„Ízekre szedik” a fényt

Debrecen - A jövő technológiájának kutatásához debreceni szakemberek is hozzájárulnak.Fénysebességgel működő számítógépek vagy különleges anyagok az ipar számára – az attotudomány beláthatatlan lehetőségekkel kecsegtet. Az atomfizika e részterületének kutatásához magyar tudósok, köztük debreceniek is hozzájárulnak.

Vendégprof

A Szegeden épülő, köznapi nevén szuperlézer berendezéshez kapcsolódik prof. Joachim Burgdörfernek a debreceni atommagkutatóban jelenleg végzett munkája; a Bécsi Műszaki Egyetem Elméleti Fizika Tanszékének igazgatója a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) vendégkutatói programjának keretében hat hónapot tölt a cívisvárosban, ahol prof. Tőkési Károllyal folytat közös munkát. A német kutató magyar vonatkozású kapcsolatai az 1980-as években, egy amerikai-magyar együttműködéssel kezdődtek. Prof. Tőkési Károllyal az évtized végén került kapcsolatba, majd 1998-tól két és fél évet dolgoztak együtt Bécsben – innen ered a szorosabb ismeretség, melynek révén Joachim Burgdörfer az Atomkiba került. Egyrészt azért, hogy erősítse a debreceni intézmény nemzetközi kapcsolatait, főként pedig azért, hogy összefogja a magyar szakembereket a ELI projekt szegedi központja számára.

Tizenhét nullával írható le

Az ELI – „Extrém Lézerfény Infrastruktúra” (Extreme Light Infrastructure) – egy komplex európai kutatási program, mely három nagyberendezést működtet majd Prágában, Bukarest-Magureleben és Szegeden. A világviszonylatban is egyedülálló beruházás a fény és az anyag kölcsönhatásának újszerű tanulmányozását teszi lehetővé. A magyarországi létesítmény az attomásodperces tudományok egyik központja lesz; vagyis azon területé, amely hihetetlenül rövid időintervallumokkal dolgozik – magyarázta érdeklődésünkre Joachim Burgdörfer, aki e tudományterület egyik nemzetközileg elismert szakértője.

Kifejtette: az attomásodperc a másodperc egymilliárdod részének az egymilliárdod része azaz (0.000 000 000 000 000 001 másodperc). Ez a természetes időskálája a kvantumfizikának és az elektronok mozgásának az anyagokban. Ez az az idő, amelyen belül a kémiai kötések kialakulnak, vagy amely alatt egy fotocella reagál a fényre. Ezekben a pillanatnál is rövidebb időszakaszokban dolgozik majd a szegedi berendezés, mely nagyon rövid idejű, de igen nagy intenzitású impulzusokkal vizsgálja az anyagot, ennek segítségével az atomi mozgások valós idejükben figyelhetők meg, vagyis ténylegesen láthatják a kutatók, többek között, az elektronok keringését az atomban.

Nem sci-fi

– A kutatások nem csak a fizikai alaptudomány bővítéséhez járulnak hozzá, de beláthatatlan távlatokat nyithatnak az alkalmazás területén is. Olyan új technikai fejlesztéseket alapozhatnak meg, mint a relativisztikus mikroelektronika vagy az asztali méretű lézeres részecskegyorsítók. Az ELI az anyagtudomány, az orvostudomány és a környezetvédelem számos területére jelentős hatással lesz majd – hangsúlyozza a professzor.

– Az attotudomány új technológiák kifejlesztését is ígéri a közeli jövőben, hiszen a végső cél az, hogy ne csak nézzük, hanem ellenőrizzük és befolyásoljuk is az ultragyors mozgásokat – mondja.

Az egyre gyorsabb és gyorsabb elektronika kifejlesztése ugyanis a jelenlegi félvezető alapú technológiára épülve hamarosan eléri a határait. A félvezető technika lecserélése a fényalapú technikára sok nagyságrenddel gyorsabb lehetőséget ígér. Joachim Burgdörfer kérésünkre példákat sorol arra, milyen – ma még akár sci-finek tűnő – lehetőségeket hordoz az attotudomány, megjegyezve, hogy már eleve extrém maga a kutatási terület, hiszen rendkívüli sebességű folyamatokat vizsgál.

– A mai modern, nagyon sokat tudó számítógépek tíz a kilencedik Hertzen működnek – ez a fénysebességre növelhető, vagyis egymilliószor gyorsabb lehet. Emellett olyan kémiai vegyületeket hozhatunk létre, melyek tulajdonságait kedvünk szerint alakíthatjuk, mondjuk nagyon könnyű de nagyon erős anyagot az autógyártás számára, vagy fiatalító anyagokat a kozmetikai iparnak. Létrehozhatunk olyan kémiai kötéseket, melyek a természetben maguktól nem fordulhatnak elő.

Múltjuk van

– A debreceni Atommagkutató Intézet munkája kapcsolódik az ELI-hez. Az Atomki elektrospektroszkópos kutatásai hosszú múltra nyúlnak vissza, nemzetközileg elismert eredményeket tudhat magáénak e témában. Igaz, a műszerei kisebbek a tervezett szegedihez képest – mondta a tudós. – Egy fizikai kutatás soha nincs befejezve, mindig újabb kísérleteket végeznek a tudományterület szakemberei – jegyezte meg zárásként.

HBN-SzT

Más terület, más módszer

A szegedi berendezés létrehozását az Európai Unió a strukturális alapokból támogatja. 2017-ben adják át a tervek szerint, a magyar állam hozzájárul majd a működtetéshez. Várhatóan az állandó kutató személyzet néhány száz ember lesz, de jóval többnek adhat munkát, például bérkutatásokat végezhet. Nem úgy kell elképzelni, mintha a svájci részecskegyorsító, a CERN „kistestvére” lenne, mert más tudományterületet és más módszerrel tanulmányoz: leegyszerűsítve a CERN az anyag részecskéit vizsgálja, az ELI pedig a fény „darabkáit”, a fotonokat.

Bérkutatásokat végezhet

Pálinkás József, a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal vezetője a napokban Budapesten, egy sajtótájékoztatón elmondta: megjelent a szegedi ELI (Extreme Light Infrastructure) projektre egy pályázati kiírás, amelynek kerete 36 milliárd forint. Ebből a támogatásból a lézerberendezéseket építik fel. Hangsúlyozta, hogy a szegedi berendezés 2018-ra részévé válik az európai stratégiai infrastruktúráknak, fenntartása az európai uniós konzorciumhoz kerül majd, de a berendezést használó kutatók a kísérleteik költségeit maguk fizetik. Ezért fontos Magyarországnak, hogy egy ilyen berendezés itt legyen – olvasható az MTI hírében.