ScienceBits

Neumann János

MAGYAR KÉMIKUSOK LAPJA, HÍRESEK ÉS KÉMIKUSOK

Neumann János (1903-1957), vagy ahogy a világ nagy része ismeri a nevét, John von Neumann, minden idők egyik legismertebb tudósa. Habár rendkívüli hírnevét matematikai és számítógép-tudományi tevékenységének köszönhette, első diplomáját vegyészmérnökként szerezte. Születésének 110. évfordulójára lapunkban is utalt egy cikk (Tóbiás Roland, Tasi Gyula, Magyar Kémikusok Lapja 2013, 68, 267-270).

Neumann János matematikai tehetsége már tízéves kora előtt nyilvánvalóvá vált, csodagyerekként tartották számon. Anyanyelve mellett németül, franciául, latinul és ógörögül is tudott. A Fasori Evangélikus Gimnáziumba járt, iskolatársa és jó barátja volt a későbbi Nobel-díjas Wigner Jenőnek. Mindketten a legendás matematikatanár, Rátz László tanítványai közé tartoztak. Kármán Tódor visszaemlékezéseiből tudjuk, hogy János édesapja, Neumann Miksa nem különösebben rajongott a matematikusokért, ezért fiát inkább a kémiatanulásra próbálta rábeszélni. Az apa ezen szándéka nem maradt sikertelen: János egyetemi évei nagy részét a zürichi Szövetségi Műegyetemen (ETH) töltötte, 1925-ben megszerezte a vegyészmérnöki diplomát. Közben azért hallgatta Pólya György matematikus előadásait is, Budapesten pedig rendszeresen vizsgázott matematikából, így 1926-ban doktorált. Energiájából még arra is futotta, hogy Albert Einstein fizikaszemináriumaira járjon – Berlinben.

1930-ban Neumann az Amerikai Egyesült Államokba utazott, s más emigránsokkal ellentétben fenntartások nélkül megszerette az országot, amely új hazájává vált. Autót vezetni is megtanult, bár nem volt szokása az, hogy kellő figyelmet is szenteljen a forgalomnak, ezért számos kisebb balesetet is okozott. A Princeton egyetemen dolgozott oktatóként, Albert Einsteinhez hasonlóan az Institute for Advanced Study első professzorai közé tartozott. A harmincas évektől haláláig részt vett titkos kutatásokban, s Eisenhower elnökké választásával az egész USA legbefolyásosabb tudósa lett. 1955 nyarán diagnosztizáltak nála csontrákot, de még betegágyánál is folyamatosan politikusok és tábornokok látogatták meg újabb és újabb tanácsokért. Betegségének végső stádiumában folyamatosan legalább ezredesi rangú katonák őrizték, nehogy lázálmaiban hadititkokat áruljon el. Az elővigyázatosság feleslegesnek bizonyult, Neumann ilyenkor mindig magyarul beszélt.

Kémiai örökségébe leginkább kvantummechanikai eszmefuttatások tartoznak. Amikor megismerkedett az új fizikai elmélettel, Werner Heisenberg mátrixmechanikai és Erwin Schrödinger hullámmechanikai megközelítésének ekvivalenciája még nem volt nyilvánvaló. Ezért 1926-ban Neumann nekiállt a kvantummechanika axiomatizálásához. Azonnal átlátta, hogy a kvantumrendszer állapotát egy úgynevezett Hilbert-tér egy pontjának kell tekinteni, s a klasszikus fizikai mennyiségeket (például hely és lendület) ezen a téren ható lineáris operátorokként kell kezelni. A kvantummechanika fizikája így a Hilbert-tér lineáris hermitikus operátorainak matematikájával vált egyenértékűvé. Az ezen alapról elindulva kapott új eredményeit 1932-ben ismertette a Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik című, alapvető jelentőségű könyvében. Neumann absztrakt szemléletmódja szembeállította a determinisztikus és a nem determinisztikus álláspontokat, s arra a következtetésre vezetett, hogy a kvantummechanika nem származtatható egy, a klasszikus mechanikához hasonló determinisztikus elmélet statisztikai megközelítéséből. A matematikusok számára ez a megközelítés elegáns volt és kielégítő, de a fizikusok addigra már Paul Dirac 1930-ban megjelent értelmezését fogadták el. A kémiai kvantummechanikában azonban nem merültek teljesen feledésbe Neumann gondolatai, erről tanúskodik Gérard G. Emch Foundations of quantum mechanics: Building on von Neumann's heritage című cikke, amely az International Journal of Quantum Chemistry folyóirat 65. kötetében jelent meg 1997-ben (379-387. oldal). Mindezek ellenére Neumann János számos tudományos közleménye közül csak egyetlen egy címében lelhető fel a kémia szó. Ez 1955-ben jelent meg, s a Massachusetts Institute of Technology-n tartott, Impact of atomic energy on the physical and chemical sciences című beszédét adta közre (Tech. Rev., 1955, 15-17).

Neumann Jánost minden ismerőse a világ legokosabb emberének tartotta. Teller Ede szerint „Neumannról azt mondták, hogy agya gyorsabban dolgozott, mint bárki másé.” Einstein pedig a következő sommás jellemzést adta: „Neumann ist kein Saugetier, er ist ein Denktier.” (Neumann nem emlős, hanem elmés.)

2013.11.02.