rmki . kfki . hu
TELLER EDE, A MAGFIZIKUS
ÉS A „MEGATONNA-EMBER”
Bencze Gyula
a fizikai tudomány doktora, tudományos tanácsadó
KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet
gbencze rmki . kfki . hu
Teller Ede neve világszerte elválaszthatatlanul összekapcsolódott a hidrogénbombával, és csak jóval kevesebb szó esik arról, hogy tudósnak is kiemelkedő volt. Szakmai pályafutása két különálló, de egymással szorosan összefüggő szakaszra osztható fel. Az első szakaszban, nagyjából 1928 és 1952 között munkásságában a tudományos kutatás dominált. A második részben, amelyben nagy szerepet játszott a maghasadás 1939-ben történt felfedezése, érdeklődése középpontjába a fizika védelmi célokra történő felhasználása, valamint a Livermore-i Lawrence Laboratórium 1952-beli megalapítása és kutatási profiljának kialakítása került. E rövid beszámoló a két szakaszból egy-egy fontos témát, Teller magfizikai kutatásainak legfontosabb eredményeit, valamint a hidrogénbomba létrehozásának körülményeit igyekszik röviden áttekinteni.
Teller, a magfizikus
Teller Ede tudományos pályafutásának kezdete arra az időszakra esett, amikor a kvantummechanika forradalma már lezajlott, és annak eredményei, valamint új szemléletmódja a fizika és a kémia különböző területein izgalmas és ígéretes távlatokat nyitott. A lipcsei egyetemen Werner Heisenberg irányítása alatt 1928-ban kezdte el kutatómunkáját, és 1930-ban benyújtott doktori disszertációjában a hidrogén molekula-ion szerkezetének és gerjesztett állapotainak leírására alkalmazta a kvantummechanikát (Teller, 1930). Ezt követte számos publikáció a molekulaszerkezet kvantumelmélete témakörében, ami a híres Jahn–Teller-tételben kulminált (Jahn–Teller, 1937). Teller érdeklődési köre azonban igen széles volt, és egyaránt foglalkoztatta a szabad elektrongáz diamágneses szuszceptibilitásának problémája, valamint a hang diszperziójának elmélete is, amely témakörben Lev Landauval közös cikket is publikált egy szovjet fizikai folyóiratban (Landau – Teller, 1936).
A magfizika iránti érdeklődését George Gamow keltette fel, akit 1935-ben követett az Egyesült Államokba a George Washington Egyetemre. Az itt töltött évtized alatt teljesedett ki életműve a magfizika témakörében, s születtek meg legfontosabb eredményei.
Az atommagok radioaktív bomlásának kísérleti vizsgálata számos elméleti problémát vetett fel, ezek között említendő az ún. béta-bomlás, amelynek keretében az atommag egy elektront és egy semleges részecskét – antineutrinót – bocsát ki, miközben a magtöltés egy egységgel megváltozik. A béta-bomlásnak három változatát figyelték meg a kísérletekben:
(Z, A) (Z+1, A)+e-+elektronbomlás
(Z, A) (Z-1, A)+e++pozitronbomlás
(Z, A) (Z+1, A)+elektronbefogás
amelyek a következő elemi folyamatokra vezethetők vissza:
n p + e +
p n + e+ +
p + e n +
A három elemi folyamatból az első valósul meg szabad részecskék esetén, csak a szabad neutron bomlik el a gyenge kölcsönhatás hatására 10,6 perces felezési idővel. Az elektronbefogási folyamatokat atommagoknál általában karakterisztikus röntgensugárzás vagy Auger-elektron emisszió követi.
A bétabomlás elméletének kidolgozása Enrico Fermi nevéhez fűződik (1934), aki feltételezte, hogy az elektron és a neutrinó nincs jelen az atommagban, csak a bomlás során keletkezik. Míg az atommag dinamikáját az erős nukleáris kölcsönhatás szabja meg, a bomlásért egy gyenge kölcsönhatás felelős, amelyet a bomlás leírásánál perturbatív módon lehet tárgyalni. Fermi eredeti megfogalmazásában a bomlási folyamatban az atommagok spinje nem játszik szerepet, ezért az átmeneteknél az atommagok spinje nem változhat meg. Gamow és Teller felvetették annak lehetőségét, hogy a bomlási folyamat közben „spin flip” is lehetséges, ez a körülmény pedig kibővítette a bomlási folyamatok lehetőségeit.
Az ún. Gamow–Teller-átmenetek új kiválasztási szabályokat hoztak magukkal, ez pedig lehetővé tette egy sor olyan kísérleti adat kielégítő értelmezését is, amely nem illett bele a Fermi-féle eredeti elméleti keretbe. Gamow és Teller 1936-ban publikált cikke (Gamow – Teller, 1936) fontos lépés volt abban a folyamatban, amely lehetővé tette a gyenge kölcsönhatás természetének megértését, és elvezetett végül a gyenge és elektromágneses kölcsönhatás Sheldon Lee Glashow, Abdul Szallám (Salam) és Steven Weinberg által kidolgozott egyesített elméletéhez.
Teller sokirányú érdeklődését jelzi, hogy nagyjából egy időben a termonukleáris reakciók hőmérsékletfüggésének szerepét is tanulmányozta Gamow-val a csillagok energiatermelésében, a fiatal (és későbbi Nobel-díjas) Julian Schwingerrel pedig alacsony energiájú neutronok szórását vizsgálta fázisanalízis segítségével molekuláris hidrogénen (Schwinger – Teller, 1937; Gamow – Teller, 1938). Később kis kitérőt tett a részecskefizika területére is. Fermivel és Victor Weisskopffal közösen publikált cikkeiben a mezonok anyagban történő lassulását és azt követő bomlását vizsgálva kimutatta, hogy a müon nem lehet azonos a Jukava Hideki (Hideki Yukawa) által feltételezett pi mezonnal, az erős kölcsönhatást közvetítő részecskével (Fermi et al., 1947; Fermi – Teller, 1947).
Teller továbbra is figyelemmel kísérte és kihívásként kezelte a magfizika aktuális problémáit, különös tekintettel a kísérletek által felvetett kérdésekre. 1937-ben Walther Bothe és Wolfgang Gentner 17 MeV energiájú fotonokkal kiváltott, ún. fotonukleáris reakciók gerjesztési függvényét vizsgálva azt találták, hogy abban magas, 15–30 MeV energiánál széles, rezonanciaszerű csúcsok jelennek meg. A mért hatáskeresztmetszetek több nagyságrenddel nagyobbak voltak, mint az a korabeli elméleti elképzelések szerint várható volt. 1947-ben George C. Baldwin és G. Stanley Klaiber (,f) reakciók (gammasugarak által kiváltott hasadás) hatáskeresztmetszetében találtak is ilyen rezonanciákat. Az óriásrezonanciákat később aztán töltött részecskés reakcióknál is azonosították, ahogy nagyobb energiájú részecskenyalábok is elérhetővé váltak
A jelenség magyarázatára Maurice Goldhaber és Teller újszerű elképzeléssel álltak elő (Goldhaber – Teller, 1948). Feltételezték, hogy a mag protonjai és neutronjai kétféle folyadékként dipól-rezgéseket végeznek egymással azonos vagy ellentétes fázisban mozogva. A feltevés szerint a proton és neutronfolyadék az oszcilláció során megőrzi gömbszimmetrikus alakját, és súrlódásmentesen áthatol egymáson. A főképpen egyszerű kvalitatív megfontolásokon alapuló Goldhaber–Teller-féle hidrodinamikai modell helyesen reprodukálta a rezonancia gerjesztési energiájának a tömegszámtól való függését:
Egerj = 34 A-1/6 MeV
Ez az eredmény azt mutatja, hogy Goldhaber és Teller a jelenség lényegét helyesen ragadták meg, nevezetesen, hogy az óriásrezonancia a protonok és neutronok kis amplitudójú, koherens oszcillációjával jön létre. Az óriásrezonanciák később kidolgozott mikroszkopikus elmélete szerint a rezonancia a héjmodell keretében egyszerű részecske-lyuk gerjesztések koherens szuperpozíciójaként jön létre, és minden magban megtalálható.
A nukleon–nukleon kölcsönhatás részletes tulajdonságainak vizsgálata a 40-es évek végén is a figyelem középpontjában állt, ebből természetesen Teller sem maradhatott ki. Emil Konopinskivel közös vizsgálataiban a d+d reakciót tette vizsgálat tárgyává (Konopinski – Teller, 1948). Az eredményekről készült cikk érdekessége, hogy a reakciót jellemző megfigyelhető mennyiségekből igyekezett következtetést levonni a d–d effektív kölcsönhatás tulajdonságaira vonatkozóan. – mindezt jó tíz évvel Herman Feshbach ún. projekciós operátor módszerének, valamint majd húsz évvel az N-test probléma egzakt Jakubovszkij-féle integrálegyenleteinek megszületése előtt.
Feltétlenül figyelmet érdemel még Teller és a későbbi Nobel-díjas Maria Goeppert Mayer munkája az elemek eredetéről (Mayer – Teller, 1949). A különböző elemek gyakoriságára vonatkozó kísérleti adatok arra utalnak, hogy a könnyű és nehéz elemek más-más mechanizmussal jönnek létre. A cikk a nehéz elemek eredetét vizsgálja azzal a feltételezéssel, hogy a neutronban igen gazdag magfolyadékból – „polineutron” – jönnek létre maghasadással. Ez a neutronfolyadék spontán nem bomlik, méretére vonatkozóan azonban az egyetlen feltevés, hogy nem haladhatja meg a csillag méretét, amelyben az elemek eloszlását vizsgálják. Néhány egyszerűsítő feltevés mellett a 62 ≤ Z ≤ 78 tartományra végeztek modellszámításokat. Bár az alapötlet merész és némileg meglepő, a számítási eredmények nyilvánvalóan csak kvalitatív jellegűek voltak. A cikk ennek ellenére a nukleoszintézissel (az elemek kialakulásával) foglalkozó vizsgálatok korai előfutárának tekinthető. Érdekes megjegyezni, hogy néhány évtizeddel később, a sokrészecske-probléma egzakt matematikai elméletének kidolgozása után felvetődött a kérdés, vajon létezik-e multineutron – több neutronból álló rendszer kötött állapota – annak ellenére, hogy a neutron–neutron kölcsönhatás nem elég erős kéttest kötött állapot létrehozására. Alfred Ivanovics Baz és munkatársai a Kurcsatov Intézetben a kérdést az ún. K-harmonikusok módszerével vizsgálva arra a félkvantitatív következtetésre jutottak, hogy ha létezik is ez a rendszer, legalább száz neutronból kell állnia (Baz – Bragin, 1972).
Teller Ede magfizikai munkásságát összegezve látható, hogy figyelme középpontjában mindig aktuális problémák álltak. Cikkeit inkább az ötletesség, mint a matematikai apparátus briliáns alkalmazása jellemezte. Módszereiben célratörő volt, egyszerűsítő feltevéseivel mindig sikerült a lényeget megragadnia. A Gamow–Teller-átmenet és az óriásrezonanciák Goldhaber–Teller-modellje örökre beírta Teller nevét a magfizika történetébe. Magfizikai munkássága szorosan összekapcsolódik azzal az egy évtizeddel, amelyet a George Washington Egyetemen töltött, ezt a tényt örökíti meg az utókor számára az egyetem 2002-ben felavatott emléktáblája is.
A Manhattan-terv
A neutron és az atommagok erős kölcsönhatásának tanulmányozása során Enrico Fermi és munkatársai 1934-től egy sor radioaktív elem keletkezését regisztrálták. Hasonló kísérleteket végzett Párizsban Irène Curie és Pavle Savić. Otto Hahn, Fritz Strassmann és Lise Meitner Berlinben már 1937-ben legalább kilenc radioaktív termék jelenlétét bizonyították, a gond ezeknek a reakciótermékeknek az azonosítása volt. A két kémikusnak, Hahnnak és Strassmannak sikerült a termékek között a báriumot azonosítani, amiről 1939 januárjában számoltak be a Naturwissenschaft című folyóiratban. Néhány héttel később ezt követte a Nature hasábjain az időközben külföldre menekült Lise Meitner és unokaöccse, Otto Frisch cikke, amelyben szintén az uránium szétbomlásával foglalkoztak. A maghasadás elnevezés valójában Lise Meitnertől és unokaöccsétől ered.
A maghasadással kapcsolatban a nukleáris láncreakció gondolatát először Szilárd Leó vetette fel Londonban, és elképzelését 1936-ban szabadalmaztatta. Szilárd természetesen azonnal felismerte a hasadáson alapuló nukleáris láncreakció óriási jelentőségét, s egyben az esetleges katonai alkalmazások borzalmas következményeit is, ezért szabadalmát azonnal titkosíttatta is.
Az események további menete ma már mindenki számára jól ismert, az Amerikába emigrált Szilárd Leó Wigner Jenő és Teller Ede társaságában tett két látogatása Einsteinnél, amelyek során arról igyekezett meggyőzni, fel kell hívnia az Egyesült Államok elnökének figyelmét annak veszélyére, hogy a németek atombombát állíthatnak elő. A küldetés sikerrel járt, Einstein megírta híres levelét Roosevelt elnöknek, aminek nyomán beindult az amerikai atomprogram, a Manhattan-terv. A pontos történeti részletek Hargittai István könyvében találhatók meg (Hargittai, 2006).
Teller Ede Robert Oppenheimer meghívására 1942-ben csatlakozott a projekthez, és a titkos Los Alamos-i Laboratórium megalakulása után annak Elméleti Diviziójánál lett az egyik kutatócsoport vezetője. Egy korábban Berkeleyben rendezett szemináriumon Fermi mellékesen megjegyezte, hogy nemcsak a maghasadás, hanem az atommagok fúziója is alkalmas lehet bomba készítésére. Ennek fizikai oka az atommagok kötési energiájának tömegszámfüggése, amely alapján a nukleáris energia felszabadítható mind hasadási, mind pedig fúziós reakciók során. Bár Teller az ötletet először elvetette, később egyre inkább izgatni kezdte őt a „szuper” bomba létrehozásának lehetősége, és az ötletet egyre szélesebb körben igyekezett népszerűsíteni. Az elsődleges feladat azonban egy működő hasadási bomba létrehozása volt a lehető legrövidebb időn belül, ezért Teller magára maradt a „szuper” iránti lelkesedésével.
A Manhattan-projekt sikeresen befejeződött, fináléját három dátummal lehet röviden összegezni:
• 1945. július 16. Trinity kísérleti robbantás, Jornada del Muerto sivatag, Alamogordo mellett
• 1945. augusztus 6. Hirosima, Little Boy, az első urániumbomba bevetése
• 1945. augusztus 9. Nagaszaki, Fat Man, az első plutóniumbomba bevetése
A hidrogénbomba – A Teller–Ulam-vita
A II. világháború után a Los Alamosban dolgozó kutatók nagy része – feladatuknak, az atombomba létrehozásának sikeres teljesítése után – visszatért az egyetemi életbe. Sokan közülük úgy tartották – köztük Hans Bethe is –, hogy az Egyesült Államoknak nem kellene több tömegpusztító fegyvert kifejlesztenie, és ezzel példát kellene mutatni a Szovjetuniónak is. Ezzel szemben Teller, Ernest Lawrence és Luis Alvarez azzal érveltek, hogy elkerülhetetlen a hidrogénbomba kifejlesztése az amerikai nép védelme érdekében. Teller Maria Goeppert Mayer segítségével számításokat végzett a „szuperbomba” megvalósíthatóságára vonatkozóan, azonban az eredmények alapvetően optimista interpretálásuk ellenére sem voltak meggyőzőek. Sokan, köztük Oppenheimer is, úgy gondolták, hogy ésszerűbb az erőfeszítéseket egy taktikai atomfegyver-arzenál létrehozására fordítani, mint a kétséges eredménnyel járó „szuper” kifejlesztésével bajlódni. 1946-ban ezért aztán Teller is visszatért a Chicagói Egyetemre.
A helyzet gyökeresen megváltozott, amikor 1949-ben a Szovjetunió végrehajtotta első kísérleti atomrobbantását. Az eredmény felkészületlenül érte a nyugati politikai köröket. Truman elnök késedelem nélkül reagált az eseményre, s 1950. január 31-én bejelentette:
„Mint a fegyveres erők főparancsnokának, kötelességeim közé tartozik arról gondoskodni, hogy országunk képes legyen megvédeni magát minden lehetséges agresszió ellenében. Ennek megfelelően utasítottam az Atomenergia Bizottságot, hogy folytassa munkáját az atomfegyverek minden lehetséges formáján, beleértve az ún. hidrogén- vagy szuperbombát is.”
1950-ben Teller visszatért Los Alamosba, és újult erővel kezdett dolgozni a szuper megvalósításán. Hasonló problémák foglalkoztatták Stanislaw Ulam lengyel emigráns matematikust is. A lembergi származású Ulam a híres Stefan Banach tanítványa volt. Neumann János meghívására utazott ki az Egyesült Államokba, Princetonba. Amerikai tartózkodása alatt rohanta le 1939-ben Németország Lengyelországot, családja koncentrációs táborban pusztult el, vagyonát elkobozták, ő maga így kényszerült amerikai emigrációba. Neumann János ajánlására kezdett dolgozni a Manhattan-projektben, és került Los Alamosba.
A Teller által megálmodott klasszikus szuper elve azon alapul, hogy a hidrogén nehéz izotópjai között végbemenő fúziós reakciók valószínűsége a részecskék közötti Coulomb-taszítás miatt igen kicsi, ezért az ütközés energiáját – ha úgy tetszik, a fúziós üzemanyag (deutérium és tricium) hőmérsékletét – nagymértékben meg kell növelni. Ezt a célt valósítaná meg egy hagyományos hasadási bomba, amely gyutacsként begyújtaná makroszkopikus méretekben a fúziós reakciót. Ulam és munkatársa, Cornelius Everett számításai, amelyeket Fermi is megerősített, azonban azt mutatták ki, hogy Teller eredeti elképzelése hibás, a becsült tricium mennyiségénél lényegesen többre van szükség, de még ebben az esetben is akkora lenne a fúziós energiaveszteség, hogy önfenntartó folyamat nem indulna be.
A nehézségekből a kiutat az az ötlet teremtette meg, amely szerint a hasadási bomba által keltett robbanás következtében a fúziós üzemanyag óriási mértékben összenyomódik, és ezáltal annak begyújtása jóval könnyebben megvalósítható. A megoldás kulcsa a primér és szekundér fokozat különválasztásában rejlik. Bár Ulam eredeti ötlete a primér bomba által keltett lökéshullámot használná fel kompresszióra, Teller hamar felismerte, hogy azt a primér robbanás keltette elektromágneses sugárzás jóval hatékonyabban megvalósítja. Ennek alapján született meg az ún. Teller–Ulam-design, amely aztán az amerikai hidrogénbomba alapját képezte. Természetesen a részletek ma is szigorúan titkosak, ezért a témával foglalkozó irodalom ma is csak találgatásokra hagyatkozhat.
A szuper ötletének, a Teller–Ulam-design-nak szerzőségére vonatkozóan igen változatosak a vélemények. Teller 1955 februárjában a Science-ben megjelent The Work of Many People című hosszú cikkben ismertette a hidrogénbomba megszületésének körülményeit, és azt hangsúlyozta, hogy a hidrogénbomba sok ember munkájának az eredménye. A személyével kapcsolatos találgatásokra reagálva hozzátette: „A nyilvánosság elé tárt történet azonban gyakran egészen más. Egy-egy briliáns ötlet kapcsán túlságosan gyakran is csak egyetlen személy neve kerül említésre. Ez a kép egyaránt hamis és igazságtalan. Sokkal közelebb kerülünk a való élethez és a felfedezés izgalmához, ha inkább sok tudós elme kölcsönhatását hangsúlyozzuk.” (Teller, 1955)
Sokak szerint a működő hidrogénbomba ötlete Ulamtól ered, de ezt Teller határozottan cáfolta egy 1999-es interjúban: „Enyém az ötlet, nem Ulamé. Sajnálom, hogy ilyen nyersen kell válaszolnom. Ulam indokoltan volt elégedetlen a régi módszerrel. Eljött hozzám egy részötlettel, amelyet én már jóval korábban kidolgoztam, de az emberek nem hallgattak rám.” (Blomberg – Panos, 1990).
Nem segíti a helyzet tisztázását, hogy memoárjaiban a Science-beli cikkéről a következőket írta (Teller, 2002, 411.): „A cikkben egészen odáig elmentem, hogy Stan Ulamnak tulajdonítottam a kompresszió ötletét, jóllehet már hetekkel azelőtt rájöttem erre, hogy Stan szóba hozta előttem. Azon a napon valójában azzal segített, hogy a puszta érdeklődése felszabadított Bradbury diktátuma alól, amely szerint nem lett volna szabad más terveken gondolkodni. De nem bántam akár ilyen kegyes hazugságot sem a cikkben, csak segítsen csillapítani a felborzolt érzelmeket. Valamivel később, amikor világossá vált, hogy Los Alamosban át akarják írni a történelmet, felszólítottak, hogy írjam alá a szabadalmi kérelmet, és esküdjem meg, hogy Ulamtól és tőlem származik a terv. De mivel az eszközzel kapcsolatos számítások már hónapok óta folytak, amikor Ulam még mindig nem értette az elképzelésemet, és azt állította, hogy nem fog működni, gondoltam, indokolt itt befejezni a hatóság félrevezetését. Megtagadtam az aláírást, és a szabadalmi kérelemből nem lett semmi.”
Ulam önéletrajzi kötetében ezzel szemben nem foglalkozik ezzel a kérdéssel, inkább a Los Alamos-i életbe ad humoros betekintést (Ulam, S., 1991). A kötetet kísérő utóiratban felesége, Françoise reflektál inkább a vitára:
„Nagyban folytak a technikai és politikai viták, amikor a problémán rágódva Stan hirtelen egy teljesen új és izgalmas módszerre bukkant. – Rájöttem, hogyan fog működni a dolog. – Milyen dolog? – kérdeztem. – A szuper, – válaszolta – teljesen más séma, és meg fogja változtatni a történelem menetét.
Teller azonnal felismerte, hová vezethet az új út, és gyorsan nekikezdtek a jól ismert jelentés megírásának. Két részből állt, ahogy Stan elmondta, mert Teller hozzáadta – Stan szavaival – saját párhuzamos sémáját, ami megváltoztatta Stan eredeti elképzelését. Ettől kezdve az volt a benyomásom, hogy Teller Stant félretolta, és többé nem állt vele szóba.” (Ulam, F., 1991).
Hans Bethe, aki szintén résztvevője volt a hidrogénbomba-projektnek, ezzel szemben mértéktartó objektivitással nyilatkozott: „A történeti hűség kedvéért, azt hiszem, pontosabb úgy fogalmazni, hogy Ulam volt (a hidrogénbomba) atya, mivel ő adta a megtermékenyítő ötletet, Teller volt az anya, mert ő maradt a gyerekkel. Ami engem illet, azt hiszem, én voltam a bábaasszony.” A tényekhez tartozik, hogy Hans Bethe már 1954-ben megkísérelte eloszlatni a hidrogénbomba története körüli félreértéseket, és Comments on the History of the H-Bomb címmel írt cikkében igyekezett fényt deríteni számos tévhitre. A cikk tényleges publikálására a titkosítás feloldása miatt azonban csak 1982-ben kerülhetett sor, amikor végre megjelenhetett a Los Alamos Science című folyóiratban (Bethe, 1982; Schweber, 2000).
Új adalékokat szolgáltat a Teller–Ulam-vitához Teller egy 1979-ből származó, publikálatlan nyilatkozata, melyet Hargittai Magdolna és Hargittai István dolgozott fel és értékelt (Hargittai M. – Hargittai I., 2005).
Mindenesetre a Teller–Ulam-design sikerrel állta ki a próbát. Az első, 1951 tavaszán végrehajtott Greenhouse nevű teszt után 1952. november elsején az Eniwetok-korallzátonyon végrehajtott, Mike nevű első kísérleti robbantás sikerrel járt, és a sajtó Teller Edét kezdte ünnepelni, mint a hidrogénbomba atyját. Teller a robbantást már a kaliforniai Berkeleyből kísérte figyelemmel, és hamarosan az új fegyverlaboratórium, a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium munkatársaként lobbizott a hidrogénbomba mellett a legmagasabb politikai körökben. A második atmoszférikus kísérleti robbantásra a Bikini-korallzátonyon 1954-ben került sor.
A teljes történethez tartozik, hogy az első hidrogénbomba még cseppfolyós deutrériumot használt fúziós anyagként, ezért a Mike súlya meghaladta a 80 tonnát. A két évvel később, 1954-ben a Bikini-korallzátonyon végrehajtott Castle Bravo robbantásnál a cseppfolyós gázt már szilárd LiD-del helyettesítették. A további kutatások során aztán főleg a Lawrence Livermore Laboratórium munkájának eredményeképpen sikerült kisméretű, könnyen hordozható robbanófejeket kifejleszteni (Makra, 1985).
Teller második Los Alamos-i tartózkodásának legfőbb tudományos eredménye egy fontos cikk volt, amelyben elsőként számoltak be nagysebességű elektronikus számítógép, valamint a Neumann János és Nicholas Metropolis által kidolgozott ún. Monte Carlo módszer alkalmazásáról kölcsönható molekulahalmaz állapotegyenletének meghatározásánál. A számításokat a laboratórium MANIAC elnevezésű számítógépén végezték (Metropolis et al., 1953). A cikk érdekessége, hogy a szerzők között szerepel Teller felesége is.
A Lawrence Livermore Laboratórium megalapítása után Teller kapcsolatai egyre romlottak kollégáival és a Los Alamos-i Nemzeti Laboratóriummal. Ehhez nagyban hozzájárult az ún. Oppenheimer-ügyben játszott szerepe is, ez azonban egy másik történet.
Teller fokozatosan elszigetelődött a fizikusok közösségében, és egyre inkább a nagypolitika körében keresett magának fegyvertársakat. Hamarosan új szerepben, politikusként jelentkezett, és az egyik legbefolyásosabb tudóssá vált az Egyesült Államokban.
1958–1960 között a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium igazgatójaként, majd 1960–1975 között igazgatóhelyettesként különböző, kissé kalandor projektekbe vitte bele laboratóriumát, mint például a Plowshare-terv, a röntgenlézer-projekt, valamint a csillagháborús terv. Ezek közül azonban egyik sem járt sikerrel, és a nagy tervek mára már feledésbe merültek. Ezen időszak részletes elemzése William J. Broad Teller háborúja című könyvében található (Broad, 1996). Teller 1975-ben vonult nyugalomba a Lawrence Livemore Laboratórium emeritus igazgatójaként, és a Hoover Institution tudományos tanácsadója volt haláláig.
Pályafutásának második részében többek között az atomenergia alkalmazásának szószólójává is vált, és alapvető fontosságú szerepet játszott az atomerőművek biztonsági kérdéseinek minél szélesebb körben való ismertetésében. Alvin Weinberg, az Oak Ridge Laboratórium egykori igazgatója, az atomreaktorok elméletének kiemelkedő kutatója a következőképpen összegezte Teller szerepét e fontos kérdésben: „Teller Ede volt az első ember, aki hangoztatta, hogy a reaktorbiztonság abszolút követelmény, mert anélkül az atomenergia nem terjedhet el, és javasolta Reaktorellenőrző Bizottság megszervezését, aminek ő lett az első elnöke. Teller ajánlotta egy összefüggés elfogadását a reaktor teljesítménye és a reaktor körüli biztonsági zóna kiterjesztése között. Hogy a Teller által lefektetett biztonsági elvek szerint épült reaktorok közül egy sem követelt emberáldozatot, az nagy megelégedéssel töltheti el az atomenergia ma már öreg úttörőit.” (Weinberg, 1992).
A rendszerváltás után Teller többször is hazalátogatott, és az ilyen alkalmakat felhasználva mindig megosztotta véleményét a hazai szakemberekkel a reaktorok biztonsága, illetve az atomenergia felhasználása terén (Teller, 1992, 1993). Fontos még megemlíteni, hogy neves szószólója volt a színvonalas természettudományos oktatásnak is. Már 1958-ban a Time magazinnak adott interjújában (Knowledge Is…, 1958) hangsúlyozta, hogy a modern társadalmakban alapvető fontosságú a tudomány alapjainak az ismerete, és kemény kritikával illette a témában az amerikai társadalmat. „Nem tudok olyan középiskoláról az országunkban, ahol a tanuló alapos matematikai és tudományos alapképzésben részesülhet – akkor sem, ha ő akarja –, akkor sem, ha egy esetleges Einsteinről lenne szó.” Az amerikai viszonyok ismeretében Teller azt is hozzátette: „A baseballszurkolók nélkül nem tudna létezni, de hol vannak a tudomány szurkolói?”
Összefoglalás
Milyen ember volt Teller Ede? Hogyan lehetne összegezni és értékelni életművét?
Hargittai István Teller Edéről írt színdarabjában (Hargittai, 2004) így fogalmazza meg véleményét: „Ha a darabból az olvasónak (netán nézőnek) kétségei maradnak Teller Ede megítélésében, akkor az hűen tükrözi a szerző kétségeit. Teller az én szememben az a hős, aki meg akarja menteni az emberiséget, talán meg is menti, de eközben az akaratát a megmentett akarata fölé próbálja helyezni, és a megmentett nem tud fenntartás nélkül elismeréssel adózni neki tettéért. Alapvetően ebben látom Teller Ede tragédiáját.”
William Broad a következőképpen fogalmaz (Broad, 1996): „Az atomkorszaknak aligha volt nála befolyásosabb tudósa, talán az egész évszázadnak sem. Nevét rendszeresen együtt emlegették a tudomány óriásainak nevével, mint Einstein, Bohr és Fermi. Ráadásul példátlan politikai befolyása volt. Elnökök jöttek, elnökök mentek nagy hatalmú munkatársaikkal együtt. Tudományos felkészültségű államférfiak emelkedtek fel, és váltak kegyvesztettekké. Ám Teller évtizedeken át maradt a színen, bombákat épített, kifejtette véleményét a kongresszus előtt, tábornokokat és elnököket látott el tanácsaival. Befolyása egész korszakra nyomta rá bélyegét…”
Sokan elmarasztalták Tellert azért, mert olyan nagy figyelmet és energiát szentelt az atomfegyverek kutatásának. Erről a kérdésről Simonyi Károly A fizika kultúrtörténete című monumentális művében egy tudós nyugalmával és objektivitásával a következőket írta: „Az a tény, hogy a XX. század fizikájának gyakorlati szempontból legnagyobb jelentőségű eredményei elsősorban a pusztítást szolgálják, felveti a tudomány, és itt konkrétebben a fizika, pontosabban a fizikusok felelősségét. Erről a témáról számtalan cikk, könyv, regény, vers, tanulmány, színdarab, film jelent meg. Itt csak azt szeretnénk megjegyezni, hogy a fizikus ugyanolyan tagja a társadalomnak, mint bárki más, sem nagyobb, sem kisebb felelősséggel. A legtöbb ember odaadással és lelkesedéssel végzi munkáját, ez különösképpen áll az alkotó tevékenységre, és nagyon sokszor egyáltalán nem gondol arra, hogy mi lesz munkájának további következménye…
A fizikus tehát hajlandó volt, és valószínűleg a jövőben is hajlandó lesz beadványokat készíteni a kormányok számára minél hatékonyabb fegyverek gyártásának előmozdítására, ugyanakkor békeidőben szívesen vesz részt békekonferenciákon.” (Simonyi, 1986)
Hogy milyen volt Teller mint tudós? Idézzük John Maddox nekrológját a Nature című neves folyóiratból: „Amit a barátai mondanak Tellerről, az mind igaz: villámgyors gondolkodású és zseniális, képzelőereje lélegzetállító, fizikai energiája csodálatos. Intellektuális bátorsága félelmetes volt – szinte kihívta maga ellen a kritikát. Bírálóinak – akik valószínűleg többségben vannak – szintén igazuk van abban, hogy fondorlatos és manipulatív volt. Intellektuális bátorsága a meggondolatlansággal és a provokációval volt határos, intoleranciája pedig azokkal szemben, akik nem értettek vele egyet, megbocsáthatatlan volt. Mindannyian egyetértenek azonban abban, hogy kivételesen tehetséges fizikus volt.” (Maddox, 2003)
Alvin Weinberg, az atomenergetika nagy öregje szerint: „Teller az egyik legokosabb ember, akivel találkoztam. Nagyon gyorsan vág az agya, rendkívüli a fizikai intuíciója. Ami nem jelentheti azt, hogy jó néhányszor ne tévedett volna. Előáll dolgokkal, amelyek később befuccsolnak. Képzeletgazdag és eredeti. A reaktorok biztonságának teljes egészében ő a feltalálója.” (Weinberg, 1992)
Hargittai Magdolna és Hargittai István abban a kivételezett helyzetben voltak, hogy az idős Teller Edével sokat beszélgethettek, és talán Teller, az ember legjobb ismerői. Ők így fogalmaztak (Hargittai M. – Hargittai I., 2005): „Teller Ede nyilatkozata 1979-ben érzékelteti azt a felelősséget, amelyet Teller a Szabad Világ hatékony védelméért viselt, és annak a tudományos és politikai tevékenységnek a súlyát, amit e védelem érdekében kifejtett. Ugyanakkor megmutatkozik ebben a nyilatkozatban az az emberi kicsinyesség is, amelytől még ez a mégoly nagy tudós sem tudta függetleníteni magát.”
Befejezésképpen érdemes idézni Teller Ede gyermekeknek készült verses Atomenciklopédiájá-ból, amelyet nem volt ideje befejezni: Talán ez a rövid szemelvény új színekkel gazdagítja a róla megrajzolt, kissé ellentmondásos képet:
A mint atom: oly parányi,
Semmiképp se lehet látni.
B mint bomba: jóval nagyobb,
El ne süsd, még elkapkodod!
F: fisszió. Ami bomlik és nagy,
Tudd meg, öcsi: kettéhasad.
Fissziót fúzió állítja helyre,
Hogy az atomzűrt megszüntesse.
A H vészjósló betű!
Utal valami nagyobbra,
De lehet hogy valami jobbra.
Kulcsszavak: Teller Ede, magfizika, Gamow–Teller-átmenet, óriásrezonancia, hidrogénbomba, Teller–Ulam-vita, nukleáris energia
Irodalom
Baz, Alfred Ivanovics – Bragin, V. N. (1972): Do Multineutrons Really Exist? Physics Letters. B39, 599.
Bethe, Hans A. (1982): Comments on the History of the H-Bomb. Los Alamos Science, No. 6, Fall.
Blomberg, Stanley A. – Panos, Louis G. (1990): Edward Teller, Giant of the Golden Age of Physics, Charles Scribner’s Sons, New York
Broad, William J. (1996): Teller háborúja. Osiris, Bp.
Fermi, Enrico – Teller, Edward – Weisskopf, Victor (1947): The Decay of Negative Mesotrons in Matter. Physical Review. 71, 314–315.
Fermi, Enrico – Teller, Edward (1947): The Capture of Negative Mesotrons in Matter. Physical Review. 72, 399–408.
Gamow, George – Teller, Edward (1936): Selection Rules for Beta-Disintegration. Physical Review. 49, 895.
Gamow, George – Teller, Edward (1938): The Rate of Selective Thermonuclear Reactions. Physical Review. 53, 608.
Goldhaber, Maurice – Teller, Edward (1948): On Nuclear Dipole Vibrations. Physical Review. 74 1046–1049.
Hargittai István (2004): Teller Ede tragédiája, Studia Physica Savariensia XII., Berzsenyi Dániel Főiskola, Szombathely
Hargittai István (2006): The Martians of Science: Five Physicists Who Changed the Twentieth Century. Oxford University Press, Oxford, magyarul Az öt világformáló marslakó Vince, Budapest, 2006
Hargittai Magdolna – Hargittai István (2005): Teller Ede a halál árnyékában. Magyar Tudomány. 8, 1001.
Jahn, Hermann Arthur – Teller, Edward (1937): Stability of Polyatomic Molecules in Degenerate Electronic States 1. Orbital Degeneracy. Proceedings of the Royal Society. A161, 220–235.
Knowledge is Power. (1958): Time. 18. 11. 1958. http://www.time.com/time/printout/0,8816,868002,00.html
Konopinski, Emil J. – Teller, Edward (1948): Theoretical Considerations Concerning the D + D Reactions. Physical Review. 73, 822–-830.
Landau, L[ev] D. – Teller, E[duard] (1936): Zur Theorie der Schalldispersion. Physikalische Zeitschrift der Sowjetunion. 10, 34–43.
Makra Zsigmond (1985): Az atomfegyverek fizikája I-II. Fizikai Szemle. 428, 473.
Maddox, John (2003): Obituary: Edward Teller (1908–2003). Nature 425, 362–363.
Mayer, Maria Goeppert – Teller, E. (1949): On the Origin of Elements. Physical Review. 75, 1226–1231.
Metropolis, Nicholas – Rosenbluth, A. – Rosenbluth, M. – Teller, A. H. – Teller, E. (1953): Equation of State Calculations by Fast Computing Machines. Journal of Chemical Physics. 21, 1087.
Schwinger, Julian – Teller, Edward (1937): The Scattering of Neutrons by Ortho- and Parahydrogen. Physical Review. 51, 775. (Letter to Editor), 52, 286–295.
Schweber, Silvan S. (2000): In the Shadows of the Bomb: Bethe, Oppenheimer and the Moral Responsibility of Scientists, Princeton University Press, Princeton, N. J.
Simonyi Károly (1986): A fizika kultúrtörténete. Gondolat, Budapest
Teller, Eduard (1930): Über das Wasserstoffmolekülion. Zeitschrift für Physik. 61, 458–480.
Teller, Edward (1955): The Work of Many People. Science. 25 February 1955. 267–275.
Teller Ede (1993): Veszedelem és alkalom. Fizikai Szemle. 1, 1. http://www.kfki.hu/fszemle/archivum/fsz9301/tede9301.html
Teller Ede (1992): A reaktoroknak jól kell működniök… Fizikai Szemle. 4, 130. http://www.kfki.hu/fszemle/archivum/fsz9204/tede9204.html
Teller Ede (2002): Huszadik századi utazás tudományban és politikában. Huszadik Század Intézet–Kairosz, Budapest, angolul: Teller, Edward – Shoolery, Judith (2001): Memoirs: A Twentieth-Century Journey in Science and Politics. Perseus Publishing, Cambridge, Massachusetts
Ulam, Stanislav M. (1991): Adventures of a Matematician, University of California Press, Berkeley–Los Angeles
Ulam, Françoise (1991): Postscript to Adventures. Univerity of California Press
Weinberg, Alvin M. (1992): Atomenergia – magyar találmány? Fizikai Szemle. 11, 413–415.
1. kép • Teller-emléktábla a George Washington Egyetemen
1.
ábra • A Teller–Ulam-design
2.
kép • A „megatonna” ember
<-- Vissza a 2008/03 szám tartalomjegyzékére
<-- Vissza a Magyar Tudomány honlapra
[Információk] [Tartalom] [Akaprint Kft.]