2002/zzz

Hírek, információk

Az Európai Fizikai Társulat budapesti konferenciája

Augusztusban Budapesten tartotta háromévenként esedékes konferenciáját az Európai Fizikai Társulat (EPS). Az 1968-ban alakult, az európai nemzeti fizikai társulatokat és egyéni tagokat tömörítő szervezet "Irányzatok a fizikában" címmel tekintette át a fizika legújabb eredményeit, a fizika jövőjét.

Magyarország, az Eötvös Loránd Fizikai Társulat (ELFT), a ma már csaknem százezer fizikust és fizikatanárt tömörítő szervezet egyik alapítója volt és mindig aktív szerepet vitt az EPS életében. Kroó Norbert akadémikus, az MTA főtitkára korábban az EPS elnöke volt. A nemzetközi szervezet franciaországi központja mellett Budapesten is működtet regionális irodát. A konferencia budapesti megrendezését már 1996-ban kezdeményezte Nagy Dénes Lajos, az ELFT akkori főtitkára, a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet tudományos tanácsadója. A közép- és kelet-európai fizikus egyesületek azonnal támogatták a kezdeményezést, és 1999-ben egyhangú döntéssel ítélték Magyarországnak a rendezés jogát. Nagy Dénes Lajos vezette a konferencia szervezőbizottságát.

A konferenciát annak a felismerésnek a jegyében szervezték, hogy a fizika tudományágból mára már olyan módszerré is vált, amely minden természettudomány alapja, sőt már egyes társadalomtudományi ágakban is megjelent. A "fizika" szó, hagyományos jelentésén túl, mindazon tudományokra is vonatkozik, amelyek a fizika módszereit alkalmazzák. A kémiában és a biológiában hagyományai vannak a fizikai módszerek alkalmazásának, újabban egyre nagyobb szerepet kap a fizika a környezettudományokban. A társadalomtudományok és a fizika kapcsolatára Vicsek Tamás akadémikus adott példát. Előadásában a nagy tömegben mozgó emberek viselkedését írta le fizikai fogalmakkal és egyenletekkel. Felismerései segíthetnek a nagy tömegek optimális mozgatásának megtervezésében, a pánik elkerülésében. Az atomerőművek szerepének értékelése is sokoldalú elemzést kíván. Ebben szerepet játszik az atomenergetika társadalmi fogadtatása éppúgy, mint a szén-dioxid-kibocsátás mentes működés szerepe a globális felmelegedés elkerülésében. A konferencián előadó Martinus Veltman, 1999-ben Nobel-díjjal kitüntetett holland részecskefizikus szerint téved az, aki azt hiszi, hogy a 21. század a biotechnológia százada lesz. A 2000-ben Nobel-díjjal elismert orosz Zsoresz Alfjorov engedékenyebb. Úgy gondolja, az új század első fele még mindig a fizikáé, az onnan ellesett módszereké lesz, és azt követi majd a biológia. A konferencián külön szekció foglalkozott a fizikának a biológiában, az űrkutatásban és más területeken való alkalmazásaival.

A konferencia plenáris előadásai igazolták ezt a vélekedést. Váratlan és alapvető felismerések születtek a fizikában, és ezzel párhuzamosan fantasztikus eredményekhez vezettek a korábban megszerzett alapkutatási ismeretek alkalmazásai. Nagy figyelmet keltett a fény "megállítása", az egyes atomokon elvégzett alapvető kvantumfizikai kísérletek, a friss részecskefizikai mérési eredmények.

Megállították a fényt! - első hallásra megdöbbentő a hír. Valójában nem is ez a szenzáció, hanem az, hogy a megállított fényt újra elindították, tehát a fény mozgott, megállt, majd újra mozgott. Az amerikai fizikusok kísérletében az atomok sokasága kollektívan zárta magába egy időre a fényre vonatkozó információkat. Az abszolút nullához közeli hőmérsékletre lehűtött, egyetlen kvantumállapotba (Bose-Einstein kondenzátum) rendeződött rubídium atomsokaságra két olyan vörös színű lézernyalábot bocsátottak, melyeknek a színe csak kissé tért el egymástól. Később a segédnyalábot kikapcsolták. Itt nem részletezhető kvantummechanikai folyamatok következtében ekkor megszűnt a kimenő fényjel, az anyagban kialakult újfajta rendezettség, az ún. spinhullám tárolta a belépett fény "leírását". A segédnyaláb újbóli bekapcsolására kiszabadult az információ, és az eredeti vörös jellel teljesen megegyező vörös fény lépett ki a gázból. Az első sikeres kísérletekben fél milliszekundum volt a tárolás idő. Ez az atomi világban hosszú idő, ennyi idő alatt 150 kilométert tesz meg a fény vákuumban. Az eredmény teljes meglepetés, de nem hozott új fizikai felfedezést, a folyamat valamennyi részlete eddigi ismereteink alapján értelmezhető. Semmilyen eddigi ismeretet nem kell sutba dobni, és nincs szükség új törvények megfogalmazására sem. Ha sikerül egyszer majd kvantumszámítógépet építeni, akkor abban majd szerepet kaphat ez a nemrég felfedezett, a fényt megállító, tároló, újraindító megoldás is.

Az alkalmazások köréből a nanoszerkezetek ismertetése emelkedett ki, gyors ütemben bővülnek a csúcstechnikai megoldások az alig néhány éve megismert nanotartományban. A konferencián rangos díjjal ismerték el egy francia-olasz-amerikai kutatócsoport tagjainak a nanomágnesség megértéséhez való hozzájárulását.

Az alapkutatási eredmények fantasztikusan gyors alkalmazására Zsoresz Alfjorov szilárdtestfizikai munkássága kínált példát. A jól ismert szilícium alapú félvezetők után megszülettek a heteroszerkezetű félvezetők. Ezekben néhány atomnyi, maximum néhány mikrométer vastagságú gallium-arzenid és alumínium-gallium-arzenid rétegeket építenek egymásra. A heteroszerkezetű félvezetőből kialakított tranzisztorok a hagyományos tranzisztoroknál százszor magasabb frekvencián képesek működni. Az űrtávközlésben heterotranzisztorokra alapozott alacsonyzajú, nagyfrekvenciájú erősítőket használnak, ezek a mobiltelefóniában is elterjedtek, mert jobb jel/zaj viszonyt biztosítanak.

Alfjorov hozott létre először ilyen félvezetőket. Az új anyagból sokféle eszközt, egyebek mellett lézert is építettek. Továbbfejlesztett heteroszerkezetű lézerük már szobahőmérsékleten is képes volt folytonos üzemre, ez megnyitotta az utat az alkalmazások előtt. Ilyen lézerdiódákkal indulhatott meg a távközlés az optikai kábeleken, e nélkül ma nem lenne internet kapcsolatunk. Hasonló, egészen miniatűr lézerek működnek a CD-lejátszókban, az áruházi vonalkód leolvasókban. Heteroszerkezetű diódák adnak erős jelzőfényt például az autók féklámpájában és a forgalomirányító lámpákban is.

Alfjorov felfedezéseinek történetét igyekeztek a szélesebb nyilvánossággal is megismertetni. A konferencia szervezői ugyanis fontos feladatuknak tartották, hogy a nagyközönség, a laikus adófizető polgár is ismerje meg, mit várhat a tudományos kutatástól, milyen hatással vannak életére a tudomány alkalmazásai. Ezért foglalkoztak az egyik szekcióban a fizikatanítás problémáival.

A jövő kimeríthetetlennek ígérkező energiatermelési lehetőségével, a szabályozott termonukleáris fúzióval is külön ülésszak foglalkozott. A fúziós kutatásokban kialakult európai együttműködés modellértékű lehet más tudományterületek számára. Az Európai Unió kutatási programjában kiemelt szerepet kaptak a fúziós kutatások. A fúzió feltételeinek megteremtéséhez nagy berendezést, a plazmát a mágneses térrel összetartó tokamakot kell építeni. Angliában működik az európai országok közös kutatóeszköze, a JET (Joint European Torus) tokamak, amelynél a világon először, 1991-ben hoztak létre rövid időre atommagfúziót.

H. Bruhns irányítja az Európai Unióban a fúziós kutatások összehangolását. Előadásában elmondta, hogy a következő négy évben a nemzeti ráfordítások mellett 750 millió euró közösségi pénzt szánnak fúziós kutatásokra. Európában kétezer kutató és mérnök, köztük 250 doktorandusz fiatal, dolgozik a programon. Már Magyarország is részese ennek az összehangolt programnak. 2000-ben jött létre a Magyar-EURATOM Fúziós Társulás a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet, a KFKI Atomenergia Kutatóintézet és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem részvételével.

A magyar kutatók 1979 és 1997 között elsősorban itthon, a KFKI-ba telepített kis tokamak mellett kísérleteztek. A plazma állapotát vizsgáló, diagnosztizáló új módszereiket, megoldásaikat később német és svájci tokamakoknál vetették be. Az európai óriás tokamak, a JET tudományos programjában a magyar csoport feladata egy plazmadiagnosztikai módszer bevezetése és alkalmazása. A mai kutatások frontvonalát jelentő JET körül a munkavégzés feltételei is modernek, nemrég nyílt meg a távmunka lehetősége, az Interneten keresztül irányítják a kísérleteket, kapják meg azonnal a mérési adatokat. Ezt a munkaszervezést a többi nagy európai kutatási program prototípusának tekintik.

A konferencián több előadás foglalkozott az európai fizikusok közös terveivel, az épülő kísérleti nagyberendezésekkel. Hatalmas részecskegyorsító, óriás röntgenlézer, nagy intenzitású neutronforrás, minden eddiginél nagyobb tokamak építése szerepel a tervekben. Tudósok és tudománypolitikusok nyilvános kerekasztal-beszélgetésen elemezték az európai kutatás-fejlesztés jövőjét. A tervezett tokamakot és spallációs neutronforrást kiállításon is bemutatták. Szekcióülést szenteltek annak feltárására, hogyan segíthet a fizika a fejlődő országok problémáinak megoldásában.

A konferencia szervezői különös figyelmet fordítottak a fiatalok bevonására, a nemzedékek találkozására. Az EPS konferencia előtt rendezték meg a világ fizikushallgatóinak konferenciáját, közülük mintegy 400 fiatal (35 év alattiak) az EPS konferencián is részt vett a támogatóknak köszönhetően. A nagyvonalú támogatók sorából kiemelendő az Európai Bizottság, az EPS, az UNESCO és a Soros György által alapított Open Society Institute. Az ifjúsági poszterverseny legjobbjai plenáris ülésen ismertethették eredményeiket.

A konferencia szervezői éltek a modern technika kínálta új lehetőségekkel, az EPS konferenciák sorában most először a konferencia előadásait az interneten közvetítették, a teljes program később is felkereshető marad (www.eps12.kfki.hu/eurotron/). A kedd esti tudománypolitikai kerekasztal-beszélgetésbe be is lehetett kapcsolódni az interneten keresztül, kérdéseket tehettek fel az érdeklődők.

A nemzetközi találkozó arra is jó alkalmat kínált, hogy a magyar fizikusok végiggondolják tudományáguk helyzetét, jövőbeni lehetőségeit. Az elmúlt évtizedek gazdasági problémáinak következtében rendkívüli mértékben csökkent a kutatóhelyek alapellátása, leromlott a kutatási infrastruktúra is. A kiút a nemzetközi együttműködés, így születtek a kísérleti fizikában nemzetközi mércével is kiemelkedő eredmények. Nagy Dénes Lajos megítélése szerint optimizmusra ad okot az európai csatlakozás közelsége. A magyar kutatástámogatás mértéke is közelíteni fog az európaihoz, és megnyílnak, részben már meg is nyíltak számunkra a kutatástámogatás európai forrásai. A magyar fizika jövőjét a közösen épített és építendő berendezések jelentik, módunk lesz már a tervezéstől kezdve részt venni a munkában.

Jéki László


<-- Vissza az 2002/zzz szám tartalomjegyzékére