Nagy álmom posztulátumokra alapozva fényre szabni a fizikát

– Kiemelkedő élmény vagy netán egy személy, mentor hatására döntött a fizika mellett?

– Már nagyon korán, azt hiszem, öt-hat-hetedikben eldöntöttem, hogy fizikus leszek. Ez annak tulajdonítható, hogy apukám is fizikus volt, megszerettette velem az érdekes fizikai kísérleteket. Ugyanakkor nagy szerencsém volt az iskolában, mert olyan fizikatanárom volt, Tellmann Jenő, aki tényleg úgy tudta tanítani a fizikát, hogy meg is értsük. A matematikatanáraim is olyanok voltak, Kürthy Katalin és Libál Ilona, akiktől olyan alapot kaptunk, hogy az egyetemen probléma nélkül megálltuk a helyünket. A Báthory-líceumban, ahol végeztem, különleges hangulat volt, különleges elhivatottság a fizika és matematika irányába. Tellmann Jenő tanítványai közül például körülbelül 60–70 fizikát végzett, amiből közel húsz doktori fokozatot is szerzett.

Fényre szabott fizika

– Azóta már az ön irányítása alatt is felnevelkedett egy generáció. Ez idő alatt sok témával foglalkozott, kutatási területeinek nagyon széles a spektruma. Van-e olyan téma, ami közelebb áll a szívéhez?

– Két témát emelnék ki. Az egyik a spontán rendeződési problémák témaköre, amit úgy is neveznek, hogy emergens, spontánul kialakuló mintázatok, önszerveződések. Interdiszciplináris kutatásokat végzek, megkeresem azokat a területeket, ahol ilyen spontán rendeződéseket, önszerveződéseket tapasztalok. Ez lehet biológia, közgazdaságtan, szociális jelenségek, kémia… Azok a módszerek, amiket a fizikusok használnak, alkalmasak az ilyen jelenségek tanulmányozására. Tehát az, hogy annyi irányban dolgoztam, azért van, mert ezt a témakört kerestem minden területen. Ez a szívemhez legközelebb álló téma.

Egy másik téma, amelyikben sajnos még nem sokat publikáltam, de a szívemhez talán még közelebb áll, az a fizika alapjainak a posztulátumokon keresztüli lefektetése és annak a kimutatása, hogy az egész fizikai gondolkodásunk, a fizika tér és ideje a fényre épül. Ebből írtam egy könyvecskét, A fényre szabott fizikát. Ott még ezeknek a gondolatoknak csak a csíráját vetettem el. A nagy álmom, hogy logikusan, posztulátumokra alapozva építsem fel a modern fizikát, és egy olyan fizikát mutassak be a nagyközönségnek, amiben minden logikusan következik. A fizikát ezáltal közelebb akarom hozni a matematikához. Azt szeretném, hogy a rigorózus matematikai gondolkodásmód, amely az elfogadott posztulátumokra vezet vissza minden kijelentést – amikor tudom, hogy mit fogadtam el és miből mi következik –, a fizikában is állandóan végigkísérjen minket.

Jól eladható vastaps a Nature-ben

– A vastaps kialakulását leíró tanulmánya megjelent a Nature szakfolyóiratban. Nem sokan büszkélkedhetnek hazánkban ilyennel.

– A Nature-cikk szerintem túlságosan fel van értékelve. Manapság a Nature és a Science a vezető tudományos folyóiratok. Sajnos az alakult ki, hogy az ezekben való publikálás jelenti a tudományos teljesítményben a maximumot. Én ezzel nem teljesen értek egyet. Csak a Nature és Science publikáció alapján nem ítélnék meg embereket, mert ezek kirakat-folyóiratok, ahol a szenzációs eredményeket publikálják, amelyek nem feltétlenül a jelenkori tudomány legnagyobb eredményei.

A Nature és a Science tényleg nagyon komoly szaklapok, de sokszor abba a hibába esnek, hogy csak a szenzációhajhász cikkeket publikálják. Nagyon sok olyan tudományos eredmény születik manapság, ami jóval túlmutat az említett lapok cikkein, de nem publikálhatók ott, mert a nagyközönség számára nem annyira szenzációsak. A cikkeim közül én sem a vastapsosra vagyok a legbüszkébb, habár tényleg sok hivatkozást hozott és elég nagy volt a médiavisszhangja.Habár tényleg büszke vagyok arra a cikkemre, amelyben a vastapsnak a kialakulási mechanizmusát magyaráztuk egy egyszerű fizikai modellen keresztül, de az, hogy ezt a Nature-ben tudtuk publikálni, főleg annak köszönhető, hogy az egy olyan cikk, amely mindenkit érdekel és jól eladható. A vastapsos cikkre például mindenki felfigyelt, a BBC, a Discovery Chanel, sok mindenkit érdekelt. Ilyen szempontból jó reklám volt a Nature-nek is. Egy másik cikket is publikáltunk a Nature-ben, amiben spirálalakú töréseknek a kialakulását figyeltük meg vékony rétegekben. Szerintem szintén különlegesen érdekes téma, de az nem kapott akkora médiavisszhangot, mint a vastapsos cikk.

Einstein relativitáselmélete talán nem a végső igazság

– A mai fizikát többnyire a fénysebesség állandóságára alapozzák. Korábban egy előadáson izgalmas kérdést vetett fel: mi van, ha ez a posztulátumunk téves?

– Inkább úgy fogalmaznám ezt meg, hogy a fizikában a teret és az időt a fényre építjük, amiben nagyon fontos pont a fénysebesség állandósága. Ahhoz hogy a teret és az időt fel tudjuk építeni, előtételezzük, hogy a fénysebesség minden vonatkoztatási rendszerből nézve ugyanakkora. Ez azt is jelenti, hogy nem létezik egy abszolút vonatkoztatási rendszer (éternek nevezték korábban). A kérdésemmel azt próbáltam feszegetni, hogy mi van, ha mégis van egy ilyen vonatkoztatási rendszerünk: összeomlik-e ettől a fizika, teljesen más fizikánk lesz-e? A válaszom, hogy nem. Az a fizika, ami most van, nagyon helyesen van felépítve. A posztulátumrendszerünk helyes, de egyáltalán nem biztos, hogy a végső igazság.

Úgy látom, az lesz a következő „nagy bumm” a fizikában, ha ki tudunk mutatni egy abszolút vonatkoztatási rendszert. Ahogy a newtoni fizika után fantasztikus lépés volt az Einstein által alkotott téridőben levő relativitáselméletre épített fizika, úgy ez is hatalmas lépés lenne. Mi fizikusok hallgatólagosan már tudjuk, hogy ez mi, de egyelőre, mivel nem tudjuk konzisztensen értelmezni a mai fizika keretében, hallgatunk róla.

– Mégis mi lenne az?

– Az a vonatkoztatási rendszer, amelyben a kozmikus háttérsugárzás egyenletes. A kozmikus háttérsugárzás egy olyan sugárzás, ami minden irányból éri a Földet. Ezt Arno Penzias és Robert Woodrow Wilson mutatta ki az 1960-es években nagy rádióteleszkópokkal. Azt találták, hogy van egy „zaj”, ami minden irányból érkezik az univerzumból, egy kb. három Kelvines feketetest-sugárzásnak megfelelő elektromágneses sugárzás, ami uniform módon érkezik minden irányból.

Ezt a háttérsugárzást manapság már nagyon pontosan tudjuk mérni, nem csak Kelvines, hanem mikro Kelvines pontossággal. Ebben a háttérsugárzásban ma már látunk egy erős anizotrópiát. Tehát nem igaz, amit Wilson és Penzias annakidején állított, miszerint teljesen egyenletes ez a sugárzás: van olyan irány, amelyből magasabb hőmérsékletű a sugárzás és az ezzel elentétes irányból alacsonyabb hőmérsékletű.

Ha egy olyan vonatkoztatási rendszerből nézzük ezt az egészet, amely 600 km/s sebességgel mozog a Földhöz viszonyítva, az Oroszlán és a Vízöntő csillagképek irányában, akkor ott tényleg egyenletes ez a sugárzás. Azt jelenti, hogy van egy, az elektromágneses sugárzások terjedéséhez kapcsolódó kitüntetett vonatkoztatási rendszerünk. Ez ellentmond az Einstein-féle relativitáselméletnek, ami azt mondja, hogy minden tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer egyenértékű és nincs az elektromágneses sugárzásoknak egy kitüntetett vonatkoztatási rendszere. Ez most olyasmi, amit az éternek hittünk, és ami nagyon jó kiindulópont egy új fizika felé.

Sablonfeladatok rontják el a gyerekek érdeklődését

– Aktívan részt vesz a Kísérletszombatok szervezésében, gyakori résztvevője és előadója a fizika vagy a tudomány népszerűsítésével foglalkozó konferenciáknak. Hogyan ítéli meg a társadalom ma a fizikát? Hol a helye a fizikának a társadalomban?

– Nagyon fontos erre választ adnunk. Azt látom, hogy a gyerekek, amíg kicsikék, addig nyílt szemekkel közelednek minden, fizikával kapcsolatos érdekes jelenséghez. Sajnos ahogy növekednek, elveszítik ezt az érdeklődést. A káprázó, csillogó szemek eltűnnek, aminek okát abban látom, hogy elkezdünk velük olyan absztrakt matematikára épített fizikával dolgozni, ami számukra már érthetetlen. Nem csak a fizikusoknál látom ezt a hibát, hanem a matematikusoknál is, akik sablonfeladatokon keresztül próbálják a matematikát tanítani, ezért amikor valami újjal találkozik a gyerek, megijed. A fizikában pedig mindig valami újjal találkozik. A túl absztrakt matematika miatt elveszítik a fiatalok az érdeklődésüket a fizika iránt, és a szép és érdekes jelenségek is megközelíthetetlenné válnak számukra, ami miatt inkább más tudományágak felé fordulnak. A fizikaóra rendszerint a sablonfeladatokról szól, a lejtővel és az RLC áramkörrel kapcsolatos feladatokat oldatunk nyakra-főre, mert a versenyekre sajnos ezt kérik. Versenyorientált lett az egész tudomány, ahol nem az a fontos, hogy a gyerek érdeklődő legyen, hanem hogy díjakat hozzon el, és ezzel elrontjuk a fizika iránti érdeklődést. Ezen javítanunk kell.

A Kísérletszombatokon, a tudománynépszerűsítő és ismeretterjesztő előadásokon pont ezt szeretnénk kiküszöbölni. A fizikának az érdekes oldalát igyekszünk odahozni a közönség elé, hogy egy kicsit lássák, milyen szép és mennyire érdekes feladatok vannak ott, amiket nem feltétlenül kell nagy matematikával megközelíteni. Az igazi tudomány tényleg az, amikor komoly matematikával közelítem meg a problémákat, de ha a gyereket megnyerem ezekkel és megtartom 9., 10., 11. osztályban is, akkor majd az egyetemen szerintem megtanulja azt a matematikát, ami ehhez kell. Nemrég például kivittünk Sztánára 17 gyereket, fizikatáborba. Igaz ugyan, hogy ezek a gyerekek mind kiváló fizikatanároktól jöttek, de engem nagyon meglepett az a hangulat, ami ott volt. Éjjel egykor sem hagytak minket lefeküdni, ahelyett, hogy pingpongozzanak, bulizzanak vagy szaunázzanak, inkább kérdésekkel bombáztak.

Jusson idő mindenre

– A fizika mellett szeret túrázni, sízni. Mi az a teljesítmény, amire a legbüszkébb?

– Síben elég jó voltam fiatalon, országos egyetemista versenyeken mindig nyertem. Az „öregversenyek” nem profi kategóriájában még időnként nyerek. De azt mondom, hogy igazán nagy eredményeim a sportban nem voltak. Viszont minden sportot élveztem, amit csináltam és nem is arra hajtottam, hogy nyerjek, hanem hogy jól csináljam az adott sportot. Tehát síben, teniszben, pingpongban, tollaslabdában, úszásban, amiket űzök, valahol a közepes kategóriába sorolom magamat, viszont nagyon élvezem őket.

– Nemrég írtunk a lányai eredményeiről, akik versenyszerűen sportolnak. Hogyan fér össze a fizika a családdal és minden mással?

– A lányaimra nagyon büszke vagyok, főleg a sportteljesítményeikre, mindkettő nagyon ügyes a tájfutásban. Nekem olyan jó eredményeim, mint nekik, semmilyen sportágban nem voltak. Az összeegyeztetés szerintem időbeosztás kérdése. Ha valaki túlzásba visz valamit, legyen az sport, művészet, bármi, a természet úgy alkotott meg minket, hogy visszaüt abba az irányba. Én ezt tapasztaltam magamon: amikor túl sokat foglalkoztam csak fizikával, akkor azonnal láttam, hogy a teljesítményem lankad, és egészségileg sem éreztem olyan jól magam. Úgy gondolom, az életet úgy kell megszervezni, hogy idő jusson mindenre: tudományra, oktatásra, sportra és a családra is. Ezt tényleg nagyon nehéz beosztani. Ennek általában az a következménye, hogy az ember semmiben sem lesz nagyon jó, tehát mindenből csak jó középszinten tud lenni, de az életben szerintem ez fontosabb, minthogy valamiben nagyon kiváló legyen és a többit elhanyagolja. Egy kiegyensúlyozott, minden irányban jó közepest alkotó egyén lehet, hogy hosszú távon többet tud elérni, mint egy olyan valaki, aki valamire ráfókuszál és esetleg az a valami nem megy úgy, ahogy szeretné, és állandó csalódással él. Én próbálok egy kicsit kiegyenlíteni mindent.

A rovatot támogatja: