Szemle - 2002. 06.

TECHNIKATÖRTÉNET

Száz éve született Wigner Jenő

 

Idén lenne száz éves az 1902. november 17-én Budapesten született, 1995. január 1-jén Princetonban elhunyt Wigner Jenő - a tudományos társaságokkal együtt mi is ebből az alkalomból emlékezünk rá.
Wigner Jenő egyike volt a természettudomány utolsó polihisztorainak: technológiai kérdésekben jártas vegyészmérnök, absztrakt elméletet építő matematikai fizikus, új jelenségeket szellemes modellek alapján megjósoló vagy megmagyarázó elméleti fizikus, politikusokkal is szót értő kutatásvezető, későbbi nagyságok tanára, ismeretelméleti problémákat elemző tudományfilozófus. Mérnöki és vezetői tudásával elsősorban a Manhattan-terv sikeréhez és a békés célú reaktorok fejlesztéséhez járult hozzá, matematikai elméletépítőként többek között a szimmetriáknak a kvantummechanikában játszott szerepét tárta fel, az elmélet alkalmazójaként az atomfizikában, a szilárdtestfizikában és a magfizikában egyaránt alapvető fontosságú modelleket alkotott. Eredményeit 1963-ban Nobel-díjjal ismerték el.
Az iskolát magántanulóként kezdi, majd 1912-től a Fasori Evangélikus Gimnáziumban Rátz László tanítványa és Neumann János iskolatársa. Bár kezdettől fogva a fizika érdekli leginkább, 1920-ban édesapja kívánságára vegyészmérnöknek iratkozik be először a budapesti Műegyetemre, majd az első év után a berlini Technische Hochschuléra. Továbbra is vegyészmérnöki tanulmányokat folytat, de közben szorgalmasan hallgatja Einstein, Planck, Laue és Nernst fizikai tárgyú szemináriumait is. Reakciókinetikai tárgyú szakdolgozatát Polányi Mihály vezetésével készíti, a Dr. Ing. címet 1925-ben kapja meg. Ekkor rövid időre hazatér Budapestre, és az édesapja által vezetett bőrgyárban dolgozik vegyészként. A következő évtől a krisztallográfus Karl Weissenberg (majd az elméleti fizikus Richard Becker) asszisztense a berlini Kaiser Wilhelm Institutban. Itt foglalkozik először a szimmetriára vonatkozó kérdésekkel, ekkor ismerkedik meg - részben Neumann tanácsára - a csoportelmélettel, és első ezzel kapcsolatos eredménye is ekkor születik: felismeri, hogy a paritás megmaradó fizikai mennyiség.
1927-ben Hilbert hívja asszisztensnek Göttingenbe. Kis csalódással veszi tudomásul, hogy láthatóan fáradt idős mesterével csak ritkán találkozhat, viszont így több az ideje saját gondolatainak formálására. Göttingenben barátkozik össze James Franck-kal, és itt ismeri meg Victor Weisskopfot, akinek nagyvonalúan segít megírni első, a spektrumvonalak szélességéről szóló közleményét. Szilárd Leóval is jó a kapcsolata, ő beszéli rá, hogy írjon könyvet a csoportelmélet kvantummechanikai alkalmazásáról. A rábeszélésre azért van szükség, mert Weyl ugyan már közreadott egy könyvet a kérdésről, de az annyira a matematikusok nyelvén szólt, hogy a kor fizikusai számára alig volt hozzáférhető. (Wigner könyve 1931-ben jelent meg, és azóta is használatban van.)
1928-tól újra Berlinben dolgozik. Ekkor Neumann János már tanít Princetonban, ahol teljes állásban szeretnék foglalkoztatni, de ő még nem akar teljesen szakítani európai kötelezettségeivel, és felveti, hogy az egyetem hívja meg Wigner Jenőt, hogy megosztozzanak az álláson. Az egyéves vendégelőadói posztra szóló meghívást Wigner még abban az évben meg is kapja, de csak 1930-ban kezd el Princeton és Berlin között ingázni. A náci hatalomátvétellel berlini állása megszűnik, 1933 után már nem tér vissza Princetonból. Ellentétben sok híres emigránssal, Wigner kissé nehezen alkalmazkodott a könnyedebb amerikai társasági stílushoz; a szerénységéről és óvilági udvariasságáról keringő legendák szerint lehetetlen volt ajtón utána belépni, és végső bosszúságában is csak egy "legyen szíves" kíséretében küldte pokolra a szemtelenkedő ügynököt vagy kereskedőt. A beilleszkedés nehézségei miatt kapcsolatai eleinte szinte kizárólag szakmaiak voltak, eredményei viszont egyre szaporodtak. Így például a neutron 1932-es felfedezése után nem sokkal kidolgozta a neutron-proton szórás elméletét; első PhD diákjával, Frederick Seitz-cel 1933-ban megkonstruálták a fémes nátrium alapállapoti hullámfüggvényét - ez volt az új kvantummechanika első egzakt szilárdtest-fizikai eredménye; témavezetője volt a leendő Nobel-díjas Bardeennek. 1934-től új családi szál is kötötte Wignert a vezető fizikus körökhöz, ugyanis Princetonba látogató Margit húga ekkor ismerkedett meg Dirac-kal, akihez három évvel később feleségül is ment.
Mivel az egyetem még 1936-ban sem véglegesítette professzori megbízását, Wigner úgy látta, hogy Princeton vezetői nem méltányolják munkáját, és a gazdasági válság ellenére is állást keresett. Gregory Breit segítségével a Wisconsin University tanára lett. Úgy látszott, hogy az állás elfogadásával a munka, a biztonság és a magánélet szempontjából egyaránt révbe ért. Barátságos, alkotó környezetet talált magfizikai és elméleti kutatásainak folytatásához, ezekben az években dolgozta ki a relativitáselmélet és a kvantummechanika kapcsolata szempontjából alapvető jelentőségű (1939-ben megjelenő, az inhomogén Lorentz-csoport ábrázolásait tárgyaló) művét, 1937-ben megkapta az állampolgárságot, és itt kötött házasságot első feleségével, Amelia Frankkel. Életének ez az ígéretesen kezdődő szakasza azonban tragikusan végződött - felesége néhány hónappal az esküvő után meghalt rákban. Wigner elkeseredése ellenére is szívesen maradt volna Wisconsinban, de 1938-ra a princetoni egyetemi vezetés felmérte, hogy nem lett volna szabad elengednie, és ő is úgy érezte, hogy javíthat lelkiállapotán, ha elfoglalja a Princeton által kínált, most már végleges professzori széket ("Thomas D Jones Chair of Mathematical Physics").
Az európai események (elsősorban a Müncheni szerződés megkötése 1938-ban és a maghasadás felfedezésének bejelentése 1939-ben) nyomán sokak számára válik világossá, hogy háború lesz, és hogy annak kimenetelét akár a nukleáris technika, illetve fegyverfejlesztés alakulása is döntően befolyásolhatja. Szilárd Leó, aki már régóta foglalkozik a magenergia felszabadításának problémáival, és a katonai célú amerikai magfizikai kutatások fő szervezője, Wignert is meggyőzi, hogy kapcsolódjék be annak a kérdésnek a vizsgálatába, hogy megvalósítható-e a láncreakció neutronok által. Einstein, Szilárd és Wigner az igenlő válasz ismeretében 1939 júliusában küldi el híres, a Manhattan-tervhez vezető levelét Roosevelt elnöknek. Ekkor Wigner szüleit is ráveszi az Amerikába településre. Második feleségével Mary Annette Wheelerrel 1940-ben ismerkedik meg, és a következő évben kötnek házasságot. 1942-től 1945-ig a University of Chicago Metallurgiai Laboratóriumában - ez a Manhattan-terv fedőszerve - az elméleti csoportot vezeti, és lényegében ő tervezi meg az első vízhűtésű, grafit-moderátoros plutóniumtermelő reaktort. 1946-47-ben a Tennesse állambeli Clinton Laboratory (a későbbi Oak Ridge National Laboratory) kutatási igazgatójaként megszervezi a békés célú reaktorfizikai kutatások megindítását és az ehhez szükséges szakképzési rendszert. 1947-ben a laboratórium az Atomenergia Ügynökség irányítása alá kerül, ő pedig visszatér Princetonba, és elsősorban az oktatásnak és a tudománynak szenteli idejét. 1971-ben vonul nyugdíjba, de meghívott előadóként ezután is sokat és sok helyen tanít, továbbra is aktív tagja a nemzetközi tudományos szervezeteknek, és általánosabb kérdésekkel, filozófiával is többet foglalkozhat.
Személyiségéről, szerénységéről elárul valamit a következő, Kamal K. Seth által tavaly közzétett történet.
"1963-ban szólt a főnököm, hogy megkaphatom végleges kinevezésemet, de ehhez meg kell adnom tíz olyan tudós címét, akitől kérhetnek ajánlólevelet. Azt is megjegyezte, hogy egy Nobel-díjas címe felér tíz másikkal. Mivel Wignerrel váltottam néhány levelet magfizikai kérdésekről, ő jutott eszembe. Amikor Oak Ridge-ben találkoztunk és az ajánlását kértem, meghajolt és így válaszolt: "Természetesen, Seth professzor, kérése megtisztel. Valamire azonban figyelmeztetnem kell. A fizikusok nem szeretik, ha mérnökök mondják meg, mit tegyenek, és én csak egy mérnök vagyok.""

Irodalom

Wigner Jenő: Szimmetriák és reflexiók. Gondolat, Budapest, 1972
http://quantum.ttk.pte.hu
http://www.physics.umd.edu/robot/wigner/wigma.html
http://bob.nap.edu/html/biomems/ewigner.html
http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Wigner.html

Barabás Miklós