Vilma, Ünige, Csaba2022. december 05., hétfő
Tudomány

Három tudós kapta a 2022-es fizikai Nobel-díjat

2022.10.05.NG
National Geographic Magyarország

Úttörő kvantumfizikai kutatásaiért Alain Aspect francia, John F. Clauser amerikai és Anton Zeilinger osztrák fizikus kapja a 2022-es fizikai Nobel-díjat - adta hírül az MTI a Svéd Királyi Tudományos Akadémia közleményét.

Alain Aspect balra) 1947-ben született a franciaországi Agenben, 1983-ban szerezte meg doktori fokozatát az Orsay Egyetemen (a későbbi Paris-Sud Egyetemen). Ezt követően három évig Kamerunban tanított. A Francia Tudományos Akadémia és a Francia Technológiai Akadémia tagja, az Paris-Saclay Egyetem és a palaiseaui Műszaki Egyetem professzora. John F. Clauser középen) 1942-ben született a kaliforniai Pasadenában. A Walnut Creek-i J.F. Clauser & Associates kutatóintézetben dolgozik. A Columbia Egyetemen 1966-ban fizikából diplomázott, majd 1969-ben doktorált. 1969 és 1996 között a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium, a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium és a Kaliforniai Egyetem, Berkeley kutatója volt. Anton Zeilinger (jobbra) osztrák kvantumfizikus 1945-ben született. Tanulmányokat folytatott a Bécsi Műszaki Egyetemen, az Innsbrucki Egyetemen, a Massachusettsi Műszaki Egyetemen (MIT) és a berlini Humboldt Egyetemen is. A Bécsi Egyetem kutatója. 2007-ben megkapta az Isaac Newton Medált. 2006 óta az Ausztriai Tudományos és Technológiai Intézet kuratóriumának alelnöke. 2009-ben megalapította a Traunkircheni Nemzetközi Akadémiát, amely a természettudományok és a technológia területén tehetséges diákok támogatásával foglalkozik.
Forrás: nobelprize.org

 

Az elismerést „az összefonódott fotonokkal végzett kísérleteikért, a Bell-egyenlőtlenség sérülésének megállapításáért, valamint a kvantuminformatika területén végzett úttörő kutatásaikért” ítélték a tudósoknak az akadémia méltatása alapján.
A díjazott fizikusok kutatásokat végeztek összefonódott kvantumállapotokkal, ahol két részecske egy egységként viselkedik akkor is, ha egymástól távol vannak – olvasható az illetékes Nobel-bizottság közleményében.

A kvantumfizikai véletlen szerepének pontosításában végeztek döntő fontosságú kísérleteket a fizikai Nobel-díjjal kitüntetett tudósok, akiknek az eredményei alapvető jelentőségűek a kvantuminformatika fejlődésében és a kvantumtitkosításban is – mondta Csanád Máté fizikus, az ELTE Természettudományi Kar Fizikai Intézet Atomfizikai Tanszékének egyetemi tanára az MTI-nek.
„A 20. század elején rengeteg olyan jelenségre derült fény, amelyek az akkori fizika nyelvén nem voltak érthetőek. Ahhoz, hogy ezek a jelenségek megmagyarázhatóvá váljanak, valami újat, valami pluszt kellett bevezetni, és ez volt a kvantumvilág” – magyarázta Csanád Máté az előzményekről szólva, hozzátéve, hogy a kvantummechanika közben a fizikának egy olyan ágává vált, amelynek több olyan furcsának tűnő, a hétköznapi tapasztalatainktól eltérő eleme van, például a szuperpozíció elve (amely szerint egy részecske többféle állapot keverékében lehet) vagy az összefonódottság (amelyre a Nobel-díjas fizikusok kutatása vonatkozott).
A kvantumvilág felfedezésekor az egyik első megfigyelés az volt, hogy a kísérletek eredményében van valami véletlenszerű, nem determinisztikusnak tűnő elem. Például amikor az úgynevezett kétréskísérletben azt vizsgálták, hogy hova csapódik be a réseken áthaladó foton, azt látták, hogy minden egyes foton esetében véletlenszerű a becsapódás helye. „Noha a becsapódások eloszlása ismert, az egyes részecskék esetén nem tudunk egyetlen konkrét előrejelzést tenni. Ez a véletlenszerűség lett a kvantumfizika filozófiai alapkérdése, amely persze  nagyon zavarja az ilyen filozófiai kérdéseken gondolkozó fizikusokat” – fogalmazott Csanád Máté, hozzátéve, hogy erre keresték a választ a Nobel-díjas tudósok is.

Az elmúlt évtizedekben a kutatók többféle magyarázatot is felvetettek a kvantumfizikában tapasztalt furcsaságokra. Az egyik az volt, hogy a természetben léteznie kell egy ilyen véletlenszerű, indeterminisztikus elemnek. A másik lehetőség szerint van valami rejtett változó, egy olyan tulajdonsága a részecskéknek, amit még nem ismernek a tudósok és ez dönti el például azt is, hogy hova csapódnak be a fotonok. A harmadik lehetőség pedig a szuperdeterminizmus, amely szerint előre elrendeltetett, hogy a részecskével mi fog történni.

A rejtett változók lehetőségére vonatkozóan John S. Bell ír fizikus végzett alapvető számításokat, felállított néhány, tetszőleges lokális változóra érvényes egyenlőtlenséget. Gondolatmenetének alapja az “összefonódottság”, amely akkor jön létre, ha két részecske egy közös okból keletkezik, méghozzá úgy, hogy valamely tulajdonságuk (például lendületük, perdületük) matematikai kapcsolatban áll (például ellentétes irányú). Ekkor az egyik részecskén végzett mérés a másik – akár térben nagyon eltávolodott – részecske állapotára vonatkozóan is adhat információt. Ilyenkor a megfigyelt tulajdonságaik korrelációira vonatkozó Bell-egyenlőtlenségeket vizsgálták a fizikusok.

Az 1970-es évektől elvégzett kísérleteik nyomán kiderült, hogy a Bell-egyenlőtlenségek sérülnek, vagyis, ha van is ilyen rejtett változó, akkor az nem lehet lokális jellegű, azaz a fénynél gyorsabban terjedő hatással kell bírnia. “Ezt szintén nem szeretik a tudósok: a fénysebességnél gyorsabban terjedő hatással a múltba tudnánk üzenni, és ez nem túl valószínű, hogy lehetséges” – jegyezte meg Csanád Máté.
„Jelenleg azt gondolják, hogy az összefonódottság nem hozhat létre a fénynél gyorsabb információközlést, tehát a rejtett változók nem igazán jelentenek jó magyarázatot a kvantumvéletlen megjelenésére” – mondta a magyar kutató.

A harmadik lehetőséggel kapcsolatban Anton Zeilinger kutatócsoportja egy kísérlet során távoli kvazárokból érkezve vizsgálta meg a fotonokat. Egy, a Földtől 7,8 milliárd fényévnyi távolságra lévő kvazár fotonjait vizsgálta, illetve az ebből és más kvazárokból érkező fotonok párjainak összefonódottságát.

Kutatásai nyomán a szuperdeterminizmus által létrehozott korrelációk minimális időtartamát 7,8 milliárd évre lehetett kitolni. „Ez azt jelentené, hogy amennyiben meg van előre határozva, hogy hol csapódik be a foton, akkor annak a meghatározottságnak legalább ennyi időre vissza kellene nyúlnia. Ez szintén nagyon furcsa koncepció, ténylegesen szinte az Ősrobbanás óta fennálló korrelációkat jelentene, mintegy eleve elrendelve tetszőleges mérés eredményét” – tette hozzá az ELTE kutatója.
Csanád Máté hozzáfűzte: „most ott tartunk, hogy van három nagyon furcsa koncepciónk, bár egyiket sem szeretjük igazán, ezek közül legtöbben a véletlen létét tartják a leginkább elfogadhatónak.
„A díjazott tudósok munkásságuk során tulajdonképpen azt, a tudomány alapjait érintő kérdést vizsgálták, hogy determinisztikus-e a világ vagy sem, és egyre fejlettebb kísérleteikkel egyre több olyan kiskaput zártak be, amelyek a véletlentől eltérő lehetőségeknek adtak volna teret” – mutatott rá és hozzátette, Alain Aspect és társai ezeknek a lehetőségeknek a kizárásában és a véletlen szerepének a pontosításában végeztek döntő fontosságú kutatásokat.
Mint Csanád Máté kiemelte, az említett alapvető kérdésektől függetlenül a kvantumfizika működik. Ez azt jelenti, hogy olyan berendezéseket tudunk tervezni és üzemeltetni ez alapján, mint a félvezetőkön alapuló számítógépek és adattárolók, vagy éppen az orvosi képalkotó eszközök.

„Egyre világosabb, hogy egy új fajta kvantumtechnológia van kialakulóban. Láthatjuk, milyen nagy a jelentősége a díjazottak össszefonódott állapotokkal végzett munkájának, amely még a kvantummechanika értelmezésének alapvető kérdésein is túlmutat” – magyarázta Anders Irbäck, a fizikai Nobel-bizottság elnöke.

A három tudós – aki 2010-ben együtt kapta meg a Wolf-díjat is – a Nobel-díjjal járó 10 millió svéd koronán (375 millió forintnyi összegen) egyenlően osztozik majd. A díjat hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át.

Hozzászólások

Átadták a 2022-es Prima Primissima Díjakat

Átadták a 2022-es Prima Primissima Díjakat

Ebben az évben a korábbinál is szélesebb körből kerülhettek ki a Prima Primissima Díj jelöltjei, mert az elismerés több kategóriáját is kibővítették.

Vízimadarak szerepe az európai szárazföldi növények terjesztésében

Vízimadarak szerepe az európai szárazföldi növények terjesztésében

Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) munkatársai spanyol kutatókkal együttműködve a velencei-tavi tőkés récék ürülékmintáinak vizsgálata alapján megállapították, hogy a vízimadarak a tavaszi vándorlás során kulcsszerepet játszanak az európai szárazföldi növények elterjesztésében az északi szélességi körökre.

Hajba zárt traumák

Hajba zárt traumák

A hajszálak vizsgálatából kideríthető, mekkora traumák érték az adott embert.

Egyedülálló videósorozat az ELTE etológusainak mindennapjairól

Egyedülálló videósorozat az ELTE etológusainak mindennapjairól

Az ELTE Etológia Tanszék kutatásai a szakterületükön évtizedek óta a világ élvonalában állnak. Az új, hatrészes videósorozatban a tanszék kutatói bemutatják a viselkedéskutatási módszereket és a nagyobb kutatócsoportokat.

Először szállt le földi űreszköz a Marson

Először szállt le földi űreszköz a Marson

1971. december 2-án a szovjet Marsz-3 űrszonda leszállóegysége sikeresen landolt a Marson, ez volt az első eset, hogy egy másik bolygón emberi eszköz tudott leszállni.

National Geographic 2022. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

13 200 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 címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

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

Kövess minket