"A teóriáknak nem kell igaznak lenniük, csak jónak"
/ Eötvös Loránd /

Eötvös a tudós

Eötvöst tudományos kutatásaiban nem a kor divatos és zajos sikereket igérõ kérdései érdekelték, hanem a kapillaritás, a gravitáció és a mágnesség, mely jelenségek annyira megszokottak, hogy a felületes szemlélõ nem igen látta meg a bennük mûködõ titokzatos erõket. Ars poeticáját így fogalmazta meg:

"Az igazi természettudós ... örömöt talál magában a kutatásban s azokban az eredményekben, melyeket az emberiség jólétének elõmozdítására értékesít."

Az Eötvös törvény

Eötvös már egyetemi hallgató korában F. Neumann útmutatása mellett kezdett a kapillaritással foglalkozni. Úttörõ kutatásai során alapvetõ törvényszerûségeket tárt fel, amelyek "Eötvös törvény" néven váltak az egyetemes tudomány részévé.

Gravitáció és mágnesség

A kapillaritás vizsgálata után Eötvös érdeklõdése a gravitáció és földmágnesség felé fordult és ettõl kezdve közel négy évtizeden keresztül, haláláig a gravitáció és földmágnesség tanulmányozásával foglalkozott. E vizsgálatokban a gravitáció térbeli változásainak tanulmányozására a Cavendish-féle torziós inga módosított változatát használta fel. Vizsgálati módszerét két biztos pillérre fektette. Az egyik az eljárás szigorú fizikai elméletének kifejtése, a másik a célra alkalmas, szinte hihetetlen érzékenységû mûszer, a hires Eötvös féle torziós inga ( variométer ) tényleges megszerkesztése.

Elsõ kisérleti mérések az ingával

Eötvös elsõ gravitációs kísérleteit laboratóriumban végezte, késõbb nyaralójának kertjében végezte megfigyeléseit.
Az elsõ terepi torziós inga mérés a Ság-hegyen,
1891-ben. Eötvös távcsõvel végzi a leolvasást
Elsõ terepi mérésére 1891-ben került sor a dunántúli Ság-hegyen, ahol méréseivel sikerült kimutatnia, hogy Sterneck osztrák geodéta ugyanazon helyen, 1884-ben végzett relatív inga mérései hibásak.

A gravitációról szóló elsõ jelentését 1888-ban írta az Akadémia számára. 1896-ban jelent meg "Vizsgálatok a gravitáció és mágnesség körébõl" címû alapvetõ dolgozata, melyben elméleti és gyakorlati összefoglalását adja eddigi kísérleteinek. Az elsõ nagyobb területre kiterjedõ Eötvös-inga mérésekre 1901. telén, a Balaton jegén került sor. Eötvös azért választotta a tükörsíma jégfelületet méréseinek színhelyéül, hogy ne kelljen foglalkoznia a felszíni zavaró tömegek hatásával. Méréseit 1903. telén folytatta, összesen 40 ponton végeztek méréseket. A mérési eredményekbõl megállapították, hogy a tó tengelyével párhuzamosan egy tektonikai vonal húzódik. Ez a megállapítás volt az Eötvös-inga mérésekbõl levont elsõ földtani következtetés.

vissza Vissza

A geofizika születése - az inga alkalmazása a földtani kutatásokban

A következõ években egyre bõvül a terepi mérések területe. A külföld figyelme 1900-ban fordul Eötvös gravitációs kísérletei felé, amikor Párizsban beszámol kutatásainak eredményeirõl.
Észlelõ sátrak a Balaton jegén.
A elsõ gravitációs felmérés 1901-ben

Mûszerének nagy érzékenységét egyesek kételkedve fogadják és kétkedésük csak az Internationale Erdmessung 1906-ban Budapesten tartott XV. kongresszusán válik általános elismeréssé, ahol Eötvös beszámol legújabb kutatási eredményeirõl és a külföldi érdeklõdõk számára lehetõvé teszi, hogy Arad környéki torziós-inga méréseit megtekinthessék. A konferencia résztvevõi olyan nagy jelentõségûnek találták Eötvös kutatásait, hogy beadványban javasolták a magyar kormánynak a gravitációs kutatások fokozott anyagi támogatását. A magyar kormány nem zárkózott el e javaslat elõl és 1907- tõl kezdve külön pénzügyi fedezetet biztosított az Eötvös-féle gravitációs kutatásokra. Magyarországon ez idõtõl kezdve beszélhetünk önálló geofizikai kutatásokról.

Eötvös gravitációs méréseit eleinte elsõsorban geodéziai célokból végezte, de ugyanakkor kezdettõl fogva gondolkodott azon, hogy méréseinek eredményeibõl milyen földtani következtetéseket lehet levonni. Az Internationale Erdmessung 1912. évi Hamburgban tartott XVII. kongresszusára készített jelentésében a torziós inga gyakorlati alkalmazhatóságával kapcsolatban az alábbiakat írja:

"A geológusok egyetérteni látszanak abban, hogy a gázt tartalmazó területeken a legkiadósabb kiömlések a gázokat tartalmazó és takaró rétegek antiklinásai közvetlen közelében jönnek létre. Az Amerikában (Ohio) nyert tapasztalatok és maguk az erdélyi megfigyelések is emellett tanuskodnak, amennyiben ott a rétegek települési módja és gyûrõdései földtani kutatások révén tisztázható volt. Ilyen geológiai ismertetõjelek azonban teljesen hiányoznak a nagy magyar Alföld homok és humusz borította felületérõl. Aki itt és ehhez hasonló területeken gázokat tartalmazó antiklinálisokat keres, nem szabad, hogy elmulassza a torziós-ingás megfigyelésekbõl adódó következtetések levonását."

Az egbelli (Gbely, Szlovákia) mérések eredménytérképe, 1916

1916-ban Böckh Hugó, neves magyar geológus kezdeményezésére torziós inga méréseket végeztek Egbell környékén, ahol egy fúrásokból ismert antiklinális szerkezetbõl olajat termeltek. A mérések célja volt annak eldöntése, hogy az ismert olajtároló szerkezet hatása mennyiben tükrözõdik a torziós inga mérések eredményeiben. A 92 állomáson végzett mérések alapján az olajtároló antiklinális nagyon szépen körvonalazható volt. Ez az eredmény bizonyította a torziós inga használhatóságát a kõolajkutatásban és elindította Eötvös ingáját a világhír felé. A XX. század huszas - harmincas éveiben kõolajmezõk százait fedezték fel szerte a világon Eötvös zseniális mûszerének segítségével.

Hogy Eötvös, a fizikus számára mennyire fontos volt méréseinek földtani értelmezése, a következõ idézet bizonyítja legszebben:

"Itt, lábaink alatt terjed el, hegyek koszorújával övezve az Alföld rónasága. A nehézség azt lesimítván, kedve szerint formálta felületét. Vajjon milyen alakot adott neki? Micsoda hegyeket temetett el és mélységeket töltött ki lazább anyaggal, amíg létrejött ez az aranykalászokat termõ, magyar nemzetet éltetõ róna? Amíg rajta járok, amíg kenyerét eszem, erre szeretnék még megfelelni."

vissza Vissza

A gravitációs kompenzátor

Eötvös gravitációs mûszerei közül említést érdemel még a gravitációs kompenzátor, mely lényegében torziós szálon függõ vízszintes ingarúd, a rúd végein gömb alakú tömegekkel. A mûszer érzékenységére jellemzõ, hogy Eötvös mûszerét a Duna partjától kb. 100 méterre felállítva a Duna vízszintjének 1 cm-nyi változását már regisztrálni tudta.

A graviméter

Kevésbé ismert tény, hogy Eötvös a torziós inga mellett graviméter kifejlesztésével is foglalkozott. 1901-ben készült el bifiláris elven mûködõ gravimétere. A mûszerrel végzett kisérleti mérések azonban nem feleltek meg Eötvös várakozásának, ezért ezirányú tevékenységét nem publikálta, gravimétere azonban a mai napig fennmaradt, hirdetve széleskörû kísérletezõ kedvét.

A gravitációs állandó meghatározása

A gravitációs állandó meghatározására Eötvös 1890-ben kidolgozta un. dinamikus eljárását, melynek lényege, hogy két párhuzamos ólomfal közé helyezett ingájának lengésideje különbözik, attól függõen, hogy a lengõ a falakkal párhuzamosan vagy azokra merõlegesen helyezkedik el. A falak méreteinek és sûrûségének ismeretében a gravitációs állandó lengésidõ mérésekkel meghatározható.

A súlyos és a tehetetlen tömeg

Eötvöst különösen izgatta a súlyos és tehetetlen tömeg arányosságának problémája. 1908- ban munkatársaival: Fekete Jenõvel és Pekár Dezsõvel, méréseit oly mértékben tökéletesítette, hogy megállapították, hogy a tehetetlen és súlyos tömeg legfeljebb 1/200,000,000 arányban térhet el egymástól. E tárgyban írt dolgozatukkal 1909-ben elnyerték a Göttingeni Egyetem Benecke-féle pályadíját. Eötvösnek és munkatársainak a tehetetlen és súlyos tömeg arányossága terén végzett vizsgálatai kisérleti igazolását adják az Einstein-féle relativitás elméletnek.

A gravitációs abszorpció

Foglalkozott Eötvös a gravitációs abszorpció kérdésével is. A probléma lényege, hogy két test egymásra gyakorolt gravitációs hatását megváltoztatja-e az, ha közéjük egy harmadik test kerül.

Az Eötvös effektus

Élete utolsó éveiben végezte Eötvös azon kísérleteit, amelyekkel kimutatta, hogy a Földön mozgó testek súlya a mozgás irányától és sebességétõl függõen megváltozik.

Érdekes megemlíteni a körülményt, mely Eötvöst e kutatások elvégzésére indította. O. Hecker a potsdami Geodéziai Intézet neves kutatójának vezetésével 1901-ben az Atlanti Óceánon, 1904-1905-ben pedig az Indiai és a Csendes Óceánon gravitációs méréseket végzett az izosztázia tanulmányozása céljából.
Kísérleti eszköz a föld mágneses
terének modellezésére

Eötvös a mérésekrõl megjelent tanulmány olvasása közben figyelt fel arra, hogy a mérések feldolgozásánál nem vették figyelembe a hajó mozgása folytán fellépõ erõhatásokat. Eötvös levélben figyelmeztette Heckert a tévedésre, aki elsõ meglepetésében nem akart hitelt adni Eötvös megjegyzésének. Kollégái azonban meggyõzték Eötvös igazáról és ezért 1908-ban a jelenség bizonyítására újabb méréseket végzett a Fekete tengeren. Az észleléseket egy kelet felé és egy nyugat felé haladó hajón egyidõben végezték. Az eredmények Eötvös felfogását igazolták. A nemzetközi tudományos életben e jelenséget azóta Eötvös-effektus néven ismerjük. A kisérlet egyben a Föld forgásának egy újabb bizonyítéka, mely jelentõségében még fontosabb, mint Foucault híres inga kisérlete, melyet a párizsi Pantheonban végzett.

Mágneses mérések

Eötvös és munkatársai a torziós inga mérésekkel párhuzamosan minden észlelési állomáson meghatározták a földmágneses tér horizontális komponensét, a deklináció és inklináció értékeit. A rendelkezésre álló nagyszámú észlelési adat arra indította Eötvöst, hogy a gravitációs és mágneses eredményeket közösen szemlélje és a két térkép alapján vonja le földtani következtetéseit.

Régi téglák és cserépedények mágnesezettségének mérésével kisérletet tett a mégneses tér inklinációjának múltbeli rekonstrukciójára. Ez irányú vizsgálatairól 1900-ban "A mágneses inklináció a mult idõben" címmel elõadásban számolt be.

vissza Vissza