PrefacetotheFirstEdition
OnJanuary8,1986, TheNewYorkTimes announced,“HintsofFifthForceinNature ChallengeGalileo’sFindings.”InJanuary 1990,ataninformaldiscussionmeeting, whichincludedmanyofthoseworkingontheFifthForce,OrrinFacklerstated, “TheFifthForceisdead.” Noonepresentdisagreed.
InthisessayIwillexaminetheshort,happylifeoftheFifthForcehypothesis.1 Thisstudywillallowustoexaminetherolesthatevidenceplaysinthecontexts ofdiscovery,ofpursuit,andofjustification.2 Wewillbeabletolookattwoofthe interestingquestionsinthehistoryandphilosophyofscience.Howisahypothesis proposed,andhowandwhydoesitbecomeconsideredworthyoffurthertheoretical andexperimentalinvestigationbythescientificcommunity?Thesearethecontexts ofdiscoveryandofpursuit.
Itmaywellbethatthesuggestionofhypothesesortheoriesisthefreecreation ofanindividualscientist,butIdoubtthatsuchcreativeeventsoccurinavacuum. Thus,althoughNewton’sthoughtsontheuniversalityofgravitationmayhavebeen triggeredbytheapplefallingonhishead,itseemsunlikelythatitwouldhave hadthateffecthadhenotalreadybeenthinkingaboutgravitationandthemotion ofthemoon.3 Isuggestthatwhenscientistsofferhypotheses,they,ortherest ofthescientificcommunity,mayhavebeenconsideringtheproblemforatime. Inadditiontosolvingtheproblem,the hypothesisisalsolikelytobesupported bysomeexistingempiricalevidenceorhassometheoreticalplausibilitybecause
1 ForatechnicaldiscussionoftheFifthForce,seeFischbachandTalmadge(1992).Acomplete bibliographyofpapersonnon-Newtoniangravity,includingtheFifthForce,isgiveninFischbach etal.(1992).
2 Althoughthediscussionofthesecontextsisregardedassomewhatunfashionableatthemoment, Ibelievethatthisstudywillshowthatitcanprovideausefulframeworkforapproachingnotonly thisparticularepisodebutforthehistoryofmodernphysicsingeneral.
3 ProfessorSamWestfall,thenotedNewtonscholarandbiographer,believesthestoryofNewton andtheappleistrue.HereportsthatNewtonrepeateditonatleastfouroccasionsduringhis lifetime(privatecommunication).
itresemblesprevioussuccessfulsolutionsofotherproblems.4 Thescientistmay alsoconsidertheinterestofandimportanceofthehypothesisortheory.Onemight alsorequire,forbothproposingandpursuing,thatthehypothesisbeconsistent withexisting,well-confirmedtheories,aswellaswithexistingempiricalevidence.5 Itmayalsofitinwithanexistingresearchprogramorlooklikeafruitfulor interestinglineofresearch.Anotherfactormaybethatthetheoryhasdesirable mathematicalproperties.Thus,forexample,theWeinberg–Salamunifiedtheory ofelectroweakinteractionsdidnotreceive muchattentionuntilt’Hooftshowedit wasrenormalizablein1971.6 Thesearealsoreasonswhyatheoristmaypursuea hypothesis.
Experimentalistsplanningtoinvestigateahypothesismayalsohavesimilar reasonsfortheirwork.Inaddition,theremaybewhatonemightcallexperimental reasonsforsuchpursuit.Thesemayincludethefactthattheproposedmeasurement canbedonewithexistingapparatusorwithsmallmodificationsofit.Themeasurementmayfitinwithanexistingseriesofmeasurementsinwhichtheexperimenter(s) hasexpertiseortheexperimentermaythinkofacleverwaytoperformthe measurement.Ifthehypothesisissufficientlyimportant,theexperimentermayeven constructanentirelynewapparatus.At thispointthecostoftheexperiment,the availabilityofresearchfunds,aswellastheperceivedinterestandimportance
4 Idonotsuggestthatthesearenecessaryorsufficientconditionsforsuchhypothesiscreation,after allanindividualmightcomeupwithasolutiononthefirsttry,butmyspeculationisthattheseare theusualcircumstances.
5 Oneshouldnottrytomakethisconceptofconsistencytoorigorous.Oneshouldn’t,andinfact onecan’t,requireformalconsistencywhenthetheoryproposedisbeingofferedasanalternative toanexisting,well-confirmedtheory.Forexample,Einstein’sSpecialTheoryofRelativity,which requiredthatthemassofanobjectbeafunctionofitsvelocity,wasinconsistentwithNewtonian mechanics,inwhichmassisaconstant.Therewas,however,akindofconsistencyattheempirical level.Intheregioninwhichvelocitiesweresmallcomparedto c,thespeedoflight,andinwhich Newtonianmechanicshadbeenwell-confirmed,thepredictionsofboththeoriesagreedwithin theexperimentaluncertaintiesoftheresults.Itwasonlyathighervelocitiesthatthetheories gaveverydifferentresults,andthesehadnotbeentested.Thus,onemightrequirethatthetwo theoriesagreewithboththedataandeachothertowithinthestatedexperimentaluncertainties. Evenhere,Ibelieve,oneshouldn’tbetoostrict.Afterall,Newton’smechanicswhichshowedthat Kepler’slawthattheplanetsmoveinellipseswiththeSunatonefocuswasincorrectbecause oftheperturbationsduetootherplanets.Anexaminationofthedataatthetimeindicatedthat thereweresuchdeviations,althoughtheywerequitesmall.Thenewhypothesismightcauseone toreexaminetheevidence.Similarly,inthecaseofparityconservation(Franklin 1986,Chap. 1), LeeandYangreexaminedtheevidencesupportingthehypothesisandfound,totheirsurprise,that thehypothesishadbeentestedonlyinthestrongandelectromagneticinteractionsandnotinthe weakinteractions.Theevidencewasnot,infact,whatthephysicscommunityhadthoughtitwas. Ibelieve,however,thatconsistencywithacceptedtheoryandevidence,insomesortofroughand readyway,isacriterionforpursuit.Oneshouldallowsomeleewayforthenewtheory,however. Aswillbediscussedlater,scientistsdonotevenhavetobelieveinthetruthofahypothesis,orin theevidencesupportingit,inordertopursuethathypothesis.
6 Pickering(1984,p.106)notedthatthecitationhistoryofWeinberg’spaperclearlyshowsthis. T’Hooftshowedthetheorywasrenormalizablein1971.Thecitationswere1967,0;1968,0;1969, 0;1970,1;1971,4;1972,64;and1973,162.
oftheexperimentandhypothesiswillcertainlyenterintothedecisiontodothe experiment,butthatisleftforfuturediscussion.
Asweshallseebelow,thesuggestionofa“FifthForce”ingravitationoccurred aftertheauthorshadbeenworryingabouttheproblemforsometime,didhavesome empiricalsupport,andalsoresembled,atleastinmathematicalform,Yukawa’s previoussuccessfulsuggestionofthepiontoexplainthenuclearforce.Italsofitin withthepreviousworkonmodificationsofgravitationaltheorybyFujiiandothers.
Arelatedquestionishowdecisionsconcerningthefateofsuchhypothesesare made.Istheirconfirmationorrefutation,basedprimarilyonvalidexperimental evidence,asIhavepreviouslyargued(Franklin 1990),ordootherconsiderations enter?Thisisthecontextofjustification.
InthisessayIwillconsiderthehistoryoftheFifthForceingravitationandoffer tentativeandpartialanswerstothequestionsofhypothesiscreationandpursuit.7 Thishistorywillofferafurtherillustrationthatevidenceisdecisiveandcrucial inthecontextofjustification.InthisepisodeIwilllookathowandwhyEphraim Fischbach,SamAronson,CarrickTalmadge,andtheircollaboratorscametosuggest modifyinggravitationaltheorybyaddingsuchaforce.8 Iwillalsoexaminethe evidentialcontextatthetimethatledatleastasegmentofthephysicscommunity toinvestigatethishypothesis.Iwillalsodiscussthesubsequenthistoryofthis hypothesis,uptothepresent.Atthepresenttime,Ibelieveitisfairtosaythat themajorityofthephysicscommunitydoesnotbelievethatsuchaforceexists. Thecurrentexperimentallimitsonthestrengthofsuchaforceareapproximately 10 4 thatofthenormalgravitationalforce(thisdependsonthechoiceofcoupling, i.e.,baryon,isospin,etc.,andontheassumedrangeoftheforce).Thereisalso goodevidencethatthedistancedependenceofthegravitationalforceis 1=r 2 . Although,asdiscussedbelow,someexperimentalanomaliesremain,theyarenot presentlyregardedasserious.Thereare,inaddition,otherexperimentalresults whichcontradicttheanomalousresults,andtheoverwhelmingpreponderanceof evidenceisagainsttheexistenceoftheFifthForce.
7 Theseanswersarenecessarilypartialbecauseacompleteanswerwouldneedaworkedouttheory ofplausibility,howscientistsdecidewhichhypothesesshouldbeincludedinthespace ofplausible andinterestingconjectures.Thisisanextremelyimportantissueinboththecontextsofpursuitand discovery.Inthisparticularcasetherewereonlytwocompetingtheories,(1)existinggravitational theoryand(2)gravitationaltheoryplustheFifthForce,sotheissueofplausibilityissimplified.I willarguebelowthatevidencemadethesecondalternativeworthpursuing,atleastforasegment ofthephysicscommunity.
8 ThesethreephysicistsplayedtheleadingrolesintheformulationoftheFifthForcehypothesis.I willrefertopaperswrittenbythemandtheircollaboratorsbythefirstauthorlisted.Thismaygive theimpressionthatonlyasingleauthorwasinvolved.Thisisdefinitelynotthecase.Virtuallyall ofthesepapershadmultipleauthors.
Acknowledgments
Oneoftheadvantagesofworkingonthehistoryofacontemporaryepisodeisthat youcanspeakwiththeparticipants.EphraimFischbachandSamAronson,two oftheoriginatorsoftheFifthForcehypothesis,havealwaysbeenavailablefor discussionofbothtechnicalpointsandofthehistory.Ephraimprovidedapreprint ofhisbibliographyofarticlesontheFifthForce,andhisencouragementhasbeen invaluable.Samprovidedmewithacopyofthee-mailrecord,whichalloweda uniquelookintotheprivatepracticeofscience.Althoughbothofthemhaveread portionsofthismanuscriptinvariousforms,neitherofthemhasaskedforany changesormodificationsofthestory.I takefullresponsibilityforthistext.
IhavealsobenefittedfromdiscussionswithDavidBartlettandJimFaller,twoof mycolleaguesattheUniversityofColorado,aswellaswithEricAdelberger,Paul Boynton,DonEckhardt,andRileyNewman.Davidmadeveryhelpfulcomments regardingthemanuscript,andEric,Jim,andPaulprovidedmewithphotographs oftheirexperiments.ConversationswithMaraBelleronboththehistoricaland philosophicalissueswerealsoveryhelpful.IamalsogratefultoJohnMonnierand AlexHansenforreadingthismanuscriptandsuggestingpointsthatneededfurther clarificationorexplanation.
PartofthisworkwasdonewhileIwasavisitingprofessorintheDepartmentof HistoryandPhilosophyofScience,IndianaUniversity,andalsointheDivisionof HumanitiesandSocialSciences,CaliforniaInstituteofTechnology.Iamgrateful tomycolleaguesatbothplacesforstimulatingdiscussionsandtothedepartment andthedivisionfortheirhospitalityandsupport.Partofthisworkwassupported byafacultyfellowshipandgrant-in-aidfromtheCouncilonResearchandCreative Work,GraduateSchool,UniversityofColorado,andIthanktheCouncilforits support.ThismaterialisbaseduponworkpartiallysupportedbytheNational ScienceFoundationunderGrantNo.DIR-9024819.Anyopinions,findings,and conclusionsorrecommendationsexpressedinthismaterialarethoseoftheauthor, anddonotnecessarilyreflecttheviewsoftheNationalScienceFoundation.
Boulder,USAAllanFranklin 1993 References
Fischbach,E.,Talmadge,C.:TheSearchforNon-NewtonianGravity.AmericanInstituteof Physics,Springer(1992)
Fischbach,E.,etal.:Non-Newtoniangravityandnewweakforces:anindexofmeasurementsand theory.Metrologia 29,213–260(1992)
Franklin,A.:TheNeglectofExperiment.CambridgeUniversity,Cambridge(1986)
Franklin,A.:Experiment,RightorWrong.CambridgeUniversity,Cambridge(1990)
Pickering,A.:Againstputtingthephenomenafirst:thediscoveryoftheweakneutralcurrent.Stud. Hist.Philos.Sci. 15,85–117(1984)
6TheFifthForce:APersonalHistory,byEphraimFischbach
6.1Introduction .............................................................145
6.1.1BriefHistory ....................................................147
6.1.2TheCOWExperimentandItsImpact .........................150
6.1.3StonyBrookSabbatical(1978–1979)
6.2ReanalysisoftheEPFExperiment .....................................159
6.2.1TheReviewofGibbonsandWhiting
6.2.2DescriptionoftheEPFExperiment
6.2.3Evaluationof B= fortheEPFSamples
6.2.4TranslationoftheEPFPaper ...................................165
6.2.5TheRefereeingProcess .........................................168
6.2.6AnAlternativeExplanation ....................................171
6.3ImmediateAftermathofPublication ...................................174
6.3.1InteractionwithRichardFeynman .............................175
6.3.2TheTalkatStanford ............................................178
6.3.3MeetingwithT.D.Lee
6.3.4SomeWrongPapers ............................................180
6.3.5ShortcomingsofOurPRLPaper ...............................181
6.3.6ExperimentalSignalsforHyperphotons
6.3.7VisittoHungary ................................................186
6.3.8TheAirForceGeophysicsLaboratoryTower Experiments .....................................................187
6.3.9AnElectromagneticFifthForce?
6.4Reflections ...............................................................192
6.4.1TheMoriondConferences
6.4.2SomeAmusingMoments ......................................195
6.4.3FifthForceStories:Journalsvs.Magazines
6.4.4JohnMaddoxandNature
6.5My1985–1986SabbaticalattheUniversity ofWashington ...........................................................200
6.6Short-DistanceSearchesforaFifthForce
6.7OurBook:“TheSearchforNon-NewtonianGravity”
6.8Epilogue .................................................................204
Appendix1FifthForcePhenomenology
Appendix2PhenomenologyoftheNeutralKaonSystem
Appendix3DickeCorrespondence ........................................216
Appendix4Referee’sReportsonOurPRL ................................222
Appendix5FeynmanCorrespondence
5.1LosAngelesTimesEditorial .....................................225
5.2Feynman’sLettertotheLosAngelesTimes
5.3ExchangewithFeynman .........................................227
Appendix6BoyntonSpoof .................................................232
1.1KMesonsandCPViolation
ThestoryoftheFifthForcebeginswith aseemingdigressionbecauseitinvolves notamodificationofgravitationaltheory,butratheranexperimentaltestofand confirmationofthattheory.In1975Colella,Overhauser,andWernermeasured thequantummechanicalphasedifferencebetweentwoneutronbeamscausedby agravitationalfield.Althoughtheseexperimentsshowedtheeffectsofgravityat thequantumlevel,theydidnot,infact,distinguishbetweenGeneralRelativityand itscompetitors,asFischbachpointedout(1980;FischbachandFreeman 1979). Thiswasbecausetheseexperimentswereconductedatlowspeeds,andinthe nonrelativisticlimitallexistinggravitationaltheories,suchasGeneralRelativity andtheBrans–Dicketheory,reducetoNewtoniangravitation.Fischbachalso discussedhowonemighttestgeneralrelativityatthequantumlevelbyconsidering gravitationaleffectsinhydrogen.
Inthiswork,partlyasaresultofconversationswithOverhauser,Fischbachwent ontoconsiderwhetherornotgravitationaleffectsmightexplainthepreviously observedviolationofCPsymmetry(combinedcharge-conjugationorparticle–antiparticlesymmetryandparityorspacereflectionsymmetry)inK0 L decays.1 Hehadshownthatanexternalgravitationalfieldresultedinanadmixtureof atomicstatesofoppositeparity.Foratwo-fermionsystem,suchaspositronium orcharmonium,thisalsoleadstoachangeintheeigenvalueofCP.Thismade“it naturaltoattempttoconnect(thegravitationaleffect)withtheknownCP-violating K0 L decays(Fischbach 1980,p.371).”Although,asFischbachnoted,therewereboth
1 TherearetwodifferentK0 mesons,theshort-livedK0 S ,andthelongerlivedK0 L .CPsymmetry allowstheK0 S ,butnottheK0 L ,todecayintotwopions.ForadetaileddiscussionofCPsymmetry andthediscoveryofitsviolationseeFranklin(1986,Chap.3).
©SpringerInternationalPublishingSwitzerland2016
A.Franklin,E.Fischbach, TheRiseandFalloftheFifthForce, DOI10.1007/978-3-319-28412-5_1
experimentalandtheoreticalreasonsagainstgravityasthesourceofCPviolation, therelevanceoftheargumentstohiscasewerenotclear.
TheargumentsFischbachwasreferringtoconcernedattemptstoexplainCP violationandwillberelevanttothelaterhistoryaswell.BellandPerring(1964)and Bernsteinetal.(1964)hadspeculatedthatalong-rangeexternalfieldthatcoupled differentlytotheK0 and K 0 ,ahyperphoton,couldexplaintheviolation.Sucha fieldpredictedthattheeffectwouldbeproportionaltothesquareoftheenergy oftheKmesons.Weinberg(1964)pointedoutthatbecauseneitherstrangeness norisotopicspin,thesupposedoriginsofthefield,wereabsolutelyconserved, thehyperphotonmusthaveafinitemass,relatedtotherangeoftheinteraction. Assumingthattherangeoftheinteractionwasthesizeofourgalaxy,hecalculated theratio .K0 S ! 2 C hyperphoton/=.K0 S ! 2 / as 1019 .ThisimpliedthattheK mesonandallstrangeparticleswouldbetotallyunstable,inobviousdisagreement withexperiment.Hecouldexplaintheobservationsifheassumedthattherange oftheinteractionwasthesizeoftheEarth,whichheregardedasimplausible.The issuebecamemootwhentheexperimentsofGalbraithetal.(1965)andofDeBouard etal.(1965)atverydifferentenergiesfrombotheachotherandfromtheoriginal experimentofChristensonetal.(1964)failedtoshowthepredictedenergy-squared dependence.Infact,theexperimentsindicatedthattheCPviolationwasconstantas afunctionofenergyfortheenergyrange1–10GeV.
Fischbachwasalsomotivatedbywhathetooktobea“remarkablenumerical relation”.Usinghiscalculatedenergyscaleforthegravitationaleffect,2 m,the knownKL KS massdifference,andanenhancementfactorof mK = m,forwhich nojustificationwasgiven,hefoundthathiscalculationofthegravitationaleffectfor CPviolationinKmesondecaywasequalto 0:844 10 3 ,whiletheCPviolating parameter3 1/2Re wasapproximatelyequalto 0:82 10 3 .Thisseemsindeedto bearemarkablecoincidencebecausethereisnoknown connectionbetweengravity andCPviolation,oranyacceptedexplanationofCPviolationitself.Itismade evenmoreremarkablewhenonerealizesthattheenhancementfactor mK = m D 1:4 1014 .
Fischbachcontinuedtoworkonthequestionofhowtoobservegravitational effectsatthequantumlevel.ArelativisticversionoftheColella,Overhauser, andWernerexperimentusingneutronsdidnotseemfeasible,soheturnedhis attentiontoKmesons,wheresuchexperimentsdidseempossible.Hebegan acollaborationwithSamAronson,anexperimentalphysicistwithconsiderable experienceinKmesonexperiments.AtthistimeAronsonandhiscollaboratorshad beeninvestigatingtheregenerationofK0 S mesons(Roehrigetal. 1977;Bocketal. 1979).4 Althoughthepublishedpapersstatedthat(Bocketal. 1979,pp.351–352)
2 Thescaleofthegravitationaleffectwasgivenby g¯=c,where g isthelocalaccelerationdue togravity, ¯ isPlanck’sconstant/2 ,and c isthespeedoflight.AtthesurfaceoftheEarththis quantityis 2:2 10 23 eV.
3 Here ,whichisacomplexnumber,isameasureofthedecayrateofK0 L mesonsintotwopions.
4 ThephenomenonofregenerationwasoneoftheunusualpropertiesoftheK0 mesons.Ifone producedthesemesonsinanaccelerator,oneobtainedabeamthatwas50%K0 S and50%K0 L
Fig.1.1 Thephaseofthe regenerationamplitudeasa functionofmomentum(From Bocketal. 1979)
“thedataareconsistentwithaconstantphase[oftheregenerationamplitude],”5 AronsonandBock,twomembersofthegroup,weretroubledbywhatseemedtobe anenergydependenceofthephase.Infact,Bockhadinvestigatedwhetherchanges intheacceptancecouldaccountfortheeffect.Theycouldn’t.Thedataareshownin Fig. 1.1,alongwiththeconstantphaseprediction.Althoughthedataareconsistent withaconstantphase,thereisatleastasuggestionofanenergydependence.The lowenergypointshavealargerphasethanthehighenergypoints.
AronsonandBockthenaskedFischbachiftherewasatheoreticalexplanationof theeffect.Fischbachhadnonetooffer.Thissuggestedenergydependenceledthem toexaminethepossibleenergydependenceoftheparametersoftheK0 –K 0 system insomedetail.Theyfoundsuggestiveevidenceforsuchadependence(Aronson etal. 1982).Theyexamined m,theKL KS massdifference, S ,thelifetimeof theshort-livedKmeson, j C j,themagnitudeoftheCP-violatingamplitude,and tan C ,thetangentofthephaseoftheCP-violatingamplitude.Theyfittedthese parameterstoanenergydependenceoftheform x D x0 .1 C bx N /, N D 1;2 and
D EK =MK .Theyfoundthatthecoefficientsdifferedfromzeroby3,2,2,and3 standarddeviations,forthequantitiesnotedabove,respectively.Oneoftheirfitsis showninFig. 1.2
Thefitto C dependedonthevalueoneassumedfor 21 ,thephaseofthe regenerationamplitude.(Recallthatitwas thesuggestionofanenergydependence inthisquantitythatledtothisinvestigation.)Themeasuredquantity,infact,depends on 21 C .Onecouldattributetheenergydependencetoeitheroneofthem separately,ortobothofthem.Alltheoreticalmodelsatthetime(seeAronsonetal. (1983b)fordetails)predictedthatoverthisenergyrange,30–110GeV,thechange in 21 wouldbelessthan 2ı .Theobservedchangeofapproximately 20ı wasthen attributedtoanenergydependencein C
Thegroupcontinuedtheirstudyandpresentedamoredetailedanalysisthat includeddatafromotherexperiments.Themostsignificantenergydependence,
IfoneallowedalloftheK0 S mesonstodecayandallowedtheremainingK0 L mesonstointeract withmatter,onefoundthatthebeamonceagaincontainedK0 S mesons.Theywereregenerated. SeeFranklin(1986,Chap.3)fordetails.
5 Astrongerstatementhadappearedearlier(Roehrigetal. 1977,p.1118):“Theresultsareclearly consistentwithconstantphase[...].”
Fig.1.2 Plotoftan C asafunctionof 2 (energysquared)(FromAronsonetal.(1982).The shadedline istheworldaverageandthe solidline wastheirfit)
Fig.1.3 Plotof C asafunctionofmomentum(FromAronsonetal.(1983a).Seediscussionin Footnote 8.FordetailedreferencesforthedataseeAronsonetal. 1983a) thatin C ,isshowninFig. 1.3 6 Theyconcluded(Aronsonetal. 1983a,p.488): “Theexperimentalresultsquotedinthispaperareoflimitedstatisticalsignificance. Theevidenceofapositiveeffectintheenergydependencesof m, S ; j C j, and C isextremelytantalizing,butnotconclusive.Theevidenceconsistsof b.N / x ’s whicharedifferentfromzerobyatmost3standarddeviations.”
6 Thegraphactuallyshowstheenergydependenceof 21 ,assuming C wasconstant.If 21 is consideredtobeaconstant,thegraphshowstheenergydependenceof C
Asecondpaper(Aronsonetal. 1983b)examinedpossibletheoreticalexplanationsoftheeffects.7 Theyfound(Aronsonetal. 1983b,p.495):“Usingthis formalismwedemonstratethateffectsofthetypesuggestedbythedata[energy dependences]cannotbeascribedtoaninteractionwithkaonswithanelectromagnetic,hypercharge,orgravitationalfield,ortothescatteringofkaonsfromstray chargesorcosmologicalneutrinos.”Theysuggestedthatatensorfieldmediated byafinitemassquantummightexplaintheeffectsandconcluded(Aronsonetal. 1983b,p.516):“Itisclear,however,thatifthedata[...]arecorrect,thenthesource oftheseeffectswillrepresentanewandhithertounexploredrealmofphysics.”8
Thesubsequenthistoryofmeasurementsofthesequantitiesseemstoargue againstanyenergydependence.9 Coupaletal.(1985)measured j C j at65GeV/c andfoundavalue j C jD .2:28 ˙ 0:06/ 10 3 ingoodagreementwiththe lowenergyaverage(5GeV)of .2:274 ˙ 0:022/ 10 3 ,andindisagreementwith .2:09 ˙ 0:02/ 10 3 obtainedbyAronsonetal.(1982).10 Grossmanetal.(1987) measured S ,theKS lifetime,overarange100–350GeV/c.Theirresults,alongwith thoseofAronsonetal.(1982),aregiveninFig. 1.4.ThefitsobtainedbyAronson forpossibleenergydependencearealsoshown.Theyconcluded(Grossmanetal.
Fig.1.4 Plotof S ,theKS lifetime,asafunctionof momentum(FromGrossman etal.(1987).The curves were thefitsfromAronsonetal. (1982))
7 Anearlierpaper(Fischbachetal. 1982)hadexaminedthesamequestion,althoughinlessdetail, andreachedthesameconclusion.
8 Theseresultswerenotgreetedwithenthusiasmorregardedasreliablebyeveryonewithinthe physicscommunity.Commentingontheneedfornewinteractionstoexplaintheeffects,an anonymousrefereeremarked:“Thislatterstatementalsoappliestospoonbending.”(Acopyof thereferee’sreportwasgiventomebyFischbach.)Thepaperwas,however,published.
9 ThispossibleenergydependenceplayedanimportantroleinthegenesisoftheFifthForce hypothesis,asdiscussedindetailbelow.Itmayverywellhavebeenastatisticalfluctuation.
10 Thereisafurtheroddityinthishistory.Thesixmeasurementsof j C j madepriorto1973had ameanvalueof .1:95 ˙ 0:03/ 10 3 .ThevaluecitedbyCoupaletal.(1985)wasthemeanof post-1973measurements.Fordetailsofthisepisode,seeFranklin(1986,Chap.8).
1987,p.18):“Noevidencewasfoundforthemomentumdependencesuggested bytheintermediate-range‘fifth-force’hypothesis.”Carosietal.(1990)measured thephasesoftheCP-violatingamplitudesforK0 decayintheenergyrange70–170GeV.Theirresultswereingoodagreementwiththoseatlowenergyandshow noevidenceofanyenergydependence.Still,atthetimeofourstory,thesuggested energydependenceremaineda“tantalizing”effect.
1.2ModificationsofNewtonianGravity
Asecondstrandofourstoryconcernstherecenthistoryofalternativesto,or modificationsof,standardgravitationaltheory.11 Foratime,atleast,thisstrand wasindependentoftheKmesonstory.TheFifthForcestory,perse,beganwhen thetwostrandswerejoined.Newtoniangravitationaltheoryanditssuccessor, Einstein’sGeneralTheoryofRelativity,althoughstronglysupportedbyexisting experimentalevidence,12 havenotbeenwithoutcompetitors.13 Thus,Bransand Dicke(1961)offeredascalar–tensoralternativetoGeneralRelativity.Thistheory containedaparameter ! ,whosevaluedeterminestherelativeimportanceofthe scalarfieldcomparedtothecurvatu reofspacetime.Forsmallvaluesof ! thescalar fielddominates,whileforlargevaluestheBrans–Dicketheoryisindistinguishable fromGeneralRelativity.Bytheendofthe1970sexperimentfavoredalargevalue of ! ,andthus,favoredGeneralRelativity.Forexample,thelunarlaser-ranging experimentsrequired !>29,whiletheVikingtime-delayresultssetalowerlimit of !>500 (Will 1981).
Intheearly1970s,Fujii(1971, 1972, 1974)suggestedamodificationofthe Brans–Dicketheorythatincludedamassivescalarexchangeparticle.Thiswasin additiontothemasslessscalarandtensorparticlesofthattheory.Hefoundthat includingsuchaparticlegaverisetoaforcethathadashortrange(oftheorder 10m–30km)dependingondetailsofthemodel.InFujii’stheory,thegravitational potentialhadtheform V D GmM =r .1 C ˛ e r = /,where ˛ wasthestrengthofthe
11 IwillbediscussingheremodificationsoftheNewtonianinversesquarelaw,andnotthewellestablishedrelativisticpost-Newtoniancorrections,whichareoforder GM =c2 r .
12 Foranexcellentandaccessiblediscussionofthis,seeWill(1984).Formoretechnicaldetails, seeWill(1981).
13 Thehistoryofgravitationaltheoryisnotastringofunbrokensuccesses.Newtonhimselfcould notexplainthemotionofthemooninthe Principia andhislaterworkontheproblem,in1694–1695,alsoendedinfailure(Westfall 1980,pp.442–443,540–548).Thelawwasalsoquestioned duringthenineteenthcenturywhenirregularitieswereobservedinthemotionofUranus.The suggestionofanewplanetbyAdamsandLeVerrierandthesubsequentdiscoveryoftheplanet Neptuneturnedtheproblemintoatriumph.Duringthenineteenthcenturyitwasalsofoundthat theobservedadvanceoftheperihelionofMercurydidnotmatchthepredictionsofNewtonian theory.Thisremainedananomalyfor59yearsuntiltheadventofEinstein’sGeneralTheoryof Relativity,thesuccessortoNewtoniangravitation.
interactionand itsrange.ThesecondtermwasFujii’smodification.O’Hanlon (1972)suggestedthesamepotential.Thismodelalsopredictedagravitational constant G thatvariedwithdistance.14 Fujiicalculatedthatthegravitationalconstant atlargedistances G1 wouldbeequalto 3=4GLAB ,thevalueatshortdistances. Fujiialsolookedforpossibleexperimentaltestsofthistheory.Mostinterestingly forourstory,hediscussedthefamousexperimentaltestofEinstein’sequivalence principlethathadbeenperformedbyEötvösandhiscollaborators(1922).(This experiment,whichwillbeveryimportantlaterinourhistorywillbediscussed below.)Henotedthatifhisnewfieldcoupledequallytobaryons(inthiscasethe protonsandneutronsintheatomicnucleus)andleptons(atomicelectrons)there wouldbenoeffect,whileifthefielddidnotcoupletoleptonssuchaneffect wouldbeobserved.HecalculatedthatforanEötvös-typeexperimentongoldand aluminumtherewouldbeachangeinangleof 0:07 10 11 ,foranassumedrange of40km.15 ThebestexperimentallimitatthetimewasthatofRolletal.(1964) of 3 10 11 ,althoughthatexperimentwhichmeasuredtheequalityoffalltoward theSuncastnolightonhisshortrangeforce.Anoteaddedinproofremarkedthat hehadlearnedthatthebestestimateoftherangeofsuchaforcewasconsiderably smaller.Foranassumed1kmrangehefoundthatthechangeinanglewas 0:5 10 9 . ThispredictedeffectwassmallerthanthelimitsetbyEötvös,whoseexperiment wassensitivetosuchashort-rangetheory.FujiisuggestedredoingtheEötvös experimentandotherpossiblegeophysicsexperiments,althoughhenotedthatmass inhomogeneitieswouldpresentdifficulties. Asweshallsee,Fujii’scommentswere prescient.
OthermodificationsofgravitationaltheoryweresuggestedbyWagoner(1970), Zee(1979, 1980),Scherk(1979),andothers.Zee’smodificationhadamuchshorter rangethanthatofFujii,whileScherksuggestedarepulsiveforcewitharangeof about1km.
Long(1974)consideredthequestionofwhetherornotNewtoniangravitywas validatlaboratorydimensions.Hefound(p.850)“thatpast G [thegravitational constant]measurementsinthelaboratorysetonlyverylooselimitsonapossible variationin G andthatpresenttechnologywouldallowaconsiderableimprovement.”Healsomadereferencetothe suggestionsofWagoner,ofFujii,andof O’Hanlon.Long(1976)proceededtotesthishypothesisexperimentally,andfounda smallvariationin G whichheparameterizedintheform G.R/ D G0 .1 C 0:002 ln R/, where R ismeasuredincentimeters.
Long’sworkledMikkelsenandNewman(1977)toinvestigatethestatusof G. 16 Theyuseddatafromlaboratorymeasurements,orbitalprecession,planetary
14 Somereadersmightworrythatavariableconstantisanoxymoron,butitdoesseemtobeauseful shorthand.
15 TheanglereferredtoistherotationofthetorsionpendulumshowninFigs. 1.6 and 1.7.
16 TheinfluenceofLong’sworkisapparentinthefirstsentenceoftheabstract(Mikkelsenand Newman 1977,p.919):“D.R.Longandothershavespeculatedthatthegravitationalforcebetween pointmassesintheNewtonianregimemightnotbeexactlyproportionalto 1=r 2 .”
massdeterminations,geophysicalexperiments,andsolarmodels.Theyconcluded (p.919):“Constraintson G.r / intheintermediatedistancerangefrom 10 m < r < 1 kmaresopoorthatonecannotruleoutthepossibilitythat Gc ŒG1 differsgreatly from G0 ŒGLAB .”Theypointedout(p.924)thattheiranalysis“doesnotevenrule outFujii’ssuggestedvalue Gc =G0 D 0:75.”
TheexperimentalstudyofpossibleviolationsofNewtoniangravitycontinued. PanovandFrontov(1979)found G.0:3 m/=G.0:4 m/ D 1:003 ˙ 0:006 and G.10 m/=G.0:4 m/ D 0:998 ˙ 0:013.Theyconcludedthat,despitethefactthattheir experimentaluncertaintywaslargerthanLong’smeasuredeffect(p.852):“These resultsdonotconfirmthedataofD.R.Long,accordingtowhichspatialvariations of G doexist.”Speroetal.(1980)agreed.Theirmeasurementsatdistancesof2–5cmhadtherequiredsensitivitytocheckLong’sresultand(p.1645):“Theresults supportaninverse-squarelaw.Assumingaforcedeviatingfrominversesquarebya factor .1 C ln r / [Long’ssuggestedform]itisfoundthat D .1 ˙ 7/ 10 5 .”
Long(1981)surveyedtheliteratureandconcludedthatwithinthequoted uncertaintiesalltheresults,includingthatofPanovandFrontov,wereconsistent withhisobservation.HearguedthatSpero’sresultdidnot,infact,contradict his.Thiswasbecausehissuggestedcauseofthedeviation,aquantumgravity vacuumpolarizationeffect,wouldbesignificantonlyforanonzerogravitational field,whereasSpero’sexperimentwasconductedinazerogravitationalfield. Themostimportantsummaryofthiswork,fromthepointofviewofthe subsequenthistoryoftheFifthForce,wasthatgivenbyGibbonsandWhiting (1981).TheirresultsareshowninFig. 1.5 forbothattractiveandrepulsiveforces. Inbothcases ˛ isrestrictedtoliebeloweachcurve,exceptforcurve b,which isLong’sresult,andinwhich ˛ mustliebetweenthetwocurves.Theystated (p.636):“However,conventionalvacuumpolarizationeffectsinquantumgravity donotleadtothebehaviorrequiredbyLong:sucheffectsareinsignificant.”Curve a wasSpero’sdata,calculatedatonestandarddeviation(s.d.); c wasfromPanovand Frontov; d fromMikkelsenandNewmanusinglunarsurfacegravityandMercury andVenusflybys; e acomparisonofsatelliteandgeodesydatabyRapp(1974, 1977),theuppercurveassumedagreementto0.1ppm(partspermillion)andthe lowercurve1ppm.Rapphadreportedanagreementto2ppm.
Adifferenttypeofexperiment,thatofmeasuringgravityineitheramine(Stacey etal. 1981)orinsubmarines(Stacey 1978)isillustratedincurve f .Thecurves were calculated,notmeasured,assumingamineexperimentwithanaccuracyof 1%(uppercurve)andasubmarineexperimentwithanaccuracyof0.1%(lower curve),bothforadepthof1km.Staceyetal.(1981)hadmeasured G andfound ittobe G D .6:71 ˙ 0:13/ 10 11 m3 kg 1 s 2 ,inagreementwiththelaboratory valueof .6:672 ˙ 0:004/ 10 11 .Theirstateduncertaintyincludedanestimateof possiblesystematiceffects,whichincreasedtheuncertaintybyaboutafactorof3. Theyalsosurveyedothermineandboreholemeasurementsof G andfoundthem tobe,ingeneral,systematicallyslightly highbut“tantalizinglyuncertain”because ofpossiblemassanomalies.Asomewhatlaterpaper(StaceyandTuck 1981) gavenumericaldetailsofthatsurveyandreportedvaluesof G,calculatedintwo differentways,basedonacomparison ofseafloorandseasurfacemeasurements
Fig.1.5 Plotoflog10 ˛ vs log10 . =1 m/, ˛ is constrainedtoliebelowthe curves(FromGibbonsand Whiting 1981)
of G D .6:730 ˙ 0:010/ 10 11 and .6:797 ˙ 0:016/ 10 11 m3 kg 1 s 2 ,where theuncertaintyispurelystatisticalanddoesnotincludepossiblesystematiceffects. Onceagaintheresultswerehigherthanthelaboratoryvalue,butbecauseofthe uncertaintyaboutpossiblesystematiceffectsnofirmconclusioncouldbedrawn.
GibbonsandWhitingsummarizedthesituationasfollows(p.636):“Ithasbeen arguedthatourexperimentalknowledgeofgravitationalforcesbetween1mand 10kmissopooritallowsaconsiderabledifferencebetweenthelaboratorymeasured gravitationalconstantanditsvalueonastronomicalscales—aneffectpredictedin theoriesofthetypealludedtoabove[theseincludedFujiiandO’Hanlon,whose workwasalsocitedintheexperimentalpapers][...]itcanbeseenthatfor 3 m < <103 km ˛ isverypoorlyconstrained.”Althoughexperimentallowed forsuchadifferenceinthelaboratoryandastronomicalvaluesof G,therewere reasonablystringentlimitsonanyproposedmodificationsofthelawofgravity inthedistancerange1m–10km(p.638):“Weconcludethatthereisverylittle scopeforatheorywhichallowsdeviations >1 %fromNewton’slawofgravitational attractiononlaboratoryorlargerlengthscales[...].Furtherlargescaleexperiments areessentialtoimproveboundson ˛ between1mand10km.”Therewas,however, aclear,althoughsmall,windowofopportunity(seeFig. 1.5).
1.3TheFifthForce
Untilearly1983thetwostrands,thatoftheenergydependenceoftheK0 –K 0 system parametersandthatofmodificationsofNewtoniangravityandtheirexperimental tests,hadproceededindependently.AtaboutthistimeFischbachbecameawareof thediscrepanciesbetweenexperimentandgravitationaltheory(theworkofStacey etal.(1981)andStaceyandTuck(1981)).17 Hemadenoconnection,atthistime, betweenthetwoproblemsbecausehewasstillthinkingintermsoflong-range forces,whichproducedanenergy-squareddependenceoftheK0 –K 0 parameters, andwasthereforeruledoutexperimentally.Inearly1984,herealizedthatthiswould notbethecaseforashort-rangeforce,andthattheeffectcouldbemuchsmaller.18 AtthistimehealsobecameawareoftheGibbonsandWhitingsummaryand realizedthatsuchashort-rangeforcemightbepossibleandthatthetwoproblems mighthaveacommonsolution.
Fischbach,Aronson,andtheircollaboratorslookedforotherplaceswheresuch aneffectmightbeseenwithexistingexperimentalsensitivity.Theyfoundonly three:(1)theK0 –K 0 systemathighenergy,whichtheyhadalreadystudied;(2) thecomparisonofsatelliteandterrestrialdeterminationsof g,thelocalgravitationalacceleration19 ;and(3)theoriginalEötvösexperiment,whichmeasuredthe differencebetweenthegravitationalandinertialmassesofdifferentsubstances.If ashort-range,composition-dependentforceexistedthenitmightshowupinthis experiment.TheynotedthattheveryprecisemodernexperimentsofRolletal. (1964)andofBraginskiiandPanov(1972)wouldnothavebeensensitivetosucha forcebecausetheyhadcomparedthegravitationalaccelerationsofpairsofmaterials towardtheSun,andthuslookedatmuchlargerdistances.
TheapparentenergydependenceoftheK0 –K 0 parametersalongwiththe discrepancybetweengravitationaltheoryandthemineshaftexperimentsledFischbach,Aronson,andtheircolleagues(Fischbachetal. 1986)toreexaminethe originaldataofEötvösetal.(1922)toseeiftherewasanyevidencefora short-range,composition-dependentforce.20 BythistimetheyknewofHolding andTuck’s(1984)resultwhichgave G measuredinamineas G D .6:730 ˙ 0:003/ 10 11 m3 kg 1 s 2 indisagreementwiththebestlaboratoryvalueof .6:6726 ˙ 0:0005/ 10 11 .Thisresultwasstilluncertainbecauseofpossible regionalgravityanomalies.Fischbachusedthemodifiedgravitationalpotential V .r / D G1 m1 m2 =r .1 C ˛ e r = /.Theynotedthatsuchapotentialcouldexplain
17 Fischbach(privatecommunication)attributesthistoaconversationwithWickHaxton.
18 Fischbach’sfirstcalculationwasfora ı -functionforce.
19 Rapp(1974, 1977)hadalreadyfound g=g .6 ˙ 10/ 10 7 .FortheproposedFifthForce parameters(seebelow)thepredictedeffectwouldbeapproximately 2 10 7 .
20 BecausetheenergydependenceoftheK0 –K 0 parametersmighthaveindicatedaviolationof Lorentzinvariance,Fischbachetal.(1985)hadlookedattheconsequencesofsuchaviolationfor theEötvösexperiment.
Fig.1.6 Theapparatusused byEötvösetal.(1922). Althoughaplatinummassis shownasthestandard,this wasnotalwaysthecase
thegeophysicaldataquantitativelyif ˛ D . 7:2 ˙ 3:6/ 10 3 ,with D 200 ˙ 50 m. (Thiswasfromaprivatecommunication fromStacey.Detailsappearedlaterin Holdingetal. 1986.)Thispotentialhadthesamemathematicalformasthat suggestedmuchearlierbyFujii.RecallalsothatFujiihadsuggestedredoingthe Eötvösexperiment.Fujii’sworkdoesnotseemtohaveexertedanydirectinfluence onFischbach.Nocitationsofitaregiveninthispaper.21
TheapparatusfortheEötvösexperimentisshowninFig. 1.6 andschematicallyin Fig. 1.7.22 AsshowninFig. 1.7,thegravitationalforceisnotparalleltothefiberdue totherotationoftheEarth.Ifthegravitationalforceononemassdiffersfromthat ontheother,therodwillrotateaboutthefiberaxis.Reversingthemassesshould givearotationintheoppositedirection.InFig. 1.6 thehorizontaltubetypically containedastandardplatinummassandthe verticaltubecontainedthecomparison mass,suspendedbyacopper–bronzefiber. Becausetheexperimentwasoriginally designedtomeasureverticalgravitygradients,thetwomassesweresuspendedat differentheights,whichmadetheapparatussignificantlymoresensitivetosuch gradientsthanitwastoanomalousgravitationalaccelerations.Tocalculateand
21 Fischbachkeepsdetailedchronologicalnotesofpapersreadandcalculationsdone.Hereports thathehasnotesonFujii’sworkatthistime,butdoesnotrecallithavinganyinfluenceonhis work.
22 Eötvöswasoriginallyinterestedinmeasuringgravitygradientssotheweightsweresuspended atdifferentheights.Thisintroducedasourceoferrorintohistestsoftheequivalenceprinciple,the equalityofgravitationalandinertialmass.
Fig.1.7 Aschematicviewof theEötvösexperiment(From Will 1984)
subtracttheeffectofthesegradientsEötvösperformedfourmeasurements,withthe torsionbarorientedintheNorth–South,theSouth–North,theEast–West,andthe West–Eastdirections,respectively.Asecondapparatususedtwotorsionbalancesin tandem,locatedonthesamemount.23 Inthisarrangementtheplatinumstandards werelocatedatoppositeendsofeachofthetwotorsionbars.(Foradetailed discussionofboththeapparatusandthemethodsofdataanalysisseeFischbach etal. 1988,pp.8–12.)
Fischbachattemptedtocombinethegravitationaldiscrepancywiththeenergy dependenceoftheK0 –K 0 parameters.Theyfoundthatiftheyconsidereda hyperchargefieldwithasmall,finitemasshyperphoton(theK0 and K 0 have oppositehypercharges)theyobtainedapotentialofthesameformasshownabove.24 Theyalsofoundthat k D a=g,thefractionalchangeingravitationalacceleration fortwosubstances,wouldbeproportionalto .B= / forthetwosubstances,where
23 Accordingtoonesource,thetorsionbalancewassuggestedbyJuanHernandezTorsiónHerrera (LindsayandKetchum 1962):
OfJuanHernandezTorsiónHerreravery littleisknown.Hewasbornofnobleparents inAndalusiaabout1454.HetraveledwidelyandononeofhisjourneysinGranadawith hiscousinJuanFernandezHerreraTorsiónbothwerecapturedbyMoorishbandits.Herrera TorsióndiedincaptivitybutTorsiónHerreramanagedtoescapeafteraseriesofmagnificent exploitsofwhichhespokequitefreelyinhislateryears.Duringtheseyearshewas affectionatelyknownasthe‘GreatJuan’orasthe‘JuanWhoGotAway.’ Althoughnotascientistinhisownright,TorsiónHerrerapassedontoaJesuitphysicist theconceptionofhisfamousTorsiónbalance.Theideaapparentlycametohimwhenhe observedcertaindeformationsinthemachineryinvolvedwhenanothercousin,JuanHerrera FernandezTorsiónwasbeingbrokenontherack.
Therearesomereasonsfordoubtingtheveracityofthisstory.
24 Fischbachnotedthatinthelimitofinfiniterangetheirsuggestedforceagreedwiththatproposed earlierbyLeeandYang(1955)onthebasisofgaugeinvariance.
B wasthebaryonnumberofthesubstance(equal,inthiscase,tothehypercharge) and wasthemassofthesubstanceinunitsofthemassofatomichydrogen. TheyplottedthedatareportedbyEötvösasafunctionof .B= /,aquantity unknowntoEötvös,andfoundtheresultsshowninFig. 1.8.Thelineardependence visibleissupportedbyaleast-squaresfittotheequation k D a .B= / C b.They found a D .5:65 ˙ 0:71/ 10 6 and b D .4:83 ˙ 6:44/ 10 10 .Theyconcluded (Fischbachetal. 1986,p.3):“WefindthattheEötvös–Pekar–Feketedataare sensitivetothecompositionofthematerialsused,andthattheirresultssupportthe existenceofanintermediate-rangecouplingtobaryonnumberorhypercharge.”25 TheycalculatedthecouplingconstantfortheirnewinteractionforboththeEötvös dataandforthegeophysicaldataandfoundthattheydisagreedbyafactorof15, whichtheyfound“surprisinglygood”inviewofthesimplemodeloftheEarththey hadassumed.Noteveryonewassosanguineaboutthis,apointweshallreturnto later.26
25 Inalaterpaper(Aronsonetal. 1986)thegroupsuggestedotherexperiments,particularlyonK mesondecay,thatmightshowtheexistenceofsuchahyperphoton.
26 AninterestingsidelighttothisreanalysisisreportedinafootnotetotheFischbachpaper. Insteadofreportingtheobservedvaluesof k forthedifferentsubstancesdirectly,Eötvösand hiscolleaguespresentedtheirresultsrelativetoplatinumasastandard(Fischbachetal. 1986, p.6):“Theeffectofthiscombiningsay k.H2 O–Cu/ and k.Cu–Pt / toinfer k.H2 O–Pt/ isto reducethemagnitudeoftheobservednonzeroeffect[forwaterandplatinum]from 5 to 2 .” k.H2 O–Cu/ D . 10 ˙ 2/ 10 9 and k.Cu–Pt / D .C4 ˙ 2/ 10 9 ,respectively.Adding themtoobtain k.H2 O–Pt/ gives . 6 ˙ 3/ 10 9 .
Fig.1.8 Plotof k asafunctionof .B= / (FromFischbachetal. 1986)
ItseemsfairtosummarizetheFischbachpaperasfollows.Areanalysisof theoriginalEötvöspaperpresentedsuggestiveevidenceforanintermediate-range, composition-dependentforce,whichwasproportionaltobaryonnumberorhypercharge.Withasuitablechoiceofparameters,onecouldrelatethisforcetoanomalies inminemeasurementsofgravityandtoasuggestedenergydependenceofthe parametersoftheK0 –K 0 system.
Fig.1.9 Plotof k asa functionof .B= /. Circles aredatafromFischbachetal. (1986). Squares arethefinal summaryfromEötvösetal. (1922).The dashedline isthe bestfitstraightlineto Fischbach’sdata.The solid line isthefittotheoriginal Eötvösdata
Figure 1.9 showsboththefinalsummaryreportedbyEötvösaswellasFischbach’sreanalysis, alongwithbest-fitstraightlinesforbothsetsofdataseparately(thisismyownanalysis).Although severaloftheexperimentaluncertaintieshaveincreased,duetothecalculationprocess,thelines havesimilarslopes.Themajordifferenceisintheuncertaintyoftheslopes.Ifonelooksatthe95% confidencelevel,asshownseparatelyfortheFischbachandEötvösdata,respectively,inFigs. 1.10 and 1.11,onefindsthatatthislevelthepublished,tabulatedEötvösdatais,infact,consistentwith noeffect,orahorizontalstraightline.ThisiscertainlynottruefortheFischbachreanalysis.
Askepticmightremarkthattheeffectisseenonlywhenthedataareplottedasafunctionof .B= /,atheoreticallysuggestedparameter.AsDeRujularemarked(1986,p.761):“Inthatcase, Eötvösandcollaboratorswouldhavecarriedtheirsecrettotheirgraves:howtogatherponderous evidenceforsomethinglikebaryonnumberdecadesbeforetheneutronwasdiscovered.”Itistrue thattheorymaysuggestwhereonemightlookforaneffect,butitcannotguaranteethattheeffect willbeseen.Althoughonemaybesomewhatsurprised,alongwithDeRujula,thatdatatakenfor onepurposetakesonnewsignificanceinthelightoflaterexperimentalandtheoreticalwork,itis notunheardof.
ThereisapossibilitythatEötvösandhiscollaboratorsmightactuallyhaveseensomethingof thiseffect,butdiscountedit.Theyreport(Eötvösetal. 1922,p.164):“Theprobabilityofavalue differentfromzeroforthequantity xŒ k eveninthesecasesisvanishinglylittle,asareview oftheaccordingobservationaldata showsquitelongsequenceswithuniformdeparturefromthe average [emphasisadded],theinfluenceofwhichontheaveragecouldonlybeannulledbymuch longerseriesofobservations.”Theoriginalsummary,giveninTable 1.1,givesanaveragevalue for x D . 0:002 ˙ 0:001/ 10 6 ,whichseemstojustifyEötvös’originalconclusion(Eötvös etal. 1922,p.164):“Webelievewehavetherighttostatethat x relatingtotheEarth’sattraction doesnotreachthevalueof 0:005 10 6 foranyofthesebodies.”
Fig.1.10 Plotof k asa functionof .B= / from Fischbachetal.(1986).The bestfitlinealongwiththe 95%confidencelevelfitsare shown
Fig.1.11 Plotof k asa functionof .B= / (Thedata arefromEötvösetal.(1922)). Thebestfitstraightlinealong withthe95%confidence levelfitsareshown
Table1.1 Thevalueof x xPt ( k relativeto platinum)forvarious substances(FromEötvös etal. 1922,p.164)
Substance .x xPt / 10 6 Magnalium C0:004 ˙ 0:001 Snakewood 0:001 ˙ 0:002
C0:004 ˙ 0:002
0:006 ˙ 0:003
Crystallinecupricsulfate 0:001 ˙ 0:003
Solutionofcupricsulfate 0:003 ˙ 0:003 Asbestos C0:001 ˙ 0:003
0:002 ˙ 0:003
Another random document with no related content on Scribd:
The Project Gutenberg eBook of Aatetoverit
This ebook is for the use of anyone anywhere in the United States and most other parts of the world at no cost and with almost no restrictions whatsoever. You may copy it, give it away or re-use it under the terms of the Project Gutenberg License included with this ebook or online at www.gutenberg.org. If you are not located in the United States, you will have to check the laws of the country where you are located before using this eBook.
Title: Aatetoverit Sosiaalinen romaani
Author: Max Kretzer
Translator: Lauri Soini
Release date: November 18, 2023 [eBook #72161]
Language: Finnish
Original publication: Hämeenlinna: Arvi A. Karisto Oy, 1909
Credits: Juhani Kärkkäinen and Tapio Riikonen
Sosiaalinen romaani
Kirj.
MAX KRETZER
Suomentanut
Juho Ahava
Hämeenlinnassa, Arvi A. Karisto, 1909
Niin kauvan kuin vielä on kaksi ihmistä, joiden ulkonainen asema on erilainen, niin kauvan tulevat myös Kain ja Abel olemaan.
"Gustav, sinä jäät —"
"Ja minä sanon sinulle, Wilhelm, en ikipäivinä! Sinä olet päässyt hyvinvointiin, olet rakentanut oman pesäsi, mutta minä olen iäti jäänyt retkaleeksi. Silloin on parempi, että vetäydyn tieheni, ennenkuin minulle käy ero vaikeammaksi kuin tänään."
"Ja mihin tahdot mennä, mikä on päämääräsi?"
Puhuteltu vaikeni tuokion, vaivuttaen katseensa lattiaan. Hänen rinnastaan pääsi huokaus, sitte vastasi hän hiljaa:
"Jumala sen tiennee, en minä. Kenties sinne missä minunlaiseni ovat: halveksitut ja kurjat, joilla ei ole vaimoa eikä lapsia, ei isää eikä äitiä, ei sisaria eikä veljiä, joilla ei ole kotia, ei isänmaata eivätkä saa mistään tointa. Ja kaikki vain siksi, että heillä on sydäntä rinnassaan köyhyyden kärsimyksiä kohtaan ja he tahtovat nälkäisille hankkia riittävän leivän. Sentähden, jää hyvästi — en saa häiritä elämäsi rauhaa."
Puhuja koetti irrottaa kätensä toisen kädestä, mutta tämä ei sitä hellittänyt, vaan sanoi uudelleen:
"Ei, Gustav, sanon vielä kerran, sinä jäät. Uskotko tosiaankin minusta sellaista, että päästäisin sinut, parhaan entisen koulutoverini, muitta mutkitta menemään, nyt, kun vuosien jälkeen onnellinen sattuma on vienyt meidät yhteen — juuri nyt, kun minulla jotakin on eikä sinulla mitään? Oletko sitte unhottanut, että me ajamme samaa aatetta, pyrimme samaan päämäärään, ihmisten yleisen veljestymisen suureen päämäärään? Oletko unhottanut, että me jo koulussa jaoimme sämpylät keskenämme? — Ei, siitä ei tule mitään, sanon vielä kolmannen kerran: sinä jäät. Kun kerran puolueemme on kirjottanut lippuunsa, ettei kellään ihmisellä ole oikeutta ylellisyyteen niin kauvan kuin joltakin toiselta puuttuu välttämättöminkin, niin jokainen tämän lipun tunnustaja on velvollinen sen mukaan toimimaan. Alottakaamme siis me. Kun vaimoni keittää kahdelle, niin keittää hän kai kolmannellekin. Kun meillä on makuupaikka kahdelle, löytyy kai tilaa sinullekin. Kun meillä on riittänyt pitää aina hyvä juhlapuku tarpeen varalta, niin tuottaa liike kyllä vielä siksi, että voidaan pitää huolta myös vanhan, jälleen löydetyn ystäväni ulkoasusta. Seis siis — kättä päälle vaan, ja menkäämme takaisin taloon: loppu selviää kyllä siellä sisällä. Luulen, että vaimoseni on lopettanut työnsä puutarhassa — oi, häntä en ole vielä lainkaan ajatellut, ja sinä tahtoisit mennä pois häntä näkemättä, oppimatta häntä tuntemaan! — Sitä en ikinä antaisi sinulle anteeksi. Niin, ystävä, minulla on oikea mallivaimo, enkä voi sinulle sanoa, kuinka onnellinen olen ja kuinka tyytyväisinä toisiimme elämme. Tule siis vastustelematta, pienessä lehtimajassa on niin mukava jutella pienen välipalan ja kylmän ryypyn ääressä."
Kaksi miestä, jotka näin keskustelivat, seisoivat kiviportailla yksikerroksisen, siistiltä näyttävän pikkukaupungin talon oven edessä. Kuuman kesäkuun iltapäivän kirkas päiväpaiste lepäsi kadulla, jolla tuskin näkyi yhtään ihmistä. Jokainen arasteli
kuumuutta, ja jollei hänen välttämättä täytynyt mennä ulos, tunsi hän itsensä onnelliseksi viileässä asunnossaan. Mihin silmäsikään vastapäätä sijaitsevaan taloriviin, joka lepäsi täydessä auringonvalossa, olivat ikkunaverhot ja käärekaihtimet alaslasketut, ja harvojen kauppapuotien akkunatelttaimet kaartuivat alas niin kauvas seinästä kuin mahdollista. Sieltä näkyi sekatavarakaupan ja maustekauppiaan kilpi; niiden rinnalla sikari- ja tupakkakauppiaan: loitompaa häämötti kangaskaupan näytetilkku, ja seuraavan poikkikadun kulmassa komeili loitolle loistavana, keskelle katukäytävää ulottuvalla, huimaavasti koukertelevalla rautakannattimella jättiläissuuruinen, kullattu leijona, jonka mukaan sen takana sijaitseva majatalo ja ravintola oli saanut nimensä.
Jos taloja tarkasteli lähemmin, täytyi niiden harmooniseen kauneuteen ja suurkaupunkien ylellisen elämän mukavuuksiin tottuneeseen tuntua poroporvarillisen yksinkertaisilta ja kaikkea edistyneempää rakennustaitoa vailla olevilta. Kaikki näytti kuivakiskoiselta, säännöttömältä, vinolta ja kulmikkaalta. Sitä enemmän täytyi pistää silmään rakennuksen, joka, melkein keskellä kaupunkia sijaiten, kolmine uusimpaan tyyliin rakennettuine kerroksineen, pani kuin mikäkin jättiläinen toiset näyttämään kääpiöiltä. Tämän rakennuksen melkein koko pohjakerroksen ikkunat olivat suurista peililasiruuduista, joiden takaa näkyi kaikenlaisia huonekaluja. Kaikilla akkunatelttaimilla ja sisäänkäytävän puoleisella seinällä oli luettavana sama kirjotus: "Franz Ehlertin huonekalukauppa".
Suoraan tämän talon vastapäätä sijaitsi ensiksi mainittu pieni talo. Tämänkin valkeaksi kalkitulle seinälle oli oven yläpuolelle pienin mustin kirjaimin maalattu kirjotus: "Wilhelm Schorn, sorvari ja puuseppä", saattoi lukea siitä jokainen ohikulkija.
Tämä talo oli kaikessa tapauksessa muhkein vertaisistaan. Jollei se ollutkaan suurempi kuin useimmat muut, vaikkei se näistä lainkaan eronnut rakennustavan ajanmukaisuuteen nähden, niin täytyi kuitenkin kävelijän katseen ennen kaikkia muita viivähtää siinä mielihyvällä. Ensimäisen kerroksen neljästä ikkunasta loistivat puhtaaksi pestyjen peilikirkkaiden ikkunain lävitse kauneimmat kukat, joiden näkeminen sai jokaisen rauhallisesti sykkivän sydämen ihastuksesta värähtämään. Ja ikkunain puitteet välkkyivät äskettäin siveltyinä tummanvihreällä, aivan kuin niiden pitäisi muodostaa kukille sopusuhtainen kehys.
Ulko-ovi oli maalattu samalla värillä; paksu messinkinen kääkkä pisti välkkyvänä esiin tummasta pohjasta. Sen oikealla puolella oli pieni puoti, jonka näyteikkunasta ja kohtuullisen korkeasta lasiovesta saattoi nähdä, että vasta nyttemmin oli muuan seinä murrettu, jotta myymälä suurenisi.
Lasioveen oli sisäpuolelle kiinnitetty mitä erilaisimpia kävelykeppejä. Pienessä näyteikkunassa oli sopusuhtaisesti järjestettynä kaikellaisia myytäviä esineitä, jollaisia sorvariliikkeessä tavallisesti on myytävänä: pitkiä ja lyhyitä piippuja kirjavine nauhoineen ja tupsuineen, samaten valkosia ja ruskeita savipiippuja. Niiden vieressä oli merenvaha-imukkeita, yksinkertaisesti ja taitehikkaasti vuoltuja. Ja ikkunan editse juoksevassa nuorassa riippui porsliinisia piipunpesiä, joihin oli maalattu kauniita nais-, metsästys- ja muita kuvia. Kaikenlaisia koruesineitä oli riveissä ja ruoduissa maassa.
Ei tomuhiukkastakaan ollut esineillä havaittavissa, kaikesta tunsi järjestystä rakastavan ihmisen käden. Katu oli pikemmin kaupungin laidalla, mutta varsinaisen liikekaupungin asukkaat torin varrella,
kaupunginosassa, jossa suuret, loistavat myymäläholvit sijaitsivat ja missä varakkaimmilla ja ylhäisimmillä oli tapana tehdä ostoksensa — eivät edes hekään voineet mennä sorvaripuodin ohitse heittämättä tarkastavaa, mieltynyttä katsetta näyteikkunaan. Ja milloin ne tarvitsivat joitakin Wilhelm Shcornin tavaroita, silloin saattoi lyödä vetoa sadasta yhtä vastaan, etteivät he kammoksuneet kulkea pitempää taivalta, sillä he tiesivät ostettujen esineiden mukana tuovansa kotiin tietoisuuden siitä, että olivat kohtuullisella hinnalla vaihtaneet lujia tavaroita.
Yksi niistä miehistä, joiden keskustelua kuuntelimme, oli Wilhelm Schorn, mainitun pikkutalon omistaja; toisen nimi oli Gustav Rassmann.
Schorn oli kolmikymmeninen mies. Soikeahkoilla, hieman kalpeahkoilla kasvoilla oli säännölliset piirteet; lyhyeksi leikattu tummanvaalea täysiparta antoi kasvoille todellisen miehekkään leiman. Vahva, kiharainen tukka peitti pään ja osan korkeata otsaa. Hänen vartalonsa oli tuskin keskikokoista pitempi, hoikka, vaikkakin lujarakenteinen; sentähden näytti hän suuremmalta kuin oikeastaan oli. Hartiat olivat tavallista enemmän koholla, kaula näytti sentähden sisäänpainuneelta, selkä hieman kumaralta. Eri ammattien tehtäväin tuntijat, jotka voivat työmiehen ulkonäöstä kohta päättää, mitä hän tekee, tietävät, että korkeat hartiat johtuvat alituisesta työskentelystä höylä- ja sahauspenkin ääressä — enimmäkseen höylän heilutuksesta. Wilhelm Schorn oli paitsi sorvaamista oppinut muunkin puusepän ammatin ja pikkukaupungissa löytänyt siinä määrin tilaisuutta sen harjottamiseen, että hänellä oli vakituista työtä kahdelle kisällille.
Niinpä oli hänellä naapurilleenkin, huonekalukauppias Franz Ehlertille milloin sitä milloin tätä tehtävää ja oli sentähden tämän kera säännöllisissä liikesuhteissa.
Esiintymisessään oli hän hieman avuton, kuten tavallisesti henkilöt, jotka aina ovat hyväntahtoisia ja ystävällisiä ja sentähden tuntuvat vähän tyhmiltä.
Vaikka Schorn olisi pukeutunut soreimpaankin muotipukuun, ei hän olisi voinut konsanaan kieltää ammattiaan.
Sininen esiliina riippui sittenkin hänen edessään, hengessä näyttäytyi se jokaisen silmiin. Se ei jäänyt pois, vierailipa hän naapuristossa, seisoi puotitiskinsä ääressä tai kenties iltapäivisin pistäytyi hetkiseksi "Kultaiseen leijonaan" lukemaan tuoreimpia pääkaupungin sanomalehtiä.
Aivan toisellainen oli Rassmann ulkonäöltään.
Hän oli itse sanonut ainaiseksi jääneensä retkaleeksi. Ja ottaen huomioonsa hänen ulkoasunsa tällä kertaa täytyi tunnustaa hänen olevan oikeassa.
Hän näytti rappeutuneelta ja repaleiselta — täydelleen tuuliajolle joutuneelta, kuten henkilö, joka on tottunut paremmissa olosuhteissa elämään ja koettaa vielä kurjuuttansakin pukea eräänlaiseen loistoon.
Mutta vaikka muodinmukainen pystykauluksensa olisi näyttänyt vieläkin likaisemmalta, vaikka hänen sinisilkkisessä kravatissaan olisi ollut tahroja vieläkin enemmän, vaikka hänen kesätakkinsa olisi näyttänyt vieläkin haalistuneemmalta ja enemmän nukkavierulta,
hänen housunsa ja hänen saappaansa vieläkin kuluneemmilta ja vahamaisemmilta — olisi häntä nähdessään sentään jokaisen täytynyt olla sitä mieltä, että hän oli mies, jolla oli sivistystä ja älyä ja joka tunsi seuraelämän muodot. Erittäinkin miellytti ja kiinnitti hänen kasvojensa henkevä leima. Kasvoja koristi hyväkasvuinen täysiparta, piirteet olivat hienot, mutta niitä uursivat hurjan intohimon jäljet; lisäksi tulivat vaihtelevat kasvojen ilmeet, jotka antoivat hänen eleilleen jotakin epävakaista.
Jos Rassmannin kasvojen alituisista liikkeistä olisi saanut päättää jotakin hänen sisäisiin tuntoihinsa nähden, niin olisi tullut siihen päätökseen, että hänen rinnassaan täytyi käydä erilaisten tunteiden lakkaamaton vaihtelu, tunteiden, joita hän koetti ulkomaailmalta salata, mutta joka kuvastui hänen kasvoistaan ja silmistään. Rypyt hänen kas voissaan, se seikka, että hänen yhä vielä aukoton tukkansa alkoi harmaantua, tekivät hänet vanhemmaksi kuin hän oli, sillä hän oli vain kaksi vuotta vanhempi kuin Wilhelm Schorn.
Tehtyään viimeisen vaatimuksensa jälleenlöydetylle ystävälleen, tarttui Schorn tämän käsivarteen ja koetti vetää häntä puoleksi hellävaroen, puoleksi väkivetoon mukanaan.
Mutta Rassmann ponnisteli uudelleen vastaan ja silmäili pukuaan.
Sitte sanoi hän:
"Mutta en tiedä, rakas ystävä — sinä saat hävetä minun tähteni; ja mitä ajatteleekaan rouvasi, kun näkee minut tässä asussa, minut, jota hän ei lainkaan tunne!"
Wilhelm Schorn nauroi tällöin.
"Eikö tunne sinua? Jos se on ainoa huolesi, niin silloin ovat kärsimyksesi lopussa. Vaimoni tietää vallan hyvin, kuka Gustav Rassmann on, hän vain ei tähän päivään asti ole miestä nähnyt, vaikka usein on ilmottanut sitä haluavansa. Luuletko sitte, ettemme lue täällä sanomalehtiä emmekä tiedä, mitä tapahtuu ulkona suurissa kaupungeissa, varsinkin pääkaupungissa, jossa kaikki suuret asiat tapahtuvat? Kuinka usein olen kertonutkaan hänelle sinusta, kun sattumalta luimme nimesi jonkin suuren kokouksen kertomuksesta. Sinustahan on tullut koko oppinut, kuten sanotaan, silloin voit kyllä käsittää, kuinka henkeään pidättäen vaimoni kuunteli, kun kerroin että olet ollut kanssani samassa koulussa, joka minun valitettavasti täytyi jättää niin aikaisin; ja että me pääkaupungissa kymmenen vuotta sitte olimme jo parhaat ystävät. Ylipäänsä ajattelee hän samoin kuin mekin, siis — mutta tuolla hän jo on, nyt ei auta mikään rimpuileminen."
He olivat jo puutarhan ovella, kun Schorn huusi äänekkäästi:
"Hannaseni, Hannaseni — missä olet?"
Peremmältä puutarhasta tuli oven eteen näkyviin vaalea puku ja heleä ääni vastasi:
"Täällä, Wilhelm! Tulen jo."
Rouva Schorn aikoi juuri astua ulos ovesta, kun hän paitsi miestään huomasi vielä vieraankin olevan tulossa luokseen. Se pidätti hänet, mutta pani hänet uteliaasti silmäilemään valosta puolipimeään esimajaan.
Ja hänen miehensä huusi edelleen iloisen vallattomasti, vetäen Rassmanin mukanaan:
"Hannaseni, Hannaseni, auta minua, muuten muuttaa hän vielä mielensä ja kääntyy ympäri. Arvaas vain, kenen tuon, minkä rakkaan muuttolinnun, jota toivottavasti emme toistaiseksi päästä pesästämme."
Rouva Schorn ei voinut selittää miehensä huimapäisyyttä; hän vastasi:
"Mutta Wilhelm, kuinka sen voisin tietää."
Nyt tuli näkyviin pari lapsenkasvoja, joista toiset kuuluivat hoipertelevalle kiharapäiselle kolmivuotiaalle pojalle ja toiset viisivuotiaalle, mitä suloisimmalle, valkokiharaiselle tytölle. Poika oli kaikesta päättäen juuri ponnistellut vetääkseen perässään raskaasti kuormitettuja pieniä santarattaita, mutta oli siinä onnistunut niin, että nyt makasi maassa pitkin pituuttaan ja osa rattaiden sisällöstä puolialastomilla säärillään. Hän alkoi surkeasti huutaa, pikku siskon auttaessa häntä jälleen nousemaan, muttakun hän älysi pitkäpartaisen vieraan miehen, lakkasi hän heti itkemästä ja hiipi äitinsä taakse, pitäen pelokkaasti kiinni tämän hameesta; tyttönen sillävälin katsoi suurin silmin vieraaseen.
Molemmat miehet olivat astuneet puutarhaan.
Pieni mäyräkoira, lasten uskollinen leikkitoveri, joka tähän asti oli rauhallisesti maannut päiväpaisteessa, hypähti jalkeille kovasti haukkuen ja yritti hyökätä Rassmannin kimppuun.
"Hiljaa, Ami, tiedä huutia!" sanoi rouva Schorn, mutta elukka, joka muuten totteli jokaista käskyä ja pian tuli tutuksi, ei tänään hyökkäysinnoissaan ottanut talttuakseen. Raivossaan lainkaan asettumatta koetti se tarrata Rassmannin sääreen, ja vasta kun
Schorn pontevasti ärähti: "Koetapas — mars matkaasi!" ja huiskasi uhkaavasti kädellään, vetäytyi koira syrjään; mutta murina, jolla se väistymistään säesti, ilmaisi selvään, että se odotti ainoastaan ensi tilaisuutta hyökkäyksensä uudistaakseen.
Schorn, josta elukan vihaisuus oli hullunkurinen, todennäköisesti siksi, että hän harvoin näki Amia tällä tuulella, sanoi nauraen Rassmannille:
"Katsos vain rakkia! Se käyttäytyy aivan kun sinä olisit pahin vihollisemme etkä kotimme tervetullein vieras."
Sitten kääntyi Schorn vaimoonsa, joka, odottamattomasta käynnistä yhä hämillään, seisoi syrjässä vierasta katsellen.
"Hannaseni, tässä hän on — kukas muu kuin Gustav Rassmann, rakas, hyvä Gustavini, hyvän asiamme esitaistelija, jonka ovat Berlinistä karkoittaneet; tuskin oli tie hänet tuonut kaupunkiimme, kun hän tahtoi taas lähteä, sellainen veitikka", — hän, nauroi uudelleen — "aivan kuin sinua ja minua ei täällä olisikaan. Ja tiedätkös, miksei hän tahtonut viivähtää talossamme? Siksi, että hän luulee, ettet sinä tunne häntä — sinäkö et häntä tuntisi sanomalehdistä ja minun kertomuksistani, hahaha — moista puhetta!"
Schorn näytti aivan hullaantuneelta uudistuneesta ilosta ja hyvästä tuulesta. Sitte sanoi hän jälleen:
"Niin — ja tässä, Gustav, on rouvaseni, vaimokultaseni, onneni, kaikkeni. Ja lyökää nyt kättä, tervehtikää toisianne ja tulkaa hyviksi ystäviksi."
Samaan hengenvetoon lisäsi hän:
"Mutta olinhan melkein unhoittaa — nämä pienokaiset tässä. Willy, Lise, tulkaas tänne ja antakaa setä Rassmannille kättä — Willy, miten muljotatkaan noin, setä Rassmann ei ole mikään musta mies."
Pieni kiharapää, joka yhä vielä piteli kiinni äitinsä hameesta, ei juuri näyttänyt olevan isänsä kera samaa mieltä, sillä hän alkoi jälleen itkeä ja tähysteli ympärinsä etsien mäyräkoiraa, ikäänkuin tämä vastarinnassaan olisi hänen parhain ystävänsä.
Ja ikäänkuin Ami olisi hänet ymmärtänyt, alkoi se uudelleen haukkua ja tuli parilla hyppäyksellä Rassmannin luo.
Mutta Schorn lopetti poikaansa nähden jutun lyhyeen. Hän otti tämän syliinsä ja painoi pitkän suutelon pyöreäposkisen pojan suulle. Se näytti palauttavan Willyn suunnilleen, sillä hän rauhottui ja silmäili pelottomasti pitkäpartaista miestä sinisillä silmillään. Mutta kun tämäkin tahtoi antaa hänelle suutelon, ryöstäytyi hän irti ja peitti kasvonsa isänsä olkapäähän.
Ja Schorn sanoi jälleen nauraen:
"Se pitää sinua myös vihollisena ja pahana vieraana."
Rouva Schornin kasvoilla huomasi ilmeistä iloa Rassmannin nimeä mainittaessa.
Uteliaisuus hälveni pian sydämellisiin tulotervehdyksiin.
"Mikä yllätys", sanoi hän, laskien kätensä Rassmannin käteen. "Oi, mieheni on minulle kertonut niin paljo teistä, ettette ole minulle niin vieras kuin kenties luulette. Olkaa sydämellisesti tervetullut."
"Siinä nyt näet, mitä jo sanoin", puuttui Schorn samassa puheeseen. Sitte pyörähti hän ympärinsä kolmivuotias poikansa käsivarrellaan, kuten mies, joka on erittäin hilpeällä tuulella.
Gustav Rassmann oli kumartanut ystävänsä rouvalle: samassa muisti hän taasen rappeutuneen ulkoasunsa. Hänet valtasi äkillinen häpeän ja epämiellyttävyyden tunne.
Kuinka saattoikaan hän tietää, että hänen aatetoverinsa rouva näytti tuollaiselta!
Rouva Johanna Schorn oli viehättävä rouva. Ainoa vilkaisu riitti huomatakseen Rassmannista, että hänellä uhraavan toimintansa ohella ihmisoikeuden puolustamiseksi riitti aina aikaa myöskin naiskauneuden ihailuun. Ja Berliinissä, hienostuneiden nautintojen ja hillittömän elämän Babelissa, oli hän tottunut antamaan intohimoilleen ja itsekkäisyydelleen täyden vapauden — hän, joka tuomitsi ihmissydämen itsekkäisyyttä.
Kuinka oli Schorn, ulkonäöltään niin yksinkertaisen poroporvarillinen pikkukaupunkilaisen perikuva, saanut tällaisen rouvan?
Kun Rassmann sai ensi vaikutuksensa tästä sirosta ja kuitenkin kukoistavasta valkoverisestä naisesta ja sitten heitti katseen kulmikkaan ja kömpelön ystävänsä kyyristyneeseen selkään, ei hänen mieleensä voinut olla heräämättä tämä kysymys.
Ja kuinka sievästi hän oli puettu! Heleä kesäpuku sopi hänelle moitteettomasti, vyötärö oli solakka ja rinta kuin taltalla veistetty. Lumivalkea kaulus puki kaunista kaulaa oivallisesti ja väljistä hihoista helottivat käsivarret kuin rusottavat alabasterit. Kasvot sitten, hieman
aistillinen suu, säännöllisesti muodostunut nenännykerö ja suuret ruskeat silmät! Tämän odottamattoman näyn edessä joutui Rassmann äkkiä hämmennyksiin. Hän näki miehen onnen, kuuli lasten sydämellisen naurun, näki puutarhan kukkasloiston ympärillään ja hänestä tuntui tosiaan kuin hän olisi pienessä paratiisissa. Ja hän kuitenkin oli vain halveksittu olento.
Ja jälleen tunsi hän hunningolle joutuneen ulkoasunsa selvemmin kuin koskaan tämän naisen vastassa, joka seisoi kuin tuores ruusu hänen edessään!
Hän sammalsi muutamia sanoja pyytäen anteeksi — ettei hän "juuri näyttänyt parhaimmalta", ja niin edelleen; Schorn keskeytti hänet kohta:
"Lörpötystä — kylliksi siitä jo, Gustav! Ikäänkuin vaimoni ei ajattelisi samoin kuin sinä ja minä. Sinä olet hyvän asiamme marttyyri, ja kuka sinut on tehnyt siksi? Ei kukaan muu kuin vastustajamme. Mutta meidän keskuudessamme olkoon tunnussanana: 'Yksi kaikkien, kaikki yhden puolesta. Mikä minun on, on myös sinun.’ Ja silleen jääköön. Etkö sinäkin ole sitä mieltä Hannaseni?"
"Kyllä, Wilhelm."
Vaimo nyökäytti päätänsä, mutta tuli sangen vakavaksi.
Schorn jatkoi;
"Sentähden, Gustav, lyö kättä kanssani ja vielä kerran vaimonikin kanssa. Ja kuten nyt teemme sinulle pyhän lupauksen, että pidämme sinua parhaana ystävänämme luonamme parempiin päiviin
saakka, niin tee myös meille mieliksi ja jätä kaikki toimeentulon huolet toistaiseksi mielestäsi. Aika tuo neuvoja — ja sanon sinulle, että se päivä on koittava, jolloin meidän aatteemme toteutuvat ja rehellinen työ pääsee oikeuteensa. Oi, jos voisin, tahtoisin mielelläni kuolla tehdäkseni kaikki ihmiset onnelliseksi, ja minä puolestani toivon itselleni vain sen verran, että voin vaimoni ja lasteni kera elää tyytyväisenä; mitäs siitä vaikkapa minun täytyisi tehdä työtä enemmänkin kuin nykyisin teen; juuri työstä, näetkö, saan siunauksen maailmassa. — Kättä siis, eikä sanaakaan enempää."
Schorn oli puhunut jommoisellakin innostuksella; huomasi jokaisesta sanasta, että niillä tarkoitettiin totta.
Rassmann ojensi hänelle vain äänetönnä kätensä; rouvalle samoin.
Silloin tuli Schorn jälleen entiselle hauskalle tuulelleen. Hän sanoi:
"Mutta nyt joutuin, Hannaseni, anna tytön huolehtia kahvista, meidän kai on paras jäädä lehtimajaan. Käske noutaa myös leivoksia äläkä unhota kisällejä. Tänään on juhlapäivä, sentähden en enää liikautakaan kättäni. Meillä on yllinkyllin puhuttavaa."
Ja rouva Schorn riensi taloon taluttaen Liisaa kädestä, jollaikaa nuori mestari, poika yhä käsivarrellaan, istuutui ystävänsä kera varjoisaan lehtimajaan.
Vielä illan tullen istuivat he siellä ja keskustelivat kaikenlaisista asioista ja tuumista. Rouva Schorn kuunteli äänetönnä miesten keskustelua, heittäen vain silloin tällöin sanan väliin. Mutta kun hän kohotti katseensa, lepäsivät Rassmannin silmät yhä hänen kasvoillaan.
Myöhään viedessään ystäväänsä makuulle ei Schorn voinut olla kysäsemättä:
"No kuinka miellyttää sinua vaimoni, enkö ole hyvin valinnut?"
Ja kun Rassmann nyökkäsi, lisäsi toinen:
"Niin, jokainen sanoo samaa. Ei, sinun on vain päästävä tietämään kuinka viisas hän on. Hän oli mestarivainajani ainoa tytär ja tämä talo hänen isänsä tämän eläessä. Olen tosiaan onnellinen ja tyytyväinen nuku makeasti, hyvää yötä. Jumala varjelkoon sinua kattoni alla."
