Jánossy Lajos, az igényes fizikus

Varga Péter

Műszaki Fizkai és Anyagtudományi Kutatóintézet, 1525 Budapest, pf. 49

Jánossy Lajos tevékenységéről már megemlékezett Somogyi Antal a Fizikai Szemlében [1], sajtó alatt van egy ismertetés nevezetes optikai kisérleteiről is [2]. Örökségének további fontos része, hogy tanárként megtanította, hogyan kell kiértékelni a mérések eredményeit, munkatársaitól pedig megkövetelte, hogy azokat gondosan, a mérési stratégia végiggondolásával készítsék elő, és a technikai lehetőségek maximálisan használják ki. Nemcsak a legszigorúbb szabályok szerint kellett értékelni, hanem interpretálni is az eredményeket. Nagyon kellett vigyáni arra, hogy kijelenthessük, mit támaszt alá a mérés, nemcsak arról van-e szó, hogy csupán nem mond ellent valamely predikciónak. A utóbbit is értékelte, de a két dolog között különbséget kellett tenni. (Manapság csak a Bell-kisérletek során talákozunk ilyen gondossággal. Általában a nagyüzem, ami állandó publikációs kényszerbe hajszolja a kutatókat, nem inspirál ilyen követelmények teljesítésére.)

Igényességének, élesen kritikus szemléletének a bemutatására néhány esetet szeretnék ismertetni.

1. Jánossy pályafutását a kozmikus sugárzás kutatásával kezdte, ez volt a harmincas-negyvenes évek egyik fő témája. A sugárzás földön kívüli eredetét, a kozmikus részecs-kék mozgását a Föld mágneses erőterében, az ezáltal keletkező anizotrópia-effektusokat már tisztázták, most a kozmikus részecskék elemi kölcsönhatásai kerültek napirendre. A kozmikus sugárzás volt a nagyenergiájú részek forrása, itt fedezték fel a pozitront, a müont, a piont, a középnehéz instabil részeket majd később a gerjesztett barionokat.

Nagy meglepetést keltett, amikor egyesek azt találták, hogy az úgynevezett Rossi-görbének második maximuma van, sőt volt, aki többet is talált. A görbe a következő jelenségnek felel meg: A nagyon kemény gamma részek ugyancsak kemény elektron-gamma párost, vagy elektron-pozitron párost keltenek, tehát több mint egy részecskét, majd a szekundérek megint csak elektromágneses kölcsönhatás útján folytatják a folyamatot. A részecskék száma növekszik, eközben energiájuk csökken és egy határ után már nem tudnak több részecskét kelteni, a lavina elhal. Abszorbens réteg vastagságát változtatva többen kimérték, hogy a részecskék száma a lavinában először valóban növekszik, azután monotón csökken. Mások viszont azt találták hogy a részecskeszám újra növekedni kezd, majd megint csökken, a görbének nem egy, hanem két maximuma van.

Ismervén a beeső primér sugárzás spektrumát, a kvantumelektrodinamika segítségével le lehetett írni a jelenséget. A elmélet szerint a második maximum nem volt magyarázható. Ha mégis fellép, akkor vagy a kvantumelektrodinamika nem helyes, vagy létezik egy új semleges részecske, amely kölcsönhatásaiban nagyon hasonlít a gammához, de mégsem az.

Ha mérések egymásnak ellentmondanak, akkor nem az dönti dönti el az igazságot, hogy hányan találták meg és hányan nem az effektust, hanem meg kell keresni a hibát. George, Jánossy és McCaig [3] ezt tették, kimutták, hogy a második maximumot találó legnevesebb szerző mérésében nem volt elég széles az abszorbens, oldalról bejövő sugárzás okozta a jelenséget.

(Vegyük észre, hogy Jánossy, aki nem tudta teljességgel magáévá tenni a kvantum-elektrodinamika szemléletét, ebben a vonatkozásban megvédte azt.)

2. Az első rangos monográfiát a kozmikus sugárzásról Jánossy írta még Írországban [4]. Hamarosan lefordították oroszra, a kor szokása szerint terjedelmes előszót fűzve hozzá, amelyben rosszallóan pótolták a szerző mulasztását, hogy egy bizonyos szovjet eredményt nem ismertetett (más szovjet szerzőkét igen). A fenti kisérletekben 400-700 elektron tömegű részecskéket találtak, a változó tömeg miatt varionoknak nevezték el őket.

Azt hittem, Jánossy nem ismerte a kiséreletet. Kérdésemre azt válaszolta, hogy ismerte, de nem írt róla, mert rossz. Két évre rá kiderült, hogy tényleg az volt.

3. Jómagam néhány évig a fény korrelációjának mérésével foglalkoztam. Jánossy elmélete [5] alapján ki tudtam számítani, hogy mekkora az effektus, amit ki kellett mutatnom. Kicsi volt, a háttérnek csak három százaléka. 48 óra mérés után Jánossy kérdésére azt válaszoltam, hogy jó hírem van a számára, a hasznos jel már másfélszeresen felülmúlja a statisztikus hibát. Azt hittem, megörül a hírnek. Nem mutatott örömet, megjegyezte, hogy még nagyon sokat kell mérnem, hogy kiderüljön, tényleg igaza van-e. Kiderült.

Legfőbb bizonyíték a mérések értékelésével szemben támasztott követelésének "Mérési eredmények kiértékelésének elmélete és gyakorlata" c. könyve [5]. Egy konferencián tapasztalta, hogy különböző csoportok egymásnak ellentmondó eredményeket közölnek, statisztikai adtokra hivatkozva. Krédója lett: "... sok fizikus - magam is ezek közé tartozom - van azon a véleményen, hogy miközben a figyelmet ily nagy mértékben összpontosították a matematikai szigorúságra, elhanyagolták az elmélet és a gyakorlati problémák közötti precíz kapcsolat kérédését." "A gyakorlatban tehát nem annyira az érdekel bennünket, hogy milyen következtetéseket vonhatunk le korlátlan számú kisérleti eredményből, hanem inkább a sokkal szerényebb kérdés: mire követketethetünk igen korlátozott számú függetelen eredményből?" (Id. mű, Bevezetés).

Hivatkozások

[1] Somogyi A., Fizikai Szemle, 48, 90, (1998)

[2] Varga P., Fizikai Szemle, sajtó alatt

[3] E.P. George, L. Jánossy, M. McCaig, Proc. Roy. Soc. Lond. A 180, 219, (1942)

[4] L. Jánossy, Cosmic Rays, Clarendon, I. kiad. 1948, II. kiad. 1950

[5] L. Jánossy, Nuovo Cimento, 6, 111, (1957), 12, 369, (1959)

[6] Akadémiai Kiadó, 1968; Oxford University Press, 1965; Mir, 1965.