Szőkefalvi-Nagy Zoltán
KFKI Részecske- és Magfizikai Kutató Intézet

Most ünnepeljük Keszthelyi Lajos 75. születésnapját. A magyar kísérleti fizika és biofizika kiemelkedő alakjának munkássága olyan széles ívet ölel át, hogy e köszöntő írás keretében még eredményeinek puszta felsorolására sem vállalkozhatom. Tudományos érdeklődésének sokszínűségét, kutatási témáinak bátor változtatását jól mutatta annak a tudományos ülésnek a címe - “From Physics to Biophysics" - melyet 70. születésnapja alkalmából közösen rendezett meg az MTA Fizikai és Biológiai tudományok osztálya az MTA Szegedi Biológiai Központjában. Itt most a Fizikai Szemle hasábjain az általános méltatás helyett köszöntsük az ünnepeltet az ebben a lapban megjelent írásainak rövid áttekintésével!

Közismert ugyanis, hogy a tudományos kutatás mellett Keszthelyi Lajosnak mindenkor szívügye volt a Fizikai Szemle. Hosszú ideig tagja volt a szerkesztőbizottságnak és amellett, hogy munkatársait, tanítványait, barátait gyakran ösztönözte cikkek írására, maga is szívesen írt a Szemlébe. A Cserenkov-sugárzásról szóló, Faragó Péterrel közösen írt cikke közvetlenül az egyetem elvégzése után, a Fizikai Szemle I. évfolyamában, 1951-ben jelent meg [1]. A dolgozat részletesen ismerteti a sugárzás felfedezését, a jelenség teljes megértéséhez vezető kísérleteket, és felvázolja az akkor még inkább csak felvetett, mintsem megvalósított fontos alkalmazási lehetőségeket. Bár az olvasó nem lehet tájékozott a cikk megírásának körülményeiről, a két szerző közötti munkamegosztásról, mindenesetre már ez a korai dolgozat is hordozza azokat a jegyeket, melyek Keszthelyi Lajos írásait azóta is jellemzik. Azaz, a fizikai lényeg tömör és világos összefoglalását, a megértéshez fontos kísérleti részletek pontos tárgyalását és az érdemi alkalmazások hangsúlyozását. Ekkor Keszthelyi Lajos munkahelyeként még az Egyetemi Fizikai Intézet, Budapest megnevezés szerepel, de második Fizikai Szemle cikkét egy évvel később már egyedül, a Központi Fizikai Kutató Intézet munkatársaként írta “Szcintillációs számláló antracénnal" címmel [2]. Ebben a dolgozatban, mely a II. Magyar Fizikus Vándorgyűlésen tartott előadásának írott változata, nemcsak általában ismerteti az akkoriban feltalált szcintillációs számláló elvét és felépítését, de arról is beszámol, hogy Magyarországon elsőként már meg is épített és sikeresen kipróbált egy antracén kristályos szcintillációs számlálót. Méréseivel meggyőződött arról, hogy a használt kristály ß-részecskék számlálására jól alkalmazható, -kvantumok számlálására viszont még maradt rajta javítani való. Keszthelyi Lajos ezen úttörő lépésével természetesen azonnal a téma vezető hazai szaktekintélyévé vált és ez irányú tudását tizenhárom évvel később “Szcintillációs számlálók" című kitűnő monográfiájában tette közkinccsé [3]. “A 30 éves Compton-effektus" című harmadik Fizika Szemle cikkének megírását az évforduló adta történeti aktualitáson túl a szcintillációs számlálók kínálta új kísérleti lehetőségek is kifejezetten motiválták [4]. Fizikai Szemle cikkeinek ezt az első korai csoportját az elemek periódusos rendszeréről írott nagyobb lélegzetű írása zárja [5]. Magának a periódusos rendszer lényegének az összefoglalása után a dolgozat előbb annak a négy elemnek a felfedezését ismerteti, melyek az 1930-as évek elején még hiányoztak a hidrogéntől az uránig terjedő sorból, majd a transzurán elemek előállításának módjait taglalja egészen az akkor ismert legutolsó, még név nélküli, 100-as elemig. A cikk végén Keszthelyi Lajos a maghasadás cseppmodelljének segítségével mutatja be, hogy miért nem várható, hogy 120 körüli rendszámnál nagyobb rendszámú elemeket elő lehessen állítani. Ez a dolgozat alighanem “ujjgyakorlat" volt a szerző néhány évvel későbbi kitűnő könyvéhez, az “Atomok és atomi részecskék"-hez, mely a Műszaki Könyvkiadó emlékezetes “kék" sorozatában, 1959ben jelent meg [6]. A könyvben röviden már szerepel a Pauli által 1932-ben feltételezett neutrínót közvetlenül kimutató Reines-Cowan-kísérlet, de 1961-ben Keszthelyi Lajos a Fizika Szemle olvasóit részletesebben is megismerteti a különlegesen nehéz kísérletek részleteivel is “A szabad neutrínó kísérleti kimutatása" című cikkével [7].

Ezután 7 évig szerzőként nem találkozhatunk Keszthelyi Lajos nevével a Fizikai Szemlében. Az újabb írásig egészen 1968-ig kell várni. A közbenső időben “Gamma átmenetek Z=Ntípusú páros-páros atommagokban" című értekezésével Keszthelyi Lajos megszerezte a fizikai tudomány doktora fokozatot, a Fizikai Társulatban először demonstrálta az éppen felfedezett Mössbauer-effektust, majd beindította és sokáig vezette a Magyarországon azóta is eredményesen művelt Mössbauer-spektroszkópiát. Perturbált szögkorrelációs mérőberendezésével számos gerjesztett magállapot mágneses nyomatékát sikerült eredeti módon megmérnie úgy, hogy a perturbációt nem költséges elektromágnesek segítségével, hanem a ferromágneses ötvözetekben az atommagok helyén fellépő belső (hiperfinom) mágneses terek kihasználásával. “Belső mágneses terek" című cikkében [8] ezeknek a tereknek az eredetét, tulajdonságait, mérési lehetőségeit foglalja össze. Ezt a cikket, mely jól jelzi korábbi, tisztán magfizikai érdeklődésének módosulását a magfizikai módszerek más, egyelőre még többnyire szilárdtesfizikai, vagy ahogy manapság neveznénk, anyagtudományi alkalmazásai felé, gyors egymásutánban követi két, a víz tulajdonságaival foglalkozó írás. Az 1970-es év júliusi számában megjelent “Az anomális víz" című cikke a tudományos életben akkoriban meglehetős hullámokat kavaró, a víz bizonyos körülmények között tapasztalható különleges viselkedéséről szóló felfedezésekről tudósít [9]. A sok probléma megoldására reményt kínáló jelenség később ugyan tévedésnek bizonyult, melynek lehetőségére a semmilyen újtól el nem zárkozó Keszthelyi Lajos a természettudós óvatosságával maga is utalt cikke zárómondatában, de ez az az írás, melyben a korábbi magfizikus már olyan mondatot is leír, mint például "... a sejtvíz mozgása sokkal lassúbb, mint a normális víz mozgása, a fehérje molekulák kvázi »megfogják« a körülöttük levő vizet". Már kitűzetett az irány a fizikától a biofizikáig! Az egy hónappal később megjelent “Mit tudhatunk meg a jégről magfizikai módszerekkel" [10] című cikkben azt a nagy érdeklődést kiváltott felfedezésüket tárgyalja, miszerint vasperklorát erősen lefagyasztott vizes oldatatban a fokozatos felmelegítés során -100 °C környékén a Mössbauer-effektus teljesen eltűnik, majd tovább melegítve az oldatot, újra megjelenik, de már más vonaltávolsággal. A perturbált szögkorrelációs és magmágneses rezonancia mérések együttes eredményei alátámasztották azt az elképzelést, hogy a próbatest szerepét betöltő ionok (Fe, Cd, Eu, Ta stb.) körül egy kölcsönhatási szféra alakul ki, amely lefagyasztáskor elkülönül a kristályos szerkezetű jégtől. A sejtfolyadékkal, illetve a fehérje oldatokkal való analógia itt is szóba kerül. Ugyanebben a számban egy rövid levelet is olvashatunk Keszthelyi Lajostól, aki aggódva hívja fel a figyelmet a Fizikai Társulat korábban oly sikeres és látogatott hétfői klubestjei iránt érdeklődés rohamos csökkenésére [11]. A minden új gondolat, eredmény iránt fogékony Keszthelyi Lajosnak különösen fájhatott a rendezvény haldoklása, hiszen korábban évekig a "lelke" volt ezeknek a rendezvényeknek, és azokat akkoriban látogatták is! 1972-ben a Fizikai Szemle egy egész számot szentelt a KFKI-ban akkor éppen 20 éve folyó magfizikai kutatások méltatásának és ebből az alkalomból a “klasszikus magfizika" még egyszer utoljára írásra késztette Keszthelyi Lajost “Perturbált szögkorrelációk és szögeloszlások mérése" címmel [12]. Ez a cikk lényegében a gerjesztett magállapotok mágneses nyomatékának mérési lehetőségeiről és az akkoriban már nagyszámú adat szisztematikus áttekintéséről szól, részletesebben is tárgyalva néhány olyan érdekes példát, melyet Keszthelyi Lajos és munkatársai publikáltak. Mivel a Szerkesztőbizottság fontosnak tartotta, hogy az ünneplő számban is jelenjék meg írás a Vélemény rovatban, “Ünneprontás?" címmel Keszthelyi Lajos tömören összefoglalta azokat a gondolatait, melyek bizonyára alapvetően hozzájárultak ahhoz, hogy a magyar kísérleti magfizika eredményekben gazdag, meghatározó szaktekintélyeként, kutatási irányt váltson.

Ezután a magfizikusi búcsú dolgozat és a vihart kiváltó vélemény után három évvel érdekes módon ismét éppen a "Vélemény" rovatban jelentkezik újra írással Keszthelyi Lajos. A beszélgetési formát választó "Fizika és Biológia" című írás ízelítőt ad azokból a vitákból, melyet a biológia felségterületeire “betörni" kívánó fizikusként biológus munkatársaival folytatott az “tudományos átállás" első éveiben [14]. De újabb tudományos szakcikkre sem kell sokáig várnia a Szemlét olvasónak, a következő évben jelenik meg “A napenergia hasznosítás problémái" című dolgozata [15]. Ennek az írásnak, melyben a nem biológiai, a biológiai és a bioanalóg napenergia hasznosító rendszerek sajátosságait és lehetőségeit elemzi Keszthelyi Lajos, külön érdekessége, hogy a “KFKI, Budapest" munkahely mellett itt szerepel először az “SZBK, Biofizikai Intézet, Szeged" megjelölés is. Ezután évekig nem találkozunk nevével a Szemlében, mígnem 1986-ban megjelenik “A biomolekulák aszimmetriájának eredete" című írása [16]. A téma nem véletlen választás eredménye, hiszen Keszthelyi Lajos az eltelt időben elismert szaktekintélye lett annak a nemzetközi kutatókörnek, mely azt az izgalmas problémakört kutatja, hogy vajon mi lehet az oka annak, hogy az élő anyagot a Földön az a sajátos tulajdonság jellemzi, hogy az optikailag aktív molekulapárok közül mindig csak az egyik - aminosavakban a balra, cukrokban a jobbra forgató - változat fordul elő. Négy év múlva Keszthelyi Lajos már vérbeli biofizikusként jelentkezik “A proton transzlokáció mechanizmusa bakteriorodopszinban" című írásával [17]. Ebből a dolgozatból, mely egyébként a szerző akadémiai székfoglalójának szerkesztett változata, az olvasó Keszthelyi Lajos új “játékszerével", a Halobaktérium halobium sejtmembránjában található bakteriorodopszinnal ismerkedhet meg, és azokkal a teljesen új mérési eljárásokkal és elgondolásokkal, melyekkel Keszthelyi Lajos és munkatársai az MTA SZBK Biofizikai Intézetében a bakteriorodopszin protonpumpája működésének megértéséhez nagymértékben hozzájárultak. Ekkor Keszthelyi Lajos már több, mint 15 éve igazgatója az intézetnek, sőt egy éve már főigazgatója magának a Szegedi Biológiai Központnak. A Fizikai Szemlében sajnos nincs nyoma annak, hogy mielőtt teljesen a biofizikának kötelezte volna el magát, Keszthelyi Lajos a Mössbauer-spektroszkópia után az ion-visszaszórásos spektrometriát (RBS) is meghonosította Magyarországon, kigondolt egy nagyon érzékeny ionnyaláb-analitikai módszert a felületi oxigén-tartalom vizsgálatára, egy másikat a fehérjetartalomra vonatkoztatott elemösszetétel meghatározására!

De nemcsak Keszthelyi Lajos hódított a biofizikában, a magyar biofizikusok is befogadták, amit ékesen bizonyít, hogy 1990-ben elnökévé választotta a korábban többnyire inkább orvos előképzettségű vezetéssel működő Magyar Biofizikai Társaság. Ebbéli minőségében első dolga volt, hogy kérje a Társaság elnökségének egyetértését abban, hogy az MBFT legyen a Fizikai Szemle egyik társult kiadója. A sikerről “Biofizika a Fizikai Szemlében" című híradásban tájékoztatta a Szemle olvasóit [18], és kifejezte reményét, hogy a jövőben megjelenő biofizikai cikkek és a Magyar Biofizikai Társaság életére vonatkozó információk tovább gazdagítják a folyóiratot. De munkatársainak, kollégáinak írásra buzdítsa mellett újabb cikkek írásával közvetlenül is tett ennek érdekében, A Magyar Tudományos Akadémia 1999-ben tudományos üléssel tisztelgett Békésy Györgynek, születése 100 évfordulója alkalmából. Az egyik előadást Keszthelyi Lajos tartotta “Békésy György, a fizikus" címmel, melynek rövid írásos változta a Fizikai Szemlében is megjelent [19]. Cikkét az alábbi mondatokkal zárta:

"Végül tekintsük át, hogy mit tanulhatunk Békésytől:

Aki valamennyire is ismeri Keszthelyi Lajos munkásságát, kutatói habitusát, megállapíthatja, hogy jó tanulónak bizonyult! Látó szemmel azt is észrevette, hogy a szegedi Dóm tér történelmi nagyjainknak emléket állító árkádjainak csavart oszlopai milyen jól szemléltethetik az úgynevezett királis aszimmetriát. Így azután az ötvenedik évfolyamához érő Fizikai Szemle azon számának címlapját, melyben “A biológiai homokiralitás" című, Szabóné Nagy Andreával közösen írt cikke 2000 tavaszán megjelent, a tér két ellentétesen csavarodó oszlopának fényképe díszíti [20].

Az új évezredben eddig csak egy szomorú alkalom késztette írásra, melyben mesterét és szeretve tisztelt barátját, Simonyi Károly professzort búcsúztatta [21]. Bízunk abban, hogy hamarosan ismét tudományos cikkben hívja fel a Fizikai Szemle olvasóinak figyelmét a biofizika izgalmas, új eredményeire. Ebben a reményben köszöntsük Keszthelyi Lajost 75. születésnapja alkalmából, kívánva Neki jó egészséget és további tudományos sikereket!

1. FARAGÓ PÉTER, KESZTHELYI LAJOS: A Cserenkov-féle sugárzás - Fizikai Szemle 1 (1951) 7-7.2
2. KESZTHELYI LAJOS: Szcintillációs számláló antracénnel - Fizikai Szemle 2 (1952) 93-96
3. KESZTHELYI LAJOS: Szcintillációs számlálók - Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1964
4. KESZTHELYI LAJOS: A 30 éves Compton-effektus - Fizikai Szemle 4 (1954) 46-51
5. KESZTHELYI LAJOS: Az elemek periódusos rendszere - Fizikai Szemle 5 (1955) 40-50
6. KESZTHELYI LAJOS: Atomok és atomi részecskék - Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1959
7. KESZTHELYI LAJOS: A szabad neutrinó kísérleti kimutatása - Fizikai Szemle 11 (1961) 47
8. KESZTHELYI LAJOS: Belső mágneses terek - Fizikai Szemle 18 (1968) l-4.
9. KESZTHELYI LAJOS: Az anomális víz - Fizikai Szemle 20 (1970) 193-196
10. KESZTHELYI LAJOS: Mit tudhatunk meg a jégről magfizikai módszerekkel - Fizikai Szemle 20 (1970) 242-244
11. KESZTHELYI LAJOS: Levél - Fizikai Szemle 20 (1970) 256
12. KESZTHELYI LAJOS: Perturbált szögkorrelációk és szögeloszlások mérése - Fizikai Szemle 22 (1972) 274-277
13. KESZTHELYI LAJOS: Ünneprontás? (Magfízika) - Fizikai Szemle 22 (1972) 288
14. KESZTHELYI LAJOS: Fizika és biológia - Fizikai Szemle 25 (1975) 238
15. KESZTHELYI LAJOS: A napenergia hasznosítás problémái - Fizikai Szemle 26 (1976) 281-286
16. KESZTHELYI LAJOS: A biomolekulák aszimmetriájának eredete - Fizikai Szemle 36 (1986) 73
17. KESZTHELYI LAJOS: A proton transzlokácíó mechanizmusa bakteriorodopszinban - Fizikai Szemle, 40 (1990) 5-10
18. KESZTHELYI LAJOS: Biofizika a Fizikai Szemlében - Fizikai Szemle 41 (1991) 33
19. KESZTHELYI LAJOS: Békésy György, a fizikus - Fizikai Szemle 49 (1999) 367
20. KESZTHELYI LAJOS, SZABÓNÉ NAGY ANDREA: A biológiai homokiralitás -Fizikai Szemle 50 (2000) 73
21. KESZTHELYI LAJOS: Simonyi Károly, 1916-2001 - Fizikai Szemle 51 (2001) 322-323