Fényi Gyula élete és munkássága 

Szentpáli Áron Zsolt
Széchenyi István Gimnázium, Sopron


 

Közvetve szinte minden földi jelenség a Napnak köszönheti a létét. Az élet csak azért alakulhatott ki bolygónkon, mert a Nap hosszú ideje többé-kevésbé változatlan mennyiségű energiát sugároz a Földre. Többek között ezért is tanulmányozta és tanulmányozza kutatók, tudósok sokasága a Napot, a rajta és a benne lejátszódó jelenségeket az ókortól napjainkig. 

Magyarországon is fontos szerepe volt a történelem során a csillagászatnak, asztrológiának, hiszen királyaink udvarában mindig volt asztrológus. Az első komolyabb csillagászati számításokat tartalmazó kódex feltehetőleg a XII. századból származik. Már a XIV. században folytak komolyabb csillagászati kutatások hazánkban. 1466-ban Vitéz János csillagdát alapított Nagyváradon, Galeotto Marzio pedig könyvet írt a heliosztatikus-epiciklusos világképről. Ilyen kezdeti misztikus megfogalmazásokból született meg nálunk a csillagászat tudománya. 

A csillagászat történetében a Nap kutatása a XVII. század első felében került előtérbe. Galileo Galilei, Johannes Fabricius és Christoph Scheiner nevéhez fűződik a kutatás, melynek jelentősége a napfoltok felfedezése, viselkedésük vizsgálata volt. Elméleti elképzeléseiket is vázolták. A XVIII. század komoly fejlődést hozott a hazai csillagászat számára, hiszen ekkor alapították az első csillagvizsgálókat. A reformátusok Debrecenben és Sárospatakon, a jezsuiták pedig Kolozsvárott létesítettek obszervatóriumot. 

A XIX. század végén és a XX. század elején ismét előtérbe került a Nap kutatása, ezt követően alakul ki fő vonalakban a Nap és a csillagok felépítésének és működésének képe. Mindez ma már az általános természettudományi műveltség része. Ekkoriban elsősorban a napfoltgyakoriság periodicitásával, a naptevékenységgel, a meteorológiával és a mágneses jelenségek összefüggéseinek kutatásával foglalkoztak. A színképelemzés segítségével adatokat nyerhettek az égitestek kémiai összetételéről is, amelyre a leginkább alkalmas égitest a Nap volt, mely önmagán túlmutató mintául szolgált. 

A hazai csillagászatban is fontos szerepet kapott a napkutatás, kiemelkedő szaktekintélyeink és egyéniségeink meghatározó szerepet játszottak a csillagászati kutatásokban. Konkoly Thege Miklós nevéhez fűződik a modern szakcsillagászat kezdete. 1871-től foglalkozott napfoltok, bolygók, meteorok, üstökösök és kisbolygók kutatásával. 1878-ban Haynald Lajos bíboros alapítványt hozott létre, melynek célja egy csillagvizsgáló alapítása volt. Ez végül a jezsuiták kalocsai Érseki Gimnáziumában kapott helyet. Ennek szervezésében szerepe volt Konkoly Thegének is. Az obszervatórium egyik legkiemelkedőbb igazgatója és szaktekintélye Fényi Gyula volt. 

Fényi Gyula életútja 

Fényi Gyula 1845. január 9-én született Sopronban, eredeti neve Finck István volt. A sikeres érettségi vizsga után szerzetesi pályára lépett, a jezsuita rend magyarországi központjában, Nagyszombaton kezdte meg renden belüli próbaidejét. Ekkor 19 éves volt. A jezsuita rendre mindenekelőtt a racionalitás, a célratörés és a belső fegyelem volt a jellemző. Tanító rend volt, jól képzett tanári gárdával működtették iskoláikat. A rendnek egyik fő célkitűzése az újoncok magas szintű képzése volt három területen: a teológia, a bölcsészettudományok és a természettudományok terén. Azonban főként filológiai műveltségre kellett szert tenni. 

Fényit 1877-ben pappá szentelték. 1878-tól Kalocsán tevékenykedett a Haynald Obszervatóriumban. Először asszisztensként dolgozott, majd három évig Pozsonyban tanított, ezután visszakerült Kalocsára, ahol a - Haynald Lajos bíboros érsek által alapított - csillagvizsgáló első igazgatója, Karl Braun asszisztense lett.

1885-ben nevezték ki az obszervatórium igazgatójának, ezután a tudományos élet látványosan fellendül Kalocsán. Amikor átvette az obszervatórium igazgatását, még nem volt csillagászati képzettsége, ennek ellenére, folytatni kívánta előde kutatásait. Angelo Secchi (a csillagászati spektroszkópia úttörője) és Karl Braun tevékenységének hatására műszereket kezdtek vásárolni a kalocsai obszervatóriumba. 

Fényi úgy határozott, hogy a napkutatással, napfizikával, ezen belül a napfoltokkal és a protuberanciák megfigyelésével fog foglalkozni. (A protuberanciák a Nap fotoszférájában létrejövő gázkitörések.) Tudatosan és rendszeresen kezdte el észleléseit. 1885 és 1913 között minden arra alkalmas derült napon végzett megfigyeléseket. 1913-ig volt igazgatója az obszervatóriumnak, nemzetközileg elismert, megbecsült kutató volt. 
Számos tudományos társaság választotta tagjává, csillagászati lapok közölték publikációit, 71 éves korában a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagja lett. Nemzetközi elismerését bizonyítja, hogy a Hold déli oldalán krátert neveztek el róla 1971-ben. Ez szakmai körökben egyenértékű egy "kis Nobel-díjjal".  Fényi jezsuita csillagász volt, mégis szovjet kutatók javasolták, hogy a Hold egyik hegyét róla nevezzék el. 

Egészségének megromlása miatt 1913-ban kérte felmentését az obszervatórium vezetése alól, de megfigyeléseit 1917-ig folytatta. Később már csak az adatok feldolgozásával foglalkozott. 1927. december 21-én hunyt el. 

A Haynald Obszervatórium  alapítása 

A kalocsai obszervatórium alapítása Haynald Lajos nevéhez fűződik, aki sokoldalú tudós volt, elsősorban a botanika terén tevékenykedett, de foglalkozott csillagászattal is. Kiemelkedő szerepe volt a kalocsai gimnázium fejlesztésében is. Ő rendelte az első csillagászati távcsövet, amelyet először saját kedvtelésére használt, később adományozta csak a gimnáziumnak. Megfelelő keretet talált a távcső és a csillagda befogadására, ekkor fogalmazódott meg benne egy komolyabb obszervatórium felállítása. Segítséget kapott Konkoly Thege Miklóstól, a „magán csillagász úr”-tól, aki tanácsaival és a kivitelezésben is segédkezett. Az obszervatórium létrehozásának célja az ifjúság csillagászati érdeklődésének felkeltése és a csillagászat színvonalas oktatása volt. Az obszervatórium 1878-ban készült el. Ebben Trefort Ágoston, az akkori kultuszminiszter is segített. 

Amikor Fényi átvette a csillagda igazgatóságát, a műszerek és a kutatási feltételek adottak voltak. Az obszervatórium műszerei a korabeli tudományos elvárásnak megfelelőek voltak; tartalmazott például egy hét hüvelykes és egy négy hüvelykes refraktort (ez utóbbit oktatási, demonstrációs célokra használták), kronográfot, kronométert, másodpercszámlálót, prizmakört, különböző spektroszkópokat, üstököskeresőt, mikrométereket, kollimátort és távcsőre szerelhető fényképező kamerát. Az obszervatóriumban található volt továbbá passzázstávcső, valamint az égitestekről jövő sugárzás mérésére szolgáló, precíziós ampermérővel ellátott Angström-féle pyrheliométer. 
Az obszervatórium fénykora Fényi Gyula igazgatósága alatt volt. Amikor Fényi átvette az igazgatóságot, az intézmény fő tevékenységi köre a Nap kutatása volt. A rendelkezésre álló eszközök korszerűsége ennek tökéletes háttért adott. Viszont nem születhettek volna meg ilyen szintű eredmények Fényi nélkül, aki a rendelkezésére álló lehetőségeket maximálisan kihasználta. 

Fényi Gyula tevékenysége a Haynald Obszervatóriumban 

Fényi 1885 és 1913 között az obszervatórium igazgatójaként dolgozott, noha eredeti elképzelése az volt, hogy hittérítő tanár lesz. Tudományos pályafutása mindvégig a Nap vizsgálatához kötődött. A napkutatásban szerepet játszott az intézmény felszereltsége és a jezsuita tradíció. Fényi a következőképpen nyilatkozott erről: "Midőn most a Nap vizsgálását tűztük ki fő feladatunkul, egyszersmind a rendtársaink által kijelölt hagyományos úton haladtunk, mivel egyrészt Scheiner jezsuita atya volt az első csillagász, aki a napkorongot tudományos kutatás alá vetette, másrészt napjainkban Secchi jezsuita atya az első helyet foglalja el klasszikus munkáival és tudományos kutatásaival e téren." 

Nagyon hamar tudatosult benne, hogy a Nap megfigyelésével nyert ismeretek akkor lesznek hasznosíthatók, ha a lehető leghiánytalanabbak és a legpontosabbak. Összesen 24 665 protuberanciát észlelt 4929 megfigyelési napon. Ez a protuberanciákra vonatkozó leghosszabb észlelési sorozat, melyet az észlelő egyazon műszerrel és ugyanazon módon végzett. Megfigyeléseinek minősége egyedülálló. Észlelései a Nap peremén érzékelhető protuberanciák eloszlásának és gyakoriságának vizsgálásához a legértékesebb, legpontosabb anyagot szolgáltatták. 

A megfigyelések regisztrálásán kívül le is írta a jelenségeket, lejegyezte a pozíciók koordinátáit, számszerű adatokat rögzített, s le is rajzolta a jelenségeket. Különös figyelmet szentelt a protuberanciák alakjának, szerkezetének, időbeli lefolyásának. Megmutatta, hogy e jelenségek szerkezete finom, összetett, ennek azért volt jelentősége, mert korábban csak kiemelkedésnek tekintették. Megfigyelései során több módszertani újítást vezetett be. Ilyen volt, hogy tudatosan rögzítette a 30 szögmásodpercnél kisebb változásokat. Ennek az a jelentősége, hogy korábban csak az ennél nagyobb megemelkedést tekintették protuberanciának. Újítása nyomán megismerhettük a Nap kromoszférájának kisebb egyenlőtlenségeit. Használt továbbá spektroszkópra szerelt mikrométert, törekedett minden lehetséges esetben a teljes napkorong megörökítésére, így rögzítette a kromoszférából kiemelkedő valamennyi jelenséget. Nemcsak az alaki változásokra összpontosított, hanem figyelembe vett a napkorongon történő bárminemű mozgást. Bár Fényi elődje, Braun kidolgozott eljárásokat a napjelenségek fényképezésére, ezek – részben a szükséges anyagiak hiánya miatt – nem tudták alkalmazni. Hiányzott az a megfelelő szerkezet, amely 1/1000 másodperces expozícióra lett volna alkalmas. Így az észleléseket projekciós úton, rajzolással rögzítették. Ezt a módszert használta Fényi is. Rajzai olyan pontosak, hogy ha a mai technikával készült fényképekkel vetjük össze, akkor szinte ugyanolyan precízeknek mutatkoznak, ezért még ma is használják azokat. Rajzait a Debreceni Napfizikai Obszervatóriumban őrzik, ahol a Konkoly Thege Miklós által készített napfoltrajzok is találhatók. 
Fényi ezen kívül napfolt-színképelemzést is végzett. Fontos felfedezéseket tett ezen a téren is a sugár irányú mozgások és a gáztörvények tanulmányozásával. Nevéhez fűződik az első használható színkép elkészítése egy napfáklyáról, de a meteorológia számára fontos feljegyzéseket is készített, és az üstökösök kutatásával is foglalkozott. Elsősorban megfigyelő tevékenysége jelentős, de mindenképpen említésre méltó elméleti munkássága is. 

Elméleti tevékenységének egyik legnagyobb jelentősége, hogy a Nap felszínén zajló jelenségeket egymással összefüggésben vizsgálta, ezeket a Nap tevékenységeként értelmezte. Fontos összefüggésekre bukkant a napfoltok, a napfáklyák és a protuberanciák között. Következtetései a mai kutatások szerint is helyesek. Feltételezte, hogy a Nap ibolyántúli sugárzása és a napfoltok periódusa között kapcsolat van. Ennek következménye, hogy foltmaximum idején a naplégkör legfelső rétegének hőmérséklete magasabb lehet, mint minimumkor. Tevékenysége kiterjedt a földmágnesesség és a naptevékenység közötti kapcsolat vizsgálatára is. Arra a következtetésre jutott, hogy a protuberanciák és a földmágnesesség között nincs közvetlen kapcsolat, de a napkitörések következtében erős földmágneses háborgások keletkeznek. A protuberanciákat megpróbálta a Nap anyagát mozgató fizikai erőkkel megmagyarázni. Elemezve természetüket, a protuberanciákat fizikai anyagmozgással összefüggő jelenségeknek tekintette, amelyek hidrogénből álló valóságos anyagfelhők, a naplégkör alacsonyabb rétegeiből a magasabb rétegekbe emelkedve. 

A protuberanciáknak két típusa ismert. Az egyik a nyugodt protuberancia, amely a Nap peremén figyelhető meg, alakját kevésbé változtatja, ez viszonylag tartós. A másik fajta a robbanásos (eruptív) protuberancia. Ritkábban keletkezik, jóval dinamikusabb, alakja változik, gyorsuló sebességgel áramlik a napfelszín felől a naplégkör külső rétegei felé, ott szétoszlik, majd eltűnik. Fényi ez utóbbi típust vizsgálta nagyobb érdeklődéssel. Figyelemmel kísérte kibontakozásukat, változásuk sebességét, ez alapján fogalmazódott meg a Fényi-féle törvény: a Napon a gravitáció mellett egy ezzel ellentétesen ható erő is működik, e két erőhatás összjátékának eredményeként protuberanciák keletkeznek. 
Fényi helyes következtetésre jutott a protuberanciák anyagi összetételét illetően, és bár néhány dologban tévedett, hasznosnak ítélhető kutatása. Egyik tévedése például az volt, hogy a protuberanciákat létrehozó és azok alakját formáló anyagmozgásokat termodinamikailag próbálta megérteni, ezek azonban mágneses eredetűek. 

A protuberanciákat legkönnyebben a Nap peremén lehet észrevenni, bár néhány a fotoszférában is látszik. Fényi nevéhez fűződik e jelenségek leghosszabb (harmincegy évig tartó) homogén észlelési sorozata. A protuberanciák vizsgálata Secchitől ered, ezt folytatta Fényi. 1875-ben Secchi osztályozta először a protuberanciákat, külön csoportba sorolva a nyugvó és az aktív protuberanciákat. Később Fényi méréseinek felhasználásával Pettit osztályozta a protuberanciákat. Pettit első fontos dolgozatában, ami a protuberanciák mozgási törvényszerűségeit tárgyalja, a vizsgálat alá vett felszálló protuberanciák egyharmada Fényi észleléseiből származik.
Fényinek sikerült szélsőségesen nagy protuberanciákat is megfigyelnie. A protuberanciák általában 100?200 ezer km magasak, de Fényi megfigyelhetett 500 ezer km magasakat is. Foglalkozott azzal is, hogy a protuberanciák a napciklus során hogyan helyezkednek el, és hogyan vándorolnak. Vizsgálatainak eredményei tézisekben foglalhatók össze. A napfoltok és a protuberanciák közös eredetűek, viszont megjelenésük és vándorlásuk nincs összefüggésben egymással. Naptevékenységi minimum idején a protuberanciák az egyenlítőn a legkevésbé gyakoriak, a legnagyobb valószínűséggel pedig az északi és déli 50. szélességi övnél alakulnak ki. A naptevékenység maximuma idején, illetve kevéssel előtte a Nap pólusai körül a leggyakoribbak. A maximum után eltűnnek, csak évek múlva bukkannak fel ismét. A napkorona alakváltozása és a protuberanciák gyakoriságának változásai között szigorú kapcsolat figyelhető meg. 

A protuberanciák vizsgálata ma is központi feladat. A Fényi által felismert mozgási törvényszerűségek sokban segítik a kutatást, ezeket ma is vizsgálják, s újabb felfedezéseket fogalmaztak meg velük kapcsolatban. A jelenlegi feltételezések szerint a kelet-nyugat irányú gázáramlások felelősek a keletkezésekért. Fényi a gáz vándorlásával is foglalkozott, arra a következtetésre jutva, hogy a protuberanciák légüres térben mozognak. Eredményeiről folyamatosan tudósított a Magyar Tudományos Akadémián. Munkájáról magyarul szakemberek széles körének számolt be. Fényi a hosszú, rendszeres megfigyelések miatt nem hagyta el Kalocsát, noha számtalan más ajánlatot is kapott. Kutatásaival a Napon lejátszódó események fizikájára igyekezett következtetni. A napjelenségekre vonatkozó elképzeléseit az 1896-ban kiadott "Über einen neuen Gesischtspunkt und neue Erklärungen der Erscheinungen auf der Sonne" című munkájában foglalta össze, emiatt ezt tartják legfontosabb művének. Kutatásai kiterjedtek a kromoszféra struktúrájára is. 

A tudomány két személyiségtípust igényel. A hangyaszorgalmú megfigyelőt, aki a magánéletét is feláldozva, konok elszántsággal gyűjti az adatokat tudománya területén, nem fedez fel nagy összefüggéseket, szerényen a háttérben marad, de ő szolgáltatja a tengernyi alapanyagot a másik tudóstípusnak: a rendszerezőnek, felfedezőnek. Fényi Gyula az előbbi típus megtestesítője. 

Fényi emlékezete

Fényi Gyula emlékét mind szűkebb hazájában, mind szerte a világon tisztelettel ápolják. Kalocsán mellszobrot állítottak tiszteletére, Miskolcon gimnázium őrzi a nevét. Kalocsán utcát is elneveztek róla, Sopronban pedig szülőházának falát emléktábla díszíti, melynek felirata a következő:

"Ebben a házban látta meg 
                             a napvilágot, 
Melynek világhírű kutatója lett."

Munkáira manapság is hivatkoznak, ez a lehető legnagyobb elismerés, amit kutató kaphat. Tehát teljes joggal írja róla Marik Miklós: "Fényi Gyula pályája ékesen bizonyítja, hogy a téma megfontolt megválasztásával, kellő szorgalommal és körültekintéssel kis műszerekkel is lehet élvonalbeli kutatásokat végezni." 

Az írás szerzője diákpályázatunk Csillagászati kategóriájában I. díjat kapott.
 

Irodalom

Bartha Lajos: Fényi Gyula emlékezete, 1845-1927. Budapest, Magyar Csillagászati Egyesület, 1995.
Biró Bertalan: A Nap-kutató Fényi Gyula. Pannonhalma, Pray Rendtörténetíró Munkaközösség, 1942.
Császár Zoltán: Scientia unit in fide. A tudomány egyesít a hitben. Fényi Gyula S.J. életéről és munkásságáról. Előadás az Űrkutatás Világnapja alkalmából rendezett program keretében 2000. október 6-án.
Marik Miklós: Fényi Gyula. In: Haynald bíboros emlékezete, pp. 39?42.
Mojzes Imre: A kalocsai Haynald Obszervatórium története. Budapest, MTA Csillagászati Kutató Intézete, 1986.
Szabó Gábor: A fizika és a csillagászat nagyjai. Budapest, Révai Digitális Kiadó, 2006.
Székely László: A Nap magyar kutatója: Fényi Gyula és a jezsuita természettudomány. Budapest, MTA Filozófiai Intézete, 1999.
Székely László: Konkoly Thege Miklós és Fényi Gyula: a magyar csillagászat újjászületése a 19. század végén. 2004.
 


Természet Világa, 139. évfolyam, 7. szám, 2008. július
http://www.termeszetvilaga.hu/ 
http://www.chemonet.hu/TermVil/