Bevezetés
2011. október 19-én nyílik meg Brüsszelben a centenáriumi, sorrendben
25. fizikai Solvay-konferencia. A megvitatásra kitűzött téma – „The
Theory of the Quantum World” – nem véletlenül emlékeztet a száz évvel
ezelőtti, első Solvay-konferencia címére és témájára: Radiation Theory
and Quanta. A Max Planck által 1900-ban megfogalmazott első
kvantumhipotézis már negyedszázad múltán a fizika tudományának
immanens részévé vált, először csak kvantummechanika néven. Az utána
eltelt háromnegyed században a kvantummechanikából kvantumfizika lett,
amely feltűnő módon megváltoztatta a világot, jót is
(magkémia, molekuláris biológia, modern orvostudomány, anyagtudomány),
rosszat is (atombomba, nukleáris balesetek) hozva magával. Mint
cseppben a tenger, úgy tükröződik a fizika tudományának fejlődése a
Solvay-konferenciák történetében. Különös hangsúlyt kapnak benne az
emberi tényezők, kiemelkedik a tudomány legjobb művelőinek szerepe,
fontossága.
Az eredeti ötlet, hogy nemzetközi részvételű,
meghívásos konferenciát kellene rendezni a tudomány aktuális,
megoldásra váró kérdéseiről, Ernest Solvay1
ötlete volt.
Azelőtt is tartottak Európában tudományos
konferenciákat, igaz, leginkább csak egy-egy országon belül. A más
országokban elért eredményekről francia, német, angol nyelvű
színvonalas folyóiratokból tájékozódhattak a tudósok. A tudományos
közlemények azonban akkor is főleg az elért eredményekről szóltak, nem
pedig a megoldatlan kérdésekről. Különböző országok tudósai közötti
személyes találkozásra, a felmerült problémák egymás közti
megvitatására már csak a fáradságos utazási körülmények miatt is
viszonylag ritkán került sor.
1. A sugárzás és a kvantumok elmélete (1911)
Ernest Solvay úgy vállalta húsz-harminc tudós meghívását az egy hétig
tartó konferenciára, hogy a teljes ellátást és még az utazási
költségeket is ő kívánta fedezni. Az első Solvay-konferencia
meghívottainak listáját Hermann Nernst, Max Planck és Hendrik Lorentz
állították össze. Érdekes, hogy Nernst listáján Jules Henri Poincaré
még nem szerepelt, őt pótlólag hívta meg Solvay, valószínűleg Lorentz
kérésére. Az elnöklő Lorentz határozta meg a konferencia formáját is:
a felkért előadóknak előre el kellett készíteniük, és írásban be
kellett nyújtaniuk vitaindító előadásukat, ezeket azután minden
résztvevőhöz eljuttatták. Mindegyik elhangzott előadás után volt
diszkusszió, amelyben minden meghívott tudós, de még a konferencia
fizikus titkárai is részt vehettek. A konferencia legfiatalabb
meghívottja Albert Einstein volt, itt találkozott először és utoljára
Poincaréval. Ők ketten lettek a konferencia meghatározó személyiségei.
Poincaré nem is tartott előadást, csak kérdéseket tett fel, majdnem
minden előadás után. A lényegretörő, világosan megfogalmazott,
jellegzetesen matematikus kérdések minden fizikus fejében segítettek
tisztázni a homályos fogalmakat. Einstein az utolsó nap tartott
előadást, utána a kérdések elhangzása előtt még egyszer összefoglalta
álláspontját. Poincaré ezután így nyilatkozott róla: „Egyike a
legeredetibb gondolkodóknak, akivel csak idáig találkoztam.” Pedig a
relativitáselmélet nem is volt téma a konferencián, a megvitatandó
központi probléma a hatáskvantum fogalma, ennek a fizikában − nemcsak
a sugárzáselméletben, hanem az anyag különböző tulajdonságainak
kialakításában – játszott szerepe volt. Einstein például a kristályos
szilárd test általa felállított modelljére alkalmazta a
kvantumhipotézist, és levezette belőle a fajhő zérushoz tartását az
abszolút zérus fok környezetében. Ez a Nernst és mások által
kísérletileg már igazolt tény a szokásos, klasszikus módon nem volt
levezethető, bár a konferencián Lorentz és James Hopwood Jeans is
megpróbálta megmenteni a klasszikus kinetikus elméletet.
2. Az anyag szerkezete (1913)
Az első konferencia sikerén felbuzdulva Solvay 1912-ben megalapította
a Nemzetközi Solvay Fizikai Intézetet azzal a céllal, hogy „segítse
azokat a kutatásokat, amelyek elmélyítik a természeti jelenségek
megértését”. 1913-ban megalapította a Nemzetközi Solvay Kémiai
Intézetet is, hasonló felfogásban. Nemcsak belga, de kiemelkedő
külföldi kutatók is kaphattak Solvay-ösztöndíjat, dolgozhattak ezekben
az intézetekben. Az intézetek feladata lett a Solvay-konferenciák
szervezése is.
1913-ban már a második fizikai Solvay-konferenciát
tartották (az első kémiai konferenciára csak az első világháború után
kerülhetett sor). Az anyag szerkezetét megvitató tudósok nagyrészt
ugyanazok voltak, mint akik részt vettek az első konferencián.
Ugyanúgy Lorentz elnökölt, mint akkor, és eljött honfitársa, Heike
Kamerlingh-Onnes is, akit még abban az évben Nobel-díjjal tüntettek ki
a szupravezetés felfedezéséért. Itt volt Nernst, Einstein, Arnold
Sommerfeld, Wilhelm Wien, de a németek közül hiányzott Planck. A
franciák közül legjobban Poincaré hiányzott, aki előző évben hunyt el,
de nem jött el Jean-Baptiste Perrin sem, aki kísérletileg igazolta
Einstein Brown-mozgásra kidolgozott elméletét. Itt volt Paul Langevin
és tanítványa, Maurice de Broglie is, a forgókristályos
röntgenanalízis kidolgozója. Ők ketten állították össze az első
Solvay-konferencia kiadványát, amely ma már a legnagyobb könyvtárak
féltve őrzött kincse. Itt volt a német Max von Laue, a
röntgendiffrakció felfedezője és következő évi Nobel-díjas, valamint a
brit W. Henry Bragg, aki három évvel később kapott Nobel-díjat fiával
együtt, röntgendiffrakciós kutatásokért. Angliából újra itt volt
Ernest Rutherford és Jeans, de most eljött az előadásra felkért Joseph
John Thomson is, Cambridge-ből. Az első konferenciának huszonnégy,
ennek harminc résztvevője volt, akik között továbbra is csupán
egyetlen nő akadt: Marie Skłodowska-Curie Párizsból.
3. Atomok és elektronok (1921)
A világháború a tudományban is szétzilálta a nemzetközi
együttműködést, ráadásul a konferencia résztvevői sok személyes
tragédiát szenvedtek el: Planck az egyik, Nernst pedig mindkét fiát
elvesztette a háborúban, az osztrák Friedrich Hasenöhrl, Ludwig
Boltzmann utóda az egyetemen, elesett a fronton. Nernst soha többé nem
vett részt Solvay-konferencián, és Planck is már csak az 1927-es,
nevezetes 5. Solvay-konferenciára jött el. W. Henry Bragg sem könnyen
heverte ki másik fiának elvesztését Gallipolinál, s bár ő részt
vehetett volna ezen a 3. Solvay-konferencián, nem jött el.
A német tudósokat sajnos meg se hívták, még a
köztudottan pacifista Einstein sem szerepel az ott készült
csoportképen. Túl közel volt még a háború, amikor a német csapatok
megszállták Belgiumot, betörtek Franciaországba, és csaknem Párizsig
nyomultak előre. Jean Baptiste Perrin, aki a fronton harcolt a németek
ellen, vagy Madame Curie, aki sebesült francia katonákat röntgenezett
saját maga felállította mentőautójában, hogyan vitatkozhatott volna
most atomokról és elektronokról a német tudósokkal? Hiányukat a
semleges Svédországból (Manne Siegbahn) és a tengerentúlról (Albert
Michelson, Robert Millikan) hívott tudósokkal igyekezett pótolni
Ernest Solvay. Neki is ez volt az utolsó konferenciája, 1922-ben, 84
éves korában elhunyt. Az általa létrehozott Solvay Intézet azonban
tovább működött, szervezte a konferenciákat.
4. A fémek elektromos vezetőképessége (1924)
1924-ben sem vett még részt németországi fizikus a konferencián, bár
már ott volt az osztrák Erwin Schrödinger Zürichből, aki anyai ágon
félig angolnak számított, és különben se politizált. A konferenciának
olyan egzotikus résztvevői is voltak, mint a nemrég létrejött
Szovjetunióból a félvezetőket kutató és Szentpétervár-Leningrádban
fizikai kutatóintézetet alapító, iskolateremtő Abram Ioffe, a lengyel
Witold Broniewski, vagy a magyar Hevesy György, aki megbetegedett
barátját, Niels Bohrt helyettesítette Koppenhágából. Svájcból is jött
egy különleges figura, a későbbi sztratoszféra- és óceánkutató
gépészmérnök, Auguste Piccard, aki akkor épp Brüsszelben tartózkodott.
Valószínűleg többet tudott hozzátenni a témához Zürichből Peter Debye,
vagy Londonból Owen Richardson. A kísérleti fizikusok, például Percy
Bridgman és Edwin Hall az Egyesült Államokból sok olyan mérésről
számoltak be, melyek értelmezése a klasszikus mechanikai képpel
lehetetlen volt. Az elnöklő Lorentz elektronelmélete sem bizonyult
elegendőnek a magyarázathoz. Világosan látszott: egy átfogó
érvényességű új elméletre van szükség, amelynek matematikai
kidolgozása a fiatalokra vár.
5. Elektronok és fotonok (1927)
Az előző konferencia óta eltelt három évben megszületett a régen várt
elmélet, és tökéletes pompájában virágzott a kvantummechanika. Ez volt
Lorentz utolsó konferenciája, és valószínűleg az ő kívánságára hívták
meg újra a témához legjobban értő fizikusokat, függetlenül azok
nemzeti hovatartozásától. Az egyetem előtti csoportképen, amelyet 1911
óta ugyanaz a fotós készített, elöl középen ül Lorentz és a megőszült
Einstein. Lorentz jobbján Marie Curie, az ő jobbján Max Planck foglal
helyet. Einstein másik oldalán Paul Langevin, aki kezdettől fogva
részt vett minden Solvay-konferencián. Hátuk mögött a fiatal zsenik,
Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Paul Dirac. Fiatalabbak, mint
Einstein volt az első Solvay-konferencián, még egyikük sincs harminc
éves. Heisenberg mosolyog, cseppet sem látszik rajta, milyen hosszan
vitatkozott a konferencián Schrödingerrel. Niels Bohr is nyugodtan néz
a fényképezőgép lencséjébe, pedig Einsteinnel folytatott vitája még
évekig ad témát a kvantummechanika koppenhágai értelmezését elfogadó
vagy cáfolni igyekvő fizikusoknak. Szállóigévé vált Einstein itt
elhangzott mondása: „Nem hiszem, hogy kockázna a Jóisten” és Bohr
replikája is: „Ne mondd meg a Jóistennek, hogy mit tegyen!” Az
összesen huszonkilenc résztvevő közül tizenheten voltak addigra, vagy
lettek később Nobel-díjasok.
6. Mágnesség (1930)
1928-ban meghalt Hendrik Lorentz. Az egész tudományos világ
meggyászolta, de az élet ment tovább, új elnök után kellett néznie a
Solvay Intézetnek. Úgy döntöttek, hogy Paul Langevin legyen az új
elnök, ő határozza meg a következő konferencia témáját. Langevin azt
választotta, amihez a legjobban értett, és ahol a problémákat is
legjobban ismerte: a mágnességet. Már az első Solvay-konferencián
előadott a paramágnességről és a diamágnességről, tárgyalta az
ugyancsak francia Pierre-Ernest Weiss által magnetonnak nevezett
diszkrét mágneses momentum összefüggését a hatáskvantummal. Beszélt a
hőmérsékleti hatásokról, a ferro-paramágneses átalakulásról, ahol még
rengeteg új kísérleti tapasztalat várt értelmezésre.
Langevin szívesen meghívta volna a konferenciára
Leningrádból Abram Ioffét, aki azonban két tanítványát ajánlotta be
maga helyett. Egyikük, Pjotr Kapica akkor már Rutherford mellett
dolgozott Cambridge-ben, a másik, Jakob Dorfman is jól beszélt
angolul, már Amerikában is járt. Dorfman ferroelektromos anyagokról,
Kapica erős mágneses terek keltéséről, s benne az anyagok
viselkedéséről adott elő.
Arnold Sommerfeld rámutatott, hogy az atomok
mechanikai és mágneses momentuma az atom elektronszerkezetéből
meghatározható. Enrico Fermi az atommag mágneses momentumát
diszkutálta, Wolfgang Pauli pedig egész egyszerűen A mágnesség
kvantumelmélete címmel tartott előadást.
Einstein és Bohr tovább vitatkoztak a
kvantumelméletről.
7. Az atommag szerkezete és tulajdonságai (1933)
Ez az év Hitler hatalomra kerülésének éve, nem csodálható hát, hogy
Einstein már nem vett részt ezen a konferencián. A meghívottak
listáját összeállító nyolctagú Tudományos Bizottság 1932-ben ült össze
Brüsszelben (nem sokkal azután, hogy James Chadwick felfedezte a
neutront), itt még Einstein képviselte Berlint. A többiek: Niels Bohr
(Koppenhága), Blas Cabrera (Madrid), Peter Debye (Lipcse), Théofile de
Donder (Brüsszel), Charles-Eugéne Guye (Genf), Abram Ioffe
(Leningrád), Owen Richardson (London) mind eljöttek, kivéve a
hetvenéves matematikus Charles Eugène Guye-t. Megnőtt a résztvevők
létszáma, tizenegy országból harminckilencen vettek részt a
konferencián a Solvay Intézet hozzájárulásával.
Az a fizikus, akinek legtöbbet jelentett életében
ez a konferencia, valószínűleg az orosz George Gamow (Georgij Gamov)
volt. Őt ugyanis Langevin hivatalosan kikérte a Szovjetunióból, így
feleségével együtt eljöhetett, megtarthatta előadását nemcsak a
kvantummechanikai „alagutazásról”, de ennek további alkalmazásáról és
az alfa-sugárzás finomszerkezetéről is. Gamowot ugyanis 1931 óta
semmilyen konferenciára sem engedték ki az országból. Brüsszelben
Marie Curie támogatásával sikerült Langevinnel elintéznie, hogy ne
kelljen visszamennie a Szovjetunióba, nem kevés gondot okozva ezzel
Ioffenak, de még Bohrnak is, aki a többi szovjet fizikusért aggódott.
Az biztos, hogy 1958-ig a Szovjetunióból senki sem vett részt
Solvay-konferencián.
Gamowon kívül James Chadwick, John Cockroft, Dirac,
Werner Heisenberg és a Joliot-Curie házaspár tartott még vitaindítót a
konferencián, amely most kivételesen nem hétfőtől szombatig, hanem
vasárnaptól vasárnapig tartott. Bevezetőjében Langevin szomorúan
emlékezett meg Paul Ehrenfestről, aki néhány nappal a konferencia
megkezdése előtt vetett véget életének. Érdemes megemlíteni, hogy ez
volt az első Solvay-konferencia, amelyen három hölgy is részt vett:
Madame Curie, Irene Curie és Lise Meitner. Madame Curie – Marie
Skłodowska Curie számára, aki az összes addigi konferencián ott volt,
ez lett az utolsó, 1934-ben meghalt. Az 1930-as és az 1933-as
konferencián készült csoportképen végre Langevin mellé ülhetett, másik
oldalán 1930-ban a német Sommerfeld, 1933-ban az orosz Ioffe foglalt
helyet.
8. Elemi részek (1948)
Tizenöt évig nem volt újabb fizikai Solvay-konferencia. 1933-ban még
1939-re tervezték a következőt, de a második világháború kitörése
miatt erre már nem kerülhetett sor. A kémikusoknak nagyobb
szerencséjük volt: a háború előtti utolsó kémiai konferenciát 1937-ben
tartották, ezen még Szent-Györgyi Albert is részt vett. A háború után
is a kémikusok voltak kezdeményezőbbek, már 1947-ben megtartották
konferenciájukat, többek között Hevesy György részvételével.
1948-ban, Hirosima és Nagaszaki után két évvel
végre összeült a háború utáni első fizikai Solvay-konferencia. Paul
Langevin se élt már, új elnököt kellett találni. W. Lawrence Braggre
esett a választás, aki akkor már Rutherford utódaként vezette
Cambridge-ben a Cavendish Laboratóriumot, azután –
akárcsak Lorentz – egymás után öt konferencián elnökölt. A résztvevők
között senki se volt, aki már az első konferencián is részt vett
volna, a második konferencia látogatói közül is csak a szorgalmas
belga Jules-Émile Verschaffelt jelent meg 1948-ban. Összesen, minden
eddiginél több, ötvenegy tudós tárgyalt az elemi részekről, közöttük
két magyar származású fizikus, Teller Ede és Marton László,2
akik az Egyesült Államokból látogattak el újra Európába.
A viták középpontjában a mezonok álltak, az
elektron és a proton közé eső tömegükkel, valamint az angol és az
amerikai nagy ciklotronok által szolgáltatott legújabb kísérleti
eredmények. A kvantum-elektrodinamika szisztematikus kiépítése is
megkezdődött.
9. A szilárdtest (1951)
10. Elektronok a fémekben (1954)
A XX. század második felének meghatározó tudományágává vált a
szilárdtestfizika. Ehhez adott lökést többek között ez a két fizikai
Solvay-konferencia is. A kristályokat alkotó atomok kölcsönhatásainak
kvantummechanikai tárgyalása mellett különös figyelem irányult a
kristályhibákra, melyek a makroszkopikus mechanikai tulajdonságok
kialakulásában játszanak fontos szerepet. E két konferencia előadói
közül a szemcsehatárok diszlokációmodelljét tárgyaló
|
|
William Shockley 1956-ban, a mikroszkopikus
reverzibilitás fogalmával operáló Lars Onsager 1968-ban, az
antiferromágnességgel foglalkozó Louis Néel 1970-ben, a diffúzió
hatásmechanizmusát tárgyaló Nevil Mott 1977-ben, a neutrondiffrakciós
vizsgálatainak meglepő eredményeit bemutató Clifford Shull 1994-ben
kapott Nobel-díjat. De vitaindító előadást tartott Jan Burgers, James
Franck, Frederick Seitz és Charles Kittel is, akiknek neve ma már jól
ismert minden, a téma iránt érdeklődő egyetemista előtt. Még magyar
származású fizikus is megjelent a 9. konferencián: Orován Egon, a
diszlokáció fogalmának egyik szülőatyja, aki akkoriban az MIT-ben
folytatott metallurgiai kutatásokat.
A továbbiakban kissé eltérünk a szorosan vett
időbeli sorrendtől, helyette tematikus csoportosításban tárgyaljuk –
szükségképpen korlátozott terjedelemben – az egymás utáni
konferenciákat.
11. Az Univerzum szerkezete és fejlődése (1958)
13. A galaxisok szerkezete és fejlődése (1964)
16. Asztrofizika és gravitáció (1973)
A csillagászat mindig is rokon területe volt a fizikának. Az
asztrofizika már a XIX. században fontos kutatási területté vált, de
csak a XX. század második felében fejlődött a megfigyelési technika
annyira, hogy a spektroszkópiai vizsgálatok tartományát ki lehetett
terjeszteni a láthatónál sokkal hosszabb és sokkal rövidebb
hullámhosszú elektromágneses sugárzásokra (rádiócsillagászat,
röntgencsillagászat). 1957-ben fellőtték a Szovjetunióban az első
szputnyikot: megkezdődött az űrkorszak. Jurij Gagarin első űrrepülése
(1961) után még egy évtized sem telt el Neil Armstrong első Holdra
lépéséig (1969). Ezekben az években váltotta fel a hétköznapi emberek
fejében az asztrológiába vetett hitet az asztronómia tisztelete. (A
XXI. századra ez a folyamat lelassult, olykor vissza is fordult, de
erről már nem a csillagászok tehetnek.)
Negyedszázados szünet után, 1958-ban ismét volt
szovjet résztvevője a Solvay-konferenciának: Viktor Ambarcumjan örmény
csillagász. Érthetően kicserélődött a résztvevők névsora az előző
konferenciához képest, s ez a tendencia, amely a tudomány belső
differenciálódását tükrözi, a későbbiekben tovább erősödött. Az
elnöklő William Lawrence Braggen kívül csak a már beteg Pauli és még
három olyan fizikus jelent meg a 11. konferencián, akik a tizediken is
részt vettek. (Pauli és a tudomány szerencséjére ezt a konferenciát
kivételesen nyáron tartották, Pauli az év végén halt meg.)
A 11. konferencián John Wheeler általános
relativitáselméleti megközelítésből tárgyalta az univerzum szerkezetét
és fejlődését, s felhívta a figyelmet az ugyancsak princetoni Robert
Oppenheimer 1939-es tanulmányára a fekete lyukakról.
A 13. konferencián már William Lawrence Bragg sem
vett részt, átadta az elnökséget – az élet úgy hozta, hogy csupán
egyetlen alkalomra − Robert Oppenheimernek. Ez a konferencia lett az
első, ahol már nem a francia, hanem angol volt a hivatalos nyelv, az
első tizenkét konferencia kiadványai mind franciául jelentek meg. A
hivatalos nyelvnek amúgy nem volt nagy jelentősége, a résztvevő
tudósok általában több nyelven is megértették egymást. Fontos
előadások hangzottak el rádiócsillagászati témákból, de még nem volt
ismert a kozmikus háttérsugárzás, melynek 1965-ös felfedezéséért Arno
Penzias és Robert Wilson 1978-ban Nobel-díjat kaptak.
A 16. konferencián az olasz Edoardo Amaldi
elnökölt. A röntgencsillagászat legújabb felfedezései kerültek a
középpontba, érdekes előadások hangzottak el a neutroncsillagokról, a
kvazárokról és a megfigyelt gammakitörésekről.
12. Kvantum-térelmélet (1961)
14. Alapvető problémák
a részecskefizikában (1967)
15. Az atommagok szimmetriatulajdonságai
(1970)
1961-ben ünnepelték meg az első Solvay-konferencia 50. évfordulóját. A
konferencia korelnöke, a hetvenhat éves Niels Bohr tartotta a nyitó
előadást, melyben áttekintette, hogyan járultak hozzá az addigi
Solvay-konferenciák a kvantumfizika fejődéséhez. A valódi elnök,
William Lawrence Bragg is túl volt már a hetvenen, most vállalta el
utoljára az elnökséget. A résztvevők többsége viszonylag fiatal volt,
már a hatvanéves Heisenberg is az idősebb generációhoz tartozott. Sok
aktív fiatal kutató jött az Egyesült Államokból. Murray Gell-Mann még
csak harminckét éves volt, akárcsak Einstein az első
Solvay-konferencián. Az amerikai résztvevők közül sokan (a Nobel-díjas
Gell-Mannon és Yoichiro Nambun kívül Geoffrey Chew, Freeman Dyson,
Marvin Goldberger, Charles Kittel, Stanley Mandelstam, David Pines és
Arthur Wightman) e tanulmány írásakor, ötven évvel a konferencia után
is még köztünk élnek.
A 12. konferencián Abraham Pais (Princeton),
Richard Feynman (CalTech) és Walter Heitler (Dublin) tartotta a
legizgalmasabb előadásokat. Tündököltek a Feynman-gráfok.
A 14. konferencián a dán Christian Moller (Möller)
elnökölt. Bár mindegyik Solvay-konferencia a problémákra
összpontosított, ez volt az egyetlen, ahol a probléma szó a
konferencia címébe is bekerült. Nem véletlenül. Megjelent a
kvarkmodell, Murray Gell-Mann tartotta a legtöbb hozzászólást kiváltó
előadást.
Az 1970-ben tartott 15. konferenciát az 1933-as 7.
konferencia folytatásának is lehetne tekinteni, ha nem derült volna ki
a közben eltelt harminchét évben, hogy milyen sok magmodell létezik,
amelyek ugyan nem mondanak ellent egymásnak, de az atommag más-más
tulajdonságát ragadják meg, tudják értelmezni. Talán a legtöbb szó
mégis az ún. kollektív modellről esett. Az elnöklő Edoardo Amaldi a
magyar származású Wigner Jenőt kérte fel a zárszóra, aki már az
1961-es kvantumtérelméleti konferencián is részt vett, és a
szimmetriaelvek elismert szaktekintélye volt. Amaldi szerint a zárszó
„nem volt híján a kritikai hangnak”, ami – ismerve Wigner udvarias
modorát – borítékolta a témához kapcsolódó újabb Solvay-konferenciák
szükségességét. Kár, hogy Wigner és Amaldi ezt már nem érhették meg.
17. Rend és fluktuációk az egyensúlyi
és a nemegyensúlyi statisztikus
mechanikában (1978)
18. Nagyenergiájú fizika (1982)
19. A felületek tudománya (1987)
20. Kvantumoptika (1991)
21. Dinamikai rendszerek
és irreverzibilitás (1998)
22. A kommunikáció fizikája (2001)
A fenti témákat Ilya Prigogine személye, személyisége kapcsolja
egymáshoz. Az univerzális érdeklődésű, orosz származású kutató már az
1948-as, majd az 1954-es Solvay-konferencián is részt vett. 1949-ben
kapta meg a belga állampolgárságot, előtte a brüsszeli egyetemen
vegyészetet tanult, majd ugyanitt 1950-től lett professzor. Az 1960-as
években amerikai egyetemeken tanított és kutatott, a Texasi Egyetemen
(Austinban) saját kutatóintézetet hozott létre a komplex
kvantumrendszerek vizsgálatára. Közben Brüsszelben is oktatott az
egyetemen, mellette igazgatta a Solvay Intézeteket. 1970-ben
egyesítette a két intézetet; a létrejött Nemzetközi Fizikai-Kémiai
Solvay Intézetnek továbbra is ő maradt a vezetője, egészen 2003-ban
bekövetkezett haláláig. 1977-ben kémiai Nobel-díjjal tüntették ki a
nemegyensúlyi, irreverzibilis folyamatok kutatásában elért
eredményeiért. Ettől kezdve még nagyobb tekintélyre tett szert
Belgiumban, ő volt az ország egyetlen Nobel-díjas természettudósa.
Ügyesen gazdálkodott a Solvay-ösztöndíjakkal, számos amerikai, szovjet
és kelet-európai tudóst (főleg matematikusokat) vont be az általa
favorizált témák kutatásába.
Az 1978-as konferencia elnökségére Leon van Hove
belga matematikust és fizikust kérte fel, aki akkor Genfben a CERN
általános igazgatója volt. Régóta ismerték egymást: 1954-ben ő hívta
fel Prigogine figyelmét az ún. master-egyenletekre, amelyek
segítségével a nemegyensúlyi statisztikus mechanikában lehetett új,
elegáns eredményekhez jutni. Leon van Hove elvállalta az elnökséget,
viszonzásul a következő, 1982-es Solvay-konferenciát olyan témából
kérte összehívni, amely akkor különösen fontos volt számára, mivel
akkoriban tervezték már Genfben a nagyenergiájú fizikai
laboratóriumot, a Large Electron-Positron (LEP) ütköztetőt, amely
1989-től 2000-ig működött. Ez volt a Nagy hadronütköztető (LHC)
elődje.
1987-ben Prigogine újabb merész változtatásra
szánta el magát: elvitte a 19. Solvay-konferenciát Amerikába, saját
austini, a Texasi Egyetemen létrehozott intézetébe. A surface science
lett a megvitatandó téma, és egy austini tanítvány és munkatárs,
Frederic de Wette a konferencia elnöke.
1991-ben újra Brüsszelben zajlott a Solvay-konferencia, mégpedig
kvantumoptikai témában. Elnöke a nemlineáris optika brüsszeli
szakértője, Paul Mandel volt, aki egykor Prigogine irányításával
készítette el PhD-dolgozatát nemegyensúlyi statisztikus mechanikából.
1998-ban és 2001-ben a görög Joannis Antoniou
szervezte és elnökölte a 21. és 22. konferenciát. Ő is Prigogine
mellett dolgozta bele magát a komplex rendszerek statisztikai
analízisébe Brüsszelben. 1994-től 2003-ig a Solvay Intézet
igazgatóhelyettese volt. Az 1998-as konferenciát Japánban rendeztette
meg, a 2001-est pedig Görögországban. Az 1998-as konferenciáról
érdemes külön is megemlékezni, mert ennek magyar meghívottja is volt:
az ELTE Komplex Rendszerek Fizikája tanszékének tanára, Szépfalusy
Péter. Prigogine-on kívül olyanokkal is találkozhatott és cserélhetett
eszmét a több mint ötven résztvevő közül, mint Yakov G. Sinai (Jakov
Grigorjevics Szinaj) orosz származású matematikus Princetonból, Radu
Bălescu, román származású fizikus Brüsszelből, Herbert Walther
Münchenből, vagy Tomio Petrosky, az egyik legjobb Prigogine-tanítvány
Austinból.
23. A tér és az idő kvantumos szerkezete (2005)
24. A kondenzált anyag kvantumelmélete (2008)
Prigogine halálával nemcsak a Belga Tudományos Akadémia elnöki széke,
de a Nemzetközi Fizikai-Kémiai Solvay Intézet igazgatói széke is
megüresedett. Félévi interregnum után, 2004. január 1-jétől az eddigi
tudományos titkár, Marc Henneaux lett az új igazgató. A
mértékelméletben jártas elméleti fizikus új színt vitt az intézet
életébe, bebizonyítva, hogy nemcsak a felsőbb matematikához, de a
szervezéshez is kiválóan ért. Visszahozta Brüsszelbe a
Solvay-konferenciákat, felelevenítette újra a hároméves ciklusokat az
alábbi rend szerint: 1. év: fizikai konferencia, 2. év: nincs
konferencia, 3. év: kémiai konferencia. Visszatért a Lorentz által
bevezetett, jól bevált gyakorlathoz, amely szerint minden előadás után
kellő időt kell biztosítani a diszkusszióra, az előadások szövegét
pedig a szükséges számban sokszorosítva, előre a meghívott tudósok
kezébe kell adni. Így már előre be lehet jelenteni az előadáshoz
kapcsolódó hozzászólásokat is. Meghagyta a Prigogine idejében már
felemelt, mintegy ötvenfős létszámot, de megengedte, hogy a téma iránt
érdeklődő más belga kutatók is meghallgathassák az előadásokat és a
vitát, anélkül, hogy felszólalnának benne. A zártkörű konferenciához
kapcsolódóan, a konferenciát követő vagy megelőző napra nyilvános
nagyelőadást hirdetett, amelyet televízión is követhettek az épületben
azok, akik nem fértek el a mintegy hétszáz főt befogadó nagy teremben.
2005-ben Marc Henneaux a 2004. évi fizikai
Nobel-díjas David Grosst kérte fel, hogy vállalja el a 23.
Solvay-konferencia elnöki tisztét, határozza meg a kitűzendő témát, és
készítse el a meghívásra javasoltak listáját. David Gross
részecskefizikus, aki a Kaliforniai Egyetemen, Santa Barbarában
vezette (vezeti ma is) az elméleti fizika tanszéket. A húrelmélet és a
kvarkokkal foglalkozó kvantum-színdinamika szakértője a tér és az idő
kvantumos természetével olyan igényes és egyben kihívó témát tűzött
ki, amely méltó volt a Solvay-konferenciák hagyományaihoz, ugyanakkor
széles érdeklődésre is számot tarthatott a művelt nagyközönség
körében. Ez a konferencia csak három napig tartott 2005 decemberében,
de egész Európára kiterjedő visszhangja lett, mivel a Nobel-díjak
átadásával párhuzamosan adott hírt róla a televízió. Még az interneten
is sokáig ingyen lehetett nyomon követni az itt elhangzott előadásokat
és hozzászólásokat.
2008-ban újra októberben rendezték meg a
konferenciát, amellyel visszatértek a Hotel Metropole reprezentatív
különtermébe. Megmaradt a felemelt létszám, de ismét csak három napig
tartott a konferencia, ráadásul szombat–vasárnap–hétfőn zajlottak a
tanácskozások. Az elnököt immár a Solvay Intézet Tudományos Bizottsága
kérte fel a téma és a résztvevők kiválasztására. E bizottság öt főből
állt, tagja volt többek között David Gross és Klaus von Klitzing is.
Az elnökségre felkért Bertrand Halperin olyan, az anyagtudományban
jártas elméleti fizikus volt a Harvard Egyetemen, aki a laboratóriumi
munkában is otthon érezte magát. Nobel-díjat ugyan nem kapott, fizikai
Wolf-díjat azonban igen. Az általa kiválasztott témát, a kondenzált
anyag kvantumelméletét a konferencián öt szekcióban vitatták meg.
Egyaránt szó esett a mezoszkopikus rendszerekről, a
kvantum-fázisátalakulásról, a kísérletileg megvalósított új
anyagokról, a kvantum Hall-effektusról és az ultrahideg atomok
rendszeréről. Talán kisebb volt a felhajtás körülötte, mint 2005-ben,
de ezen a konferencián is részt vett hat Nobel-díjas fizikus, és a
kutatók mintegy fele most is, mint 2005-ben, az Egyesült Államokból
érkezett. Halperin mintaszerű előadását még Fülöp belga koronaherceg
is eljött meghallgatni, a tévések legnagyobb örömére.
25. The Theory of the Quantum World (2011)
Ez a mostani fizikai Solvay-konferencia. A címét nem szükséges
lefordítani. Talán éppen akkor zajlik, amikor a Tisztelt Olvasó kezébe
veszi ezt a folyóiratot. A kézirat leadásakor még nem tudjuk, hogy
lesz-e magyar meghívottja, de a konferencia elnöke már ismert: ugyanaz
a David Gross, aki a 2005-ös konferencián elnökölt. Akkor, a
konferencia zárásaként, az általa is kutatott húrelméletről szóló
sok-sok előadás után megengedte magának ezt a furcsa, humoros
megfogalmazású mondatot: „Már csak azt nem tudjuk, hogy miről
beszélünk.”
Az eltelt száz év a tanú rá, hogy a fizika így is
lépkedhet előre. Abraham Pais szerint a kvantummechanika kifejlődése
ehhez a Bohrral történt sztorihoz hasonló:
Bohr vidéki házának kapujára kabalából egy patkó
volt felszögezve. Egyik látogatója megkérdezte tőle:
– Te hiszel ebben?
Mire Bohr így válaszolt:
– Dehogy hiszek. De mondták, hogy annak is segít,
aki nem hisz benne.
Kulcsszavak: hatáskvantum, röntgendiffrakció, neutrondiffrakció,
kvantummechanika, kvantumfizika, kvantumelmélet, diszlokáció, komplex
rendszerek, nemegyensúlyi statisztikus mechanika, húrelmélet.
FELHASZNÁLT FORRÁSOK
WEBCÍM
• továbbá az egyes konferenciáknak az interneten hozzáférhető részei.
LÁBJEGYZETEK
1 A Solvay márkanév ma már
egy multinacionális vegyi konszernt jelöl, melynek központja
Brüsszelben van, és negyven országban tizenhétezer embert
foglalkoztat. Megalapítója Ernest Solvay (1838−1922) belga iparmágnás
volt, aki az ipari méretű szódagyártás olcsó és hatékony módszerét
dolgozta ki. 1872-ben szabadalmaztatta ipari szódagyártási
találmányát, gyárakat létesített Németországban, Angliában,
Amerikában, és viharos gyorsasággal gazdagodott meg. Az Osztrák−Magyar
Monarchiában Erdélyben, a marosújvári sóbánya közelében, 1896-ban
hozta létre szódagyárát, amely csakhamar egész Magyarországot ellátó
nagyvállalattá fejlődött. Ernest Solvay filantrop beállítottságú
gyáriparos volt, a tudomány őszinte tisztelője, aki Brüsszelben
szociológiai és fizikai-kémiai kutatóintézetet is alapított.
<
2
Marton László (1901−1979) Budapesten született fizikus 1928-ban
Zürichben doktorált röntgenspektroszkópiából. Utána Brüsszelben kapott
Solvay-ösztöndíjat Emile Henriot (1885−1961) kutatócsoportjában, ahol
az elektronmikroszkóp kifejlesztésén dolgozott. 1938-ban vándorolt ki
az Egyesült Államokba, itt a National Bureau of Standards alkalmazta.
<
|
|