A magyar származású Nobel-díjasok, Szentgyörgyi Albert, Wigner Jenő, Hevesy György, Gábor Dénes, Oláh György és mások mellett Bay Zoltán neve talán kevéssé cseng ismerősen, pedig a 120 éve született magyar fizikus a 20. századi természet- és mérnöki tudományok legnagyobbjai közé tartozik. Nem véletlen, hogy világszerte őt tartják a modern asztrofizika egyik új tudományága, a rádiócsillagászat atyjának, hiszen az 1946. február 2-án végrehajtott világhíres magyar Hold-radar kísérletével ő teremtette meg ennek az alapjait, de Bay Zoltán nevéhez fűződik a fotoelektron-sokszorozó, valamint a fénysebességre alapozott méterdefiníció megalkotása is.
„A Holdat ott láttam elsétálni a torony mögött, s azt kérdeztem a felnőttektől: Ha felmásznék a toronyra, meg tudnám-é tapogatni a Holdat?"
(Bay Zoltán)
Egy zseniális fiatalember, aki harmincévesen professzori címet kapott
Bay Zoltán 1900. július 24.-én egy gyulavári református lelkészcsalád sarjaként látta meg a napvilágot. Gyermekkorában sokat betegeskedett, és amikor elkapta a kor rettegett gyermekbetegségét, a torokgyíkot, az orvosok is lemondtak az életéről.
Már kisdiák korában kitűnt kiváló matematikai problémamegoldó képességével,
de nem csak a természettudományok érdekelték, a művészetekért is rajongott.
Középiskolai évei alatt a debreceni Református Gimnáziumban kötött barátságot Szabó Lőrinccel és Gulyás Pállal, de ugyancsak itt ismerkedett meg a 20. századi magyar irodalom olyan óriásaival, mint Illyés Gyula, Zilahy Lajos, vagy Németh László.
Sokáig nem tudta eldönteni, hogy a természet vagy társadalomtudományokat válassza-e élethívatásául, végül a Pázmány Péter Tudományegyetemen matematika-fizika szakon szerzett diplomát.
Kiváló képességeinek köszönhette, hogy
friss diplomásként meghívták az egyetem elméleti fizikai tanszékére tanársegédnek.
A doktori disszertációját – amit az átlátszó közegek magnetopotikájának molekuláris elméletéről írt – kitüntetéssel védte meg. Ezután négy évet Berlinben töltött a német Fizikai-Műszaki Intézet ösztöndíjasaként.
Az 1920-as évek végén Berlinben olyan közegben kutathatott, amit a 20. századi elméleti fizika legnagyobb alakjai, Max Planck, Albert Einstein és Erwin Schrödinger neve fémjelzett.
Mindössze harminc éves volt, amikor addigi kiváló eredményei elismeréseként professzori kinevezést kapott
a Szegedi Egyetem Elméleti Fizika Tanszékére. A Szegedi Egyetemen kötött életre szóló barátságot az 1937-ben orvosi Nobel-díjjal kitüntetett Szentgyörgyi Alberttel.
Számos világszabadalom, és az első hazai atomfizikai tanszék fűződik a nevéhez
Bay Zoltán azonban nemcsak elméleti szakembernek volt kiváló. Mérnöki és feltalálói vénájának köszönhette, hogy Aschner Lipót, az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. első embere meghívta a gyár laboratóriumának igazgatói állására.
Bay Zoltán ezért 1936-tól az Egyesült Izzóban illetve a Budapesti Műszaki Egyetemen folytatta tovább a kutatómunkáját.
Az Egyesült Izzót (később: Tungsram) világhírű vállalattá felvirágoztató Aschner Lipót abban is támogatta laboratóriumvezetőjét, hogy a gyári fejlesztéseken kívül tovább folytathassa az elektronsokszorozóhoz kapcsolódó kísérleteit, valamint a magyar Hold-radar kísérlet előkészítését.
Bay Zoltán volt az első a tudománytörténetben, aki az atomszámláláshoz a másodlagos elektronsokszorozás elvét alkalmazta.
Bay az általa konstruált számláló berendezést folyékony hidrogénnel hűtötte le, aminek köszönhetően három nagyságrenddel lehetett megnövelni a részecskeszámlálás sebességét.
Ma is ez az alapja minden gyors atomszámlálási módszernek.
Az Egyesült Izzóban végzett sikeres fejlesztőmunkája számos világszabadalomban öltött testet,
így többek között a fénycsövek és elektroncsövek, a rádiókészülékek áramköreinek kifejlesztése, a deciméteres hullámhosszú rádiótechnika, valamint a nagyfeszültségű gázcsövek területén.
Ő volt az, aki 1938-ban - Aschner támogatásával - a Budapesti Műszaki Egyetemen létrehozta Magyarország első atomfizikai tanszékét. A Magyar Tudományos Akadémia Bay Zoltánt 1937-ben a levelező tagjai közé választotta.
Megmentette zsidó kollégáit, a nyilasok letartóztatták
A második világháború éveiben az Egyesült Izzóból hadiüzem lett.
Magyarország 1944. március 19-i német megszállása után az Egyesült Izzó zsidónak minősített munkatársait elhurcolták.
Bay Zoltán erélyes fellépésére azonban 13 zsidó származású kollégája mentesítést kapott
a megszálló náci hatóságoktól, mivel Bay nélkülözhetetlennek minősítette a szaktudásukat a német radarprogramhoz gyártott adócsövek előállításában.
Az 1944. október 16-i nyilas hatalomátvétel után leállították a gyár működését, a berendezéseket pedig leszerelték, és Németországba szállították.
A náciellenes érzelmű magyar tudós, régi szegedi barátja, Szentgyörgyi Albert Nobel-díjas professzor révén részt vett a földalatti ellenállási mozgalomban.
Szentgyörgyi kérésére vállalta egy titkos rádióadó megépítését,
aminek segítségével az ekkor már illegalitásba kényszerült Szentgyörgyi Albert az angolszász szövetségesek olaszországi főhadiszállásával szerette volna felvenni a kapcsolatot, de erre már nem kerülhetett sor, mert Bay Zoltánt a nyilasok letartóztatták, és a Margit-körúti fegyházba csukták.
De mivel nem tudtak rábizonyítani semmit, ezért rövid raboskodás után kénytelenek voltak szabadon engedni a tudóst. Bay Zoltán a második világháború után, 1946 decemberében az ellenállásban vállalt szerepéért Szentgyörgyi Alberttel együtt megkapta a Szabadság Érdemrend ezüst fokozatát.
A nulláról kezdett hozzá Hold-radar kísérlete folytatásához
1945 nyarán az országot megszálló Vörös Hadsereg alakulatai leszerelték az Egyesült Izzó megmaradt berendezéseit, és jóvátétel címén a Szovjetunióba szállították.
Bay Zoltán így szinte a nulláról kezdett hozzá a gyár újjászervezéséhez,
és nemcsak hogy sikerült ismét elindítania az izzólámpagyártást, hanem úgy felfuttatta a termelést, hogy a hazai igényeken kívül jelentős exportbevételre is szert tett a gyár.
Az üzem működőképességének helyreállítása mellett pedig ismét hozzáfogott a háború miatt félbeszakadt Hold-radar kísérletei folytatásához.
Még 1944 márciusában Simonyi Károllyal együtt elvégezte azokat az alapvető számításokat,
amivel a Holdra sugárzott és az égitestről visszaverődő radarjel erősségét határozták meg.
A számítások szerint a Holdról visszaverődő radarjel a kibocsátott jelnek mindössze a 10−16 szorosa. A kísérlettel kapcsolatos számos probléma közül tehát
mindenekelőtt azt kellett technikailag megoldani, hogy e rendkívül gyenge jelet kilehessen szűrni a légköri zajból,
és hogy meghatározott ideig lehessen fogni. Azt is kiszámították, hogy a kibocsátott jel 2,5 másodperc alatt teszi meg az oda-vissza utat a földi állomás és a Hold között.
Ezért elhatározták, hogy három másodpercenként fogják kiadni az impulzusokat. 1945 nyarán először egy háborús radarral kezdték el a kísérleteket, de ez nem bizonyult megfelelő eszköznek,
mert a közel 400 ezer kilométerről visszaverődő jel olyan gyenge volt, hogy foghatatlanná vált a háttérzajban.
Mivel a kulcskérdésnek számító jel-zaj viszony lényeges megváltoztatásának nem voltak meg a feltételei, a problémát Bay ötletére, az úgynevezett jelösszegzéssel sikerült megoldani.
Bay és munkatársai egy olyan készüléket szerkesztettek, ami 30 %-os káliumhidroxid oldatot tartalmazott, és amelynek a csatlakozóját az impulzusadó kapcsolta rá a vett jelre. A coulométernek nevezett szerkezetben az oldatból kivált hidrogén mennyisége minden egyes beérkezett impulzustól növekedett,
ez pedig a kísérlet végén megmérhetővé vált.
A Hold „megradarozására" szánt ötven perces időtartam alatt 1000 impulzust kellett észlelnie a készüléknek.
A világhírű magyar, aki megérintette a Holdat
A történelmi nap 1946. február 2-án virradt fel. A Hold radarhullámokkal való elérési kísérletében Bay Zoltán mellett még mások, így többek között Id. Simonyi Károly, Pócza Jenő, Bodó Zalán, Csiki Jenő, és Tary László is részt vettek. A kísérlet befejezése után a coulométerben 4 %-al több hidrogén fejlődött, mint amit a zavarjelek produkáltak volna,
ezzel pedig tudományosan is bebizonyosodott, hogy a magyar tudósoknak sikerült a radarhullámokkal megérinteni a Holdat.
Bay Zoltán és tudóstársai sikere világszerte nagy visszhangot váltott ki; ezzel a magyar kísérlettel megszületett a modern rádiócsillagászat.
Bay Zoltán és kollégái e világraszóló sikerüket ráadásul nem egészen egy évvel a második világháború után, egy lerombolt és kifosztott országban, mindenféle anyagi szponzoráció nélkül érték el.
Az először csak lopakodó, majd 1948 után nyílttá váló kommunista diktatúra elől Bay Zoltán az Egyesült Államokba emigrált.
A Rákosi-diktatúra mint „disszidenst" megfosztotta a magyar állampolgárságától
és tudományos akadémiai tagságától. Amerikában tárt karokkal fogadták a híres magyar tudóst, akinek a George Washington Egyetemen ajánlottak fel professzori katedrát.
Biofizikai témákban együtt dolgozott régi barátjával, Szentgyörgyi Alberttel, a másik világhíres hazánkfiával, Neumann Jánossal pedig az elektronikus számítógép tökéletesítésén dolgozott. Bay Zoltán először 1973-ban látogatott haza Magyarországra.
1989-ben a rendszerváltás hónapjaiban visszakapta akadémiai tagságát, és magyar állampolgárságát is.
Bay Zoltán, „az első magyar, aki megérintette a Holdat", 1992 október 4-én halt meg Washingtonban, 92 éves korában.