkor - minthogy a mozgó töltés áramot jelent - mágneses erőhatás is fellép a két töltés között. A laboratóriumi asztalra helyezett két töltés azonban a Földdel együtt igen nagy sebességű mozgást végez, és így közöttük mágneses erőhatásnak is fel kell lépnie. Ez az erőhatás az elektrosztatikus erőhatáshoz képest ugyan kicsi, de figyelembe véve a Föld mozgásának nagy sebességét, a kimutathatóság határán belül van. Az erőhatás eredménye az, hogy ha... egy torziószálra felfüggesztjük a merev rúddal összekötött és ellenkező előjelű töltéssel ellátott elektródákat, azokra egy olyan forgatónyomaték fog hatni, amely a rudat a Föld haladási irányára merőlegesen igyekszik beállítani.

Trouton és Noble 1903-ban végezte el ezt a kísérletet,... és semmilyen effektust sem észlelt, annak ellenére, hogy műszerük elegendően érzékeny volt ahhoz, hogy a várt effektust kimutassa.

Ez a kísérlet egy újabb a sok közül, amelyek mind azzal az eredménnyel jártak, hogy nem sikerült a nyugvó éterhez képest semmiféle abszolút sebességet észlelni. A sok negatív kísérleti eredmény eredőjeképpen - a tudománytörténetben nem először - egy pozitív tapasztalati törvény körvonalai kezdtek kibontakozni: a természeti jelenségek mintegy összeesküsznek a fizikusok azon törekvése ellen, hogy a nyugvó étert, a kitüntetett k0 koordináta rendszert meghatározzák. Mielőtt azonban az ebből eredő végkövetkeztetést levonták volna, hogy ilyen kitüntetett rendszer és így éter sincs, és a természet törvényeinek éppen olyan alakúaknak kell lenniök, hogy ezt a tényt figyelembe vegyék, az elméleti fizikusok még különböző ad hoc feltevésekkel próbálták a jelenségeket megmenteni.

A. B. Migdal    (AZ IGAZSÁG KERESÉSE. Gondolat, Bp., 1989)

Mi van a testek között? Mi marad, ha egy ideális szivattyú minden részecskét eltávolít a térből? A tér, melyben a molekulák, atomok, protonok, neutronok, elektronok, kvantumok mozognak, nemcsak absztrakt fogalom vajon: üresség? Mint kiderült: nem. Fizikai terünk, a vákuum nem egyszerűen geometriai objektum, nem pusztán doboz fizikai testek számára, hanem összetett, igen érdekes tulajdonságú fizikai rendszer, amelynek sajátosságai egyáltalán nem hasonlítanak a szilárd, folyékony vagy gáznemű testek tulajdonságaira.

E fizikai objektum gazdagsága csak az utóbbi évtizedek fizikájában mutatkozott meg. Éppen az üresség vizsgálata érintkezik a legmélyebb fizikai fogalmakkal, olyanokkal, mint az okság, az anyag és a geometria kapcsolata, a részecskék és terek szimmetriatulajdonságai, s e szimmetriák kapcsolata a megmaradási törvényekkel.

Megszoktuk, hogy a testek érintkezés útján hatnak egymásra. A vízbe dobott kőtől hullámok futnak szét, és rezgetik az úszó ágakat. A hullámban a hatás pontról pontra terjed. A hang azáltal terjed, hogy a közeg egyik térfogatrésze továbbítja a nyomást egy szomszédosnak; az üres térben nincsen hang. Ahhoz, hogy célba találjunk, nyilat kell kilőni vagy követ kell hajítani. De hogy van az, hogy a vasreszeléket a mágnes távolról is magához vonzza s a papírdarabkákat felemeli az elektromossá tett fésű? Miért vonzza a követ a Föld, ha egyszer nem feszül köztük rugó?

Természetes a magyarázat: a térben, az elektromos töltések vagy a mágnes közelében, a Föld felszíne mentén megváltozik a vákuum állapota. Ezt az állapotváltozást mezőnek (térnek) nevezik, ez hat a töltött testre, mágnesre, kőre s készteti mozgásra őket. Mindhárom esetben már mezőről van szó: elektromos, mágneses, ill. gravitációs mezőről, de az erőt mindháromszor a légüres tér közvetíti, pontról pontra, mint valami láthatatlan folyadékon át. Az ilyen hatástovábbító mechanizmust közelhatásnak nevezik.

A modern fizika a közelhatásfelfogást vallja: minden hatás mezők segítségével, pontról pontra terjed. De a fizikusok nem tértek át rögtön erre a felfogásra.

Létezett egy másik nézőpont is: a térben nem történik semmi, hanem egy erő működik, amely pillanatszerűen jut el egyik testtől a másikig: ez a távolhatás elmélete.

Ma már tudjuk, hogy a vákuumban az összes kölcsönhatás - az elektromos, a mágneses, a gravitációs, a nukleáris - pontról pontra terjed a fényét nem meghaladó sebességgel. Ha igen rövid idő alatt elmozdítjuk az egyik testet, a másikra ható tömegvonzási erőnek meg kell változnia. De ha ez a másik test messze van, sok idő telik el a változásig. Hol van a hatásváltozás, ha az egyik test már nem mozog és a helyzetváltozás ténye még nem jutott el a másik testhez? Erre a kérdésre a távolhatás elmélete nem tudott ésszerű feleletet adni.

Ezért a fizikusok közül sokan elvetették a távolhatás elméletét. A hatás terjedésének magyarázatára különleges közeget találtak ki: az étert; ez töltené ki a testek közti teret. A hatás így azáltal terjed, hogy a töltött és mágnesezett testek körül deformálódik az éter; ebből származik a másik töltött vagy mágnesezett testre ható erő is. A fény úgy terjed az éterben, mint a hang a szilárd testben. Az éter deformációja egyik pontról a másikra adódik át.

A fizika további fejlődése igazolta e magyarázat helyességét. Csak az éter szerkezetére vonatkozó elképzeléseket kellett módosítani. A XX. század elejéig a fizikusok az ismert szilárd és folyékony testek mintájára igyekeztek felépíteni az étert, holott ez sajátos közeg, amelynek tulajdonságait nem más ismert példához hasonlítva, hanem önállóan kell vizsgálni.

A vákuum elektromágneses tulajdonságai

Maxwell elmélete a közelhatás diadala volt: minden elektromágneses kölcsönhatás közeg - az éter - révén adódik át. De éppen a Maxwell-egyenletek megjelenése után kezdtek kiütközni az éterfogalom ellentmondásai. Felbukkant egy kérdés: magával ragadja-e az étert a testek mozgása? Némely kísérlet az éter teljes vagy részleges elmozdulásáról látszott tanúskodni, mások ezt egyértelműen kizárták. Michelson nevezetes kísérlete 1887-ben hihetetlen pontossággal megmutatta, hogy a fény sebessége ugyanakkora a Föld mozgásával párhuzamosan nézve, mint az arra merőleges irányban. A forrás mozgása nem hat a fényterjedés sebességére: s ha a fény éterben terjed, akkor ebből az következik, hogy a Föld teljes mértékben magával ragadja az étert. De az áramló vízben mért fénysebességet (Fizeau kísérlete, 1853) csak azzal lehetett megmagyarázni, hogy az éter csupán részben sodródik a mozgó testtel.

Meghalt az éter - éljen az éter!

A relativitáselméletből következő új sebességösszeadási törvény feloldotta a Fizeau- és Michelson-féle kísérletek közti ellentmondást. A Fizeau-kísérlet eredményének magyarázatához semmit sem kellett feltenni az éter tulajdonságairól: a kísérletben a víz sebessége egyszerűen nem aritmetikailag adódik össze a fény sebességével, hanem egy más, bonyolultabb képlet szerint. Nem volt már szükség az éter fogalmára, új, ellentmondás nem terhelte fogalom jelent meg: a vákuum. Az éter meghalt.

Századunk elején úgy tűnt, hogy a gravitációs és elektromágneses kölcsönhatásokban fény derült a vákuum összes tulajdonságára. Az atommagok tanulmányozása megmutatta, hogy a gravitációs és elektromágneses erőkön kívül léteznek más erők is: a magerők, amelyek a magban tartják a neutronokat és a protonokat. A közelhatás szempontjából ezeket szintén a vákuum feszültségi állapotaként kell felfogni. A vákuum újabb tulajdonsággal gyarapodott. De a vákuum valódi gazdagsága csak azután tárult fel, hogy a kvantummechanikát az elektromágneses térre alkalmazták, és más - elektron-pozitron, proton-antiproton és egyéb párok jellemezte - terekre is. A töltött részecskék gyorsítására alkalmas berendezések létrehozása után kiderült, hogy az ürességből nukleonok ütközésekor özönével keletkezhetnek a különféle részecskék. A vákuumban hemzsegnek a részecskék, csak ki kell őket onnan ugrasztani! Nyilvánvalóvá vált, hogy a vákuum roppant összetett és érdekes közeg. Megint éternek lehetne nevezni, ha nem kellene tartani a XIX. századi naiv ellentmondásos éterrel való összetévesztés veszélyétől.

A kvantummechanika elektromos térre való alkalmazása meglepő következményekhez vezetett. Visszaverő falak által határolt dobozban az elektromágneses teret különböző hullámhosszú elektromágneses rezgések összességeként lehet felfogni. Csak azok a rezgések stabilak, melyeknek félhullámhossza egész számszor mérhető fel a doboz oldalhosszára. Az egyes rezgéseket oszcillátorként vizsgálhatjuk, melyben a kinetikus energia szerepét a mágneses mező energiája játssza, a potenciálisét az elektromos mezőé.

Alapállapotban, mikor az oszcillátor energiája minimális, a külön-külön vett kinetikus és potenciális energia nem zérus (mint a klasszikus esetben volna). Az oszcillátor koordinátája és sebessége határozatlan értékű. A hullámfüggvényéből megkaphatjuk ennek vagy annak a koordináta- vagy sebességértéknek a valószínűségét. Éppígy az elektromágneses térnek is minden egyes oszcillátorára megadhatjuk ennek vagy annak az elektromos, ill. mágneses térerősségértéknek a valószínűségét. Az elektromos és a mágneses mező ingadozik, a térerősségek négyzetének átlagértéke nagyobb nullánál még akkor is, ha a térben nincs jelen töltött részecske és nincs egyetlen kvantum sem. Az ingadozások létezését számos kísérlet igazolta. Ezek az ingadozások ilyenformán rezgetik az atomban mozgó elektront. Ennek folytán az elektron mintha gömbbé válna - a rezgési amplitúdóval mint sugárral -, ezért gyengébb a maggal való kölcsönhatása, mint a pontszerű elektroné. Az elektron által kibocsátott sugárzás spektrumvonalának energiája eltolódik. Az elméleti jóslat nagy pontossággal egyezik a mért eredményekkel.

Az 1/2 spinű részecskéket leíró tereket (ezeket Fermi-tereknek nevezik) másképpen kvantálják, de az eredmény nagyon hasonló. A vákuumban az ilyen terek is ingadoznak; elektron-pozitron, nukleon-antinukleon és mindenféle tetszőleges spinű részecske-antirészecske párok jelennek meg és tűnnek el benne. A vákuum tele van ilyen meg nem született, képződő-eltűnő részecskével, ezeket virtuális részecskéknek nevezik.

Elég gerjeszteni a vákuumot, mondjuk két nukleon, vagy egy elektron és egy pozitron ütköztetésével, s a virtuális részecskék valóságossá válnak: az ütközéskor új részecskék keletkeznek.

Részecskezáporok

Tegyük fel, hogy protonokkal anyagot bombázunk, és a protonok a magok nukleonjain eltérülnek. A kísérletben az adott szögben eltérített részecskék számát észlelik. Az eltérült részecskék összehasonlításakor elég azt tudni, milyen területet árnyékol le egy-egy nukleon. Ezt a területet hatáskeresztmetszetnek nevezik. Ismerve az egységnyi térfogatban lévő nukleonok számát és hatáskeresztmetszetét, nem nehéz kiszámítani a teljes árnyékoló felületet, tehát a szórt részecskék számát sem. És fordítva, egy ilyen kísérletből megtudhatjuk, hogyan szóródik a proton egy különálló nukleonon. A nukleon-nukleon kölcsönhatás hatáskeresztmetszetét annak a tértartománynak a sugara szabja meg, ahol ezek a részecskék észrevehetően hatnak egymásra. (Ne felejtsük el, hogy a magerők nagyon gyorsan csökkennek a távolsággal!) A kvantummechanika néha jelentős változásokat hoz ebbe a szemléletes képbe. A lassú részecskéknek nagyobb a hullámhosszuk, hiszen ez fordítva arányos a részecske impulzusával.

Ezért a lassú neutronok befogásának hatáskeresztmetszete százszor, ezerszer nagyobb, mint az elnyelő magok geometriai mérete. De ez egyelőre ne izgasson bennünket, mert igen nagy energiájú részecskéket fogunk vizsgálni. Ezeknek a részecskéknek a hullámhossza sokkal kisebb az effektív kölcsönhatás méreteinél.

Nézzük két egymással szembe haladó, a nyugalmi energiánál sokszorosan nagyobb energiájú proton ütközését. Mi történik ütközéskor? Mint a kísérlet mutatja, két részecskenyaláb repül szét a két proton haladási irányába. Minél nagyobb a protonok energiája, annál több részecske lesz a nyalábokban. Ilyen nyalábokat nagy számban lehet látni a kozmikus sugárzások kutatására használatos fényképezőlemezeken. Laboratóriumi körülmények közt is láthatók a nagy energiájú gyorsítókban.

Mekkora e folyamatokban a hatáskeresztmetszet? Mivel az ütköző részecskék hullámhossza nagyon kicsi, joggal várhatjuk, hogy a hatáskeresztmetszetet a két proton kölcsönhatási tartományának geometriai mérete szabja meg. De a kísérlet azt mutatja, hogy a hatáskeresztmetszet sokkal nagyobb; növekszik az energiával, és tetszőlegesen meghaladhatja a geometriai méretek által megadott területet. Mi ennek a jelenségnek az oka? Mindenre a vákuumot megtöltő virtuális részecskék adnak magyarázatot.

Egyszerű elméleti számítások mutatják, hogy a nagyenergiájú valóságos részecskéket virtuális részecskék felhője kíséri. Minél nagyobb a részecske energiája, annál könnyebb a kísérő részecskéket valóságosakká változtatni. Elég, ha a felhő széle meglegyint egy másik valóságos részecskét, és az összes virtuális részecske rögtön valóságossá válik. Ezért nő hát az energiával a hatáskeresztmetszet.

A geometria remegése

Einstein gravitációelmélete a vákuumnak még egy jeles tulajdonságot jósol: nehéz testek közelében a gravitációs mező megváltoztatja a geometriai tér tulajdonságait: a Nap közelében a geometria eltér az iskolában tanult euklideszitől, a háromszög belső szögeinek összege, bár kevéssé, de eltér 180 foktól, a kör kerületének és a sugarának az aránya pedig a 2 pi-től; a két pont között nem az egyenes a legrövidebb út; ezek a változások a kísérletekben is megmutatkoznak: a távoli csillagokból jött, s a Nap mellett elhaladó fénysugarak elhajlanak.

Mi történik, ha alkalmazzuk a kvantummechanikát a gravitációs térre, ahogyan az az elektromágneses térrel történt?

Az elektromágneses esethez hasonlóan léteznek gravitációs ingadozások is. De a gravitációs tér jelenléte, mint ahogy erről szó volt, a geometria változásával jár. A tömegvonzás kvantálása a geometriai tulajdonságok ingadozásaihoz vezet. A kör kerületének és sugarának aránya az euklideszi érték körül oszcillál; minél kisebb a méret, minél kisebb a kör sugara, annál nagyobb ez az eltérés. A geometria ingadozásai hihetetlenül kicsik, még kis méretek esetén is. De megadhatunk olyan tartományt, ahol már semmi sem emlékeztet az euklideszi geometriára.

Ezt a mennyiséget Planck-hossznak nevezik. P = 2 · 10 ^-33 cm.

Noha ez a mennyiség nagyon kicsi, valószínűleg jelentős szerepet fog játszani egy majdani, a gravitációt a többi kölcsönhatással - az elektromágnesessel, a gyengével és az erőssel - egyesítő elméletben.

Az egyesítő elmélet természetfilozófiai vázlatá-t sok helyen az egyszerűség kedvéért itt csak elméletnek fogom nevezni, ezenkívül az éter, a végső anyag, vagy alapanyag is jelentésében jelenleg egy és ugyanaz, és az elektromágneses rezgések és egyéb hullámterjedés-elvű hatások hordozójának az alkalmi elnevezését jelenti. Valamint az energiaátadás és az erőhatás-átadás kifejezéseket is egymás szinonimájaként használom. De ez az egyszerűsítés és összevonás remélhetőleg nem fog senkinek sem zavart okozni.

Előfordulhatnak az axiómák között olyan állítások is, amelyek nem csak a priori - eleve, bizonyítás nélkül igaznak tekintendő - módon állják meg a helyüket. De tekintsük most ezeket az állításokat axiómáknak, azaz bizonyításra külön nem szoruló saroktételek gyűjteményének.

És ha valaki azt kérdezné: "hát ezek meg miféle axiómák itt?", erre az a válaszom, hogy ilyen filozófiai axiómák szükségesek ahhoz, hogy összeálljon egy használható hullámelmélet az egyesítés vonatkozásában. Ha pedig valaki azt várja, hogy egy ilyen elmélet egyből meg fog felelni a fizikában lehetséges minden elvárásnak, akkor az bizony nagyot fog csalódni.

A bizonyítással kapcsolatban talán elég arra gondolni, hogy Einstein relativitáselmélete mérföldkő lett a fizikában, de még azt a kész és befejezett elméletet is erősen támadták, és Einstein nem is ezért kapott Nobel-díjat. Az pedig nyilvánvaló, hogy egy ilyen filozófiai alapokon álló egyesítő elmélet mennyivel jobban támadható a relativitáselméletnél - már az axiómáiba is bele lehet kötni...

És jelenleg, ha kellően szigorú fizikai módszertani elvárásokat szabunk, akkor a mai ismeretek alapján nem is lehetséges a fizika kritériumainak megfelelő egyesítő elmélet felállítani, mert egy ilyen szintű elmélethez még nincsenek elegendő ismereteink.

Tehát a vizsgálódás tárgya ezen elmélet esetében is csak az lehet, hogy az alapul vett axiómákból kiindulva van-e logikai hiba az elgondolásban, valamint hogy az axiómákkal ütközik-e valamilyen, már ismert fizikai tény.

Az is lehetséges, hogy a tiszta deduktív levezetés helyett induktív módon még az axiómák terén is változásokat kell majd eszközölni, de ez nem baj - ebből származik a fejlődés. Egy ilyen változtatás már meg is történt - arról van szó, hogy a gömbök nem tudják teljesen, hézag nélkül kitölteni a teret, és ez a tény lehetőséget teremt a valódi vákuum létezésére is, éteri szinten. De ez egy olyan fejlődőképes elmélet, amiben mindennek helye van, ami helytálló, vagy ha ez nem dönthető el egyértelműen, akkor legalább 50%-nál nagyobbnak ítélhető a valószínűsége.

1. axióma:  Minden létező és tapasztalható hatás, jelenség kiindulópontja az anyag.

Az anyag valamilyen formában mindig volt, van és lesz, nem volt kezdete és nincs vége, csak különböző megjelenési formái vannak, és ezek a formák egymásba átalakulnak bizonyos, az anyag tulajdonságaiban benne lévő szabályszerűségek szerint. Ezt a rendszert nem teremtette senki sem, és ez a kezdet, az ős-ok, és ebből következik minden más, az okok és okozatok sorozata, az élettelenek és az élők világa.

2. Az általunk ismert Univerzumban mindenütt jelen van egy végső finomságú anyag, az "alapanyag", "éter", vagy "végső anyag", amely az Univerzumban található energiákkal még további két alkotórészre bontható (Jin és Jang), és amely "alapanyag"-ban a sűrű előfordulás miatt alapvetően a hullámterjedés valósul meg.

3.  A tapasztalatok szerint gömbi világban élünk. Viszont még a teljesen egymáshoz illeszkedő gömbök sem tudják teljesen kitölteni a rendelkezésükre álló teret, ezért a gömbök közötti térben létjogosultsága van a teljesen üres térnek is, az éter viszonylatában. Ugyanakkor azt is figyelembe kell venni, hogy a legkisebb méretek és a nemeuklidészi geometria világában aligha lehet tökéletes gömbökről beszélni, tehát ennél sokkal jobb esély van az illeszkedésre. Viszont az sem valószínű, hogy abban a világban már egymáshoz tökéletesen illeszkedő mértani testek - pl. kockák - lennének.

4.  A jelenleg végtelen kiterjedésűnek tekinthető éternek szintén igen nagy, a Mi Univerzumunkon belüli, vagy akár azon kívüli anyagi rendszerhez képest kell k₀ nyugalmi koordinátarendszerül szolgálnia. Emiatt feltételezhetjük, hogy ennek a nagy, és számunkra végtelennek tekinthető anyagi rendszernek valamelyik eleme, amely mozgás tekintetében a Földet is magában foglalja, már fénysebességgel mozog az éterben. És egy ilyen, fénysebesség szempontjából "telített" rendszerben a fénysebesség már esetleg lehet állandó is, ahol a mozgás a fénysebesség vizsgálatával már nem mutatható ki, hanem a mozgás eredményeképpen más hatások jelentkeznek, például irányfüggő tömegnövekedés (És egy ilyen feltételezés megoldást jelenthet az egyenesvonalú mozgás kimutathatatlanságára az éterben).

5. Az éternek minimálisan kétállapotúnak kell lennie, (Észak-Dél, avagy Jin és Jang, mint két elválasztható alkotóelem) hogy azok a változások végbemehessenek benne, amelyek a ma látható Univerzum létrejöttét eredményezték. Az alkotóelemek mennyiségének és az instabilitás feltételeinek meghatározása nem könnyű feladat, és szükség van hozzá pl. a káoszelméletre is, de a minimum két állapot mint alapfeltétel, egy olyan feltételezés, amely kiindulási pontként használhatónak látszik.

Amennyiben viszont mégsem lenne lehetséges az összes mutatkozó hatást a kétállapotú éterre mint kiindulási anyagra visszavezetni, akkor sajnálatos módon be kell vezetni még egyéb részecskéket is (pl. a gravitációhoz a gravitont, mint valódi részecskét), vagy pedig az éterhez kell több mint két állapotot rendelni, és emiatt bonyolultabbá válik a szerkezet. Az is elmondható, hogy egyszerűsítésre kell törekedni - de csak úgy, ahogyan a természet csinálja, tehát nem kell a dolgokat még a természethez képest is leegyszerűsíteni az elméletekben.

6. Az anyag mindig változik, az időben végtelenül. Állandó, örökre változatlan alakzata emiatt nincs, de az anyag által megvalósuló magas szintű logikai rendszernek (pl. egy élőlénynek) a felbomlása és a megvalósuló funkciók eltűnése az adott anyagi rendszerből már nem követelmény. Viszont akkor annak a magasabb szintű logikai rendszernek a fennmaradása érdekében alkalmazkodnia kell az anyagi világ változó körülményeihez.

7. Visszacsatolások és egyéb típusú szerteágazó lánckapcsolatok az anyagban - a természetben - eleve léteznek. Tehát a hátrább álló, később következő okozat visszahathat valamelyik előtte álló okra, és ebből lehet egy visszacsatolt rendszer - persze ettől még az események időbeli lefolyása nem változik meg.

8. Az energia az anyag tulajdonsága, nem önálló létező. Energiája csak anyagnak lehet -, anyag nélküli energia nem létezik. Az anyag mindig valamilyen energiával is rendelkezik. A közönséges anyag az anyag-energia ekvivalencia (E = mc²) értelmében, az alacsonyabb szintű alapanyag pedig a Planck-képlet értelmében (E = hv). És ez utóbbi képlet egyben azt is jelenti, hogy a méretek - illetve a hullámhossz - csökkenésével nő az energia, tehát a legkisebb elemi részek rendelkeznek a legnagyobb energiával.

9. A három dimenziós - x, y, z tér- valamint egy időkoordinátával rendelkező - világban vizuálisan ábrázolhatatlan anyagi jelenség az eddigi tapasztalatok szerint nincs. Ezért ez a fajta ábrázolás szolgálhat a logikai modellezésben a megjelenítés állandó alapjául, amikor az ábrázolni kívánt állapotokról mindig van valamilyen vizuális kép is, amelynek az ábrázoló képessége összességében, a hozzáfűzött magyarázatokkal együtt elfogadható. Ehhez hozzá tartozik még, hogy ez az elmélet nem foglalkozik olyan terekkel, ahol a térkoordináták száma több háromnál, mert ilyenekre jelenleg nincs szükség az elmélet kifejtéséhez. (De azért szó esik róluk, mert ezek is hozzá tartoznak az aktuális elméleti világképhez.)

1. meghatározás: Az elméletben elemi résznek (részecskének) csak az olyan anyagi képződményt tekintem, amelynek mozgásállapotától függetlenül mindig van nyugalmi tömege, valamint antirészecskéje. A foton és egyéb kvázirészecskék nem felelnek meg ezeknek a követelménynek (és jelenleg a graviton sem), ezért nem tekintem őket valódi részecskéknek, hanem a foton esetében például olyan hullámjelenségnek, amelyhez a hordozó közegnek (az éternek) a hullámterjedésben részt vevő alkotóelemeinek megnyilvánulásai tartoznak (tömeg, erő, sebesség, gyorsulás). Egyébként pedig az, hogy ki mit tekint valódi részecskének, egyben olyan értelmezési probléma is, amely a hullámszemlélet és a ballisztikus szemlélet közötti különbségből adódik.

1. állítás: Az elmélet szerint az eddig megismert, emberi vagy nagyobb méretű világban, az eddig megismert Univerzumot figyelembe véve a teljesen alapanyag-mentes, üres tér jelenleg nem kimutatható, és nem hozzáférhető. Az ilyen térrészben nem tudnának terjedni a hullámterjedésen alapuló hatások (pl. az elektromágneses hullámok, a gravitáció), és ha léteznének ilyen terek a közelünkben és emberi méretekben, akkor azt már észrevettük volna.

2. Az Univerzum ember általi megismerésének gyakorlati alsó határát az anyag további osztásához szükséges energia hiánya, a felső határát pedig a nagy méretekből adódó elérhetetlenség adja, ahol a fénysebesség a határsebesség, valamint az idő meghatározója, és ezek miatt a távoli hatásoknak a mi rendszerünkben való kimutathatatlansága a megismerés gyakorlati felső korlátozó tényezője.

3. Az idő az anyagban történő, illetve az anyaggal kapcsolatos változások mértékegysége. Az idő nem egy megfogható tárgy, hanem fogalom, és lévén hogy valaminek - az anyagnak - a tulajdonsága, önálló létezőként nem állja meg a helyét. Ezért az anyagtól nem lehet elvonatkoztatni, ugyanúgy, ahogyan az embernek lehet mosolya, de mosoly ember nélkül - vagy tágabb értelemben véve élőlény nélkül - már nem lehetséges. Az ember tud hahotázni, de a hahota már nem tud emberezni, tehát a birtokos és a birtok nem cserélhető fel egymással. A tárgynak lehet tulajdonsága, de a tulajdonságnak már nem lehet tárgya - a dolog csak egy irányban működik.¹

Amennyiben az anyagban soha nem történne semmilyen változás, úgy az idő fogalma értelmét és létjogosultságát vesztené. De mivel az anyag állandóan változik, ezért az idő fogalma mindig hozzárendelhető marad az anyaghoz - vagyis, ha az anyag állandóan létezik, és eközben állandóan változik, akkor az idő is állandóan létező, és elválaszthatatlan tulajdonság kell hogy maradjon. Az idő vonatkozásában az anyagi testek egymáshoz képest való elmozdulása is anyagi változás. Elmozdulás csak erőhatásra jön létre, ez Newton I. törvénye, avagy a tehetetlenségi elv. És ahol erőhatás van, ott valamilyen anyagi kölcsönhatás, változás is van - és legegyszerűbb esetben is valamihez viszonyítanunk kell az erőhatás tartamát, a kezdettől a megszűnéséig, tehát az anyaghoz kapcsolódó erőhatások leírása, és az összes egyéb anyaghoz kapcsolódó változás (pl. sebesség) is mindenképpen szükségessé teszi az idő fogalmának bevezetését.

Amikor időt mérünk, annyit teszünk, hogy az egyik anyag valamilyen változását hasonlítjuk össze a másikkal, ahol is az óra szerepét a fellelhető legegyenletesebb változás tölti be, és ehhez viszonyítjuk a kevésbé egyenletesen történő más anyagi változásokat. Vagyis választunk egy etalon eseményt, amelynek zajlását számszerű értékekkel ki tudjuk fejezni, és megnézzük, hogy ezzel összehasonlítva milyen tempóban történik a másik anyagi változás, és a kapott tempó-arányszám határozza meg az eltelt idő fogalmát. A tempó-etalon, azaz a jelenlegi viszonyítási alap az SI rendszerben, a Föld egy tengelykörüli fordulatából van levezetve - 1 másodperc - és ez gondot okoz annyiban, hogy az atomórák pontosabban járnak, mint ahogyan a Föld forog. De mivel a Föld forgását nehezebb hozzáigazítani az atomórához, mint fordítva, ezért inkább az atomórákat igazítják az égitestek járásához, annak ellenére, hogy az atomóra a pontosabb.

1. Legjobb tudomásom szerint új az egyesítés problémájának természetfilozófiai - logikai megközelítése a XX. században, az első okból (ős-ok) kiindulva, és ilyen kiindulási alapú materiális hullámelméleti világmodell felállítása, a jelenlegi természettudományos ismeretekre támaszkodva. Ez a személetmód, illetve módszer az elméletben logikai modellezés néven szerepel, és ehhez kapcsolódik az az axióma, hogy a három dimenziós anyagi világban vizuálisan ábrázolhatatlan jelenség nincs, tehát minden létező jelenséget meg lehet jeleníteni vizuálisan valamilyen fokú elvonatkoztatás segítségével.

2. Ez a materialista világmodell megengedi Isten és a lélek létezését, annak ellenére is, hogy itt minden létező az anyagból, mint első okból van levezetve.

3. Az élet és a lélek eredete az elmélet szerint az éteri világban található, ahol már lehetséges az önálló, elhatárolódott, a környezetet érzékelő és változásokra képes visszacsatolt rendszer kialakulása. Tehát az élet eredete a "durva" anyagi szintről itt vissza van léptetve eggyel, a finom anyagi világba, annak alapján, hogy az atomi világban az élő és az élettelen között már túl nagy a különbség, és az élet eredete az atomi szinten már nem mutatkozik meg, csak a már élő és az élettelen közötti jelentős különbség.

4. Az élő anyag, a sejt, vagy egyéb összetett és bonyolult szervezet az élettelen anyagban természetes módon megvalósuló entrópia (káosz) ellen törekszik, és ezért ebben a tekintetben nem az élettelen anyagokra vonatkozó fizikai hatások vonatkoznak rá, hanem a saját maga által diktáltak, amelyek nem hagyják megvalósulni a rendszer entrópikus kiegyenlítődését, a lebomlást és a káoszt, sőt, megvan az a képessége is az élőknek, hogy a rendszer megmaradása érdekében módosítsák a saját működésüket és szerkezeti felépítésüket, ha például ezt a változó külső fizikai körülmények szükségessé teszik.

5. Az elmélet szerint a világ megismerésének gyakorlati alsó határát az anyag további osztásához szükséges energia hiánya adja, a megismerés felső határát pedig a számunkra végtelen nagy méretek térben és időben, ahol a Mi Univerzumunkon kívüli, legnagyobb rendszerek hatásai és folyamatai az ember számára már nem hozzáférhetőek a nagy térbeli és időbeli kiterjedés miatt. Az alsó és felső elméleti határértékek, illetve az ilyen szinten esetleg megvalósuló végtelen vagy körforgó rendszer kérdésével jelenleg ez az elmélet nem foglalkozik, mert ez a probléma már túl távoli.

6. A világ teljes körű megismerését a kis és nagy méreteken kívül még egyéb okok is korlátozzák, például egy nagy rendszer összes paraméterének egyszerre történő elvi mérhetetlensége, illetve a ténylegesen mérhető paraméterekből az egyéb más értékek korlátozott mértékű kiszámíthatósága, például az egyre növekvő hibaszázalék miatt. Ezen elmélet szerint a világ pillanatnyi vagy egyéb időbeli állapota elvileg sem ismerhető meg tökéletesen, de a világ szerkezetét adó és működtető nagy törvényszerűségek elvileg és gyakorlatilag is felderíthetők és megismerhetőek.

7. Egy felvetés a Föld egyenesvonalú mozgásának éterbeli kimutathatatlanságának megoldására az, hogy a végtelen kiterjedésű éternek szintén végtelen nagy anyagi rendszerhez képest kell k₀ nyugalmi koordinátarendszerül szolgálnia, és ennek a végtelen nagy rendszernek valamelyik eleme, amely mozgás tekintetében a Földet is magában foglalja, már fénysebességgel mozog az éterben, és emiatt a "telítődés" miatt a Föld mozgása már nem mutatható ki a szokásos módon, hanem más típusú, relativisztikus hatások jelentkezhetnek, mint pl. az irányfüggő tömegnövekedés.

8. A teljesen üres, minden anyagtól mentes tér létezésének elvi lehetősége a mikrovilágban azon az alapon, hogy az elemi részecskék gömbjei között levő kitöltetlen részben esetleg előfordulhat a minden anyagtól mentes, üres tér is, a valódi vákuum, még nemeuklidészi geometria mellett, és nagy nyomás esetén is. De ez az igen csekély térbeli kiterjedésű valódi vákuum az emberi méretű dimenziókból kiindulva jelenleg nem érzékelhető és nem hozzáférhető, akárcsak az éter.

9. Az anyag mindig változik, az időben végtelenül, és emiatt állandó, örökre változatlan alakzata nincs, de elvileg az esetleges kedvezőtlen változásokhoz alkalmazkodni tudó élő anyag ilyen körülmények között is fennmaradhat.

10. Az energia az anyag tulajdonsága, nem önálló létező. Az anyag mindig valamilyen energiával is rendelkezik, és az energiához mindig hozzárendelhetünk valamilyen anyagot.

11. Az idő az anyagban történő, illetve az anyaggal kapcsolatos változások mértékegysége, tehát nem önálló létező, hanem olyan fogalom, amely az anyagtól nem választható el. Nincsen idő anyag nélkül, de nincsen anyag sem idő nélkül, éppen azért, mert az anyag nem marad örökre változatlan, és ha változás van, akkor a változás értelmezéséhez és ábrázolásához időnek is lennie kell.

12. A fény transzverzális terjedésének magyarázata oly módon, hogy ha a sebesség hatására fellépő relativisztikus tömegnövekedést az éter közegellenállásának tekintjük, akkor a fénysebességnél a létező legnagyobb közegellenállás miatt a fény hullámfrontjának előre haladó síkjában az éterrészecskék összelapulnak, és csak a haladási irányra merőlegesen tudnak rezegni, mert már csak az marad a szabad irány.

13. A fény anyagi és hullám természete megmagyarázható oly módon, hogy a fény elemi részecskéktől mentes térben tisztán hullámként viselkedik, amikor pedig részecskékkel találkozik, az éter hullámai és a részecske közötti kölcsönhatás valósul meg, ahol az éterhullám impulzusa és energiája hatást gyakorol a részecskére, mégpedig minél nagyobb a rezgésszám azonos amplitúdó mellett, annál nagyobbat, mert az azonos hosszúságú impulzuscsomagokhoz nagyobb frekvencia esetén a hullámot "kiterítve" - azaz síkban - nagyobb megtett út tartozik, ami nagyobb energiát jelent.

14. Az elmélet szerint minden anyag "felcsavarodott" éterhullám, ahol a részecske gömbjében belül megvan a fénysebességű impulzusnyomaték, és a fénysebességnek köszönhetően a részecske külső felszíne "végtelenül" kemény. A felcsavarodás elképzelését a pozitron - elektron párképzés és annihiláció illusztrálja szépen, ahol a részecskék gammasugárzássá, és abból ismét részecskévé alakulhatnak.

15. Az éter mint két félből álló test (Jin és Jang) polarizálhatóságával megmagyarázhatók az elektrosztatikus, és esetleg a mágneses hatások is.

16. Ebben az elméletben eltérések vannak az einsteini értelmezéstől: az egyenletes sebességgel mozgó vonatkozási rendszerek nem egyenértékűek, hanem megkülönböztetést lehet tenni közöttük az előzetes (valamikori) gyorsulásból adódó bennük lévő energiatöbblet, és az így elért relativisztikus hatások, például a tömegnövekedés alapján, és így például sebesség tekintetében fel lehet állítani olyan elvi abszolút vonatkoztatási rendszert, ahol két egyforma elemi részecske közül annak kisebb a sebessége, amelyiknek a kettő összehasonlításában kisebb a tömege. A csekély tömegkülönbség és a mérlegek összehasonlítása természetesen mérési gondokat okoz, valamint az is, hogy csak a mindenkori szélsőértékeket tudjuk kiválasztani a mért kollekcióból, és ez nem teszi lehetővé az olyan abszolútérték megállapítását, mint pl. az abszolút nulla fok.

És amennyiben az inerciarendszerek egyenértékűségén azt értjük, hogy azonos törvények uralkodnak bennük, nem pedig azonos értékek, akkor természetesen csak azt lehet mondani, hogy az egymástól eltérő sebességű inerciarendszerekben ugyanazon anyagra más és más mennyiségi értékek adódnak a relativisztikus hatások miatt, és ennek alapján az egyes rendszerek megkülönböztethetőek egymástól. És csak ilyen mennyiségi vonatkozásban nem egyenértékűek az inerciarendszerek, mert egyébként a működési elveket illetően azonos törvények uralkodnak bennük, és ebben a vonatkozásban természetesen egyenértékűek.

Az az állítás, hogy a c fénysebesség független a fényforrás mozgásától, azaz minden inerciarendszerben állandó, nem egyértelműen és minden kétséget kizáró módon bebizonyított tény, ezért vitatható. Mert annak, hogy a mozgó rendszerben a fénysebesség mérésekor az egyenesvonalúnak tekinthető mozgásra vonatkozóan kapott értékek állandóak, lehet az is az oka, hogy létezik egy olyan korrekciós tényező (mint pl. a sebességtől függő megrövidülés, vagy valami ennél is hatásosabb, mint pl. az említett felvetésben a "telítettségi érték"), amely úgy hat, hogy a méréskor a fénysebességre vonatkozóan mindig állandó érték jöjjön ki.

Az azonos vonások felismerése után hasznosnak látszik a gravitációs, a tehetetlenségi, és a centrifugális erő eltérő vonásainak vizsgálata, vagyis a megkülönböztetésük és szétválasztásuk, amelyre lehetőség van. (Például a tehetetlenségi erő mindig a haladási iránnyal szemben hat, a gravitáció pedig a vonzó test tömegközéppontjának irányba mutat, és ez alapján a két eset megkülönböztethető.)

17. Annak kinyilvánítása, hogy az elektron esetében a mozgásállapotától függően mindig eggyel több tulajdonság jelenik meg (álló = elektrosztatikus; egyenletesen mozgó = elektrosztatikus + mágneses; elektromágneses rezgés = elektrosztatikus + mágneses + hullámrezgés). Az elektron által keltett elektromágneses hullámokat valódi éterhullámoknak tekintem az elméletben, a elektrosztatikus és mágneses jelenségeket pedig éterpolarizációval próbálom magyarázni.

18. Annak kinyilvánítása, hogy csak olyan testeket tekintek elemi részecskének, amelynek nyugalmi tömege és antipárja van, tehát pl. a fotont és a többi kvázirészecskét nem.

19. Annak kinyilvánítása, hogy a hő az atomi szerkezet rezonanciafrekvenciája, és ezért terjedhet a hő - a többi elektromágneses hullámtól eltérően - három féle módon is.

20. Einstein a relativitáselméletben nem tett említést a fény szögsebességére vonatkozóan. Ebben az elméletben azt állítom, hogy a fény szögsebessége sem lehet nagyobb, mint c, és ahol ennél nagyobbra adódna, ott a fény elgörbül, és lemarad a kezdeti egyenestől. És ha fény körben forog (pl. egy gyorsan forgó lámpa, vagy tükörrel mozgatott fénysugár esetében), akkor ott két vektoriális hullámfront van, de viszont egyik front sem lehet gyorsabban mozgó, mint c.

21. Annak kinyilvánítása, hogy a természet ugyan egészekkel számol, az anyag energiahiányból adódó véges oszthatósága miatt, de a teret és a távolságot lehet és kell végtelen finomságban mérni (pl. egységnyi értékű gömbökkel kitöltött egységnyi oldalú négyzet vagy kocka oldalátlója gyök 2 irracionális szám, és a gömbökhöz mint egészekhez képest az átlóra nem kapunk egész számot).

Előző   Tartalom   Következő