Cím: Hogyan ismerkedtem meg a kísérleti fizikával
Szerző(k):  Nagy Dénes Lajos 
Füzet: 1993/december, 489 - 491. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb írások

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Abban az időben, amikor középiskolába jártam (1958 és 1962 között), a gimnáziumi fizika órákon nem sokat lehetett megsejteni abból, mi is a kísérleti fizika. Úgy tűnt, a fizika afféle ,,alkalmazott matematika'', és a kísérletezésre tulajdonképpen csak butaságunk miatt kényszerülünk. Ha pedig rákényszerülünk, akkor a technika nyers erejével végül is a természettől minden kérdésünkre kicsikarhatjuk a választ. Hogy a kísérleti fizika valami egészen más, és ennél sokkal több, azt két helyen tanultam meg: a KöMaL kísérleti pályázataiban, és mindenekelőtt az Eötvös Loránd Fizikai Társulat Ifjúsági Fizikai Körében (IFK).

 
 

A KöMaL 1959 szeptemberében újra indított Fizika Rovat első számában egy cikk jelent meg a hajlításról Vermes Miklós tollából, és ehhez kapcsolódóan egy kísérleti pályázat is kiírásra került ugyanebben a témában. Engem a kísérleti pályázatok egy ideig nem érdekeltek, de 1960 áprilisában megjelent egy pályázat folyadékok törésmutatójának mérésére. Már a kiírásban két módszert javasoltak. Az egyik: töltsünk párhuzamos falú üveglapokkal határolt kádba folyadékot, és gombostűvel kövessük a fénysugár útját. A másik: töltsük a folyadékot vízszintesen elhelyezett üvegbe, és mérjük meg a fölé helyezett izzólámpa képtávolságát. Az első módszert nem találtam érdekesnek, hiszen az csak a definíció gépies alkalmazása lett volna. A második módszer viszont nagyon izgalmasnak tűnt. Hogy jön ide egyáltalán a törésmutató? Utánanéztem (másodikos voltam, elsőben akkoriban nem volt fizika, tehát optikát csak az általános iskolában tanultam), és ezután két hónapon át szinte minden este csak a méréssel foglalkoztam. Meglepetéssel tapasztaltam, hogy ezzel az eljárással kis folyadékmennyiségek törésmutatóját is milyen nagy pontossággal lehet meghatározni. A mérés szépségének (no meg a 100 forintos jutalomnak) a hatására aztán még több más kísérleti pályázatban is részt vettem, amelyek sokkal közelebb hoztak az igazi kísérletezéshez, mint a legszebb demonstráció.
Pedig ilyenben is volt részünk, főleg a havonta egyszer, szombat délután 4 órakor az egyetem fizikai intézetének Puskin utcai nagy előadótermében tartott középiskolai fizikai délutánokon. Egy alkalommal, 1960. október 22-én hiába mentünk a D épülethez; a Trefort-kertet lezárták, mert egy október 23-i megmozdulástól tartottak. Csak egy papír hirdette a kapun, hogy az előadásra a szomszédos Trefort utcában, a gimnáziumban kerül sor. Ha jól emlékszem, ez volt az az előadás, amely után Kunfalvi tanár úr ott tartotta azokat, akik a KöMaL előző évi pontversenyén jó helyezést értek el. Ott alakult meg ‐ a Bolyai Társulatban akkor már régóta működő Ifjúsági Matematikai Kör mintájára ‐ az IFK. Az ülések kezdetben péntek, majd szerda délutánonként voltak a Szabadság téren, a társulat előadótermében.
Az IFK kezdettől fogva önképzőkör jellegű volt. Főleg feladatmegoldások voltak napirenden, de időnként egy-egy előadásra is sor került. A kör munkáját az első évben Mezei Ferenc, akkor első éves fizikus hallgató vezette; Kunfalvi tanár úr pedig legtöbbször a hallgatóság soraiból figyelte, és igyekezett minél kevesebbet közbeszólni. A feladatok és az előadások kiválasztása nagyrészt a kör vezetőjére és titkárára hárult. A titkár végezte a meghívók borítékolását, a borítékok megcímzését, és más hasonló feladatokat is ellátott. Az IFK első titkára Náray-Szabó Gábor volt. Tőle vettük át ezt a munkát egy év múlva Szidarovszky Ágnessel, majd amikor ismét egy évvel később mi is érettségiztünk, Földeáki Mária, Major János és Simon István lettek a kör titkárai.
A titkár persze nem mindig talált előadót, így aztán jobb híján gyakran saját magát kérte meg, hogy tartson előadást a kör legközelebbi ülésén. Azt hiszem, így kerültem én is sorra valamikor 1961 őszén. Mivel egy kísérleti pályázat kapcsán (oldatok elektromos ellenállásának függése a töménységtől) egy jó fél évvel korábban beleolvastam néhány egyetemi tankönyvbe ‐ természetesen anélkül, hogy az összefüggéseket igazán megértettem volna ‐ azt is megtanultam, hogyan lehet a fémek szabadelektron-modelljében ,,levezetni'' az Ohm-törvényt. Meg azt is, hogy vannak olyan rendszerek, amelyekre ezt nem lehet megtenni, tehát amelyeknél a feszültség nem is arányos az áramerősséggel. Tehát az Ohm-törvény nem is igaz! Úgy éreztem, ,,felfedezésemet'' meg kell osztanom a kör többi tagjával, ezért előadásom címe ,,Igaz-e Ohm törvénye?'' volt.
 
 

Meg voltam győződve róla, hogy kitűnő előadást tartok. Igaz, egy kissé zavart a leghátsó sorban egy számomra ismeretlen fiatal úr, aki azonban az egész előadás alatt egyetlen szót sem szólt. Egészen a végéig. Akkor viszont felállt, bemutatkozott, mondván, hogy őt Kunfalvi tanár úr kérte meg, hogy a kört mostantól fogva patronálja. Gaál István volt, akkor 25 éves. Ízekre szedte az előadásomat. Mi az, hogy ,,igaz-e egy törvény''? Mi az, hogy egy ,,fizikai törvényt levezetni''? Egy fizikai törvénynek van érvényességi területe és van pontossága. Tudom-e egyáltalán, hogy mi a különbség a matematika és a fizika módszere között? Hallottam-e már a dedukcióról és az indukcióról? Lehet-e, kell-e bizonyítani a matematika axiómáit? Hát a fizikáéit? Azokat bizony kell. Mégpedig kísérlettel, vagyis indukcióval. A fizikában csak ezután jön a dedukció.
Csak arra emlékszem, hogy borzasztó dühös voltam, amiért ez az ember tönkretette az előadásomat, mégpedig olyan szöveggel, amelyet nem is nagyon értek. A következő év során azonban megértettem és velem együtt mindazok, akik az 1961/62-es tanévben részt vettek az IFK munkájában. Gaál Pista ugyanis a következő alkalommal egy kis barna könyvvel a kezében jelent meg. Mach mechanikája volt, németül (Die Mechanik in ihrer Entwicklung, historisch-kritisch dargestellt).* Az év során ennek a ragyogó könyvnek a segítségével dolgoztuk fel a mechanikát. Mégpedig úgy, hogy Galilei, Huygens, Kepler stb. kísérletei és megfigyelései alapján, az indukció módszerével úgy április körül eljutottunk a Newton-axiómákig. Az utolsó egy-két előadáson azután Pista levezette a Newton-egyenletekből az energia- és az impulzusmegmaradás tételeit. Természetesen differenciál- és integrálszámítás nélkül.
Ekkor értettem meg, hogy mi a kísérleti fizika igazi szerepe. És azt is ekkor értettem meg, hogy a jó kísérlethez legalább annyi ötlet kell, mint egy jó matematikai bizonyításhoz. Amikor Pista feltette a kérdést: Hogyan bizonyítanátok be, hogy egy ólomgolyó és egy tollpihe egyformán esnek? ‐ egymás szavába vágva válaszoltuk: veszünk egy hosszú üvegcsövet, kiszivattyúzzuk belőle a levegőt, ... ‐ hát Torricelli nem így csinálta, mondta Pista. Ő vett egy kémcsövet, beletett egy ólomgolyót, majd arra egy tollpihét, és az egészet elejtette. És a tollpihe nem jött ki a kémcsőből. A következő néhány évben, amikor már mint egyetemista jártam vissza az IFK-ba, Pista először a fizika perdöntő kísérleteit dolgozta fel Ramsauer könyve alapján, majd az elektrodinamikát a mechanikához hasonló módon ‐ ezt már saját jegyzeteiből. Itt a Cavendish-kísérlet jelentett a Torricelli-féle szabadesés-kísérlethez hasonló élményt. Később Major Jánossal és Tichy Gézával megpróbáltuk Gaál Pista kurzusait megismételni, de ezek az előadások már valamiért nem voltak olyan sikeresek, mint az eredetiek. Talán Jánossy Lajos egy-két egyetemi előadását és Simonyi Károly csodálatos fizikatörténetét leszámítva azóta sem igen volt alkalmam olyan előadásokat hallani vagy olyan könyveket olvasni, amelyekből hasonló tisztasággal lehetett volna megérteni a kísérleti fizika lényegét, mint az IFK 1961 és 1964 közötti kurzusaiból.
 Nagy Dénes Lajos

*A mechanika és fejlődése, történelmi‐kritikai bemutatásban