Egy élet állomásai: a magfúziótól az atomerőműig

A Nobel-díjról lemaradt magyarok képzeletbeli listájának élén Eötvös Loránd áll, akit vagy tucatnyi alkalommal javasoltak elméleteiért és a róla elnevezett inga megszerkesztéséért, amivel kísérletileg is igazolta Albert Einstein általános relativitáselméletének helyességét, amikor kimutatta a tehetetlen és a gravitáló tömeg azonosságát? A második helyen egyértelműen Lánczos Kornél és Teller Ede osztozik, a képzeletbeli dobogón Szilárd Leónak is helye van. Az előbbi Erwin Schrödingert megelőzve megalkotta a részecskék hullámegyenletét, csakhogy a modern fizika egyik vezéralakja, Wolfgang Pauli hibát vélt felfedezni a matematikai apparátusban, így az osztrák fizikus vehette át a Nobel-díjat magyar kollégája helyett, holott a későbbiek igazolták, hogy valójában Pauli alaposan melléfogott, míg az utóbbi minden kétséget kizárólag rászolgált, viszont életének egy szakasza olyan tevékenységhez kapcsolódik, amely kizárta őt a várományosok listájából. Szerepének jelentőségét, személyiségének ellentmondásosságát mi sem bizonyítja jobban, mint hogy tucatnyi könyv foglalkozik tevékenységével, amely részben tudósi munkásságát összegzi, részben politikai magatartásának következményeivel foglalkozik. Ez utóbbinak nem kis szerepe van abban, hogy az emberiség megtanult félni a fizikától, attól a tudományágtól, amely két emberöltővel ezelőtt a megsemmisülés Damoklész-kardját függesztette civilizációnk feje fölé.

Teller, a marslakó

Teller Ede azon „marslakók” legfiatalabb tagja volt, akikről a tengerentúlon széles körben azt terjesztették, hogy az embereknél sokkal fejlettebb lények, csupán lebukásuk elkerülése miatt álcázzák magukat magyaroknak, mivel egyetlen nyelvet sem tudnak akcentus nélkül beszélni. Tudományos tevékenysége alapján a fizikai Nobel-díjasok között lenne a helye, hogy mégsem kapta, kaphatta meg, annak egyetlen oka, hogy a hidrogénbomba atyjaként ismerte meg őt a világ, holott ezt megelőzően a fizika egyik, több évezredes rejtélyét sikerült megoldania, ezen kívül tevékenyen hozzájárult az atommagban lejátszódó folyamatok tisztázásához.

A huszadik század első évtizedének dinamikusan fejlődő, boldog, békés jövőt ígérő Budapestjén született száz évvel ezelőtt, 1908. január 15-én, a neves ügyvéd, Teller Miksa gyermekeként. Elemi iskoláinak elvégzése után a Kármán Mór alapította Trefort utcai Mintagimnázium diákja lett, amelyet néhány évvel idősebb Nobel-díjas pályatársa, Wigner Jenő a világ öt legjobb tanintézménye közé sorolt. Ebben az intézményben tanult jó néhány világhírű magyar: Káldor Miklós, Kármán Tódor, Kürti Miklós és Polányi Mihály is. Tehetségének és fizikatanára, Szíjártó Károly oktatói munkásságának köszönhetően a többi, világhírnevet szerzett magyar tudóshoz hasonlóan ő is megnyeri az Eötvös-versenyt. Érettségi vizsgáját követően idősebb pályatársai – Neumann János és Wigner Jenő mintájára – ő is vegyészmérnöknek készül, először a budapesti Műegyetemen, majd a karlsruhei műszaki főiskolán folytatja tanulmányait, ezt követően a müncheni, később a lipcsei műegyetem hallgatója lesz. Az előbbi intézményben a mai atommodell megalkotója, Arnold Sommerfeld oktatja, míg az utóbbiban Heisenberg mellé kerül. Doktorátusát a nagyon fiatalon világhírnevet és Nobel-díjat szerzett Werner Heisenbergnél szerzi meg a hidrogénmolekula gerjesztett állapotainak vizsgálatával. Ezt követően először a lipcsei, majd a göttingeni egyetem kutatója.

Míg kortársai az egyszerű atom szerkezetét próbálják feltárni, ő a hidrogén kétatomos molekulájával kezd foglalkozni. Színképelemzéssel kiderítette, hogy kétfajta molekula létezik, közöttük nem kémiai, hanem fizikai különbségek vannak, aszerint, hogy milyen a benne helyet foglaló két proton perdülete. Ez az első bizonyítékok egyike volt a kvantummechanika egyik legfontosabb ágának kialakulásához, tekintve, hogy kísérleti bizonyítékát szolgáltatta annak a Pauli-elméletnek, hogy az atom alkotóelemei saját tengelyük körül forognak.

Bepillantás az atomba

A mikrovilág kutatóinak fő dilemmája, hogy az atomba nem lehet közvetlenül betekinteni, hiszen nincs olyan módszer, amellyel ezt megtehetnék, emiatt a tudósok modelleket állítanak fel, amelyek vizsgálatával próbálnak következtetni az egyes fizikai eseményekre. Ennek érdekében a huszadik századi tudomány legkiválóbb elméi a legkülönfélébb elképzelésekkel álltak elő. Teller abból a felismerésből indult ki, hogy az egyszerű atomok magjában azonos számú proton és neutron foglal helyet, ennek alapján olyan modellt állított fel, amely minden elem magját hélium atommagok – amely két neutront és protont tartalmaz – mozgó rendszereként fogja fel. Teller elmélete magyarázatot adott a kor egyik fő kérdése, a radioaktív bomlás bizonyos eseteire, ezzel beírta nevét a tudománytörténet legnagyobbjai közé. Tudományos eredményeire felfigyel a szakma, ennek köszönhetően 1933-ban a friss fizikai Nobel-díjas, Enrico Fermi mellé kerül, majd hamarosan megnyeri a Rockefeller ösztöndíjat, amely lehetőséget biztosít számára, hogy Koppenhágában Niels Bohr mellett dolgozhasson. Itt ismerkedik későbbi munkatársával, az ukrán származású George Gamowval. Csakhogy elkövet egy „hibát”: nyáron hazalátogat, feleségül veszi gyerekkori szerelmét, Harkányi Micit. A Rockefeller-alapítvány kuratóriuma ezt sértésnek veszi, azzal az indokkal, hogy ők nászutat nem szponzorálnak, megvonják tőle támogatásukat. Gamow 1934-ben meghívást kap a George Washington Egyetemre, ahol a következő év elején magyar barátjának is állást szerez. Itt folytatódik kettejük gyümölcsöző együttműködése, amelynek eredménye a modern fizika néhány tételének felállítása.

Elsőként az atommag bombázásával kezdenek foglalkozni. Amennyiben protonokkal „lövik” az atommagot, az elektromos taszító erők ellenállását kell legyőzniük. Viszont kiderül, hogy olyan esetben is képes a kilőtt proton az atommagba beépülni, ha nincs meg az ehhez szükséges energiája. Ezt ma úgy mondják, hogy átsurran a potenciálgát alatt. Olyan ez, mintha a vadász úgy tudná lelőni a tapsifülest, hogy a közöttük levő gát oldalában egy rés nyílna, amelyen a golyó áthatol. A klasszikus fizikai elméletek szerint ennek nincs realitása. Viszont kiderült, hogy a valóságban igenis lejátszódik ez a jelenség.

Einstein autósofőrje

Következő felfedezésük az atomok Fermi által felfedezett béta-bomlásának jelenségéhez kapcsolódik. Teller és Gamow azt vizsgálta, mi okozza azt a szabálytalanságot, hogy a folyamat néha a pillanat törtrésze alatt lejátszódik, máskor akár százmilliárd évet kell várni rá? A róluk elnevezett, Teller-Gamow kiválasztási szabály ad választ erre a kérdésre. A Physical Revue 1936-os évfolyamában megjelentetett tanulmányuknak volt döntő szerepe abban, hogy besorolták őket az atombomba elkészítését célzó tudósgárda tagjai közé. Viszont Teller a Manhattan tervnek elnevezett titkos akciót renitenskedéssel kezdte: azt javasolta, hogy az Oppenheimer által felvetett uránbomba helyett inkább magfúziós vagyis hidrogénbombát gyártsanak. Ötletének előzménye, hogy Gamowval együtt bebizonyította, hogy a csillagokban hidrogén alakul át héliummá, ez szolgáltatja a szinte kiapadhatatlannak tekintett energiaforrásukat. Ezzel több évezredes rejtélyt oldottak meg, hiszen azt már évszázadokkal korábban kiderítették a fizikusok, hogy a csillagokban a hagyományos égésnél jóval hatékonyabb módon termelődik az energia.

A Manhattan-terv előzményét jelentő Einstein-levél megírásába úgy csöppent bele, mint Pilátus a krédóba. Ugyanis Szilárd Leó ötlete volt, hogy levelet kellene írni Franklin Delano Rooseveltnek, az Egyesült Államok elnökének annak érdekében, hogy az amerikaiak is fejlesszék ki az atombombát, mivel ennek megalkotásához már a háború előtt a németek álltak a legközelebb. Tudta, hogy az ő szavára aligha hallgatnának, ezért elhatározta, hogy a legnagyobb élő tudóst, Albert Einsteint kéri meg a levél aláírására. Csakhogy az a fizikus, akiről az a hír járta, hogy az égvilágon mindent tud, autóvezetésre képtelen volt, ezért Teller Edét kérte meg, hogy vállalja a sofőr szerepét. A küldöttség harmadik tagja Wigner Jenő volt, az egyedüli, aki jól beszélt angolul. Erre ugyan Einstennél nem volt szükség, tekintve, hogy németül tárgyaltak, csakhogy valakinek le kellett fordítania a németül megfogalmazott levelet Roosevelt anyanyelvére.

Az atombomba híve

Teller Ede az atombomba kifejlesztésére alakult tudóscsoport legfiatalabb tagjai közé tartozott, hiszen alig múlt harminc a Manhattan-terv beindulása idején. Érdekes módon, amikor a kísérletek befejezését megelőzően Szilárd Leó – akitől az egész program ötlete származott – megtudja, hogy Hitlerék nem tudják az atombombát elkészíteni, így nincs értelme az amerikai fegyver kifejlesztésének sem, Teller Ede a program leállítóinak táborához csatlakozik. Csak a terv vezetőjének, Robert Oppenheimernek hathatós meggyőzését követően áll át a másik oldalra. Ekkor viszont véglegesen: nemcsak az atombomba hívévé válik, hanem a háború befejezését követően elvállalja a szuperfegyver, a hidrogénbomba kifejlesztését is. Ennek keretén belül 1949-től a híres Los Alamos-i kutatólaboratórium igazgatóhelyettese lesz. Mivel elégedetlen az itt folyó munkatempóval, kiharcolja, hogy 1952-ben megépítsék számára a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumot, amelynek igazgatójává nevezik ki. Sajnos az általa kifejlesztett, 1952. november 1-jén felrobbantott hidrogénbombával olyan tömegpusztító fegyver szabadult az emberiségre, amelytől még talán unokáink is rettegni fognak.

Az atomenergetika területén viszont Teller Edének köszönhető, hogy eddig mindössze egyetlen erőmű-katasztrófára került sor. Pedig nem volt könnyű helyzetben: az Amerikai Reaktorbiztonsági Bizottság elnökeként a világ első erőműtervezőjének, Wigner Jenőnek egyik legfontosabb alkotását kellett betiltania. A magyar tudós által tervezett berendezésben ugyanis a hűtővíz elvesztésével felgyorsult a láncreakció, aminek robbanás lehetett a vége. Teller nem tágított: készítsetek olyan reaktort, ahol a víz elpárolgásával nem felgyorsul, hanem leáll a folyamat. A hűtővíz elvesztésével járó reakciógyorsulást Teller-effektus néven tartja számon a szakirodalom. Tilalmának eredményeként születtek meg a ma is legbiztonságosabbnak tartott nyomott-vizes reaktorok, míg a Szovjetunióban a Wigner-féle erőműveket gyártották évtizedeken keresztül. Csupán a csernobili tragédia ébresztette rá a világot Teller Ede 1948-as tilalmának értelmére. A hidrogénbomba megalkotását követően a kaliforniai egyetem fizikaprofesszora lett. Hivatalosan 1975-ben vonult nyugdíjba, ezt követően a stanfordi Hoover Intézet főmunkatársaként dolgozott.

Csillagháború és felelősség

Sajnálatos módon 1983-ban a Stratégiai Védelmi Kezdeményezés – népszerűbb nevén csillagháborús terv – egyik szószólójává vált, Reagan amerikai elnök tudományos tanácsadójaként. Az elképzelés abszurditását mi sem bizonyítja jobban, mint hogy a három évvel későbbi csernobili robbanáskor egy közepes bomba sugáradagjának egy százaléka(!) okozott világszerte pánikot. Ha belegondolunk, hogy csak minden ezredik rakéta ér célt, már akkor is megsemmisül a civilizációnk, arról nem is beszélve, hogy a felszálló ágban levő, „befogott” töltetek is felrobbanhatnak.

Élete utolsó szakaszában komoly változás állt be Teller Ede fegyverkezésről alkotott véleményében: hazájában járva a sajtó képviselőinek elismerte, hogy Szilárd Leónak volt igaza: az első atombombát nem lett volna szabad ledobni. Ennek következménye, hogy ma az emberiség retteg az atomenergiától. Annak ellenére, hogy nem tud meglenni nélküle. Emiatt meg kell tanulnia bánni vele. Ahogyan a kisgyermek is megtanul a késsel bánni, amellyel kezdetben megvágja magát, az emberiség is képes lesz felelősségteljesen használni az atomban rejlő hatalmas energiát.

Bár a napjainkig legpusztítóbb fegyver, a hidrogénbomba kifejlesztése miatt fizikai Nobel-díjat nem kaphatott – tekintve, hogy ez ellentétben áll Alfred Nobel végrendeletének szellemével –, minden jelentős tudományos elismerésben részesült: 1957-ben megkapta a Priestly-díjat, egy évvel később az Einstein-díjat, 1962-ben az Enrico Fermi-, 1963-ban a Robins-díjat, 1975-ben a Harvey díjat. Elnyerte az amerikai Nemzeti Tudományos Emlékérmet, nem sokkal halála előtt George W. Bushtól vehette át az Elnöki Érdemérmet.

A rendszerváltás óta rendszeres vendég volt szülőhazájában. 1990-ben a Magyar Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagjává választotta, kitüntették a Magyar Köztársaság Rubinokkal Ékesített Zászlórendjével, egy évvel később a Budapesti Műszaki Egyetem díszdoktorává avatta. 1994-ben megkapta a Magyar Köztársaság Érdemrend Középkeresztjét, 1997-ben a Magyarország hírnevéért kitüntetést. Az elsők között vehette át a Corvin-láncot.

Az utolsó, Amerikába szakadt „marslakó” 2003. szeptember 9-én, kilencvenöt éves korában hunyt el stanfordi otthonában. Mindent elért, két kivétellel: az olyannyira áhított Nobel-díjat nem kapta meg, és nem érte meg századik születésnapját, amelynek megünneplésére olyannyira vágyott.