Elhunyt Hasenfratz Péter fizikus, az MTA külső tagja

Hasenfratz Péter (1946-2016)

A magyar elméleti részecskefizika az 1970-es és 1980-as évek fordulóján hirtelen a világ élvonalába ugrott. A magyar kutatók az egyik legreménytelenebbül nehéznek tartott területen, az erős kölcsönhatások elmélete megoldási módszereinek fejlesztésében számos áttörést hozó eredményt értek el. Ennek nyomán világszerte emlegetni kezdték a budapesti iskolát. Az Egyesült Államoktól Németországon át Svájcig vezető egyetemek versengtek professzori állásajánlataikkal az iskola kiemelkedő tagjainak megnyeréséért.

E csoporton belül is kiemelkedik Hasenfratz Péternek, a Berni Egyetem Einstein Elméleti Fizikai Centruma nyugalmazott professzorának 70. életévében, 2016. április 9-én a Bern közeli Wohlenben lezárult pályája.

Az Eötvös Loránd Tudományegyetemen végezte fizikusi tanulmányait, gyakornokként a Központi Fizikai Kutatóintézet munkatársa lett. Képességét a mély gondolati konstrukciók szigorú matematikai formába öntött megvalósítására először 1976-ban az Utrechti Egyetemen bizonyította. Gerard t’Hooft kutatócsoportjában töltött vendégkutatói éve során a későbbi Nobel-díjassal közös kutatásban bizonyították, hogy lehetséges Fermi-statisztikájú kötött állapotok létrejötte a nem abeli mértékelméletek mágneses monopólusaiból és a hozzájuk kapcsolódó Bose-statisztikájú térkvantumokból. Hazatérve több éven át egyik vezéralakja volt az erősen kölcsönható részecskék ún. Budapest-zsák modelljét fejlesztő csoportnak. Kuti Gyulával (jelenleg a Kaliforniai Egyetem elméletirészecskefizika-professzora, San Diego, USA) írott összefoglaló tanulmányuk mindmáig bibliája e modellcsalád alkalmazóinak.

A fenomenologikus megközelítéssel elégedetlen fiatal kutató a kvantummezők dinamikájának közelítésektől mentes megoldási módszerét keresve talált rá az 1980-as évek legelején az úgynevezett rácstérelméleti tárgyalásra, amellyel pályája végleg összekötődött, és amellyel legnagyobb sikereit érte el. A Kenneth G. Wilson által felvázolt megoldási stratégia a téridő átmeneti diszkretizálásával, úgynevezett téridőrácson értelmezte az erős kölcsönhatás elméleti modelljét, a kvantum-kromodinamikát.

A diszkrét rendszer számítógépes megoldásából az elemi részek valódi, a folytonos téridőben megfigyelhető tulajdonságainak kiolvasását a téridőrács elemi távolságának nullához tartásával lehet megkísérelni. Hasenfratz Péter Anna húgának (ma a Coloradói Egyetem elméletifizika-professzora, Boulder, USA) tűzte ki feladatul a rácsközelítés és a hagyományos tárgyalás paraméterei közötti kapcsolat kiszámítását, amiből az egyik legnagyobb szakmai visszhangú fizikus-diplomamunka született 1981-ben. Ez egybeesett Péter meghívásával a CERN Elméleti Osztályára, ahol nemcsak a legmagasabb szinten művelte tudományát (egyik munkatársa volt Kunszt Zoltán, akkor az MTA KFKI munkatársa, később a zürichi ETH professzora), de 1983-ban megszervezte a rácstérelméleti irányzat első világkonferenciáját is, amelyet azóta évente megrendeznek.

Eredményeinek hatására még ebben az évben első magyarként a CERN ötéves Staff Member státust ajánlott fel számára (ilyen felkérést azóta is csak egyetlen magyar állampolgár kapott). Őt magát is meglepte, hogy alig egy év múlva a Berni Egyetem professzori állásra hívta meg. 1984-ben ennek elfogadására hivatalos engedélyt kapni lehetetlennek tűnt (az 1982-ben a hamburgi DESY-hez távozott másik magyar rácstérelméleti szakértőt, Montvay Istvánt távollétében még börtönbüntetésre ítélték). Hasenfratz Péter négy gyerekkel nehezen tudott hazai tudományos munkatársi fizetéséből megélni, ám nem kívánt szüleitől és barátaitól sem elszakadni. Érdekében kiálltak a KFKI vezetői és az elméleti részecskefizika legnagyobb hazai tekintélye, Marx György is. Marx cikket jelentetett meg „Magyar kapta meg Einstein egykori katedráját” címmel, miközben mozgósította informális politikai kapcsolatait. Így Hasenfratz Péter legális engedéllyel telepedhetett le Bernben, igaz még évekig szerepelt fizetés nélküli szabadságon lévő munkatársként a KFKI-ban. Az első elméleti fizikus lehetett, aki magyar útlevéllel szabadon mozoghatott Bern és Budapest között. Magyar állampolgárságát mindvégig megtartotta, a nyári szabadságát kivétel nélkül Magyarországon töltötte.

Berni éveiben a rácstérelméletek megoldási stratégiája megalkotásának egyik központi alakja lett. A szuper-számítógépes megoldási eljárásokra jellemző többszerzős együttműködésektől távolságot tartva, függetlenül dolgozott néhány diákkal és első számú munkatársával, Niedermayer Ferenccel (ELTE). Az 1990-es években alkotta meg a „tökéletes rácselmélet” stratégiáját, amellyel szisztematikusan csökkenthetővé vált a számítások diszkretizálásból származó hibája. Ez az óriási szellemi erőfeszítéssel készült alkotás egyelőre alulmaradt az egyszerű diszkretizálások „nyers erőn” alapuló megoldásánál használt számítógépek teljesítménynövekedésével folytatott versenyfutásban, de részleteiben kidolgozva készen áll egy későbbi időszakban történő alkalmazásra.

Mindeközben számtalan konkrét feladat nagy eredetiségű megoldásával is utat mutatott. A véges barionsűrűségű közeg számítógépes jellemzésére, a kvantumterek topologikus tulajdonságainak feltérképezésére, az úgynevezett királis elméletek diszkretizálására kutatási irányzatokat megalapozó, maradandó munkákat közölt. Munkáinak jelentős hatása volt rokon szakterületeken, például az alacsony hőmérsékletű mágnesezett anyagok gerjesztéseinek elméleti vizsgálatában. Számtalan nemzetközi kurzuson tartott előadással, több összefoglaló tanulmánnyal adott motiváló bevezetést fiatal szakembereknek a kvantumtérelmélet művelésébe.

A Magyar Tudományos Akadémia 2001-ben választotta külső tagjának. Számos alkalommal tartott szemináriumi előadásokat és intenzív előadás-sorozatot is Budapesten. Hasenfratz Péter munkássága Magyarországon is hatott. Az ELTE világszínvonalú rácstérelméleti kutatásai az ő munkáinak eredményeit is őrzik, az ő kutatási eszményeit viszik tovább.