odderon_cern_részecske

Sosem fogod elhinni mit fedeztek fel a kutatók!

“Látni, amit mindenki lát és gondolni, amit még senki sem gondolt” – Szent-Györgyi Albert.
Ez a felfedezések lényege. Egy 48 éves tudományos rejtély megoldását mutatom be Nektek. Egy olyan felfedezést, ami a Higgs-bozonhoz hasonlítható. De kapaszkodjatok: ebben magyar tudósok vettek részt! A sokmilló dolláros szuperlaborok helyett, nekik köszönhetjük, hogy új fejezetet nyithatunk a részecskefizikában.
Az Odderon egyik felfedezőjével, Dr. Csörgő Tamással beszélgettem.

Mi az Odderon?

Egy összetett, tünékeny részecske.
Induljunk onnan, hogy a világon minden atomokból épül fel. A korábban oszthatatlannak hitt atomok protonokból, elektronokból és neutronokból állnak. Idáig még sokunknak rémlik az iskolai fizika órákról. Azt már talán kevesebben tudják, hogy a protonok és neutronok is tovább oszthatóak, ezek kvarkokból épülnek fel, és ezek az anyagi részecskék három családba csoportosíthatóak (lásd a képen). A protonok például 2 db up-kvarkból és egy darab down-kvarkból állnak, melyeket gluonok tartanak össze. A protonokat antiprotonokkal (minden részecskének van egy párja, de ennek mélyére most nem ásunk) vagy a svájci-francia határon lévő Nagy Hadron Ütköztetőben (LHC) protonokkal ütköztetik, hogy még jobban megismerjük őket is, magát az anyagot és így a világunkat is.

Forrás: Wikipedia


Sok részecskecsalád van. A három féle részecskecsaládban összesen hat féle kvark van, mindegyiküknek van egy-egy antirészecskéje is.T ehát összesen 12 féle kvarkból építhetőek fel az erősen kölcsönható részecskék, a hadronok. Mára több ezer hadront ismerünk,a legismertebb hadronok a protonok és a neutronok. A protonok 2 u és egy d kvark, a neutronok 2 d és egy u kvark kombinációi, kötött állapotai. Máig az LHC 59 ilyen új, kvarkokból álló összetett részecskét észlelt.

Évtizedek óta ismert volt a Pomeron ami páros számú gluonok kötött állapotaival írható le.
Ám mindeddig nem találtak még olyan erősen kölcsönható részecskét, ami páratlan számú gluonból állna, pedig az elmélet szerint ilyen részecskét észlelni lehet, mint a páros Pomeron páratlan párját. Az Odderon az első, ugyanis páratlan számú (3-5-7…) gluon építi fel.
És hogy mit csinál? Arra itt van egy szuper példa:
“…mint amikor Péter elad egy autót Pálnak: a pénz és az autó is gazdát cserél. Ha azonban Péter autóját Anti Pál veszi meg hitelre, akkor Anti Pálnak nem csak az autó árát kell majd visszafizetnie, hanem a kölcsön kamatát is meg kell adnia a hitelezőjének. Péter mindkét esetben ugyanannyi pénzt kap, Pál vagy Anti Pál ugyanazt a kocsit kapja meg, mégis van egy aszimmetria a két csere között, ami a hitel kamata. Ebben a hasonlatban Péter és Pál protonokat, Anti Pál pedig antiprotont jelképez, a pénz az energiának, az autó a lendületnek, a kamat pedig az Odderonnak felel meg. “

 

Miért jó, hogy megvan?

Az alapkutatások gyakorlati hasznát nem érdemes keresni. Az az alkalmazott tudományok feldata. Az Odderon felfedezése azért jelentős, mert egy új fejezetet nyit a részecskefizika könyvében. Nem írja át az eddigieket, még belefér az elméleteinkbe (azért mondom, hogy még, mert főleg csillagászati mérések már feszegetik a határokat). De mindemellett egy mérföldkő a tudomány életében, hiszen először “pillantottunk meg” valamit, amit azelőtt még soha senki. A világ minél jobb megértése sosem lehet haszontalan, sőt! Ez csodálatos!
Az Odderon lényege, hogy különbséget tesz proton-proton és proton-antiproton ütközés között, ami sérti a szimmetriát. A szimmetria egy jellemző tulajdonsága a természetnek, így annak sérülése mindig figyelemreméltó.

Hogyan fedezték fel?

Mik is ezek az ütközések és hogyan jutunk el az Odderonig?
Van egy 27 km hosszú alagút a Genfi-tó mellett, a CERN Nagy Hadronütköztetője (LHC). Van egy ehhez hasonló az USÁ-ban is (Tevatron). Ezeket arra használják, hogy protonokat ütköztessenek protonokkal vagy épp antiprotonokkal. Minden kísérletnek megvan a maga neve: az Odderon szempontjából az LHC TOTEM és a Tevatron D0 kísérlete lényeges. Ezeknek az adatait elemezve találtak bizonyítékot az Odderon létezésére. Egy-egy kísérlet során rengeteg adat keletkezik, amit világszerte sok-sok tudós elemez. A két kísérletet nem tudták összevetni, mert nem azonos energián mérték őket (ennek mélyére most nem megyünk, a lányeg, hogy ez fontos). Csörgő Tamás és kutatócsoportja a két kísérletet megvizsgálva azonban arra jutott, hogy adategybeesés van, amit így magyarázott el:
“Vegyünk egy téglalapot, melynek rövidebbik oldala A, hosszabbik oldala B nagyságú. Ha a két rövid oldalt leosztom A-val és a hosszabbakat pedig B-vel, akkor kapok egy 1-1-1-1 oldalú négyzetet. Így ugyanolyan alapra hozhatóak.”

Az LHC (Forrás: Unsplash)

Ez történt tehát az Odderon felfedezésénél is, hogy “csak” keresni kell változókat, amikkel áttranszformálhatóak az adatok, látható az adategybeesés az ütközéseknél, a skálázási tulajdonság. Tehát a matematika eszköztárával sikerült bizonyítani a létezését. És hogy valóban sikerült, azt már több, Tamáséktól független kutatócsoport is megerősítette. Persze mint mindenhol a tudományban, itt is valószínűségekkel dolgozunk, de az Odderon 99,99999……..(itt több száz 9-est képzeljetek el)….%, hogy létezik. Úgy is mondhatnánk, hogy nagyobb az esélye annak, hogy Te holnap megnyered a lottót, mint hogy az Odderon nem létezik.

Kiknek köszönhetjük a felfedezést?

1973-ban L. Lukaszuk és B. Niculescu román származású, Párizsban kutató fizikusok vetették fel az Odderon létezését, ám nem ők lettek azok, akik megtalálták, hanem magyar kutatók. A Wigner Fizikai Kutatóközpont, a MATE Műszaki Intézet és az Eötvös Loránd Tudományegyetem fizikusai: Csörgő Tamás, Novák Tamás, Ster András és Szanyi István. Roman Pasechnik, a svédországi Lundi Egyetem Csillagászati és Elméleti Fizikai Tanszékének docens is segítette őket, így magyar-svéd felfedezésként emlegetik. Arra már korábban többen rájöttek, hogy az adatok elgendőek ahhoz, hogy megtalálják, de maga a módszer még nem volt meg, a bizonyosságnak még híján voltunk egészen 2021-ig.
A tudományos felfedezéseknek nagyon fontos része a megerősítés is. “Odanézek és más is látja”- ahogy Csörgő Tamás fogalmazott. Nos, mára már mások is látják, ugyanis 3 cikk is bizonyította, hogy megvan, a szakma szigorú kritériumai is megerősítették.

És még valami fontos…

A kutatások személyes, akár érzelmi hátteréről nem szokás írni a szaklapokban, ám itt a blogon nem fogok átsuhanni felette. Ez a felfedezés nem egy menő, külföldi laborban történt, ahogy az általában lenni szokott, hanem itthon. És bizony nem is gondolták a kutatók, hogy valaha ekkora horderejű eredményük lesz, amit még sokan, sokféleképpen fognak kutatni, aminek a következménye beláthatatlan. Pedig ott a több milliárd dolláros, hatalmas CERN a maga laborjaival és szakértőivel, akik előtt ott voltak ugyanazok a számok, adatok, mint a magyarok előtt, de mégis ők gondoltak először arra, amire addig senki más. Csörgő Tamás egy korábbi interjúban így fogalmazott: “…lehet itthonról is olyan teljesítményt elérni, amit nem előznek meg mások. Ehhez szükséges, hogy a kutatók benne legyenek a nemzetközi vérkeringésben, nemzetközi kapcsolataik legyenek. A tudományban egyszerre van jelen a versengés és az együttműködés, de a legfontosabb az eredmény.”

És hogy még jobban átérezzétek, hogy mekkora öröm a kutatók életében ez a felfedezés, fogadjátok szeretettel Csörgő Tamás ez alkalomra írt versét:

Négy páratlanul jó kívánság

Legyünk oly boldogok,
van rá igen jó okunk:
Felfedeztük végre
tűnékeny Odderonunk!

Negyvennyolc éve tart
ez a hosszú nyomozás:
Páratlan sok gluon
csön-csön gyűrű kutatás!

Ne szenvedjünk többet,
erre nincsen már okunk:
Megtaláltuk végre
várva várt Odderonunk!

Együtt legyen boldog,
mind, aki tudást szerető:
Irigy féltékenység
nem gyönyörhöz vezető!

Éljünk összhangban és
legyen nyugodt szellemünk:
Árad az őshomály,
mivel meg kell küzdenünk!

Csörgő Tamás

Kelt Gyöngyösön és Viszneken, 2021. március 15-23.
Dalolható a „Zátonyi Dunának sok hal van a vizébe…” kezdetű magyar népdal dallamára

Ahol még utána olvashatsz az Odderonnak:
ELTE cikke
Az első publikáció
A CERN közleménye


Tetszett? Szeretnél még hasonló témákról olvasni? Akkor iratkozz fel a hírlevélre ITT!

 

Szóljon hozzá!

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.

Ez az oldal az Akismet szolgáltatást használja a spam csökkentésére. Ismerje meg a hozzászólás adatainak feldolgozását .

Ez a weboldal sütiket használ. A törvények értelmében kérlek, engedélyezd a sütik használatát vagy zárd be az oldalt. További információ

A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás