Mayer Róbert Gyula 1814. november 25-én született; harmadik fia volt Mayer Krisztián heilbronni gyógyszerésznek és nejének Heermann Erzsébetnek. Szüleinek jelleméről és szellemi képességeiről megbízható adatok nem igen állnak rendelkezésünkre, azon kivül, hogy atyja a gyógyszertárat szorgalmával és lelkiismeretességével felvirágoztatta, úgy hogy polgártársai közt tekintélyes pozicziója volt. Visszavonultan élt s idejét hivatásos munkáján kívül természettudományi ismereteinek gyarapítására fordította; fiát is korán bevezette egy pár fizikai és kémiai kísérletbe. Az anyáról nem tudunk semmi kívételes szellemi tulajdonságot.
Mayer gyermekkorában nem mutatkozott valami kitünő tehetségnek. Maga említi, hogy a város alatti patakban kis vizimalmokkal való játszogatás közben egy perpetuum mobilének ötlete villant fel benne, de atyja és atyjának barátai a tervet kivihetetlennek mondották s ennek folytán nem is próbálkozott meg vele. Nem vagyunk teljesen bizonyosak abban, vajjon nem egy öntudatlanul felmerült, későbbi konstrukcziójáról volt-e szó, amely ehhez az ifjukori elfutó eseményhez kapcsolódik. E feltevésünk azon az alább emlitendő tényen alapszik, hogy Mayer nagy eszméje minden tudatos előkészités nélkül, hirtelen támadt, olyannyira, hogy megelőző temérdek levelében és egyéb irataiban a legcsekélyebb nyoma sem található. Magának a felfedezőnek ama kézenfekvő meggyőződése kapcsán, hogy jelentékeny eredményeinek bázisa még gyermekkorában fekszik, nagyon könnyen és önkéntelenül is következtethetünk később felmerült eszméinek korábbi időkkel való vonatkozásaira.
Mayer Róbert nagyon rossz tanuló lehetett. Előmenetelből mindig csak „meglehetős jó“ osztályzatot kapott, a klasszikus nyelvekből többnyire „gyenge“ vagy „nagyon középszerü“, legjobb esetben pedig „középszerü“-je volt. Mathematikában azonban már „jó“-ra, sőt „nagyon jó“-ra is vitte. Miután a heilbronni gimnáziumban nem sokra haladt, megpróbálkoztak vele a schöntali papjelöltképző szemináriumban, de az eredmény itt sem volt kedvezőbb.
Miután akkoriban egész Németországban, de különösen ezen a vidéken, a klasszikus nyelvek ismeretére még nagyobb sulyt helyeztek, mint manapság, nem kell csodálkoznunk, hogy mathematikai sikerei ellenére is utolsó vagy utolsóelőtti volt az osztályban. Klaiber nevü tanitójának és gazdájának házában viszont, ötletes és tréfás modorával szeretetet és szimpatiát vivott ki magának. Emlitik róla, hogy beszélgetés közben gondolatainak logikai egymásutánját csak hézagosan tudta összefogni, ugy, hogy kijelentései a hirtelen gondolatugrások folytán gyakran meglepetést keltettek. Tanulótársainak kisérleteket szokott bemutatni s minthogy kisérleteit szellemidézéssel hozta kapcsolatba, a diákok „szellem“-nek csufolták. Feltünt még diaktársainak, hogy Mayer gyakran szőtt a beszélgetéseibe bibliai mondásokat, de különben sem akkor, sem későbben nem volt semmi közelebbi köze a képző-, vagy előadómüvészetekhez. Az érettségit 1832 tavaszán, tehát alig 17 éves korában ugy ahogy letette és a tübingeni egyetem orvosi karára iratkozott be. Mig szaktanulmányait szabályszerüen végezte, fizikát rendszeresen nem hallgathatott, mert ez a tanszak akkor épp betöltetlen volt, viszont vegytanban Gmelinnél komolyan dolgozott. Öt évi tanulás után, egy tiltott egyesületben való részvétele miatt, az egyetemi tanács egy évre kizárta. Mikor ugyan e miatt vizsgálati fogságba került, a vizen kivül minden ételt visszautasitott és igy el is érte, hogy a hatodik napon szobafogság árán kibocsátották; a kezelő-orvos kijelentette, hogy kényszereszközök alkalmazása Mayer szellemi állapotára végzetes lehetne. Miután a hazai egyetemről egyidőre kitiltották, Münchenbe, onnan pedig, nem érezvén itt jól magát, Bécsbe ment. 1838 januárjában visszatérhetett az egyetemre, letette első vizsgáját és az ujonnan felfedezett santoninról szóló értekezésével elnyerte a doktori czimet. Ez az értekezés egyáltalán nem mutat kiváló gondolkodóra vagy kutatóra; néhány betegségi eset felsorolásából áll, amelyeknél a santoninnak a giliszta kihajtására szolgáló eredményéről számol be. Rövid svájci utazása felkeltette benne a nagyvilág megismerésének vágyát; hollandiai szolgálatba akart lépni, hogy mint hajóorvos Jávába kerülhessen. Leveleiben ezt a tervét avval indokolja, hogy nem kellene otthon mint kezdő orvosnak alárendelt társadalmi szerepet vinnie, hanem sok ritka tapasztalat gyüjtésére volna alkalma. De egyéniségének és jellemének fejlődésére még a nyomasztó viszonyok közt is gondol: „mielőtt élve elrothadok a tétlenségben (t. i. időmet ki nem aknázó gyakorlati foglalkozás mellett), inkább a pokolba megyek.“
Mindenesetre sok akadályon át vezetett az utja. A szülők ellenezték tervét, nem tetszett nekik a több hónapos tengeri ut és a veszedelmes nyugatindiai éghajlat: késett az alkalmaztatás is, amelyet különben Hágában egypár vizsgálatnak kellett még megelőznie. Végre rajtuk is tulesett, bár közepes eredménynyel, de a hajó elindulását félévvel kitolták. Erre Párisba ment, hogy az ottani klinikákon és operácziós termekben orvosi ismereteit tökéletesitse. Néhány földijével lakott együtt, de bár állandóan érintkezett Baur mathematikus és fizikussal, mégis kizárólag orvosi tanulmányainak élt; a természettudományok vagy a mathematika iránt egyáltalán nem érdeklődött. Igazolja ezt Baur is, akinek adatai annál megbizhatóbbak, mert Mayernek később értékes tudományos szolgálatokat tett, amikor az elméleti mechanika terén tanulóéveinek mulasztásait pótolnia kellett.
Végre 1840 február hó 22-én Mayer Rotterdamban felszállt a „Jáva“ hollandi háromárbóczosra. Zeemann kapitány nem adott közelebbi érintkezésre alkalmat: legkimagaslóbb egyéni tulajdonsága az étel-adagok hihetetlenül fukar kiszabása volt. Mayer naplójában külön felemliti azt a pár kivételes esetet, amikor teljesen jóllakva távozott az asztaltól és kiemeli azokat a napokat, amelyeken a magukkal vitt négy darab sertés levágása következtében friss hushoz volt szerencséje. Nem igen közlekedett a hajótisztekkel sem s a többieknek is mindössze azt az egy hasznát vette, hogy az öreg kormányos közlése szerint a tenger vize nagy viharok után feltünően melegebb volna, mint annak előtte.
Az utazás három hónapnál tovább tartott; Mayer uti naplója meglepően üres és jelentéktelen. Megtudunk belőle sok apró külső körülményt, például, hogy Mayer az első napok bajai után kitünő egészségben volt, kevés dolga hogy azután olyan tüneményes gyorsasággal törjön elő és bilincselje le, mint ahogy a biblia szerint Pál apostol megtérése történt. Hogy akadt, sok szabad idejét a vele levő tudományos és egyéb könyvek olvasásával töltötte. Arról a gondolatról azonban, amely igen rövid idő mulva szenvedélyesen érdekelte és izgatta, semmi vonatkozás vagy emlités nincs, kivéve a tenger vizére vonatkozó megjegyzését. Minden amellett szól, hogy életének nagy szellemi eseménye egész öntudatlanul lappangott benne, Mayer az uton semmiféle komoly és eredményes szellemi munkát nem végzett, valószinüleg a tengeri levegő különös hatásának tulajdonitható. Ez a levegő tudniillik a tisztán vegetativ életnek kedvez és a szellemi munka szükségérzetét, sőt lehetőségét is elrabolja. Egy heti tengeri kirándulásnál is az Atlanti oceánon ugyanezt fogjuk tapasztalni s e kellemes elbágyadás a forró égöv alatt még jobban elhatalmasodik rajtunk, amig a hőség tulságos nyomasztóvá nem lesz. A kritikus napra nem az utazás alatt, hanem mindjárt a kikötés után találunk rá, amikor a hosszu hajózás folyamán felgyülemlett energiái hirtelen müködésbe léptek. Maga Mayer többször irja, hogy a surabayai kikötőben végzett érvágások alkalmával egyszerre figyelmébe ötlött, miért oly világos az ottani tengerészek vére? Eleinte azt hitte, hogy talán ütőeret vágott fel, de azután az odavaló orvosoktól megtudta, hogy ez a jelenség a trópusok alatt általános. Nemsokára rábukkant a magyarázatra is, még pedig a megcsappant oxidáczióban, miután a magas temperatura a testből nem kényszerit ki fokozott égési folyamatokat saját melegének fenntartására.
Ezzel a közvetlen gondolattársulás befejezést is nyert. Az utazás alatt felhalmozódott felesleges energiáknak tulajdonitható, hogy egy külső ok messzemenő gondolatsort inditott meg, amely ehhez a különös esethez kapcsolódott. Hogy az állati meleget a tápanyagok oxidácziója idézi elő, Lavoisier óta már ismeretes volt s Mayernek Párisban bizonyára alaposan a fülébe rágták. Most az a kérdés állott előtte: mi lesz az eredmény, ha a test a hőn kivül még munkát is produkál? Általánosan elfogadott tény volt már, hogy a munka segitségével azután ismét hőt lehet előidézni. Ha viszont a munkát végző test csak épp annyi táplálékot használna fel, mint nyugvó állapotban, akkor a munkából nyerendő meleg tiszta felesleg volna és a test révén egy és ugyanazon mennyiségü tápanyagból egyszer több, máskor kevesebb meleget lehetne előhozni. Másrészt: ha felteszszük, hogy a többlethez megfelelően több táplálék is szükséges, ebből arra kell következtetni, hogy meleg és munka kölcsönösen átváltoztatható, tehát hason-minőségü dolog volna, mivel mindkettő tápláléknak az állati testben való elégéséből jön létre.
Manapság már ezek az elméleti feltevések olyan természetszerüek, hogy akkor való forradalmi szerepüket alig tudjuk elképzelni. Nekünk tehát meg kell gondolni, hogy az állandó melegmennyiségeknek Hess által felfedezett elmélete, (tudniillik, hogy valamely kémiai reakció által előidézett meleg-mennyiség mindig ugyanaz, függetlenül attól a módtól és uttól, ahogy egy megadott kezdőállapotból a végső anyagállapotba eljut), csak a következő évben 1841-ben került nyilvánosságra és addig még a legkiválóbb tudósok is nagy bakokat lőttek, amikor ennek a problémának az állati test hőviszonyaira való alkalmazására került a sor. Mayernek tehát egészen önálló szellemi erőfeszitést kellett eszközölnie, hogy a látszólag bonyolult kérdésnek egyszerü nyitját megismerje.
Mayer nagyon jól tudta, hogy rendkivüli eredményeket ért el. Griesingernek irta később: „Ehhez a témához annyi szeretettel ragaszkodtam, hogy a messzi világrészszel, még ha ki is nevetnek érte, alig törődtem valamit, hanem leginkább a hajó fedélzetén dolgozgattam s némelykor ugy éreztem, mintha valami igézet fogott volna el, mint addig vagy azóta soha. Néhány gondolatszikrát, amely a surabayai kikötőben átfutott rajtam, rögtön fel tudtam fogni és ujabb eszmék szolgálatába állitani.“
Mayer nagyszerü ötletének 1840. julius 4. (Surabayába való érkezése) és ez évi szeptember 27-ike közt (a kikötőből való kihajózás) kellett támadnia, még pedig valószinüleg ezen időköz elején. Miután még julius 12-én Madura szigetére rándult ki, viszont felfedezésével kapcsolatban emliti, hogy azután már nem hagyta el a hajót, a kérdéses időpontot megközelitőleg 1840. julius közepére tehetjük.
Egy uj, mélyreható eszme születésének pontos időbeli megállapitása igen ritka és fontos jelenség. Magyarázata részben az, hogy Mayer ama kutatók közé tartozik, a kik egész életüket egyetlen nagy gondolat keresztülvitelére szentelik. Ilyen embernek egész élettermékenysége egyetlen eszmével merül ki, a mely minden irányban lenyügözi az illetőt.
Az a rendkivüli, lázas szellemi munka, a mely alapgondolatának felötlése után igénybe vette, közvetlenül abban nyilvánult, hogy visszatértében naplóját és az egyéb irásbeli feljegyzéseket teljesen abbahagyta. Egy negyedévnél hosszabb időről nincs semmi tudósitásunk; 1841. februárjában érkezett vissza Hollandiába és innen haza utazott.
Itt mindjárt másokkal is közölni akarta időközben szerzett és kidolgozott feltevéseit, hogy megtudja, vajjon helyt állanak és az akkori tudományos elméletekkel összhangzóak-e? Korának tudományos tekintélyei a kémia és fizika alapelveinek párhuzamos voltát hirdették. Láttuk, hogy a Lavoisier-féle oxidácziós elmélet irányította Mayer következtetéseit s így természetesnek tetszhetett, hogy az eddigi úton marad továbbra is. Baurhoz intézett leveleiben, akihez régebbi párisi ismeretsége alapján fordult, meggondolásainak első kifejtése, még újabb befolyásoktól mentesen, a következőképpen hangzik:
„A vegyésznek az az alapelv az irányitója, hogy maga a „szubsztanczia“, az anyag lényege, elpusztithatatlan és hogy az alkotó elemek a létrejött összetétellel a legszükségszerübb vonatkozásban állanak; ha H és O eltűnik (minőségileg elértéktelenedik) és HO lép fel, a kémikusnak nem szabad azt feltételeznie, hogy H és O tényleg semmivé lett s HO véletlenül és kivülről képződött; ennek a tételnek szigorú érvényesítésén épül fel az újabb kémia, a mely nyilvánvalólag csak így vezethetett határozott eredményekhez.“
„Az erőkre is ugyanezeket az alapelveket kell alkalmaznunk; szintén elpusztithatatlanok, mint a szubsztanczia, szintén kombinálódnak egymással, régi alakjukat elvesztik (mennyiségileg semmivé lesznek), új formában lépnek fel s a régi új formák összefüggése épp oly lényeges, mint a H és O s a HO között. Az erők (amelyeknek szigoruan tudományos kifejlődését nem fogom magyarázatlanul hagyni) mozgásból, villamosságból és melegből állanak.“
A míg ezek a fejtegetések lényegükben a tudomány közös kincseivé lettek, addig az általános alapelveknek a mechanikára való alkalmazásával Mayer súlyos tévedésekbe keveredett, a melyekből csak lassan és kemény erőfeszítések árán tudott kibontakozni. A mikor az anyag kémiai fogalmával párhuzamosan az erő fizikai fogalmát fekteti le, az elnevezés sokféle jelentése megzavarja és az erő eredményének nem a munkát, hanem a mozgást, mértékéül pedig a mozgásmennyiséget mc (m = tömeg, c = gyorsulás) tekinti. E feltevésének erősbítését látja abban, hogy a két ellentétes mozgásmennyiség + mc és – mc nem rugalmas anyagnál megsemmisül s ezáltal meleg keletkezik. Később is alapfelfogását illetőleg mindig a vegytani analogiára mutat, például egy Baurhoz intézett későbbi levelében:
„A fizika törvényeit, ellentétben a kémiával, nagy mértékben egyszerüsíti az a körülmény, hogy a különböző erők egymásra vezethetők vissza; mennyire örültem, a mikor erre az eredményre, az erők egyenlő megoszlására fokozatosan rábukkantam! A kémikusnak elvi feltevésének keresztülviteléhez tudnia kell, hogy H + O = víz és így tovább, minden esetben akár összetételből, akár felbontásról van szó; épp úgy kell a fizikusnak tudnia, hogy + M (otus) – M = C (alor).
+ M(otus) – M = C(alor).
Miután minden földi mozgás ellentállást (azaz M minőségileg való megsemmisülését) eredményez, a hő azonban minden testet kiterjeszt, vagyis a test + M és – M-é esik szét, itt az erők olyan játékával találkozunk, amely a tökéletes egyensúly helyreállításáig tart.“
E szavakból, még inkább azonban az alább tárgyalandó s a nyilvánosságnak szánt értekezésből látszik, hogy Mayernek ugyanazokat a nehézségeket kellett leküzdenie, mint egy évszázad előtt a tudománynak Leibnitz és Descartes harczában. Descartes annál az állításánál, hogy a mozgásmennyiség állandó s igy az erők mértékéül tekinthető, még e mennyiség geometriai összegezését sem ismerte fel lényegesnek, hanem az algebrait tartotta helyesnek. Leibnitz ellenben kimutatta, hogy Descartesnak a mozgásmennyiség fennmaradására vonatkozó elmélete csak akkor helytálló, ha a sebességet geometriailag, tehát irányuk szerint összegezzük, vagyis modern értelemben vektormennyiségeknek tekintjük. Kimutatta továbbá, hogy a mozgásmennyiség még ilyen értelmezés mellett sem tekinthető igazi erőmértéknek (modern szóval: munkamértéknek), mert különböző tömegeknél egyenlő munkának nem egyenlő mozgásmennyiségek felelnek meg, hanem csak egyenlő eleven erők = ½ mc2, ugy, hogy a munka és eleven erő összesitéseül (a mechanika keretén belül) egy általános megmaradási törvény elegendő.
Mayernek természetesen végig kellett járnia a felfedezők belső kálváriáit. Első levelében arra kérte Baurt, hogy felfedezéséről senkinek se tegyen emlitést, mert attól tartott, hogy valaki megfoszthatja szellemi tulajdonától. Miután Baur nem válaszolt azonnal, egyik levelet a másik nyomán küldte, a maga problémája iránt nála is hasonló szenvedélyes érdeklődést tételezett fel. Egyidejüleg Poggendorf Évkönyve részére is küldött egy összefoglaló áttekintést. A kisérő levél 1841. június 16-án kelt: ebből is látszik, hogy surabayai élményeinek a visszautazás alatt való feldolgozásáról volt szó. Poggendorf tudvalevőleg ezt az értekezést nem adta ki, sőt Mayernek nem is válaszolt, bár ismételten sürgette és kérte a kézirat visszaküldését. Szerencsére Poggendorf sokkal rendszeretőbb volt, semhogy a kézirat elkallódhatott volna s halála után hátrahagyott iratai közt Zöllner nyilvánosságra is hozta.
Miután ez a tanulmány „Az erők mennyiségi és minőségi meghatározásáról“ Weyrauch kiadásában közkézen forog, utólag igazat kell adnunk Poggendorfnak, amiért nem adta ki; Mayer a mc mértékül alkalmazásával tengernyi ellentmondásba keveredett, amelyekről önkényesen és erőszakosan próbál szabadulni. Azt hiszi és erősitgeti például, hogy a földi mozgásokra érvényes lehet a perpetuum mobile törvénye, az égiekre azonban nem.
Ugyanezekre a kérdésekre vonatkozik Baurral folytatott levelezése is. Baurnak jelentékeny érdemei vannak; nemcsak irt néki, hanem később Mayert a matematikában és mechanikában személyesen is oktatta s a Mayer megsejtett alapgondolatának szakszerü kifejlődéséhez nagyban hozzájárult.
Ilyen fontos segitsége volt Mayernek Baurral Tübingenben való találkozása, amikor Nörremberg ottani fizika-tanárral is érintkezésbe lépett. Nörremberg meglehetősen goromba ember volt s ugy látszik, nagyon kifejezetten figyelmeztette őt tévedéseire, mert Mayer utóbb (1841. szept. 12-én) azt irja, hogy Nörremberg ellenvetései teljesen tarthatatlanok. Nörremberg többek közt annak bebizonyitását kivánta, hogy a víz rázás következtében melegebb lesz s Mayer megjegyzi, hogy ismételt kisérletei mindig pozitiv eredménynyel jártak.
Mayernek Baurhoz intézett leveleiben még az az uj gondolata támadt: nem lehetne-e a gázoknál észlelt hőjelenségekből az erő és hő keresett vonatkozásaira következtetni s ebben az irányban sokat kisérletezett is, meglehetősen ügyetlenül. Egy másik, határozottabb fogalom is üti fel a fejét: a mozgásnak a nehézség munkája által való kiegészitése, illetve pótlása, amelyet a suly és az esési magasság fejez ki. Végül utalt Gay-Lussac kisérleteire, amelyeket a levegő összepréselésénél és kiterjesztésénél való hőfejlődés körül végzett. Mayer belátja, hogy ezen az uton célhoz juthat, de nem tudja teljesen tájékozni magát és támogatást kér barátjától, aki készséggel áll rendelkezésére.
Liebig Évkönyveiben 1842. folyamán megjelent értekezéséből gondolatainak krizise és tisztulása idejét illetőleg csak azt tudjuk megállapítani, hogy közben Gmelin, thübingeni vegytan-tanárnak küldötte meg eszméjének vázlatos matematikai kidolgozását, akitől nem várt mást, mint hogy jó öreg szokás szerint az egész irást szépen félreteszi; a következő évben pedig felkereste Jolly heidelbergi fizikatanárt, aki barátságosan fogadta, tetszését nyilvánitotta munkássága fölött és további próbálkozásra biztatta. Semmi nyoma sincs azonban, vajjon Mayer minek következtében adta fel téves elméletét és tért át az eleven erő helyes vonatkoztatásához. Egy célzást találunk csak szeptember 12-iki Baurhoz intézett levelében, amelyben a kifejlesztett hőt helyesen tekinti a suly és az esési magasság termékének, viszont helytelenül a tömeg és a sebességének. Az esés törvényeinek ismerői, Nörremberg és Jolly hihetőleg nem mulasztották el, hogy őt ez utóbbi tévedésére figyelmeztessék.
Bizonyos, hogy Mayer 1842. elején a helyes formulának már teljesen birtokában volt s a gázok meleg- és mozgásváltozásának körülményeiből, igen ötletes és eredeti módon, a hő mechanikai egyenértékének alapvető számát határozta meg és kifejezetten kiemelte, hogy levezetésének egyik pontját a Gay-Lussac megállapitására alapitja, mely szerint a melegfejlődés a légüres térben való kiterjedésnél, vagyis egyszerü mozgásnál teljesen elmarad. Mayer, mint már előbb is, a maga részéről a legnagyobb súlyt arra fekteti, hogy e feltevések az „erő“-nek (vagyis energiának) minden alakjára alkalmazhatók. Ekkoriban irt klasszikus értekezésének tartalmán az utókor tényleg nem talált semmi nevezetesebb megváltoztatni valót, csak a levegő specifikus melegére vonatkoztatott kisérleti számértékek – amelyeknek helyességéért Mayer természetesen nem felelős – szorulnak módositásra. Ha összehasonlitjuk elért eredményeit néhány hónap előtt való szempontjaival, akkor látjuk csak azt a gyors és nagyszabású fejlődést, amely már alap-koncepciójánál is feltünt.
Mayer 1842. elején, legkésőbb március hóban cikket küldött Liebig Évkönyvei számára s Liebig rövidesen közzé is tette, sőt barátságosan és biztatólag válaszolt neki. Ez a szerencsés fordulat összeesik Mayer házasságával, úgy, hogy ez az év, huszonnyolcadik életéve, a sok balsors után Mayer valóságos ujjászületését jelentette.
Egy 1842. július 17-én Baurhoz intézett levelében az erő-mértékkel szemben való ujabbi álláspontját ismerteti s teljesen azonos indokokat hoz fel, mint annak idején Leibnitz Descartes ellenében. Hangsulyozza, hogy a (mc) erőmértéknek elismerése a perpetuum mobile elismeréséhez vezet, amivel ez a feltevés önmagában megczáfolódik. Az erőmértéknek (mc2)-ben való elfogadása (ahogy Mayer a szokásos ½ mc2 helyett írni szokta) viszont megadja az „esési erő és a mozgás“ átalakulásának megmaradási törvényét (helyzeti és kinetikai energia). Annak megértéséhez, hogy mind a két mérték, mc és mc2, úgyszólván egymás mellett állhat fenn, a vegytanból hoz fel példákat: kémiai egyenértékek egyforma súlyú, de különféle anyagokból nem válthatók ki, tehát súlynak és kémiai értéknek más és más mértékegységei vannak. Abból a körülményből, hogy mindezt éppen Baurral közölte, következett, hogy nem Baur ötletéről van szó, inkább Jolly vagy Nörremberg figyelmeztetéseinek hatásáról. Ellenben a gázjelenségek helyesebb megfigyeléseinél Baur volt segítségére, mert erről nincs szó a levélben, pedig ezen épül az értekezés gerincze. Végül kiemeljük még e levélből, hogy akkor még nem jutott el a csillagok mozgásáról táplált téves véleményének szakszerű kiigazításához. „A bolygócsillag – s általában a csillag-rendszer isteni bölcseség terméke, amelyben tényleg erő fejlődik s ebben lényegesen és élesen elütnek a mi gépeinktől“. A vallásos hit egy atavisztikus vonása tör ki itt belőle, a mely kirívó ellentétben áll Mayer tudományos gondolkozásával és észszerű elveivel; ez a csodákban való hit különben Mayer életében később szerencsétlen eredményeket dobott felszinre. A bolygócsillagokra vonatkozólag nemsokára legyürte misztikus hajlamait és alapgondolatát önálló és mélyenjáró ötletekkel fejlesztette, amelyeket második könyvében (Az égrendszer dinamikájáról) hat évvel később hozott nyilvánosságra.
Mayer fokozódó tisztánlátását, főtémáját illetőleg, egy későbbi, 1842. augusztus 6-án kelt, Baurhoz intézett leveléből konstatálhatjuk, a melyben védelmezi magát a klasszikus mechanikában való járulatlanságáért. Utal azokra az ellenmondásokra és homályos kifejezésekre, a melyekkel a tankönyvek az erő fogalmát tárgyalják és hangsulyozza, hogy „épp ezért kell az erő egy általánosan alkalmazható meghatározásához eljutnunk.“ Ugyanekkor (1842. decemberében) írja Greisingernek: „Azt állítom, hogy esési erő, mozgás, meleg, hő, fény, villamosság és a kémiai elváltozások egy s ugyanazon objektumnak különböző megjelenési alakjai.“
Meg kell jegyezni, hogy Mayer uj eszméjének első ily éles formulázásánál is folyton nyomatékosan kiemeli az erő (energia) és a mérhető anyagok összehasonlitható voltát s hogy szerinte mindkét esetben reális dolgokról vagy egybevethető tárgyakról van szó, melyek főleg a súly és tömeg létezése vagy nemlétezése által különböznek. Az időközben elterjedt ama felfogással szemben, hogy reális csak az lehet, ami megmérhető és hogy energia csak egy elméleti feltevés vagy elvont fogalom, Mayer ezen alapvető értelmezésére a legnagyobb nyomatékkal kell ráutalnunk.
Mayer most néhány évig meglepő teljesitőképességet árult el. Szülővárosában főorvosi állást nyert, kiterjedtebb magán-praxishoz jutott és boldog házasságban élve, több gyermeke született. Azonkivül Baur is Heilbronnba költözött és a mathematikában és mechanikában való oktatással ujabb bizonyságát adta kipróbált barátságának, a mi lényegesen elősegítette legközelebbi nagy munkájának megírását „Az organikus mozgásról és anyagváltozásról“, melyben Mayer időközben még jobban megizmosodott és megtisztult nézeteit teljesebb összhangzással adta elő. Ha időközben panaszkodott is néha arról, hogy senki sem akart ujitó gondolatairól tudomást venni, mégis belátta Griesinger figyelmeztetése nyomán, hogy Liebig Évkönyvében megjelent néhány ívnyi munkája után közfeltünést egyáltalában nem is várhatott és erre csak akkor számithat, ha több irányban tudja majd alkalmazni alapelveit és helyességüket bebizonyítja. Ez után minden igyekezetével hozzálátott összefoglaló munkájának megirásához, melynek kéziratát úgy Baurnak, mint Griesingernek megküldötte, hogy esetleges hibáira figyelmeztessék és az ő tanácsukra többféle szempontból át is dolgozta az egészet.
Az a kisérlete, hogy ujabb munkája Liebig Évkönyvében jelenhessen meg, nem sikerült. Liebignek akkori helyettese, Hoffmann W. A., az elutasítás indokául azt hozta fel, hogy vegyészeti munkákkal túl vannak halmozva és Poggendorf Évkönyvét ajánlotta, amibe azonban Mayer – a szerzett tapasztalatok után – nem ment bele. Elhatározta, hogy munkáját külön füzetben jelenteti meg; a nyomdaköltségeket maga fizette. Igy aztán megjelent Heilbronnban a Drechsler-féle könyvkiadó-vállalatnál a 112 oldalas mű a következő czimen: „Az organikus mozgás az anyag változással való kapcsolatban; természettudományi tanulmány.“
A czím – melynek helytelenségét később Mayer maga is beismerte – nem utal a könyv lényeges tartalmára; az első rövid értekezésében tárgyalt gondolatmenetnek részletes kidolgozásáról van szó, az ott csak jelzett és dogmatikuson felállított alaptételek az energia átváltoztatásáról és mennyiségi megmaradásáról most terjedelmes indokolásra találnak. Itt van az energia ismeretes alakjainak első táblázatos kimutatása, valamint arra való utalás, hogy minden a földön elhasznált energia a nap sugaraiból ered és a növényekben kémiai energia alakjában halmozódik fel. Ez által nem csak a megmaradási törvény alapját vetette meg, hanem a föld energia-rendszerét alapvonásaiban meghatározta, amin a tudomány azóta sem talált semmi megváltoztatni valót.
A mű terjedelemben nagyobb, de tartalmilag kevésbé jelentékeny részét az új elveknek a fiziologiára való alkalmazásai, illetve ezeknek előadása tölti ki. Itt is megtalálhatók teljesen szakszerüen és világosan azok az alapelvek, melyek szerint a tápanyagok kémai energiája az állatok és emberek minden tevékenységének általános energiai forrásául tekintendők; ugyancsak Mayer végezte az első számításokat abban az irányban, vajjon hogyan aránylik az embereknél s állatoknál teljesített mechanikai munka a tápanyagok égési melegéből kiszámítható összes energia-veszteséghez. De e mellett tekintélyes helyet foglalnak el a fiziológiai jegyzetek, melyeknek termékeny tárgyalásához a kisérleti tényállások nagyon is hiányoztak. Itt folyik le egy különben igen tiszteletteljes polémia Liebiggel, ki hasonló kérdéseket kisérelt megoldani, a nélkül, hogy ismerte volna a vezető eszmét, mely Mayernak már rendelkezésére állott. Az ellenvetések mind helytállók, de ez az ellentét Liebignek Mayer iránt tanusitott hajlandóságát mindenesetre némileg csökkentette. Liebig akkorában heves harczban állott a konzervativekkel, a kik még az ő kémiai fiziologiáját sem ismerték el, ennélfogva nagyon nehezére esett a harcznak két irányban, tehát azokkal is való folytatása, kik már előrehaladottabbak voltak.
De ujabbi próbálkozásaival sem sikerült a szakkörök érdeklődését kihivnia. Egy néhány semmit mondó kritikán kívül, a melyek egyikében még a czím is hibásan volt leírva, semmiféle mozgolódást sem tudott előidézni.
Csalódása ellenére, amely nagyon fájdalmasan érintette, volt annyi kitartása, hogy egy harmadik munkát írjon, melynek tárgya a nap melegének eredete volt: ez a probléma t. i. már régen izgatta. Mig előbb az energia kozmikus keletkezésében hitt, most elismerte annak szükségét, hogy a nap sugarainak egyenértékű forrása megállapíttassék; a maga részéről a napba zuhanó kozmikus tömegek mozgási energiájában vélte felfedezni. Felhasználta ehhez a már régebben kifejtett, egy határtalan távolságból eső test gyorsulására vonatkozó képletét és kiszámítja ama tömegeknek összegét, a melyek a kisugárzási veszteség szempontjából számításba veendők. Az eredmény szerint, a melyhez jutott, e tömegek a nap átmérőjén belátható időn belül nem lesznek felismerhetők, hanem csak a föld és más égi testek fokozott forgási sebességén; az évnek mindig 1/2–7/8 időperczczel kellene megrövidülnie, a mi a csillagászati ténymegállapításokkal ellentétben áll. Ennek az ellenmondásnak kiküszöbölése czéljából, felteszi Mayer, hogy a kisugárzás a napnak egyidejű tömegveszteségével kapcsolatos; a mivel a tömeg-nyereség éppen kiegyenlíttetik. Ehhez a feltevéshez ma a tudomány ujabb irányai meglehetősen közelednek.
Egy második vezető gondolat, a mely ebben a műben van kifejtve, Mayernek az a nézete, hogy a munkaveszteségből, mely apályt és dagályt feltételez, a föld forgási sebességének csökkenése következik.
Ez a mű „Népszerű tanulmány a világrendszer dynamikájáról“ czím alatt 1848-ban Landherrnél jelent meg Heilbronnban. Természetes, hogy az akkori viharos politikai mozgalmak miatt ily sajátosan tudományos munka iránt érdeklődés nem ébredhetett, úgy, hogy most sem volt igazi sikerről szó.
Ezzel végződött Mayernak aránylag boldog életkorszaka és kezdetüket vették a szenvedés évei, melyeket Dühring hozott nyilvánosság elé és melyek csak halálával értek véget. Mayer az 1848-iki forradalmi mozgalmakból kivonta magát, idősebb testvére azonban teljes lélekkel vett részt bennük; ez a körülmény Mayerre nézve igen kellemetlen következményekkel járt, sőt nyilvános utczai meggyalázásra vezetett. Testvére, ki a forradalmárokhoz csatlakozott, látszólagos életveszélybe került, a melyből Mayer – sógornőjének kérésére – ki akarta szabadítani, de a helyett, hogy bátyját megtalálhatta volna, maga is forradalmárok kezébe jutott, a kik közismert érzelmei miatt, kémnek nézték és majdnem agyonlövették. Ez időben két gyermeke is meghalt és ugyanekkor kezdődött meg eszméinek tudományos mellőzésén kívül egy arra irányuló mozgalom is, hogy még a felfedezés eredményeitől is megfosztassék. Ezek a támadások haláláig tartottak és nagyon elkeserítették egész életét. Egyidejüleg egy fiatal kollégája és földije, Seyffer, tübingeni magántanár, igen durva kirohanást intézett ellene és Mayer még azt sem tudta elérni, hogy az Augsburger Allgemeine Zeitung, melyben ez a támadás megjelent, tárgyilagos helyreigazításának tért adott volna.
A felfedezés elsőbbségének megtámadására irányuló próbák elseje Joule-é volt, a ki 1843-ban, tehát egy évvel az alapvető mű megjelenése után, hozta nyilvánosságra a munkának surlódás utján meleggé átalakulása körül végzett kisérleteit. Joule a British Association 1843 év őszén tartott ülésén közölte első eredményeit, amelyekből azt a következtetést vonta le, hogy eltekintve az átváltozás módjától, az elhasznált munka és az ezáltal keletkező meleg közt állandó viszony forog fenn. Bár egyes mérései egymástól még nagyon eltérőek, Joule-nak ez a felszines megegyezőség is elegendő volt ahhoz, hogy általános tételét felállítsa. Joule a franczia akadémiához benyujtott és a hivatalos Comptes Rendus-ban megjelent tanulmányában kifejtette, hogy Mayer számításai nem eredetiek, mert a levegő specifikus melegének a nyomástól való, Mayer által feltételezett függetlenségét először ő (Joule) bizonyitota be kisérletileg. Mayer ezt a téves állitást tárgyilagosan utasíthatta vissza, mert a kérdéses bizonyítást Gay-Lussac hires kisérletével (a levegőnek egy üres gömbbe való kiömlése mindennemű hőváltozás nélkül) már régen megadta. Mayer különben hivatkozott is e kisérletekre, mint számitásai alapjára. Joule el is halgatott, később azonban tarthatatlan véleményét megismételte, sőt csodálatos módon ez a helytelen feltevés angol művekben még ma is fel-fel bukkan.
Seyffer előbb említett támadása arra a rövid jegyzetre vonatkozik, a melyet Mayer az Augsburger Allgemeine Zeitungban adott ki „Lényeges fizikai felfedezés“ cimen és amelyben kifejte, hogyan határozható meg a hő mechanikai aequivalense a víznek egy szűk nyiláson át való keresztülpréselésével és egyrészt a megfelelő melegváltozásnak, másrészt az áttolult víz nyomásának és mozgásának megmérése által. Valószinü, hogy Joule 1843-iki kisérleteinek egy módositott alakjával állunk szemben; a nyilvánosságra hozatal viszont csak 1849-ben történt, tehát a Joule-lal való vita megkezdése után (Mayer első válasza 1848-ban a párisi Akadémiában terjesztetett elő). Seyffer erről nem tudott és meglehetősen gyatra czikkében csak Faradayt tartja komoly fizikusnak, Mayert ellenben fantasztának, holott köztudomás szerint Faraday éppen itt tévedett, ami különösen felötlő az ő sokoldalu és eredményes munkásságában.
Miután a támadás eredeti helyén nem állott módjában felelnie, Mayer kénytelen volt röpiratot kiadni, a mely „Megjegyzések a hő mechanikai egyenértékéről“ czimmel szintén Landherrnél jelent meg 1851-ben és felfedezésének elméleti fontosságát tisztán és teljesen megvilágitja. Bennefoglaltatik a tudományos megismerés elméletéről való hitvallása is, a mely ebben a körben mindmáig utólérhetetlen alkotás; megtaláljuk itt az energetika módszertani alapelveit is, a melynek igazi szerzőjéül, bár az elnevezés nem tőle származik, Mayert kell tekintenünk; végül az elsőbbségi kérdést is igen nyugodt és emelkedett nézőpontról intézi el.
Evvel a munkával Mayer alkotó korszaka bezárul. Erői utolsó összefogásával irhatta meg, mert közvetlenül előtte olyan idegrohama volt, a mely a rengeteg sok munkától és izgalomtól aláásott szervezetének tulajdonítható. Mayer tudniillik 1850 májusában egy álmatlan éjszakán deliriumos állapotban második emeleti lakásáról az utczára ugrott. Sulyosan megsérült, olyannyira, hogy életveszélyben forgott és egész életében biczegett utána. Mayer az egész esetet annak tulajdonítja, hogy Seyffer aljas támadásával szemben nem volt módjában megfelelően védekeznie. Több hónapos betegség és wildbadi üdülés után tudott csak tovább dolgozni és tudta praxisát folytatni; ebben az időben vetette papirra fentebb említett „Megjegyzéseit“.
A nagyfoku kimerültség komoly következményekkel járt: egyrészt elterelte tudományos kutatásaitól, másrészt veszedelmesen elharapódzó vallásos rajongásnak nyitott utat. 1851 szeptemberében agyhártyagyuladást kapott, a mely ugyan gyorsan folyt le, de Mayernek Dr. Landerer göppingeni szanatóriumba, majd az állami tébolydába való kényszerü beszállításával járt. Itt egy egész esztendőn át testi fenyitékkel és a legkiméletlenebb bánásmóddal gyötörték. Ugy bocsátották el, mint egy halálraitéltet, miután nem sikerült elismertetni vele, hogy tudományos felfedezései nagyzási hóborton alapulnak és hogy a kör négyszögesítésével foglalkozott volna.
1853 szeptemberében szabad ember lett. Svájczba ment üdülni, onnan visszajött Heilbronnba, de orvosi gyakorlatát nem folytatta. Mindig tagadta, hogy lelkibeteg lett volna s ezt nem is tudta senki bebizonyitani. Épp ezért nem akarta kinyilvánitani, hogy szellemileg megint egészséges, mert evvel egyszersmind egy lezajlott betegséget is el kellett volna ismernie. Inkább lemondott nyilvános orvosi működéséről, csak szűkebb magánrendelést tartott fenn. Volt egy kevéske vagyona, éppen elég ahhoz, hogy a nélkülözéstől megmentse.
Ezen események után Mayer egy évig teljesen visszahuzódott a nyilvánosságtól. Gondolatai közben mind jobban tért hóditoltak, a hő dinamikájának kifejlesztése is megindult (Clausius Thomson) s Mayer volt köztudat szerint az irányitó elv felfedezője. Viszont könyveit alig olvashatták, mert ötleteinek jó részével mások hozakodtak elő. Életkörülményeit annyira nem ismerték, hogy még Liebig is egy müncheni, 1858-ban tartott előadásában Mayer felfedezésének alapvető jelentőségét elismerve, azt mondotta, hogy a tudós maga az őrültek házában halt meg. Ez a megjegyzés az Allgemeine Zeitungba is átkerült s bár Heilbronnból azonnal megczáfolták, a helyreigazitást senki sem vette tudomásul. Ez a téves hit csaknem meggyökeresedett az által, hogy Poggendorf szótára is felemlitette; a függelékben azután a halál hire ugyan korrigálva lett, de ezt sem igen vették észre, mert magában a szövegben nem volt rá semmiféle utalás.
Mayer ezalatt jóformán semmiféle, legalább is semmi lényegbe vágó tevékenységet nem fejtett ki. Winnentali gyötrődéseit természetesen nem tudta egykönnyen elfelejteni, ez a borzasztó emlék sokszor rohamokat idézett elő, a melyek azonban megegyező adataink szerint sohasem fajultak örjöngéssé. Egyszerüen arra az igen érthető álláspontra kell helyezkednünk, hogy ennek a viszagondolásnak elhatalmasodásával az önuralom lehetősége és képessége nála elveszett. A kiválasztódásról szóló utolsó munkájában Mayer ezt a jelenséget a szervezet szükségszerü visszahatásának tulajdonítja, ha zavaró vagy korlátozó erőszaknak van kitéve.
Mayer csak 1862-ben lépett ki ujra a nyilvánosság elé, a lázról irt értekezésével, amely az Archiv der Heilkunde-ben jelent meg és lényegében régi szempontjainak ujabb és bővitett kifejtését foglalja magában. Ugyanebben az évben történt az első lépés Mayer müködésének nyilvános és általános elismerése érdekében, még pedig nem Németországban, hanem Angliában, legközvetlenebb versenytársának hazájában. John Tyndall, a Royal Institution fizikusa egy nemzetközi tudományos összejövetelen lebilincselő és elragadó előadásban ismertette a mechanikai hőequivalens elméletének történetét és végül Mayert jelölte meg e gondolat teremtőjéül. Tyndall ezáltal hosszulélekzetü polémiába keveredett, amelyet ellene Tait vezetett, a tudományos hazafiság zászlaja alatt s amelyben a vita főleg a hő-egyenérték Mayer-féle kiszámitásának megbizhatatlansága körül forgott. Tyndall Mayer müveinek leforditásávaló és a Philosophical Magazine-ben val megjelentetésével válaszol, amivel egyuttal Németországban eltöltött kellemes diákságáért rótta le háláját különösen Bunsen iránt, aki mint marburgi tanár akkor fénykorát élte s akiben Tyndall a német professzor ideálját tisztelte.
Eközben Mayer is felhagyott visszavonult életmódjával és tudományos gyülésekre kezdett járni. Mindjobban méltatták és értékelték nagybecsü szolgálatait; az első nyilvános elismerést a baseli természetvizsgáló-társaság tiszteletbeli tagjává 1858-ban való megválasztása jelenti, amelyet Schönbein, a kitünő kémikus ajánlásának köszönhetett. Eleinte elvétve, később sürün egymásután sok hasonló kitüntetés érte. Különböző alkalmakból még sok kisebb értekezést irt és előadásokat tartott, amelyek azonban nem igen foglalnak magukban régi gondolatköréből kiugró megállapitásokat. Másirányu tudományos vivmányokkal szemben, különösen a Carnot-féle gondolatsorozattal, amely az energetika második főtételéhez vezetett, amennyire jegyzeteiből kivehetjük, tartózkodó, sőt elutasitó magatartást követett; Darwin elmélete ellen is állást foglalt. Ez utóbbi elhatározásait főleg vallásos képzetei idézték elő, amelyek öreg korára folyton élénkebben léptek fel, habár Winnentalból való kiszabadulása után, saját állitása szerint, végleg lerázta volna őket. Ilyenfajta misztikus nézeteivel a nyilvánosság előtt is, például az 1869-iki innsbrucki természetvizsgáló-gyülésen, megpróbálkozott s eltévelyedéseit az ellentábor olyan éles birálat tárgyává tette, hogy ismételten megkapta szokott idegrohamait.
Az a fokozódó figyelem, amelyben Mayer müvei részesültek, abban is megnyilvánult, hogy munkáinak összesitett kiadása már jó üzletnek igérkezett. A gyüjtemény Cottánál 1867-ben jelent meg, ugyanott, ahol annak idején az Allgemeine Zeitung alaptalan támadásával szemben a válasz jogát megtagadták tőle. Ebből az epizódból is kitetszik, mennyire körülfogta Mayert a sváb zárkózottság, amely saját határain tul nem ismer számbavehető emberi életet. Az előszóban megjegyzi, hogy rendszeres fizikai tankönyvet – uj álláspontja alapján, felszólitás ellenére, nem irhat; különben is Tyndall a maga könyvével ennek a feladatnak már eleget is tett. Meg kell jegyeznünk, hogy még mai napig sem iródott meg az a fizikai tankönyv, amely czéltudatosan és tisztán az energia-elméletre helyezkednék.
Hét év mulva az összes munkák második kiadása is szükségessé vált, amely egypár időközben tartott előadást is magában foglalt. A harmadik kiadás 1893-ban, Mayer halála után Weyrauch kezén át került ki a sajtó alól, levelekkel és egyéb ismertető anyaggal kibővitve. Ez az alapos munka volt jelen tanulmányunk vezető fonala.
1872-ben jelent meg Dühring A mechanika általános elveinek kritikai története czimü könyve, amelyben Mayert messze kiemeli az energetika többi művelői fölé, akiket különben alapos és kegyetlen birálat alá vesz. Evvel kezdődött meg Dühring és Helmholtz küzdelme, amely előbbinek a berlini egyetem magántanári állásáról való távozását eredményezte: a tudomány szabadságának kétségtelen sérelmére. A tudományos párbaj akkoriban nagy feltünést keltett s Mayer, ujságokból értesülvén lelkes védőjének harcáról, levélileg, majd Wildbadban, félévvel halála előtt személyesen is érintkezésbe lépett vele. Ez utóbbi alkalommal Mayer közölte vele azokat a durvaságokat, amelyek Göppingenben és Winnentalban „nagyzási hóbortja“ miatt el kellett türnie és Dühring egy érdekes előadásban, majd irásban is nyilvánosságra hozta a dolgot s Mayert a XIX. század Galileijének nevezte el. Később külön két könyvecskét adott ki, amelyekben Mayer sorsát, mint a tudósoknak az átlag-emberek részéről való tervszerü üldözését állitotta be. Természetes, hogy Dühring, aki maga is sokat szenvedett egy hatalmas szükkörü érdektársaságtól, más tudósok életét is hasonló szempontból vizsgálta. Mayer viszonyainak elfogulatlan megitélésével s Mayernek Dühringgel közölt adatai nyomán megállapithatjuk, hogy elsősorban kisvárosi, korlátolt környezetének a nagyszabásu egyéniség ellen való reakcziójáról volt szó. Miután Mayer nem tudott, vagy nem akart szellemi értékének megfelelőbb körülmények közé kerülni – hiszen egynéhány utazásán kivül mindennek ellenére egész életét szülővárosában töltötte – alávetette magát, legfeljebb passziv védekezési kisérletek árán, azoknak a káros befolyásoknak, amelyek részben családja köréből eredtek, részben pedig családja utján még erősbödést nyertek. Jellemző, hogy Mayer nem hivta meg Dühringet magához, pedig a közeli Wildbadban tartózkodott, hanem maga rándult át hozzá és később megirta neki, hogy családja Dühring látogatását nem látta volna szivesen: „Miután mindenki tudja, hogy bolond vagyok, mindenki feljogositva érzi magát arra, hogy szellemileg gyámkodjék fölöttem.“
Mayer korai házassága révén sem támogatást nem kapott tudományos törekvéseihez, sem védelmet a zavaró körülmények ellen. Feltünő, hogy az őrültekházában olyan soká maradhatott, anélkül, hogy erélyes, szinte férfias jellemü felesége akármit is próbált volna kiszabaditása érdekében. Dühring egyenesen arra czéloz, hogy éppen az asszony családja kezdeményezte volna Mayer „nagyzási hóbort“-jának kigyógyitását; igy aztán a nő passziv magatartása könnyen érthetővé válik. Hogy a Weyrauch által összegyüjtött levelezésben erről a kérdésről nincs semmiféle adat, annak egyszerü oka van: Mayer családja szolgáltatta az egész levél-anyagot a tudós halála után.
Utolsó éveiről nincs sok mondani valónk. 1876-ban adta ki utolsó művét a kiválasztódásról, amelyben olyan eseteket vizsgál meg, ahol az energia átváltozásának vezető elve, a causa aequat effectum, nem alkalmazható. Ezekben az esetekben, amint már Leibnitz beigazolta, arról van szó, hogy meglevő s átváltozásra alkalmas energia-tömegek, amelyek azonban valamilyen különös okból nem alakulhattak át, egyszerre visszanyerik átalakuló képességüket, jelenségek, amelyeknél a munka mennyisége semmiféle viszonyban nincs az átalakulásra kész energia mennyiségével, kiváltódásnak nevezhetők. Mayer különösen a fiziológiai kiváltódás számos esetére utal és egyuttal saját szenvedéséről is, kivételesen, megemlékezik: „Mindebből, mellékesen mondva, világosan következik, milyen természetellenes dolog, ha felelősségnélküli, hitvány emberek testi szenvedéseknél és lelki zavaroknál, emberi létünk velejáróinál, kényszereszközökkel és kinzó-szerszámokkal akadályozzák meg a szükséges kiváltódást. Természetesen ez könnyü, mert kézenfekvő eljárás, annak azonban, akinek része volt benne, rendszerint egész életére szóló keserüséget okoz, még a legjobb esetben is. Aki már ilyen ostoba dologra egyáltalán képes, legalább ne merészkedjék magát lelkiismeretes orvosnak tartani!“
A megmaradási törvény felfedezésében való szerepe, amelynek vitás volta Mayer életét annyira elkeseritette, még az utolsó éveire is árnyat vetett. Abban a polémiában, amelyet Dühring Mayer érdekében oly kiméletlen hevességgel irányitott, Helmholtz igazságtalan módon állást foglalt Mayer ellen. „A gondolkodás az orvostudományban“ czimen tartott beszédében ugyanis, a következő, nyilvánvalólag Mayerre vonatkozó megjegyzéseket tette: „Felszines hasonlóságokat könnyü találni, különösen, ha a társaság szórakoztatása a czél, amikor ilyen tréfás ötleteket könnyen megszerzik a „szellemes ember“ hirét. Sok ilyenfajta mondás közt akadhat egypár, amelyik talán félig vagy egészen is helyesnek bizonyul; hiszen külön müvészet kellene ahhoz, hogy valaki mindig bakot lőjjön. Ilyen szerencsés esetben azután a felfedezés elsőbbségi jogát könnyen lehet érvényesiteni; ha pedig nem lehet, akkor a tévedések sorozatára ráborul a feledés jótékony fátyola. Akik ugyanennek az eljárási módnak a hivei, szivesen segédkeznek az „eredeti eszme“ értékének biztositásánál. Igy azután tényleg háttérbe szorulnak azok a komoly tudósok, akik nem viszik előbb piaczra a gondolataikat, amig körülményesen meg nem vizsgálták, minden meggondolásnak eleget nem tettek és a bizonyitékokat tökéletessé nem csiszolták. Az a divat, hogy elsőbbségi kérdéseket a munka érett voltának figyelmen kivül hagyásával, egyszerüen a közzététel időpontja szerint döntenek el, veszedelmesen táplálja ezt a visszaélést.“
Mayer erre az előadásra igen találóan felelte: „Köztudomás szerint Arago mondotta ki, hogy elsőbbségi kérdéseknél igenis csak a nyilvánosságrahozatal ideje mérvadó. Ennek megfelelően Wöhler és Liebig Évkönyveinek 1842-ik évi májusi füzetében közzétett kis értekezésemmel a mechanikai hő-elméletre és a hő mechanikai aequivalensének kiszámitására elsőbbségi jogot akartam biztositani. Lehet, hogy a kalász még nem volt elég érett. Alig három évvel később, 1845-ben azonban Az organikus mozgásról szóló munkámban fenti elméletet kimeritően megindokoltam és orvos létemre alkalmaztam a fiziológiára, sőt részben a pathológiára is. Aki viszont nem sajnálja a fáradságot és megnézegeti A hő mechanikájának 1874-ben megjelent második kiadását, be fogja látni, hogy a már 1842-ben elvetett mag közben érett termést hozott.“
Helmholtz később ismételten szükségét látta, hogy Mayerről való véleményét és a Fortschritte der Phisik-nél való hátrahelyeztetését jóvá tegye. Azt a nézetét azonban mindig fenntartotta, hogy Mayer inkább elméleti tudós, mint exakt természetbuvár. Evvel szemben csak Mayernek a hő mechanikai aequivalenséről való megállapitásaira kell hivatkoznunk, amelyek módszertani vonatkozásaikban is jóval magasabban állnak, mint kora elismert természetkutatóié. Helmholtz elmélete például az energia egyenértékü átváltoztathatóságáról azon a ma már nagyon ingatag feltevésen alapszik, mintha a természet jelenségei mind mechanikus központi erők következményei volnának, mig Mayer számitása a hőaequivalensről ma is változatlanul helyes. Az egyetemes eszme kisérleti alapja Mayernél és Helmholtznál is egy és ugyanaz: a perpetuum mobile tapasztalati lehetetlensége, vagyis pontosabban: az energia szükségszerü és megsemmisithetetlen volta..
Ha Mayer élettörténetét például Davy-ével, egy másik nagy kutatóéval hasonlitjuk össze, sokkal több különbséget, mint megegyezőséget fogunk találni, amiből a kutató-tudós két eltérő tipusára következtethetünk.
Mindenekelőtt: semmi olyan adatunk nincs, amely a gyermek Mayert kortársai közül kiemelné. Egyetlen felötlő jellemvonása volt: váratlan gondolatugrásai és kapcsolásai, legalább is beszélgetés közben és a bibliai idézetek terén. Ez a körülmény bizonyos szellemi vakmerőségre mutat; Mayernek már gyermekkorában sem volt hajlandósága ahhoz, hogy az átlagos gondolkozást kövesse.
Mayer a gimnáziumban hátramaradt, sőt a legrosszabb tanulók egyike volt, ami nem szokatlan jelenség a leendő nagy természetbuvárok táborában. Hivatkozunk arra, hogy ő is, mint mindenki, aki tárgybeli összefüggések megértésére volt hivatott, az esetleges és önkényes feltevésektől irtózott s a tananyag üres értéktelensége egyenesen hátráltatta szellemi fejlődését. Rá kell mutatnunk arra, hogy nem tudatos megitélésről van szó, amelyet külső befolyások hoztak volna létre, hanem egy ösztönszerü reakczióról az avult iskolai és házi nevelés ellen. A „klasszikus oktatás“ talán sehol sem dühöngött annyira, mint az ő szükebb hazájában.
Tudományos elismerés nélkül való ifjusága bizonyitja, hogy Mayer a lassan kialakuló egyéniségek közé tartozott, tehát a kutatók klasszikus fajához. Hogy önkéntes éhezéssel ki tudott szabadulni a fogházból: konok akaratára vall, a kiszabadulás módja azonban az akaratnak inkább passziv jellegére. Davy a romantikus hasonló esetben, minden valószinüség szerint még az élete árán is kitört volna onnan.
Jellemző továbbá, hogy későbbi nagy ideájára semmiféle szellemi előkészület nem mutatkozik s ez az ür mindaddig tart, amig naplója szerint, az eszme teljesen szokatlan érzések közt egyszerre ki nem virágzott benne. E szokatlan belső körülmények, amelyek Mayer tanuságtétele szerint soha annakelőtte vagy utána meg nem rohanták, amellett szólnak, hogy akkor, huszonhatéves korában, élte át először egy uj gondolat születésének lelki izgalmát. Ez az aránylag késői időpont is a lassu termelési módot, vagyis a klasszikus kutató-fajtát jellemzi s magyarázatát adja annak, mért nem voltak Mayernek előbb ilyen válságai, később pedig azért nem, mert nem akadt több szellemi gyermeke; egész élete azután már egyetlen ötletének át- és kigyurásában telt el. Sokoldalu tudósoknál az erős belső krizis megismétlődhetik, bár nem mindig olyan élénken, mint az első alkalommal.
Igen figyelemreméltó Mayer műveinek eredeti mivolta. Kezdetben csak egy alaki kérdésről, az anyag és erő minőségi és mennyiségi megmaradásáról volt szó. Ez a gondolat olyan rohamosan lett urrá rajta, hogy az öntudat küszöbe alatt már régen lappangania kellett: egy csomó homályos képzet egyszerre kristályodott ki, egyszerre nyert összefoglaló jelentőséget. Éppen azáltal válik érthetővé Mayernek az uj feltevés helyességében és termékenységében való intenziv hite, hogy ösztönszerüleg régóta keresett vonatkozások végre tisztázódtak. A „feltevés“ szót czélzatosan használjuk, mert még nem beszélhetünk teljes fogalmi világosságról, csak arról a közvetett megérzésről, hogy a helyes ut nyilt meg előtte! Ennek az utnak fokozatos meghóditására s élményei tudományos kifejtésére azután nagyon gyöge fegyverei voltak. Alig tudunk még egy példát a tudomány multjából, amely egy felfedezés megtörténtének különböző állomásait ilyen szemléltetően ábrázolná. Mayer lassu reagálóképessége volt ennek is az oka.
Egyetlen gondolatnak adta oda magát, amelyre még semmiféle formulázható kifejezést sem tudott teriteni, különben naplójában erre is ráakadnánk. El tudjuk képzelni: hogyan állitgatta az uj látószögbe élményeit, inkább sejtve, mint tudva összefüggéseiket. Előkészületnek ez a módszer igen hasznos volt a későbbi szakszerü átdolgozáshoz, amikor már a szokott tudományos kifejezési formák egységesitő eszméjének rendelkezésére állottak.
Mindjárt viszaérkezte után ehhez a munkához is látott. A viszonyok itt is kedvezőtlenek: senkije sincs, akivel eredményesen megbeszélhetné a dolgot. Régi barátjának, Baurnak, egymásután három levelet kellett irnia, amig rövid válaszra méltatta. Felkeresett mindenkit, akitől segitséget vagy érdeklődést remélhetett és minden kis jóakaratért vagy megértésért végtelenül hálás. Nem volt más fizikai felkészültsége, mint amennyit, az akkor még a mainál is jóval gyatrább orvosi kiképzéssel kapott; könyvekkel próbálkozik s igy bukkan fel előtte folyton az mc nagysága mint erőmérték. Nem mer kételkedni ebben a feltevésben, még kevésbbé saját alapgondolatának helyességében, mégis össze akarja hangolni a kettőt s itt esik azután egyik tévedésből a másikba. Az ellentétes fogalmak meglehetős szerencsétlen kiegyenlitési kisérlete után összefoglalja irásban a Baurral közlötteket és elküldi a czikket Poggendorffnak.
Itt esik meg vele életének talán egyetlen szerencsés véletlene: nem kapja vissza a kéziratot, de nem is került nyomdába. Ez utóbbi körülmény a nyilvános kudarctól s az illetékes szakkörök jogos lenézésétől mentette meg, az előbbi pedig ujabb formulázásra késztette.
Ebben az időben kereste fel a tübingeni és heidelbergi fizikatanárokat. Ez összejövetelekről nincsenek közelebbi adataink; Mayer azt állitja, hogy egyikük sem tudta őt meggyőződésétől eltántoritani. Ugyanekkorra esik azonban Mayer gondolatmenetének kétirányu fordulója: egyfelől a mozgás-energia, az „esési erő“ alkalmazása, holott addig csak mozgásmennyiségekkel dolgozott s tételül a mozgásnak meleggé való átváltozását állitotta fel; másrészt csak ettől az időtől kezdve veszi igénybe az esési erővel együtt a gázak kiterjedésének és összenyomhatásának jelenségeit. Kétségtelenül ez a kettős fordulópont mentette meg Mayer ötleteit a tudomány számára. A másodikról nem kell sokat beszélnünk, mert csakis a gázok sajátos melegének számitásba vételével lehetett a mechanikai hő egyenértékhez eljutni. Az első pontot illetőleg azonban Mayer a suly és esési magasság eredményeinél először bukkan rá egy munkamennyiségre, amely a melegével hasonlitható össze, mert ugyanolyan kiterjedésü. Ennek az uj szempontnak a feltevése folytán kellett a kinetikai energiát ½ mc2 (vagy szerinte mc2) az eddig vallott mc helyébe ültetnie, mint az átalakulás megfelelő produktumát; evvel azután a kérdés egyszerre tisztázódott is.
Ezt a helyzetet mutatja be 1842-ben irt értekezése, amelyből az mc2 mellől hiányzó ½ alkotórészen s azon a meggondolatlan állitáson kivül, hogy jeget semmiféle nyomással sem lehet megolvasztani, már nincs semmi kivetni való. Láttuk tehát, hogyan nyert határozott alakot Mayer alapgondolata, amely eredetileg bizonyos mértékig testetlenül, azaz közérthetőségü kifejezési mód nélkül lappangott benne. Lassu reagáló-képességénél fogva szélesen és hosszan nyulnak el azok a gondolat-lépcsők, amelyeket gyorsröptü szellemek a legrövidebb idő alatt futnak át. Schiller mondja, hogy a költő munkája valamilyen zenei hangulattal vezetődik be, vagyis az elkészülendő alkotás teljes művészi hatásának előre való megérzésével; a tudós is megsejti jóelőre a későbbi eredményt, mielőtt még megtalálta volna hozzá a helyes utat. Gauss, aki szintén klasszikus kutató volt, mondotta munkája közben: „Már régen tudom, hová jutok, csak azt nem tudom, hogyan?“ Meg volt tehát nála is a gondolat első születésének és tudományos elméleti megtestesülésének nagy időbeli különbsége.
Mayer a teremtő lelki munkásság teréről az alkotáséra lépett át. Nagyon jól tudta, hogy feltevése a fizika, kémia és fiziológia jelenségeire egyaránt áll, de eleve lemondott arról, hogy mindenütt keresztül is vezesse. Ehelyett két különálló fejezetet szemelt ki magának: a fiziológiát, amelyben orvosi hivatásánál fogva otthonosabb volt és a csillagrendszer fizikáját, amelyet régóta figyelemmel kisért. A fizika területén Liebig értékes tanulmányai voltak segitségére, a másik feladatnál egészen a maga erejére maradt. Liebig elmulasztotta ugyan a legvégső kérdések határozott felállitását és megoldását, mégis annyira előkészitette az egész gondolatsort, hogy csak az egyenérték törvénye kellett a kérdés teljes megoldásához. Az asztrofizikában azonban épp ugy, mint a mechanikában Galilei erő-meghatározásával kellett megküzdenie, miután Newton nehézkedési mechanikája is ezen az elven épült fel; előbb ki kellett tehát fejlesztenie a kinetikai energia általános értéküségének formuláját, hogy annak a maximális sebességnek fogalmához juthasson, amelylyel egy világtest a földre vagy a napra érhet. Ez volt az egyetlen számbavehető mód, hogy megoldhassa a maga elméletét, amely szerint kozmikus tömegek táplálják a nap hőforrásait.
Az első és második nagyobbszabásu értekezés megirásához három-három évre volt szüksége. Még ha orvosi elfoglaltságát és megházasodását figyelembe veszszük, akkor is hosszunak kell ezt az időt tartanunk, legalább a „romantikus“ lángész termékenységéhez viszonyitva. Elvitázhatatlan, hogy egy kezdő orvosnak elegendő alkalma lehet másnemü tudományos kutatáshoz, apósa egy levélbeli megjegyzéséből, Mayer praxisának örvendetes fejlődését illetőleg, szintén arra következtethetünk, hogy addig nem igen volt gyógyitani valója. A korai házasság pedig csak fokozni szokta a munkaképesség mértékét, nem pedig csökkenteni. Mayer munkatermelési módja tehát szervezeti sajátosságából következett s éppen ezért tartozik a klasszikus kutatók társaságába.
Csodálkoznunk kell kitartása fölött, amelylyel tévedéseken és balsikereken át czélja felé igyekszik. Newton folytonos odaadó gondolkodással bukkant rá alapelveire, Mayer is hasonló fajtáju volt. Apró lépésekkel, lassan-lassan haladt előre, egyiket a másik után tolta, amig a sokféle lehetőség közt a biztos utra akadt. Első müvét több barátjával átolvastatta és ismételten átdolgozta, amig végleges formában a nyomdába küldte.
Még több csodálatot érdemel a kedvezőtlen külső viszonyok sikeres lebirása. Szülővárosa aszerint itélte meg őt egész életében, hogy latinból nagyon rossz osztályzatokat kapott; sehol a világon nem volt az érettséginek olyan döntő szerepe, mint éppen a sváb földön. Az illetékes tényezők mindig jelentéktelen embernek tartották és állitólagos tudományos felfedezéseit nevetségeseknek, sőt kárhoztatandóknak minősitették. Azok, akikkel levelezésben állott, később bocsánatot kértek tőle, hogy otromba tévedésnek látták azt, amit egyszerüen nem értettek meg. Bátyján, a családi gyógyszertár tulajdonosán és Griesinger medikuson kivül, akit a felfedezés fiziológiai jelentősége bilincselt le, szükebb környezetéből senki sem állott melléje, mások pedig még kevésbbé. Feleségének sem nagyon tetszett az ő különös foglalatossága, amely csak nyomdai költségeket okozott, az orvosi gyakorlatot azonban nem mozditotta elő.
A megerőltető, örökös akadályok közt végzett egyoldalu munkát a szükségszerü szellemi kimerülés követte, amely először az ablakon át való szerencsétlen kiugrásban jelentkezett. Könnyen elképzelhetjük, hogy az a durva igazságtalanság, amely érte, azon az álmatlan éjszakán szakadatlanul mardosta lelkét, minden kivezető ut reménysége nélkül, amig utolsó erői is felmondták a szolgálatot és a katasztrofális kisérlet megváltásnak tetszhetett előtte. Még mint lábbadozó beteg, közvetlen környezetének nyomasztó hatásától wildbadi üdülése alatt felszabadulva, mindenekelőtt tudományos elégtételt akart magának szerezni. A klasszikus kutatótipusnak egyik feltétlen ismérve éppen a köztudat előtt való tisztázódás belső szüksége, mig a romantikus rendszerint nem is törődik vele. Viszont a klasszikus kutató végtelen gondossággal dolgozza ki munkájának minden apró összetevőjét s ezért fáj a felületesség és komolytalanság vádja olyan rettenetesen.
Védekezését valóban a szive vérével, végső erőfeszitéssel irta, habár a stilusból és a belső tartalomból nem tetszik ki, sőt szinte természetfölötti derü és megtisztultság árad belőle. Ama fékező-erők, amelyek a szervezet érdekében az utolsó energia-készletek kimeritését rendszerint megakadályozzák, betegsége és izgalmas leki feszültsége folytán hatálytalanok lettek; egész magát belevitte ebbe a munkába s azután össze is roskadt egészen.
Agyhártyagyuladása jelenti első stáczióját Mayer e szomoru életszakának. Azután az őrültek házában való durva bánásmód következett, amely őt, mint orvost, a laikusnál sokkal intenzivebben felizgathatta. Hogy nem ment tönkre belé, talán csak rendkivüli kitartásának köszönheti, melynek már régebben elegendő bizonyságát adta.
Viszont nem lehet csadálkoznunk afölött, hogy ilyen körülmények közt további produktivitása megtört. Kérdés, vajjon ez az eredmény az embertelen kezelés nélkül, a puszta kimerülés következtében is beállott volna-e? Davyt például a legkedvezőbb külső viszonyok ellenére is a felfedezései előtt járó erős izgalmak ugyanigy kimeritették. Mayernek azonban a sok egyéb hátrányon kivül nemcsak eszméjének teremtő munkájával, hanem a tudományos felszerelés elemi ismereteivel is meg kellett birkóznia.
Vallási rajongása is kimerült agyának fellázadása volt az absztrakt gondolkodás tultengése ellen, s a szemináriumból való ifjukori emlékei táplálták. Mikor felgyógyult – éppen ellenkező hangulat vett erőt rajta, de ujabb tudományos munkához majdnem tiz évig nem volt szellemi befogadóképessége. Dühring szerint Mayer szellemi tehetetlenségét ugy indokolja, hogy holt embernek nyilvánitották, tehát eszerint is viselkedett. Kétségtelen, hogy Mayer hitte, amit mondott: kétségtelen viszont az is, hogy ez a magyarázat csak takaróul szolgált, amelynél jobb éppen nem akadt. Ha a tudományos munka szükséglete élt volna benne, mint minden más alkotó-elmében, akkor semmi sem tarthatta volna vissza tőle. Nem törődött semmivel és energiájának megmaradt foszlányait szenvedélyes kitörésekben pazarolta el; nem volt elég erős ahhoz, hogy magamagán uralkodjék. Állapota azután lassan-lassan mégis javult és ujra érdeklődni kezdett a tudományos kérdések iránt. Sőt azt mondhatnók, hogy e késő éveinek eredményeit igazi nagy munkakorszakával maga is egybevethetőnek tartotta; hiszen még kevéssel halála előtt is a kiváltódásról szóló értekezésének részletesebb feldolgozását és a Bressa-pályázatra való benyujtását tervezgette. Ez az álom persze már nem valósulhatott meg.
Összefoglaló megállapitásunk szerint tehát Mayer egész maradék energiájával fizetett alapvető munkájáért és termelési képességének ujból való megszerzése, amely kedvezőbb körülmények közt talán még sikerülhetett volna, szükeszü környezetének bánásmódja és a közvetve előidézett brutalitások folytán lehetetlenné vált.
Meg kell emlékeznünk néhány szóval Mayer házasságáról is. Dühring személyes tapasztalatai nyomán Mayer sorsára kedvezőtlen hatásunak mondja; az asszony volt az előőrs a kisvárosi filisztereknek a kiváló szellem ellen való ösztönszerü harczában. Davynál is a feleség volt a nyárspolgári nézetek kicsinyes képviselője és számos más vezető egyéniségnél is tapasztalhatjuk, hogy szerencsétlenül nősültek vagy egyáltalán nem házasodtak meg. E feltünő jelenség okaira rá kell mutatni s miután itt nem vádaskodásról, hanem fogalmakról van szó, talán helyénvaló lesz, ha a fontosabb szempontokat felállitom, hogy e sajátos viszonylatok meghatározóira ráismerhessünk.
Az embernek minden más élőlénynyel szemben nemcsak a fajfenntartás, hanem a haladás képessége is megadatott, tehát életének kettős feladata van: a fenntartásé és a javitásé, amely utóbbi az elsővel némely vonatkozásban összeütközik. Ha a meglevőt fejleszteni akarjuk, fenntartás helyett rombolnunk kell; a két biológiai törekvés kiegyenlitése csak összeütközés árán mehet végbe, főleg amaz időhatár tekintetében, amelyen belül a javitó változtatásoknak meg kell történniök. A kétfajta tendencia már most a két nem között ugy oszlik el, hogy a férfinek az előrehaladás, a nőnek pedig a megtartás van a szivéhez közel. Ebből származik azután, hogy az emberiség vezető szellemei (eddig kizárólag a férfinemből valók), akik a legkövetkezetesebb képviselői a fejlődésnek, cselekvéseik tartalma iránt az asszonyoknál nagyon kevés rokonérzésre találnak, bár általában nem idegenkednek tőlük. Azoknál az összetüzéseknél, amelyek elsősorban anya és fiu közt szoktak támadni, csak a vak szeretet segíthet, a mely minden belátásos itélet nélkül a cselekvés tartalmával szemben, az örök ellentétet áthidalva a gyermek szellemi kiválóságába temetkezik.
Ha a házaséletben is felszabadulnak ezek a természetszerü ellentmondások, nemcsak a folyton közeledő egykoruság fejleszti folyton erősebbé őket, hanem az asszony aggódása gyermekei sorsa fölött, a kiknek jövőjét az apa rendkivülisége és a polgári társadalommal való szembekerülése veszélylyel fenyegeti. A nő ellenszegülése azután passziv vagy aktiv, vérmérséklete szerint. Ösztönszerü, örök asszonyi motivumok kerülnek felszinre és a tudományosan gondolkodó férfinak nem szabad erkölcsi szemrehányásokra alkalmat keresnie, a mikor müködni látja ezt az ellenállhatatlan hajlamot, a melynek megmaradásától a nép és végeredményben az emberiség fentartása függ. Az ilyen házasságbeli viszályok azokhoz az akadályokhoz tartoznak, a melyeket minden szellemi vezérférfiunak le kell küzdenie. Mayer esete mutatja, milyen ártalmas és veszélyes szerepet játszanak a férfi-vénasszonyok is, az eredeti tehetség ösztönös ellenségei, még akkor is, mikor a haladás eszméje saját személyes körülményeiket a legtávolabbról sem zavarja. Mayer politikailag és vallásilag konzervativ volt, a mi azonban nem akadályozta meg környezetét abban, hogy kegyetlen haraggal forduljanak ellene, amikor uj felfedezésekre vetemedett, a melyeknek lényegéről persze senkinek se volt közülök sejtelme.
Még csak az a kérdés: hogyan lehet kikerülni vagy enyhiteni azokat az ellentéteket, a melyek a felfedező családjában az ő belső hivatottsága és az anyai s hitvesi ösztönök közt szükségszerüen kipattannak? A választ csak ismételhetjük: ha a tudósnak elég szerencséje van, hogy olyan asszonyhoz jusson, a ki urának nehéz küzdelmeit a napi gondok távoltartásával és jókedélyének áldásos hatásával enyhiti meg, akkor a nő már legjava feladatát teljesitette vele és az emberiséggel szemben s férje számára az elérhető legnagyobb boldogságot szerzi meg.
Ha megkiséreljük, hogy Mayer esetének biologiai eredményeit levonjuk: egy olyan férfi tragikus sorsával találkozunk, a ki a szellemi feszültség sulya alatt roppant össze. Az a hirtelenség, a melylyel vezető gondolata feltámadt benne s azután az első tapogatózásból a helyes kiutra bukkant, a mellett bizonyit, hogy Mayer csak ritkán, kivételes pillanatokban tudott olyan magasságra és világosságra emelkedni, a milyet problémája megkövetelt. Jusson eszünkbe, hogy a felfedező nem mondhatja magának, hogy: ezt akarom felfedezni, hanem a saját korának szükségletei irják elő, mit kell cselekednie. Természetesen bizonyos előfeltételekkel, főleg a teljes szellemi szabadsággal rendelkeznie kell, hogy a tradicziókból kibontakozhasson és a megoldandó kérdést meztelenül láthassa. Ez a szükségesség Mayer esetében ahhoz a sajátságos megkönnyitéshez jutott, hogy az iskolai bölcseség nem igen nyomasztotta, hiszen a hágai vizsgát is meglehetős mérsékelt sikerrel tette le. Igy azután e kedvező körülmények: a szellemi elkülönültség, a mely mikor egészséges volt, néhány tudományos eszmére való koncentrálódását lehetővé tette, Mayer termékenységét néha olyan rendkivüli mértékben fokozta, a hogy arra alapgondolata lelki megfogamzásához tényleg szüksége is volt. Ugyanez a természetes feszültség állt fenn 1841. őszén, döntő szellemi fordulása és küszöbön lévő házassága előtt.
A közbüleső időszakok azonban e csucspontok alatt messze elmaradnak. Mayer bizonyos értelemben egész életén át kisvárosi polgár volt; Párisban legszükebb földieivel élt együtt, nagy tengeri utján teljesen izolálódott és legizgalmasabb belső válságai alatt sem jutott tovább Tübingennél és Heidelbergnél. Mialatt Davy a nagyváros lüktető mozgalmasságában keresi kijegeczesedő gondolatvilágának külső keretét, Mayer szükös kis csigaházba bujik, amely őt és munkáját felemészti. Ez a hajlandóság különben Mayer lassu szellemi kibontakozásának szükségszerü következménye volt; minden uj és váratlan jelenséggel szemben bizonytalanul állott, tehát a nagyszabásu városi élettel sem tudott megbarátkozni. Ugyanez okból nem szerezhetett magának és gondolatainak rajongó személyi hiveket és tanitványokat, a kik vele együtt terjesztették és fejlesztették volna szellemi kincsét. A rá váró feladat kimerithetetlenségében Mayer nem kételkedett s tudta azt is, hogy egymagában nagyon keveset végezhet belőle. Nem volt azonban oly szerencsés természetü, hogy rokonlelkeket a maga igazáért fellelkesíthessen. Még Baurt sem tudta meggyőzni felfedezésének igazi jelentőségéről, pedig Baur melléje állt, segitett neki és gyarapitotta mathematikai ismereteit. A klasszikus tipust jellemzi ez az adat is: a személyi hatást az irás készsége pótolja. Mayer örökölt jellembeli fogyatékosságánál fogva nem tudott magának bármi áron is olyan helyzetet teremteni, hogy sulyos és nagyszerü hivatottságát szakszerüen realizálhatta volna. Ezt a tényt megfigyeljük és megállapitjuk, de kárhoztatni érte senkit nem szabad, bár innen ered, hogy a tizenkilenczedik század legnagyobb felfedezése szerzője személyének csak egy szerencsétlen életet jelentett.