|
II. A FIZIKA HELYZETE A 19. SZÁZAD VÉGÉN
|
| bet | 3/11 | | Sana | 24.03.2017 | | Hajmi | 67.5 Kb. | | #2099 |
II. A FIZIKA HELYZETE A 19. SZÁZAD VÉGÉN
A 19. század vége felé úgy tűnt, hogy a fizika nagy kérdéseire a tudomány megnyugtató választ adott. A testek mozgását a Newton által megalapozott, ún. klasszikus mechanika a megfigyelésekkel egybehangzóan írta le. Példaként meg lehet említeni, hogy az általános tömegvonzás ugyancsak tőle származó erőtörvényének alapján a mozgástörvények matematikai egyenleteiből bámulatos eleganciával lehetett a bolygók mozgását elméletileg tárgyalni. Két-három soros levezetéssel kiadódnak a csillagászati megfigyelésekből korábban már ismert Kepler-törvények, és az is, hogy ezek érvényességi határa meddig terjed. A harmadik Kepler-törvény ugyanis pontosításra szorul.
A mintegy kétszáz évig egyeduralkodó mechanika mellé a 19. század közepén felsorakozott az elektromos és a mágneses jelenségeket, valamint az optikát egységes keretbe foglaló, Maxwell által kidolgozott elektrodinamika, amely igen széles jelenségkört bámulatos pontossággal ír le a tapasztalattal megegyezően.
Ezek az elméletek determinisztikusak voltak abban az értelemben, hogy ha a vizsgált fizikai rendszer kezdeti állapotát ismerjük, és azt is tudjuk, hogy a környezete milyen erőhatással van rá, akkor a mozgástörvényt kifejező matematikai egyenlet megoldásával az állapotot bármely későbbi időre kiszámíthatjuk. Ilyen tudományos teljesítményre ezt megelőzően nem volt példa az emberiség kultúrtörténetében. Ezzel függ össze, hogy a kor legkiválóbb matematikusai is elméleti mechanikai problémákkal kezdtek foglalkozni. Sőt, a mechanikának ez a nagyszerű teljesítménye a filozófiában is követőkre talált.
Visszatérve a század fizikájához, megemlítem, hogy ismerték már az energia megmaradásának általános tételét, valamint a hőtan első két fő tételét, amelyek a termodinamikai folyamatok fenomenológiai leírását tették lehetővé. A fizikai megismerésnek Galileivel és Newtonnal kezdődött csodálatos folyamata kiépítette az ún. klasszikus fizikát, amelyről úgy tűnt, hogy az élettelen természet jelenségeit nemcsak leírni tudja, de megmagyarázni is. A fizika gránit alapokon álló épülete a befejezett mű jellegét mutatta. Lord Kelvin ezt úgy jellemezte, hogy "csak néhány felhőcske árnyékolja be a fizika tiszta kék egét".
A korral foglalkozó fizikai előadásokban gyakran emlegetjük Philipp von Jolly német fizika professzort, aki a hozzá tanácsért forduló fiatal Plancknak azt mondta, hogy a fizikában már nem sok kutatni való akad, nem érdemes erre adni a fejét. Volt még ugyan néhány jelenség, amelynek értelmezése hiányzott a klasszikus fizika épületének a teljes befejezéséhez, de abban senki nem kételkedett, hogy ezek hamar megoldódnak és megerősítik az elmélet megingathatatlannak tűnő teljességét. Ilyen megoldatlan probléma volt például a gázatomok vonalas színképe, a fényelektromos jelenség, a szilárd anyagok fajhőjének csökkenése a hőmérsékleti zérusponthoz közeledve. (Fajhő alatt azt a hőmennyiséget értjük, amely valamely anyag egy grammjának a hőmérsékletét egy fokkal megemeli.) A legnagyobb tudományos érdeklődést azonban a hőmérsékleti sugárzás energiájának a rezgésszámtól (vagy másként kifejezve, a hullámhossztól) és a hőmérséklettől való függése váltotta ki. Ez a függés a mérések tanúsága szerint ellentétben állt a Maxwell-elmélet és a termodinamika alapján számított kifejezéssel.
Az említett problémák nem tűntek olyan súlyosaknak, hogy bárki is arra gondolt volna, hogy ezekkel a klasszikus fizika nem tud megbirkózni. Később azonban kiderült, hogy ezek a fizika 20. századi forradalmának a csíráit rejtik magukban.
|
| |
