HOGYAN LETTEM FIZIKUS?

1983. november 12., Magyar Klub, Philadelphia

1983 szeptemberétől hosszabb ideig dolgoztam vendégkutatóként Stanley A. Plotkin laboratóriumában, a philadelphiai Wistar Intézetben, amely az első független amerikai orvos-biológiai kutatóhelyként jött létre a 19. század végén. Ennek köszönhetem, hogy eljutottam a philadelphiai Magyar Klub egyik rendezvényére, ahol Wigner Jenő tartott előadást pályafutásáról, szakmai fejlődéséről. Az előadó szerénysége, az előadás közvetlen stílusa lehetővé tette, hogy egy személyes beszélgetés után megkérjem Wigner Jenőt az elhangzottak leírására. A kézirat pár héten belül megérkezett. A szöveg üzenete többek között a "totális specializálódás" elvetéséről - a mai napig aktuális, és a szerző szándékának megfelelően támpontot adhat a fiatalok, az újabb tudósgenerációk számára.

Nemcsak erről fogok beszélni, arról is, mit tettem mint fizikus, hogyan fejlődött és hogyan hatott reám a fizika fejlődése. Elbeszélésem egy kis epizóddal kezdem, ami 17 éves koromra nyúlik vissza.

Amikor 17 éves voltam, jó apám megkérdezte: mi akarok lenni, amikor felnövök. Egy kis gondolkodás után bevallottam: Jó Apám, ha őszinte vagyok, bevallom, tudományos pályára szeretnék lépni, és ha lehet, fizikus szeretnék lenni. Azt hiszem, jó apám várta ezt a választ és megkérdezte: Fiam, mit gondolsz, hány fizikus alkalmazott él az országunkban? Megint egy kis gondolkodás után, úgy éreztem, azt kell mondanom "Négy". Erre apám megkérdezte: Gondolod, megkapod a négy állás egyikét? Így elhatároztuk, hogy ha továbbra is tanulni megyek, nem a fizikusi, hanem a vegyészmérnöki pályára készülök.

Így az érettségim után egy évet a budapesti Műegyetem hallgatójaként, utána három és fél évet Berlinben, a Technische Hochschule diákjaként töltöttem. A budapesti tanulgatás nem volt túl érdekes, a berlini sok új ismeretet szerzett. Főleg anorganikus kémiát tanultam, nem mérnöki ismeretet. Az anorganikus kémia tanára, K.A. Hofmann nagyszerű előadó volt, az előadását minden alkalommal jó pár érdekes kísérlet kísérte. De a legtöbb anorganikus kémiát a laboratóriumban tanultam, mint analitikai kémiát, azt gondolom talán 50 anyag összetételét kellett meghatároznom. De az organikus kémia tanárának előadásai is érdekesek voltak és tőle is sokat tanultam. A Technische Hochschule főleg az absztrakt kémia tudását adta át, nem mérnöki képességeket. Három és fél év alatt sokat tanultam. De, be kell vallanom, minden csütörtökön elmentem az egyetemre, a fizikai kollokviumra. Három vagy négy előadás volt minden alkalommal, és az előadók nem a saját dolgozatukról számoltak be. A témákat, azaz a dolgozatot, amiről beszámolt az előadó, Max von Laue választotta, és ő választotta az előadót is azok közül, akik az előadásra vállalkoztak.

A kollokviumok nagyon érdekesen voltak és sok akkor modern fizikát tanultam, segítségükkel, főleg kvantumelméletet, és a hallgatóság is érdekes volt. Einstein, Planck, Nernst, von Laue és még több híres tanár ült az első sorban, valamint 30 deák és asszisztens hátrább velem együtt. Planck csak egyszer beszélt - egy másik Planck dolgozatáról számolt be. Einstein sokszor tett fel kérdéseket, és a válaszok sokat segítettek az előadás megértéséhez. A Bose-statisztikáról ő maga adott elő - nagyon mellette volt.

De talán elmondok valamit az akkori fizikáról. A két elmélet, amelyek az érdeklődés középpontját képezték a relativitáselmélet és a kvantumelmélet voltak. Az utóbbi még az előbbit is túlszárnyalta - sok, sok alkalmazása volt. De az is világos volt, hogy tele volt ellentmondásokkal. Ha a fény kvantumokból, azaz részecskékből áll, hogyan lehet interferencia olyan két sugár között, melyek két egymástól elválasztott lyukon mennek át? És sok hasonló esemény vált ismeretessé, nagyon sok. Nekem az volt az érzésem, hogy talán az ember nem elég okos ahhoz, hogy a mikroszkopikus, tehát atomi világot és eseményeket leírja. Tudat alatt azt éreztem, hogy sok tudósnak hasonló félelme van - ez talán nem meglepő, hiszen Darwin szerint állatok vagyunk, és egy kutya még a szorzás szabályait sem tudja megérteni. A mi megértési képességünknek is bizonnyal van határa. És talán van. Pár év előtt a sógorom, Dirac mondotta, hogy őneki hasonló félelmei voltak - és bevallom, nekem most is vannak, de nem a fizika, hanem az élettudomány területén.

Nem könnyű leírni az akkori fizika helyzetét. A legtöbb kísérleti eredmény nem lepett meg mindnyájunkat úgy, ahogy a legtöbb emberi viselkedés sem lep meg bennünket. De ezekre nem volt olyan átható egyszerű és világos leírás, mint amilyet a klasszikus mechanika adott a legtöbb makroszkopikus folyamatra.

De talán ne süllyedjek bele túlságosan ebbe a félig filozófiai kérdésbe. Inkább bevallom, hogy a doktori disszertációm - Polányi Mihály felügyelete alatt - csak látszólag volt kémia területén. Kémiai reakciók gyorsasága volt a címe, de a tartalma nagyon fizikai volt. A dolgozatom a statisztikus mechanika alapján képleteket adott az asszociációs és disszociációs reakciók sebességére, és a képletek az idők folyamán helyesnek bizonyultak, noha sok vad hipotézist kellett bevezetni, mint például a forgási momentum állandóságának megsértését. De ha őszinte vagyok, néha büszkének érzem magam, hogy a helyes megoldást megtaláltam, noha az nyilván nem következett a fizika akkori elméletéből - valóban Born és Franck, két Nobel-díjas, azt állította, hogy az asszociációs reakció lehetetlen. Persze, ez a dolgozatom nincs a literatúrában, mert nagyrészt találgatáson alapszik, de ilyen találgatás karakterisztikus volt az akkori atomfizikában.

Talán túl sokat beszéltem máris az akkori fizikáról. De érdekes annak a története és természete abból az időből is, amikor beleszerettem. De miután megkaptam a vegyészmérnöki doktori címet 1925-ben, visszatértem Magyarországra és állást kaptam a bőrgyárban, ahol az apám is dolgozott, azt mondhatom, hogy igazgató. Az állás jó volt és aránylag érdekes, de a fizika továbbra is jobban érdekelt. Félig-meddig titokban előfizettem a Zeitschrift für Physikre és érdeklődéssel olvastam esténként. Valamint két évi vegyészmérnöki alkalmazás után találtam benne egy cikket, Bornnak és Jordannak ma híres cikkét, ami meggyőzött arról, hogy az ember meg fogja érteni az atomok szerkezetét, hogy az atomfizika nem marad örök rejtély az emberiség számára. A cikk Heisenberg egy előbbi cikkén alapult, amit azonban nyilván elmulasztottam elolvasni - a fizikai cikkek már akkor is igen számosak voltak. De Heisenberg ötlete igazán nagyszerú volt, azt mondotta, hogy mivel az elektronok helyzetét az atomokban, valamint mozgási sebességüket, nem lehet megfigyelni és kísérletileg megállapítani, az elmélet ne tartalmazza ezeket az adatokat, hanem csak azokat, amelyek kísérletileg megállapíthatóak. Ez pozitivista filozófia jele. És már Heisenberg eredeti dolgozata provokált egyenleteket, amelyek az energianívókat és az átmeneti valószínűségeket meghatározzák. A Born Jordan-cikk ezeket az egyenleteket még konkrétabbá tette és azt is valószínűvé tette, hogy az egyenletek által adott nagyságok, az energiahívók és az átmeneti valószínűségek, helyesen következnek az egyenleteikből. Dolgozatuk engem is meggyőzött. Meg is lepett, hogy az ember elég okos és ügyes ahhoz, hogy a kísérletileg megállapítható nagyságokat mint mondom, energianívókat és átmeneti valószínűségeket - egyszerű matematikai képletek alapján leírja. Ez nagyszerű meglepetés volt számomra és meggyőzött, hogy az ember okosabb és ügyesebb, mint amilyen képességek birtokossága világos volt előttem.

Még egy csoda. Valami két héttel, miután olvastam a Born Jordan-cikket, és az elragadtatottság után, amit ez okozott, egy újabb elragadtatás és meglepetés ért el. Egy levelet kaptam Berlinből, ami egy fizikai állást ajánlott fel, az ottani műegyetem új elméleti fizikai tanárának asszisztensi állását. Nincs erre semmi bizonyítékom, de meg vagyok győződve, hogy Polányi tanácsolta, az új elméleti fizikai tanárnak, Becker Richardnak, hogy engem válasszon asszisztenséül. Nem vagyok biztos, hogy elfogadtam volna-e az állást, ha nem olvastam volna a Born Jordan-cikket, de olvastam, és az megvilágította számomra azt, hogy az elméleti fizika egy új nagyszerű fejlődés előtt áll, és hogy nagyon érdekes lesz abban részt venni. Az egyenes fizetés, amit ajánlottak, rémmód alacsony volt - havi 100 dollárnál sokkal, sokkal kevesebb - de gondoltam, legalább egy ideig szerényen fogok élni, és talán az édesapám is támogatni fog. Az édesapám persze nem nagyon helyeselte, hogy elhagyom a gyárat, ahol ő is dolgozott, de nem nagyon hibáztatott, hogy elfogadtam a berlini állást - talán látta, hogy a vegyészmérnöki állás nem elégíti ki érdeklődésemet annyira, mint ahogy azt egy fizikai állástól reméltem. És ez be is következett.

Berlinben először egy pár hónapig Weissenberg asszisztense voltam - ő proponált egy problémát, amit meg is oldottam. De a megoldás túl könnyű volt, úgy hogy azt nem publikálták. De a probléma - a kristályszerkezetre vonatkozott - felélesztette érdeklődésemet a szimmetriaelvek iránt, és ennek sok jó hatása volt.

Amikor az igazi asszisztensi állást elfoglaltam, sok nagyszerű dolgozat jelent meg a kvantumelmélet népszerűsítése és csodálatos további fejlesztése irányában. A fizikusok tudják, miről beszélek- Schrödinger úgynevezett második egyenlete csodálatosan kiterjesztette a Born Jordan-megfigyelés alkalmazhatóságát - az úgynevezett első egyenlete helyettesítette azt. Nemcsak helyettesítette, érdekesebben és élelmesebben formulázta. Az új egyenletek megtanulása és a sok új alkalmazása persze sok időt vett igénybe, de segített engem is új alkalmazásokat találni és a szimmetria iránti érdeklődésemet is táplálta.

Nemcsak az eleven érdeklődésem, Neumann János tanácsa is sokat segített. Megoldottam egy problémát, amire Heisenberg mutatott rá, és amire ő egy részben helytelen választ adott. Neumann, amikor mutattam neki a helyes megoldást, két-három és talán négy részecskére is, rámutatott egy dolgozatra (Frobenius és Schnur), ami az általános megoldást nagyszerűen elősegítette és az érdeklődésemet jó pár évre uralta. Több fontos eredmény megszerzésére képesített. Talán elárulom, hogy hálából később három dolgozatot, amit én alkottam, de amit ő is képes lett volna alkotni, együtt publikáltunk.

Ez az alkalmazása a Frobenius-Schnur-dolgozatnak, a csoportelmélet egy nagyszerű eredményének, sokakat meglepett. Schrödinger nem szerette - azt mondotta, hogy jó volna a csoportelmélet pestisét kiküszöbölni. De Sommerfeld, Heisenberg eredeti tanárja, helyette a csoportelmélet alkalmazását a kvantummechanika továbbfejlesztésére és egyenletek következményeinek levezetésére ő javasolta a göttingeni egyetemnek, hogy ajánlják fel nekem Hilbert asszisztensének állását egy évre és ezt a meghívást örömmel elfogadtam. Göttingenben megismertem Hilbertet - a jelen század talán legnagyobb matematikusát - Bornt, Jordant és sok mást. Nagyszerű év volt.

Amikor visszatértem Berlinbe, kineveztek magántanárnak és ez befejezi annak történetét, hogyan lettem fizikus. De talán elmondom, hogy Berlinben Max von Laue rábeszélte Vieweg kiadót, hogy publikáljon egy könyvet a csoportelmélet szerepéről a kvantummechanikában - én írtam a könyvet. Amikor beküldöttem az úgynevezett kéziratot, küldöttek 2100 márkát, azaz 500 dollárt. Ez persze nagy meglepetés volt. De még nagyobb meglepetés volt a sürgöny, amit pár nappal később kaptam Princetonból. Meghívtak egy fél évre látogató tanárnak olyan magas fizetéssel, hogy meg voltam győződve, a sürgöny téves. De Neumann János ugyanazt az ajánlatot kapta sürgönyben, és így ez meggyőzött minket, hogy az ajánlat valóban meglepően kedvező volt és idejöttünk.

Még egy megjegyzés: Talán azt az impressziót keltettem, hogy hiba volt vegyészmérnökséget tanulnom. Nem volt! Mint maguk között többen tudják, a világháború alatt részt vettem az atomenergia vállalatban - féltünk, hogy Hitler emberei hozzák létre az atombombát. Mi valami hatan voltunk - a Hanfordi reaktort terveztük, amit a mi terveink alapján a DuPont társaság épített. Így annak a vállalatnak az embereivel - többnyire szintén vegyészmérnökökkel - szoros összeköttetésbe léptünk. Ez számomra különösen érdekes volt, mert így megtudtam, hogy az itteni vegyészmérnökképzés egészen más, mint az Németországban volt, ahol én tanultam. A DuPont mérnökök tudták, hogy lehet ezt meg azt beszerezni, melyik vállalat gyártja a különböző árukat, de absztrakt kémiát sokkal kevesebbet ismerték, mint én. És ez jóvá tette az én kémiai mérnöki tanulásomat - több súlyos hibát követtek volna el, ha én nem óvtam volna őket. Többek között nátrium-bikarbonátot akartak a hűtővízhez adni, hogy ne marja meg az alumíniumcsöveket, amikor a hűtővíz folyik. De a sugárzás által létrehozott hidrogénperoxid redukálná a bikarbonátot és az csapadékot hozna létre, ami az uránoszlopokra rakódna és nagyon csökkentené a meleg folyását belőlük, pedig ez az a víznek feladata. Így lebeszéltem őket; mert mint vegyészmérnök ezt a bajt előreláthattam, ha beteszik a bikarbonátot, és ez jó volt: Így és más hasonló módokon a vegyészmérnöki tudásom hasznos volt - jó volt végeredményképpen ezen és más alkalmakkal, hogy tudtam kémiát - az apám tanácsa, hogy vegyészmérnökséget tanuljak végeredményképpen hasznos volt - ezen és több más alkalommal is. Ezekből is hálás lehetek iránta, és voltam is és őrzöm emlékét.

Talán még megjegyzem, hogy nagyon általánosan úgy hiszem, hogy jó és hasznos, ha nem specializálódunk teljesen, még csak fizikára sem, hanem ismerünk legalább két, legalább két tárgyat. Ez sok bajt eliminálhat egy nagyobb vállalkozásban. Remélem, maguk is követnek hasonló példákat és hasznosaknak találják a nem totális specializálódást. Remélem!

____________________________