AZ EÖTVÖS-KÍSÉRLET SZÁZ ÉVE

Ephraim Fischbach
Purdue Egyetem,
Bod László, Nárayné Ziegler Mária
KFKI,
Marx György
ELTE Atomfizikai Tanszéke

"Ars longa, vita brevis"

Eötvös Loránd a newtoni rendszer szépségétõl indíttatva 1889-ben úgy határozott, hogy újra megvizsgálja kísérletileg a tehetetlen és a gravitációs tömeg arányosságát. Eredményeit, melyek a Bessel-féle 1/60 000-es pontosságot 1/20 000 000-ra javították egy rövid, három-oldalas közleményben jelentette meg a Magyar Tudományos Akadémia folyóiratában 1890-ben [1]. Ez az eredmény a Göttingeni Királyi Tudományos Társaság érdeklõdését annyira felkeltette, hogy az 1906 évi Beneke-díj pályázatot a következõ feltételekkel írták ki:

"Eötvös egy igen érzékeny módszert adott meg az anyag tehetetlenségének és gravitációjának az összehasonlítására. Erre való tekintettel figyelembe véve az elektrodinamika legújabb fejlõdését is, valamint a radioaktív anyagok felfedezését, felmerül a tehetetlenség és a gravitáció arányosságára vonatkozó newtoni törvény meglehetõsen széleskörû vizsgálatának a szükségessége."

A pályázatban foglaltaknak megfelelõen Eötvös munkatársaival, Pekár Dezsõvel és Fekete Jenõvel 1906-ban egy méréssorozatot indított el, melynek keretében 1909-ig mintegy 4000 órányi mérés adatait gyûjtötték össze. A 16. Nemzetközi Geodéziai Konferencián, Londonban, 1909-ben Eötvös személyesen számolt be eredményeirõl [2], a mérések során elért pontosságot 1/100 000 000 értékûnek adva meg. A teljes munkát Eötvös, Pekár és Fekete 1909-ben benyújtotta a Beneke Alapítványhoz. A díjat elnyerték. Jeligéjük "Ars longa, vita brevis" volt ("A mûvészet marad, az élet szalad"), ami tragikusan jellemzi Eötvös ezen munkájának a sorsát is [3]. A pályázat kiértékelésében C. Runge, a göttingai egyetem bölcsészeti fakultásának dékánja ezt írja [4]: annak ellenére, hogy Eötvösék dolgozatuk szerint 1/200 000 000-es pontosságot értek el, a Testület csak egy csökkentett összegû díj (3400 német márka 4500 helyett) odaítélését javasolja, mivel a benyújtott anyag nem tartalmazza a megfigyelt adatok igazi elméleti diszkusszióját.

Nem sokkal ezután kitört az elsõ világháború,1919-ben meghalt Eötvös Loránd. Az 1906-1909 között elvégzett mérések részletes leírását munkatársai, Pekár és Fekete csak 1922-ben publikálták [5]. Ez az a dolgozat, melyet széles körben ismer és idéz a nemzetközi tudományos világ. Mikor 1953-ban az MTA felkérésére Selényi Pál, Eötvös tanítványa összeállította Eötvös mûveinek gyûjteményes kiadását, az itt tárgyalt Eötvös-Pekár-Fekete-tanulmányhoz zárójelben helyenként kiegészítéseket fûzött, melyeket az eredeti kéziratból vett át [6]. Sajnos, ennek az eredeti kéziratnak azóta nyoma veszett.

A harmincas években az Eötvös-kísérletet megismételte Renner János, aki szintén Eötvösnél tanult. Eredményeit a Matematikai és Természettudományi Értesítõben publikálta [7], szerinte az elért kísérleti pontosság 1/2 000 000 000 és 1/5 000 000 000 között volt.

Dicke kritikai észrevételei

Felismerve a tehetetlen és gravitáló tömeg viszonyának jelentõségét az általános relativitás elméletben Roll, Krotkov és Dicke új kísérletet végzett el, ebben a modern technika alkalmazásával 1/100 000 000 000 pontosságot sikerült elérniök a tehetetlen és gravitációs tömeg arányosságát bizonyítva [8]. Dickéék azért is tudták a mérés érzékenységét fokozni, mert a próbatömegnek a Naphoz viszonyított gyorsulását mérték, szemben Eötvössel, aki a Földhöz viszonyított gyorsulással dolgozott. Ilyen kísérletekben a két tömeg (a tehetetlen és a gravitáló) különbözõségébõl eredõ jelnek 24 órás periódicitást kellene mutatnia a Föld tengely körüli forgási idejének megfelelõen. Ezáltal könnyen, a torziós szál megzavarása nélkül kiszûrhetõk a zavaró háttérzajok, melyek nem ezt a periódicitást mutatják. De természetesen igen nagy figyelmet kell fordítani más, szintén 24 órás periódussal jelentkezõ perturbációkra. Tény marad, hogy Eötvös, Pekár és Fekete voltak az elsõk, akik összehasonlították különbözõ anyagok Naphoz viszonyított gyorsulását, és platina és mangán esetén a frakcionális gyorsulás különbségre 6 10^-9 értéket adtak meg. Nem közölték azonban a mérési hibát, az elvégzett vizsgálatot igen szûkszavúan írták le, ezért nagyon nehezen mondható meg, hogy kísérletük ezen részének a pontossága miként viszonyul ahhoz a kiterjedtebb vizsgálódáshoz, mikor az anyagnak a Földhöz viszonyított gyorsulását mérték.

Eötvös eredményeit elemezve Dicke kétségeinek ad hangot, hogy vajon Eötvös asszisztensei ténylegesen

1. ábra A torziós inga rajza

elérték-e a célul kitûzött pontosságot. Gondolatmenetének fõbb lépései a következõk:

1. Vajon figyelembe vették-e a kísérlet elvégzése során a hõmérséklet-különbségek következtében esetleg fellépõ légmozgás okozta perturbációt. Szerintünk Eötvös és munkatársai ebbõl a szempontból igen gondosan jártak el. A kísérletet egy jól árnyékolt, zárt szobában felállított dupla falú sátorban (a sátor két fala között afrik tömítéssel) végezték el. Maga a torziós inga (rajza az 1. ábrán látható) hármas falú, levegõ szigetelésû réz tartóban volt. Hogy Eötvösék igencsak odafigyeltek a termikus effektusokra, még abból is kitûnik, hogy a torziós inga különbözõ helyeire hõmérõket szereltek fel. (A harmadik kísérletükben például, amikor már a kettõs karú ingát használták, három hõmérõt helyeztek el: egyet-egyet a két karon és egyet a torziós szál közelében.) Dicke a feltételezett termikus effektusokkal óhajtotta megmagyarázni az Eötvös-adatokban fellépõ, Fischbach által egy lehetséges Ötödik Erõnek tulajdonított korrelációkat. Ezért a kérdést késõbb Fischbach és munkatársai részletesen megvizsgálták [10] s legfõbb ellenérvük Dicke kritikájával szemben az volt, hogy a feltételezett termikus effektusoknak a méréssorozat teljes ideje alatt azonos elõjellel és azonos nagyságrendben kellett volna fellépniök. Figyelembe véve, hogy a méréssorozat több éven át tartott s mintegy 4000 órát tett ki, ez teljességgel elképzelhetetlen.
2. A mérést végzõ személy teste is okozhat nem kielégítõen meghatározott gravitációs perturbációt. Ez a hibalehetõség Eötvös elõtt is ismert volt. Épp ezért a megfigyelõ nem tartózkodott a helyiségben, amíg a torziós inga lengésben volt. Módszerük a következõ volt: mikor az inga nyugalomba került, a megfigyelõ befutott a szobába, leolvasta a mûszert, és újra elhagyta a helyiséget, mielõtt az inga újra kitért volna. (Az inga periódus ideje 40 perc volt [11].)
3. Sajnos mindezidáig nem sikerült teljes egészében rekonstruálni, hogy Eötvös, Pekár és Fekete miként végezte el mérési adataik statisztikus kiértékelését. (Erre vonatkozóan egyik publikációjukban sem adnak részletes információt.) Az MTA levéltárában õrzött Eötvös-hagyatékban fellelhetõ ugyan néhány mérési adatlap (egy ilyen látható a 2. ábrán), de ezek sem tartalmaznak elegendõ információt a kiértékelés megismétléséhez. Ebben a vonatkozásban leginkább Renner 1935-ben megjelent cikkére támaszkodhatunk [7]. Innen látható, miként azt Dicke hangsúlyozta, hogy Renner a környezeti változások hatását idõbeli interpolációval igyekezett kiküszöbölni. Az ilymódon nyert számértékek azonban statisztikusan nem függetlenek egymástól, de Renner mégis akként kezelte azokat. Így Dicke szerint a statisztikus hiba háromszorosa a Renner által megadottnak. Meg kell jegyeznünk, hogy késõbb Király Péter is elvégezte ezeket a számításokat, õ a Renner által megadott hiba 2,4-szeresét kapta [12].

Ha ezt a megnövelt hibaforrást figyelembe vesszük, Renner által a kétféle tömeg eltérésére kapott érték gyanúsan közeledik a nullához. Ezen az alapon Dicke és munkatársai azt sugalmazzák, hogy a Renner féle eredményeket nem lehet komolyan venni. És tovább menve arra céloznak, hogy Renner kiértékelési technikáját minden bizonnyal Eötvöstõl tanulta. Az Eötvös halála után Pekár által az Annalen der Physikhez eljuttatott tanulmányban [5] megadott hiba oka részben mérési, részben pedig kiértékelési pontatlanság lehet, de hogy e kettõbõl milyen arányban tevõdik össze, sajnos nem tudjuk. Meglehet, hogy a valódi helyzetet az Eötvös által személyesen megadott 10^-8-os pontosság jobban tükrözi. Ez is mindenképpen egy tiszteletre méltó teljesítmény. Az a meglepõ tendencia pedig, amit Fischbachék vettek észre fennmaradni látszik. (Lásd a következõ fejezetet.)

Végezetül szeretnénk hangsúlyozni, hogy mind Dicke, mind Fischbach elemzése szerint az Eötvös, Pekár, Fekete cikkben adott hibaértékek konzisztensek a közölt adatok statisztikus szórásával. Továbbmenve, Fischbach és társai által ezen adatokhoz elvégzett legjobb illesztés konfidenciaszintje 86 %, ilymódon elfogadható marad az Ötödik Erõ létezésének sugalmazása is. Nyomaték kedvéért álljanak itt magának Eötvösnek a szavai:

2. ábra Adatlap az Eötvös hagyatékból

Ennek a régi mondásnak intelme késztette arra e dolgozat szerzõit, hogy vizsgálataik eredményét összefoglalják és elbírálásra egy magas, tudományos aeropag (törvényszék) elé terjesszék. A vizsgálati módszerek természetesen egyre finomodnak, javulnak a vizsgálat folyamán és így egyetlen halandó sem készülne el a munkájával, ha nem szabna gátat annak a különben dicséretreméltó törekvésnek, hogy a hasznavehetõt állandóan a még jobbal váltsa fel. (Részlet a Pályamû elõszavából).

Az Ötödik Erõ hipotézise

Méltán mondhatjuk, hogy az Eötvös-kísérlet a klasszikus fizika nagy évszázadának utolsó gyöngyszeme. Vizsgálataik végén Eötvös, Pekár és Fekete a tehetetlen és gravitációs tömeg arányosságát radioaktív anyagok esetén tanulmányozták [5]. (Ekkor az E = mc² összefüggés már ismert volt.) Az arányosságot 0,l g RaBr₂ minta esetén 1/2 000 000 pontossággal igazolták. A következõ évtizedekben az anyag szerkezetének a vizsgálata a hosszú hatótávolságú gravitáción és elektromosságon, valamint a rövid-hatótávolságú mag- és gyönge­kölcsönhatásokon kívül más lehetséges természeti erõkre is felhívta a figyelmet. A kvantumelmélet szerint az erõ r hatótávolsága r = h / mc szerint függ a hatást továbbító mezõ kvantumainak m tömegétõl (h a Planck állandó és c a fénysebesség). A gravitációs és az elektromos mezõ erõvonalainak végtelen hosszúsága logikailag összefügg a tömeg (energia) és töltés abszolút megmaradása törvényével. Amennyiben további egzakt vagy közelítõ megmaradási törvények is léteznek (például a barion töltés megmaradása, melyet Wigner [13] fedezett fel), akkor fennáll annak a lehetõsége, hogy egy további ismeretlen mezõ is létezik, amely egy Ötödik Erõt közvetíthet. Ha azonban e mezõ kvantumának nyugalmi tömege pontosan zérus lenne (mint a fotonok esetében), a forró testek ezeket a kvantumokat is sugároznák, ami ellentmondana a termodinamikai tapasztalatoknak. Ha viszont a kvantumoknak kicsi, de el nem tûnõ tömeget tulajdonítunk, úgy az általuk transzmittált Ötödik Erõnek hosszú, de véges x₀ = h / mc hatótávolságúnak kellene lennie. Ezzel a feltételezéssel tulajdonképpen két tömeg között azok összetételétõl függõ távolbahatást hívtunk életre. Így a hosszútávú kölcsönhatási energia a gravitáció és az ötödik erõ okozta járulékok összege volna:

itt B ill. B' a kölcsönhatásban szereplõ két tömeg barionszámát (a két testet alkotó protonok és neutronok számának összegét) jelöli. Csillagászati távolságoknál csak a newtoni gravitáció érvényesül, azaz

Laboratóriumi méreteknél azonban egy ettõl eltérõ "effektív tömegvonzás" volna megfigyelhetõ, azaz

ahol G_eff az effektív gravitációs állandó, azaz

ami nem feltétlenül azonos a newtoni (csillagászati) G gravitációs állandóval. A fenti képletet átrendezve és bevezetve az M = m / m_H kifejezést, ahol m_H a hidrogén atom tömege, azt kapjuk, hogy

ahol a = F/Gm²_H. Itt B/M értéke hidrogénre   1, szénre 1,00782, rézre 1,00895 és ólomra 1,00794. Ezek szerint az effektív gravitációs állandó laboratóriumi körülmények között mérve függhet az anyagi összetételtõl.

Az itt bemutatott hipotézis tapasztalati ellenõrzését szolgálhatja a csillagászati és laboratóriumi körülmények között mért G értékek összehasonlítása, ezenfelül az effektív gravitációs állandó anyagi összetételtõl való esetleges függésének a mérése is. Eötvös kísérleti eredményei mindkét irány tisztázásához hozzájárultak. Az eredményeket összefoglalóan a 3. ábra szemlélteti, amelyet Király Péter [12] állított össze.

3. ábra Eötvösék (1-9) és Renner (a-f) által mért /g értékek (B/M) függvényében. A szaggatott vonalak a 2,4-szeresre növelt szórásnak felelnek meg. Összehasonlított anyagok az EPF mérésben: 1. faggyú - Cu; 2. víz - Cu; 3. CuSO₄ oldat - Cu; 4. CuSO₄ kristályok - Cu; 5. azbeszt - Cu; 6. fa - Pt; 7. ezüstszulfát + vasszulfát (reakció elõtt és után); 8. magnalium - Pt; 9. Cu - Pt. Renner méréseiben: a) paraffin - sárgaréz; b) NH₄F - Cu; c) Bi - sárgaréz; d) Pt - sárgaréz; e) üveg - sárgaréz; f) mangán-réz ötvözet - Cu.

Ezen az ábrán különbözô anyagpárokra van feltüntetve a mért nehézségi gyorsulások különbsége (osztva a g nehézségi gyorsulással). Mivel a nehézségi gyorsulás a Föld vonzásából adódó gravitációs gyorsulás és a Föld forgásából adódó inerciális gyorsulás eredõje, iránya függ a gravitációs és tehetetlen tömeg arányától. Eötvösék adatai Fischbach és munkatársai szerint B/M függvényében lineáris függést mutatnak [9], és az adott mérési pontoknak megfelelõ egyenes meredeksége 5,67 ± 0,7 • 10^-6, ami azt jelenti, hogy az a várt zérus értéktõl a szórás néhányszorosával eltér. Mint a 3. ábrából látható, Renner adatai nem mutatnak szisztematikus függést B/M-tõl. Ha az Ötödik Erõ tényleg létezik és hatótávolsága - mondjuk - 100 m, akkor az összetétel-függõség a környezetben levõ testek hatásának tulajdonítható.

Az Ötödik Erõ hipotézisnek kettõs hatása volt: számos modern kísérlet elvégzését inspirálta, másrészt megnövelte az érdeklõdést az eredeti Eötvös-Pekár-Fekete kísérlet és a Renner-kísérlet körülményei iránt. Jelen írásunkkal nem kívánunk csatlakozni az Ötödik Erõhöz kapcsolódó vitákhoz (ezekrõl az olvasónak bõven volt lehetõsége tájékozódni a Fizikai Szemlében és a vonatkozó további irodalomban [14,15], csupán összegezni szeretnénk azokat az információkat, amelyek a két klasszikusnak tekinthetõ magyar fizikai kísérlettel kapcsolatban jelenleg hozzáférhetõek. Mielõtt tovább mennénk, szeretnénk az olvasók figyelmébe ajánlani néhány sort, amit Nieto, Goldman és Hughes [16] írtak az Eötvös kísérletrõl: "...abban az idõben még sem a barionszám fogalma, sem a tömegdefektus fogalma nem létezett. Ezek nélkül pedig Eötvösnek jelentõs idõt és erõfeszítést kellett fordítania arra az eredménytelen törekvésre, hogy kitalálja: mérési adatainak a szórása vajon miért nagyobb a becsült hibánál. Õszintén együtt érezhetünk vele, elképzelhetjük azt a mardosó érzést, hogy valamit rosszul csináltak-e, vagy pedig valami igazán fontosat nem vettek észre."

Látogatás Eötvös laboratóriumában

A Budapestet átszelõ Duna geológiai törésvonal mentén folyik. Nyugati partját meredek mészkõ- és dolomithegyek (CaCO₃, MgCO₃) szegélyezik. Keleti partja pedig teljesen sík, talaja leginkább nedves homok, amit a folyam rakott le. A terület legjellegzetesebb geológiai tulajdonsága tehát a kelet-nyugati aszimmetria (4. ábra). A Magyar Királyi Tudományegyetem, ahol Eötvös a kísérleteit végezte, a keleti parton található. A Fizikai Intézet épületét (ma Puskin

4. ábra A Gellért hegy és az Eötvös egyetem közötti terület geológiai térképe

utca 5) az 1880-as években maga Eötvös tervezte és építtette. Laboratóriuma helyén most az Atomfizikai Tanszék neutron-laboratóriuma van.

Az Eötvös-Pekár-Fekete-tanulmány szerint a laboratóriumnak, ahol a kísérletet elvégezték, a földszinten két délre nézõ ablaka volt, vele szemben pedig magas épületek álltak. Pekár Dezsõ két évtizeddel késõbbi visszaemlékezésében [17] ezzel ellentmondó leírást olvashatunk, az a késõbbi Renner kísérlet helyszínével egyezik meg. Barnóthy Jenõ, aki Eötvös halála után 5 évvel került az Intézetbe, határozottan állítja [18], hogy az Eötvös-Pekár-Fekete-kísérlet helye az épület délnyugati végében egy kis melléképület volt, ahol ma a neutron-generátor mûködik (5. ábra). Eötvös idejében az innen nyugatra esõ épület (a C-épület) még nem állt. Délnyugati irányban alapgödröt ástak ki egy késõbbi építkezés (ma az orvosegyetemi épülettömb) céljára. Kelet felöl viszont már állt a Fizikai Intézet masszív épülete, amelyen mintegy 20 méterre a kísérlet helyétõl még ráadásul egy betontorony is magasodott. A mérõ helyiség alatt nem volt pince, csak talaj, felette nem volt emelet. Így az Eötvös által használt laboratórium nagyon aszimmetrikus helyzetû volt környezetének tömegeihez képest: keletre és lefelé tömegek, nyugatra és felfelé semmi.

5. ábra A Fizikai Intézet épületének déli oldala

6. ábra Az épület alaprajza

25 évvel késõbb Renner megismételte a kísérletet a geofizikai laboratóriumban, amely valószínûleg a Fizikai Intézet északi oldalán, a földszint közepén volt, ahol most a számítógépterem van. Barta György emlékezik így vissza [19] a geofizikai laboratórium elhelyezésére (R jelû szoba a 6. ábrán). Ez utóbbi helyiség alatt van pince, felette pedig egy emelet, ami azt jelenti, hogy a Renner-féle kísérlet helye (függõlegesen és kelet-nyugati irányban) már szimmetrikusabban helyezkedett el az épületben. Az Eötvös-kísérlet helyének aszimmetrikus volta újabban bizonyos jelentõségre tett szert. Talmadge és társai [20] ezzel magyarázták az Ötödik Erõ jelentkezését, az összetétel-függõ pozitív eredmény létrejöttét (7. ábra). A Renner-kísérlet szimmetrikus elhelyezkedése magyarázná viszont a zérus eredményt (az Ötödik Erõ kikompenzálódását). A hipotétikus magyarázat

7. ábra Az egyetemkert

akkor volna helytálló, ha az Ötödik Erõ hatótávolsága 10-50 m között lenne.

Ezt kellene igazolnia egy újólag elvégzett Eötvös-kísérletnek. Ahhoz azonban, hogy ez valóban eredményes legyen, a kísérletet végzõ mai fizikusoknak Eötvöstõl és munkatársaitól nemcsak a módszert, hanem a türelmet is meg kellene tanulniuk. (Barta György vezeti az Eötvös-kísérlet megismétlésére irányuló munkát, szerinte a torziós inga két egyensúlyi helyzetének leolvasása között két napot kell várni [21].) Eötvös az ingához a legjobb (a leglineárisabb és a legérzékenyebben viselkedõ) wolfram-szálat használta, amelyre a méréseket megelõzõen több évig súlyt függesztettek, hogy ily módon kiküszöböljék a zavaró belsõ feszültségeket a drótból. A kísérletek során Eötvös elvárta, hogy munkatársai több ezer órán át végezzenek türelmes, elõítéletektõl nem befolyásolt megfigyeléseket. Az akkori helyzetet legjobban azzal jellemezhetjük, ha elolvassuk Eötvös "üzenetét" [5]: "A szerzõk megadják magukat az emberi sors végességének és rábízzák az eljövendõ idõkre és az eljövendõ kutatókra, hogy tovább tökéletesítsék azokat a megfigyeléseket, melyeket õk maguk alapos tapasztalatok birtokában is még javíthatóknak vélnek."

Az Eötvös-kísérlet mai hatása

A lehetséges nem-newtoni gravitáció iránt újabban világszerte feltámadt az érdeklõdés. Hogy Fischbach és társai az Eötvös-kísérlet újragondolását kezdeményezték, az nagyban hozzájárult annak elismeréséhez, hogy Eötvös, Pekár és Fekete kísérlete gondos munka volt, amely megérdemli, hogy komolyan vegyük. A kísérlet széleskörû kedvezõ fogadtatásához hozzájárult, hogy a kísérletnek részletes leírása olvasható az irodalomban. Személyes beszélgetésekbõl a kísérlet más részleteit is megismertük ([11,18,19,21]), a kísérlet metodikájáról képet kaphattunk. A következõkben álljon itt két példa a kísérlet olyan részleteire, melyekrõl a szerzõk nem szólnak.

A kísérletben szereplõ torziós ingákat egy körülbelül egy méter oldalhosszúságú kõtalapzatra helyezték, amely mélyen a talajba volt süllyesztve. Ezekbõl a kõtalapzatokból néhány még ma is látható az Atomfizikai Intézetben. Az volt a feladatuk, hogy rázkódásmentes stabil helyet biztosítsanak az érzékeny ingák számára.

Ugyancsak érdekes, ahogyan az

kémiai reakcióban résztvevõ reagenseket a reakció elõtt és után összevetették. Mivel a reakcióban keletkezett ezüst kicsapódott a folyadékból, a reakcióban résztvevõ anyagok kezdeti tömegközéppontja nem esett egybe a végtermékek tömegközéppontjával. Ha ezt az eltérést nem vették volna figyelembe, akkor lokális gravitációs gradiensek nagy (de hamis) jelet hoztak volna létre, amely az ekvivalencia elv megsértését szimulálhatta volna [10]. Valójában Eötvös és munkatársai azt találták, hogy a reagensek gyorsulása a kémiai reakció elõtt és után ugyanaz, ami az elmélet alapján várható volt. Ez arra mutat, hogy a szerzõk nyilvánvalóan gondosan elvégezték ennek az effektusnak a korrekcióját, bár eljárásuk részleteit nem közölték.

Öt éve volt, hogy Eötvös, Pekár és Fekete klasszikus mûve egy ötödik erõ lehetõsége iránt érdeklõdést keltett. Ezóta számos új kísérletet hajtottak végre, és sok további van még folyamatban. Az új kísérletek nem erõsítették meg egy ötödik erõ létezését abban a formában, amire Fischbach és munkatársai Eötvös adatai alapján gondoltak [10]. Viszont senki sem bukkant olyan hibára Eötvös kísérletében, amely a meggyõzõ korreláció forrása lehetne. Minthogy minden modern kísérlet eltér az eredeti Eötvös-kísérlettõl, megmarad annak lehetõsége, hogy van valamilyen elméleti modell, amelyben az eredeti kísérletnek egy eddig észre nem vett körülménye rejti a probléma kulcsát: Eötvösék miért láttak egy hatást, miközben az újabbak ilyent nem találnak.

Az Eötvös-kísérlet értékét mutatja, hogy továbbra is új gondolatokra ad ösztönzést. Ilyen a legújabb elképzelés, hogy az eredeti munkában a spin játszhatott szerepet [22]. Bármi lesz is az új hosszútávú erõk utáni kutatás kimenetele, az Eötvös-kísérlet alapvetõ módon hozzájárult a természeti erõk megértéséhez.

A szerzõk itt szeretnék felhívni az olvasó figyelmét arra, hogy dolgozatuk angol nyelvû változatának (Acta Physica 69,335,1991) függelékében három, az Eötvös-kísérlettel kapcsolatos eredeti dokumentum olvasható.

IRODALOM

[1] R. v. Eötvös, Mathematishe und Naturwissenschaftliche Berichte aus Ungarn, 8,65,1890
[2] R. v. Eötvös, Verhandlungen der 16. Allgemeinen Konferenz der Internationalen Erdmessung (London-Cambridge, 21-29 September 1909)
[3] R. v. Eötvös, D. Pekár, E. Fekete: Beiträge zum Gesetz der Proportionalität von Trägheit und Gravität; a Beneke Alapítványhoz benyújtott pályamû,1909
[4] C. Runge, Nachrichten von der Königlichen Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, No.l, 37-41
[5] R. v. Eötvös, D. Pekár, E. Fekete, Annalen der Physik 68, 11, 1922; A cikk angolul megtalálható: Annales Universitatis Scientiarum Budapestiensis de Rolando Eötvös Nominate, Sectio Geologica, 7, 111, 1963
[6] Roland Eötvös gesammelte Arbeiten, összeállította: Selényi Pál, Akadémiai Kiadó Budapest, 1953
[7] Renner J.: Kísérleti vizsgálatok a tömegvonzás és tehetetlenség arányosságáról, Matematikai és Természettudományi Értesítõ, 13, 542, 1935
[8] P.G. Roll, R. Krotkov, R.H. Dicke, Annales of Physics, New York, 26,442, 1964
[9] E. Fischbach et al., Phys. Rev. Letters, 56, 2424, 2426 1986 E. Fischbach, D. Sudarsky, A. Szafer, C. Talmadge, S.H. Aronson, 57,1959, 1986
[10] E. Fischbach, D. Sudarsky, A. Szafer, C. Talmadge, S.H. Aronson Annals of Physics, New York, 182,60, 1988
[11] Renner János személyes közlése Marx Györgynek
[12] Király Péter: Az "ötödik erõ" és az Eötvös mérés, Természet Világa, 5,154, 1987
[13] E.P. Wigner, Proc. American Philosophical Society, 93,521, 1949
[14] Fischbach E. és munkatársai, Fizikai Szemle 38,321, 1988
[15] Király Péter: Új fejlemények az Eötvös-kísérlet körül, Fizikai Szemle 36,365, 1986
[16] M. Nieto, T. Goldman , R.J. Hughes: "Actually, Eötvös did publish his results in 1910, it's just that no one knows about it" (Los Alamos preprint, 1987)
[17] Pekár Dezsõ: Báró Eötvös Loránd. Az 50 éves torziós inga. Budapest, Kis Akadémia kiadó 1941
[18] Barnóthy Jenõ személyes közlése Marx Györgynek 1986-ban
[19] Barta György személyes közlése Marx Györgynek 1987-ben
[20] C. Talmadge, S.H. Aronson and E. Fischbach, Progress in Electroweak Interactions, Gif sur Yvette, 1986
[21] Barta György személyes közlése Marx Györgynek 1990-ben
[22] A.M. Hall, H. Armbruster, E. Fischbach és C. Talmadge, Proc. of the 2^nd Intern Conf. on Medium and High Energy Nuclear Physics, Taipei, 1990

Eötvös home page