Neumann János - Az elektronikus számítógép megalkotója

A huszadik század legzseniálisabb tudósa, a hihetetlenül sokoldalú tehetséggel megáldott Margittai Neumann János 1903. december 28-án született Budapesten. A Fasori Evangélikus Gimnáziumba járt, amely nemcsak Magyarország, hanem a világ egyik legjobb iskolája volt. Matematikai tehetségére a gimnázium nagy hírű matematikatanára, Rátz László figyelt fel és meggyőzte az apát, hogy gyermeke rendkívüli tehetsége miatt nem volna értelme, ha a matematikát a szokványos úton tanulná. Amikor a Neumann család barátja, a nemzetközi tekintélyű Fejér Lipót,a budapesti tudományegyetem matematika professzora értesült a fiú tehetségéről és arról maga is meggyőződött, megszervezte számára az arra leghivatottabbak támogatását. Először Szegő Gábort, a később világhírűvé vált matematikust kérték fel, hogy foglalkozzon a fiatal tehetséggel, ami heti egy-két órás - teázással egybekötött - beszélgetésből és problémafelvetésből állott. Ez utóbbiakat János egy-két héten belül meg is oldotta. Szegő Berlinbe távozása után a helyét Fekete Mihály matematikus vette át.

Amikor leérettségizett, Neumann már ismert matematikus volt. 1921-ben beiratkozott a budapesti tudományegyetem matematika-fizika szakára. Ezzel párhuzamosan a berlini egyetemre is beiratkozott, ahová Fejér Lipót ajánlására vették fel. Az ajánlásban Fejér ezt írta Neumannról: " ... olyan átütő tehetséggel rendelkezik, hogy mi magyar matematikusok akik ismerjük - feltételezzük, hogy hamarosan a matematika jelentős kutatójává válik". A berlini egyetemen Neumann az 1923. évi nyári szemeszter végéig hallgatta azokat az előadásokat, amelyeket a maga számára hasznosnak vélt. Amikor hazalátogatott, mindig meghallgatta Fejér Lipót előadásait is a tudományegyetemen.

1923 téli szemeszterében már a zürichi műegyetemnek a hallgatója. Itt szerezte meg a vegyészmérnöki oklevelet 1926 októberében. Közben már márciusban a budapesti tudományegyetemen megvédte doktori szigorlatát, melynek főtárgya a matematika, két melléktantárgya pedig a kísérleti fizika és a kémia volt. A vizsgák minősítése alapján "summa cum laude" osztályzattal doktorrá avatják.

Már 1925-ben Neumannak olyan híre van a matematikusok körében, hogy David Hilbert meghívja Göttingába egy előadás megtartására. A megjelent és nyomtatásban lévő tudományos dolgozatai alapján Neumann a berlini egyetemhez folyamodik magántanári habilitációért. Kérelmét 1927 novemberében a bizottság, melyben három Nobel-díjas is volt (Planck, von Laue és Nernst) egyhangúlag elfogadta, és ezzel a berlini egyetem történetében legfiatalabb tanárként habilitálták. Az eseményről a magyar sajtó is megemlékezik. Az Újság c. napilap többek között a következőket írta: " ... A különböző külföldi egyetemeken és tudományos intézetekben szinte mindenütt dolgoznak magyarok, akiket alapos felkészültségükért, akadályt nem ismerő buzgóságukért sokra becsülnek. A külföldön arrivált magyar tudósok sorába most be kell iktatni a huszonnégy éves Neumann János dr.-t, akit decemberben avattak a berlini egyetemen a matematikai tudományok magántanárává ... Neumann János kinevezésével a magyar tudományosságot érte diadal."

Neumannt 1930-ban meghívják az USA-ba, Princeton város egyetemére. A következő három évben egy szemesztert Princetonban tanított, a második félévet pedig Göttingában, Hamburgban vagy Cambridgeben töltötte. Ekkor mindig hazalátogatott és részt vett a tudományegyetem legendás Ortvay-kollokviumain.

Amikor 1933-ban Princetonban megalakult az Institute for Advanced Study, Neumann Jánost az a megtiszteltetés érte, hogy meghívták az intézetbe, ahol magas fizetéssel csak a kutatómunkának szentelhette minden idejét, tehát mentesítették az oktatás alól. Az intézet, melyben Albert Einstein és Wigner Jenő is dolgozott, igen hamar világhírűvé vált.
1934-ben Neumann Jánost Ortvay Rudolf, a budapesti tudományegyetem elméleti fizikai tanszéke vezetője és Fejér Lipót a Magyar Tudományos Akadémia levelező tagságára ajánlják. Bár a megválasztásra nem kerül sor, valószínűleg fiatal kora miatt, ő a jelölés tényét is nagy kitüntetésnek érezte.

A második világháború idején Neumann János is bekapcsolódott a haditechnikai kutatásokba. Los Alamosban részt vett az első atombomba megépítésével kapcsolatos titkos munkálatokban. Foglalkozott továbbá ballisztikai problémákkal és a robbanásoknál, ill. hidrodinamikai folyamatoknál keletkező lökéshullámokkal. És ezek tanulmányozásakor jutott olyan bonyolult matematikai összefüggésekhez, amelyek klasszikus módszerekkel nem voltak megoldhatók. Ez keltette fel érdeklődését a nagy sebességű elektronikus számítások lehetősége iránt. 1944-től intenzíven részt vett és kiemelkedő érdemeket szerzett az első számítógép, az ENIAC (Electronic Numericallntegrator and Calculator) logikai tervezésében és fejlesztésében. Ezt a számítógépet, amely 1946-ban készült el és a mai számítógépekhez viszonyítva iszonyú lassan, de akkor szinte hihetetlen gyorsan végezte el a műveleteket, ballisztikus számításokra használtak.

A katonai vezetés Neumann Jánost és Hermann H. Goldsteint bízta meg azoknak az elvi problémáknak a tanulmányozásával, amelyek a numerikus számítások elektronikus eszközökkel való elvégzésénél fölmerültek. Eredményeiket 1947-ben a következőkben foglalták össze. Szükség van memóriaegységre (az ENIAC-nak még nem volt), amely mind a számokat, mind pedig az utasításokat tárolni tudja. Szükség van vezérlőegységre, amely az utasításokat interpretálni tudja. Szükség van egy aritmetikai egységre, amely bináris rendszerű összeadásra, kivonásra, szorzásra és osztásra alkalmas (az ENIAC még tízes számrendszerben dolgozott). Szükség van egy kimenő-bemenő egységre. Ebben a négy pontban benne foglaltatnak mindazok a követelmények, amelyek a mai elektronikus számítógépekre jellemzők.

Mielőtt az elektronikus számítógép megalkotásával kezdett volna foglalkozni, Neumann János már számos tudományterületen maradandót alkotott. Csak címszavakban felsorolva, a megjelent tudományos dolgozataiban a következő témakörökkel foglalkozott: halmazelmélet és algebra, valós függvények, mértékelmélet, topológia és folytonos csoportok elmélete, hálóelmélet és folytonos geometriák elmélete, az analízis különböző problémái, numerikus analízis, a matematika közgazdasági alkalmazásai, meteorológiai számítások Monte-Carlo-módszere, az automaták elmélete, nukleáris energia, a kvantummechanika matematikai kérdései. Az ő nevéhez kapcsolódik a játékelmélet megalkotása, melyet Harsányi János közgazdasági problémák megoldására alkalmazott, amiért 1994-ben Nobel-díjjal tüntették ki.

Neumann János utolsó munkája egy előadássorozat volt, amely nyomtatásban "A számológép és az agy" címen posthumus jelent meg 1959-ben (magyarul 1972-ben). Általános vélemény szerint ez a mű korunk tudományának egyik klasszikus remekműként ható dokumentuma.

Wigner Jenő 1963-ban a stockholmi Nobel-díjas beszédében többek között a következőket mondta: "...Az a kortársam, akitől legtöbbet - ténylegesen mérhetetlen sokat - tanultam, Neumann János volt." 1974-ben egy interjúban Wignert megkérdezték, hogy mivel magyarázza a magyarok rendkívüli sikereit, amire ő a következőket felelte: "Sok magyar kényszerült arra, hogy emigráljon. Az emigráció pedig sok esetben ösztönző. Idegen országban valamivel ki kell tűnni. Neumann Jancsi más eset, ő zseni volt, a legfényesebb elme, akit csak ismertem. Főleg a matematika kötötte le figyelmét, de dolgozott az elméleti fizikában, közgazdaságtanban is. A történelem sok részét úgy ismerte, mint egy hivatásos történész. Jól beszélt magyarul, németül, angolul, franciául, olaszul, érthetően olvasott latinul és görögül."

Neumann Jánost számos tudományos akadémia és társaság választotta tagjának, ill. díszdoktorának. Kitüntetései között szerepel az Einstein-érem, a Fermi-díj és a Szabadságérdemrend. 1954-ben az USA elnöke az Atomenergia Bizottság tagjává nevezte ki.
Kétszer nősült. A Kövesi Mariettával 1930-ban kötött első házasságából született egyetlen gyermeke, Marina. A házasság felbomlása után 1930-ban Budapestre látogatva vette feleségül Dán Klárát, aki élete végéig hű társa maradt.

A tudomány különböző részterületein elért eredményei alapján Neumann János a legkiválóbbak sorában is kiemelkedik. Széles körű alkotótevékenységének rákbetegség vetett véget. 1957. február 8-án Washingtonban hunyt el. A Holdon egy kráter őrzi a nevét.