ORVOSOK A FIZIKÁBAN

ORVOSOK A FIZIKÁBAN

Most egy ideig el kell hagynunk a matematikusok terepét. A ma­tematikusok, akik a legfontosabb lépéseket tették az energia fogal­mának tisztázására, majd csak generációk múlva, az 1900-as évek elején lépnek újra színre. Addig az energia fogalmána 737c25h k tisztázásá­ban az orvosok veszik át a szerepet. Furcsa, hogy nem a fizikusok vizsgálták az energia jellegét, de nem csodálkozhatunk, hiszen azon a századfordulón és később sem beszélhetünk hivatásos fizi­kusokról, ekkor még a hivatásos természettudós létezik (amikor és ahol egyáltalán létezik). Még mindig egy maroknyi tehetséges és értelmes ember, valamint néhány maroknyi, kevésbé tehetséges, de szorgalmas férfiú, többnyire nemesi származású úriember művelte a természettudományok területeit. Közben 1774-ben a Francia Tu­dományos Akadémia már kimondta, hogy nem foglalkoznak örök­mozgóval - ez lényegében annak a beismerése, hogy nem érdemes olyan sokat törődni ezzel a területtel, hiszen sok kudarc kapcsoló­dik hozzá. Ez lényegében halálos ítéletet jelentett az Orffyreus által elindított gondolatmenetre, ám amatőrök, úgynevezett "dilettán­sok" továbbra sem adják föl. Az egész XIX. század során néhányan újra próbálkoztak Orffyreushoz hasonlóan örökmozgót készíteni. Egyesek talán sikerrel is jártak, ám hitelt érdemlő bizonyíték mű­ködő szerkezetről nem maradt fönn. De térjünk vissza az energia fogalmána 737c25h k további történetére.

Az energiamegmaradás tétele, legalábbis amilyen formában a XIX. század 40-es, 50-es éveiben elfogadták, lényegében a termo­dinamikára vonatkozott, azaz a hő és a mechanika közti egyenérté­ket mondta ki. Amikor Leibniz kimondta az első megmaradási té­telét, a következőképpen fogalmazott: "A mindenség testei a min­denségben nem foglalt más testekkel nem közlekedhetnek. A mindenség eszerint oly testek rendszere, melyek más testekkel nem közlekednek, ezért ugyanaz az erő mindig változatlanul megmarad benne." Ebből a meghatározásból bármit is kiolvashatunk, ez ho­mályos, zavaros, ezért használhatatlan maradt. Ezt a homályos el­vet csiszolta később Maupertuis, Diderot. Rumford, Humphrey Davy, vagy Daniel Bernoulli, de mind csak hajszálnyival vitték előbbre az energia fogalmána 737c25h k megértését. Sokkal nagyobb lépést tett ezügyben Robert Meyer, Ludwig Colding, James Prescott Jou­le, és Herman Helmholtz.

A mai tudománytörténet abban megegyezik, hogy Julius Robert Meyer, heilbrunni orvos döntő szerepet játszott az energiamegma­radás törvényének mai, általános formájában történő kimondásá­hoz.

JULIUS ROBERT MEYER

Az első olyan orvos, aki maradandót alkotott a fizikában. Nézetét nem fogadták be könnyen, s ez is hozzájárult ahhoz, hogy kényszergyógykezelést kapott.

Életrajzírói megjegyzik, hogy gyerekkorában ő is örökmozgó­val foglalkozott, kis vízilapátkerék és archimedesi szivattyú segít­ségével próbált örökmozgót készíteni. Egész életében beteg, labilis, izgatott idegrendszerű maradt. Ez sok problémát okozott neki mind magánéletében, mind szakmai előmenetelében. Furcsa, hogy éppen egy orvos jutott el az energiamegmaradás egy bizonyos formájának felismeréséhez, és nem a kor fizikusai, akik ekkor már elsősorban az elektromágnesesség és elektrokémia jelenségeivel voltak elfog­lalva. Ebben a korban a kémia eredményei miatt a tömegmegmara­dás már belopózott a hétköznapi gondolatokba, de az anyagról még jóformán semmit nem tudtak. Meyer mint fiatal orvos holland szol­gálatba lépve egy trópusi utazásnál megfigyelte, hogy a normális körülmények között sötét színű vénás vér a trópusokon az ütőerek véréhez hasonló, élénkvörös színezetű volt. Lavoasier elméletéből indult ki, mely szerint az állat vérében a melegség az oxidáció nyo­mában jön létre, és arra gondolt, hogy a forró éghajlat alatt keve­sebb mennyiségű melegre van szükség, ezért az oxidáció mértéke kisebb, hiszen nem ad le sok hőt az emberi test a trópusokon. Gya­korlatilag egy kémiai választ adott az energiamegmaradásra, hiszen kevesebb kémiai "üzemanyag" szükséges (ma úgy mondanánk, ke­vesebb kalória) a trópusokon. Ez a felfogás a kémia, valamint a hő és a mechanikai munka közti egyenértékűség eszméjét ébreszthette föl benne. Életrajzírói azt is megemlítik, hogy a hajó kormányosa arra figyelmeztette, hogy a vihar korbácsolta tenger vize mindig melegebb, mint a nyugodt óceáné. Ezek a gondolatok 1840-ben fo­galmazódtak meg benne, akkor, amikor már gőzgépek lepték el Anglia és Németország tájait, sőt megjelentek az első gőzhajók is. Meyer úgy gondolkozott, hogy ha a kémiában az ok és az okozat közti kapcsolat mindig megmutatható, akkor a fizikában is hason­lóképpen kellene lennie.

Addig ugyanis úgy gondolták, hogy a fizikában a mozgásnak egy része súrlódás, ütközés stb. következtében nyom nélkül elvész, pedig voltak olyan kísérletek, különösen az ágyúfúrásnál, amikor látszott, hogy a súrlódással járó mozgás mindig hőfejlődéssel jár, és a mozgás energiája és a keletkezett hő valahogy kapcsolatos egymással, Meyer gondolkodása egyszerű volt: a mozgás éppoly kevéssé válhat semmivé, mint ahogy a semmiből sem keletkezhet hő. Azt is feltételezte, hogy ez általános törvényszerűség, tehát nemcsak a mechanikában, hanem az elektromosság és az élet min­den területén kapcsolatos a hő a mozgással és a munkavégzéssel. Ő ugyan még munkássága elején az energia szó helyett mindig az erőt használta, és a mozgás mértékéül nem a kinetikus energiát, ha­nem a mozgásmennyiséget, az impulzust tekintette. Mindenesetre megpróbálta ezen gondolatait összefoglalni, és Poggendorf folyó­iratához el is küldte 1841-ben. Ezt a kéziratot nem fogadta el Pog­gendorf, és csak Meyer halála után, 1881-ben Collmer segítségével látott napvilágot. Mivel Meyer fizikai, matematikai jártassága meg­lehetősen hiányos volt, hosszú időn keresztül az impulzus és a ki­netikus energia keveredett gondolataiban.

1842 júliusára tisztázódott számára a két fogalom közti kü­lönbség. Ebben az évben megnősült, viszonylag jó módban élt, és tovább folytatta az energia különböző formái, átalakulásai köré­ben a kutakodást. 1845-re alakul csak ki az energiamegmaradás mai formában is hasznos gondolata Meyerben. Ezt a dolgozatát saját költségén adta ki, tekintve, hogy senkit nem érdekelt akkor még ez a téma. nyarán újra megpróbált a francia Akadémiá­hoz fordulni, de most sem volt sikere. Ezt a dolgozatát sem fo­gadták el, majd németül újra megírta, és saját költségén újra ki­adta a Sell-féle heilbrunni nyomdában. 1848-ban jelent meg öt­száz példányban ez a munkája, melynek német címe: Beitrage zu Dinamic des Himmels.

Meyer szerencséje, hogy idő közben más emberek is hasonló mó­don kezdenek gondolkozni. 1847-ben egy másik orvos, Herrmann Helmholtz írt le hasonló gondolatokat, melyek kezdetben ugyanúgy érdektelenségbe ütköztek. Ugyanez év augusztus 23-án, a párizsi Akadémián bemutatták

JAMES PRESCOTT JOULE

(1818-1899)

Sörgyáros, amatőr kutató. A mechanikai munka és a hő egyenértékének kísérleti meghatározója.

Joule, manchesteri sörfőző és magánkutató dolgozatát. Az ő nézeteiből már egyértelműen kiderül, hogy a mec­hanikai munka hővé alakítható át. Innentől kezdve felgyorsulnak az események, és a tudományban sajnos nem ritka, eléggé csúnya prio­ritási viták is megindulnak. Joule és Meyer 1849-ben ismerték meg egymás munkáit. Teljesen más úton jutottak ugyanarra a következ­tetésre, azaz hogy a mechanikus munka mindig ugyanolyan mértékű és mennyiségű hőenergiává alakítható át.