Digitális fényképezőt köszönhetünk a fizikai Nobel-díjasoknak

Gunnar Öquist, a svéd tudományakadémia titkára magyar idő szerint kedden délelőtt 11 óra 45 perckor jelentette be az idei fizikai Nobel-díjasok nevét. Az elismerést három tudós kapta: a kínai születésű, de főként Nagy-Britanniában dolgozó Charles Kuan Kao a díj felének örülhetet, míg két negyed a Bell Laboratories munkatársainak, az amerikai Willard S. Boyle-nak és George E. Smithnek juttott. A hivatalos indoklás szerint Kao az optikai szálakon keresztül történő fénytovábbítás területén elért alapvető eredményeiért kapta az elismerést, Boyle és Smith pedig a digitális fényképezőkben is használt képalkotó félvezető áramkör, a CCD feltalálásáért.

Kao kollégájával, George Hockhammal fedezte fel a brit Standard Telephones and Cables cégnél, hogy az optikai szálak csillapítását, azaz jelveszteségét szennyeződések okozzák, amiket könnyebben meg lehet szüntetni, mint az olyan alapvető fizikai effektusokat, mint a szétszóródás. Bemutatták, hogy az optikai szálak hatékonyan alkalmazhatóak lennének a kommunikációban, ha a csillapítást kilométerenként 20 decibel alá tudnák csökkenteni. E felfedezés volt az alapja a későbbi optikai szálaknak, vagyis azoknak a vezetékeknek, amik a teljes visszaverődés elve alapján fényt vezetnek végig, kommunikációs célokra.

Boyle és Smith 1969-ben a Bellnél kifejlesztette a fémoxid félvezető kondenzátort (Metal-Oxide Semiconductor capacitor, MOS). A kondenzátor különböző nagyságú töltéscsomagok tárolására alkalmas eszköz, amiből apró mérete révén sokat is el lehet helyezni egy félvezető lapkán. A kondenzátorokat egy kiolvasó áramkörrel és memóriaegységekkel összekötve a kutatóknak sikerült optikai érzékelőt készíteniük. Ez a CCD (Charge Coupled Device, töltéscsatolt eszköz) lett a digitális fényképezőgépek alapja, a készülék prototípusai a hetvenes években készültek el a Kodaknál és a Fairchildnél.

Vitatták a tavalyit

A díjat először 1901-ben osztották ki, akkor a német Wilhelm Conrad Röntgen nyerte a fizikai Nobelt a róla elnevezett sugárzás felfedezéséért. Tavaly három japán tudós érdemelte ki az elismerést: Nambu Joicsiro a díj delét, Kobajasi Makoto és Maszkava Tosihide az egynegyedét kapta. Nambu a szubatomi fizikában tapasztalható spontán szimmetriasértés mechanizmusának felfedezéséért kapta a díjat. Makoto és Tosihide e szimmetriasértés eredetének felfedezéséért, valamint azért, mert megsejtették, hogy legalább három kvarkcsalád létezik a természetben. A részecskefizika egyik jelentős kutatási iránya a szimmetriasértés, vagyis annak boncolgatása, hogy az univerzum keletkezésekor fennálló szimmetriák hogyan és milyen kölcsönhatások révén sérültek és idézték elő a világegyetem jelenlegi állapotát.

A tavalyi díj körül kisebb botrány kerekedett: több olasz tudós igazságtalannak tartotta a döntést, mert szerintük honfitársuk, Nicola Cabibbo is megérdemelte volna a rangos tudományos elismerést. A japán tudósok kutatásait megalapozó felfedezés ugyanis Cabibbo nevéhez fűződik, ő írta le először a kvarkok viselkedését. „Cabibbo értette meg először a kvarkok működését, és ezt fejtették ki a kitüntetett fizikusok” – tiltakozott akkor közleményben Roberto Petronzio, az Olasz Atomfizikai Intézet elnöke. Hasonlóan vélekedett a díjról a New Scientist folyóirat is, és megkérdezték Cabibbót, mi a véleménye a svéd akadémia döntéséről, ő azonban nem nyilatkozott.

És nem ez volt az egyetlen tavalyi botrány: kiderült ugyanis, hogy az orvosi, fizikai és kémiai Nobel-díjakat odaítélő bizottságok egyes tagjait a kínai kormány utaztatta. A svéd ügyészség vizsgálatot indított, hogy kiderítse, történhetett-e korrupció. A bizottsági tagok a pekingi kormány meghívására mentek Kínába, hogy tájékoztassák a helyi vezetőket arról, mire van szükség a Nobel-díjak elnyeréséhez. Ketten 2006-ban, hárman pedig tavaly jártak az ázsiai országban, a kínai hatóságok fedezték utazási, szállodai és étkezési költségeiket is. Idén augusztusban a tagokat tisztázták a vádak alól, és megszüntették a vizsgálatot. Mivel Kao kínai születésű, ezek a vádak újra előkerülhetnek.

Fizikai Nobelt kapott az első magyar díjazott

A fizikai Nobel-díjat háromszor is magyar tudós kapta meg. Első Nobel-díjasunk, Lénárd Fülöp is fizikus volt: ő 1905-ben katódsugaras vizsgálatokra alapozott atommodelljéért kapta az elismerést. 1963-ban Wigner Jenőnek ítélték a díjat, megosztva kapta az amerikai Maria Goeppert-Mayerrel és a német J. Hans D. Jensennel. Wigner az indoklás szerint az atommagok és az elemi részecskék elméletének továbbfejlesztésével érdemelte ki a Nobelt, különös tekintettel az alapvető szimmetriaelvek felfedezésére és alkalmazására. A legutóbbi fizikai Nobel-díjasunk Gábor Dénes volt 1971-ben, ő a holografikus módszer feltalálásáért és kifejlesztéséért kapta a díjat.

Az idei első Nobel-bejelentés hétfőn volt, akkor az orvosi-fiziológiai díj nyerteseit közölték. A díjat három, Amerikában dolgozó tudós, az ausztrál származású Elizabeth H. Blackburn, a brit származású Carol W. Greider és a londoni születésű, de Amerikában élő Jack W. Szostak kapta. A három kutató azzal érdemelte ki az elismerést, hogy felfedezték, a kromoszómákat miként védik a DNS-eket lezáró, telomer nevű szakaszok, illetve a telomeráz enzim. Szerdán a kémiai Nobel, csütörtökön az irodalmi díj, pénteken a békedíj nyertesét nevezik meg, jövő hétfőn pedig azt hirdetik ki, kihez kerül idén a svéd központi bank által 1968-ban alapított közgazdasági Nobel-díj.

A Nobel-díjakat idén is XVI. Károly Gusztáv svéd király adja majd át, december 10-én, a kitüntetést alapító Alfred Nobel 1896-ban bekövetkezett halálának évfordulóján. Az igazoló okmányon és az aranyérmén kívül minden díj mellé 10 millió svéd koronás (körülbelül 265 millió forint) csekk jár. Alfred Nobel tehetős svéd nagyiparos, a dinamit feltalálója 1895-ben írt végrendeletében rendelkezett úgy, hogy vagyonának kamataiból évről évre részesedjenek a tudomány és az irodalom kiválóságai, valamint azok, akik a legtöbb erőfeszítést teszik a békéért. Az alapító nem hagyott határozott instrukciókat a mindenkori Nobel-bizottságra. Utasításai szerint a díjat azoknak kell adni, akik az előző évben saját tudományterületükön a legnagyobb szolgálatot tették az emberiségnek.