A 20. század első évtizedének végén, száz éve
született Gombás Pál, Selegszántón. Sopronban érettségizett, majd
1932-ben matematika–fizika szakos tanári oklevelet szerzett a
budapesti tudományegyetemen. 1934-ben lett bölcsészdoktor. Pályáját az
Ortvay Rudolf által vezetett elméleti fizikai tanszéken kezdte
gyakornokként. Életútjának további állomásai: 1939-től a szegedi
egyetem, 1940-től a kolozsvári egyetem rendkívüli tanára, 1941-től
ugyanott nyilvános rendes tanár, majd 1944-től a budapesti műegyetemen
a fizika tanszéket vezette 1971-ig, haláláig.
A centenáriumi emlékezés Gombás Pál tudományos
munkájára koncentrálva kívánja érzékeltetni, hogy ő mindmáig az egyik
legeredményesebb, Magyarországon tevékenykedő elméleti fizikus
kutatónak számít.
Egyetemi hallgatóként élte át a kvantummechanika
kiteljesedését. Meghatározó volt számára, hogy Ortvay a modern fizika
szellemét hozta az egyetemre (az már a véletlen játéka volt, hogy
Ortvay tizenkilenc évi kolozsvári, majd szegedi egyetemi tevékenység
után abban az évben lett a budapesti egyetem elméleti fizikai
intézetének igazgatója, amikor Gombás egyetemi tanulmányait elkezdte).
Gombás érdeklődése az új elmélet alkalmazásai felé fordult.
Felismerte, hogy ebben a folyamatban a többrészecskés rendszerek
különleges helyet foglalnak el. A mérésekkel összehasonlítható
számszerű eredmények elérése a fejlődés számára alapvetően fontos
feladat volt, és ebbe a nemzetközi erőfeszítésbe Gombás nagy
intenzitással kapcsolódott be.
Első cikke 1933-ban jelent meg az atomok
diamágneses szuszceptibilitásáról, az akkor egyik vezető folyóiratnak
számító Zeitschrift für Physik-ben. A következő három évben
ugyanebben a folyóiratban további tizenegy(!) cikket publikált
különböző témakörökben (kettőt Neugebauer Tiborral közösen).
Kutatómunkáját évekre meghatározó legfontosabb terület a fémek
statisztikus elmélete volt.
Fém-modelljét a Nature című folyóiratban is
bemutatta 1936-ban. A modell választ tudott adni arra a nagy
kihívásra, hogy miért tekinthető viszonylag kicsinek a fémelektronok
és az ionok közötti effektív kölcsönhatás. Nevezetesen, Gombás
modelljének sarkalatos pontja annak a pozitív energiának a bevezetése
volt, amely a fémelektronoknak az iontörzsekbe való behatolásából
származik, és eredete a Pauli-féle betöltési tilalomra vezethető
vissza. Ez jórészt kompenzálja a fémelektronok és az ionok közötti
vonzó Coulomb-kölcsönhatást. Ennek a járuléknak a további elemzése az
általános pszeudopotenciál-elmélethez vezet, amely Gombás egyik fő
művének tekinthető. Az alapgondolathoz Gombás és Hans Gustav Adolf
Hellmann körülbelül egy időben, egymástól függetlenül jutott el. A
pszeudopotenciáloknak az atom statisztikus elméletében való
értelmezése, továbbfejlesztése és kiterjesztése Gombás érdeme. Végül
önálló könyve is született erről a témáról (Pseudopotentiale) a
Springer Kiadó gondozásában 1967-ben. Ma már ez az eljárás fontos
részét képezi a szilárd testek és más sokrészecskerendszerek
elméletének. A módszer fejlesztésében az évek során Gombás két
munkatársa, Fényes Imre és Gáspár Rezső is fontos szerepet játszott.
Az 1936-os Nature-cikk másik említésre
kívánkozó aspektusa, hogy Gombás figyelembe vette a fémelektronok
korrelációs energiáját, ahogyan azt Wigner Jenő 1934-ben kiszámította
az állandó sűrűségű elektrongázra. Gombás pár év múlva a statisztikus
atommodellt is bővítette a korrelációs energiával, és létrejött a
Thomas−Fermi−Dirac−Gombás-modell. Ezzel Gombás a lokális sűrűség
közelítés legáltalánosabb formáját fogalmazta meg elektrongázra.
(Napjainkban láthatjuk az ultrahideg csapdázott fermion atomok alkotta
gázok elméletében az ilyen természetű megközelítések hasznosságát,
normál és szuperfolyékony állapotban egyaránt).
|
|
Ezek az irányok határozták meg Gombás szegedi és
kolozsvári munkáját. Amikor 1946-ban ismét a Nature hasábjain
tekintette át a fémek elméletében elért eredményeit, olyan újabb
évtized kutatómunkája volt mögötte, amely semmit sem veszített kezdeti
lendületéből. Kolozsváron írta meg első könyvét (Bevezetés az
atomfizikai többtestprobléma kvantummechanikai elméletébe, Acta
Scientiarum Mathematicarum et Naturalium, Universitatis Kolozsvár,
Kolozsvár, 1943). Kolozsváron már elkészült az atom statisztikus
elméletéről írt, ma már klasszikusnak tartott monográfiája is (Die
statistische Theorie des Atoms und ihre Anwendungen), de a háborús
körülmények miatt az csak 1949-ben láthatott napvilágot a Springer
Kiadónál (a könyvet később orosz, majd magyar fordításban is kiadták).
A könyv megjelenése Gombás addigi pályája sikereinek betetőzését
jelentette. Negyvenéves volt. Az USA-ból hazatérve kezdhette el
munkásságának újabb szakaszát. Nagy létszámú műegyetemi tanszéke
mellett megalakult vezetése alatt az első akadémiai tanszéki
kutatócsoport. Így a „Gombás-iskola” jelentős részét tette ki a hazai
elméleti fizikának.
A következő könyve is a kvantummechanikai
többtestproblémáról szólt (Theorie und Lösungsmethoden des
Mehrteilchenproblems der Wellenmechanik. Birkhäuser, Basel, 1950).
A nemzetközi irodalomban önálló könyvként először került sor a terület
elméletének és módszereinek összefoglalására (az orosz fordítás két év
múlva készült el). Nemsokára megtisztelő felkérést kapott, hogy a
Handbuch der Physik új sorozatában írja meg az atom statisztikus
tárgyalását bemutató részt (Springer, 1956). Kutatómunkája ezalatt új
színnel gazdagodott: a statisztikus elméletet alkalmazta atommagokra
is. A részleteket az Acta Physicá-ban és esetenként másutt közölte, de
a Nature széleskörű olvasótáborát most is tájékoztatta az
eredményekről (Statistical Theory of Atomic Nuclei, 1952,
Difference between the Density Distribution of Neutrons and Protons
in Atomic Nuclei, 1953). Ez a témakör élete végéig folyamatosan
foglalkoztatta.
Az 1960-as években folytatta a statisztikus elmélet
tökéletesítésére irányuló erőfeszítéseit is. A statisztikus elméletnek
nincs olyan fejezete, amelynek fejlesztéséhez Gombás Pál ne járult
volna jelentősen hozzá. Így azt egyre közelebb vitte ahhoz a
teljességhez, amit manapság a sűrűségfunkcionál-elmélet képvisel.
Példaként utolsó könyvét érdemes idézni (Gombás Pál − Szondy Tamás:
Solutions of the Simplified Self-Consistent Field for all Atoms of the
Periodic System of Elements from Z=2 to Z=92. Akadémiai
Kiadó−Adam Hilger Ltd., Budapest–London, 1970).
Gombás tankönyvírói teljesítménye is kiemelkedő. A munka kiterjedését
talán jellemzi, hogy a részben szerzőtárssal írt könyveinek
összterjedelme mintegy kétezer oldal. Külön kiemelésre érdemes Kisdi
Dáviddal közösen készített kitűnő műve, a Bevezetés az elméleti
fizikába I–II. (Akadémiai, 1971).
Az MTA 1946-ban levelező tagjává választotta, majd
néhány hónap múlva rendes tag lett. 1948-tól tíz éven keresztül az MTA
alelnöki tisztét is betöltötte. Az Eötvös Loránd Fizikai Társulat első
elnöke és 1951-től az Acta Physica főszerkesztője volt.
Kossuth-díjjal 1948-ban és 1950-ben is kitüntették
Gombás Pál munkásságát példaként állíthatjuk a mai
fiatal kutatók elé.
Kulcsszavak: Gombás Pál, atomfizika, kvantummechanika,
fizikatörténet
|
|