Elemér, Oszvald, Román2024. február 28., szerda
Tudomány

Részecskefizikai együttműködés globális kérdések nyomában

2023.11.27.NG
National Geographic Magyarország

Centiméteres pontosságú navigáció egy beomlott bányában, ahol nincs GPS jel? Egy még ismeretlen barlangi üreg, vagy egy rejtett kamra feltárása egy piramisban kozmikus részecskékkel? Izgalmas összefoglaló cikk jelent meg a Nature Reviews Methods Primers folyóiratban a világban aktuálisan zajló müográfiai kutatásokról, a különböző csoportok erősségeiről, köztük magyar kutatók eredményeiről.

Forrás: HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont

 

 

 

2023. november 23-án jelent meg a müográfiát, vagyis az olyan képalkotási és mérési módszereket bemutató publikáció, amelyek a minket körülvevő kozmikus részecskéket használják ki. A legújabb fejlesztési eredményekről szóló kutatást széles körű együttműködésben egy 12 országból származó konzorcium írta a Tokiói Egyetem (The University of Tokyo) vezetésével és a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont részvételével.

A kozmikus müonok a felső légkörben keletkeznek, nagy áthatolóképességük miatt azonban leérnek a Föld felszínére, sőt, képesek mélyen a talajba is behatolni. A jelenség felfedezésével egyidőben merült fel a gondolat, hogy a müonok felhasználhatók lennének képalkotásra, de a megfelelő mérőeszközök hiánya miatt korábban ez csak egy tudományos elképzelés maradt. Az elmúlt évtizedben aztán gyorsan nőni kezdett az alkalmazási lehetőségek és módszerek köre, ami egy új tudományág, a „müográfia” megszületéséhez vezetett.

A müográfia ma már változatos lehetőségeket kínál olyan objektumok vizsgálatára, amik más módon nehezen, vagy egyáltalán nem lennének mérhetők, van azonban két komoly korlátja. Az egyik, hogy a mérések során a vizsgált objektum „alá” kell menni a mérőeszközzel – hiszen a müonok felülről érkeznek – másrészt, hogy ez az eljárás jó közelítéssel csak a tömegsűrűségről hordoz információt. Emiatt a müográfia sokszor más módszerek kiegészítőjeként jelenik meg, azokkal együtt segítve olyan kérdések vizsgálatát, mint hogy milyen lehet egyes vulkánok belsejének a szerkezete, vagy az azon belüli dinamikai folyamatok, illetve milyen felületi erózió zajlik rajtuk.

Egy különösen érdekes új eredmény például a centiméteres pontosságú navigáció lehetősége olyan körülmények között, ahol nincs GPS-jel, és nem használható ultrahangos vagy lézeres navigáció. Ilyen lehet például egy beomlott bánya, egy leomlott épület, esetleg egy víz alatti környezet. De a kozmikus müonok használhatók nagy pontosságú szinkronizációra, vagy az adatátvitel titkosításának ellenőrzésére is.

A most megjelent összefoglaló publikáció érthető áttekintőt ad ezekről a technológiákról, amelyek fizikai alapja a müon részecske több száz méteres áthatolóképessége, méréstechnikája pedig a részecskefizikai alapkutatási eredményekre épül. A szerzők között van két hazai kutató is, egyikük Oláh László a Tokiói Egyetem Földrengéskutató Intézet kutatója, valamint Varga Dezső, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont detektorfejlesztéssel foglalkozó munkatársa.

A részecskefizikai berendezések fejlesztése összetett feladat, amihez magas színvonalú szaktudás és műszerpark szükséges. A HUN-REN Wigner FK-ban ez a „Vesztergombi Nagyenergiás Fizikai Laboratórium”, egy NKFIH által kiemeltnek elismert infrastruktúra keretében áll rendelkezésre (https://vlab.wigner.hu/), ami többek között a svájci székhelyű CERN-hez kapcsolódó kutatómunka támogatását adja a Kutatóközpont több csoportja számára, de a VLAB része egy, a Tokiói Egyetemmel közös laboratórium is, ami a Szakuradzsima vulkánnál Kjúsún, illetve Chibában más japán partnerekkel közösen működtetett obszervatóriumokat is magában foglalja.

 

A most megjelent tanulmány azért is különösen fontos, mert áttekintőt ad a világ különböző kutatóintézeteiben folyó müográfiai kutatásokkal kapcsolatos munkákról, illetve az egyes kutatócsoportok erősségeiről, ezáltal pedig a müográfia jelenlegi és a közeljövőben várható lehetőségeiről. Bár a természet egyetlen jelenségének a használatáról van szó, mégis a fizika ismert törvényeinek a megnyilvánulásai meglepően különbözőek lehetnek a barlangok, bányajáratok, piramisok, vulkánok, hidak vagy gátak megfigyelésekor, a gyorsan fejlődő új tudományág kutatói pedig ennek megfelelően igyekeznek kifejleszteni a leghasználhatóbb eszközöket, számitási algoritmusokat, kép- és adatfeldolgozási módszereket, hogy azok minél előbb a társadalom hasznára válhassanak.

A vérnyomás mérése

A vérnyomás mérése

A magasvérnyomás-betegség minden harmadik felnőttet és minden negyedik elhízott gyermeket érinti Magyarországon. Miért fontos a vérnyomás rendszeres ellenőrzése? Hogyan mérjünk otthon vérnyomást? Hányszor, milyen testhelyzetben, milyen eszközzel végezzük? A Semmelweis Egyetem oktatóvideója ehhez nyújt segítséget.

Őseinket segíthette az ADHD

Őseinket segíthette az ADHD

Egy új kutatás szerint a ma oly sokat emlegetett ADHD nagy segítséget adhatott abban, hogy az új élelemtermő területeket felfedezzék, és élelemben gazdag helyeken töltsék idejüket elődeink.

Fájós ízületek és az időjárás

Fájós ízületek és az időjárás

Az időjáráshoz köthető ízületi- és izomfájdalmak kapcsán sokaknak van tapasztalata, ám egyelőre semmiféle oksági kapcsolatot nem sikerült kimutatni köztük.

Közelebb az általános ellenméreghez

Közelebb az általános ellenméreghez

Évente mintegy 100 ezer ember hal meg kígyómarás következtében, és további százezrek szenvednek visszafordíthatatlan károsodást Afrika, Ázsia és Ausztrália területén.

Évezredek óta alkalmazkodnak hozzánk egyes madarak

Évezredek óta alkalmazkodnak hozzánk egyes madarak

A jégkor végén az ember életmódja jelentősen átalakult, és úgy tűnik, ezt a környezetünkben élő madarak is lekövették.

National Geographic 2024. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

16 500 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 címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlap

Hírlevél feliratkozás

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

Kövess minket