Egy wmiki nevű jóemberrel (?) sokat szoktam vitatkozni egy másik blogon. wmiki kétségbe vonja a legalapvetőbb tudományos elméleteket is. A legfontosabb érve az, hogy a tudomány nem tévedhetetlen: az új eredmények miatt számos esetben kellett már korrigálni a korábbi elméleteket, így (szerinte) a mostani elméletek is nyilván hibásak, és nem többek „hittételeknél”.

Sajnos nagyon sok ember van, aki wmikihez hasonlóan a tudósok helyett az Egely féle imposztoroknak hisz. Annak ellenére, hogy napjainkban már nem a geocentrikus világkép híveit kell arról győzködni, hogy nincs igazuk, bőven akadnak még tévhitek. Ijesztően sokan hiszik, hogy a Föld kevesebb, mint 10000 éves, és a tudomány téved az evolúcióval kapcsolatban. Másoknak az a téveszméje, hogy a perpetuum mobile igenis lehetséges.

Ezek az emberek általában nem sokat tudnak a tudományról. Nem értik, és ezért úgy gondolják, hogy a tudomány valami zavaros hókusz-pókusz, és nem lehet benne megbízni. Ha a tudomány tegnap még mást állított, mint ma, akkor miért is kellene elhinnünk azt, amit ma állít? Nem lehet, hogy most is tévednek a tudósok? Nem lehet, hogy holnap előállnak egy még újabb verzióval?

Az áltudományok hívői a tudomány tévedéseinek érzékeltetésére számos példát szoktak felhozni. Ezek egy része banális hülyeség. Gyakran próbálnak olyan dolgokat a tudomány szájába adni, amiket soha nem állított. Erre példa, amikor wmiki a „lapos Föld vs. gömb alakú Föld”-el hozakodik elő. Teológusok, filozófusok és laikusok (vagyis nem tudósok) beszéltek lapos földről. A tudomány kezdettől (Kepler, Galilei, stb…) fogva gömb alakú Földben gondolkodik.

Ennél egy fokkal izgalmasabb, amikor azt hozzák fel, hogy az atom (a szó jelentése: oszthatatlan) valójában több, még kisebb részecskéből épül fel. Tény, hogy ez egy elég szerencsétlen elnevezés. Ha osztható, mégis miért hívjuk az atomot „oszthatatlannak”?!?

Maga a szó az ókori görögöktől származik. Egyes filozófiai iskoláiknak az volt az elképzelése, hogy minden dolog apró, tovább oszthatatlan építőelemekből épül fel. Ezeket az apró elemeket „atomos”-nak vagyis oszthatatlannak nevezték. (Szeretném felhívni a figyelmet, hogy ezek nem tudományos elméletek voltak, hanem filozófiai tanítások – bármiféle kísérleti bizonyíték vagy ellenőrzés nélkül.)

Manapság az atomelméletet általában Dalton nevéhez kötik. Nagyjából húsz évvel ő előtte Lavoisier felfedezte az anyagmegmaradás törvényét, és definiálta a kémiai elemek fogalmát. A kémiában az olyan anyagokat nevezzük elemeknek, amelyeket – kémiai úton – már nem lehet további alkotórészekre bontani. Míg a vizet szétbonthatjuk oxigénre és hidrogénre (vagyis a víz vegyület, és nem elem), ugyanezt nem lehet megtenni pl. a vassal. Tehát a vas egy vegyész számára „oszthatatlan”.

Észrevettek viszont a vegyészek egy másik érdekes dolgot is: a kémiai reakciók során az egyes elemek csak jól meghatározott arányokban voltak hajlandók egymással reagálni. Ezt magyarázta Dalton az atomokkal. Elképzelése szerint minden egyes elemhez tartozik egy rá jellemző parányi részecske. A vegyületek úgy jönnek létre, hogy meghatározott számú „A” részecske összekapcsolódik meghatározott számú „B” részecskével. A részecskék száma pedig mindig egész szám. Pl. a víz esetében mindig két hidrogén részecske kapcsolódik egy oxigén részecskéhez. Az oxigén és hidrogén részecskék aránya 1:2. Olyan, hogy egy oxigén részecskéhez 1,34627 darab hidrogén részecske kapcsolódik nincs*: mindig egész számú részecskék kapcsolódnak egymáshoz. Vagyis a kémiai reakciók során ezek a részecskék „oszthatatlanok”. Ezért nevezte őket Dalton atomoknak.

Fontos hangsúlyozni, hogy Lavoisier és Dalton az anyagnak a kémiai folyamatok során történő viselkedését vizsgálta, és ennek a magyarázatára jött létre az atomelmélet. Kémiai értelemben valóban minden elemhez tartozik egy jellemző atom, ami (kémiai módszerekkel) nem állítható elő más, kisebb alkotóelemekből. Kémiai szempontból tehát valóban jogos ezeket az építőelemeket atomoknak, vagyis oszthatatlannak nevezni. (Az, hogy a kémiai reakciók során az egyes atomok elektronokat adnak át egymásnak, már egy teljesen más kérdés. A vas attól még vas marad. Dalton atomjai abban az értelemben oszthatatlanok, hogy egy elem nem állítható elő más elemekből.)

Vagyis Dalton és kortársai teljes joggal használták az atom kifejezést a kémia tárgykörében. Soha egyikük sem állította, hogy az atomok semmilyen módon nem oszthatóak további alkotórészekre. Pusztán azt, hogy kémiai módszerekkel ez nem lehetséges. És ebben tökéletesen igazuk is volt.

Ahogy teltek az évek, a tudósok egyre többet és többet tudtak meg ezekről az „atomokról”. Majdnem száz évvel később fizikai módszerekkel sikerült kimutatni, hogy az atomoknak van belső szerkezete, és – fizikai módszerekkel – szét lehet bontani őket kisebb alkotórészekre. Vagyis az „atomok” mégsem oszthatatlanok.

Mi is történt?

A korabeli tudósok a rendelkezésükre álló technológiákat felhasználva kísérleteket végeztek, és megállapították, hogy az anyag apró, (az ő általuk alkalmazott módszerekkel) tovább nem osztható részecskékből (atomokból) áll. Jóval később a tudomány és a technika fejlődésével a kutatók képessé váltak olyan kísérleteket is elvégezni, amikről korábban nem is álmodhattak. Kiderült, hogy ezeknek a fejlettebb módszereknek az alkalmazásával ezek az „atomok” mégiscsak felbonthatóak még apróbb részekre.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy Dalton és kortársai tévedtek: a kémia keretei között az atomok valóban nem állíthatóak elő más atomokból. Pusztán annyi történt, hogy az újabb eredmények birtokában megállapították a tudósok, hogy ez az állítás milyen határok között érvényes.

És pont ezen van a hangsúly: „milyen határok között”.

A tudomány nem vallás. Egyetlen tudós sem állítja, hogy a tudásunk teljes. Pusztán annyit vállalunk, hogy amit a rendelkezésünkre álló technológiával ki lehet deríteni a minket körülvevő világról, azt kiderítjük. A tudomány mindig egy kicsivel a technológiai előtt jár. A tudósok mindig az adott korban elérhető legfejlettebb eszközöket használják. A laboratóriumokban lévő műszerek olyan dolgokat tudnak, amit a kommersz eszközök nem. Ez az oka annak, hogy a tudósok garanciát mernek vállalni arra, hogy otthon a garázsban nem fogsz olyan felfedezéseket tenni, ami kívül esne az adott kor tudományos világképén. Bármit, amit Te otthon össze tudsz barkácsolni, a tudósok már jóval előtted kipróbálták, és az eredményeket beépítették az elméleteikbe.

Ahogy a technika fejlődik új és új lehetőségek nyílnak meg előttünk, és a tudomány ki is használja ezeket a lehetőségeket. Az új eredmények alapján újra és újra felülvizsgáljuk a korábbi elméleteket. Időnként kiderül, hogy az, amit korábban gondoltunk csak bizonyos határok között igaz. Ez történt a klasszikus mechanikával is a huszadik század elején: kiderült, hogy nagyon kis méretek, vagy nagyon nagy sebességek esetén, illetve nagyon nagy tömegek közelében a dolgok kicsit máshogy működnek.

Ez azonban nem jelenti, hogy a klasszikus mechanika hibás lenne. Pusztán annyit, hogy csak bizonyos határok között alkalmazható. Sőt! Az új elméletek nem mondanak ellent a régieknek. Ha a relativitáselmélet egyenleteibe kis sebességeket írunk, majdnem pontosan ugyanazt a megoldást adják, mint a klasszikus elméletek. Normális sebességek mellett az eltérés olyan kicsi, hogy azt csak a legfejlettebb műszerekkel (vagy még azokkal sem) lehet kimutatni.

Vagyis egy 18. vagy 19. századi ember nem tehetett olyan megfigyeléseket, ami kívül esett a klasszikus fizika keretein. Egyszerűen nem álltak rendelkezésére az ehhez szükséges eszközök. Ugyanez igaz a mai tudományos elméletekre is. Senki nem állítja, hogy ezek megfellebbezhetetlen igazságok. Azt viszont igenis állítjuk, hogy ezek a modellek rendkívül pontosak. A tudósok dollár milliárdokat költenek olyan eszközök építésére, amikkel talán láthatunk majd valami újat. Sokmilliárd dolláros felszerelés hiányában egy hétköznapi embernek erre esélye sincs. Ez azt is jelenti, hogy megbízhatsz a tudományos elméletekben: az, amit jósolnak, úgy is lesz. Vagy legalábbis az eltérés a valóságtól olyan kicsi, hogy azt úgysem veszed észre, és így értelemszerűen nem is okozhat problémát.

Az atommal is hasonló a helyzet: a 19. századi keretek között tökéletesen helytálló volt az atomot oszthatatlannak tekinteni. Senki nem rendelkezett olyan technológiával, ami kimutathatta volna, hogy ez nem így van. Amint ez a technológia megjelent, a tudósok azonnal felülvizsgálták a korábbi elképzeléseket, és előálltak egy új modellel. A név viszont maradt. Egy közismert kifejezés lecserélése egy új, ismeretlenre igen sok problémát és félreértést eredményezhet. Az „atom” helyett egy másik kifejezés használata viszont csak annyi hasznot hozna, hogy wmiki és társai nem tudnának értetlenkedni. A dolog egyszerűen nem éri meg.

Hát ezért hívjuk az atomot atomnak.

*Megjegyzés: Ma már tudjuk, hogy léteznek úgynevezett nem sztöchiometrikus vegyületek. Ez azonban nem jelenti, hogy töredék atomok alkotnák ezeket az anyagokat. A pontos sztöhciometrikus arányok felborulását általában az okozza, hogy egyes anyagok sok kristályhibát tartalmaznak. 1-1 atom egyszerűen hiányzik a kristályrácsból, vagy van néhány plussz, „felesleges” atom. De itt is mindig egész atomok/ionok alkotják az anyagot.