FELIX EHRENHAFT TÖRTÉNETE

FELIX EHRENHAFT TÖRTÉNETE

Felix Ehrenhaft 1879. április 24-én született, és 1952. március 4­én halt meg. 1903-ban fejezte be tanulmányait a Bécsi Egyetemen, ahol Lang professzor tanítványaként, asszisztenseként kezdett dol­gozni. Két évvel később docenssé nevezték ki, majd 1912-ben címzetes egyetemi tanárnak.

1920-ban került a Bécsi Egyetem III. Fizikai Intézetének élére. Az anschluss idején, 1938-ban menekül­nie kellett. Csak kilenc év múlva, 1947-ben tért vissza. Majdnem ötven éven keresztül dolgozott a fizikában, minden jelentős kutatót ismert. Első tudományos munkája 1902-ben jelent meg a fémkol­loidokkal kapcsolatosan, és ő tudott először szervetlen kolloidokat finoman elosztott, igen apró méretű szervetlen golyócskákat előál­lítani. Ezeket tanulmányozta egész életében tanulmányozott: Ő vet­te észre először a gázokban a Brown-mozgást, és ezzel Einstein egyik munkájára adott kísérleti bizonyítékot. 1910-ben ezért kapta meg az Osztrák Tudományos Akadémia díját.

1918-ban fedezte fel az úgynevezett fotoforézis jelenségét, ami­re mai^-napig is csak igen hiányos, zavaros magyarázatot adnak. Az effektus abból áll, hogy ha nagy erejű fénysugárral piciny anyagré­szecskéket besugároznak, akkor ezek a részecskék vagy a fény irá­nyába, vagy azzal ellentétesen mozogni kezdenek. Ma elsősorban hőhatással magyarázzák ezt az effektust, ám valójában ez a magya­rázat nem tartható akkor, amikor fényvisszaverő részecskék bizo­nyos anyagoknál a fény irányába, mások a fénnyel ellentétes irány­ba igyekszenek mozogni, és ezek az anyagok csak kémiai tulajdon­ságaikban térnek el, fizikai tulajdonságaik gyakorlatilag azonosak. Kifejlesztett egy módszert, melly 737h71h el finoman lebegtetett, porszem­nyi milliomod centiméter nagyságrendű részecskéken (10^-17) New­ton erőt lehetett mérni. Így lehetővé vált a legkisebb elektromos töltés kimérése, ami neki sikerült először.

1909 és 1930 között ta­nulmányozta az elektrofotoforézist, és a legkisebb mérhető elektro­mos töltés értékét. Éles vita alakult ki közte és Millikan között a legkisebb elektromos töltés nagyságában. Millikan a ma ismert töl­tésértéket tartotta a legkisebbnek, Ehrenhaft ezzel szemben néha egyharmados és kétharmados elektromos töltésértékeket vélt felfe­dezni a mérései során. Igaz, hogy ezek a mérések nem voltak min­dig megismételhetőek, de néha előfordultak. Mai szemmel talán úgy nézhetnénk, hogy néhány esetben valószínűleg a valamilyen módon kiszabadult quarkok elektromos töltésének értékét tudta meghatározni. Bár a hivatalos változat szerint quarkok nem mutat­kozhatnak "csak úgy szabadon, mégis ennél a hihetetlen, nehéz és precizitást igénylő mérésnél fel-felbukkantak tört elektromos töl­tésértékek is. Millikan mérési naplójából tudjuk, hogy az ilyen nem kívánt értékeket ő egyszerűen csak törölte, míg Ehrenhaft ragasz­kodott a mérési eredményekhez.

(1981-ben piciny nióbium-göm­böcskéken szintén találtak egyharmados töltéseket.) Míg Millikan főleg vízzel és olajjal végezte kísérleteit, Ehrenhaft számos más anyagot is kipróbált, így nagyobb kísérleti tapasztalata volt külön­böző anyagokkal. Millikan és Ehrenhaft vitája a legkisebb töltésről évtizedekig tartott. Alapvetően fontos volt a fizikában a legkisebb töltés meghatározása, hiszen ennek értéke, valamint a fénysebesség értéke számos helyen előfordul. Amikor a vita kirobbant, Robert Millikan egy alig ismert chicagói professzor volt, több mint negy­ven évesen nagyon kevés publikációval. Felix Ehrenhaft, a híres Bécsi Egyetem professzora tizenegy évvel, fiatalabb volt Millikan­nél, és ekkor már egy tucat publikációja született meg.

Az elekt­rontöltéssel kapcsolatos vita, azaz az "elektroncsata 1910 tavaszán robbant ki, és mintegy húsz évig tartott. A fizikus közvélemény vé­gül is Millikan igazát fogadta el, ő kapott Nobel-díjat, és Ehrenhaft neve feledésbe merült. Pedig olyan embereket is elindított a karrier útján, mint például Teller Ede, aki önéletrajzi írásában is megemlí­ti. (Teller Edét szülei vitték Ehrenhafthoz, aki megkérdezte Teller­től, hogy tudja-e, mi az a rotáció. Mivel Teller tudta a választ, elfo­gadta diákjának. Így lett Teller Edéből fizikus.)

Az 1910-ben kirobbant vita tétje lényegében az volt, hogy el­hisszük-e, hogy az anyagszerkezet diszkrét és kvantumos, valamint az elektromos töltés is diszkrét és kvantumos. Ehrenhaft kezdetben a pontos értéket határozta meg, és azt publikálta, ám ahogy egyre finomodtak mérései, úgy tűnt, hogy kisebb töltések is előfordulnak, és inkább hajlott a machista vonal irányába, akik kétségeiket han­goztatták az anyag atomos szerkezetével kapcsolatban. Kétségte­len, hogy rendkívül nehéz mérési feladat hárult a vitázó felekre, hi­szen igen piciny erőket kellett pontosan megmérni. Ehrenhaft azt állította, hogy néha harmados töltés, valamint feles, ötödös is léte­zik, majd százados töltést is talált. Nehéz volt a mérési hibát a mé­rési eredménytől pontosan elkülöníteni, és Ehrenhaft a pontos érté­kekhez ragaszkodott. A vitát gyakorlatilag Millikan Nobel-díja döntötte el 1927-ben, de ekkor sem bízott mindenki abban, hogy megnyugtatóan tisztázták az összes kérdést. Gyakorlatilag itt is népszavazás vetett véget a fizikusok körében ennek a vitának, hi­szen a mérési módszerek ebben a tekintetben ma sem finomabbak, mint akkor voltak. Ehrenhaftot veresége azonban végleg háttérbe szorította, másik nagy felfedezésével, a mágneses monopólussal egyetemben.

VII/2. ábra: Ehrenhaft néhány kísérleti eredményének fényképe. A megvi­lágított fémcsöppek bonyolult pályákon mozognak, de ez hőhatással nem magyarázható.

Ehrenhaft ugyanis azt a jelenséget vette észre, hogy ha piciny ferromágneses gömböcskéket fénnyel besugároz - lehet ez látható UV vagy röntgensugárzás akkor néhány esetben homogén mágneses térbe helyezve a részecskéket északi, néha pedig déli mágneses monopólusként viselkedtek. Mivel homogén mágneses térben viselkedtek monopólusként, kizárhatjuk azt a magyarázatot, hogy a ferromágneses anyagcsöppecskék azért mozogtak a mágne­ses térben, mivel piciny iránytűként hatott rájuk a külső tér. Ez csak inhomogén mágneses terekre igaz, homogén mágneses terek esetén csak elfordulnak, és nem mozdulnak el a dipólusok.

Az 1930-as évektől kezdve Ehrenhaft és munkatársai több mint száz cikkben számoltak be mágneses monopólussal végzett kísérleti eredménye­ikről. Ehrenhaft folytatta ezt a munkát akkor is, amikor száműzetés­ben Angliában, majd az Egyesült Államokban dolgozott a háború alatt. Valószínűleg azonban azért nem kapott megfelelő figyelmet, mivel vesztesként került ki a Millikannel folytatott vitából. A hely­zetet tovább rontotta az a tény, hogy néha Ehrenhaft olyan állítá­sokkal is előhozakodott, amelyeket később vissza kellett vonnia, vagy nem állták ki az ismételt mérések próbáit.

Az általa felfedezett jelenség igen érdekes és szokatlan tulajdon­ságokat mutatott: a homogén térben mozgó részecskék nem mindig egyenes vonalú pálya mentén mozogtak, hanem néha a spirál, néha pedig kettős spirál pályán. Ezt ma sem tudjuk magyarázni jelenlegi fizikai ismereteinkkel. Csak akkor lehet ezeket a trajektóriákat ér­telmezni, ha a most ismert Lorentz-erőn felül még új mezőket és további Lorentz-típusú erőket vezetünk be. Ehhez viszont az elekt­rodinamika kiterjesztése szükséges. (Az erről szóló fejtegetést lásd a "Bevezetés a tértechnológiába" 2. kötetében, a IV. fejezetben.)

Volt egy másik gond is az Ehrenhaft-féle mérésekkel: nevezete­sen az elméletileg megjósolt mágneses töltés helyett a kísérletek­ben sokkal kisebb töltés értékek adódtak. Ezért az elméleti embe­rek nem örültek ennek a gyakorlati értéknek, mondván, hogy nem ezt az értéket várták. Ehrenhaft és kis számú követője hiába publi­kált rangos folyóiratokban (akkor még ezt megtehették), halálával egy csapásra megszakadt ez a munka. Évtizedekkel később az orosz V. F. Mikhailov és felesége újították föl ezt a kísérleti mun­kát, és jóval korszerűbb körülmények között sikerült megismételni Ehrenhaft eredményeinek jelentős részét, azaz bizonyítani tudták, hogy valóban lehet mágneses monopólusokat létrehozni. Mind északi, mind déli mágneses monopólusokat tudtak kelteni, úgy, hogy vagy vörös vagy kék lézerfénnyel besugároztak piciny ferro­mágneses részecskéket. Ám hiába közölték eredményeiket fél tucat cikkben, nem figyelt oda a tudományos világ, és Mikhailov otthon, konyhaasztalon volt kénytelen folytatni kísérleteit. (Utolsó levelé­ben azt írta nekem, hogy a villanyszámláját sem tudja már kifizet­ni.) Így hiába mérte hát Mihailov nagyon pontosan és megbízható­an, ez az ügy, a mágneses monopólusok kísérleti kimutatásának az ügye már az 1940-es, 1950-es években eleve elbukott. Segített vol­na, ha a kor egyik ismert fizikusa, P. A. M. Dirac (aki 1931-ben megjósolta, hogy kellene mágneses

monopólusnak léteznie) foglal­kozott volna a kísérleti eredmények analízisével. Dirac azonban egy mellékmondattal elintézte a saját elméletének ellentmondó kí­sérleti eredményeket. Egy előadásában erről így szólt: "Most nem akarok beszélni Ehren­haft kísérleti munkáiról. Sosem vizsgáltam meg ezt közelről, és kétlem, hogy érdemes lenne ezt valaha is megtennem . Ez tehát nyilvánvalóan rosszindulatot és előíté­letet tükröz. A Milli­kannel vívott elvesztett küzdelem után Ehren­haft cikkei néha olyan előszóval jelentek meg, mint a következő: "Míg szem előtt kell tartani, hogy Ehrenhaft pro­fesszor konklúziói a kí­sérleti eredményeivel kapcsola-tosan igencsak vitatottak, a kísérleti eredmények maguk több fontos kutató fi­gyelmét fölkeltették Az ilyen szerkesztői előzetes kom-mentárok már figyelmez-tetik a kutatókat, hogy vigyá­zat, innen jobb lesz odébbállni, hiszen a téma vitatott, bizonytalan, könnyen elvesztheti valaki az úgynevezett tekintélyét, ha vitatott ügyek mellett foglal állást.

Ehrenhaft vitastílusáról is szólni kell. Néhány visszaemlékezés szerint Ehrenhaft a kísérleteivel kifejezetten bosszantani, idegesí­teni akarta a kollegáit, akik jobbnak látták, ha az általuk is megta­pasztalt jelenségeket inkább elfelejtik, mert magyarázatot nem tud­tak rá adni. Így emlékszik erre vissza Paul Fayerbrent nevű kutató:

"Amikor diák voltam Bécsben, az 1940-es évek végén három olyan fizikus volt, akik a publikum szemében híresek voltak: Carl Przib­ran, Felix Ehrenhaft és Hans Thirring. Przibran kísérleti kutató volt, Thomson tanítványa, akit gyakran nagy tisztelettel említett. A tudományfilozófusok úgy ismerik őt, mint a Schrödinger, Lorentz, Planck és Einstein közti, a hullámmechanikáról szóló levelezés ki­adóját. Hans Przibrannak, a biológusnak volt a testvére, és úgy gondolom, hogy a neurofiziológus Carl Przibrannak a nagybátyja. Általában halkan beszélt, és kis egyenleteket írt a táblára. Néha az előadásait kiabálás, nevetés és dübörgés szakította meg a hallgató­ság soraiból, ezek Ehrenhaft diákjai voltak. Ehrenhaft az elméleti és kísérleti fizika professzora volt Bécsben.

Amikor a nácik bejöt­tek, ő elmenekült, csak 1947-ben tért vissza. Addigra azonban a fi­zikusok őt sarlatánnak nézték. Kísérleti bizonyítékokat talált és ál­landóan mutatott a szubelektronok, mágneses monopólusok és magnetolízis létére, és az volt a nézete, hogy az inerciális pálya spirál és nem geodéziai vonal. Az elmélettel kapcsolatban a nézetei azonosak voltak Lénárddal és Starkkal, az utóbbit gyakran he­lyeslőleg említette. Gyakran fölszólított minket, hogy kritizáljuk meg, és nevetett, amikor észrevette, hogy mi mennyire erősen hittünk például a Maxwell-egyenletekben anélkül, hogy kiszámí­tottunk és kipróbáltunk volna egy-egy effektust.

Egyszer, amikor Albachban egy nyári iskolát szerveztünk, egy kis farmon felállí­totta egyszerű kísérleteit, és mindenkit meghívott, hogy nézze meg ezeket. Leon Rosenfeld is ott volt, és Mauris Price, akik az ő generációjának legjobb fizikusai közé tartoznak. Bementek meg­nézni a kísérleteit, és amikor újra megjelentek előttünk, úgy néz­tek ki, mintha valami nagyon obszcén dolgot láttak volna. Csak annyit tudtak kinyögni, hogy amit láttak, az valószínűleg egy ef­fektus volt. Ezek után Ehrenhaft előadása következett. Rosenfeld és Price az első sorban ültek.

Amikor Ehrenhaft elmondta a kí­sérleti összeállítását, akkor odament hozzájuk és megkérdezte: »Hát mit mondhatnak nekünk ezek az okos, elméleti emberek? Semmit se tudnak mondani. Csendben kell maradniuk. Ülve kell maradniuk.« És valóban, Rosenfeld és Price, akik annyira elegán­san, szabatosan tudták magukat kifejezni más alkalmakkor, egy szót se szóltak. Ehrenhaft tényleg nem volt benne a tudomány fő áramában, azonban elgondolkodtatott minket -jobban, mint bár­melyik elfogadott, fővonalbeli tudós bármikor, előtte és utána."

Azt hiszem, itt tapintunk rá a lényegre. Ehrenhaft tudta, hogy a kor teoretikusai nem tudják magyarázni a megmutatott, kimérhető, demonstrálható jelenségeket és lenézte őket. A kor teoretikusai vi­szont utálták, hogy felsültek a magyarázataikkal. Jóval könnyebb volt Ehrenhaftot sarlatánnak kikiáltani, minthogy magyarázatot ta­láljanak a mágneses monopólus körüli furcsa jelenségekre. Ehren­haft két hibát is vétett: egyrészt a hallgatóság előtt nevetségessé tet­te az elméleti embereket, másrészt gondolkodásra próbálta őket bírni, és mindegyikért haragudni szoktak az emberek. A harag eredménye az lett, hogy inkább elfelejtették, kiközösítették őt, ahe­lyett, hogy fölvették volna a kesztyűt.

Így aztán nemcsak az energia, az impulzus, az impulzusnyoma­ték, az atommag struktúrája, a fúzió mechanizmusa, hanem az elektromos és mágneses töltés, valamint az elektrodinamikai jelen­ségek megértése, általánosítása, kiterjesztése, új típusú elektromág­neses mezők fölfedezése maradt meg a fizika adósságlistáján. Ám ez a lista hosszabb, hiszen ide tartozik a tér és idő struktúrájáról al­kotott fogalmaink egy része is. Ezekre a hiányosságokra pontosan a biológiában, az életben, az úgynevezett "parajelenségek" során megtapasztalt effektusok mutatnak rá, de ezeket is könnyebb volt kitiltani a tudomány főáramvonalából, mint megmagyarázni. Az azonban, hogy ilyen sorozatosan ki lehet tiltani, meg lehet tiltani effektusokat, meg lehet semmisíteni gépeket, találmányokat, és azokról még csak beszélni sem szabad, valamit mutat a természet­tudomány mai állapotáról. Valami tervszerűen ismétlődő oknak lenni kell, ami mindig kudarcra ítéli ezeket a kezdeményezéseket. Ezt próbáljuk körbejárni a következő, a VIII. fejezetben.

Irodalom:

Frank Close: Too hot to handle. The race for cold fusion. Penguin Books, 1992.

[2] John R. Huizenga: Cold fusion. The Scientific Fiasco of the Century. Univ of Rochester Press, 1992.

Eugen F. Mallove: Fire from Ice. Wiley Science Editions. 1991.

[4] M. H. Miles, B. F. Bush, K. B, Johnson: Anomalous effects in Deuterated Systems. Research Report NAWCWPNS8302.

E. Storms: How to produce the Pons-Fleischmann effect. Fusion Technology, Vol 29, March 1996, pp 261-268.

Vajda János: Az energia tétel sérülése hullámterekben. Kornétás, Bu­dapest, 1998.