A fény nemzetközi napján, május 16-án a világ arra emlékezik, hogy 1960-ban Theodore Maiman amerikai fizikus és mérnök ezen a napon mutatta be az első működő lézert. A nevezetes esemény alkalmából kutatóintézetünk ismét nyílt napot szervezett, amelynek meghatározó eleme volt a kvantumtudomány bemutatása. A tudományterület ugyanis a 100 éve, 1925-ben publikált felfedezésekkel indult fejlődésnek. Hack Szabolcs tudományos munkatársunk a kvantumfizika múltjáról, jelenéről és jövőjéről tartott előadást, ahol elhangzott, hogy kvantumos felfedezésen alapuló eredményt használ a képalkotó és a LED technológia, de az optikai hálózatok, a modern kommunikációs rendszerek és természetesen a lézerek is alkalmaznak ezen alapuló eljárást.
Oldd meg a kvantumrejtélyt! címmel meghirdetett játékunkban össze kellett párosítani a kvantumfizika nagyjait a hozzájuk köthető eredményekkel. A megoldás kulcsát a fogadótérben elhelyezett különböző méretű és színű „részecskék” – műanyag labdák – jelentették. A helyes megfejtők beléphettek az intézet elzárt területeire, megismerkedhettek a laborokban folyó kutatásokkal.
Rendezvényünk egyik (vendég)kísérletezője Ignácz Ferenc, a Szegedi Tudományegyetem Fizikai Intézet mesteroktatója volt. Az 1989-ben fizikusként végzett szakember minden hónap végén 150-180 látogató előtt tart tematikus előadást KísérletEST címmel az intézet Budó Ágoston előadóteremben. Nem csak ott. Szegedi iskolák mellett az elmúlt három évben Bács-Kiskun, Csongrád-Csanád és Békés vármegye számos oktatási intézményében varázsolta el másfél-két órás előadásával a diákokat.
„Én abban hiszek, hogy a fizikát a kísérleteken keresztül szerettethetjük meg a fiatalokkal. A látványos, színes, szagos, szikrázó, füstölő bemutatók keltik fel az érdeklődésüket. Érdemi eredményt azonban akkor érünk el, ha a kísérleteket – szaktanári felügyelettel – a fiatalok maguk is kipróbálhatják. Ha látnak és tapasztalnak, fantasztikus élményekkel gazdagodnak. Fizikatanároktól hallom, hogy a középiskolákba érkező gólyák közül sokan eleve ellenszenvvel tekintenek erre a tárgyra. Hagyják őket békén, már az általános iskolában elvesztették az érdeklődésüket a fizika iránt. Azaz, az általános iskola felső tagozata meghatározó. Ha azokban az években sikerül megszerettetni a fizikát, akkor a középiskolában csupán fenn kell tartani az érdeklődést. Azonban, ha a felső tagozatos években ellenszenv alakul ki, az nagyon nehezen gyűrhető le” – osztotta meg tapasztalatait Ignácz Ferenc, akit az elmúlt években évente 2000-2500 diák látott élőben kísérletezni. A fény napi rendezvényünkön egyebek mellett folyadékba lézerfénnyel író mesteroktató úgy érzi, műanyagabb lett a világ. A fiatalok kütyüket nyomkodnak, de nem tudják, hogy például mi a rugó! Nem érik őket fizikai ingerek, hiányzik a személyes tapasztalás. A tudománynépszerűsítést fontosnak tartó fizikusnak az ad erőt, hogy többen is az ő előadásai láttán fordultak a fizika felé. Az ilyen visszajelzések arra ösztönzik, hogy folytassa a munkát. Ami nem esik nehezére, hiszen imádja a kísérleteket.
Székács Éva Eszter, a szegedi Deák Ferenc Gimnázium tizedikes diákja három évfolyamtársával érkezett intézetünkbe. Egyik motivációja a fizikatanár által beígért ötös, a másik, hogy az orvosnak készülő középiskolás ősztől a fizika fakultáción tanul tovább. A családból nem ő az első érdeklődő. Nagypapája az unokatestvérével jött el korábban az intézetünkbe és sok érdekességet mesélt az akkori látogatásról. A deákosok elgondolkodtató kísérleteket, izgalmas bemutatókat láttak. A fizikaórákon látott kísérletek is megfogják őket, de a mieink még jobban felkeltették az érdeklődésüket.
Szebeniné Gyebrovszki Szilviával a dermesztő kísérleteknél találkoztam. Örömmel nézte, ahogy hétéves ikerfiai és 12 éves nagyfia rácsodálkozik a folyékony nitrogénnel végzett bemutatóra. Szerinte a két kisebbet a természetes kíváncsiság mozgatja, minden érdekli őket. Az ötödikes nagyfiú a természettudomány órán ismerkedik a nagyvilággal, de ott még nincs külön fizika, kémia és biológia. Az elmúlt három évben az ötödik rendezvényünkre jött el a család. Jönnek, mert a kísérleteknek köszönhetően szó szerint kézzelfogható közelségbe kerülnek a jelenségekkel. Az érzékelve tapasztalás fogja meg őket. Férjével fontosnak tartják, hogy a tudományos pályát, mint lehetőséget megmutassák a gyerekeiknek. Másoknak is ajánlja rendezvényeinket.
A program részeként tudományos pólóversenyt hirdettünk. Boltban kapható, táborban adott, otthon tervezett és készített ruhadarabbal egyaránt nevezhettek vendégeink. A Budapestről érkezett Ádám Mátyás az utóbbi megoldást választotta. Fekete pólójának közepén egy régi Edison-égő, körülötte színes ábrák és feliratok. Azt mondja, hogy a mesterséges intelligencia segítségével született az ábra, a végeredmény azonban nem egészen olyan lett, amilyet szerettek volna. (Az ötletet a pólóverseny harmadik helyével ismertük el.)
Kovács Elizabet már kisgyerekként vonzódott a fizikához. Általános iskolás korában újra és újra kikölcsönözte ugyanazt a „Mi micsoda” könyvet, amelyben fekete lyukakról, csillagokról olvasott. A világűr, a fény és a részecskék viselkedése iránti kíváncsisága folyamatosan nőtt. Később a csillagászat mellett az optika és az elektromosságtan lett a kedvence. Otthon sokat olvas ezekben a témákban, szabadidejében szívesen forraszt kis áramköröket. „Többször megfordultam az ELI ALPS rendezvényein, mindig inspirálónak találtam ezeket az alkalmakat. Olyan kutatókkal találkoztam, akikre felnézhetek. Éppen a korábbi ELI-s látogatások miatt hiszem, az attoszekundumos lézerfizika területén találtam meg az engem igazán érdeklő világot” – mondta el az egyetemista, aki gazdaságtudományi területen szerez diplomát. Ez a mellékvágány átmenetileg háttérbe szorította a fizikát, de sosem tette azt teljesen félre. Az álmok valóra válhatnak, hiszen szeptembertől fizikus-mérnök szakos hallgatóként képezné magát abban a reményben, hogy a laboratóriumi munkákban és kutatási projektekben is részt vehet. Fény napi rendezvényünkön nagy hatással volt rá dr. Varjú Katalin előadása. Tudományos igazgatónk Attoszekundumos impulzusok, az ELI ALPS és „fényes” Nobel-díjak címmel tartott előadást. Kovács Elizabetet lenyűgözte az a szenvedély és elkötelezettség, amellyel tudományos igazgatónk a fizikáról beszélt. A bemutatott animációk sokat segítettek abban, hogy jobban megértse, mi is zajlik a lézerlaboratóriumokon belül. Inspiráló volt látni, hogyan válik egy elméleti kutatási irány gyakorlati, mérhető folyamattá, és milyen eszközökkel követhetőek a rendkívül gyors jelenségek.
Az imént említett előadás bevezetőjében tudományos igazgatónk Rejtő Jenő A tizennégy karátos autó címmel 1940-ben megjelent regényéből idézett. A főszereplő Gorcsev Iván még huszonegy éves sem volt, midőn elnyerte a fizikai Nobel-díjat. Ilyen nagy jelentőségű tudományos jutalmat e poétikusan ifjú korban megszerezni példátlan nagyszerű teljesítmény, még akkor is, ha egyesek előtt talán szépséghibának tűnik majd, hogy Gorcsev Iván a fizikai Nobel-díjat a makao nevű kártyajátékon nyerte el Noah Bertinus professzortól. (Noah Bertinus professzor Rejtő Jenő teremtménye.) Az ELI ALPS-hoz kötődő Nobel-díjas kutatók – Krausz Ferenc, Anne L’Huillier, Gérard Mourou – azonban nem kártyajátékon érdemelték ki a neves elismerést, hanem tudományos teljesítményükkel.
Tudományos igazgatónk előadásában megemlítette, hogy Albert Einstein 1916-ban írt a fény-anyag kölcsönhatásban előforduló kényszerített emisszióról, ami alapján a lézerek működnek. Einstein után 44 évet kellett várni, hogy Theodore Maiman amerikai mérnök-fizikus 1960. május 16-ig létrehozza az első lézert. Mindössze négy évvel később a lézer megjelent a mozivásznon. Az 1964-es Goldfinger című James Bond epizódban már lézernyalábbal akarták kettévágni az asztalra kikötözött főhőst, Sean Connery-t. Az 1977-es Csillagok háborújában pedig „lézeres” vonónyalábbal fogtak be egy űrhajót. Ami akkor fikció volt, mára valóság lett: lézerrel vágunk, hegesztünk, vagy éppen apró tárgyakat fogunk meg. A mobiltelefonok gyártásakor például hétféle lézertípust használnak, 12 különböző technológiai lépésben. Napjaink elképzelhetetlenek a lézerek nélkül.
A mi lézereink különlegesek: nagyon rövid ideig nagyon nagy teljesítményű felvillanásokra képesek. Az egyik 50 watt átlagteljesítményű eszközünk csúcsteljesítménye - a másodperc töredékéig, néhány femtoszekundumig - 5 terrawatt, Ez a paksi atomerőmű teljesítményének 2600-szorosa. (A különbség az, hogy az erőműben folyamatosan jön ez a teljesítmény, az impulzusokban pedig csak femtoszekundumos ideig.) Az előadáson arról is szó esett, hogy hogyan épül fel egy nagyteljesítményű lézer, és hogy mire használhatók ezek az eszközök. Természetesen az attoszekundumos időtartam is előkerült. Dr. Varjú Katalin szemléletes példája: a világegyetem keletkezésétől napjainkig annyi másodperc telt el, mint amennyi attoszekundum egy másodpercben van. Azaz, egy attoszekundumos lézerimpulzus hihetetlenül rövid villanás. Az elektronok mozognak ilyen időskálán.
Sokan a XXI. századot a fotonika évszázadának tartják. Dr. Varjú Katalin szerint ez kivételes lehetőség a szakma számára. Éppen ezért ismételte meg korábbi állítását, hogy a fizika a legkirályabb szakma. Előadását azzal zárta, hogy a fiatalok tanuljanak fizikát és jöjjenek hozzánk dolgozni.
Fotók: Balázs Gábor