Houtermans, fizikus Hitler és Sztálin között a Tudományért
Friedrich Houtermans az atomfizika igazságtalanul elfeledett úttörője. Munkái annál is figyelemre méltóbbak, mivel alig élte túl a náci és sztálini elnyomást.
Fritz Houtermans a higany fluoreszcenciájában stimulált emisszióval kapcsolatos doktori kutatása során (balra) vagy göttingeni fizikus barátokkal (jobbra az előtérben), akik között George Gamow (balról második).
Minden ábra a szerzőtől származik.
Annyi nagy fizikus dolgozott a huszadik században, hogy nem meglepő, hogy néhányan észrevétlenek maradtak. Friedrich Georg Houtermans (1903-1966), vagy röviden Fritz Houtermans tartozik ezek közé. A danzigi (ma Lengyelországban Gdansk) bankárnak és egy gazdag családból származó bécsi fiának, aki az első osztrák doktor doktori fokozatot is birtokolta, az 1930-as és 1940-es években minden ellene volt: egyszerre volt zsidó és kommunista. Felesége és Európa nagy fizikusainak fellépése nélkül eltűnt volna egy sztálini vagy náci táborban. De túlélte és minden esélye ellenére olyan fizikusi karriert folytatott, amely annyira a modern fizika egyik úttörőjévé tette.
Az 1920-as évek elején Houtermans középiskolai tanulmányainak befejezéséhez csatlakozott a türingiai Wickersdorf szabadiskolához. Ennek a magániskolának a világi és demokratikus alapelvei kétségtelenül jobban megfelelnek ennek az eredeti fiatalembernek, mint az osztrák középiskola, amely éppen azért bocsátotta el, mert nyilvánosan elolvasta a kommunista párt kiáltványát.
Ezután távozott, hogy fizikát tanuljon Göttingenben. Az 1920-as években ez a kis egyetemi Alsó-Szászország város élen járt a fizika és a matematika kutatásában. Szakdolgozatvezetője, James Franck, az atomi sokkokkal kapcsolatos kutatásai révén hozzájárul a Bohr-modell (amely szerint a hidrogénatom egy olyan magból áll, amely körül egy elektron az egyik lehetséges energiaszint körül kering), és általában kvantum elmélet. Diákját a higanyatom fluoreszcenciájának vizsgálatában indította el. Houtermans kimutatta, hogy ennek a fénykibocsátásnak az ingerlése valamivel magasabb frekvenciájú gerjesztõ hullámot feltételez, mint az atom energiaszintjei közötti különbség.
Osztrák, aki él, és szenvedélyes
Miután 1927-ben megszerezte doktori fokozatát, Houtermans egy évig Göttingenben tartózkodott, hogy együtt dolgozzon George Gamow-val, a leningrádi (ma Szentpétervár) orosz tudóssal. A két fiatal kutató együtt közzéteszi az alfa-bomlás elméletét, a radioaktivitás egyik formáját. Az orosz fizikus önéletrajzában akkori kollégáját osztrákként írja le, aki örömmel él és szenvedélyes az elméleti kérdések iránt. Az együttműködés eredményeként kapott Gamow-Houtermans-elmélet azon az elgondoláson alapszik, hogy az alfa-részecskének az alagút-effektusnak köszönhetően sikerül elhagynia a magot. Ezt az elképzelést az orosz fizikus nemrégiben fejlesztette ki.
Ez az együttműködés 1928 őszén véget ért, Houtermans elhagyta Göttingent, hogy Gustav Hertz asszisztense legyen a berlini Műszaki Egyetemen. 1932-ben megkapta engedélyét a kutatás irányítására, miután dolgozott a hiperfinom szintek eltolódásain (az elektronikus alszintek a mag mágneses hatása miatt), amelyet a két izotópot elválasztó kis tömegkülönbség okozott.
Ugyanakkor együttműködik az ugyancsak Göttingenből érkező Robert d'Escourt-Atkinson angol asztrofizikussal. A két kutató azon az elképzelésen dolgozik, hogy két meglehetősen gyors (ezért energikus) proton leküzdheti az elektrosztatikus taszításukat az alagút hatásának köszönhetően, és beolvadhat egy deutérium magba (h 2), amely egy exoterm reakció, amely megmagyarázná az energiatermelést a csillagok. Mivel sem Houtermans, sem d'Escourt-Atkinson nem teoretikus, meghívják Gamow-t síelni, hogy megvitassák ezt a fúziós reakciót és megteremtsék energiaegyensúlyát. Tíz évvel később Carl Friedrich von Weizsäcker Németországban és Hans Bethe az Egyesült Államokban hivatkozni fog erre az úttörő munkára, amikor javaslatot tesznek az energiatermelés modelljére a naptípusú csillagokban.
Berlinben Houtermans úttörő szerepet játszott az elektronmikroszkóp eredetének kutatásában is. A Műszaki Egyetemen Max Knoll és tanítványa, Ernst Ruska elektrosztatikus lencsék építésén fókuszált elektronnyalábok segítségével mikroszkópos képeket alkot. Houtermans felhívja a figyelmüket arra, hogy egy ilyen eszközben a felbontást az elektron "de Broglie hullámhossza" határozza meg.
1930-ban, a Szovjetunióba tett útja során Houtermans feleségül vette Charlotte Riefenstahlt, aki doktorátust ugyanabban az intézetben végzett, mint ő. Berlinben a házaspár hamar vendégszeretetéről vált ismertté: a hangulatos esték, amelyeken olyan vendégek vettek részt, mint Gamow, Wolfgang Pauli és még sokan mások, követték egymást a tető alatt. Főleg a fizikáról, de a politikáról és a zenéről is tárgyalunk. A lakás összeesküvések helyszíne is, hiszen Houtermans, ifjúkora óta kommunista, tájékoztatja a "vállalati felügyeleti apparátust", a német kommunista párt szervét, amely szorosan együttműködik a szovjet katonai hírszerzéssel. Keveset tudunk Houtermans szerepéről, de egy 1935-ös pártdokumentumban szereplő rejtélyes megemlítés azt sugallja, hogy ipari kémkedési missziókat hajtott végre a Szovjetunió számára közvetlen támogatóinak megelégedésére.
1933. január 30-án a náci párt hatalomra került, és megkezdődött a zsidók és mindazok üldözése, akik nem csatlakoztak az eszméihez. Houtermans csak veszélyben lehet. Az egyetemen a náci csoportok fizikailag megtámadják. A náci milícia rajtaütött a házán, de nem talált bizonyítékot kommunista nézeteire. Mivel zsidó, nem tart sokáig, amíg az egyetem elbocsátja a "közszolgálat helyreállítása" néven ismert náci törvény alapján.
1933. július végén a Houtermans család, amelynek ma Giovanna nevű lánya van, elmenekült Németországból. A párizsi és koppenhágai kitérők után Angliába érkezik, ahol Piotr Kapitza orosz fizikus munkát ad Houtermansnak a Haynes-i EMI elektronikai cégnél. A televízió-fejlesztő csapatban betöltött szerepe nem teljesítette, Houtermans vállalta, hogy kísérletileg igazolja az atomok által stimulált fénykibocsátás létezését, ezt a jelenséget Einstein már 1916-ban feltételezte, de még nem igazolták. Megfelelő felszerelés hiányában le kell állítania a teszteket, de lehet, hogy nagyon közel került a lézeremisszió felfedezéséhez.
Ugyanakkor Houtermans határozottan elkötelezett amellett, hogy segítséget nyújtson a náci rezsim elől menekülőknek, elősegítve a német emigráns kutatók elhelyezkedését. Az a tény, hogy találkozott Alekszandr Leipunskival, az atomfizikussal, aki Ukrajnából Harkovból érkezett, hogy 1933 és 1934 között a cambridge-i Ernest Rutherford Intézetben dolgozzon, arra enged következtetni, hogy a szovjet titkosszolgálatokkal fennmaradnak a kapcsolatai.
Kivándorlás az usz
Az anyja és a szovjet életkörülményeket ismerő kollégái figyelmeztetései ellenére a Houtermans család 1935 tavaszán emigrált a Szovjetunióba. Ez nem egy ismeretlen földút volt, nemcsak azért, mert Houtermans politikailag közel érezte magát hozzá., hanem azért is, mert van szakmai perspektíva. Hatalmas modernizációs és iparosítási programjának részeként a Szovjetunió nyugati tudósok, mérnökök és ipari szakemberek toborzásával igyekszik kompenzálni a képzett személyzet hiányát. Közülük sok fizikus, köztük német, az ukrajnai fizikai-technikai intézetben (UFTI) dolgozik Kharkovban.