Leó Szilárd

Leó Szilárd (* 11. február 1898, Budapešť, Maďarsko – † 30. máj 1964, San Diego, Kalifornia, USA) bol americký fyzik maďarského pôvodu.

Ako prvý zistil, že reťazová reakcia (a aj atómová bomba) je uskutočniteľná. Keďže sa obával, že Nemci ju získajú skôr, spolu s Albertom Einsteinom napísal list Franklinovi D. Rooseveltovi, americkému prezidentovi a neskôr sa zúčastnil Projektu Manhattan. Je autorom mnohých patentov (napríklad elektrónový mikroskop a urýchľovač častíc). Výrazne sa podieľal na skonštruovaní prvého atómového reaktora (patent spolu s E.Fermim).

Szilárd patril do skupiny známych maďarsko-židovských fyzikov a matematikov z Budapešti. Patrili sem Paul Erdős, Edward Teller, John von Neumann, a Eugene Paul Wigner. Ich americkí kolegovia ich kvôli akoby „nadpozemským“ schopnostiam prezývali „The Martians“ (Marťania).

Životopis 
Narodil sa ako Spitz Leó ako najstarší syn úspešného židovského inžiniera, narodeného roku 1860 v Tvrdošíne na Orave. V roku 1900 si jeho rodina zmenila meno na Szilárd. Leó sa už v 13. rokoch začal zaoberať fyzikou. Štúdium začal na Technickej univerzite, ale kvôli politickému napätiu a kvôli nevhodným študijným podmienkam v roku 1919 odchádza spolu s mladším bratom do Berlína.

Nemecko (patent na urýchľovač častíc a elektrónový mikroskop) 
V Berlíne študoval na Technische Hochschule, ale pod vplyvom Alberta Einsteina, Max von Laueho, Erwina Schrödingera, Waltera Nernsta a Fritza Habera (ktorí v tom čase vyučovali v Berlíne) sa sústredil viac na fyziku. Roku 1921 ukončil štúdium na Technickej univerzite a zapísal sa na Berlínsku Univerzitu. Po jednej z prednášok ukázal svoje práce Einsteinovi, ktorého zaujali a od tohto bodu ho Leó často doprevádzal domov. Roku 1922 dosiahol doktorát „cum laude“ po tom, ako predložil svoju dizertačnú prácu: „Pokles entropie v termodynamickej sústave pod vplyvom inteligentnej bytosti,“ ktorá vzbudila veľký záujem v odborných kruhoch. Týmto ďaleko predbehol svoju dobu, pretože skúma - a v podstate aj popisuje súvislosť medzi informáciou a druhým termodynamickým zákonom. Týmto akoby položil východiskový bod informatiky, kybernetiky a výskumu mozgu.

V rokoch 1925 až 1933 vytvoril viacero patentov, z toho osem spolu s Albertom Einsteinom. Roku 1929 si dáva patentovať urýchľovač častíc a roku 1931 elektrónový mikroskop. 2. marca 1931 podal spolu s Einsteinom ich najznámejší patent- na nový typ chladničky. K tomuto vynálezu ich viedla jedna nešťastná udalosť, keď sa jedna celá rodina počas spánku otrávila unikajúcim plynom z vtedajšej chladničky. Patent sa však neujal v bežnom živote, doteraz však funguje chladenie atómových reaktorov na jeho princípe. V tomto období pôsobil Leó Szilárd ako pomocný profesor a neskôr aj niekoľkokrát prednášal teoretickú fyziku spolu Ervinom Schröedingerom a tiež jadrovú fyziku a chémiu s Lisou Meitnerovou.

Anglicko (patent na reťazovú reakciu) 
Roku 1933 prebral moc v Nemecku Adolf Hitler. Szilárd vycítil príchod nových časov: „Zbalil som si dva kufre, aby som v ktoromkoľvek okamihu mohol opustiť krajinu“. Po vypálení Ríšskeho snemu (Reichstag) nastúpil na rýchlik do Viedne. Na druhý deň ten istý (a na rozdiel od predchádzajúceho dňa úplne plný) vlak nacisti zastavili na hraniciach a prinútili vystúpiť všetkých Židov. „Človek nemusí byť múdrejší od ostatných, ak chce mať šťastný život, stačí ak ich predbehne hoci o jediný deň“ , spomínal Szilárd na tento deň. Vo Viedni strávil len krátku dobu a nakoniec sa koncom marca odsťahoval do Anglicka. „V detstve ma zaujímali dve veci: fyzika a politika, ale nikdy by som si nepomyslel, že tieto dve veci budú niekedy spolu súvisieť. Za svoj život vďačím pravdepodobne môjmu politickému rozhľadu a fyzike vďačím za to, že môj život je zaujímavý“ spomínal neskôr Szilárd. 
Szilárd spolu s Hansom Bethom umožnil zamestnať sa mnohým utekajúcim vedcom na anglických univerzitách. Neskôr presvedčil Sira Wiliama Beveridga, aby založil Academic Assistance Council, ktorej cieľom bolo pomáhať nacizmom vyhnaným vedcom z Nemecka. V tomto období tiež podal viacero patentov.

Roku 1934, v Londýne, mal na pôde Royal Society prednášku Ernest Rutherford, ktorý tu hovoril o obrovskej energii ukrytej v jadre atómov. Vyhlásil však, že praktické využitie atómovej energie nie je možné, lebo potrebný proces nie je možné na Zemi vytvoriť. Szilárd sa zúčastnil prednášky a iritovalo ho, že niečo je považované za nemožné (podľa iných zdrojov sa však Leó prednášky nezúčastnil a o názore Rutherforda sa dozvedel z novín London Times). Praktické riešenie videl nasledovne: keby existoval prvok, ktorý uvoľní dva neutróny po tom ako jeden pohltí, a ktorý je dostatočne nestabilný, tak s týmto prvkom by bolo možné vytvoriť reťazovú reakciu, ak by sa z neho podarilo získať kritické množstvo. Toto bol však aj recept na atómovú bombu. Roku 1934 a roku 1936 podal dva patenty do British Admirality. Jeden z nich bol verejný a druhý bol tajný, v ktorom opísal princíp atómovej bomby, ešte stále však nevedel, s ktorým prvkom je reakcia uskutočniteľná. Vo svojom patente odporúčal nasledovné prvky: berýlium, bróm a urán a spomenul tiež, že reakcie je možná len ak sa ho dosiahne určité množstvo nad kritickou hodnotou. Na svoje výskumy si vypýtal 8 tisíc libier, aby zistil, u ktorého prvku dôjde k uvoľneniu dvoch neutrónov po tom ako jeden prijme a takto by malo dôjsť reťazovej reakcii. Jeho žiadosť však bola zamietnutá a Szilárd peniaze nedostal. Neskôr vyhlásil, že mal dostať Nobelovu cenu, keďže svoj pokus neuskutočnil. Keby sa tak stalo, atómová bomba by bola vyvinutá skôr a zmenili by sa tak celé dejiny ľudstva.

Roku 1935 získal štatút utečenca a pokračoval vo výskume v oblasti jadrovej fyziky v Clarendon Laboratory. V tom čase sa sústredil na irídium, ktoré vykazovalo zvláštnu izotopovú aktivitu. Svojich kolegov, ani Enrica Fermiho, nevedel presvedčiť, že atómovú energiu je možné prakticky využiť a že súčasne predstavuje aj veľkú hrozbu a preto by mal byť jej výskum pod určitým dohľadom. V roku 1937 pokračoval vo výskume jadrovej fyziky v Oxforde a s Jamesom Tuckom naplánoval elektrónový urýchľovač. V polovici tridsiatych rokov niekoľkokrát navštívil Spojené štáty a rozhodol sa, že Európu opustí, keďže hrozba vojny bola čoraz väčšia. V septembri 1938, v čase keď Anglicko, Francúzsko a Taliansko súhlasilo s Mníchovskou dohodou a s pričlenením Sudet Nemecku, bol Leó Szilárd na prednáške v Spojených štátoch, a vidiac slabú anglickú politiku voči nacistickému Nemecku, rozhodol sa odsťahovať do New Yorku.

Spojené štáty americké (Projekt Manhattan a patent na atómový reaktor) 
V New Yorku, na Kolumbijskej univerzite spolupracoval s Walterom Zinnom v Pupinovom laboratóriu na neutrónových emisiách. Prišiel na to, že irídium nie je vhodné na uskutočnenie reťazovej reakcie a preto začal skúmať urán. V januári roku 1939 ho tu zasiahla správa, že v Nemecku došlo k štiepeniu uránu a že sa rozpadá na dve jadrá, pravdepodobne s menším počtom neutrónov. 
Ako sa blížila 2. svetová vojna, Szilárd čoraz viac zaoberal myšlienkou na vyrobenie atómovej zbrane. Bolo známe, že nemecký atómový výskum postupoval vpred. Preto Szilárd spolu s Eugenom Paulom Wignerom a Edwardom Tellerom dúfali, že od vlády Spojených štátov dostanú finančný príspevok, ktorý by pokryl ich ďalší výskum a že dokážu, že je možné vytvoriť reťazovú reakciu. Veľmi ťažko sa mu podarilo presvedčiť E. Fermiho, že využitie reťazovej reakcie na vojenské účely je nesmierne. V júli 1939 sa Eugene Wigner a Leó Szilárd stretli s Albertom Einsteinom na Long Islande, ktorý bol v tom čase najznámejším vedcom v USA. Szilárd a Wigner informovali Einsteina o reťazovej reakcii a o možnosti využitia uránu na vojenské účely. Informácie na Einsteina zapôsobili a dohodli sa, že napíšu list prezidentovi Rooseveltovi. Leo Szilárd sa teda stretol so Sachsom a spolu vypracovali koncept listu.
Dňa 2. augusta 1939 išiel Szilárd znovu za Einsteinom, tentokrát ho však namiesto Wignera sprevádzal Edward Teller. Szilárd prečítal text napísaného dopisu, po krátkej porade ho upravili a na písacom stroji napísali konečnú verziu listu, ktorú Einstein podpísal. List bol odoslaný ešte v ten istý deň, do rúk prezidenta sa však dostal až 11. októbra 1939 prostredníctvom jeho blízkeho priateľa a neoficiálneho radcu Alexandra Sachsa. Roosvelt na preskúmanie skutočností uvedených v liste vytvoril komisiu. Odoslaný list dostal názov po jeho dvoch hlavných aktéroch, Einsteinov-Szilárdov list.

Szilárda, E.P.Wignera a E.Tellera pozvali, aby vysvetlili svoj postoj. Odpovedal Teller a nakoniec sa ich komisia opýtala, koľko peňazí by potrebovali na výskum. Na to Wigner odpovedal, že bude stačiť 6000 dolárov, ktoré aj dostali. Na tento podnet vlastne začal projekt Manhattan, v ktorom mal skonštruovanie reaktora na starosti E. Fermi spolu so Szilárdom, chemické postupy mal na starosti Wigner a matematické výpočty mal na starosti John von Neumann. Projektu Manhattan sa zúčastnilo mnoho vedcov z rôznych krajín sveta a nakoniec stál vyše 2 miliardy dolárov. Fermi bol dôkladný vedec, kým Szilárd vynikal najmä svojimi skvelými nápadmi, čím sa vzájomne doplňovali, ale často sa dostali aj do konfliktov. S uránom sa im nedarilo uskutočniť reťazovú reakciu, lebo neutróny štiepili iba ľahký 235U. Zvyšné atómy zastúpené vo väčšom množstve však neutróny pohltili, spomalili a nakoniec aj zastavili reťazovú reakciu. Preto okolo uránu rozmiestnili grafit, aby spomalili rýchlosť neutrónov a aby ich ťažký urán už nepohltil - toto bol kľúč k reťazovej reakcii. Takisto aj Nemci sa pokúšali o to isté, ale došli k nesprávnemu záveru, že grafit pohltí neutróny a tým upustili od tohto postupu. Podľa Szilárda však bola na príčine najmä čistota grafitu, pretože na jeho výrobu sa používa bór, ktorý spôsobuje jeho znečistenie. Roku 1941 sa pod vedením Szilárda podarilo vyrobiť v Oak-Ridge grafit s dovtedy nevídanou čistotou. Neskôr sa prišlo na to, že čistý grafit už nepohlcuje neutróny ale spomalí proces do takej miery, že nie je vhodný na výrobu atómovej bomby. Preto sa vypracovali dva nové postupy. Prvou možnosťou bolo oddeliť od seba ťažký a ľahký urán, ktorý by sa následne stal vhodným na uskutočnenie reťazovej reakcie, tento postup bol však príliš zložitý na to, aby priniesol očakávané výsledky. Druhá možnosť počítala s tým, že počas pomalej reťazovej reakcie ťažký urán pohltí neutróny, ktoré počas niekoľkých dní premenia urán na plutónium.

V roku 1942 sa presťahoval do Chicaga a od februára 1942 do júla r. 1946 pracoval ako vedúci fyzik s Arthurom H. Comptonom na Chicagskej univerzite, v Metalurgickom laboratóriu (Metallurgical Laboratory). Toto laboratórium bolo jedným z vedúcich pracovísk pre projekt Manhattan. Roku 1942 sa začalo v údolí Oak Ridge s výrobou zariadení potrebných na skonštruovanie atómovej bomby, toto tajné miesto nazývali Manhattan District. V tomto období sa už nacisti vzdali výroby atómovej zbrane, keďže nedosiahli požadované výsledky. O tomto však Spojené štáty nevedeli.

Dňa 2. decembra 1942 Fermi, Szilárd a ostatní spolupracovníci predstavili prvú nukleárnu reťazovú reakciu. Stalo sa tak na Chicagskej univerzite, v reaktore postavenom v podzemí štadióna Stagg Field. Rozmery reaktora boli obrovské, skladal sa z 45 000 grafitových blokov. Tento úspešný pokus potvrdil Szilárdovu myšlienku, ze atómovú energiu je možné využiť.

Po druhej svetovej vojne (chemostat, základy rádioterapie) 
Po kapitulácii Nemecka Szilárd napísal ďalší list prezidentovi Roosveltovi, v ktorom mu odporúčal, aby sa určili určité medze na použitie atómovej bomby. Roosvelt však zomrel skôr, ako mu bol tento list doručený.

Po ukončení vojny patent na Jadrový reaktor udelili spolu Fermimu a Szilárdovi, následne ho vláda USA odkúpila za symbolický jeden dolár.

1. júla opustil Metalurgical Laboratory a stal sa profesorom biológie (na polovičný úväzok) na Chicagskej univerzite. Szilárd mal taký prístup, aký nikto predtým, veď na biológiu sa pozeral očami fyzika. V r. 1948 začal spolupracovať s Aaronom Novickom vo vlastnom laboratóriu a začal s výskumom nukleárnej biológie. Tu spolu vyrobili chemostat, prístroj, ktorý zabezpečuje baktériám nerušený vývoj pri ich umelom pestovaní. Keďže sa ich podmienky v čase nemenili, začali sa u baktérií prejavovať rôzne mutácie. Týmto vlastne ako prvý uskutočnili proces evolúcie v skúmavke.

V roku 1946 s A. Einsteinom a inými vedcami založil Emergency Committee of Atomic Scientists. Zdôrazňovali, že výroba atómovej bomby nie je žiadnym tajomstvom a môže ju vyrobiť ktorýkoľvek štát, ale neexistuje na ňu žiaden liek, žiadna obrana, a preto jej výrobu treba dostať pod medzinárodnú kontrolu.

Medzi rokmi 1959 a 1961 viedol rozhovory s Nikitom Chruščovom, s predsedom Najvyššieho sovietu. Počas Berlínskej krízy (keď bol za jednu noc postavený Berlínsky múr) sa dozvedel, že Chruščov má rád holiaci strojček. Keď sa stretli, Szilárd mu povedal: „Doniesol som Vám malý darček.“ Szilárd ešte potom dodal: „Ale je tu menší problém: otázka náhradných žiletiek. Sľúbil som, že pokiaľ nebude vojna, budeme vás vždy zásobovať náhradnými žiletkami.“ Na čo Chruščov s úsmevom odpovedal: „Ak bude ešte jedna vojna, už sa nikdy neoholím.“

R. 1959 mu diagnostikovali rakovinu. Spolu so svojou manželkou Gertrúdou preštudovali odbornú literatúru a vypracoval viacero postupov na zdolanie tejto choroby. V rokoch 1960 a 1962 podstúpil Szilárd dve ožiarenia. Sám si zorganizoval rádiologické ošetrenie a sám si aj vypočítal potrebnú dávku žiarenia. Aj svoju chorobu využil na to, aby vypracoval nový postup liečenia-rádioterapiu. Aj keď si Szilárd myslel, že svoju rakovinu iba spomalil, po jeho pitve sa ukázalo, že sa úplne vyliečil.

Zomrel 30. mája 1964 počas spánku na infarkt.

Jeho osobnosť 
Szilárd bol veľmi energický vedec, podľa Prof. Hawkinsa denne prišiel aspoň s dvadsiatimi nápadmi, ktoré zneli neskutočne, ale ak by sa mesačne hoci len jeden z nich dal uskutočniť, ešte aj tak to bol veľký výkon. Veľa ľudí si ho nevedelo predstaviť ako manžela, aj napriek tomu sa oženil roku 1951, keď sa v USA znovu stretol s jeho starou známou, Gertrúdou Weissovou. Uzavreli spolu manželstvo, ale aj napriek tomu žili oddelene. Gertrúda učila na lekárskej fakulte. Jeho život bol vtedy pomerne zvláštny, jeho manželka učila v Denveri, on pracoval v Chicagu, ale býval v jednom newyorskom hoteli. Po tom, ako opustil Maďarsko už nikdy nemal stály domov. Vždy býval len v podnájmoch, v prenajatých bytoch alebo v hoteloch. „Keby som len mal korene, ale keď som ich už nemohol mať, chcel som mať aspoň krídla,“ povedal raz v jednom rozhovore pre BBC. Iba na sklonku jeho života žili spolu v La Jolle. Szilárd často pomáhal druhým ľuďom. Podľa jeho sestry nikdy nebol dobrým bratom, ale keď jej ochorel manžel, Leó pricestoval z druhého konca sveta aby im pomohol aspoň materiálne. Wigner o ňom povedal: „Počas môjho dlhého života, ktorý som strávil medzi vedcami som nestretol nikoho, kto by mal väčšiu predstavivosť a originalitu a koho myslenie a názory boli také nezávislé ako mal Szilárd Leó. Myslite prosím na to, že som dobre poznal aj Alberta Einsteina.“

Iné projekty

Externé odkazy 
Informácie
 Leo Szilárd Online
 Leo Szilárd na atomicarchive.com 
 Leo Szilárd Tvrdohlavý vizionár na sme.sk
 Einstein-Szilárdov list prezidentovi Rooseveltovi - 1939
 Dr. Bödők Zsigmond: A legsokoldalúbb marslakó, Szilárd Leó, Élet és Tudomány, 1998

Patenty
 http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=GB630726&F=0
 http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=2708656.PN.&OS=PN/2708656&RS=PN/2708656 

Fyzici USA
Maďarskí fyzici
Fyzici židovského pôvodu
Osobnosti USA židovského pôvodu
Projekt Manhattan
Naturalizované osobnosti USA
Osobnosti z Budapešti