Petzvál József (1807 – 1891)

Petzvál József Miksa mérnök, matematikus, egyetemi tanár volt; jelentős kutatási eredményeket ért el az elméleti és gyakorlati fénytan területén, találmányai hatalmas lendületet adtak a fényképezésnek a XIX. század derekán. Emellett a ballisztikát, a mechanikát, a hangtant is gazdagította számos fontos eredménnyel.

42 éves korában választották az Osztrák Tudományos Akadémia tagjává; a Magyar Tudományos Akadémia külső tagja 1873-ban lett.

Élete és emlékezete

Szepességi német család gyermekeként született 1807. január 6-án Szepesbélán, amely akkor a Magyar Királysághoz tartozott. Ma három nemzet – a magyar, a szlovák és az osztrák – verseng azért, hogy az ő fiaként ismerjék el a nemzetközi hírű tudós feltalálót. Ebből adódóan a nevét is többféleképpen találni meg: Petzval vagy Petzvál József, Jozef Maximilián Petzval, Joseph Petzval, Josef Petzval, J. M. Petzval.[1] Mi egyértelműen magyarnak tartjuk őt – nem másért, minthogy Petzvál József egész életében magyarnak vallotta magát. A Magyar Tudományos Akadémiának a külső taggá választása alkalmából írt leveléből idézünk: „… mint magyar honunk hű fia, annál is inkább azon tisztelet a magasztos tudományos intézet tagjává lenni, legmélyebb köszönetre köteleztetett.”[2]

1. ábra Petzvál szülőháza – ma múzeum - Szepesbélán

Édesapja, Ján Fridrich Petzval egy morvaországi tanítócsalád leszármazottja, rendkívül tehetséges, sokoldalú ember: kitűnő zenész és zeneszerző, kiváló mechanikus volt. 1799-től a szepesbélai evangélikus elemi iskola tanítójaként, valamint a plébániatemplom orgonistájaként működött.

Testvérét, Petzvál Ottó (1809-1883) matematikust, egyetemi tanárt 1858-ban a Magyar Tudományos Akadémia rendes tagjává választotta. Ezen alkalommal az 1856-ban megjelent Elemi mennyiségtan című munkája elnyerte az akadémiai nagyjutalmat.[3]

1810-ben a család Késmárkra költözött, Petzvál itt végezte el az elemi iskolát, majd 1818-tól a podolini piarista gimnáziumban folytatta tanulmányait.[4] 1819 őszén a Petzval családnak el kellett hagynia Késmárkot[5], mert a családfő összetűzésbe került a templomtorony őrével. Néhány év múltán a család már Lőcsén élt, ahol az apa a templom karnagyaként és városi földmérőként dolgozott egészen az 1852-ben bekövetkezett haláláig.[6]

Petzvál – mint ahogy korábban, úgy – a lőcsei katolikus gimnáziumban is az osztály legjobbjai közé tartozott latin nyelvből és hittanból. A levéltári dokumentumokból kiderül, hogy a magyar nyelvvel voltak gondjai, és az elemi iskolában a matematika sem tartozott kedvenc tárgyai közé.[7] Gimnáziumi tanulmányai befejezése után, 1822-től a kassai Királyi Akadémia filozófiai fakultására járt. Ez idő tájt a latin mellett folyékonyan beszélt magyarul, szlovákul, németül és csehül, de tanulta a francia és az angol nyelvet is.

A pesti Institutum Geometricum (Mérnöki Intézet, a mai Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem elődje) mérnöki osztályában 1826-ban kezdte meg tanulmányait, majd két évvel később, 1828-ban szerezte meg az okleveles mérnöki (Geometer Approbatus) képesítést.

Petzvál 1828-1835 között Pest város mérnökeként az építési osztályon dolgozott, ahol 1830-ban csatornázási tervet készített a várost fenyegető árvizek kivédésére. A Duna és a Rákos-patak szabályozásával, illetve Lipótváros csatornázásával foglalkozott.  Annak ellenére, hogy egy árvizet (az 1838-as előttit) sikeresen elhárított, nehézségei adódtak, mert túllépte a rendelkezésre álló költségvetést.[8]

Mérnöki munkája mellett tovább képezte magát: 1832-ben matematikából bölcsészdoktori oklevelet szerzett, és még abban az évben megkezdte egyetemi oktató munkáját. A pesti egyetemen matematikát, gyakorlati geometriát és mechanikát tanított; a matematika rendes tanárává 1835-ben nevezték ki. 1836-ban a felsőbb matematika oktatására meghívták a bécsi egyetemre, ahol a 70. születésnapjáig, nyugdíjba vonulásáig megszakítás nélkül tanított. Bécsi egyetemi előadásai nem korlátozódtak a mennyiségtanra; oktatott analitikai mechanikát, az égitestek mechanikáját, ballisztikát, fénytant, hangtant.

                  2. ábra Petzvál József 1854-ben                      3. ábra Petzvál önarcképe (1856)

Hetvenedik születésnapján lemondott professzori állásáról. Ez alkalomból I. Ferenc József császár rangos kitüntetést: a Ferenc József-rend lovagkeresztjét adományozta az általa nagyra becsült tudós feltalálónak.

Utolsó éveit keserű magányban, a világtól elfordulva töltötte; régi barátaival is alig érintkezett. 1891. szeptember 17-én érte a halál kahlenbergi otthonában.

Halála előtt állítólag ezt mondta: „Uralmam alá hajtottam a fényt. Erősen a kezemben tartom, mivel a világban túl sok a sötétség.”[9]

A tudományos élet nagy veszteségei közé tartozik, hogy a végakarata szerinti örökösei - akik utolsó éveiben gondját viselték – nem tudták felmérni a rájuk hagyott örökség jelentőségét, és emiatt Petzvál felbecsülhetetlen értékű kéziratainak nagy része megsemmisült.

Halálakor Bécs városa azzal rótta le tiszteletét iránta, hogy díszsírhelyet adományozott számára. Az 1905-ben elkészült síremléke avatásakor Bécs akkori polgármestere, Karl Lueger így méltatta Petzvál Józsefet: „Nagy ember volt és nagy tudós, aki fényt és dicsőséget hozott a bécsi egyetemre, Akadémiára, de magára Bécs városára is, mivel Bécset tette meg a fényképezés világközpontjává.”[10]

A világhírű tudós és feltaláló emlékét nagyrabecsüléssel őrzi az utókor. 1928 óta a tudományos fényképezés terén létrejövő, kimagasló eredményeket jutalmazzák az osztrák közoktatásügyi minisztérium által alapított Petzvál-éremmel. A magyar Akusztikai és Filmtechnikai Egyesület 1962-ben alapította a Petzvál József-emlékérem kitüntetést. Nem sokkal halála után utcát neveztek el róla Bécsben és Braunschweigben, Budapesten 1957 óta a Petzvál József utca őrzi emlékét a XI. kerületi Kelenföldön.

Szlovákia 200 koronás ezüst emlékérmét bocsátott ki születésének 2007. évi  200. évfordulójára. A Szepesbélán található szülőházában emlékmúzeumot nyitottak a tiszteletére.

4. ábra: Petzvál emlékérem (2007)

Petzvál József márvány domborművét (Anton Brenek munkája) a Wiener Photographische Gesellschaft – amelynek 1861-től alapító, 1877-től tiszteleti tagja volt - 1901-ben állíttatta fel a bécsi egyetem Pantheonjában.[11]

5. ábra Petzvál József márvány domborműve a Bécsi Egyetem falán

Az Antonín Mrkos cseh csillagász által 1980. október 2-án felfedezett 3716 sz. kisbolygót róla nevezték el. A Hold egyik krátere Petzvál nevét viseli (átmérője 150 km, koordinátái: 63°D, 113°Ny).[12]

Petzvál József munkássága

A fotográfia történetében az 1839. év fordulópontot jelentett: ekkor jelentette be Louis Daguerre az első, végre jól használható képrögzítési eljárást. Az egyik feltalálójáról (a másik feltaláló az időközben elhunyt Nicéphore Niépse volt) dagerrotípiának elnevezett képrögzítési technikához viszont hiányzott az az objektív, amely elfogadható megvilágítási időt és képminőséget eredményezett. Akkoriban akár 20-30 percbe is beletelt, amíg sikerült egy modellről fényképet készíteni.

A bécsi egyetem Andreas von Ettingshausent küldte el Daguerre párizsi előadására. Petzvál tőle hallott a hatalmas kihívást jelentő feladatról.[13] Nem telt bele egy esztendő, és a magyar tudós kiszámította, hogyan lehet fényerős objektíveket készíteni. Két lencsetípus számításaival és pontos terveivel állt elő; 1840-ben bemutatta a nagy nyílású arcképobjektív és a kisebb nyílású, de ugyancsak fényerős tájképobjektív első változatait. A nagy sikert aratott portréobjektívvel kapcsolatos kettős újítás lényege: több lencsetagot alkalmazott, és jelentősen növelte a lencse átmérőjét. Így sikerült az objektív fényerejét a korábbiakhoz képest tizenhatszorosára növelni, amely együtt járt a megvilágítási idő radikális csökkentésével. Amíg korábban akár fél óráig is tartó felvételi idő Petzvál portréobjektívjével a másodperc tört részére csökkent.

6. ábra Az Osztrák Tudományos Akadémia Matematikai és Természettudományi Osztálya (1853) – az ülő sor jobb szélén Petzvál, az asztalnál középen von Ettingshausen

A portréobjektív rögtön ismertté tette a nevét. A későbbiek során azonban sikereinek örömét sok keserűség árnyékolta be. Petzvál a lencsék gyártását a híres bécsi optikusra, P. F. Voigtländerre bízta, de a találmány hasznosítására vonatkozó megállapodást mind a ketten máshogyan értelmezték. Két évtizeden át tartó, meg-megújuló, ádáz vita árnyékolta be kettejük kapcsolatát. Tény, hogy a fantasztikus népszerűségre szert tevő objektívek tetemes anyagi hasznából Petzvál vajmi kevéssé részesedett, a bevételt az optikus megtartotta magának.

7. ábra A Petzvál objektív

Néhány évvel később, 1843-ban hozta nyilvánosságra a Petzvál-feltételként ismertté vált, a képmezőelhajlásra vonatkozó általános felismerését, amely forradalmasította a fényképészeti objektívek tervezését. A korabeli objektívek nagy hibája volt a nem pontszerű leképezés, vagyis az asztigmatizmus (pontnélküliség). A Petzvál feltétel teljesítésével - vagyis, ha az érték nulla -, ez kiküszöbölhető. Ez esetben a létrejövő kép nem görbe, hanem sík lesz. A Petzvál-feltétel képlete:

Σ(P) = 1/(n₁f₁) + 1/(n₂f₂) + +…+ 1/(n_nf_n) = 0

ahol az f_n az objektív lencséinek gyújtótávolsága, n_n pedig az azok törésmutatói.

A híres objektívek és a Petzvál-feltétel kidolgozása mellett számos további fontos eredmény fűződik a nevéhez. Matematikai számításai hozzájárultak a mikroszkópokban és a messzelátókban alkalmazott optikák, valamint a Galilei-féle binokulár tökéletesítéséhez. Az 1846-ban megkonstruált „ködfátyol-készülékbe” készített, igen jó fényerejű lencse a modern vetítőberendezések előfutárának számít. Felismerte, hogy az izzó szilárd testek a lánggal égő gázoknál több fényt bocsátanak ki – az Auer-féle gázégő ezen az elven alapul.

Egy évtizeddel a nagy sikerű arcképobjektív kidolgozása után ismét elővette a csaknem feledésbe merült tájképobjektívjét, amelyre a fotográfia ugrásszerű fejlődése miatt égető szükség volt. A tájképfényképezéshez (amely a térképszerkesztést és a katonai felderítés is szolgálta) használható objektív megkonstruálására a bécsi katonai intézettől kapta a megbízást; melynek eleget téve újraszámította a paramétereket. Az első példányokat saját kahlenbergi műhelyében csiszolta, de hamarosan megállapodott Carl Dietzler optikussal, akivel közösen 1857-ben „dialyt fotográfiai objektív” néven szabadalmat szereztek e találmányra.[14]

Az újonnan megkonstruált objektív az optikai középponttól a képszélekig, a teljes képfelületen egyenlő fényerőt, éles rajzot nyújtott. Petzvál tervezett hozzá egy hordozható, bőrharmonikás, kettőskihuzatú fényképezőgépet is, amely alkalmasnak bizonyult kinti felvételek készítésére.[15]

Hiába szerezték meg a szabadalmi oltalmat a Dialyt néven bejegyzett objektívre, Voigtländer, akivel Petzválnak korábban is meggyűlt a baja, áttette a székhelyét a németországi Braunschweigbe, és ott gyártotta a kiváló tulajdonságokkal bíró eszközt. Hogyan történhetett meg, hogy Voigtländer mintegy 60 000 objektívet dobott piacra és adott el Orthoskop néven, a feltalálók engedélye nélkül? Úgy, hogy Petzvál és Dietzler csak Ausztriában jegyeztette be a szabadalmat, az Németországra nem volt hatályos.

A szabadalombitorlás miatt újra fellángolt a vita a két feltaláló, Petzvál és Dietzler, valamint a gyártó Voigtländer között, de a feltalálókra nézve az eredmény lesújtó volt. 1862-ben Dietzler vállalkozása csődbe ment. Petzválnak ettől, és egy szerencsétlen lakásbetöréstől, melynek során ellopták az eredményeit rögzítő optikai tárgyú könyvének kéziratát, olyannyira elment a kedve az optikai fejlesztésektől, hogy teljesen hátat fordított ennek a területnek.

A Petzvál-objektív a fotográfia egyik fontos mérföldköve. A becslések szerint az 1880 előtt készült felvételek több mint 90%-a a Petzvál-féle objektívekkel készült.[16]

8. ábra 170 év a régi és az új Petzvál-objektív között

Hogy milyen különleges értéket alkotott Petzvál József, arra nem kell más bizonyíték, minthogy több mint másfél évszázad múltán újraalkották legendás portréobjektívjét. Az új eszközt a digitális gépekhez fejlesztette ki a jó nevű osztrák cég, a  Lomography, az orosz Zenit gyárral együttműködve. A fejlesztéshez szükséges összeget a Kickstarter közösségi oldalon gyűjtötték össze. A Lomography honlapján sok képes beszámoló olvasható a Petzvál-féle objektívvel szerzett tapasztalatokról.

9. ábra Petzvál-objektívvel készült portré az ún. „bokeh” hatással

Tószegi Zsuzsanna

A képek forrása*

1. ábra Petr Vilgus fotója a szepesbélai Petzvál Múzeum épületéről.  http://hu.wikipedia.org/wiki/Petzval_J%C3%B3zsef [Hozzáférés: 2015. május 14.]

2. Petzval József.  http://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Petzval [Hozzáférés: 2015. május 14.]

Petzvál-önarckép. http://monoskop.org/images/c/cf/Joseph_Petzval_Self-portrait_c1856.jpg [Hozzáférés: 2015. május 14.]

4. ábra Petzvál emlékérem http://www.lomography.com/magazine/289425-collecting-petzval-artefacts [Hozzáférés: 2015. május 14.]

5. ábra Rediscovering Petzval's Traces in the Hometown of the Waltz. http://www.lomography.com/magazine/289414-rediscovering-petzval-s-traces-in-the-home-town-of-the-waltz [Hozzáférés: 2015. május 14.]

6. ábra "Members of the Mathematics and Natural Sciences Class of the Austrian Academy of Sciences in 1853 Doppler von Littrow Redtenbacher Fenzl Unger von Ettinghausen von Baumgartner Petzval and others". http://monoskop.org/ [Hozzáférés: 2015. május 14.]

7. ábra A Petzvál objektív. http://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Petzval [Hozzáférés: 2015. május 14.]

8. ábra The Lomography New Petzval Portrait Lens https://www.kickstarter.com/projects/lomography/the-lomography-petzval-portrait-lens/video_share [Hozzáférés: 2015. május 14.]

9. ábra Dann Nørgaard: The Danish way of shooting with a Petzval.  http://www.lomography.com/magazine/292769-dann-norgaard-the-danish-way-of-shooting-with-a-petzval [Hozzáférés: 2015. május 14.]

*A felhasznált képek Creative Commons licenc alatt állnak, vagy „fair use” feltétel mellett használhatók.

A következő, szerzői joggal védett oldalon további érdekes illusztrációk láthatók:

Petzval lens. Antique & Classic Cameras.http://www.antiquecameras.net/petzvallens/oldarticle.html