Apja, Lőwy Károly Várpalotán született egy szegény iparos családban. Jogi tanulmányait ösztöndíjasként végezte el Bécsben. Ügyvédként aztán már kevésbé kellett szűkölködnie, földbirtokot vett Tekerespusztán, s irodát nyitott Székesfehérváron. 1915-ben a városi ügyvédi kamara elnökévé választották, e tisztségnek 23 évig volt birtokosa.
Édesanyja, Hahn Adél, a megkülönböztetett figyelmet érdemlő zongorista gyakori fellépője volt jótékony célú rendezvényeknek.
Az egybekelésüket 1886. VI. 29-én tartó pár házasságát 1893. II. 2-án koronázta meg először gyermekáldás. Kornél még az Oskola utca 11. szám alatti házban eszmélkedett a világra, ám a gyorsan gyarapodó család átköltözött a Megyeház tér 4. épületébe. A mai Szent István tér 4-ben működő Fejér Megyei Levéltár falán az 1991. V. 17-én felavatott emléktábla hívja fel a járókelők figyelmét arra, hogy: „Ebben a házban töltötte ifjúságának éveit 1893-tól 1911-ig Lánczos Kornél, a matematika és fizika kiváló művelője, a kvantummechanika és a relativitáselmélet világszerte ismert tudósa.” (Egykori szülőházát az Oskola utcában bombatalálat érte a II. világháborúban.)
1906. VII. 26-án kelt az a minisztériumi közrendelet, mely hozzájárult kk. Lőwy Kornél, Andor, Anna, György és Gizella nevének Lánczosra történő változtatásához.
Középiskolai tanulmányait a gyakorta betegeskedő Kornél a Ciszterci Főgimnáziumban végezte, Say Gézával egy osztályba járt. 1910-ben a „jelesen érett” bejegyzés került neve után az Eredmény rubrikába.
Következő év szeptemberétől a budapesti Királyi Magyar Tudományegyetem Bölcsészettudományi Karán folytatta tanulmányait fizika, matematika és filozófia tárgykörökben. A kísérleti fizikában Eötvös Loránd óráin mélyedhetett el, matematikából Fejér Lipót előadásait hallgatta. A Műegyetemre is átjárt az elméleti fizikát oktató Zempléni Győző előadásaira. S bár a fizika ezen ága már ekkor is jobban vonzotta, 1916-tól 1920-ig a Műegyetemen a kísérleti fizikus Tangl Károly tanársegédeként működött, laboratóriumi kísérleteket vezetett vegyészmérnök hallgatóknak.
1919-ben jutott el A Maxwell-féle éteregyenletek függvénytani vonatkozásai c. doktori disszertációjával egy olyan pontig, hogy azt elismert szakemberek elé tárja. De mivel Zempléni Győző 1916-ban elesett az olasz fronton, a tervezett szöveget általa nagyra becsült német professzoroknak, köztük Albert Einsteinnek is elküldte. Ő eredeti gondolatként üdvözölte Lánczos bizonyítási eljárását, melynek segítségével kimutatta, a négydimenziós relativisztikus tér tulajdonságai tükröződnek a Maxwell-egyenletekben. Az ifjú fizikus szakmai magára maradottságát enyhítette a Sommerfeld-tanítvány Ortvay Rudolf hazaérkezése, aki a szegedi Elméleti Fizikai Intézet professzori székét foglalta el. Kornél 1921-ben nála védte meg doktori disszertációját.
A hazai változékony és tartalmatlan politikai, gazdasági és szakmai viszonyok arra sarkallták, hogy Németországban nézzen stabilabb és számára kielégítőbb szellemi foglalkozás után. 1920-ban belépett a Német Fizikai Társulatba, melynek 1922 és ’24 között jegyzője is volt. Ezzel párhuzamosan, 1921 szeptemberétől 1924-ig Franz Himstedt professzor tanársegédeként működött közre Freiburgban. Itt Einstein relativitáselméletét kutatta, 8 dolgozatot is publikált a hozzá kapcsolódó problémákat érintve. Az anyag felületi eloszlásáról írt elméletét például Werner Israel kozmológus fejlesztette később tovább, a ’80-as években e módszer alkalmazásáról cikkeztek a szaklapok.
1924-től Frankfurt am Mainban, a Johann Wolfgang Goethe Egyetemen Erwin Madelung asszisztenseként mélyítette tovább tudását, kiváló matematikai ismeretekre tett szert a tudós mellett.
Max Planck 1900-ban vezette be a kvantumhipotézis fogalmát. Az elméleti fizikusok körében az új elmélet két fő irányba vált el egymástól. Lánczos azok közé tartozott, akik a hatáselvet és a kvantumeffektusokat a tér struktúrájára alapozva igyekeztek megoldani. A másik irányzat vezető egyénisége Werner Heisenberg volt, ő az alapvető fizikai mennyiségeket mátrixokkal írta le – ebből eredt az irányzat neve is: mátrixmechanika, melynek a helyét aztán a kvantummechanika megjelölés vette át. Hozzájuk csatlakozott Wolfgang Pauli is, a Pauli-féle kizárási elv útmutatóul szolgált a periódusos rendszer megértéséhez, mely a kvantumelmélet átfogó rendezőelvévé vált. A kiváló matematikai érzékkel bíró Lánczos felismerte a kvantummechanikának az integrálegyenletek elméletéhez fűződő lényegi összefüggéseit. Az új kvantummechanika mező értelmezése c. dolgozatát 1925. XII. 22-én juttatta el a Zeitschrift für Physik szerkesztőségébe. Bő egy hónappal előzte meg Schrödingernek a hullámmechanika témájában írt tanulmányát, melyben csupán egy lépéssel jutott előrébb Lánczosnál, nevezetesen: bevezette a jelenségek jövendő változásainak előrelátására alapuló állapotfüggvény fogalmát. Másrészt a Lánczos megoldásában alkalmazott integrálegyenlet annyival előnyösebb a Schrödinger-féle differenciálegyenletnél, hogy magában foglalja a határfeltételeket is. S bár későbbi cikkeiben Lánczos még vissza-visszatért a kvantummechanika mezőszemléletű megközelítésének boncolgatásához, a ’20-as évek második felében inkább korábbi lieblingje, az általános relativitáselmélet kérdéseivel foglalkozott újra.
1927-ben kapta meg egyetemi magántanári kinevezését Frankfurtban. A hallgatók között figyelt fel Rupp Mária Erzsébetre, kivel 1928. I. 5-én kelt egybe.
1928. IX. 1-jén érkezett Berlinbe, hogy Einstein mellett töltsön egy tanévet. A tudós maga kérte ki Madelungtól Lánczost, hogy helyettesíthesse megbetegedett asszisztensét. E feladatra részben a már publikált tanulmányai predesztinálták, részben matematikai képzettsége tette alkalmassá, melyre Einstein korábbi segédje esetében is támaszkodott. (Zubogó sodrású ötleteinek részletes, matematikai kidolgozásával ő maga nem szívesen bíbelődött.) Ám miután kiderült, más-más téma érdekli aktuálisan a két fizikust: Einstein az abszolút párhuzamosság problémaköréért lelkesedett épp, míg Lánczost a mozgásprobléma foglalkoztatta; együttműködésük a tanév végén megszakadt.
Közben tüdőbaj sújtotta felesége a Lőwy családhoz költözött Székesfehérvárra. Szabadidejében Kornél is rendre haza tért – részben pihenési célzattal, részben előadásokat tartani pl. az Ortvay kollokviumokon.
1931-ben meghívást kapott az amerikai Lafayette kisváros Prudue Egyetemére Karl Lark-Horowitztól. A puritán körülmények ellenére elfogadta a meghívást, igaz, eleinte csak féléves kurzusokat vállalt – tüdőbaja miatt beutazási engedélyt nem kapott feleségéhez s szüleihez hazautazhasson; s kutatásait folytathassa, amit az egyetem nem támogatott. E kétlaki időszakában született gyermeke, Elmár 1933 tavaszán.
A mostoha körülmények ellenére Lark-Horowitz fizikatanszéke rövid idő alatt a félvezető-kutatás fontos központjává vált. Emellett pedig egyre behatóbban kezdett az alkalmazott matematikával foglalkozni Lánczos. „Úgy tekintem a matematikát, mint nyelvet, amelyen a világegyetem beszél hozzám” – nyilatkozta.
Tanárként is hamarosan népszerűségre tett szert, mivel levezetéseinek logikus felépítettségét egyszerűen, könnyen érthető nyelvezettel tárta hallgatói elé.
1938-ban jelent meg dolgozata az Empirikus és analitikus függvények trigonometrikus interpolációjáról. Az általa „távkapcsolt módszer”-nek nevezett megközelítés bizonyos esetekben akár 106-szor hatékonyabbnak bizonyult az addig használtaknál. Kezdetben a számítógépek matematikai funkciói, szubrutinjai is erre a szakirodalomban tau-metódusnak keresztelt módszerre épültek.
1940-ben Lark-Horowitz és Danielson a nitrometán szerkezetét röntgenezte, amihez Lánczos kidolgozott egy mátrixos módszert, melynek segítségével gyorsan ki lehet számítani a vizsgálathoz szükséges Fourier-együtthatókat. 1942-ben publikálta eljárását, amit aztán 24 évvel később Philip Rudnick is kamatoztatott a számítástechnikában, s lényegében ennek az algoritmusnak egy átdolgozott változatát használják ma is az informatikában (Cooly—Tukey-féle FFT).
Az egyetem mellett a National Bureau of Standardnél is dolgozott 1943–44-ben az approximáció terén. Egy olyan algoritmus létrehozásán fáradozott, mely numerikus megoldást nyújt akkor is, ha az ismert grafikus metódusok nem adnak választ. Ekkor már egyedül nevelte kisfiát Amerikában – sem felesége, sem az édesapja nem volt már az élők sorában.
1946-ban otthagyta a Purdue-t a seattle-i Boeing repülőgépgyár kedvéért. Itt is az alkalmazott matematikában szerzett ismereteire számítottak. A repülőgépek szárnyrezgésének minimalizálására kidolgozott eljárását azóta is „Lánczos-féle módszerként” aposztrofálják, mikor pl. az űrszondák pályájának számítógépes programozásánál alkalmazzák.
1947-ben előadássorozatot tartott a seattle-i Washington Egyetemen A Fourier-sorok és alkalmazásuk témakörében, majd 1949 januárjától 1952 szeptemberéig a Szabványügyi Hivatal Numerikus Analízis Intézetének munkatársaként Los Angelesbe tette át székhelyét.
1949-ben jelent meg első tankönyve A mechanika variációs elvei címmel, amit Einsteinnek ajánlott és négy alkalommal nyomták újra.
Hivatali főnökét is kikezdte a McCarthy nevével fémjelzett Amerika-ellenes paranoiagörcs. A mind zaklatottabbá váló légkörből Dublinba repült, Erwin Schrödinger vendégprofesszori meghívásának eleget téve a helyi Felsőfokú Tanulmányok Intézetébe. Státuszát aztán az Elméleti Fizika Tanszékének vezető professzoráéra cserélte 1954 májusában. Végre teljes mértékben biztosítottak voltak számára a nyugodt körülmények között végezhető tudományos kutatás feltételei. Annál is inkább, mert újból házasságot kötött, ezúttal Ilse Hildebranddal. Hogy mennyire szabadon dolgozhatott, bizonyítják tanulmánykötetei: 1956 és 1974 között 7 munkáját publikálta.
1972-ben a Manchesteri Egyetem audiovizuális csoportja portréfilmet készített Lánczosról. Az anyag első etapjában Ronald Butler, az iparváros matematikaprofesszora tart előadást Lánczos Albert Einstein élete és tudományos munkássága: A kozmikus világrend címen megjelent kötetére alapozva. A középső szakaszban Lánczossal beszélgetnek a matematika fejlődéséhez való hozzájárulásáról, valamint arról, milyennek látta Einsteint, mint tudóst és mint embert. Végül Lánczos mesél az életéről, karrierje legfontosabb eseményeiről.
1974-ben végre úgy érezte, megtalálta a módszert, Einstein relativitáselméletének folteltávolítóját: az idő mint negyedik dimenzió is pozitív előjellel kell, hogy szerepeljen a képletben, nem negatívval. Leírta a szükséges módosítások részleteit, s az azokból eredő következtetéseket.
Mire azonban e hőn áhított cikke nyomtatásban is megjelent, elragadta a halál. 1974. VI. 24-én szívroham érte, s másnap hajnalban eltávozott az élők sorából.
A fizika Sturm und Drang korszakának nagy gondolkodójára Székesfehérváron – a már említett tábla mellett – a születése centenáriumának évében tett ösztöndíj alapítvány, valamint egy vasútvidéki utca és egy 1996 óta működő gimnázium neve emlékeztet.
Források:
Kunfalvi Rezső: Magyar tudósok a nagyvilágban, in: Nyelvünk és Kultúránk 62, 1986
Ronyecz József: Lánczos Kornél élete és munkássága, in: Banizs Károly (szerk.): A Lánczos Kornél—Szekfű Gyula Ösztöndíj Alapítvány 10 éve 1993–2002, 2002
Végh Ákos László
