
Megjelenés: 2005
Oldalszám: 420 oldal
Formátum: B/5, kötve
ISBN: 978-963-9548-86-2
Témakör: Fizikatörténet, filozófia, népszerűsítés, Fizika felsőfokon
Elfogyott
TÉRIDŐFIZIKA
Képzeljünk el egy nyelvkönyvet,
amely különféle játékokat mutat be, amelyek követéséhez meglepően kevés idegen
szóra, kifejezésre van szükség, és amikor végére jutunk a játékoknak, tehát a
könyvnek, kiderül, hogy egész jól tudjuk használni azt a bizonyos idegen
nyelvet. Képesek vagyunk bonyolult kérdéseket megérteni, rájuk az idegen nyelv
szabályainak megfelelő választ adni, pedig a nyelv alapjairól alig esett szó.
Ezt az utat választották a szerzők a speciális relativitáselmélet
elmagyarázásához. Azt, hogy nem mennek végig a szokásos történeti vagy
didaktikai fejezeteken, hanem különböző játékokba vonják be az olvasót. A
nappali és éjszakai földmérők adatainak összehasonlításából a koordináta-
transzformációk tulajdonságai következnek - elegendő hozzájuk némi középiskolás
matematika. Einstein posztulátumainak ismertetése után az események
geometriája épp olyan egyszerűnek bizonyul, mint amilyen a térbeli tájékozódás
egy térkép alapján. A sebességparaméter fogalmának bevezetésével teljes az
analógia az egyszerű geometriai és a relativisztikus összefüggések között,
mindössze a trigonometrikus függvényeket kell a megfelelő hiperbolikus
függvényekkel helyettesíteni. Manapság, amikor minden valamirevaló kalkulátor
szolgáltatja a megfelelő függvényértékeket, kevesen fognak visszariadni a
szerzők által javasolt néhány algebrai művelet követésétől. Cserébe a speciális
relativitáselmélet leghíresebb példáit és paradoxonait kvantitatív módon lehet
kezelni, a megértést számításokkal ellenőrizni.
További érdeme a könyvnek a relativisztikus dinamika egyszerű megalapozása a
négyesvektorok segítségével. Az impulzus, tömeg és energia kapcsolatának
mélyreható elemzése világossá teszi a relativitáselmélet jelképévé lett E =
mc2 képlet valódi jelentését. Elmagyarázza például, hogy
relativisztikus gáz nyugalmi tömege nem egyenlő a gázt alkotó részecskék
nyugalmi tömegének összegével.
Végül még arra is telik a kérdezve kifejtő módszer segítségével, hogy a téridő
görbülete és a gravitáció kapcsolatát elemezze, anélkül, hogy az általános
relativitáselmélet közönséges halandó számára fel nem fogható mélységeire
hivatkozna. Tudatosan vagy nem, ám dramaturgiailag indokoltan a történet végén
újra megjelenik a két földmérő, akik most mint egyszerű utazók mérik ki a
megtett távolságok összehasonlításával a Föld görbületét, jelezve, hogy az
általános relativitáselmélet is elmondható mérhetően és érthetően, csak kell rá
szánni egy kis időt.
A könyv először 1963-ban jelent meg, magyarul 1974-ben, 5000 példányban. Ez a
mennyiség két-három év alatt elfogyott, tehát a könyv harminc éve magyarul alig
hozzáférhető. Ez az oka az oktatáson belüli háttérbe szorulásának. Azokon az
egyetemi kurzusokon, ahol lehetőség van a speciális relativitáselmélet
alapjainak ismertetésére, a Taylor és Wheeler könyvének magyar
fordítása a nehezen hozzáférhető ajánlott könyvek között szerepel. Ezt a
nehézséget csak kis létszámú kurzusoknál sikerül legyőzni, ahol az elérhető
néhány példány körbeadható. Nincs hasonló könyv, ami a tanulságos példák,
paradoxonok végigkövetésében pótolhatná.
Az egyetemi tankönyvek és jegyzetek elképesztő mennyiségét az ambiciózus
oktatók nagy száma és a szüntelen oktatási reformok együtt okozzák. Átlagos
felhasználási élettartamuk öt és tíz év között lehet. Van néhány nagy kivétel,
mint Landau tíz kötetes Elméleti fizikája vagy a Born-Wolf-féle
Optika. Ezek azonban szakemberek jól körülhatárolható köréhez szólnak,
míg a Taylor-Wheeler minden olyan egyetemistához, akinek természettudományos
programja a speciális relativitáselméletnek nem csupán néhány címszavát, hanem
megértését is tartalmazza. Az új és még újabb, többnyire angol nyelvű kiadások
magasztaló recenziói gyakorlott egyetemi oktatóktól származnak, és manapság
bárki olvashatja ezeket a világhálón.
A jelenleg 95 éves J.A. Wheeler életművében ez a könyv csak egy epizód. Harminc
éves sem volt, amikor Bohrral közösen írt tanulmányukban kimutatták,
hogy a lassú neutronok hasítják az U235 magját. Ezek után nem csoda,
hogy lényeges szerepe volt az atombombához vezető Manhattan-programban.
Alapvető felismerésekre jutott a kvantummechanikában (az S-mátrix
formalizmushoz kapcsolható tevékenységéhez), és az általános
relativitáselméletben a modern kozmológia számára ő alkotta meg a fekete lyuk
fogalmát.
A speciális relativitáselmélet magabiztos használatára tanító könyv meghatározó
epizódnak bizonyult, hiszen a Wheeler életművében alapvető szerepet játszó
általános relativitáselmélet felé a kikerülhetetlen első lépcsőfokot jelenti. A
hosszú élet lehetőséget adott a folytatásra ugyanazzal a szerzőtárssal, és
2000-ben megjelent Taylor és Wheeler könyve A fekete lyukak felfedezéséről:
Bevezetés az általános relativitáselméletbe (Exploring Black Holes:
Introduction to General Relativity). Jó lenne a közeljövőben beszámolót olvasni
e könyv magyar kiadásáról is!
Kapcsolódó recenziók
- Interjú Edwin F. Taylorral (Bokor Nándor, Fizikai Szemle, 2013)
- TÉRIDŐFIZIKA (Füstöss László - BME, Fizikai Intézet, Fizikai Szemle, 2006/12)
- Téridőfizika (Berényi Dénes, Természet Világa, 2007. december)
- Téridőfizika (Kovács László, Természet Világa – 2006 november, )