Bay Zoltán Lajos 1900. július 24-én született a Gyulához tartozó Gyulaváriban. A legenda szerint általános iskolásként a gyulai templomtorony mögött a Holdat látva kezdett el először azon gondolkozni, hogy elérné-e, ha felmászna a toronyba. A debreceni református kollégiumban érettségizett, majd elvégezte a budapesti Pázmány Péter Tudományegyetem matematika–fizika szakát. 1926-ban ösztöndíjjal Berlinben dolgozott, akkor fedezte fel, hogy az aktív nitrogéngáz szabad nitrogénatomokat tartalmaz. Hazatérése után, harmincévesen az ország legfiatalabb tanszékvezető professzora lett a szegedi egyetem elméleti fizikai tanszékén. Munkatársaival kifejlesztett egy újfajta elektrokardiográfot, és közel járt a szívritmus-szabályozó, azaz a pacemaker megvalósításához is.
1936-ban Magyarország egyik legjobban felszerelt tudományos műhelye, az Egyesült Izzó kutatólaboratóriumának élére hívták meg. Ezzel egyidejűleg a budapesti Műegyetemen – az országban elsőként – atomfizikai tanszéket hozott létre. A tanszéken a fotonáram mérésére használt ipari célú elektronsokszorozót a fotonszámlálás leggyorsabb eszközévé fejlesztette. Ma is ez az elv szolgál az alapjául minden gyors atomszámláló eljárásnak. Később, már Amerikában az eszközével bebizonyította, hogy elektron–foton ütközések során az energia megmaradásának törvénye nemcsak statisztai átlagban, hanem 0,00000000001 pontossággal is teljesül.
A második világháború alatt a honvédség őt bízta meg a rádiólokátor, azaz a radar kifejlesztésére alakult tudóscsoport munkájának irányításával. Vezetésével 1943-ra sikerült olyan készüléket szerkeszteni, amely már 18 kilométer távolságból észlelte a tárgyakat. Ekkor fogant meg benne az ötlet: „küldjünk jeleket a Holdra, s nézzük meg, miként érkeznek vissza”. Budapest ostroma után berendezéseinek nagy részét a Szovjetunióba vitték, s bár társaival képesek voltak új berendezést készíteni, ez – kényszerből – hosszabb hullámon működött, és rosszabb volt a jel/zaj viszonya.
A legnagyobb gondot egyébként is az okozta, hogy a rendelkezésükre álló energia kevés volt, a zaj tízszeresen múlhatta felül a várhatóan visszaérkező jeleket. Ezért a visszaérkező jelek összegzését javasolta, és a kísérletek sikerre vezettek. Az eredményeket 1946. február 6-án hozták nyilvánosságra. Nagyjából ugyanekkor egy összehasonlíthatatlanul jobb körülmények között dolgozó amerikai csoport hasonló kísérletet végzett, de többnyire elismerik a magyarok elsőbbségét.
A kísérletével a radarcsillagászat tudományát megalapozó Bayt, aki 1936-tól a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) levelező tagja volt, 1945-ben az MTA rendes tagjává és az Elektrotechnikai Egyesület elnökévé választották. A politikai helyzet alakulása azonban egyre reménytelenebbé tette helyzetét.
1948-ban a kommunista hatóságok zaklatásai és egy készülő koncepciós per elől Amerikába emigrált.
Munkásságát a washingtoni George Washington Egyetem professzoraként folytatta. 1955-től 1972-ig az Amerikai Méréstudományi Intézet osztályvezetője volt. A fény sebességét vizsgálva kimutatta, hogy az légüres térben független a fényforrástól, a fény erősségétől, frekvenciájától, irányától és a mérő személytől. A lézerfény frekvenciáját és a több nagyságrenddel kisebb mikrohullámú generátor frekvenciáját összekapcsolva alkotta meg a „fényre szabott métert”. A Nemzetközi Méterbizottság 1983-ban fogadta el az általa javasolt definíciót, mely szerint 1 méter az az út, amelyet a fény légüres térben a másodperc 1/229792458 része alatt tesz meg. Eredményéért megkapta a – mindössze harmadik alkalommal kiosztott – Boyden-díjat, és amikor 1981-ben az MTA tiszteletbeli tagjává választották, erről a témáról tartotta harmadik székfoglaló előadását. Rendes tagságát azonban nem lehetett visszaállítani, mert annak feltétele a magyar állampolgárság, s ettől az ötvenes években megfosztották.
A világhírű tudós az emigrációjában is jó hazafi és a humanista eszmék harcosa maradt. 1973-ban engedélyezték először, hogy hazalátogasson, ettől kezdve még idős korában is rendszeresen járt itthon. Szülővárosa, Gyula kitüntetéssel ismerte el érdemeit, tagja volt a Kulturális Alapítvány Erdélyért vezetőségének és az Alföld Alapítvány kuratóriumának. Kilencvenedik születésnapján Washingtonban Göncz Árpád akkori államfő adta át neki a Magyar Köztársaság rubinokkal ékesített Zászlórendjét.
Bay Zoltán 1992. október 4-én Washingtonban hunyt el. Hamvait kívánságának megfelelően szülőföldjén helyezték végső nyugalomra. 2017-ben szülővárosában, Gyulán állandó kiállítás nyílt életéről és munkásságáról, egy évvel később a Csodák palotájában nyílt egy évig látogatható, munkássága előtt tisztelgő kiállítás. Az 1993-ban létrehozott Bay Zoltán Kutatási Alapítvány utóda a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft., amelynek bázisán 2021 szeptemberében létrejött a nevét viselő, alkalmazott kutatásokat támogató hálózat.
Nyitókép: dr. Bay Zoltán magyar–amerikai fizikus. Fotó: MTI/Tóth Gyula
