Találmányai, kutatási eredményei:


Az elektronsokszorozó

Bay Zoltán állandóan kutatott az ionizációnál gyorsabb folyamatok után, hogy megnövelhesse az atomszámlálók sebességét. S az a zseniális ötlete támadt, hogy a másodlagos elektronsokszorozás új utakat nyithat a gyors atomszámlálásban. 1937-ben Budapestre érkezett V. K. Zworikin, az Amerikai Rádiótársaság kutatója, õ már tervezett egy, az erõsítõtechnikában használatos elektronsokszorozót, Bay tervét pesszimistán fogadta. Szerinte az óriási elektronikus háttérzaj miatt Bay soha nem érhet célhoz. Bay és csapata azonban nem adta fel a reményt.

Bay úttörõ jellegû kísérletében elõször alkalmazta a másodlagos elektronsokszorozás elvét az atomszámlálásban: az elõkészített számláló-berendezést a folyékony nitrogén hõmérsékletére hûtötte le: a zaj szinte teljesen megszûnt. A másodlagos elektronsokszorozás révén a részecskeszámlálás sebességét három nagyságrenddel meg lehetett növelni. Így Bay törekvései a nagysebességû koincidencia-kísérletek terén valóra váltak. Ma ez képezi alapját minden, a gyors atomszámlálásban alkalmazott eljárásnak.

Az új módszer nemzetközi elismerésének ékes bizonyítéka, hogy Bay dr. két, az elektronsokszorozás elvén alapuló számlálóját Washingtonban az Energiaügyi Hivatal és a Nemzeti Múzeum együttmûködésével létrejött „Atomrombolók 50 év” címû kiállításán központi helyen állították ki.

Bay Zoltán sokirányú kutatási tevékenységét bizonyítja, hogy késõbb, a washingtoni években együtt dolgozott Neumann Jánossal.

Bay az elektronikus számítógép mûködésének tökéletesítésére kifejlesztett egy flip-flop-szervo áramkört, amely az elektronsokszorozó alkalmazásával másodpercenként százmillió mûvelet elvégzésére volt képes. Ez hatalmas elõrelépés volt az akkor ismert percenkénti egymillió mûvelethez képest. Neumann 1957-ben bekövetkezett korai halála megakadályozta õket a projekt befejezésében.

Elektronsokszorozó (Cikk)

Elektronsokszorozó (Definíció)

A holdradar-kísérlet

Bay Zoltán a mikrohullámú technika megismerése, a radar kifejlesztése után rájött arra, hogy az új technikával ki lehetne jutni az ûrbe, a mikrohullámú jelek segítségével el lehetne érni a Holdat. A kutatás közben sok-sok nehézség merült föl, de ezek nem tántorították el céljától.

Elgondolásának lényege a jelek ismétlésébõl és a gyenge visszhangok összegezésébõl állt. Csapatával - 10 tudós és 30 mûszaki szakember - úttörõje lett a Holddal való kapcsolatteremtésnek.

1942-ben a magyar kormány felkérésére a Bay-csoport kifejlesztette a honvédségi radart: nagy területek ellenõrzésére, közeledõ ellenséges légierõ korai észlelésére szolgált ez a radarrendszer.

Bay Zoltán 1944. március elején felvetette, hogy radar segítségével kapcsolatba lehetne lépni a Holddal. A kísérleteket a Tungsram laboratóriumában végezték, amelyet késõbb a légitámadások miatt Budapestrõl Nógrádverõcére telepítettek. A kísérletek többször félbeszakadtak, majd végleg abbamaradtak Budapest ostroma miatt. A teljesen új berendezés megépítését 1946 januárjára fejezték be. Az elsõ sikeres kísérletet 1946. február 6-án hajtották végre.

Valamivel korábban, 1946. január 10-én Belmarban, az Egyesült Államok jól felszerelt radarállomása - John H. DeWitt tábornok irányításával - a Holdról visszaverõdõ radarjelek észlelésérõl számolt be. Az amerikai és magyar kísérletek összehasonlítását Vajda Pál és John A. White publikálta, melyben arról számoltak be, hogy Belmarban az adó- és vevõfrekvencia kristályvezérlésû volt. Baynak nem volt kristályvezérlésû adója.

Tudományos körökben ma világszerte egyetértenek abban, hogy az Egyesült Államok hadseregének radarállomása és a magyar tudós, Bay Zoltán egymástól függetlenül észlelt radarvisszhangokat a Holdról és ezzel vette kezdetét a radarcsillagászat.

A diákévek, a berlini és szegedi évek, valamint a Tungsram laboratóriumban és a budapesti tudományegyetem Atomfizikai Tanszékén eltöltött évek után, 1945 májusában a Magyar Tudományos Akadémia rendes tagjává választják, majd a Magyar Tudományos Akadémia Matematikai és Természettudományi Osztályának alelnöki tisztét is betöltötte, megelégelte a kommunista rendszer egyre gyakoribbá váló zaklatásait és követte jó barátja, Szent-Györgyi Albert példáját, 1948-ban emigrált az Amerikai Egyesült Államokba. A George Washington Egyetem professzoraként folytatta kísérleteit.

Holdradar-kísérlet képekben

A Holdradar-kísérket leírása



A fénysebességen alapuló méterszabvány


1955-ben igazolta, hogy a Compton-szórásnál (a röntgensugarak szóródása az atomok külsõ elektronjain) az energia és lendület megmaradása néhány százmilliárdnyi (!) pontossággal teljesül. Még ebben az évben kinevezték az USA Nemzetközi Szabványügyi Hivatalának osztályvezetõjévé. Bay Zoltán itt javasolja elõször, hogy a szekundum alapállandó mellé a méter definícióját a vákuumban mért fénysebesség adja meg. Ezzel kapcsolatban 1965-ben hivatalos jelentést terjesztett be. Ahhoz azonban, hogy ezt a szándékát sikerrel valósíthassa meg, szüksége volt a fénysebesség igen nagy pontosságú ismeretére is. Bay Zoltán és munkatársa, J. A. White további kísérleteket végeztek a fénysebesség frekvenciafüggésére. Eredményüket a philadelphiai Franklin Intézet 1980-ban - a mindössze harmadik alkalommal kiosztott - Boyden-díjjal jutalmazta.

Bay Zoltán 1972-ben nyugdíjba vonult a Nemzetközi Szabványügyi Hivatalból. Folytatta azonban kutatásait a fénysebesség mérésével és az egységesített idõ-hosszúság mértékrendszerrel kapcsolatban. Tudósokkal vitatkozott, közleményeiben annak a szilárd meggyõzõdésének adott hangot, hogy a "fénysebesség adott értéke alapján egységesített idõ-hosszúság mértékrendszer lesz a jövõ rendszere". Nyugdíjba vonulása után bebizonyította, hogy a fény sebessége szinte független a fény színétõl (frekvenciájától). A fénysebesség állandósága alapvetõ feltétele az új, egységes mértékrendszer bevezetésének is.

A méter definíciója a történelem folyamán többször változott. 1790-ben a francia forradalom kormánya megbízta a Francia Tudományos Akadémiát, készítsen javaslatot az egyetlen és megváltozhatatlan mérték- és súlyrendszer bevezetésére. Az Akadémia alapelve akkor az volt, hogy az alapegységeket a természetbõl kell venni, a sark és az egyenlítõ távolságának tízmilliomod része legyen az 1 méter alapegység. A meghatározás 7 évi fáradságos munka után sikerült Mechain és Delambre tudósoknak. A Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság el is készítette platinából az õsmétert, "minden idõkre minden nemzetnek" 34 példányban. A 14. sorszámú etalont Magyarország kapta. (Az etalonok 1020 mm hosszú kivitelûek.)

Ezt követõen számtalan kísérlet történt a méter minél pontosabb meghatározására. A méter jelenleg használt definícióját a magyar Bay Zoltán professzor javaslatára vezették be, amely idõmérésre vezeti vissza a hosszúság meghatározását.

A "fényre szabott méter" mértékegységének a meghatározását a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság 1983-ban fogadta el, Bay Zoltán kutatásainak eredményeként.

Eszerint a hosszúság egységes alapegység: annak az útnak a hosszúsága, amit a fény vákuumban 1/299 792 458 másodperc idõ alatt tesz meg.

A fényre szabott méter