Szabó Gábor

Milyen messzire esett Newton almája? - A fizikai gondolkodás és a természettudományok

IV. Mérés a fizikában

Amint azt a bevezetőben említettük, modellünk megalkotása után a levonható következtetéseket kísérletileg kell ellenőrizni. Ezt természetesen azt is jelenti, hogy a mérési módszerek pontossága meghatározza a modellek ellenőrizhetőségét, és ezen keresztül a tudomány fejlettségi szintjét. Sőt a méréstechnika csúcsteljesítményei gyakran újabb elméletek kiindulópontjává válhatnak. Erről a témáról beszélve nem hagyhatjuk említés nélkül Eötvös Loránd (15. ábra) kísérleteit. Eötvös az általa kifejlesztett torziós ingával (16. ábra) a 19. és 20. század fordulóján munkatársaival azt a kérdést vizsgálta, hogy a súly és tehetetlen tömeg hányadosa függ-e a testek anyagi minőségétől. A mérés alapötlete az volt, hogy amennyiben ez így lenne, a nehézségi gyorsulás irányának is függenie kellene az anyagi minőségtől. A feladat tehát "csupán" annyi, hogy kellő pontossággal meg kell határoznunk a nehézségi gyorsulás irányát különböző testekre. Eötvös és munkatársai több évtized munkájával kimutatták, hogy a kérdéses függés - ha egyáltalán létezik - nem lehet nagyobb, mint néhányszor 10^-9. Ezt a metrológiai csúcsteljesítményt akkor tudjuk igazán értékelni, ha meggondoljuk, hogy ehhez arra volt szükség, hogy a nehézségi gyorsulás irányát 10^-11 radián pontossággal határozzák meg. (Ekkora szög alatt látszana a Földről nézve a Holdon egy kb. 3 mm átmérőjű korong, vagy ha valaki a földi méretekben jobban tud tájékozódni: ilyen szög alatt látszik egy szőke hajszál Moszkvában, Budapestről nézve.) Ez a mérés a tudomány fejlődésére igen nagy hatással volt, miután megadta a döntő lökést Einsteinnek arra, hogy kidolgozza az általános relativitáselméletet.

15. ábra

16. ábra