Magyarországi fizikatörténet a 20. század utolsó harmadáig

A rácsdinamika és a kriptonlámpa Bródy nagy, és részben szó szerint látványos eredményei. Foglalkozott az izzószálak hosszúságának és súlyának hatásával; volfrámporok lerakódásával; vasdrótok üveghez illeszthetőségével; különféle lámpatípusok élettartamával; izzólámpák ingadozó  feszültség melletti égésével.

 

 

 

 

 

Selényi Pál (Dunaadony, 1884. nov. 17. - Budapest, 1954. márc. 21.)

A budapesti Kir. M. Tudományegyetem Bölcsészeti Karának matematika-fizika szakán 1907-ben tanári oklevelet kapott. Ez után, egészen 1918-ig a II. számú fizikai intézetben dolgozott, mint Klupathy Jenő tanársegéde. 1910-ben summa cum laude minősítéssel doktorált. A Tanácsköztársaság idején vállalt tisztségei miatt elbocsátották az egyetemről.

Amikor Pfeifer Ignác 1921-ben megszervezte az Egyesült Izzó kutatólaboratóriumát, Selényit az elsők között vette oda. A Tungsram kutatólaboratóriumában igen sok ötletével és szabadalmával segítette az izzólámpa-fejlesztést. Módszert dolgozott ki a lezárt lámpa vákuumának meghatározására, másik módszert a lámpa izzószálában lévő tórium kimutatására. Sokat foglalkozott a fotocellákkal és a fényelemekkel. Ő dolgozta ki azokat a fényelemeket, amelyek széles körű alkalmazásra találtak a fényképezőgépek megvilágításmérőjében; készüléket szerkesztett a megvilágítás erősségének mérésére, továbbá a paprika színének meghatározására.

Ma már látjuk, hogy Selényi legjelentősebb ipari fizikai felfedezése a fénymásolás, a xerográfia volt. Ennek jelentőségét ő felismerte, sokat írt róla, itthon és külföldön is szabadalmaztatta, azonban a gyártáshoz szükséges tőkét nem sikerült megszerezni.

Kiváló előadónak ismerték, részt vett a tanárok továbbképzésében, az ő kezdeményezésére létesítette az Eötvös Loránd Fizikai Társulat az Eötvös Loránd középiskolai fizikai tanulmányi versenyt.

Fontosabb eredményei a következőkben összegezhetők: A fizikai alapkutatás körébe tartozik nagyszögű  interferenciakísérlete. Erről így ír életrajzában: "...máig is legkülönb munkám, melyet a szakirodalom számtalanszor idézett, és melynek eredménye, hogy a fényforrások elemi sugárzása pontosan úgy viselkedik, mint egy Herz-féle dipólusból kiinduló, minden irányban koherens gömbhullám."

Képrögzítési kísérletei azt bizonyították, hogy egy alkalmas szigetelőn (láthatatlan) töltéskép hozható létre, és ez a kép beporzással megjeleníthető. E munkának három alkalmazására is rámutatott: katódsugárcső  ernyőjén kialakult kép rögzítése; képmásolás; képátvitel, ami a xerográfia őse.

Ő dolgozta ki azt a fényelemet, amely az alapját képezte a fényképezőgépek megvilágításmérőjének. A szelén egyenirányító működésére vonatkozó vizsgálatai nyomán sikerült jó minőségű egyenirányítókat gyártani. 

 

Békésy György (Budapest, 1899. jún. 3. - Honolulu, 1972. jún.13.)

1916 őszén érettségizett 1921-ben vegyész oklevelet szerzett Bernben. 1923-ban Budapesten doktorált fizikából, majd a Postakísérleti Állomáson fizetés nélkül dolgozhatott. Három év telt el, amíg itt mérnöki álláshoz jutott.

1926 és 1940 között mérési módszereket dolgozott ki, több tucat cikket publikált a legfontosabb folyóiratokban. Az 1928-ban avatott Magyar Rádió önálló stúdiójának akusztikai terveit ő készítette. 1935-ben a nagyzenekari előadásokra kiépített 6-os stúdió akusztikai kialakítását is ő  tervezte.

1939-ben az Akadémia levelező tagjává választotta. 1940-ben a Tudományegyetem Gyakorlati Fizikai Tanszékére kapott nyilvános rendes tanári kinevezést, miközben megtartotta akkor már főmérnöki állását a Postakísérleti Állomáson.

A háború után egyéves kutatói  ösztöndíjjal Stockholmba utazott. Közben meghívták az Egyesült Államokba, a Harvard Egyetemre; 1947 szeptemberében kiment Amerikába. A Harvard Egyetemen volt pénz rá, hogy Békésy 17 évi munkával nagyszerű laboratóriumot hozhasson létre. 1961-ben megkapta az orvosi-élettani Nobel-díjat.

1966-ban elfogadta a Hawaii Egyetem meghívását, és az „ érzékszervi tudományok” professzoraként kutatta Honoluluban az emberi érzékelés általános törvényszerűségeit, a különböző érzékszervek idegi működésének hasonlóságát.

Békésy megmutatta, hogy a belsőfülben, a csigában lévő alaphártya ugyanúgy feszítetlen, ahogyan a középfület határoló dobhártya az. Így a hangmagasság  érzékelése nem történhet az alaphártya rezgésének rezonanciájával. Bebizonyította, hogy a csigában a hang érzékelésekor nem szabályos állóhullámok alakulnak ki, hanem egy - ma úgy mondanánk: nem lineáris - hullám halad végig, amelynek amplitúdója a frekvenciától függően a mintegy 30 mm hosszú járat más-más helyén éri el maximumát. Azt is megmutatta, hogy e hullám csak a „ gyújtó”szerepét tölti be a hangérzetet közvetítő idegsejtek működésében, melyhez az energiát a csigában elektrokémiai források szolgáltatják.

Az emberi hallószerv működésére vonatkozó kutatások jelentős részét, amelyekért végül is Nobel-díjat kapott, Magyarországon végezte az 1930-as években és az 1940-es évek első felében. Az Egyesült Államokban kiszélesítette kutatási területét: a látás és általában minden érzékelés közös tulajdonságait, például az ún. oldalirányú gátlást tanulmányozta.  

 

Bay Zoltán (Gyulavári, 1900. júl. 24. - Washington, 1992. okt. 4.)

1910-ben a debreceni Református Gimnázium tanulója lett. 1918-ban beiratkozott a budapesti Kir. M. Tudományegyetem bölcsészeti fakultására. 1926 őszén állami ösztöndíjjal németországi tanulmányútra ment. A berlini Humboldt Egyetemen közel három évet töltött el az aktivált gázok (hidrogén, nitrogén) fizikai tulajdonságainak, a gázokban végbemenő kisülési folyamatoknak kutatásával.

Hazatérése után a szegedi Tudományegyetem Elméleti Fizikai Tanszékére nevezték ki professzornak. Szegeden a Compton-szórás vizsgálatával foglalkozott, valamint Szent-Györgyi Alberttel való barátsága következtében biofizikai kérdésekkel.

1936 őszén Aschner Lipót, az Egyesült Izzó vezérigazgatója meghívta Bayt a cég kutatólaboratóriumának élére. Az elektronsokszorozó fejlesztéséhez itt megvoltak a kísérleti feltételek. Néhány év munka után a 12 fokozatú, 3500 V anódfeszültségű tökéletesített elektronsokszorozóval tíz...száz milliószoros erősítést tudtak elérni. A kutatás mellett taníthatott: a Műegyetemen alapított Atomfizika Tanszéket vezett 1938 és 1948 között.

Bay és munkatársai 1945 augusztusában 2,5 m hullámhosszon dolgozó radarberendezéssel összeállítását kezdték meg. Ennek segítségével jeleket sugároztak a Holdra. 1946. február 6-án a kísérletek eredménnyel jártak: vevőjük felfogta a Holdról visszavert jeleket, a “radarvisszhangot”. Munkásságukkal megalapozták a csillagászat új ágát, a radarcsillagászatot.

1948 májusában Bay elhagyta az országot és szeptembertől az Egyesült Államokban, a George Washington Egyetem professzoraként folytatta tovább kutatásait. A Compton-szórásnál szereplő részecskék kilépésének egyidejűségét 10^-11 s pontossággal igazolta. Ezt az eredményt mások csak évek múlva érték el.

1955-ben az amerikai Nemzeti Szabványügyi Hivatal atomfizikai osztályának vezetésével bízták meg. Lézer és elektrooptikai modulátor segítségével a fény sebességét rendkívül pontosan határozta meg. 1972-től kísérleti úton igazolta, hogy a fény vákuumbeli sebessége 10^-20hibahatáron belül a hullámhossztól független. Így történhetett, hogy 1983-ban az Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlet a Bay által javasolt méterdefiníciót fogadta el: "a méter annak az útnak a hossza, melyet a fény 1/299 792 458 s alatt vákuumban megtesz". 

 

Simonyi Károly (Egyházasfalu, 1916. okt. 18 - Budapest, 2001 okt. 9)

Az Egyesült Izzóban, Bay Zoltán csoportjában kezdte mérnöki pályáját. Oroszlánrésze volt a Bay-csoport sikeres Hold-radar kísérletében.

1948 és 1952 között Sopronban, a Műegyetem Bánya-, Kohó- és Erdőmérnöki Karán volt tanszékvezető. A Sopronban elkészült gyorsítóért , valamint az Elméleti Villamosságtan tankönyvért kapott Kossuth-díjat, majd tanszéket a Műegyetem Villamosmérnöki Karán, és osztályvezetői, később igazgatóhelyettesi állást a Központi Fizikai Kutató Intézetben. A szétszedett soproniból felújított gyorsító hamar elkészült a KFKI-ban, megindulhatott vele a kutatás, egyebek mellett az izotópok előállítása. Simonyi főállása a Műegyetemen volt, itt készültek a nagy tankönyvek, az Elméleti villamosságtan után a Villamosságtan, majd néhány évvel később a trilógia harmadik tagja, az Elektronfizika.

1956 néhány napja sokak számára meghatározta a következő harminc évet. Simonyit megválasztották a KFKI forradalmi bizottsága elnökének. Ennél nem kellett több, hogy az Intézetből, majd tanszékéről is kiszoruljon - több országban kiadott tankönyveiből adódó külföldi hírneve arra volt elég, hogy professzor maradhatott, hogy taníthatott. A villamosmérnökök egy egész generációja számára a Simonyi előadások adták a szakma alapjait, a bevezetést az alkalmazott fizikába, onnan pedig a kitekintést a kultúra történetére. Ezekből az előadásokból kiindulva született az itthon és külföldön is legszélesebb körben ismert könyve, A fizika kultúrtörténete.

A rendkívüli áttekintésű  előadó tanár empátiája alkotta meg nagy tankönyveit olyanná, hogy ötven év múlva is újabb kiadásokat érnek meg. A tankönyvekkel szerzett tapasztalat és a világról felhalmozott nem szakirányú  ismeretek együtt adták a kiindulást - a többi, az arányok, a forma, a tipográfia megtalálása már alkotói titok. A fizikát az egyetemes kultúra történetébe illesztő munka huszonöt éve a külföldi kiadásoknak köszönhetően mind szélesebb körben számít kikerülhetetlen olvasmánynak .

Simonyi Károly, aki sok órát töltött a maga tervezte generátor millió volt feszültségen lévő  fémgömbjében, élményszerűen taníthatta, hogy nincs villamos térerő  a fémgömb belsejében. Választhatta volna Bay Zoltán példáját - és ilyen példa sok volt - más országban folytatva kutató munkáját. Kényszerű választásában a tanítás és az írás mellett döntött.  

 

Novobátzky Károly (Temesvár, 1884. márc. 3. - Budapest, 1967. dec. 20).

Egyetemi tanulmányait matematika-fizika szakos tanárjelöltként Budapesten, a kir. M. Tudományegyetemen végezte. A Kölcsey Gimnáziumban tanított 1919-től negyedszázadon át. 1945-ben, amikor a Tudományegyetem elméleti fizikai tanszékén a tanszékvezetői állás Ortvay Rudolf halálával megüresedett, az akkor 61 éves Novobátzky Károlyt hívták meg erre a posztra. Az egyetemen az elméleti fizika modern szemléletű oktatásának végleges megvalósításában a döntő lépés az ő nevéhez fűződik, akár saját előadásai, akár a maga köré gyűjtött munkatársak és fiatal tanítványok munkájának irányítása révén. Novobátzkyé az érdem, hogy a 20. század közepén az egyetemi tanrend tárgyait a kor szelleméhez igazította. Rendszeres, kötelező tárgyként szerepeltette a kvantummechanikát, a relativitáselméletet és az atommagfizikát is. Amikor 1950 táján megindult a rendszeres magyar egyetemi tankönyvkiadás, az első kötetek között jelent meg az ő elektrodinamika, majd relativitáselmélet tankönyve.

Az egyetemi évek során a tanszék kutatómunkáját is újjászervezte. Ekkor jelentek meg dolgozatai előbb a szigetelők relativisztikus elektrodinamikájáról, az energiaterjedés mozgástörvényéről, a fotonokat (az elektromágneses teret) és mezonokat (magerők terét) a gravitációval azonos módon tárgyaló: a fizikai jellemzők geometriai eredetét posztuláló egységes térelméletéről. Később publikálta a kvantummechanika tárgykörébe vágó eredményeit a kvantumelmélet statisztikus sokaságáról, a Schrödinger-Gordon-egyenletről.

Nemzetközileg nevét a kvantumelektrodinamika - vagyis az elektromágneses erőtér kvantumelmélete - kialakulásának folyamán 1938-ban publikált dolgozatával vívta ki, amelynek eredményére mind a mai napig hivatkoznak

Novobátzky Károly a fizikusok és fizikatanárok továbbképzését is fontos feladatként támogatta. Jelentős szerepet játszott az Eötvös Loránd Fizikai Társulat (ELFT) II. világháború utáni újjászervezésében. Az ELFT-nek előbb elnöke volt, majd tiszteletbeli elnökké választották. 

 

Fényes Imre (Kötegyán, 1917. júl. 29. - Budapest, 1977. nov. 13.)

A fizika néhány nehéz, ámde alapvető  kérdését feszegető fizikus volt, akinek hatása a fizikusok gondolkodására elsősorban a problémák igényes megfogalmazására törekvésben érhető tetten.

Fizikusi pályafutását Gombás Pál tanársegédeként kezdte a kolozsvári egyetemen. Gombás távozása után ő lett a felelős az elméleti fizika oktatásáért. A kolozsvári Bolyai Tudományegyetem a háborút követő években Petru Groza politikája jóvoltából nyugodt hely volt, ahol lehetett tanítani. A 27 éves tanszékvezető professzor népszerű  alakja volt az egyetemnek, hiszen csaknem egykorú volt tanítványaival, aki magától értetődően adta tovább lelkesedését a kvantumelméletért, az új eredményekért.

1950-re a Kolozsvári Egyetem autonómiája gyakorlatilag megszűnt, és Fényes hivatalos meghívás alapján Debrecenbe költözött. Három éven keresztül a Debreceni Tudományegyetem elméleti fizika tanszékét vezette, majd 1953-ban a budapesti Eötvös Loránd Tudományegyetem Elméleti Fizika Tanszékére került, és itt is maradt haláláig.

A kvantumfizika valószínűségi értelmezésének kérdésével még kolozsvári éveiben kezdett foglalkozni, és nevezetes cikke 1952-ben jelent meg a Zeitschrift für Physikben. Ebben az írásában a mikrofizikai véletlent objektív természetűnek tételezve a rejtett paraméterekről bebizonyította, hogy azok nem jelenthetnek kibúvót a jelenségek sztochasztikus természete alól. Majd húsz évvel később ezt a nagy feltűnést keltő eredményét hálóelméleti eszközökkel is alátámasztotta. A felkeltett figyelem jele, hogy az 1974-es dubrovniki szemináriumsorozatot a kvantumelmélet elvi kérdéseiről Werner Heisenberg és Fényes Imre vezették.

Munkássága a termodinamika területén legalább ilyen. Eljárást dolgozott ki a termodinamikai mozgásegyenletek megoldására, alapvető eredményeket ért el az egyensúly stabilitásának leírásában, és kiterjesztette a termodinamikai variációs elvet irreverzibilis esetre - ez a Helmholtz-Fényes-elv. Termosztatika és termodinamika c. könyve alapmunkának tekinthető. Legalább ilyen jelentős a Fényes szerkesztésében megjelent Modern fizikai kisenciklopédia (amelynek nagyobbik felét ő írta). És ott van befejezésül A fizika eredete, amely sajnos azok közé a könyvek közé tartozik, amelyet sokan dicsérnek, de kevesen olvasnak. 

 

Gombás Pál (Selegszántó, 1909. jún. 5. – Budapest, 1971.máj. 17.)

A budapesti Tudományegyetem elvégzése után, 1933-tól, hat éven keresztül volt Ortvay Rudolf mellett díjtalan tanársegéd. Ennek a pozíciónak egyetlen értelme az volt, hogy a formálódó kvantumfizika vette körül, ám ez az előny elég volt ahhoz, hogy megalapozza a további évtizedek iskolateremtő munkásságát. 1939-ben a szegedi Ferenc József tudományegyetemen lett az elméleti fizika professzora, majd 1944-től haláláig a József Nádor Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, ill. a Budapesti Műszaki Egyetemen a Fizika Tanszék vezetője, miközben 1954-től az MTA elméleti fizikai kutatócsoportjának igazgatója is. Kétszeres Kossuth-díjas (1948, 1950) akadémikus, 1948 és 1958 között az MTA alelnöke, az Eötvös Loránd Fizikai Társulat első elnöke.

Ortvay lelkesedése a kvantummechanika iránt Gombásnál nemcsak megértésre talált, de saját munkáról beszámoló cikkekben is megörökítődött. A kvantummechanikát nagyobb rendszerekre közelítő módszerekkel lehetett alkalmazni. A Thomas–Fermi–Dirac-modellt az elektronkorreláció és az inhomogenitási kinetikus energiakorrekció figyelembevételével Thomas–Fermi–Dirac–Gombás-modellé fejlesztette és alkalmazta különböző rendszerek, pl. fémek tulajdonságainak magyarázatára.

1935-ben vetette fel annak a lehetőségét, hogy a valenciaelektronok mozgását egy sajátos potenciáltérben vizsgálja. A Pauli-elvet helyettesítő pszeudopotenciál termékeny elképzelésnek bizonyult, amely mindmáig szerepet játszik a szilárdtestek elektronszerkezetének és a fémek kötési energiájának számításában. Az atommagok Thomas–Fermi modelljét az ötvenes évek elején dolgozta ki. Húsz évvel később a statisztikus modellt ismét sikeresen lehetett alkalmazni nehéz atommagok globális tulajdonságainak elemzésénél.

Legfontosabb könyvei németül  és oroszul is megjelentek. Egyedüli magyar szerzőként kérték fel, hogy szakterületéről összefoglaló cikket írjon a Handbuch der Physik számára. Harminchét év munkáját 130 tudományos közleménye tanúsítja. 

 

Jánossy Lajos (Budapest, 1912. márc. 2. – Budapest, 1978. márc. 2.)

Bécsben, majd Berlinben járt egyetemre és itt doktorált 1934-ben. Néhány évig Berlinben tevékenykedett, majd a kozmikus sugárzás területén a majdani (1948) Nobel-díjas P.M.S. Blackett mellett dolgozott, először a londoni, majd a manchesteri egyetemen. 1947-ben a Dublini Egyetem meghívására az Institute for Advanced Studies professzora lett, és a kozmikus sugárzási laboratórium vezetőjeként működött mintegy három éven át.

1950-ben a magyar kormány hívására hazatért. Itthon az 1950-ben alapított Központi Fizikai Kutató  Intézet (KFKI) kozmikus sugárzási osztályának vezetésével bízták meg. Igen széleskörű tudományszervezési munkát, oktató  és közéleti tevékenységet fejtett ki. 1950-től 1956-ig a KFKI igazgatóhelyettese, majd 1956-tól 1970-ig igazgatója volt. Kinevezték az Eötvös Loránd Tudományegyetem professzorának (1957– 70).

1940–41-ben felfedezte a kozmikus sugárzás áthatoló záporait, majd megállapította ezeknek fontosabb tulajdonságait és tisztázta kapcsolatukat a kiterjedt légi részecskezáporokkal. E munkásság nyomán alakult ki az a kép, amely szerint a légkör felső rétegeiben a nagyenergiájú primer kozmikus részecskék hatására rendkívül nagyszámú, nagy áthatoló  képességű részecske, elsősorban mezon keletkezik. Sorozatos kölcsönhatások során így igen nagyszámú részecskezápor éri el a földfelszínt.

A fény kettős természetére vonatkozó mérései olyan eredményekre vezettek, amelyek a kvantummechanika alapján várhatóak voltak, azonban őelőtte ilyen mérést, a rendkívüli pontossági követelmények miatt más még nem végzett. Igen értékes több nyelven megjelent monográfiája a mérések kiértékeléséről – különösen, hogy a hasonló célú lézeres mérések miatt a kilencvenes években észrevehetően nőtt ennek a kérdéskörnek tudományos aktualitása.

Dolgozott a középiskolai matematika- és fizikaoktatás korszerűsítésén, vezetésével tantervi füzeteket dolgoztak ki és oktatási kísérleteket folytattak. Lényegében egyetemi tankönyveinek középiskolában is oktatható változatáról van szó.

Témaválasztásában és témakezelésében is szuverén tudós volt, akit épp cselekedeteinek merész önállósága kevert különc hírébe. De tudományos és vezetői eredményeit, személyisége súlyát ellenfelei sem merték kétségbe vonni. 

 

Gábor Dénes (Budapest, 1900. jún. 5. - London, 1979. febr. 8.)

Középiskolai tanulmányait a Markó utcai főreáliskolában végezte. 1918-ban felvételt nyert a budapesti M. kir. József Műegyetemre, 1921-től a berlini Charlottenburg Technische Hochschule hallgatója volt és itt szerzett elektromérnöki diplomát 1924-ben.

Mérnöki pályáját egy nagyfeszültségű távvezetékek tervezésével foglalkozó kutatóintézetben kezdte. 1927-ben doktorált, már mint a berlini Siemens & Halske AG kutató mérnöke. 1933– 34 között az újpesti Egyesült Izzóban dolgozott a plazmalámpa ipari megvalósításán.. 1934-ben az angliai Rugbyba települt, ahol 1948-ig a British Thomson-Houston Co., kutató mérnökeként dolgozott. 1949-től nyugdíjazásáig a londoni Imperial College professzora volt.

Elméleti megfontolások alapján javasolta az elektronmikroszkóp tökéletesítését. Az elektronmikroszkóppal előállított kép optikai úton történő  javításához át kellett gondolni a leképezés folyamatát. A tökéletes leképezéshez, amely a tárggyal megegyező mennyiségű  optikai információt szolgáltat, szükség van a hullám teljes információtartalmát jelentő fázis rögzítésére. Ha ez sikerül, akkor valóban az egész (holo) kép (graf) a birtokunkban van. A fázis rögzítéséhez viszont koherens fényre lett volna szükség, ezért a gyakorlati holográfia világrajöttének meg kellett várni a koherens fényforrás, a lézer megjelenését, azaz mintegy 15 évet.

Gábor Dénes aktívan részt vett a holográfiában rejlő lehetőségek kibontásában: a szövegtárolás, betű- és alakzatfelismerés, asszociatív információtárolás lehetőségeit vizsgálta. 1971-ben a tudományos világ a holográfiai kutatások jelentőségének elismeréseként Gábor Dénest fizikai Nobel-díjjal jutalmazta.

Gábor Dénes munkássága több fizikai és technológiai területre terjedt ki. Érdeklődése nem állt meg a tudományos és műszaki területeken. Korunk társadalmának problémáival foglalkozik az 1963-ban megjelent Inventing the Future (A jövő feltalálása) című munkájában. A civilizáció három problémáját elemzi: a nukleáris háború, a túlnépesedés és az elkényelmesedő társadalom veszélyét. A Római Klub elnökeként Umberto Colombo professzorral együtt értékelést készített Beyond the Age of Waste (A hulladékkorszak után, 1978.) címmel. A könyv végkövetkeztetése szerint az emberiségnek a jövő nemzedék érdekében fékeznie kell magát.