Megépítik Einstein és Szilárd Leó hűtőgépét

Einstein és Szilárd közös találmányai közé tartozik például egy hűtőszekrény, amelyet most német mérnökök és fizikusok megpróbálnak újra megépíteni – erre jó alkalmat ad, hogy idén ünneplik a tudósok az Einstein-évet. A megvalósítás azonban sok akadályba ütközik, ugyanis Einstein, mint a svájci (berni) szabadalmi hivatal egykori munkatársa, tudta, hogyan kell megvédeni találmányait attól, hogy ellopják az ötleteit, s nehezen értelmezhető leírásokat nyújtott be szabadalomként.

Einstein és Szilárd

További nehézség, hogy a híres tudós egyáltalán nem akarta, hogy nevét olyan köznapi dolgokkal kapcsolják össze, mint egy hűtőgép. Minderről Wolfgang Engels, az Oldenburgi Egyetem fizikatörténeti tanára nyilatkozott a Spiegel Online német internetes újságnak. Engels tagja annak a kutatócsoportnak, amely most megpróbálja rekonstruálni a nagy fizikus hétköznapi találmányát. Persze a tekintélyes magazin internetes kiadása megfeledkezik arról, hogy Einstein nem egyedül találta ki a frizsider szerkezetét. Társa és segítője volt ebben a magyar Szilárd Leó, akit a Horthy-rendszer idején üldöztek el Magyarországról, s aki később majd Einsteinnel együtt a nácik elől menekül az Egyesült Államokba. (Szilárd állandóan bepakolva tartott két bőröndöt, ugyanis két országból is kalandos körülmények között kellett kiszöknie, Németországot például egy nappal a határok lezárása előtt, a zsidók számára tiltott határátlépés elrendelése előtt hagyta el.)

Einstein és Szilárd később Amerikában is együttműködtek: a német tudós Szilárd hatására írta meg korszakalkotó levelét, amelyben Roosevelt amerikai elnököt az atombomba megalkotására ösztökélte. Kevesebben szokták megemlíteni, hogy Szilárd és Einstein még egy levelet írtak az elnöknek, csak akkor már arra figyelmeztettek, hogy ne vessék be polgári lakosság ellen a pusztító bombát, hiszen akkor már az USA és szövetségesei megnyerték a háborút. Ez a második levél azonban már nem zavarta Trumant, az új elnököt, hogy Hirosimára és Nagaszakira ledobja a bombát.

A frizsider

Visszatérve a hűtőszekrényre: Einstein 1926-ban, egy újsághír nyomán látott hozzá Szilárddal együtt a frizsider tervezéséhez. Az újsághír szörnyű volt: egy család megfulladt az otthoni jégszekrényből kiáramló kéndioxid miatt. Éppen ezért a korábbiaktól eltérő módszeren alapuló frizsider megépítéséhez kezdtek hozzá a tudósok. Találmányuk működési elvét, illetve részleteit azonban nagyon nehéz rekonstruálni, mert Einstein eltüntette a szabadalmi hivatalból a regiszterek egy részét. (Mint említettük: félt attól, hogy ellopják az ötletét.)

Einstein és Szilárd 1926-ban adták be a találmányi hivatalba szabadalmukat, és két évvel később a hamburgi Citogel cég be is mutatta a lipcsei műszaki vásáron a készülék első terveit. Más források szerint prototípus is készült belőle, s később a híres AEG konszern is megvásárolta a licenc-jogokat, és ez a vállalat is épített egy példányt.

A freon miatt elsikkadt Einsteinék találmánya

Ugyanakkor később elsikkadt a találmány, mert mások bevezették a freon gáz használatát, s ez akkor nem tűnt mérgező anyagnak. Utóbb kiderült, hogy talán jobb lett volna Einstein és Szilárd találmányát tovább tökéletesíteni, mert a freon nagyban hozzájárult a Földet körülvevő ózonpajzs megritkulásához.

Az oldenburgi tudósok most próbálják kitalálni, hogyan is működhetett (volna) a berendezés. A szabadalmi leírások egyébként olyan zavarosak voltak, hogy tisztán azok alapján nem építhettek volna működő berendezést – magyarázta Wolfgang Engels. Mindez több hónapos aprólékos kutatás és „barkácsolás” nyomán derült ki.

Einstein hűtőgépe a többi frizsideréhez hasonló elven alapul: etanollal, alkohollal működött a szerkezet, és ha ezt a folyadékot magas koncentrációban, alacsony nyomáson forráspontig juttatva elpárologtatják, akkor a párolgáshoz a környezetétől hőt von el az etanol, vagyis „hideg lesz” körülötte. Ezzel a módszerrel az oldenburgiak mínusz húsz fokot is elértek már – dicsekedett Engels, aki a kísérletek első fázisának lezárulása után nyilatkozott.

Most már tehát valósággal is elkezdődhet a hűtőgép megépítése, hiszen az elméleti és műszaki hátteret sikerült tisztázniuk a részben a saját intuíciójukra hagyatkozó oldenburgi mérnököknek és fizikusoknak.

Problémák a technikai kivitelezésnél

Persze még komoly fejtörést okoz a mai szakembereknek, hogy miként oldják meg egy vízsugár-pumpa és egy megfelelő abszorbeáló eszköz alkalmazását. A pumpa a gőzölgő alkoholt lenne hivatott elvezetni, az abszorbeálónak pedig a gáz alakban létező anyagokat kellene kivonnia a folyadék(ok)ból. Einstein hűtőszekrénye ugyanis nem alkot zárt rendszert, vagyis folyamatos utánpótlásra szorul a működéséhez. (Csaknem olyan, mintha egy benzinmotor lenne, amelyre mindig rá kell tölteni, hogy működhessen.) A szabadalmi leírás szerint a hűtőszekrény naponta egy liter tiszta alkoholt fogyasztana, vízből pedig ennek többszörösét igényelné.

Most, hogy már a tudósok az alapvető tényezőket tisztázták, megteremtették annak feltételeit, hogy az Oldenburgi Egyetem mechanikai műhelye, illetve az asztalosok is munkához lássanak: immár ugyanis elkészítik a 1, 5 méter magas „szekrényt” vagyis a hűtőgép burkolatát, illetve részegységeit. Einstein találmányának furcsasága, hogy mindehhez betont is fel kell használniuk: talán a spórolás, az olcsó anyagok miatt Einstein ugyanis betonból tervezte a burkolatot. Mindennek következtében a hűtőgép 400 kilót nyom majd, ha elkészül. A mai mérnökök nem értik, hogy Szilárd és Einstein miért alkalmaztak betont, ugyanis ennek az anyagnak még rendkívül rosszak a hőszigetelési tulajdonságai is!

Hatvanezer euróba került a projekt

A hűtőgép összeszerelése, megépítése 60 ezer euróba kerül. A munkához a pénzt a Max Planck Tudománytörténeti Intézet adta. Az első újragyártott Einstein-frizsidert május 12-én állítják ki Németországban, ahol az Einstein-év egyik fő attrakciója lehet belőle.

Bár a hűtőszekrény tulajdonságai aligha tették volna lehetővé széleskörű elterjedését – az etanol- és vízutántöltésről, illetve a beton alkalmazása miatti súlyfeleslegről van szó –, Einstein és Szilárd találmánya mégsem volt felesleges. Kettőjük munkája ugyanis végül nem a háztartásokban jutott szerephez, hanem az atomiparban. Szilárd Leó ugyanis Berlinben Einsteinnel együtt nyújtott be egy hűtőfolyadékok áramoltatására alkalmas mágneses szivattyúról szóló szabadalmat. Ebben nincsenek könnyen meghibásodó alkatrészek (dugattyúk, forgórészek), ezért az atomreaktorok hűtőrendszerében ma is ezen az elven működő szivattyúkat használnak. Mindez talán összefügghet azzal is, hogy korábban a két tudós sokat dolgozott a „normál” hűtőszekrényen.