Nándor, János, Pál2020. október 19., hétfő
Tudomány

Magyar kvarkfizikusok a világ élvonalában

2005.08.10.Admin
National Geographic Magyarország

Újabb részletek derültek ki egy most zajlott budapesti tudományos konferencián arról a felfedezésről, amelyet idén áprilisban jelentettek be az USA-ban és Magyarországon egyszerre. A hazai kvarkfizikusok a világ egyik legdrágább tudományos programjában vesznek részt.

Budapesten öt kontinens több mint hatszáz fizikusa gyűlt össze azért, hogy a kvarkok kutatásáról eszmét cseréljen – jelentette be kedden Csörgő Tamás, a KFKI munkatársa, a konferencia egyik szervezője. A tudományos szimpózium legfőbb érdekessége annak az eredménynek a részletesebb ismertetése volt, amelyet 2005 áprilisában jelentettek be az Egyesült Államokban. (Korábbi cikkünk >>

Kétszer 110 millió dollár

A projekt vezetői, Samuel Aronson és William A. Zajc professzorok elmondták, hogy mintegy 110 millió dollárba került csak a PHENIX program fizikai feltételeinek biztosítása, az ehhez szükséges berendezések megépítése (a PHENIX az a kísérlet, amelybe a magyar intézmények is bekapcsolódtak), és az elmúlt öt évben még legalább ugyanennyi pénzt fordítottak a kísérletek lefolytatására, a készülékek működtetésére.

Az amerikai Brookhaven Nemzeti Laboratórium (BNL) RHIC gyorsítója (Relativistic Heavy Ion Collider, Relativisztikus Nehézion-Ütköztető) olyan kísérleti eredményeket produkált aranyatomok ütköztetésével, amelyek a következő években még nagyon sok munkát adnak majd a kvarkkutatóknak – derült ki a konferencia sajtótájékoztatóján.

Először is, a gyorsítóban sikerült olyan anyagot produkálni, amely hasonlít az univerzum keletkezése utáni tizedik mikroszekundum idején meglévő állapotokhoz. Vagyis a brookhaveni kísérleti berendezés az ősrobbanás eddigi legjobb „közelítését” adja – az egész tudományos világot figyelembe véve – hangzott el a sajtótájékoztatón.

Tíz milliomod másodperccel az ősrobbanás után

Tíz mikroszekundummal (milliomod másodperccel) az ősrobbanás után az anyagnak egy eddig ismeretlen formája jött létre, amely az eredeti számításokkal ellentétben nem gáz, hanem valamiféle folyadék lehetett. Folyadékszerűségre utalnak legalábbis a kísérleti berendezésben előállított
sűrű kvarkanyag tulajdonságai. Ennek az anyagnak, úgy tűnik, olyan alacsony a viszkozitása (belső súrlódása), hogy a tökéletes folyadékokékokhoz hasonlít. A fénynek az anyagon belüli sebességéből is erre lehet következtetni – a kutatásban szintén résztvevő izraeli Weizmann Tudományos Intézet részecskefizikai részlegének vezetője, Itzhak Tserruya professzor szerint. Vagyis az anyagnak ebben az állapotában az atomok építőelemei, a kvarkok és a gluonok nem szabadok (nem gázt alkotnak), hanem félig-meddig kötött állapotban vannak.

A kvark-gluon plazma előállítására kétféle út lehetséges: vagy nagy hőmérsékletet állítanak elő, vagy pedig hihetetlenül nagy nyomás alá helyezik az anyagokat – magyarázta kérdésünkre Berndt Müller, az amerikai Duke University német professzora. A nagy nyomás alá helyezett plazmát még kevésbé ismerik a kutatók, ez alighanem a neutroncsillagokban uralkodó állapothoz hasonlíthat.

Egy rejtélyes részecske

A RHIC gyorsítóban végzett kísérletek során inkább a magas hőmérsékletű plazmát vizsgálták, amely az ősrobbanás modellezésére alkalmasabb. Azonban még számos rejtélyes tulajdonsággal bír a Brookhavenben előállított anyag. Így például Tserruya kérdésünkre elmondta, hogy egy különleges részecske, a J/pszí abszorpcióját (elnyelődését) is tanulmányozzák.

A J/pszí részecskék elnyelődését többféleképpen is magyarázzák ugyanis, és nincsen még részletes, általánosan elfogadott elmélet ennek a jelenségnek a leírására. További számításokra és az eddigi modellek átdolgozásáravan szükség, elképzelhető ugyanis, hogy finomítani kell a jelenlegi teóriákat a kvark-gluuon plazmával és az egész univerzum keletkezésével kapcsolatban.

Bernt Müller ennek kapcsán kiemelte a magyar kutatók legújabb eredményeit. Így például Katz Sándor elméleti fizikus új számítási modelleket állított fel a kvark-kvantumszíndinamikában (QCD). (A kvarkok azok a részecskék, amelyek az atomoknál is kisebbek. A kvarkok (és minden egyéb elektromosan töltött részecske) elektromos kölcsönhatásait a kvantumelektrodinamika – QED – vizsgálja; az atommagot összetartó, és a kvarkok között is alapvető erős kölcsönhatással viszont a QCD foglalkozik.)

Katz – az elméleti fizikában jól ismert, rács-QCD-nek nevezett elméletet használva – a kölcsönható kvarkokat a folytonos téridő helyett egy elképzelt sokdimenziós rács rácspontjain helyezi el. Ez a módszer igen számításigényes, és nagyteljesítményű szuperszámítógépeket vagy számítógépfarmokat igényel, ugyanakkor a jelenlegi elméleti kutatások egyik legígéretesebb iránya.

Magyar fizikusok az élvonalban

Müller ennek kapcsán kifejtette, hogy a magyar fizikusok a világ élvonalába tartoznak, és William A. Zajc, a Columbia Egyetem professzora is azt hangsúlyozta, hogy a magyarok elsősorban a nyers adatok kiértékelésében és értelmezésében, valamint az elméleti munkában játszottak nagy szerepet. A BNL-hez kötődő kutatásokban három magyar intézmény vesz részt. A Debreceni Egyetem, az ELTE és a Magyar Tudományos Akadémia KFKI Részecske és Magfizikai Kutató Intézet munkatársai és doktoranduszai egyaránt hozzájárultak a brookhaveni eredmények kiértékeléséhez, elemzéséhez és a következtetések levonásához.

Samuel Aronson – a BNL Nagyenergiás- és Magfizikai Igazgatóságának vezetője – viszont arra emlékeztetett, hogy a kísérleti eredmények kiértékelése még zajlik, s most is készülnek azok a tanulmányok, amelyek kutatásaikat összegzik. A konferencián elhangzott, hogy legalább két hónap, de akár két év is eltelhet addig, amíg a kvark-gluon plazmáról most megszerzett ismereteket tudományosan feldolgozzák. Ezért a következő, nagyobb szabású bejelentések legalább néhány hónapot váratnak majd magukra – tette hozzá Aronson.

A National Geographic Magazin augusztusi számában Olvasóink további érdekességeket találhatnak a hazai kvarkkutatásról.

Hozzászólások

Egyre kevesebb teknőst látnak a Brit-szigeteknél

Egyre kevesebb teknőst látnak a Brit-szigeteknél

Az észlelések számának csökkenése nem feltétlenül negatívum, hiszen a halászhajók kiszorulásának következménye is lehet.

Így változik a kutyák személyisége az életük során

Így változik a kutyák személyisége az életük során

A kutyák személyisége változik a korral, de a különböző személyiségvonások nem azonos ütemben.

Egy kardfogú macska genetikai elemzése

Egy kardfogú macska genetikai elemzése

A mamutok és az óriáslajhárok mellett a kardfogú macskák a pleisztocén legismertebb állatai.

Eddigi ismereteink szerint az élelmiszerek nem terjesztik a vírust

Eddigi ismereteink szerint az élelmiszerek nem terjesztik a vírust

Az eddigi tudományos ismeretek alapján az élelmiszerek és azok csomagolóanyagai nem játszanak szerepet a koronavírus terjedésében.

Mit ettek az indián gyapjas kutyák?

Mit ettek az indián gyapjas kutyák?

Az észak-amerikai őslakosok a kontinens nyugati partvidékén egy hosszú szőrű kutyafajta bundáját nyírták úgy, ahogy másutt a juhokét.

National Geographic 2020. szeptemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket