„A földrengéstannal foglalkozva magam is a Föld belsejét kutatók közé sodródtam. […] nemsokára ámulat fogott el: egész tudományos pályámban még nem akadtam problémára, a melynek titkai nehezebben kifürkészhető ravaszsággal volnának körülsánczolva”

Kövesligethy Radó

Természettudományi Közlöny, 1914. július

•

Kövesligethy Radó csillagászként elsősorban az égitestek által kisugárzott fény spektrumát kutatta, a színkép segítségével pedig meghatározta a csillagok felszíni hőmérsékletét és a Nap térbeli mozgásának irányát is. Már külföldön is ismert csillagász volt, amikor az 1880-as évek végén érdeklődése – Eötvös Loránd és Lóczy Lajos hatására – egyre inkább a Földdel foglalkozó tudományok és ezen belül is a szeizmológia felé fordult.

Eötvös Loránd és Lóczy Lajos munkatársaként

Első földtudományi munkahelyére, a Meteorológiai és Földmágnességi Intézetbe Csáky Albin kultuszminiszter nevezte ki asszisztensi állásba 1887 novemberében. Az akkor a budai Lovag úton működő intézet sivársága miatt azonban nem nyerte el tetszését, és Eötvös Loránd hívására 1888 szeptemberében tanársegéd lett a Természet és Erőműtani Gyűjteményben (abban az időben ez volt Eötvös intézetének hivatalos neve a Magyar Királyi Tudományegyetem Bölcsészeti Karán) (1. kép). A Meteorológiai és Földmágnességi Intézetben eltöltött háromnegyed év emléke meteorológiai tárgyú értekezése A vertikális légáramlásokról (Kövesligethy, 1893), és az, hogy később szívesen tanított meteorológiát. Az időben előreszaladva megemlítjük, hogy 1919. július 2-án a Tudományegyetemen Kövesligethy támogatólag terjeszti elő a földművelésügyi népbiztosság átiratát, amelyben az azt kívánja, hogy a Budapesti Tudományegyetem Bölcsészeti Karán a meteorológiának és klimatológiának tanszék létesüljön (a Kövesligethy által javasolt oktatók: Róna Zsigmond, Fraunhofer Lajos, Steiner Lajos, Anderko Aurél, Réthly Antal).

1. kép • Kövesligethy Radó első földtudományi munkahelye, Eötvös intézetének belseje.

(A kép talán nem sokkal Jedlik Ányos nyugdíjba vonulása után készült: a vertikális helyzetű csövek valószínűleg Jedlik csöves villámfeszítője, amely

az 1873-as bécsi világkiállításon a legmagasabb díjazásban részesült.)

Eötvös, amikor Kövesligethy 1888-ban munkatársa lesz, gravitációs kutatásait már évek óta végzi. Első torziós ingája 1891 májusában készül el. „Nekem jutott a szerencse, hogy először észlelhettem a Rudas fürdő akkori gépházában a Gellért-hegy hatását, majd az Akadémia palotájának első emeletén az 1891-ik évi dunai magas víz befolyását… Ugyancsak 1891 nyarán észleltük Tangl Károly tanártársammal a Sághegy gyönyörű kettős kúpjának platóján a nehézség változásait, melyeket Bodola Lajos műegyetemi tanár geodéziai mérésekkel kísért.” (Kövesligethy, 1923) 1889-ben Az eszményi gázállapotú égitestek egyensúlya térben és időben című értekezésével pályázik magántanári címre. Próbaelőadását 1889. november 21-én tartja Bolygórendszerünk stabilitása címmel, ezt követően a Kari Tanács támogatásával a „kosmographia és geophysika magántanára” lesz (1889. október 5.). Eötvös Loránd és Kondor Gusztáv ajánlása alapján 1893. augusztus 23-án megkapja a „czimzetes nyilvános rendkívüli tanár” címet, majd 1894. április 26-án nyilvános rendkívüli tanárrá nevezik ki a Lóczy Lajos vezette és az egyetem központi épületének harmadik emeletén 1891 óta működő Földrajzi Szemináriumhoz. (A központi épület a ma az ELTE Rektori Hivatalának és Jogi Karának otthont adó épület helyén állt) (2. kép). Lóczyval az intézetben és a szemináriumban töltött évek során rendkívül kiterjedt oktatói tevékenységet folytatott. Elsősorban az akkor a matematikai földrajz tárgyköréhez tartozó előadásokat tartott (hely- és időmeghatározás, a Föld méreteinek számítása, térképvetületek, a földfelszín morfológiája, a precesszió és a nutáció vizsgálata, a földfelszínen végbemenő tömegátrendeződésekkel kapcsolatos ismeretek, és ide sorolhatók a tengerészeti helymeghatározással kapcsolatos gyakorlati ismeretek is). E témákat akkoriban a kozmográfia címszó alatt is szokás volt egybefoglalni. Ezen kívül Kövesligethy jelentős számú természet- és társadalomföldrajzi előadást is tartott. A következő években többször állt a Földrajzi Intézet és a Szeminárium vezetői posztján is.

2. kép • A Magyar Királyi Tudomány Egyetem

régi főépülete. Ennek harmadik emeletén volt

a Lóczy Lajos vezette Földrajzi Szeminárium.

Geofizikai szemináriumainak központi részét a XX. század első éveitől a szeizmológiai tárgyú előadások adták. Előadóként a földrengéstan egész akkori állását ismertette, és a nemzetközi szeizmológiai együttműködés számára hasznos magyar munkaerőket iparkodott nevelni. Geofizika címszó alatt szerepeltek továbbá gravimetriai, földmágnességi és geotermikai tárgyú előadások is.

Nagyon kedvelt előadó volt az egyetemisták körében annak ellenére, hogy a geográfushallgatók nem rendelkeztek (különösen eleinte) a tananyag megismeréséhez szükséges matematikai ismeretekkel. Móra Ferenc írja 1932-ben: „Egyforma lelkesedéssel hallgattam Beőthy Zsolttól esztétikát, Gyulai Páltól magyar irodalmat, Lóczy Lajostól földrajzot, Mágócsy Dietz Sándortól botanikát, Ballagi Aladártól történelmet, Hampel Józseftől görög művészetet, Czobor Bélától keresztény régészetet és Kövesligethy Radótól csillagászatot… Egy huszonhárom éves ifjúból, aki így eltékozolta az életét… nem lehetett más, csak író vagy múzeumigazgató. És belőlem lett mind a kettő…” (Móra, 1932)

Kövesligethynek 1893 és 1899 között több olyan tanulmánya jelent meg a Földrajzi Közleményekben, a Mathematikai és Physikai Lapokban és a Mathematikai és Természettudományi Értesítőben, amelyek korabeli értelmezés szerint a földrajz tárgykörébe tartoztak (Újabb nézetek a Föld belsejéről, A Föld alakjáról, A spontán talajmozgás egy lehetséges okáról, A földfelület morphometriájának egy új módszeréről, A földkéreg deformatiója a Hold befolyása alatt, A Vezúv legújabb kitörése, A Föld alakjának és nagyságának egy helyből eszközölt holdmegfigyelések alapján való meghatározása). Az 1890-es évek második felében Lóczy Lajossal két kötetben tervezték kiadni a tudományos földrajz kézikönyvét, de csak az első, a Kövesligethy által írt kötet jelent meg A mathematikai és csillagászati földrajz kézikönyve címen. Ez a 911 oldal terjedelmű munka ma is sok szempontból használható, érdekes tudományos ismeretek forrása. A magyar földrajztudománnyal kialakult szoros kapcsolata és alkotó együttműködése akkor is megmaradt, amikor kutatási tevékenységének és tudományszervezői munkájának döntő része a földrengéskutatáshoz kötődött. Ennek igazolásai az 1890-as években írt földrajzi tárgyú írásai és az elismerés, amelyben a Földrajzi Társaság részesíti, amikor 1924. évi közgyűlésén neki ítéli a Lóczy-emlékérmet. Földrajztudósi mivoltát és egyben a magyar földrajztudomány elismertségét is jelzi Herbert Hobbs amerikai geológus-geográfusnak a Science-ben megjelent beszámolója a X. Földrajzi Világkongresszusról (Róma, 1913. április), amelynek elején felsorolja a leghíresebb résztvevőket (összesen harmincegyet), akik közül négy magyar (Cholnoky Jenő, Kövesligethy Radó, Lóczy Lajos, Teleki Pál).

Kövesligethy elmondása szerint a szeizmológia iránti érdeklődése Ischia szigetén egy olasz tudósokkal történt baráti találkozó során ébredt fel benne 1895-ben, amikor Giulio Grablovitz, jeles olasz földrengésszakértő, az ottani szeizmológiai obszervatórium vezetője azt mondta neki, hogy a szeizmológia tudományos kutatásához a csillagászat pontos alapjait jól ismerő tudósra van szükség. Valószínű azonban, hogy figyelme már valamivel korábban a földrengések felé fordulhatott, hiszen még ugyanebben az évben megjelent első szeizmológiai tárgyú munkája a Mathematikai és Természettudományi Értesítőben (A sismikus tünemények új geometriai elmélete). Ennek a 44 oldalnyi, összetett matematikai eszközöket felhasználó munkának a megírásához hosszabb időre volt a szerzőnek szüksége, ha figyelembe vesszük, hogy a téma akkor még számára is új volt. Ez a munka volt egyben Kövesligethy akadémiai székfoglalója is. A tagságra Konkoly Thege Miklós ajánlotta. A székfoglaló témaválasztása nagy meglepetést keltett, ajánlóját valószínűleg kissé bosszanthatta is. Az Időjárás 1897-es 5. füzetében Bencsik János nagybányai gimnáziumi igazgató tollából Hol késik a magyar csillagászat? címmel megjelent dolgozatra a következő számban Konkoly Thege Miklós meglehetősen temperamentumos hangvételű írásban válaszolt. Itt olvasható a következő: „Egy olyan kapaczitásnak mint dr. Kövesligethy Radó az egyetemen geofizikát kell tanítania, midőn ő ugyanott csillagászatot is taníthatna.”

A későbbi fejlemények ismeretében elmondhatjuk, hogy A sismikus tünemények új geometriai elmélete témaválasztása nem egyszeri rácsodálkozás volt a földrengéstan kérdéseire. A szeizmikus hullámok terjedése a Föld belsejében és ezek felhasználása a földbelsőre vonatkozó ismereteink bővítésére Kövesligethy tevékenységének talán legfontosabb területévé vált.

A geofizika első évszázada 1834–1934

Ahhoz, hogy értékelni tudjuk Kövesligethy geofizikusi, szeizmológusi eredményeit, meg kell vizsgálni, hova jutott a tudományterület pályája kezdetéig, és hová fejlődött élete során. A kiválasztott időszak vége Kövesligethy Radó halálának éve. De a kezdete miért 1834? Julius Fröbel (1805-1893) német geográfus egy 1834-ben írt munkájában először használja a geofizika kifejezést (természetesen németül: geophysik) azokra a Földdel kapcsolatos, addigra már meglévő ismeretekre, amelyeket nem tudott besorolni sem a földrajz, sem az akkor már formálódó földtan és geodézia tárgykörébe. Természetesen már 1834 előtt is foglalkoztak a Föld fizikájával, és különösen a XVIII. század közepétől egy sor dolgozat, könyv jelent meg, amelyek tárgya a Föld fizikai állapota. A sok közül egy hazai példa Mitterpacher Lajosnak a Magyar (értsd Pesti) Egyetem természettörténet (értsd fizika), fizikai földleírás és technológia professzorának 1789-ben megjelent Fizikai földleírás című könyve. A Fröbel által bevezetett geofizika kifejezést azonban csak a XIX. század végén kezdték használni.

Ekkor indultak az első geofizikai tárgyú folyóiratok. A legelső tisztán geofizikai folyóirat minden bizonnyal az 1880 óta folyamatosan megjelenő Transactions of the Seismological Society of Japan volt. Az első folyóirat, amelynek nevében a geofizika szó már szerepelt, a geofizika fejlődésében nagy szerepet játszó Beiträge zur Geophysik (eredetileg Abhandlungen aus dem geographischen Seminar der Universität Strassburg) volt (1887). A folyóirat címe később alapítója Georg Gerland strassburgi földrajz- és geofizikaprofesszor tiszteletére Gerlands Beiträge zur Geophysik lett, és ezen a néven vált világszerte ismertté.

Ekkor íródtak az első geofizikai szakkönyvek (Siegmund Günter, 1887: Handbuch der Geophysik, Stuttgart).

Ekkor nevezték ki az első geofizika-professzorokat (Maurycy Pius Rudzki [1862-1916], Krakkói Jagelló Egyetem [1895]; Emil Wiechert [1861-1928], Göttingeni Egyetem [1898]).

Ekkor alakult az első geofizikai intézet: a Göttingeni Egyetemen (1898), amelyet megelőzött a nevében ugyan nem geofizikai Szeizmológiai Intézet a Császári Egyetemen (Japán), élén Szekija Szeikeivel (Seikei Sekiya) (1886).

A fenti évszámokat ismerve talán Kövesligethy volt a világon az első, akinek egyetemi oklevelében a geofizika szó szerepelt, hiszen ő magántanári képesítését „kosmográphiából és geophysikából” már 1889-ben megszerezte a Budapesti Királyi Egyetemen.

A szilárd Föld fizikai állapotával foglalkozó kutatások legfontosabb feladatai a XIX. század folyamán és a XX. század elején:

• a Föld korának problémája;

• belsejének hőmérséklete;

• átlagos nyírási modulusának kérdése;

• átlagos sűrűsége és a sűrűség mélység szerinti eloszlása bolygónk belsejében.

A Föld korának problémája

A Föld korával William Thomson (Lord Kelvin) (1824-1907) ifjúkorától élete végéig foglalkozott. Az általa kifejlesztett termodinamikai elvekre alapozva határozta meg a Föld korát. Bolygónk korát – annak lehűlését feltételezve – először a 20-400 millió éves határok közé tette. Később, pontosabb kőzetfizikai adatok birtokában 20-40 millió évet kapott.

Elképzelését támadta Charles Darwin barátja, Thomas Huxley, mert szerinte a Kelvin által megadott élettartam túl rövid a fajok fejlődéséhez. Kelvint kritikával illette saját asszisztense, John Perry is, aki szerint ha feltételezzük a kőzetek hőkapacitásának mélység szerinti változását, a Kelvin által megadott kor akár meg is hatszorozható. Hasonlóan egyet nem értésének adott hangot Thomas Chamberlain amerikai geológus is a földtani folyamatok végbemeneteléhez szükséges túl rövid időtartam miatt. Kelvin elméletét végül az tette teljesen elfogadhatatlanná, hogy Ernest Rutherford 1904-ben felfedezte a radioaktív bomlást. Az erre alapuló radioaktív kormeghatározási módszerek gyorsan kifejlődtek, és ezek egyik úttörő kutatója Arthur Holmes 1917-ben már tudta, hogy a phanerozóikum 500 millió évvel ezelőtt vette kezdetét.

A Föld belsejének hőmérséklete

A XIX. század végén feltételezték (lásd például Siegmund Günter már említett Handbuch der Geophysik-jét), hogy a kőzetek 2000–2200 km mélységben már olvadt állapotúak, és a Föld közepén egy ~2400 km sugarú, gáz halmazállapotú mag helyezkedik el (1. ábra). Ez a feltételezés megdőlt, amikor Beno Gutenberg szeizmológus (Göttingen) 1914-ben nyírási és összenyomási szeizmológiai hullámsebesség-adatok alapján pontosan meghatározta a földmag sugarát, ami azt jelentette, hogy a Föld anyaga ~2900 km mélységig biztosan szilárd halmazállapotú kell, hogy legyen.

A Föld átlagos nyírási modulusának kérdése

Fröbellel egy időben az angol William Hopkins (aki a geofizikát még fizikai geológiának nevezte) elméleti modellt dolgozott ki ismeretlen vastagságú szilárd kéreggel borított, cseppfolyós Föld esetére. A szilárd rész vastagságára a forgástengely precessziós állandója alapján 1200–1600 km érték adódott. William Thomson ezt az elméletet továbbfejlesztette, és a szilárd kéreg vastagságára 4000 km-t kapott. Vizsgálatait földárapály-megfigyelésekkel szándékozott pontosítani. Ezek az erőfeszítések sokáig sikertelenek maradtak. Érdekes, hogy egy csillagász, Ernst von Rebeur-Paschwitz regisztrálta a világ első teleszeizmikus (távoli) földrengéshez tartozó szeizmogramját 1889-ben, Potsdamban és Wilhelmshavenben a földárapály megfigyelésére épített ingáival. Ehhez az eseményhez kötjük a modern szeizmológia létrejöttét. Azonban sem neki, sem az e téren nagyon aktív George Darwinnak nem sikerült meghatároznia a Föld globális nyírási modulusát. Az első megbízható adat a Föld nyírási modulusára Albert A. Michelson és Henry G. Gale nevéhez fűződik. Az 1914-ben a Yerkes Obszervatóriumban végzett kísérletük eredményeként az általuk kapott érték 8,6×1011 cgs egység, amely megfelel az acélra vonatkozó értéknek.

A Föld átlagos sűrűsége
és a sűrűség mélység szerinti eloszlása

A gravitációs gyorsulás első méréseit a francia dél-amerikai expedíció idején (1735-1739) végezték a Pierre Bouguer (1698-1758) által kidolgozott módszer szerint. Bouguer méréseinek megismétlésére a skóciai Schiehallion-hegyen 1774-ben végzett mérések alapján Charles Hutton és Henry Cavendish a Föld átlagsűrűségére 4,5 g/cm3 értéket kaptak. Ezt az értéket később Hutton pontosította. Eredménye (4,959 g/cm³) jól közelíti a ma elfogadott 5,517 g/cm³ értéket. Még reálisabb értéket határozott meg Cavendish 1798-ban nevezetes ingakísérlete alapján: 5,448±0,033 g/cm³.

Mindezek a kísérletek felkeltették a kor legnagyobb matematikusainak figyelmét. A meglévő adatok birtokában (ismert a Föld sugara, átlagsűrűsége és felszíni sűrűsége) Adrien-Marie Legendre (1793) és Édouard Roche (1848) megkísérelték meghatározni bolygónk belsejének sűrűségeloszlását, feltételezve, hogy Földünk hidrosztatikus egyensúlyban van, és a sűrűség lefelé haladva csak a hidrosztatikus nyomás következtében nő (2. ábra).

2. ábra • A sűrűségeloszlás a Föld belsejében. Legendre (1793) és Roche (1848) modelljei

az átlagsűrűség értékét használva feltételezik,

hogy a sűrűség csakis a hidrosztatikus nyomás függvénye. Williamson és Adams (1923) feltételezik bolygónk anyagának rugalmasságát,

és felhasználják a szeizmikus hullámsebesség értékeit. Bullen (1936) modelljében megjelenik

a nagy sűrűségű mag.

A szeizmológia kezdeti évtizedei

A Föld belsejének kutatása az 1870-1880-as években válságba került, olyan módszer híján, amely képes differenciált képet adni a bolygónk belsejében uralkodó viszonyok mélység szerinti eloszlásáról. Ebből a helyzetből szolgáltatott kiutat a szeizmológia, amelynek fizikai alapjául a rugalmasságtan és ezen belül elsősorban a rugalmas hullámok elmélete szolgál. A rugalmas hullámok terjedésének leírása a XIX. század elején alakult ki. Simeon-Denis Poisson (1781-1840) 1830-ban már megkülönböztette az összenyomási és a nyírási térfogati hullámokat. Guillaume Wertheim (1815-1862) 1851-ben hívta fel a figyelmet arra, hogy az akkori méréstechnikai lehetőségek mellett ez a két hullámtípus laboratóriumi kísérletekből nem mutatható ki a minták korlátozott mérete és a hullámok nagy terjedési sebessége miatt. Úgy gondolta, hogy ez lehetséges lehet a földrengéshullámok megfigyelése alapján, hiszen ez utóbbi esetben a forrás és a megfigyelési hely távolsága sokszorosa a laboratóriumi minták esetének. 1885-ben John William Strutt (Lord Rayleigh) (1842–1919) matematikai eszközöket használva megjósolta a felületi hullámok létezését (Rayleigh-hullámok). 1911-ben Augustus Edward Hough Love (1863-1940) egy további típusú felületi hullám létezését bizonyította be. Az összenyomási és a nyírási, valamint a felületi hullámok jelenlétét a szeizmogramokban Richard Dixon Oldhamnek (1858-1936) sikerült először igazolnia 1906-ban.

Azt, hogy a földrengések keltette hullámok átjárják bolygónk egészét és hatásuk bárhol felismerhető, egy svéd csillagász, Magnus Olaf Nyrén (1837-1921), a Pulkovói Obszervatórium aligazgatója ismerte fel elsőként, amikor 1887. május 10-én a tranzitműszer szintjének vibrálását kapcsolatba hozta a chilei Iquiquében kipattant hatalmas (9,0 magnitúdójú) földrengéssel.

A földrengések megfigyelésére alkalmas szeizmométer felfedezőjének az olasz Filippo Cecchit (1822-1887) tekintik (1875), bár az első olyan műszeres megfigyelés, amely nem érezhető földrengéssel kapcsolatos, a brit John Milne nevéhez fűződik (1884), míg egy földrengés első teleszeizmikus műszeres észlelését a már említett Rebeur-Paschwitz (1861–1895) végezte (1889), aki megfigyelései alapján bebizonyította, hogy megfelelő érzékenységű műszerrel a Föld legtávolabbi pontján kipattant földrengések is észlelhetők, és mivel az ezek által keltett rugalmas hullámok átjárják bolygónk egészét, felhasználásukkal meg lehet ismerni a Föld belsejének fizikai állapotváltozásait.

A fejlődés tempóját mutatja, hogy Milne 1903-ra már harmincnyolc állomásból álló világhálózatot épített ki a brit gyarmatbirodalom akkori (globális) területén. Kövesligethy tanítványa, Szirtes Zsigmond, a Strassburgi Nemzetközi Földrengési Szolgálat munkatársa 1908-ban elkészítette azon állomások jegyzékét, amelyektől rendszeresen kaptak megfigyelési anyagokat. Ezek száma akkor 196 volt.

Az első világháború előtt készült műszerek jelentős része Németországból, Olaszországból, Nagy-Britanniából és Oroszországból származott. Ezek nagyítása már elegendő volt arra, hogy segítségükkel globális méretekben is észlelni lehessen a nagyobb (M≥6) földrengéseket. Széles körben elterjedt Giuseppe Vicentininek a közeli, regionális szeizmikus események megfigyelésére alkalmas műszere (1895), amelyből a Meteorológiai és Földmágnességi Intézet műhelyében is hat darab készült (Konkoly Thege Miklós által módosítva). Az Ómori Fuszakicsi (Fusakichi Omori) által 1899-ben kifejlesztett szeizmométert kisebb javításokkal sorozatban gyártotta a strassburgi J&A Bosch cég. Ez a műszer 1900-ban a párizsi világkiállításon aranyérmet nyert, és ezzel indultak 1902 januárjában a magyar műszeres megfigyelések (Budapesten és Ógyallán). Az Ómori-Bosch-inga a hosszabb periódusú hullámokra volt érzékeny, ezért alkalmas volt a távoli események megfigyelésére. Az említett szeizmométerek közös fogyatékossága volt (hasonlóan az 1914 előtt használt műszerek többségéhez) a megfelelő csillapítás hiánya. Kivételt képeztek az Emil Wiechert által 1902-ben kifejlesztett és a Göttingenben ma is (más néven) működő Spinder&Hoyer által gyártott horizontális műszerek, valamint a Borisz Boriszovics Galicin által Szentpétervárott készített szeizmométerek (1906). Wiechert műszere 1905-től egészen az 1960-as évek végéig a Budapesti Földrengési Obszervatórium főműszere volt. Valamivel később a kalocsai Haynald Obszervatóriumba is került egy kisebb Wiechert-inga.

A szeizmográfok elterjedése szükségessé tette a földrengéshullámok terjedési elméletének kidolgozását. 1888-ban Adolf Schmidt stuttgarti tanár felismerte, hogy a hullámok pályája a Föld belsejében görbült, felfelé konkáv. Az addigra rendelkezésre álló számottevő megfigyelési anyag tette lehetővé, hogy Karl Zoeppritz 1907-ben elkészíthette út-idő görbéit, amelyek alapul szolgáltak a következő évek szeizmológiai kutatásaihoz.

Már az első szeizmogramok feldolgozása megmutatta, hogy azok alapvetően három részből állnak. Milne valószínűsítette (1903), hogy a rengéshullám első fázisa összenyomási, míg a második nyírási jellegű. Oldham 1906-ban bebizonyította, hogy a szeizmogramokon először a primer (kompressziós) hullámok jelennek meg, amelyeket a szekunder (nyírási) hullámok követnek, és végül a legnagyobb amplitúdójú felületiek.

A fejlődés következő lépése volt a hullámpályák pontosítása és a hullámsebesség-értékek meghatározása különböző mélységekben. Feltételezve, hogy a sebességértékek egy adott mélységben állandók, a görbe és görbülete nem szenved el ugrásszerű változásokat, Gustav Herglotz Abel-típusú integrálegyenlet alkalmazásával, abból kiindulva, hogy a hullám beérkezési ideje függ az általa megtett úttól és sebességétől, meghatározta a primer és a szekunder hullámok sebességét különböző mélységekben (1907).

A megfigyelési eredmények feldolgozása lehetővé tette, hogy Oldham 1906-ban kimutassa a mag létezését. A földmag létezésének szükségességére először R. R. Radau (1885) és Emil Wiechert (1895) mutattak rá elméleti (nem szeizmológiai) meggondolások alapján. Náluk a mag relatív sugara 0,84, illetve 0,77. Szeizmológiai adatok alapján Oldham 0,60 értéket kapott. A mag pontos méretét Gutenberg 1914-ben határozta meg (0,55 relatív földsugár, ami jól egyezik a ma elfogadott 0,545-del), de a mag cseppfolyós halmazállapotát még sokáig nem sikerült igazolni (3. ábra). Az első világháború előtti évek fontos eredménye volt, hogy 1909-ben a horvátországi Kupa-folyó mentén kipattant földrengés adatainak feldolgozásából Andrija Mohorovičićnak sikerült megmutatnia, hogy a Föld kérge néhányszor tíz km mélységig terjed ki, és azt a köpenytől egy éles határfelület (Mohorovičić-felület) választja el.

Az első modern modellt, amely már figyelembe veszi a szeizmológiai megfigyelésekből meghatározott sebességadatokat, Erskine D. Williamson és Leason H. Adams készítették 1923-ban. 1936-ban Inge Lehmann kimutatja a Föld belső magját. Keith Edward Bullen modellje (1940) (2. ábra) már nagyjából hasonló mai elképzelésünkhöz. 1926-ban Harold Jeffreys szeizmológiai és földárapály-megfigyelési eredmények alapján arra a következtetésre jut, hogy a külső mag esetleg cseppfolyós. A mag folyadékjellegét csak az 1960-as években lehetett egyértelműen igazolni a cseppfolyós mag földárapályban megfigyelt rezonanciája alapján.

A földrengéskutató (1895–1930)

Kövesligethy első szeizmológiai tárgyú dolgozata az 1895-ben napvilágot látott, már említett A sismikus tünemények új geometriai elmélete volt, míg az utolsó szeizmológiai témájú munkája, az Über die Massenverteilung im Innern der Erde 1930-ban jelent meg. A megjelent dolgozatok jegyzékét áttekintve ugyanakkor meg kell állapítani, hogy kutatásai eredményeiről szóló rendszeres beszámolói 1914-ig tartottak. Ahhoz, hogy a kutatómunkához Kövesligethy rendelkezésére álló harmincöt vagy inkább tizenkilenc év eredményeit értékelni tudjuk, figyelembe kell vennünk, hogy tevékenysége kezdetekor még nem indultak meg a földrengéshullámok terjedési körülményeit tisztázó kutatások, a göttingeni iskola (Herglotz, Zoeppritz, Wiechert, Gutenberg), eredményei csak 1906-tól álltak rendelkezésre, és ugyanebben az időben tisztázta Oldham a földrengéshullámok fizikai természetét. Tehát Kövesligethy hullámterjedéssel kapcsolatos, 1895-ben megkezdett és 1914-ig tartó kutatásai teljesen úttörő jellegűek voltak. Ugyanakkor egész pályafutása során nélkülöznie kellett a megbízható földmodellt, a sűrűségeloszlásról 1940-ig nem volt megbízható kép, bár vitathatatlanul fontos, hogy 1906-tól bizonyított volt a nagy sűrűségű mag létezése, és a kéreg-köpeny határon bekövetkező éles változásokról 1909-től tudunk. A földbelső rugalmas tulajdonságai, a sebességmodellek 1910-től egyre pontosabbak, de ez már kutatói tevékenységének második felére esik. A Föld kora 1904 után kezdett tisztázódni, a hőmérséklet-eloszlás bolygónk belsejében pedig még ma sem tisztázott teljes mértékben.

Kövesligethy elméleti kutatásainak középpontjában a földrengések geometriai elméletének kidolgozása állt. Már említett, 1895-ben megjelent első dolgozata a maga nemében úttörő volt, hiszen ebben található meg első alkalommal egy átfogó szeizmológiai hullámterjedési elmélet. Célja a szeizmológiai állomások által rögzített mikroszeizmikus adatok feldolgozásának lehetővé tétele volt. Munkájában, a későbbi kutatókhoz hasonlóan, a rengés forrását pontszerűnek tekinti, bolygónk belsejét homogén és rugalmas gömbhéjakból felépítettnek tételezi fel, a földrengéshullámok görbült pályát követnek, amit a newtoni fénytörési tétel és – jobb híján – a Roche-féle sűrűségmodell határoz meg (2. ábra). Elgondolása szerint a földrengéshullámok bolygónk belsejében kúpszeletek mentén terjednek (a megfelelő szeizmikus út-idő görbék hiányában akkor ez elfogadható közelítésnek tűnt). A témával a következő években többször is foglalkozik még, és módszerét a hazai folyóiratok (Földtani Közlöny, Földrajzi Közlöny, Matematikai és Természettudományi Értesítő) mellett a Gerlands Beiträge zur Geophysik és a Bollettino della Società Sismologica Italiana különböző számaiban is ismerteti. Geometriai elméletét könyv formájában foglalja össze a Modenában 1906-ban, az Olasz Szeizmológiai Társaság támogatásával latin nyelven megjelent Seismonomia: In honorem I. Consessus Assotiationem Internationalem Seismologicam Procurantium Romam convocati-ban (4. ábra). Bonyolult elmélete gyakorlati felhasználását megkönnyítő munkát is publikált: Szeizmikus elemek számolása és a cerámi rengés. (Földrajzi Közlemények, 1905). Eljárása segítségével több (legalább hat) földrengés-megfigyelő állomás adatai alapján a földrengések hat paraméterét számította:
• a kipattanás idejét,
• az epicentrum földrajzi hosszúságát,
• az epicentrum földrajzi szélességét,
• a rengés fészkének mélységét,
• a hullámok terjedési sebességét,
• a földfelszíni rétegek törésmutatótól függő állandóját.

4. ábra • A latin nyelven írott Seismonomia

címlapja. Az ISA első római konferenciája tiszteletére készült művet az Olasz

Szeizmológiai Társaság adta ki (1906).

Kövesligethy elmélete alapján meghatározta a földrengéshullámok terjedési sebességét a mélység függvényében. Az általa kapott értékek közelítőleg megegyeztek a korabeli megfigyelési adatokból adódó szeizmikus sebességekkel (5. ábra).

Tanítványa, a később matematikusként világhírre szert tett Egerváry Jenő a Mathematikai és Physikai Lapok 1917. évi 1-3. füzetében (egyidejűleg a Gerlands Beiträge zur Geophysik-ben is) megjelent dolgozatában megmutatta, hogy Kövesligethy mikroszeizmikus elmélete egybevágó eredményeket szolgáltat Gustav Herglotz és Emil Wiechert későbbi eredményeivel, amelyek a földrengéshullámok terjedésével foglalkozó későbbi kutatómunka alapjául szolgáltak. Itt kell megemlíteni Kövesligethy egy másik matematikus munkatársának, Jordán Károlynak, a hazai statisztikai kutatások megteremtőjének szintén a témába vágó dolgozatát: La propagation des ondes sismiques (1907).

Elméletének lényeges továbbfejlesztéseként módszert dolgozott ki a földrengéshullámok kilépési szögének meghatározására. Ez az adat nagyon fontos a földrengések fészekmélységének meghatározásához (Gerlands Beiträge zur Geophysik, 1906, XII). Kövesligethy erről a kérdésről előadást is tartott a Nemzetközi Szeizmológiai Társaság (ISA) második konferenciáján Hágában (1907). A kilépési szög csak vertikális szeizmométer segítségével határozható meg. Borisz Boriszovics Galicin Kövesligethy előadásának hatására kezdte meg nevezetes vertikális műszerének megépítését (6. ábra). Ez az 1910-ben elkészült műszer volt az első megfelelő minőségű vertikális szeizmométer a világon.

6. ábra • Galicin vertikális műszerének egyik

1910-es (Strasbourgban fennmaradt) példánya

Kövesligethy Seismonomia című könyvében eljárást ad az érezhető földrengésekből adódó makroszeizmikus intenzitás értékein alapuló fészekmélység-meghatározáshoz. Ez nagyon fontos volt a XX. század elején tevékenykedő kutatók számára, hiszen a fészek aránylag csekély mélységét az akkori nagyon ritka hálózat és a vertikális műszerek fejletlensége miatt csak ritkán és pontatlanul lehetett megállapítani. Az általa

Adolfo Cancani olasz szeizmológus tiszteletére Cancani-féle egyenletnek nevezett összefüggésből indul ki: I=3×lg(4/3× A). (I az intenzitás, A a gyorsulás). Ennek az egyenletnek az átrendezésével adódik Kövesligethy képlete – figyelembe véve, hogy a gyorsulás függ a h fészekmélységtől, az r epicentrális távolságtól és az a abszorpciós állandótól: I-I0=3×lg(h/r) -3×r×(1-h/r)×a. Ez volt a fészekmélység meghatározását lehetővé tevő első eljárás a világon, de napjainkig használják. Makroszeizmikus módszere a XX. század elején általánosan elterjedt, munkatársai, elsősorban Jánosi Imre és Pécsi Albert, azt alkotó módon használták és továbbfejlesztették.

Mikro- és makroszeizmikus elméleteinek felhasználásával ő és tanítványai több földrengés fészekmélységét határozták meg (Schwalm Amadé az 1902-ben kipattant japán, Halász Rezső az 1904. évi balkáni, Róna Gyula az 1899-es cerámi, Starmann Béla egy balkáni, Fenyves Jakab az 1906. évi kolumbiai, Hille Alfréd a Calabriát 1905-ben pusztító, Csengeri Margit az 1913-as balkáni földrengését). Ezen számítások alapján 1913-ban arra az eredményre jutott, hogy „a Föld nagyobb részén érezhető rengések fészekmélysége 36 km körül jár” (Kövesligethy, 1913, TT Közlöny). Ez a mélységadat nagyszerűen egyezik az M³7,0 méretű földrengésekre vonatkozó és az 1900-2011 időszakot magában foglaló globális katalógusunk alapján közzétett eredménnyel (Varga, 2011). Mivel ebben az időben még nem állt rendelkezésére információ a sűrűség és a hőmérséklet földsugár menti eloszlásáról, és Gutenberg 1914-ben kapott sebességadatait sem ismerhette még, arra a következtetésre jutott, hogy a módszerével meghatározott 36 km-s fészekmélység a földkéreg alsó határát jelöli ki, ami alatt a kőzetek már olvadt állapotban vannak.

Az 1910-es évektől egyre több figyelmet fordít a földrengések fészkében lejátszódó folyamatok vizsgálatára és ezzel kapcsolatban a földrengésprognózis lehetőségére. A földrengések utórengéseinek tanulmányozása alapján felismeri, hogy a földrengés-utóhatás időbeli változása a kőzetek rugalmas tulajdonságainak változásával kapcsolatos. „A terjedéssebesség csökkenése növekvő feszültségre és ezzel új rengés érlelődésére utal” – írja 1913-ban. Feltételezi továbbá, hogy az utórengésekhez hasonlóan „intőrengéseknek”, mai szóhasználattal előrengéseknek is létezniük kell. Köztudottan a földrengések prognózisa mind a mai napig megoldatlan (és várhatóan még huzamosabb ideig az is marad). Ennek ellenére az általa már 1911-ben felvetett probléma akkor nagyon újszerű volt, és a szeizmológiai prognosztikai kutatások jelentős része még az 1980-1990-es években is arra irányult, hogy hogyan lehetne meghatározni a geológiai közegben terjedő rugalmas hullámok sebességváltozásait.

Valószínűleg Thomas Corwin Mendenhall amerikai fizikus volt az első, aki a földrengések energiájának meghatározásával foglalkozott. A charlestoni (1886) és tokiói (1887) földrengések esetére egyaránt 2,5×1013 joule-t kapott. Kövesligethy 1897 és 1904 között írt dolgozataiban feltételezte, hogy a pólusok elmozdulásai teljes mértékben földrengések energiájává alakulnak át. Az így feltételezhető energiaváltozás, nagyságrendileg 1018 joule, nem tekinthető irreálisnak, bár a kiindulási feltevés mai szemmel téves. Ma már tudjuk, hogy a pólusmozgásoknak csak kisebb része hozható kapcsolatba a földrengések hatásával. A Kövesligethy által felhasznált mino-ovari (Japán, 1891; Ms=8,0) földrengéshez mai tudásunk alapján feltételesen rendelhető póluselmozdulás ~3 cm. Ez az elmozdulás akkoriban természetesen nem volt észlelhető. A jelenlegi mérési hiba ± (2–3) cm. Az általunk számított, illusztrációnak szánt adatok: 1. táblázat.

1. táblázat

Valamivel később Galicin (1915) eredménye a pamíri földrengés (1911; Ms=7,6) esetére 6×1016 joule volt.

Kövesligethy szívesen és többször foglalkozott a földrengésekkel kapcsolatos gyakorlati kérdésekkel. Több szakvéleményt készített a MÁV, a pénzügyminisztérium és magánszemélyek részére. Így például az 1911. október 29-i kissármási gázkitöréssel kapcsolatos vitás kérdésben munkatársaival (Wodetzky Józseffel és Strömpl Gáborral) közösen kimutatta, nem a fúrás során elkövetett hiba, hanem földrengés okozta. A bíróság e szakvélemény alapján az állam, illetve a pénzügyminisztérium ellen indított többmilliós kártérítési pert megszüntette (Bányászati és Kohászati Lapok, 1912). Intézetének munkatársaival beható vizsgálat tárgyává tették „Budapest egyes kerületeinek földrengésekkel szemben tanúsított ellenállóképességét” (Kövesligethy, 1927).

Kövesligethy tanítványai
és hatása a magyar tudományos életre

„Az Egyetemen a csillagászati földrajz és geofizika, valamint a csillagászat és a földrengéstan köréből hirdetett előadásainak heti óraszáma elérte a 8-12-t. Ezen kívül sokszor maga vezette a kozmográfiai gyakorlatokat. Munkabírása csodálatos s előadási mindig a legprecízebbek. Mind gyakoribbak voltak a szeizmológia köréből hirdetett előadásai és kiváló kutatókat nevelt. Hallgatói lelkesedtek a kitűnő előadóért, aki a legnehezebb kérdéseket is könnyedén levezetve, érthetően fejtette ki.” (Réthly Antal, 1963).

1905 és 1920 között harmincöt Kövesligethy-tanítvány szerzett doktorátust. Közülük szeizmológiában tizenöt, meteorológiában kettő, földrajzban tizenkettő, matematikában egy, csillagászatban öt (2. táblázat).

Az 1920-tól nyugdíjazásáig (1933. január 1.) terjedő időszakban csak négyen doktoráltak nála. A csökkenés oka a Tanácsköztársaság alatti tevékenységét kifogásoló egyetemi fegyelmi eljárás 1919 őszétől 1924 szeptemberéig, amelynek ideje alatt megvonták tőle az oktatás jogát. Doktoranduszai közül Szirtes Zsigmond 1906 és 1914 között a strassburgi Nemzetközi Földrengési Központ kinevezett tudományos munkatársa volt (a központban az igazgató mellett csak egy állandó tudományos státus volt, az övé). Szirtes szerkesztette a központ által kiadott globális földrengés-katalógusokat és -térképeket. Számos elméleti dolgozata jelent meg. Annak ellenére, hogy a világháborúban kitüntette magát, a Tanácsköztársaság után Szirtest eltávolították az egyetemről, ahova többé nem térhetett vissza.

Kövesligethy csak halála előtt néhány hónappal tudott két asszisztensi állást biztosítani a Földrengési Obszervatórium részére, amelyeket Simon Béla, aki utóda lett az Obszervatórium igazgatói posztján és Szilber Józsefné Csengeri Margit, a mikroszeizmikus bulletinek szerkesztője nyert el, és így biztosítottá vált a magyar szeizmológiai szolgálat további működése.

A Kövesligethy vezette intézmény számos olyan tudóst is magához kötött, akik nem voltak tanítványai a szó hivatalos értelmében, de odavonzotta őket szellemisége és az általa a szeizmológia iránt felkeltett érdeklődés. Már említettük Egerváry Jenőt és Jordán Károlyt. Réthly Antal elsősorban meteorológusként ismert. Kövesligethy kérésére az obszervatórium külső munkatársa lett. Az ő nevéhez fűződik a magyar makroszeizmikus katalógus megalkotása, 1912-ben elkészíti Magyarországi földrengési térképét. A hazai meteorológia fejlődésében később jelentős szerepet játszott Marczell György telepítette az első magyar szeizmológiai állomásokat (Ógyalla, Temesvár, Budapest), és képezte ki azok személyzetét.

Érdekes hatással volt kortársaira és az idősebb nemzedékre is. Mentorai közül Lóczy Lajost már korábban is foglalkoztatták a földrengések (1880-ban és 1881-ben két érdekes tanulmányt írt a Természettudományi Közlönyben erről a témáról). Lóczy érdeklődésének további jele, hogy felkérte Réthly Antalt, hogy írjon egy földrengésekről szóló monográfiát az általa szerkesztett A Balaton tudományos tanulmányozásának eredményei című monográfiához (1912). Ugyancsak Lóczy írt ismertetőt az első világháború előtt létesült állomások földtani környezetéről. Eötvös Loránd figyelme is a földrengéskutatás felé fordult. A nemzetközi szeizmológiai együttműködés létrehozása érdekében szervezett második nemzetközi értekezleten (Strassburg, 1903) Kövesligethy felolvassa Eötvös levelét a gravitációs megfigyelések szeizmológiai felhasználhatóságáról. „Mert ha a czél a földkéregben előálló változások, s a velök járó tünemények megfigyelése, akkor az első dolog mégis csak lehetőleg behatolni eme kéreg jelenállapotának rejtélyeibe.” És ennek kulcsa a gravitációs módszerrel megismerhető „rejtett mélységekben” elhelyezkedő tömegek. 1906-ban a Nemzetközi Szeizmológiai Társaság római kongresszusán Kövesligethy felolvasta értekezését (Programme des recherches gravimétriques dans les régions vésuviennes) a torziós ingák lehetséges szerepéről a vulkanológiai kutatásokban. A kecskeméti földrengést követően terepi kutatási terveit módosítva ingáit az epicentrális területre irányította. Ezek mérési eredményeit a mágneses mérések eredményeivel együtt a Réthly által készített izoszeiszta-térképen ábrázolta. Ez a térkép a magyar geofizika első világháború előtti egyik fontos dokumentuma, amely számottevő mértékben hozzájárult a földrengéssel kapcsolatos mélységi folyamatok értelmezéséhez. Eredményeiről Eötvös nagy hatású előadásban számolt be (Über Arbeiten mit der Drehwaage Ausgefürt im Auftrage der Königlich Regirung in den Jahren 1908-1911 címen 1912-ben, a berlini a XVII. Allgemeine Konferenz der Internationalen Erdmessung-on). Szeizmológiai érdeklődést váltott ki a tevékenységét kritikával szemlélő Cholnoky Jenőből is, aki Kolozsvárott szeizmológiai állomást szervezett, amelynek munkáját biztosítandó egy korszerű Mainka-ingapárt szerzett, továbbá tanulmányt írt az 1911-ben Kecskemét körzetében kipattant földrengésről.

A korábbi doktoranduszok jelentős része vett részt hosszabb-rövidebb ideig a Kövesligethy vezette tanszék, valamint a Földrengési Obszervatórium (Pécsi Albert, Réthly Antal, Strömpl Gábor) és a Magyar Földrengési Számláló Intézet (Jordán Károly, Jánosi Imre, Vargha Zoltán) munkájában.

A Budapesti Földrengési Obszervatórium
és a magyarországi szeizmológiai állomások
1918 előtt

Kövesligethy Radó „őfelsége 1904. március 15-én kelt legfelsőbb elhatározása szerint (ügyiratszám 23 971/1904)” nyilvános rendes tanár lett, tanszékének neve 1911-ig Kozmográfiai Tanszék majd Intézet, 1913 és 1932 között Kozmográfiai és Geofizikai Intézet. 1905 októberében kerül sor az átköltözésre az egyetem központi épületéből a régi képviselőház épületébe (Sándor – ma Bródy Sándor – utca 8.). Röviddel ezt követően, 1905. december 7-én a Bölcsész Kar tanácsülésén „Kövesligethy ny.r.t. előterjesztést tesz, hogy az egyetem földrajzi intézete kebelében az intézet igazgatójának (értsd: Lóczy Lajos) hozzájárulásával egy seismologiai observatórium létesítessék, a melynek vezetésével ő (értsd: Kövesligethy Radó) bizassék meg… A kar hozzájárul, és pártoló felterjesztést tesz”. Az így 1905 végén létrejött geofizikai intézmény hivatalos neve Királyi Magyar Tudomány Egyetemi Földrajzi Intézet Földrengési Obszervatóriuma. Később, amikor Kövesligethy intézete 1911 február-márciusában a Műegyetem által felszabadított Múzeum körút 6-ba költözik, és kapcsolata a Földrajzi Intézettel megszakad, az obszervatórium nevéből is kimarad a Földrajzi Intézet.

A Földrengési Obszervatórium első irodái tehát a Földrajzi Intézetben találtak elhelyezést. A műszerek a Nemzeti Múzeum pincéjébe kerültek. Greffer vállalkozó 400 koronát adományozott alapozási munkálatokra. A többi költséget és a folyó kiadásokat a Vallás- és Közoktatásügyi Minisztérium állta. Ide kerültek az eddig a Földtani Intézetben működő Bosch- és Konkoly–Vicentini-ingák. Az Akadémia 5000 koronát szavazott meg az akkor legmodernebb Wiechert-féle horizontális szeizmométer beszerzésére. Közvetlenül az első világháború kitörése előtt sikerült egy vízszintes Galicin-szeizmométert is beszerezni. Az obszervatórium munkatársai ekkor Pécsi Albert és Jánosi Imre voltak. A műszerek beszabályozását Marczell György végezte. A műszerek egészen az 1960-as évekig maradtak a Múzeum pincéjében. Ez az elhelyezés, mint az hamarosan kiderült, nem bizonyult szerencsésnek. A városi forgalom már kezdetben is nagyon zavarta a megfigyeléseket. Ehhez járult még, hogy az obszervatórium által használt pincehelyiségek nagyon nedvesek voltak.

Kövesligethynek nyugdíjazásakor (1933. január 1.) a Földrengési Obszervatórium irodáját az egyetemi intézet helyiségeiből a Semmelweis utca 2-be kellett költöztetnie.

A Földrengési Obszervatóriummal egy időben alapította Kövesligethy a Magyar Földrengési Számoló Intézetet, amelynek feladata elsősorban a szeizmogramok feldolgozása volt. Vezetője Jordán Károly, munkatársai pedig Jánosi Imre és Vargha Zoltán. 1911-ben Jordán távozott posztjáról. Ekkor Kövesligethy a Számoló Intézet vezetését is magára vállalta, majd a húszas években megszüntette.

Az első világháború előtt az akkori Magyarország területén a budapestivel együtt nyolc szeizmológiai állomás létesült: Temesvár (1901), Ógyalla (1902), Budapest (1902), Kalocsa (1900 előtt), Fiume (1903), Zágráb (1906), Ungvár (1909), Kolozsvár (1911). Ezeket az állomásokat részben a Meteorológiai és Földmágnességi Intézet (Temesvár, Ógyalla, Ungvár), részben egyetemek (Budapest, Zágráb, Kolozsvár), valamint a Kalocsai Érsekség és a fiumei Magyar Királyi Tengerészeti Akadémia létesítették, illetve üzemeltették. Kövesligethy tekintélyének köszönhető, hogy ezen állomások működési jelentései egységesen jelentek meg Évi jelentés a magyar szent korona országainak földrengési állomásairól címmel. Az állomások élén jeles és érdekes életrajzú személyek álltak. A budapesti és az ógyallai állomás felügyeletét Pécsi Albert látta el, aki szeizmológiai témát választott doktori értekezésében, később vetülettani és természetföldrajzi értekezéseivel tűnt ki. Kalocsán a szeizmológiai megfigyeléseket Fényi Gyula végezte, aki a naplégkör fizikájának kutatója volt, a protuberanciák jelenségével kapcsolatos vizsgálatai ismertté tették nevét világszerte. Zágrábban Andrija Mohorovičić, a XX. század egyik leghíresebb geofizikusa állt az állomás élén. Berecz Ede eredetileg zeneszerző volt. Karmesterként is tevékenykedett. Személyes kapcsolatban állt Liszt Ferenccel és Erkel Ferenccel. 1897-ben Temesváron saját telkén meteorológiai állomást létesített, ahol előbb szeizmoszkóppal, majd Vicentini–Konkoly-féle szeizmométerekkel folytak a megfigyelések. Fiumében a szeizmológiai megfigyeléseket egy osztrák fizikus, Ernst Mach munkatársa, a fotográfia egyik úttörője, Peter Salcher végezte. Nemzetközi hírnevet szerzett a gyorsfényképezés terén, hanghullámokat és lövedékeket röptükben fényképező készüléket fejlesztett ki. A kolozsvári állomásra Cholnoky Jenő egy akkor korszerű Mainka-féle szeizmométert szerzett be. Cholnoky neve közismert, a XX. századi természetföldrajzi kutatás egyik legjelentősebb képviselője. Az egyetemen munkatársa Kenessey Kálmán volt, aki 1911 után Ógyallára került, ahol földrengési és időjárási kutatások mellett csillagászattal is foglalkozott. 1921 után a csehszlovákiai kezelésbe került obszervatórium vezetője, egyúttal a dél-szlovákiai magyar lakosság egyik szellemi irányítója is volt. Meg kell még emlékezni Gulovics Tihamér ungvári középiskolai tanárról, az ottani meteorológiai állomás vezetőjéről, aki nem kevés nehézség ellenére eredményesen működtette az állomás szeizmológiai műszereit is.

Kövesligethy és Réthly korabeli dolgozataiból tudjuk, hogy további szeizmológiai állomások létesítését tervezték Brassóban, Sárospatakon, Segesvárott, Lőcsén és Pécsett. Ezek a tervek valószínűleg nem valósultak meg. Kivételt talán Pécs jelent, ahol működött egy szeizmoszkóp, amely csak a földrengéshullám beérkezésének tényét volt képes jelezni (csengetéssel), de szeizmogramot nem szolgáltatott.

Az első világháború előtti szeizmológiai hálózatunk állomássűrűsége megfelelőnek mondható. August Heinrich Sieberg-féle híres Erdbebenkunde öt magyar állomást említ. Ugyanebben a jegyzékben Németország neve mellett hat, Ausztriáé mellett hét, Belgiumé mellett öt állomás szerepel, míg Spanyolországból csak egyet említ. Ugyanakkor az állomásainkon használt műszerek minősége nagyon vegyes képet mutat: a Wiechert- és a Mainka-típusú műszerek erősítése és csillapítása korszerű volt, míg a Bosch-, a Vicentini- és a Konkoly–Vicentini-féle szeizmométerek ekkorra már elavultak (3. táblázat).

A Nemzetközi Szeizmológiai Társaság főtitkára

A földrengések globális megfigyelhetőségének lehetőségét Nyrén nyomán Milne sejtette meg az 1880-as években, és Rebeur-Paschwitz bizonyította 1889-ben végzett megfigyeléseivel. Ebben az időben vált nyilvánvalóvá, és ezen a téren Kövesligethy tevékenysége is jelentős hatással bírt, hogy a földrengéshullámok terjedése bolygónk belsejében lehetővé teszi annak szerkezeti megismerését. Mindezen felismerések vezettek oda, hogy Georg Gerland, a Strassburgi Egyetem földrajzprofesszora a VI. Nemzetközi Földrajzi Kongresszus (London, 1895) számára javaslatot fogalmazzon meg nemzetközi összefogásra a földrengéskutatás terén. A VII. Nemzetközi Földrajzi Kongresszus (Berlin, 1899) konkrét ajánlást tett nemzetközi földrengési értekezlet összehívására az együttműködés módozatainak kidolgozására. Az ennek megfelelően összehívott első és második nemzetközi szeizmológiai értekezleten (Strassburg, 1901 és 1903) kidolgozták az ISA (International Seismological Association) működését meghatározó szabályokat. Az 1916-ig hatályos egyezmény aláírására az Akadémiák Nemzetközi Szervezetének tanácskozását követően (Frankfurt, 1905. május) a harmadik nemzetközi szeizmológiai konferencián (Berlin, 1905. augusztus) került sor tizennyolc állam képviselői részéről. Magyarország az 1904. május 3-i minisztertanácsi határozattal csatlakozott az egyezményhez. Mivel a világháború éveiben nem volt mód az ISA működését a létrehozó egyezmény előírásainak megfelelő zárókongresszussal befejezni, az ISA működését lezáró feloszlató kongresszusra csak 1922 áprilisában kerülhetett sor.

Az ISA elnökei voltak: Luigi Palazzo olasz meteorológus (1905–1907), Arthur Schuster német származású manchesteri fizikus (1907-1911), Borisz Boriszovics Galicin orosz szeizmológus (1911–1916), Georges Lecointe sarkkutató, a Belga Királyi Obszervatórium igazgatója (1916–1922). Az ISA működésének teljes időtartamára Emil Wiechert javaslatára Kövesligethy Radót választották meg főtitkárnak. Kövesligethy ekkorra már világhírű geofizikus volt. Ezen túlmenően közismert volt nagy nyelvismerete, diplomáciai érzéke és hatalmas munkabírása. „A hágai kongresszuson, mint főtitkár, mivel a hivatalos nyelv a francia volt, Kövesligethy a német, angol és olasz nyelvű előadásokat franciául stenografálta, majd – még a legnehezebb elméleti tárgyúakat is – franciául szabadon tolmácsolta. A mellettem ülő E. Tams »unglaublich«-nak mondotta ezt a csodálatos nyelv- és szakmabeliséget, és az olasz E. Oddone száján ismételten kiszaladt a »mirabile« szó” (Réthly Antal visszaemlékezése, 1962) (az idézetben említett Emilio Oddone olasz szeizmológus lett az első világháború utáni években az ISA utódszervezeteként 1922-ben a Nemzetközi Geodéziai és Geofizikai Unió keretein belül létrehozott Szeizmológiai Szekció elnöke egészen az 1930-as évekig). Kövesligethy szerkesztette és Budapesten adta ki az ISA összes rendezvénye tevékenységéről szóló köteteket.

A Nemzetközi Szeizmológiai Társaság tevékenységének legfontosabb eredménye, hogy kialakította a nemzetközi együttműködés lényegében ma is érvényes formáit a földrengéskutatás terén (nemzetközi szeizmológiai központ működése, nemzetközi adatcsere formái, egységes szeizmológiai nómenklatúra bevezetése), amiben Kövesligethynek mint az ISA munkáját szervező főtitkárnak jelentős szerepe volt. Ezen túlmenően:

• A strassburgi Központi Irodában elkészült tizennyolc globális és regionális földrengéskatalógus és bulletin a makro- és mikroszeizmikus eseményekről (az 1903 és 1908 közötti időszakra; nyolc mikroszeizmikus katalógus szerkesztője Szirtes Zsigmond, Kövesligethy tanítványa). A globális mikroszeizmikus katalógusok áttekintése alapján megállapítható, hogy azok tartalmazzák az összes, 6-nál nagyobb magnitúdójú földrengést.

• Húsz monográfia és tanulmány megjelentetése a szeizmológia különböző területeiről (makroszeizmikus módszerek, műszerezettség, fészek koordinátáinak meghatározási módszerei, speciális kiadványok a legnagyobb földrengésekről). Négy munka szerzője Szirtes.

• Negyvenkilenc tanulmányt írtak az ISA Központi Iroda munkatársai 1914 előtt. Ezek közül tizennégy szerzője Szirtes (négy cikknél szerzőtársa Emil Rudolph).

• A makro- és mikroszeizmikus bulletinek egységesítése.

• Két nemzetközi állomás kiépítése és fenntartása (Izlandban és Libanonban).

• Szeizmográfok fejlesztése.

ISA-rendezvények Kövesligethy főtitkársága idején:

• Az ISA Állandó Bizottságának első konferenciája, Róma, 1906. augusztus. E rendezvény tiszteletére írta már említett, Seismonomia című könyvét.

• Az ISA első kongresszusa és az Állandó Bizottság második konferenciája, Hága, 1907. szeptember. Kövesligethy tizenegy előadást tartott, többek között a szeizmogramok feldolgozásán alapuló fészekmélység-meghatározó módszeréről, amely nagy hatással volt Galicinra.

• Az ISA Állandó Bizottságának harmadik konferenciáján (Zermatt, 1909. szeptember) Kövesligethy részletesen ismerteti az akkora már kialakult magyar szeizmológiai hálózat működését.

• Az ISA második kongresszusa és az Állandó Bizottság negyedik konferenciája, Manchester, 1911. július. Itt lényegében kialakulnak a szeizmogramok feldolgozásának tulajdonképpen ma is érvényes szabályai. Kövesligethy ismerteti a földrengések előrejelzésével kapcsolatos elképzeléseit.

• Az ISA harmadik kongresszusának és az Állandó Bizottság ötödik konferenciájának 1913-ban kellett volna sorra kerülnie. Kövesligethy ezt a kongresszust Budapesten szerette volna megszervezni. Ehhez bírta a magyar minisztertanács támogatását, amely 1911. szeptember 20-i ülésén felhatalmazta Kövesligethyt az ülés Budapesten történő megtartására. Ennek ellenére (ma már nem ismert okok miatt) az ISA rendezvényére Szentpétervárott került volna sor, 1914. augusztus 30. és szeptember 6. között, ha ezt az első világháború kitörése nem akadályozza meg. Az orosz fővárosba nagy létszámú magyar delegáció utazott volna érdekes jelentések vagy előadások megtartásának szándékával (a résztvevők neve után zárójelben a tervezett jelentés/előadás témája szerepel): Eötvös Loránd, Hevesy György (a radioaktivitás változása földrengéshullámok áthaladásakor), Jordán Károly, Konkoly Thege Miklós, Kövesligethy Radó (Oskar Heckerrel és B. B. Galicinnel a földrengések keltette gyorsulásokról beszélt volna, önállóan pedig a Doppler–Fizeau-elv szeizmológiai alkalmazásáról, a szeizmológiai háromszögelésről, valamint a kecskeméti földrengésről (1911) és annak tektonikai vonatkozásairól), Réthly Antal, Schafarzik Ferenc, Steiner Lajos (a földi áramok szeizmológiai alkalmazásáról tartott volna beszámolót), Zemplén Győző (a szeizmikus hullámok amplitúdója és terjedési sebessége közötti kapcsolat).

• Az ISA Állandó Bizottságának hatodik konferenciájára és az ISA utolsó, feloszlató kongresszusára Strasbourgban, 1922 áprilisában, a világháború utáni rossz hangulatban került sor. Ezt a hangulatot jól jellemzi az Antant szövetségesek 1917. október 9-11. között, a Royal Societyben tartott konferenciájának határozata, miszerint „…az egyesült nemzetek kénytelenek kijelenteni, hogy nem fognak személyes kapcsolatokat újrakezdeni a Központi Hatalmak szakembereivel mindaddig, míg ezek a Hatalmak nem kerülnek vissza a civilizált nemzetek közösségébe”. Az Antant Nemzetközi Kutatási Tanács 1919. július 18-28. közötti tanácskozása Brüsszelben egy sor nemzetközi tudományos szervezetet hozott létre, közte a Nemzetközi Geodéziai és Geofizikai Uniót (IUGG), amelynek első kongresszusán Rómában, alig egy héttel az ISA feloszlatása után létrehozták annak utódszervezetét, az IUGG Szeizmológiai Szekcióját. Ennek munkájában Magyarország Kövesligethy életében már nem vehetett részt.

Az ISA-konferenciák tevékenységéről szóló köteteket Kövesligethy mint főtitkár szerkesztette, és azok mind Budapesten, a tudományos alkotások előállítására specializálódott Hornyánszky-nyomdában készültek (7. ábra).

7. ábra • Az ISA első kongresszusán

és az Állandó Bizottság 2. konferenciáján

(Hága, 1907) hozott határozatokat és az ott tartott előadásokat tartalmazó, Kövesligethy által szerkesztett és Budapesten kiadott kötet címlapja.

Meghurcoltatása az 1920-as évek
első felében és ennek következményei

A Monarchia felbomlása és a Tanácsköztársaság bukása közötti időben a magyar tudományos élet számos reprezentánsa vállalt el megbízásokat a Károlyi- és a Tanácskormányban, illetve közéleti aktivitásával támogatta e kormányok tudománypolitikai elképzeléseit. Ennek következményeként 1919 augusztusától különböző mértékű meghurcoltatásnak lettek kitéve. Közülük példaként említhetők Kármán Tódor, Polányi Mihály, Harkányi Béla, Hevesy György, Marczali Henrik, Lendl Adolf, Lenhossék Mihály, Dégen Árpád, Asbóth Oszkár, Beke Manó, Schmidt József, vagy a földtudományok területéről Szirtes Zsigmond, Szilber József, Réthly Antal, Vadász Elemér, Kövesligethy tanítványai.

A Kövesligethy Radó karrierjét 1919 őszén megtörő vádaskodásokat két csoportra oszthatjuk. Ezek közül az első az MTA-n vele szemben lefolytatott eljárás. A III. osztály Igazoló Bizottságának 1919. augusztus 26-án megtartott ülésén Kövesligethynek „főleg a középiskolai tanárképző intézetnek a Tanácsköztársaság idején elvállalt vezetését” rótták fel (Vargha–Balázs, 2006). 1919. október 25-én a III. osztály javasolta (10 szavazattal 2 ellenében) Kövesligethy kizárását, amit az MTA közgyűlése 1919. november 24-én tartott ülése 17 szóval 12 ellenében elvetett, de „a vádlottról a kérdéses időben tanúsított magatartásáért 19 szóval 12 ellenében kimondja a rosszallást”.

Az Egyetem Bölcsészkari Tanácsa által kezdeményezett eljárás az Akadémiáénál sokkal súlyosabbnak tűnik, és időben tovább tartott. A Kar 1919. szeptember 25-én terjeszti fel Kövesligethy nyilvános rendes tanár ügyét az Egyetem Tanácsához „fegyelmi vizsgálat megindítása végett”. Az Egyetem Tanácsa, mint az a Bölcsészkari Tanács 1921. április 21-i ülésének jegyzőkönyvéből kiderül, Kövesligethyt „rosszallásra ítéli”, mert a Tanácsköztársaság idején Eötvös megüresedett helyére Kármán Tódort javasolta (Kármán 1913 óta az Aacheni Műszaki Főiskola tanára, a Tanácsköztársaság idején a Közoktatási Népbiztosság oktatásügyi és tudománypolitikai osztályának vezetője), és mert 1919. május 26-án „örömmel üdvözölte” Kunfi Zsigmond közoktatási népbiztost (Kunfi 1919 júniusában lemondott hivataláról, és követelte a diktatúra felszámolását).

Méhelÿ Lajos ny. r. tanár az ülésen nyilatkozatot tett, amelyben indítványozta, hogy a kar „terjessze fel az összes iratokat a Vallás és Közoktatásügyi Miniszter Úrhoz és kérje arra, hogy az 1920. évi XI t.c. 4§-ban gyökerező jogánál fogva távolítsa el Kövesligethyt az egyetemről”. A megejtett titkos szavazás (18 igen, 15 nem, 1 tartózkodás) alapján a kar Méhelÿ Lajos indítványát támogatja. Méhelÿ levelében említésre kerül, hogy Kövesligethyt a „Szent István Akadémia kizárta, a Földrajzi Társulat kiléptette”. Kövesligethy ügyében hosszú ideig nem történik döntés. Figyelemre méltó azonban, hogy időközben kormányzati támogatással mód nyílik részvételére 1922 áprilisában az ISA Feloszlató Kongresszusán, és 1924. május 8-án a Magyar Földrajzi Társaság LII. Közgyűlése (Stein Aurél után másodikként) neki ítéli a Lóczy-emlékérmet. Az 1924. szeptember 11-i bölcsészkari ülésen „Dékán bemutatja Kövesligethy Radó ny. r. tanár ügyében érkezett 66184/1924 sz. vkm leiratot. Jelenti, hogy Kuzsinszky Bálint dékán a leirat vétele után Kövesligethy Radó ny. r. tanárt előadásai megkezdésére felszólította”. Így ért véget Kövesligethy öt évig tartó egyetemi meghurcoltatása.

Az üldöztetések nyilván nyomokat hagytak. Az Akadémia munkájában korábban oly aktív Kövesligethy kerülte annak rendezvényeit, feladatokat ott többé nem vállalt. Nehéz elképzelni, hogy a történtek után egyetemi munkahelyén jól érezte volna magát. Megpróbáltatásait fokozta, hogy a Földrengési Obszervatórium működési feltételei az 1920-as években az egész országot sújtó nagy gazdasági visszaesés és vezetőjét ért támadások miatt rendkívül rosszá váltak, még a tudományegyetemi intézetekénél is rosszabbakká. A világháború előtti évek támogatási összegének csak 12%-át kapták meg 1924/25-ben és 7%-át 1925/26-ban. Ilyen körülmények között az obszervatórium műszerei pusztultak, javításukra nem volt fedezet. A megfigyelések gyakran megszakadtak: 1924-ben csak négy hónapon át, 1925-ben csak nyolc hónapon át folyt a regisztrálás. Évekig nem volt pénz a Bulletinek kinyomtatására és szétküldésére, pedig erre vonatkozóan 1904-ben, az ISA-hoz való csatlakozásakor Magyarország kötelezettséget vállalt. A Földrengési Obszervatórium az 1922-ben Klebersberg Kunó vallás- és közoktatásügyi miniszter által szervezett Országos Magyar Gyűjteményegyetem része lett, és ebben a kötelékben maradt 1935-ig. A Kövesligethyt sújtó csapásokat tetézte felesége (Singer Erzsébet, 1870-1929) halála.

Ilyen körülmények között – bár mint az Kosztolányi Dezső vele készített interjújából kitűnik (Pesti Hírlap, 1925. május 25. – lásd e cikkgyűjtemény 4. oldalát), tele volt tervekkel – a világháborút követő években nem maradt energiája újabb tudományos eredmények elérésére. Bizonyos fejlődést jelentett, hogy a világháború után megmaradt budapesti és kalocsai állomások mellé két újabbat sikerült létrehozni Szegeden (1925) és Kecskeméten (1929). Nyugdíjazását megelőzően 1932 végén a Földrengési Obszervatórium irodáinak ki kellett költöznie a Kozmográfiai és Geofizikai Intézet Múzeum körút 6-8. II. emeletén lévő helyiségekből, illetve azokat át kellett adnia utódjának, Wodetzky Józsefnek. Az obszervatórium az egyetemi alapítvány tulajdonában lévő Semmelweis utca 2. alatti bérház I. emeletén lévő lakásba költözött. Tass Antalnak, a Csillagvizsgáló Intézet igazgatójának ajánlására és az Országos Magyar Gyűjteményegyetem Tanácsának felterjesztése alapján Hóman Bálint vallás- és közoktatásügyi miniszter hozzájárult ahhoz, hogy az egyetemi intézetből való nyugdíjazása miatti távozása után is vezetője maradjon a Földrengési Obszervatóriumnak. Ezt a feladatot fizetés nélkül, haláláig ellátta. Csak halála előtt néhány hónappal, 1934 júniusában sikerült két állandó asszisztensi állást biztosítania a mikro- és a makroszeizmikus munkák elvégzéséhez. „A földrengési intézetet 29 év előtt alapítottam és most ez az első eset, hogy kinevezett tisztviselői vannak. Ez, emberi számítás szerint az Intézet jövőjét biztosítja” – írja egy ismeretlenhez címzett levelében 1934. augusztus 3-án.

Kövesligethy emlékezete

Kövesligethy Radó 1934. október 11-én halt meg Budapesten. A Fodor Ferenc által „a magyar földtudományok nagy triászának (Eötvös-Lóczy-Kövesligethy)” utolsó tagja távozott vele az élők sorából. Ritka matematikai felkészültsége, fizikai ismeretei, amelyekhez hallatlan tudományos kíváncsiság és alkotói energia társult, tették lehetővé nagyszámú eredményének elérését. Képességei mellett emberi adottságainak és oktatói talentumának köszönhetően az első világháború előtti években egy sor tehetséges, kutatómunkára éhes munkatársat tudott felnevelni vagy kutatási érdeklődésének körébe vonni. Olyanokat, akik akkor és később a modern geofizikai, szeizmológiai hazai iskola büszkeségei lettek. Életének utolsó, terméketlen időszaka arra figyelmeztet, hogy a tudomány művelőinek autonómiájába nem szabad politikai, világnézeti meggondolásokból kiindulva behatolni.

Bár életének utolsó két évtizedében el volt zárva a nemzetközi tudományos élettől, a világ geofizikusai nem feledkeztek meg róla. Haláláig a kor vezető szakmai folyóirata, a Gerlands Beiträge zur Geophysik szerkesztőbizottsági tagja maradt. Halálhíre az egész világ tudományos közvéleményét megrendítette. Megemlékezés jelent meg a tudományterület legtöbb kiadványában, továbbá a Science-ben és a Nature-ben. Még 1950-ben is két és fél oldal terjedelmű méltatás jelenik meg elméleti munkásságáról Ernst Tams hamburgi geofizika-professzornak a szeizmológia történetét feldolgozó könyvében. Feltétlenül igazat kell adni Fodor Ferencnek, aki A magyar földrajztudomány története című, nagy hatású művében arra a megállapításra jut, hogy „Kövesligethy egy időben magyar tudománnyá tette a szeizmológiát”.
 

Kulcsszavak: ISA (International Seismological Association), Királyi Magyar Tudomány Egyetemi Földrengési Obszervatórium, mikro- és makroszeizmikus kutatások, földrengések prognózisa, földrengések energiája
 

IRODALOM

Bencsik János (1897): Hol késik a magyar csillagászat? Időjárás I, 5,

Eötvös Roland (1912): Über Arbeiten mit der Drehwaage ausgeführt im Auftrage der kön. ungarische Regierung in den Jahren 1908-1911, Verhandl. der XVII. Konferenz der Internat. Erdmessung in Hamburg. Band I., 427-438

Kövesligethy Radó (1893): A vertikális légáramlásokról. Mathematikai és Physikai Lapok 2.

Kövesligethy Radó (1923): Báró Eötvös Loránd. In: Lambrecht Kálmán (szerk.): A műveltség útja - A gondolat úttörői. Dante, Budapest

Kövesligethy Radó (1927): In: Magyary Zoltán (szerk.): A magyar tudománypolitika alapvetése. Tudományos Társulatok és Intézmények Országos Szövetsége, Bp.

Móra Ferenc (1932): Félbenmaradt egzisztencia - díszdoktori köszönő beszédéből. Magyar Hírlap, 1932. december 4.

Szabados László (szerk.) (2011): Kövesligethy Radó és az asztrofizika kezdetei Magyarországon. (Konkoly Observatory Monographs No. 8) Konkoly Observatory, Budapest, • WEBCÍM

Varga Péter (2011): Földrengések előrejelzése. Magyar Tudomány. 7. 843–860. • WEBCÍM

Vargha Domokosné – Balázs Lajos (2006): Kövesligethy Radó „tetemrehívásáról”. Magyar Tudomány. 12. 1499–1507. •  WEBCÍM