Eötvös Loránd élete és munkássága

 

Életútja
Munkássága
A tudós, mint ember
Művei:
Irodalomjegyzék
Kresz Teszt

Eötvös Loránd a fizika történetében egy lépcsőfok, egy állomás volt, de milyen állomás? Egy kiváló elme és tudós. Munkássága nemcsak a múltban hanem most is világhírű. Alkotásai a mai napig elismertek, jelentőségük napjainkban felértékelődik, tudományos eredményei nem évülnek el, és a további fejlődésben felhasználják.

Életútja

 

1948 július 27-én Budán látta meg a napvilágot. Szülei gondos odafigyeléssel nevelték. Nagy gondot fordítottak taníttatására. 12 éves koráig házi tanítók oktatták. Ezután a pesti kegyesrendi gimnázium nyilvános tanulója volt, ahol 17 évesen 1865-ben sikeres érettségi vizsgálatot tett. Az ifjú mind édesapjának mind az akkori közfelfogásnak eleget tett: a budapesti egyetemen elvégezte a jogot. Emellett már korábban felébredt benne a természettudományok iránti érdeklődés melyet édesapja is támogatott. A jog mellett magánúton kivállóságok tanították a természettudományok különböző ágaira, így például Krenner József ásványtanra és kőzetteanra, Than Károly kémiára, Petval Ottó matematikára. Az egyetemen csillagászatot is hallgatott Kondor Gusztáv előadásában.

1867 komoly fordulópont volt Eötvös Lóránd életében, hisz ekkor fogalmazódott meg benne ama elhatározás, hogy természettudományi pályára lép. Úgy érezte, hogy az ehhez szükséges alapos felkészülést csak külföldi egyetemen érheti el. Édesapja beleegyezése után 1867 - 1870 között német egyetemeken - Köningsbergben és Heidelbergben - folytatta tanulmnyait. Kiválló tanárai voltak, kik formálták személyiségét, látásmódját. 1970. Júliusában szerezte meg a bölcsészeti doktorátust a heidelbergi egyetemen..

A doktorátus letevése után hazatérve, nyomban tudományos munkához látott. A rezgési elmélet és a távolhatás kérdésének összefüggéseivel kezdett foglalkozni. A felületi feszültség mérésére új módszert dolgozott ki (Eötvös féle reflexiós inga). Édesapja halála után (1871. Február 2.) a pesti egyetem magántanárrá választotta. Egy év múlva már az elméleti fizika nyilvános tanára lett. Jedlik Ányos nyugalomba vonulása  után a kisérleti fizikai tanszélet vette át. Berendezte a kísérleti fizikai intézetet, ahol Eötvös Lóránd egész életén át dolgozott. A Magyar Tudományos Akadémia, melynek édesapja haláláig elnöke volt, 1889. Május 3 - án Eötvös Lorándot emelte az elnöki székbe. Erről a magas tisztségről 1905 - ben mondott le azért, hogy idejét és munkaerejét teljesen az akkor kibontakozó gravitációs vizsgálataira fordíthassa. A gravitációs tér térbeli mérésére megszerkeztette világhírűvé vált torziós ingáját. Vizsgálatait a földmágnesességre is kiterjesztette és a mérésekhez műszert is fejlesztett ki, a mágneses transzlatométert. Eötvös Loránd egész életében nagy gondot fordított életerejének fentartására, a sportolásra, 1918 - ban azonban megtámadta szervezetét a rákbetegség. A nagy tudós 1919. Április 8 - án távozott el az élők sorából. Hazánk egyik legkiemelkedőbb természettudósa volt, kutatásainak jelentősége napjainkaban is egyre emelkedik.


Munkássága

 

Eötvös Loránd tudományos munkásságát két fő részre oszthatjuk. Az első korszakban a folyadékok felületi feszültségével foglalkozott, a második időszakban, ami élete végéig tartott, a nehézségi - és földmágneses erőtérrel foglalkozott, ennek szentelte egész erejét. Tudományos munkásságának módzserét elsősorban a kiváló elemző képesség és az átfogó szintetikus kutató hajlam együttese jellemzi. Ez tette lehetővé a behatolást a folyadékok molekuláris felépítésének a nehézségi és a mágneses erőtérnek rejtelmeibe.

A folyadékok felületi feszültségének kérdése már külföldön töltött éveiben felkeltették érdeklődését. Kigondolt egy kísérleti eljárást a felületi feszültség mérésére, majd továbbfejlesztette és a kísérleti eredményeiből egy nevezetes törvényszerűséget állapított meg, amelyet Eötvös törvénynek neveztek el. A továbbiakban ezt fejtem ki bővebben.

A elületi feszültség a folyadékok egyik jellemző tulajdonsága. Ennek megnyilvánulása, hogy a folyadék a részecskéi között működő belső erők hatására a lehető legkisebb felszin felvételére törekszik. Eötvös felismerte, hogy minél pontosabban határozza meg a folyadékfelszin alakját, annál közelebb kerül a folyadék belső felépítésének megismeréséhez. Köningsberg - ben kifejlesztett kísérleti eljárása a jövetkező:

A folyadékfelszínről visszavert fénysugarakkal „kitapogatta” a folyadékfelszin különböző görbültségi pontjait, így pontosan meghatározta a folyadékfelszín alakját és abból a felületi feszültséget.

Eötvös kísérleteivel bebizonyította, hogy a folyadék felületi feszültségének időbeli megváltozása a szabad folyadékfelület szennyeződése miatt alakul ki.
Pontos mérési adatok birtokában azt vizsgálta, hogy milyen befolyással bír az anyagi minőség és az anyag molekulasúlya a felületi feszültségre. Eötvös a különböző folyadékok molekuláris felületi energiáját különböző különböző hőméréskleteken vizsgálta, minek következtében arra a következtetésre jutott, hogy a különböző folyadékok molekuláris felületi energiája egy foknyi hőváltozáskor ugyanannyit változik. Ez a változás tehát az anyagi minőségtől és hőmérséklettől is független ún. univerzális állandó, amelyet Eötvös - féle állanfónal neveztek el. Ezt a fizikai törvényszerűséget nevezzük Eötvös - törvénynek.

Még javában folytak Eötvös felületi feszültséggel kapcsolatos kutatásai, amikor az 1880 - as évek elejétől Eötvös a Föld nehézségi terének vizsgálatával kezdett foglalkozni. Ezzel igen nagy jelentőségű, sok problémát felölelő, hosszú munka vette kezdetét. Eötvös Loránd a nehézségi a nehézségi erő kutatatásában új utat választott, mivel felismerte, hogy a régebben követett eljárás nem alkalmas arra, hogy a nehézségi erő változásait kis térben vizsgálhassa, márpedig erre szükség volt az alaposabb kutatói munkához. Ezért tehát egészen új módszert és eszközt kellett megalkotnia erre a célra. Nemsokára kifejlesztette a világhírűvé vált Eötvös - féle torziós ingát.Maga a torziós inga, már korábban is használt műszer volt fizikai laboratóriumokban. Egyes kutatók, mint Coulomb és Cavendish, már Eötvös előtt is mértek kisebb erőket torziós ingával. A torziós inga, vagy más néven csavarási mérleg lényegében nem más mint egy védőszekrénybe zárt, vékony, rugalmas szálon felfüggesztett vízszintes ingarúd.
A korábban használt csavarási mérleg kétségtelenül érzékeny fizikai műszer, de nem volt alkalmas annak a feladadatnak a megoldására, melyet Eötvös célul tűzött ki maga elé. A régi torziós inga, hogy a célnak megfelelő legyen, Eötvösnek alapvető változtatásokat kellett végrehajtania. Egyrészt a műszer érzékenységét kellett a sokszorosára emelnie, másrészt biztosítania kellett a feltétlenül állandó egyensúlyi helyzetet.

Az érzékenység fokozása érdekében megfelelő anyagú és hosszúságú szálat választott ki.Az egyensúlyi helyzet állandóságának biztosítására kettős falú, majd később háromfalú fémszekrénybe zárta a felfüggesztett ingát. Így fejlesztette ki Eötvös a nagy gonddal megszerkesztett torziós ingát, melyet a nehézségi erőtér és a gravitációval összefüggő problémák vizsgálatára használta.
1888 óta Eötvös tudományos vizsgálatainak fő tárgya a tömegvonzás együtthatójának kísérleti megfigyelése, és mérése volt. Kifejlesztett egy dinamikus módszert, mellyel minden eddiginél pontosabban tudta meghatározni a tömegvonzási eggyütthatót. Ennek a módszernek az alapvető gondolata az, hogy a torziós ingának nem a mindenkori egyensúlyi helyzetét figyeljük meg, hanem lengésbe hozzuk az ingát és az inga különböző helyzeteiben mérjük a lengésidőt a vonzó tömeghez viszonyítva.

Eötvös gravitációs vizsgálatainak fő célja olyan érzékeny műszer kifejlesztése volt, mellyel mérni lehetett a nehézségi erő kicsi változásit is. Nehézségi erőtérnek a Földet körülvevő teret nevezzük, melynek minden pontjában a nehézségi erőnek meghatározott iránya van. Ezt az erőt úgy tudta még alaposabban megvizsgálni, hogy jelentőségében nagyon fontos módosítást hajtott végre a torziós ingán, mégpedig az ingarúd egyik végén lévő tömeget néhány dm - rel méllyebben függesztette fel. Így sikerült pontosabb eredményekre szert tennie.

Eötvös igyekezett műszereinek méretét és az észlesési időtartamot csökkenteni. Műszereit nem csupán laboratóriumi vizsgálatra hanem, céljai voltak a külső terepi mérések is. Eleinte inkább laboratóriumában végezte kísérleteit, a nehézségi erőteret szobán belül is alaposan megvizsgálta. Később már saját laboratóriumán kívül a Gellért - hegy tövében is végzett méréseket. Nevezetesek a 1889 - ben végzett mérések a Ság - hegyen. Erre a kísérleti mérésre a vulkanikus eredetű, még érintetlen, kúp alakú hegy hívta fel Eötvös figyelmét.

Az első terepi mérések alkalmával megmutatkoztak a műszerek és mérési folyamatok olyan sajátosságai, amelyek befolyásolták és így nehezebbé tették a terepi méréseket. Ilyen befolyásoló tényező volt a műszerek nagy mérete, a torziós inga mellett külön álványon kellett a skálabosztást és a leolvasó távcsövet elhelyezni. Ezeket a problémákat Eötvös sikeresen megoldotta. Már az első laboratóriumi műszereknél és később a terepi műszereknél is nagy odafigyeléssel alakította ki Eövös a torziócső felső végén elhelyeszkedő torziófejet is. A torziófej segítségével könnyen lehetett a szálat, emelni, sűllyeszteni, a tengely körül forgatni és minden beállítás után a torziófejet rögzíteni lehetett, amely nagyban elősegítette a hatékony munkát.

A műszerek megtervezésében és kivitelezésében Eötvösnek nagy segítségére volt Süss Nándor, német származású precízós mechanikus. Süss műhelyében készültek Eötvös lboratóriumi és terepi műszerei. A XX. század elején Eötvös már olyan torziós ingákkal rendelkezett, melyeke alkalmasak voltak a terpei mérésekre is.
A további kutatások szempontjából nagy jelentőségűek voltak az 1901. és 1903. telén végzett Balatoni mérések. A mérési módszer kipróbálására kivállóan alkalmas volt a Balaton sima jégfelülete.Eötvös arra törekedett, hogy terepen végzett mérésekkel meghatározza a nehézségi erőtér rendelleneségeit és következtetéseket vonjon le belőlük.

A gravitációval kapcsolatos kutatásokban az 1906. év fordulópontot jelentett. Neves külföldi szakemberek gyűltek össze Eötvös egyik konferenciáján, amelyen ismertette munkájának eredményeit és műszerét a torziós ingát. A több nyelven is elhangzó előadás mindenkiben nagy érdeklődést keltett. Olyannyira fontosnak ítélték a szakemberek Eötvös tudományos tevékenységének továbbfolytatását, hogy a híres Charles Darwin fiának, George Darwinnak indítványozására felkérétk a kormányt, hogy jelentős összeggel támogassa a kutatásokat. Így lehetővé vált újabb műszerek és mégkorszerűbb felszerelés beszerzése.
Eötvös a földmágneses erőtérrel kezdett foglalkozni. Egészen aprólékosan vizsgálta meg és nagy számban végzett terepi mágneses méréseket. Ezek a mérések meglehetősen körülményesek és hosszadalmasak voltak. A mérések eredményeképpen azonban fontos és értékes anyag gyűlt össze a magyar medence földmágneses viszonyairól. Ezt a tudományos ismeretanyagot Eötvös arra használta fel, hogy a felszín alatt rejtőző hatókra következtessen.

A Föld alakjáról készült viszgálatok alapján Eötvös bebizonyította azt is, hgoy mennyire fontosak a nehézségi erőtér kutatásai.

Még mielőtt megkezdőttek volna a terepi mérések a torziós ingával, Eötvös olyan laboratóriumi műszereket fejlesztett ki, amelyeknek jóval nagyobb volt a érzékenységük, mint amit a terepi mérés megkívánt. Ilyen műszerek a gravitáviós kompenzátor és gravitációs multiplikátor. A gravitációs kompenzátorban Eötvös a vonzó erőt használta fel az érzékenység nagyfokú növelésére. E műszer érzékenységét legjobban bizonyító adat, hogy a Magyar Tudományos Akadémia pincéjében, tehát körülbelül 100 méterre a Dunától sikerült a Duna vízszintjének 1 centiméternyi ingadozását kimutatnia.

A gravitációs kompenzátort Eötvös a tömegvonzás esetleges elnyelésének mérésére is alkalmazta. A nagy pontosssággal végzett kisérletek bebizonyították, hogy semmiféle elnyelési hatás nem jelentkezik.

Eötvös igen érzékeny műszerei arra a régen felvetődő fontos kérdésre is megoldást kínáltak, miszerint a ömegvonzás független - e az anyagi minőségtől. A kisérleti mérések hosszú sora végül kimutatta, hogy a tömegvonzás független az anyagi minőségtől.

Eötvös a későbbiekben szerkesztett még olyan műszert, amellyel a nehézségi erő helyi változását mérte, ez volt a bifiláris graviméter, és amellyel a mágneses erőtér inhomogenitását mérte, ez volt az Eötvös - féle mágneses transzlatométer.

 
A tudós, mint ember

 

Hazájához való viszonyában Széchenyi István volt a példaképe. Úgy gondolta a magyarságot csak tagjainak munkája és alkotásai emelhetik fel.

Kedvelte a természetet, szenvedélyes turista volt. A kerékpározás és lovaglás mellett hegymászással töltötte szabadidejét. Lányaival együtt több hegycsúcsot megmászott. Emberi jellemvonásai közül kiemelkedő volt szerénysége, egszerűsége, közvetlensége és jószívűsége. A tehetség és a munka volt az a két mérce mely szerint képet alkotott kortátsairól.

Haladó szellemű kutató volt nézetei társadalmi fejlődélsünkre iránymutatóak voltak. Fáradhatatlan tudósként elvégezte a kutatásokhoz szükséges, sokszor megerőltető szellemi és fizikai munkát is. Tudományos tevékenységében döntö szerepe volt az igazság keresésének.

Eötvös Loránd egész élete és munkássága, példamutató a tuomány munkásai és mindazok számára, akik önzetlenül az emberiség javára dolgoznak.

 


 

 

 

Művei:

A rezgések intenzitása, tekintettel a rezgési forrásnak és az észlelőnek mozgására. Bp. 1874.

A folyadékok felületi feszültségeinek összefüggése a kritikus hőmérséklettel. In: Mat. és Term.tud. Ért. 1884.

Vizsgálatok a gravitatio és a mágnesesség köréből. Bp. 1888.

A nehézség és a mágneses erő nívófelületeinek és változásainak meghatározása. In: Math és Phys. L. 1900.

A Balaton nívófelülete s azon nehézség változásai. Bp. 1908.

 

 


 

 

Irodalomjegyzék

  1. Toth László Zoltán, Eötvös Loránd élete és munkássága
  2. /1. – 7. oldal/
  3. Magyar Tudóslexikon A-tól Zs-ig, Better, Nagy Ferenc, 1997

/265. - 266. oldal/

  1. Műszaki nagyjaink III. Kötet, második kiadás, A Gépipari Tudományos Egyesület Kiadása, Budapest 1983

/89. - 124. oldal/

  1. Magyar Tudománytörténet, dr. Gazda István, Magyar Tudománytörténeti Intézet, Philiscsaba 2000

/72. - 73. oldal/