EÖTVÖS GRAVITÁCIÓS VIZSGÁLATOKHOZ VEZETŐ ÚTJA

Körmendi Alpár
Tihanyi Geofizikai Obszervatórium

Eötvös Lorándról könyvek és tanulmányok tucatjai jelentek meg a halála óta eltelt csaknem nyolcvan évben, alapvetően újat írni lehetetlen. Azonban a "kerek évfordulók" jó alkalmat adnak, hogy az ismereteket kicsit felfrissítsük önmagunk számára is, népszerűsítő céllal is.

A szerző mintegy véletlenül, munkaköre miatt, került kapcsolatba az Eötvös-hagyatékkal, Eötvös Loránd munkásságával, ami felkeltette érdeklődését. Régóta foglalkoztatta a kérdés: miért éppen a gravitáció? Ez valószínűleg közismert volt abban a körben, azaz az Akadémián, ahol Eötvös beszámolói elhangzottak, ezért nem jegyezték fel. A pontos feljegyzések ismeretének hiányában megpróbáljuk a választ az utalásokból, mintegy a sorok között olvasva, vagy egyéb tudománytörténeti adatokból kikövetkeztetni. A következő hipotézist egy alapos levéltári kutatás egyszer valószínűleg igazolni fogja (vagy esetleg megállapítja, hogy a szerző rossz legendát képzelt).

A gravitációhoz vezető út

Eötvös Loránd a történelem és a fizika vonatkozásában egyaránt nagy változások és nagy vállalkozások korában élt, amelyek nyilvánvalóan formálták az ő életét - hogy azután ő is formálhassa a tudomány, az oktatás alakulását. Nem merülhetünk itt a többnyire ismert részletekbe. Egyetlen kölcsönhatást említünk, amely döntő szerepet játszott Loránd életének alakulásában: kapcsolatát az Akadémiával. Loránd apja, Eötvös József munkásságán keresztül gyerekkorától kapcsolatban volt a hazai tudományos élettel, akadémikusokkal, tágabb értelemben az Akadémiával. Különleges helyzete és tehetsége különleges pálya befutását tette lehetővé számára. Ha életének mérföldköveit nem dátumok, hanem életkora szerint állítjuk sorba, az alábbiakat látjuk:

életkor	események
23	egyetemi magántanár
24	egyetemi rendes tanár
25	akadémiai levelező tag
35	akadémiai rendes tag
41	az akadémia elnöke
43	az egyetem rektora
46	miniszter
47	újra tanít
57	visszavonul a közélettől az "ingákhoz".

Ne feledjük, hogy a Magyar Tudományos Akadémia története és szerepe lényegesen eltért nagyhírű európai elődeitől. Alapításakor,1825-ben, Széchenyi azt a célt tűzte ki, hogy létével és munkásságával biztosítsa a magyar nyelv fennmaradását. Ennek a szerepnek az átalakulása, nyitás általában a tudományok irányába, éppen arra az időszakra esik, amikor Eötvös Loránd aktív szelepet játszott az Akadémia életében.

A szerző feltételezése szerint az Internationale Erdmessung (Nemzetközi Földmérés) programja volt, amely Eötvös és a gravitáció közötti kapcsolatot közvetve elindította. A programot pedig az Akadémia közvetítette. Azt biztosan tudjuk, hogy jóval később,1906-ban az Internationale Erdmessung "vezérkarának" állásfoglalása indította hódító útjára az Eötvös-ingát. A szavak jelentése változik, földméréssel ma legfeljebb akkor van dolgunk, ha a telkünk sarkait akarjuk kitűzetni. A geodéták azonban ennél sokkal többel foglalkoznak és foglalkoztak 120 évvel ezelőtt is. Akkor még a matematikus, fizikus, geofizikus, csillagász vagy geodéta foglalatossága itt-ott átfedte egymást. Jó példa erre Bessel, akit talán mindegyik felsorolt tudományág magáénak vall. Az Internationale Erdmessung 1885-től (és elődje, a Mitteleuropäische Gradmessung 1862-1885 között) nem térképekkel és határkitűzésekkel foglalkozott. Célja hármas vonatkoztatási rendszer létrehozása, tökéletesítése volt:

1) egy geodéziai vonatkozási rendszeré, amelynek origója a Föld középpontja, tengelyeit az állócsillagokhoz viszonyítva rögzítik; 2) egy gravitációs vonatkoztatási rendszer létrehozása, 3) a geoid meghatározása.

Eötvös Loránd természettani tanszékre való kinevezése,1896. február.

Mint minden nemzetközi program, az Internationale Erdmessung is bizonyos szabványosításra törekedett a mérésekben, és az eredményeket rendszeres időközökben konferenciákon vitatták meg. Erre annál is inkább szükség volt, mert az Eötvös-inga nemzetközi szintű ismertsége, azaz 1906 előtt, a geodéziai-asztronómiai módszerekkel végzett kutatások szükségszerűen túlnyúltak az egymással nemegyszer háborúban álló országok határain.

Ebben az időszakban terjedtek el a reverzibilis ingák a gravitáció mérésére, módszerek az úgynevezett függővonal-elhajlás vagy a gravitációs tér görbületének meghatározására.

Az Internationale Erdmessung által kitűzött feladatok közé tartozott a görbület, függővonal-elhajlás mérése Európa sok pontján. A görbület, függővonal-elhajlás olyan kulcsszavak, amelyeket Eötvös alapvető dolgozataiban is olvashatunk.

Bécs és Potsdam volt az a két központ, ahol a munkát felváltva irányították. Mondhattuk volna, hogy Osztrák-Magyar Monarchia és Német Birodalom, amely a korabeli magyar közfelfogásnak megfelelően egyben a civilizált világot jelentette. Az Internationale Erdmessung programjában való részvétel nem lehetett vita tárgya a Magyar Tudományos Akadémián, különösen akkor, ha tekintetbe vesszük: korábban a vezető szerep Bécsé volt a szervezetben. Ehhez a munkához az Akadémia alkalmas embert keresett és talált: egy fiatal tudóst, Eötvös Lorándot. Így indult, így indulhatott az Eötvös-inga története valamikor 1886 táján. A történet nem valami gyors "siker-sztori", az első tudományos siker csak húsz év múlva, 1906-ban következett be.

A sikert hozó 1906. év

Eötvös Loránd 1896-ban számolt be írásban, viszonylag részletesen a tízéves kutatásról.

A "Vizsgálatok a gravitáció és mágnesség köréből" című tanulmányban leírta a módszert, az eszközöket és az alapvető eredményeket, amelyek későbbi hírnevét megalapozták. Az "Eötvös-ingát" és a mérési eredményeket bemutatta az 1900-ban Párizsban rendezett világkiállításon. Mindennek semmi visszhangja nem volt a tudományos világban, de ez nem szegte kedvét Eötvösnek. 1901-ben Eötvös Lorándnak volt két darab egyforma, úgynevezett egyszerű horizontális variométere, azaz "Eötvös-ingája". Bár ezek sokkal fejlettebbek voltak az "őspéldánynál", de így is rendkívül időigényes volt a mérés: gyakorlatilag egy ponton lehetett mérni egy nap leforgása alatt. A következő évben, 1902-ben elkészült az első kettős inga, amellyel az észlelés idejét a korábbinak majdnem felére lehetett csökkenteni. Ezekkel a nehéz és nehézkesen kezelhető eszközökkel Eötvös, aki már 54-56 éves, munkatársaival elindult az Alföld déli részére, hogy egy szigethegység, a Fruska Gora, továbbá Arad környékén méréseket végezzen. Eötvös Loránd igen komolyan vette ezt a munkát, nagy döntést hozott 1905-ben: lemondott az Akadémia elnöki tisztéről, és teljesen visszavonult a közélettől a tudományhoz.

7000 korona rendkívüli segélyt kér a fizikai intézet számára.

A kutatásra fordítható pénz nem volt sok, de az adatok lassan szaporodtak. Elég anyagot gyűjtöttek össze ahhoz, hogy bemutathassák az Internationale Erdmessung soron következő, XIV. kongresszusán, amelynek éppen Budapest adott otthont 1906 őszén.

Eötvös Loránd német nyelven tartott előadása nyomán meglehetősen nagy zavar keletkezett, a résztvevők nem akarták elhinni az elhangzottakat, kétség támadt, hogy jól értették-e. Megkérték, hogy másnap ismételje meg az egészet franciául is. A zavar és hitetlenkedés ámulatba csapott át. Az Internationale Erdmessung kongresszusa határozatot hozott és levélben kérte a magyar kormányt, "tegye lehetővé e vizsgálatok szélesebb mederben való végzését". A kormány "készséggel engedett a nemzetközi óhaj megnyilvánulásának". A következő, 1907. évtől kezdve az I. világháború kitöréséig évi 60 000 arany koronát biztosítottak Eötvös kutatásaira. Mennyit ért ez a 60 000 korona? Ezt megtudhatjuk Pekár Dezsőtől: "A kiutalt államsegély az akkori viszonyokhoz mérten aránytalanul magas volt, mert például Eötvös kísérleti Fizikai Intézetének évi dotációja csupán 4000 korona volt, amiből még a gazdasági költségeket, a fűtést és a világítást is fedezni kellett. "

Az "aránytalanul nagy" kutatás-támogatás nem bizonyult pazarlásnak: már 1907-ben egy új, 1908-ban további három darab új típusú kettős Eötvös-inga készült el, 1909-ben pedig az úgynevezett hármas görbületi variométer. Lettek műszerkocsik, expedíciós felszerelés, és főképp emberek: észlelők, segédmunkások. Intenzíven megindult és haladt a terepi munka.

De fordítsuk el figyelmünket a geofizika zajos bevezetésétől, vissza a csendes fizikai laborba: 1906-ban jelent meg a göttingeni egyetem Benecke-féle pályázata, amelynek kiírása az alábbi célkitűzést tartalmazta: "... vizsgáltassék meg részletesen a Newton-féle törvény a gravitáció és tehetetlenség arányosságáról". A pályázat elbírálására 1909-ben került sor. A kiírásra egyetlen pályamunka érkezett, szerzői: Eötvös Loránd, Pekár Dezső és Fekete Jenő. Tartalma szerint pedig a kétfajta tömeg 1/200 000 000 pontosságig mérve egyezik. Nyilvánvalóan szerepe volt a sikerben a kormány által biztosított támogatásnak.

Kilencven év távlatából visszanézve az eseményekre mindössze egyetlen dolgot sajnálhatunk: kissé megkésve jött az elismerés és támogatás. Eötvös Loránd ekkor már 58-61 éves. Amilyen gyorsan emelkedett fiatalon a tudományos "ranglétrán", az igazán maradandó eredményeket olyan megkésve ismerte fel, a tudományos közösség.