A világ legrövidebb filmje

Novák Tamás 2008. szeptember 4-én védte meg doktori (PhD) értekezését a nijmegeni Radboud Egyetemen (Hollandia), melyben bemutatta az elektron-pozitron ütközések során keletkező részecskékről készített femtoszkópiai filmfelvételét. A kísérleti adatok felvételétől az új elemző módszerek kifejlesztésén át mozi elkészítéséig 14 év telt el. A disszertáció elkészítése 6 éves munka volt, melyet felerészben a nijmegeni egyetemen, felerészben Magyarországon töltött a jelölt.

Az elektronoknak és pozitronoknak nem mérhető a nagysága, pontszerű részecskék, legalábbis sokkal kisebbek, mint egy femtométer. Egy elektron és pozitron nagy energián történő ütköztetése során több tucat elemi részecske keletkezik, főleg pionok, melyek kettős vagy többszörös nyalábban (csomagban), úgynevezett jetekben repülnek szét. Ezek megfigyelésére a detektorban az ütközési ponttól számított néhány centiméter és néhány méter közötti távolságban történik. Novák Tamás doktori dolgozatának központi kérdése volt az ütközés során kibocsátott pionok térbeli és időbeli eloszlásának a meghatározása, négy dimenziós rekonstruálása. Erről a folyamatról filmfelvételt is bemutatott a kutató, amely ismereteink szerint világ legrövidebb filmecskéje, mivel véget ér 10**(-14) másodperc alatt.

Egy mikrométer egy milliomod méter, vagyis 10**( -6) méter, egy nanométer 10**(-9) méter, egy femtométer azonban egy milliomod nanométer, vagyis 10**(-15) méter. A femtoszkópia nem más, mint a 10**(-15) méter, vagy ennél is kisebb méretű struktúrák láthatóvá tétele.

A filmet kb. 2 másodperc “hosszúságúra” lassították le, mivel az eredeti jelenség olyan gyors, hogy szabad szemmel nem lenne követhető… Ha pl. a Budapest-Vámosgyörk között, mintegy 80 km/h átlagsebességgel közlekedő vonatot ilyen arányban lassítanánk le, akkor a vonat az 1 óra 10 perces menetideje alatt egy arany atommag átmérőjének csupán a százezred részét tenné meg, amely sebességhez képest a csiga mozgása valóságos száguldásnak számít. A számítógépekben a processzor órajele néhány gigaherz, ami azt jelenti, hogy másodpercenként néhány milliárd órajelen alapul a számítástechnika. Egyetlen ilyen, számítógépet vezérlő órajel alatt a részecskekeletkezésről készített filmfelvétel valós időben milliárdszor milliószor, azaz 10**(15) alkalommal lenne lejátszható.

Részletek a KFKI közleményében olvashatók.