Rieth József: Világképem - Háttérinformáció
TRUPKA ZOLTÁN:
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyagelőtti
A hét kutatója, fizika, kozmológia, részecskefizika, Tudományos Újságírók Klubja. Interjú Patkós Andrással. 2014/04/03
E heti kutatónk a 2013-as év ismeretterjesztő tudósa lett a Tudományos Újságírók Klubja (TÚK) tagjainak szavazatai alapján. A díjat a TIT tanácstermében megtartott rendezvényen vehette át február 19-én. Az elismerés mellé a díjazottról kisbolygót neveztek el. Az ELTE részecskefizikusának nem idegen a világegyetem, hiszen annak alapkérdéseit kutatja, és segítségével olyan, igazán izgalmas válaszok felé vezet bennünket, mint a világelmélet vagy a multiverzum létezése.
– Az életrajza szerint sok mindennel foglalkozott: kozmológia, statisztikus fizika, fázisátmenetek, kvantumszíndinamika, sőt a Higgs-mező vizsgálatával is. A fizikában ezek összefüggenek egymással, de melyik az igazi területe?
Én részecskefizikus vagyok, kvantumtérelmélettel foglalkozó részecskefizikus, de a kvantumtérelmélet nem egy szűk ösvény. Egy nagyon széles körben felhasználható eszköz, amivel több szinten lehet megközelíteni a természeti jelenségeket.
Van is a részecskefizikához kapcsolódóan egy kis elméleti csoport a Tanszéken, amit korábban én vezettem, most egy volt tanítványom. Van egy másik társaság is, amelyik Marx György és Szalay Sándor álmát, az asztrofizikai kutatásokat műveli. Ennek a létrehozásában is részem volt.
– Ezek elméleti munkák vagy gyakorlat, kísérlet is van benne?
Az elmúlt néhány évben a kvantumtérelmélet bizonyos megoldási módszereinek fejlesztésén dolgozom. Az ellenőrzésnél modellrendszereket használunk, azaz olyan rendszereket, amelyek közvetlenül nem részecskefizikai jelenségekhez kapcsolódnak. Egy korábbi időszakban, a kvatumkromodinamikában az erős kölcsönhatások tulajdonságait vizsgáltuk. Azt, hogyan változnak meg az erős kölcsönhatási jelenségek véges hőmérsékleten. Egyebek mellett olyan izgalmas kompakt csillagászati objektumok vizsgálatára adnak eredményeink lehetőséget, mint a neutroncsillagok belsejében esetleg megbúvó kvarkcsillag.
Arra voltunk kíváncsiak, hogy mikor változik meg a pusztán hadronokból, tehát megfigyelhető elemi részekből álló szerkezete egy neutroncsillagnak. Itt konkrét csillagászati megfigyelésekből származó paraméterekkel végrehajtott számításokat végeztünk. Én ilyen esetben mondom, hogy kapcsolódom valós jelenségekhez. De természetesen technikai alkalmazásokról szó sincs, ezek alapkutatások.
– Jelenleg milyen szűkebb területeken dolgozik?
Kenneth
Wilson Nobel-díjas fizikus a 70-es évek elején fogalmazta meg azt az
elképzelést, hogy a világunk a lehetséges elméletek a végtelen dimenziós
terében egy pont. Egy elméletet bizonyos paraméterhalmaz konkrét értékeivel
jellemezhetünk, amely paramétereket a világ adott állapotát jellemző
energiaskála határozza meg. Elindulhatunk a lehető legkisebb elképzelhető
skálától, az úgynevezett Planck-skálától az ősrobbanás utáni 10-43s
pillanatában. Innen indul az elméletünk az elmélettérben, és a máig vezető
utat kellene felfedezni. Elindulunk ott, ahol ábránkon a szaggatott vonal
van. A vastag pontok azoknak a stabil elméleteknek a helyzetei, amelyek az
energiaskála egy tartományát leírják. Az Univerzum hűlésével az energiaskála
csökken és világunk továbbindul a következő stabil pont környezetébe. A
kiindulásnál történik az ősrobbanás. Aztán megérkezünk arra a skálára, ahol
az elektrogyenge kölcsönhatásnak, a Higgs-mechanizmusnak a jelensége
következik. A fázisátmenetek kapcsán ezzel a témával is foglalkoztam, de még
a 90-es években. Itt van annak a Standard Modellnek a kialakulási pontja, amit
ma ismerünk. Itt jön létre a híres Higgs-részecske is, amelyről olyan sokat
hallani mostanában. Aztán ha megyünk tovább, elérkezünk az erős
kölcsönhatások skálájára, majd a kvantum-elektrodinamikáéra, ami az
atomfizikai skála. Ezen a skálán bizonyos jelenségek kitörlődnek, pl. már
nem lesz érdekes a kvarkok közötti erőhatás. Ekkor már csak az
kvantum-elektrodinamikai kölcsönhatások aktívak, pl. nagyon rövid időre
elektron-pozitron párok jelennek meg, a részecskeszám nem állandó. Aztán
eljutunk a kvantummechanikához, ahol már sima atomfizika van, majd
következhet a klasszikus fizika, végül az általános relativitásnak a
skálája. A skálaváltozás során az egyik releváns elmélet átváltozik a
következő skálát jellemző elméletté. Ilyen stabil pontok közötti
átalakulások leírásának módszerét vizsgálom most.
– Ez már inkább filozófia, nem?
Nem teljesen. Egyes részei már ki vannak dolgozva, például az, hogy az egységes elektrogyenge elméletből hogyan jutok a kvantumelektrodinamikához. Egykori és mostani diákjaimmal olyan módszereken dolgozunk, hogy ezt az utat minél pontosabban lehessen követni. Izgalmas kérdés, hogy van egy sok paraméterrel elemezhető szuperelmélet, de annak nem minden része releváns minden energiaskálán. Azt a módszert, amelyikkel követhető, hogy adott skálán melyik része jön elő, hívják renormalizációs csoportnak. Ez az, amit mi kutatunk.
Az a változás, ami az egyik releváns skálájú elméletből egy másik releváns skálájú elméletbe vezet, egyszerű modellekre matematikailag feltárható. De még egy érdekesség. Ez az út talán rekonstruálható, de senki nem mondja, hogy a természet valamely Planck-skálán érvényes elméletből csak egyetlen út mentén haladhatott. A mi univerzumunkat egy történetileg meghatározott út jellemzi. Ahogy kozmikus környezetünk a skálákon végighaladt, a természeti „állandók” változása egyfajta módon történt. De más utak is lehetnek a világegyetem más tájain és ennek felismerésekor kezdenek multiverzumról beszélni. Tehát e mögött a divatos filozófiai terminológia mögött, valójában a kvantumtérelméleti modelleknél nyert tapasztalatnak az általánosítása, ha úgy tetszik, filozófiai átfogalmazása bújik meg. Ennyiben filozófiai üzenete is lehet annak, amit csinálunk.
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyagelőtti
--------------------
http://www.eletestudomany.hu/uton_a_vilagelmelet_fele
Keletkezési elmélet: http://nuclearmorphology.hu/kozmologia/mi-tortenik-most-a-vilagunkkal/