Table Of Content

ALBERT EINSTEIN A SPECIÁLIS ÉS ÁLTALÁNOS RELATIVITÁS ELMÉLETE IV. KIADÁS GONDOLAT BUDAPEST 1973 A mű eredeti címe: ÜBER DIE SPEZIELLE UND DIE ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE (Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig) A jelen fordítás a könyv 1921-es kiadása alapján készült A BEVEZETŐT ÍRTA ÉS A KÖNYVET JEGYZETEKKEL ELLÁTTA: DR. NOVOBÁTZKY KÁROLY KOSSUTH-DÍJAS A KÖNYVET FORDÍTOTTA: VÁMOS FERENC A FORDÍTÁST AZ EREDETIVEL ÖSSZEVETETTE ÉS SZAKSZEMPONTBÓL ELLENŐRIZTE: KÁROLYHÁZI FRIGYES AZ UTÓSZÓKÉNT KÖZÖLT EINSTEIN-TANULMÁNYT ÍRTA: MARÓTI LAJOS © Estate of Albert Einstein © Vámos Ferenc, 1963. Hungarian translation ALBERT EINSTEIN BEVEZETÉS A jelen remek könyvecskében Einstein azt a merész szándékát valósította meg, hogy a relativitás elméletét a maga egészében érthetővé tegye azok számára is, akik nem rendelkeznek a megfelelő matematikai segélyeszközökkel. Csak aki tett már hasonló kísérletet, tudja teljes mértékben méltányolni ennek a népszerűsítő módszernek az összes nehézségeit. A képlethasználat, mint áttekinthető matematikai gyorsírás, erősen megkönnyíti a közlést. De rögtön felkérek minden olvasót, aki a mennyiségtan területén nem járatos, vessen el minden kisebbségi érzést. Ha a szóbeli közlésnek olyan mestere beszél hozzá, mint amilyen e könyv szerzője, talán még a szakember is inkább örülni fog a képletek hiányának vagy ritkaságának. Mert az eleven szó sokkal inkább késztet gondolati elmélyülésre, a vitatkozó hajlam érvényesítésére, mint a színtelen betű. Rendkívüli értéke a könyvnek, hogy a szerző oly formában és logikai egymásutánban ismerteti elméletét, amint az szellemi műhelyében az idők folyamán kialakult. Különös lélektani élvezetet jelent a könyv nyomán bepillantást nyerni egy elismert világnagyság munkamódszereibe, látni a logika és intuíció vetélkedő előretörését, látni a múlt tévedéseinek hínárjából kiemelkedő hibákat, és belső örömmel tapasztalni, mint válnak semmivé a helyes megismerés napfényében. Einstein elfogulatlanabbul és előítéletektől mentesebben tudott kérdéseket intézni a természethez, mint bárki ő előtte. Nem feszélyezte sem előítélet, sem hagyomány. E tulajdonságai képesítették arra, hogy a századok óta Newton által megalapított klasszikus fizikát, különösen a mechanikát, fundamentumaiban megrázkódtassa. Új felfogása a térről és időről, a látszólag legelemibb fizikai fogalmakról, további kihatásában a speciális és általános relativitáselmélethez vezetett, ahhoz a ragyogó alkotáshoz, amelyben a megismerés mélysége a tökéletes matematikai harmóniával párosul. Kérdéseinek új módja megkövetelte, hogy az elméletből kiküszöböltessék minden olyan kijelentés, amely nem igazolható megfigyelhető tények segítségével. A könyv a fokozatos haladás követelményének megfelelően először a speciális relativitás elméletével foglalkozik. A legfontosabb kezdeti lépés az inerciális, vagy ahogy Einstein nevezi, a Galilei-féle koordinátarendszer bevezetése. A koordináták értelmezése megkívánja, hogy Einstein előzőleg tisztázza az elvont mértani tételek valóság-értékét. Ez az oka annak, hogy mértani meggondolásokkal kezdődik a tárgyalás. Rögtön utána a szerző bevezeti a relativitás elvét, amely nem tévesztendő össze a relativitás elméletével, s amely az utóbbinak csak egyik axiómáját alkotja. Megköveteli, hogy a természettörvényeket kifejező egyenletek az összes inerciarendszerekben azonos alakúak legyenek. Tehát pl. az elektrodinamika egyenletei is, amelyek kimondják, hogy a fény minden irányban egyenlő sebességgel terjed. Úgy látszik, mintha itt bizonyos tautológia forogna fenn, hiszen Einstein a fénysebesség állandóságát külön elvként is kimondja. A magyarázat abban áll, hogy Einstein az iránytól független fénysebességet nem elméleti következményként, hanem kísérleti tapasztalatként kívánja bevezetni. Súlya ily módon tetemesen megnövekszik. Igen érdekes a 7. fejezet, amelyben a szerző mintegy önmagával vitatkozik, vajon a relativitás elve nem zárja-e ki a fénysebesség állandóságának fennállását. A Lorentz- transzformáció csattanósan kimutatja, hogy nem. A mozgó pálcák megrövidüléséről és a mozgó órák lelassulásáról szóló fejezetet bizonyos hiányérzettel olvassuk el. Nélkülözzük annak kiemelését, hogy sem a pálcákban, sem az órákban nem történik semmi objektív változás, tisztán a nyugalmi és mozgási mérőszámok különbözők. Fontos fejezete a könyv első részének a mechanika hozzáidomítása a relativitás elméletéhez. Itt adódik ki az a merőben új megállapítás, hogy minden test tömege szigorúan arányos energia-tartalmával. Ezt a törvényt tekintette Einstein a speciális relativitáselmélet legértékesebb eredményének. Érdemes megjegyezni, amit a szerző Minkowski négyes teréről mond: Minkowski geometriai általánosítása nélkül az általános relativitás elmélete talán meg sem született volna. Fizikus körökben elterjedt vélemény, hogyha nem Einstein alkotta volna meg a speciális relativitás elméletét, a sürgető tudományos szükséglet következtében – valószínűleg jóval később – más valaki fedezte volna fel. Egészen más felfogás uralkodik az általános relativitással kapcsolatban. Minél inkább tágul az időbeli távlat, annál egyöntetűbbé válik a szaktudósoknak az az álláspontja, hogy ez az elmélet a legnagyobb tudományos ingénium alkotásainak egyike. Maga Einstein – a szerénységnek valóságos megtestesítője – is úgy nyilatkozik, hogy ebben az elméletben élete legmagasabb beteljesülését látja. Elgondolásának kiindulópontja az a meggyőződés, hogy az inerciarendszerek nem játszhatnak kiváltságos szerepet a természettörvények megfogalmazásában. A fizika törvényei bármilyen gyorsuló koordinátarendszerben ugyancsak megfogalmazhatók, mégpedig úgy, hogy a megfelelő egyenletek minden ilyen rendszerben egyformák. A természettörvényeknek tehát kovariánsoknak kell lenniök minden transzformációval szemben. Első pillanatra úgy tetszik, hogy ezt a matematikával összeforrott elméletet lehetetlen közérthetően előadni. Hogy Einstein ebben a könyvben sikeresen megbirkózott a feladattal, annak a természeti adottságának köszönheti, hogy a formulákból könnyedén ki tudta hámozni az értelmi lényeget. Szinte játszva vezeti be az olvasót abba a felismerésbe, hogy az általános relativitás elméletének téridő kontinuuma nem lehet euklideszi. Elképesztő forradalmat jelent elméletének az a kijelentése, hogy az anyag jelenléte befolyásolja a tér geometriai szerkezetét. A könyv olvasása különleges élvezetet jelent mindenki számára, aki hajlandó szellemi öntevékenységgel kísérni a fejtegetéseket. A jegyzeteket gazdaságosan iktattam a szövegbe. Céljuk a nehezebben érthető részletek megvilágítása, a kissé szétfolyó fejezetek lényegének kidomborítása, és az újabb mérési módszerek, valamint eredmények közlése. Budapest, 1962, augusztus hó. Novobátzky Károly A SPECIÁLIS ÉS ÁLTALÁNOS RELATIVITÁS ELMÉLETE ELŐSZÓ Az előttünk fekvő könyvecske azokhoz szól, azoknak akar minél szabatosabb betekintést nyújtani a relativitás elméletébe, akiket ez az elmélet tudományos és filozófiai szempontból érdekel, anélkül, hogy az elméleti fizika matematikai apparátusával rendelkeznének. A könyvecske az olvasótól az érettségi vizsga anyagának ismeretét és – rövidsége ellenére – sok türelmet és akaraterőt követel. A szerző minden igyekezetével arra törekedett, hogy az alapgondolatokat a lehető legegyszerűbben és legvilágosabban adja elő, mégpedig olyan sorrendben és összefüggésben, amint a valóságban keletkeztek. A jobb érthetőség kedvéért el nem kerülhettem, hogy gyakran ismétlésekbe bocsátkozzam, anélkül, hogy az előadás eleganciájára a legkevésbé is ügyeltem volna; lelkiismeretesen ragaszkodtam a zseniális Boltzmann szabályához, amely szerint az elegancia a szabók és csizmadiák dolga. Azt hiszem, a lényegbeli nehézségek mindegyikét feltártam az olvasó előtt. Ezzel szemben az