Az idén száz éve, hogy Albert Einstein öt híres cikkével nagymértékben átalakította fizikai világképünket - már azét, aki az efféle luxust egyáltalán megengedheti magának. Az pedig, hogy pontosan ötven éve halott, még jobban megerősíti feltételezésünket: az idei év Einsteiné, az emlékezésé, a gondolkodásé.
A szerző minden efféle cikket kénytelen mintegy szabadkozással kezdeni, mivel az olvasók zöme a fizika korpuszának tanulmányozását már annak igen korai szakaszában önkényesen felfüggeszti. Sajnos abban sem lehetünk biztosak, hogy legalább Galilei és Newton gondolatai részét képeznék a közgondolkodásnak, a XIX. századi, erősen matematizált fizika pedig már biztosan kívül esik a matematikától irtózó, zsigerileg diszkalkuliás, mi több, a számolás technikáját jórészt a pénzre korlátozó laikusok látókörén. Pedig nagy kár - ahogy Einstein példája is rávilágít, érdemes figyelmet szentelni a klasszikus természettudományoknak, elvégre az úgynevezett világ némileg pontosabb megértésén kívül valami (nem mulandó) szépség és harmónia is lehet a jutalmunk.
Telik, múlik
Albert Einstein életrajza nagyjából ismert (legalábbis biztosan nem tartalmaz absztrakt kifejezéseket), a nagyközönség ennek megfelelően ha akarja, tudhatja, hogy a nagy fizikus 1879-ben született Ulmban, német zsidó családban. Egyetemi tanulmányi eredményei korántsem jogosították fel arra, hogy a XX. század egyik legnagyobb fizikai zsenijének bizonyuljon - különösen matematikaprofesszora, Minkowski döbbent meg Einstein eredményein, de ez utóbb nem tartotta vissza attól, hogy kidolgozza a speciális relativitáselmélethez rendelt speciális téridő-geometria matematikai alapjait (állítólag a mi Palágyi Menyhértünk nyomdokain). Huszonhat éves, amikor a berni szabadalmi hivatal műszaki munkatársaként öt, ma már alapvetőnek, klasszikusnak számító cikket publikál az Annalen der Physik című rangos német folyóiratban. (Ezeket nemrég, a többi, svájci éveiben keletkezett írásával együtt újra kiadták, természetesen jegyzetekkel és kommentárokkal együtt, ennek nyomán a tudományos szaknyelv változásait is figyelembe vevő kortárs fordításban olvashatók magyarul is az Akkord kiadó Einstein csodálatos éve című kötetében.) A cikkek között találunk olyat, mely a nyugvó folyadékokban szuszpendált részecskék (gondoljunk a jaffára) Brown-mozgását tárgyalja. Ott van közöttük a (Lenard-féle) fényelektromos jelenséget a fény kvantumos természetéből levezető dolgozata is - lehet, hogy meglepő, de ezért, és nem a két relativitáselméletéért kapott Nobel-díjat 1921-ben. Megtaláljuk itt Einstein doktori értekezését a molekulák méretének újfajta meghatározásáról, és végül ama két cikket (ebből a második, rövidebb darab gyakorlatilag az első, a mozgó testek elektrodinamikájáról szóló tanulmány utólagos kiegészítése, kvázi függeléke), melyben lefektette a speciális relativitáselmélet alapjait.
Einstein új rendszerében felforgatja időről és térről vallott klasszikus elképzeléseinket (például az idő pénz, a nagy térben meg szédül az ember), s új matematikai-geometriai modelljében egyetlen kitüntetett állandó marad: a fény vákuumban mért sebessége, melyet semmilyen más mozgó objektum sebessége sem érhet el, pláne nem léphet át (nem érvényes tehát a sebességek összeadódásának newtoni törvénye). Az új einsteini világképben megszűnik az abszolút idő fogalma, mi több, az idő csupán a négydimenziós téridő-kontinuum egyik, konkrét formájában imaginárius dimenziója (meg kell persze jegyezni, hogy az elmélet ezt a konkrét formáját már Minkowski, a litván származású matematikus három évvel későbbi előadása nyomán nyerte el). Az Einstein-elméletből népszerűvé vált paradoxonok (óraparadoxon, hosszméret-rövidülés) persze csak igen nagy sebességeknél jelentkeznek - mármint feltűnő módon (ez persze részünkről mind csak elméleti feltevés: az ember tragikus módon már a lényegesen kisebb sebességgel mozgó tárgyakat, mint például a pisztolygolyót sem képes szemmel követni). Magát a "relativitáselmélet" kifejezést hiába is keresnénk e korai cikkekben - ez csak néhány évvel később nyert teret a fizika és Einstein nyelvében. Mint ahogy az új, relativisztikus elektrodinamika kidolgozásában is fontos szerepet játszottak Einstein olyan kollégái, mint Max Planck vagy a francia Poincaré, akiknek meglátásai sok tekintetben megelőlegezték Einsteinéit. Régi vita ez a természettudományokban, s persze a tudománytörténetben - szinte minden teóriának vannak előfutárai, ahogy olyanok is, akik a sejtéseket és a zseniális meglátásokat letisztult, harmonikus matematikai formákba öntik. Jelen esetben inkább csodálni kell, hogy néhány zseniális elme nagy-jából egy időben és egymással együttműködve volt képes érvényesnek bizonyult válaszokat adni egy, a tudomány belső fejlődése révén a felszínre dobott problémahalmazra. Konkrétan Einstein lángelméjét jellemzi, hogy az új, Newtont látszólag detronizáló, relativisztikus mechanika megalkotása mellett, de attól korántsem függetlenül először írt tömeg és energia ekvivalenciájáról: konkrétan az E=mc2 formula következik Einstein gondolatmenetéből, ám ebben a formában, legalábbis 1905-ös cikkében, még nem szerepel nála. Később azonban mind Planck, mind maga Einstein is alkalmazza, s persze ez lesz az a képlet, melyet az egyszerű szimbólumokra fogékony publikum végérvényesen Einstein nevéhez kapcsol. Úttörő voltáról újabb bizonyítékot nyújt, hogy tőle származik a fénykvantum-hipotézis - a fény fotonelmélete már csak hab a tortán: Einstein ezen észrevételeivel mintegy megelőlegezte és megalapozta a XX. század későbbi fizikai eredményeit, a kvantumelmélet hullámmechanikai leírását vagy a magfizika - laikusok számára leginkább a honvédelmi oktatás keretében tárgyalt - világunk képét alapvetően átformáló elméleti/gyakorlati felfedezéseit.
Éteren kívül
Einstein dobta ki először a tudomány szemétdombjára a fizikában addig alapvetőnek számító éterelméletet - ha a fényt a hanghoz hasonlatos hullámként képzeljük el, múlhatatlanul szükséges egy közvetítő közeg is, melyben a fényhullám terjedhet. Miután kísérleti tapasztalatok alapján a fény vákuumban is kiválóan terjed, fel kell tételeznünk, hogy az éter nem anyagszerű anyag, fizikai tulajdonságai pedig nem mérhetőek. Ez a teória már bumfordiságával is kihívta maga ellen Einstein haragját, akit elméletalkotás közben minden másnál erősebben vezérelt a természetben már amúgy is adottnak vélt (és matematikai eszközökkel is kifejezhető) harmónia iránti erős vágy - márpedig a hagyományos, Maxwell-féle elektrodinamikát nem tartotta elég szépnek. Tudománytörténészek körében mind erősebb az a feltételezés, hogy Einsteint saját relativitáselméletei megalkotásában sokkal inkább vezérelték efféle metafizikai, kváziteológiai megfontolások, mint holmi, az éterelméletet cáfoló, bármily fontos kísérletek (a nevezetes Michelson-Morley kísérlet, mely nem tudta igazolni az éter létét, ugyanakkor bizonyította a fénysebesség állandó voltát a Föld mozgásához képest értelmezett terjedési irányától függetlenül, már 1887-ben megvalósult). Ráadásul Einstein hamarosan kidolgozta a korábbitól megkülönböztetve általánosnak nevezett relativitáselméletét, mely a maga határozottan nem euklideszi (konkrétan Riemann-féle) geometriájával rendre maga ellen fordította a közönséget. Pedig az általános relativitáselmélet semmi mást nem állít, mint hogy a fizikai leírás és annak geometriai formája el-választhatatlan egymástól, s hogy a gravitáció fizikájának leírásakor nem támaszkodhatunk az iskolában tanult euklideszi axiómákra. A súlyos testek a maguk gravitációs mezejével mintegy meggörbítik a teret: itt a kör kerületének és átmérőjének hányadosa nem p, s a háromszög szögeinek összege nem száznyolcvan fok (hanem több, esetleg kevesebb). Einstein új világmodelljei, s ezt külön hangsúlyoznunk is kell, tisztán matematikai konstrukciók, melyek persze már a maguk korában sem álltak ellentétben a kísérleti fizika eredményeivel, s azóta sem találni olyan evidenciákat, melyek cáfolnák az elképzeléseit. Más kérdés, hogy számos, a maga korában jelentős sajtóvisszhangot kiváltó, Einsteint látszólag igazoló (minimum nem cáfoló) kísérlet esetében a tényvalóságnál erősebb volt a hype - példaként említhetjük az 1919. május 27-i napfogyatkozás alkalmából Sir Arthur Eddington által lefolytatott méréseket, melyek igazolták, hogy a fény erős gravitációs tér jelenlétében az általános relativitáselméletből következően mintegy elhajlik. Kár, hogy ez nem csupán Einstein elméletéből következik, sebaj.
Régi kép, szobrok
A jeles eseményről beszámoló Times-cikkek mindenesetre elindították a csaknem hisztériává fejlődő Einstein-kultuszt, ami népszerűvé tette ugyan a Tudós figuráját, de nem tette érthetőbbé gondolatait a publikum számára. Az Einstein-recepciónak persze csak egy állomását jelenti a tömegkommunikáció sajátos interpretációja - ebben persze mindig hangsúlyosan jelennek meg az olyan tematizációs elemek (alkalmanként pozitív vagy negatív hangsúllyal), mint Einstein, a filantróp, Einstein, a lelkes cionista (más értelmezésben természetesen Einstein, a destruktív, talmudista zsidó fizika képviselője), Einstein, az atombomba atyja (anyja?), esetleg Einstein, a béke barátja. Ezek, bár sok mindent megértetnek Einstein bonyolult személyiségéből és sajátos érdeklődési köréről, mégis keveset mondanak arról, hogy például miért indítottak ellene kampányt amúgy szintén érdemdús, esetenként zseniális, de ultranacionalista (és persze fajgyűlölő) német kollégái - látszólag szintén elvi okokból. A vád Einstein ellen ez esetben a vulgármaterialista hagyományos természettudomány oldaláról érkezik: miért erőltet Einstein életidegen matematikai modelleket a természetre, ahelyett, hogy annak lelkét kutatná. Deutsche Physik, Mutter Natur, völkisch-nordisch gondolkodás az új sajátos német parafizika alapfogalmai, no és persze az éter rehabilitálása (nehogy azt higgyük, hogy az éter véglegesen kiveszett volna a fizikából: ideológiai felhangoktól mentesen, Einstein érdemeinek elismerésével és matematikai apparátusának segedelmével sokan próbálkoznak egy új éterelmélettel). Az új ideológiai diszciplína, melyet a pozsonyi születésű, magyarul kiválóan beszélő Philip Lenard (korábban termékeny és sikeres kísérleti fizikus) és a hozzá hasonlóan Nobel-díjas Johannes Stark képvisel, 1933-ban hatalomra jut. Einstein sok tudóstársával együtt menekülni kényszerül, más fizikuskollégái, meglehet, még többen inkább maradnak és tovább dolgoznak az új rezsimben(-nek), relativitás-elméleti ügyben pedig általában jónak látják, ha inkább kussolnak. (Érdekes, hogy az érett sztalinista tudománypolitika sem kedvelte Einsteint, a megrögzött idealistát, akinek gondolatai és modelljei amúgy is túl bonyolultak a proletárok számára. Jellemző módon Einsteint magyarul hosszú idő után Kádár/Hruscsov alatt adtak ki ismét.) Más fizikustársaitól elméleti különbségek választják el - a leginkább Heisenberg nevéhez kötött statisztikus, nem determinisztikus kvantummechanikát például nem tartja az anyag teljes körű leírásának, s mily meglepő, harmónia iránti vágyát sem elégíti ki (attól tartunk, így vannak ezzek korunk fizikus/kémikus hallgatói is). Élete utolsó harminc évét az egységes mezőelmélet megalkotásának szenteli - kár, hogy ezzel a problémával soha nem boldogul, ráadásul a nemzetközi fizikustársadalom teljes közönnyel figyeli küzdelmét. Csak évtizedekkel később születnek újabb kísérletek a gravitációs, elektromágneses (no és az erős meg a gyenge) kölcsönhatások egyetlen rendszerbe foglalására - mérsékelt sikerrel. Tanítványai már életében, pláne halála után sokat panaszkodtak, hogy az utókor, különös tekintettel a szakmabeliekre, érdemeihez képest méltatlanul kezeli Einstein személyét és intellektusát. (Erre az egyik legjobb példa Lánczos Kornél Einstein évtizede című könyve - szerzője angolul írta, de magyarul is olvasható immár huszonhét éve.) Ez persze erős túlzás: Einstein érdemeit s korszakalkotó matematikai-fizikai modelljeinek eredetiségét és magánvaló szépségét kevesen vonják kétség-be - arról meg nem feltétlenül az utókor tehet, hogy Einsteint saját intellektuális eredetű (amúgy igen érdekes és értékes) megfontolásai, a nemtelen politikai támadások, a folytonos hájpolás és sajtóhisztéria milyen szerepbe kényszerítették. Lehet, hogy valaki már életében szoborrá és szimbólummá változik, kérdés (Einstein esetében is kérdéses), hogy ez mennyiben akadályozza vagy gátolja a zsenit a tudomány további eredményes művelésében. Einsteinről azonban rosszat semmiképpen sem mondhatunk - amellett, hogy óriási mértékben tágította eszmei/elméleti horizontunkat, számos jeles elődjétől eltérően egy pillanatig sem hátráltatta a tudomány további fejlődését.
