fizika;Nobel-díj;interjú;

2019-10-06 16:09:24

Nekünk is van egy ötletünk - Lendületet kapott a fizika, várhatjuk a nagy áttöréseket

A fizika határterületei ma a legizgalmasabbak, akár ilyen kutatásért is adhatnak Nobel-díjat – mondja a magyar fiziku­sok doyenje. Kroó Norbert szerint a technológia rohamos fejlődése tette lehetővé, hogy ismét reménykedhessünk a nagy áttörésekben. És még nekünk, magyaroknak is oszthatnak lapot.

Sok évvel ezelőtt egy fizikus ismerősömtől hallottam, hogy az ő tudományágában a közeli jövőben semmiféle áttörés nem várható. Aztán megjelent John Horgan The End of Science („A tudomány vége”) című könyve, ami hamar bestseller lett, és nagyjából ugyanezt valószínűsítette. Hogy állunk ma, van-e okunk reménykedni?

Nagyjából húsz évvel ezelőtt én is úgy gondolkodtam, hogy a fizika mint önálló diszciplína elvesztette a jelentőségét, és ugyanúgy a többi tudományterület szolgálójává kell szegődnie, mint ahogy a matematika a természettudományok szolgálójává szegődött. Ami mégis megváltoztatta a véleményemet, az a hallatlanul gyors technológiai, technikai fejlődés, ami lehetővé tette, hogy vizsgáljuk a szélsőségeket. Tehát az extrém nagy távolságokat és az extrém kis távolságokat; az extrém nagy energiá­kat és az egy extrém kis energiákat; az extrém hosszú időket, és az extrém rövideket. Az extrém nagy távolságok vizsgálata ugye a kozmoszt jelenti, ahol fantasztikus izgalmak vannak. A gravitációs hullámok lehetőségét 100 éve megjósolták, most meg is mérték.

Gondolja el, a Föld a gravitá­ciós hullámoktól kevesebbet rezeg amplitúdóban, mint egy protonnak az átmérője, és ezt ki lehet mutatni. A másik, hogy el tudunk látni a világegyetem végéig. Tudjuk, hogy milyen sebességgel tágul. Meg tudjuk becsülni, hogy hány új csillag, hány új galaxis születik. Meg tudjuk mérni, hogy évente mennyit távolodik a Föld a Naptól. Mikor pedig az extrém kis távolságokról beszélünk, akkor voltaképpen a nanotechnológiáról van szó. Ez az egyik olyan tendencia, ami biztos, hogy „bejön”, vagyis egyre több területen uralkodóvá válik. Aztán itt van a biotechnológia, az információs technológia, az anyagtechnológia, ami tulajdonképpen mindenhez kell, és ami még hozzájön, az a kvantumtechnológia. Ezeket a jövő fontos technológiáinak tartom, amelyek rengeteg tudományos kérdést vetnek fel. És a tudománynak ebben nagy szerepe lesz.

Vagyis azt mondja, hogy ezúttal nem a tudomány tette lehetővé a technológiai fejlődést, hanem éppen fordítva?

Így van. Mondok egy furcsa dolgot: a kvantumtechnológiában van egy tulajdonság, amit úgy hívnak, hogy összefonódottság. Ez azt jelenti, hogy mondjuk itt van egy elektron a kezemben, és ez kvantummechanikailag össze van fonódva egy másik elektronnal, amely a világ másik végén van. És hogy ha ezzel itt történik valami, akkor azt azonnal tudja a másik. Tehát ezek tudnak egymásról! Azt ugye millió kísérlet bizonyította, hogy a fény terjedési sebességénél nagyobb sebességgel energia nem továbbítható. Na de akkor hogy van ez? Ennek az a magyarázata, hogy az idő meg a tér bizonyos körülmények között nem alapmennyiségek.

Az igaz alapmennyiség ez az összefonódás. A kvantummechanika szerint, ha széttörjük ezt a kapcsolatot, akkor megjelennek maguk a részecskék, amelyekről azt is tudjuk, hogy hol vannak, és azt is, mikor. Vagyis megjelenik a tér és az idő. Ugye Einstein volt az, aki szerette volna az általános relativitáselméletét és a kvantummechanikát egyetlen világegyenletben összeragasztani, de ez neki nem sikerült. Egy tanítványának, Wheelernek viszont sikerült, 1960-ban. Csak az volt a baj, hogy amikor összeolvasztotta a kvantummechanikát az általános relativitás elmélettel, olyan eredményt kapott, ami nem függött az időtől. Ez nonszensz, hiszen mi úgy tudtuk, hogy minden változik. Aztán 1983-ban született egy újabb elmélet, aminek már sikerült – legalábbis papíron – igazolnia Einstein sejtését. De a papír sok mindent kibír, úgyhogy újabb harminc évet kellett várni arra, hogy ezt eredményesen bizonyítsuk. Ennyi idő alatt fejlődött annyit a technológia, hogy hitelt érdemlően bizonyítsunk egy százéves sejtést.

Vagyis amikor ma az innováció szerepét hangsúlyozzuk az alapkutatásokkal szemben, voltaképpen egy világtendenciát követünk?

Megfigyelésem szerint létezik egy tendencia, amely itthon is tapasztalható. A tudomány és ennek alkalmazásai egy oszcilláló folyamatban zajlanak. Amikor szükség van több ismeretre, akkor inkább a tudományt hangsúlyozzák, amikor úgy vélik, hogy ezeket az eredményeket már alkalmazni kéne, akkor előjön az innováció. Nálunk most az innováció szerepe hangsúlyosan, de hát ez a világban is így van. Hadd mondjak egy példát erre: az új európai bizottsági elnök, von der Leyen asszony megszüntette a tudományos és az oktatási főbiztosi státuszt, és helyette létrehozta az innovációs és az ifjúsági biztosi posztot. Ez megszabja a tendenciákat is.

Amiről ön beszél, az ugye csak a reáltudományokra érvényes, a társadalomtudományokra nem?

Az alap- és az alkalmazott tudományok közötti határ egyre inkább mesterséges. Elmosódik. És ez a természet- és a társadalomtudományok kapcsolatára is igaz. Ott van például a környezetvédelem. Ott vannak szakmai kérdések, amelyek természettudományosak, de ezek társadalomtudományos kérdések megválaszolása nélkül nem oldhatók meg.

Na de ott vannak az olyan tudományágak, mint például az irodalomtudomány vagy a nyelvészet… Azok esetében nehéz ilyesmiről beszélni.

Inkább azt mondanám, hogy nehezebben tetten érhető ez az elmosódás, de létezik. Hadd mondjak egy történetet: én nagyon jóban voltam Teller Edével. Sokat beszélgettünk, a többi között arról, mi lehet az oka annak, hogy Magyarország ilyen sok tudóst adott a világnak. Nem is mindenben értettünk egyet, de két dologban igen: az egyik: a mi viharos történelmünk. Egy átlagos magyar család is tudja, hogy mindent ellophatnak tőlünk, csak azt nem, ami a fejünkben van. A magyar családok éppen ezért jobban odafigyeltek a gyerekeik oktatására, mint másutt.

A másik az anyanyelv. A magyar nehéz, de nagyon logikus nyelv, és a tudományos gondolkodást nyilvánvalóan az anyanyelvi logika szabja meg. Ezt én is tapasztaltam. Rengeteg külföldi tudóssal dolgoztam, és az ő megközelítésük egy-egy probléma megoldásánál mindig más volt, mint az enyém. Ezért is idéztem az akadémiai székfoglalómban Kodályt, Bartókot és Madách Imrét, mert biztos vagyok benne, hogy a kreatív természettudomány nem létezhet a társadalomtudományok, vagy ha úgy tetszik, a kultúra ismerete nélkül. És ez fordítva is így van.

Amikor leültünk beszélgetni, arra kértem, próbálja megjósolni, mely szakterületek esélyesek idén a Nobel-díjra, de ezt ön elhárította. Ám arról nyugodtan beszélhetünk, hogy általában melyek azok a kutatások, amelyek előbb-utóbb eredményt hozhatnak.

Létezik egy ki nem mondott vetésforgó a fizika kutatási területei között, amely nagyban befolyásolja a díjak odaítélését. Ez nem azt jelenti, hogy egy adott területen nem születhetne két vagy több egyenrangú, díjazásra érdemes munka, de általában egy nyertes van. Az egyik ilyen rendkívül gyorsan fejlődő terület a lézerek és alkalmazásaik. Tavaly ugye egy ilyen kutatás nyert, úgyhogy ezt most nyugodtan kihúzhatjuk. A másik az anyagtudomány, amit én nem zárnék ki. És persze ott van a kvantummechanika. A nagy eredmények mindig a határterületeken születnek, ott van például az a genetikai kutatás, amely képes meghatározni, hogy egy adott DNS-re hova mit kell tennünk, hogy a tulajdonságait megváltoztassuk. Ez orvosi, biológiai, genetikai kutatás, de az alapjai a fizikához kötődnek.

Mi a helyzet a részecskefizi­kával?

Ebben én most nem látok olyan eredményt, ami díjesélyes lehetne. Korábban ott volt a gravitációs hullám, előtte meg a Higgs-bozon bizonyítása, de most inkább csend van errefelé. Azt viszont simán el tudom képzelni, hogy a Nobel-díj bizottság, hallva az idők szavát, egy kicsit nyit az alkalmazások felé. Előfordult már, hogy egy korábbi elmélet alkalmazása nyitott utat a díjnak. Ott van például a hidegfúzió. Amikor Fleischmann és Pons először írtak róla, mindenki nevetett rajtuk, köztük én is. Azóta kísérletek igazolták, hogy ha nem is pont úgy, ahogy ők elképzelték, de lehetséges a dolog. Sőt: mára odáig jutott, hogy Japánban a legnagyobb autógyárak létrehoztak egy közös céget, amely a hidegfúzió lehetséges alkalmazásain dolgozik, csak időközben úgy nevezték el, hogy Low Energy Nuclear Reaction (kis energiájú magreakció). Ezzel olyan energiát akarnak létrehozni, amellyel akár gépkocsit is lehet hajtani. Hogy ebből mikor lesz valódi, kézzel fogható eredmény, nem tudni, de a kísérletek biztatóak.

Mikor lehet ebből olcsó üzemanyag, és mikor Nobel-díj?

A Nobel-díjhoz nem kell működő autó, elég a probléma világos bizonyítása. De ez sem garancia semmire: voltak olyan bizonyítások, amelyeket csak száz évvel később tartottak díjazásra méltónak.

Mitől függ az, hogy egy magyar fizikus eljuthat-e a Nobel-díjig? Pénztől, lehetőségektől, politikától? Van-e olyan jelenleg élő magyar kutató – önt is beleszámítva –, akinek van olyan ötlete, amivel díjat lehet nyerni?

Ez sok mindentől függ: pénztől, a szakmai közvéleménytől, a bizottság összetételétől, bizonyos értelemben a politikától. De nem akarom kikerülni a kérdését, igen, van olyan magyar kutatás, amely előbb-utóbb befutó lehet. Mégpedig a fúzió témakörében. Azt tudjuk, hogy az atomreaktor tulajdonképpen megszelídített atombomba. De azt is tudjuk, hogy energiatermelés szempontjából jobb volna a hidrogénbombát megszelídíteni. Amerikában folynak kísérletek, amelyek lézerrel próbálják meg előidézni a magrobbanást. Nekik ehhez 192 nagy teljesítményű lézerre van szükségük, és már több mint 10 éve csinálják. Eddig 3 és fél milliárd dollárt költöttek rá, és mára világossá vált, hogy ebből nem lesz fúzió. De a kísérletek tovább folynak, mert egyelőre nincs jobb eszköz a hidrogénbomba szimulálására. Na most nekünk van egy ötletünk, aminek az a lényege, hogy ezt az eljárást nanotechnológiával kombináljuk. Ezzel gyorsíthatnánk a belépő lézersugarakat, ami azt eredményezné, hogy 10 ezerszer rövidebb lézerimpulzusokat lehetne használni, mint eddig.

Van nekünk erre hárommil­liárd dollárunk?

Hát ez a szép benne, hogy nem kell! Úgy néz ki, hogy a most épülő szegedi nagylézer már a határán van annak, hogy elvégezhessük ezt a kísérletet. És amíg az amerikaiak naponta legfeljebb egyet tudnak lőni, a szegedi lézer másodpercenként tízet. Az amerikai lézer több tízezer Joule energiát produkál, nekünk 200 is elég volna. Most azon dolgozunk, hogy le tudjuk ezt hozni 34-ig, mert a szegedi létesítményt ennyire tervezték. Ha ez bejön, az Nobel-esélyes téma. Nem nekem, én 85 éves vagyok, de én azt szeretném, hogy Magyarország menjen az égbe. Ráfér erre az országra.