Magyar animáció részecskekeletkezésről
További Tudomány cikkek
- Van egy kísérteties szálloda, ahol biliárdgolyókkal dobálóznak a szellemek
- A súlycsökkentő műtét lehet a megoldás a túlsúlyos cukorbetegek problémáira
- A Ryugu aszteroida mintái hemzsegnek az élettől
- A vese sejtjei is képesek az emlékezésre
- Hatalmas aranylelőhelyre bukkantak Kínában, ez lehet a Föld egyik legnagyobbja
A laikusok számára nehezen értelmezhető, két másodperces animáció (amely itt megtekinthető) azt a folyamatot ábrázolja, amikor a részecskegyorsítóban egy elektron és egy pozitron ütköztetése során új részecskék születnek. Ezt korábban még senkinek nem sikerült mozgóképen, számítások alapján pontosan bemutatnia. A film készítője Novák Tamás, aki jelenleg a Károly Róbert Főiskola oktatója, és kutatásait a hollandiai Nijmegenben, a Radboud Egyetemen, illetve a Budapesti KFKI RMKI-ban végezte.
A kutató félmillió elektron-pozitron ütközésének adatait elemezte témavezetői és konzulense (Wofram Kittel, Csörgő Tamás és Wes Metzger) közreműködésével. Ezeket az ütközéseket még 1994-ben rögzítette a LEP (a Genf mellett most átadott gyorsító, az LHC elődje) egyik detektora. Az azóta eltelt 14 évben sokat fejlődtek az adatfeldolgozási módszerek, de a film (és a doktori disszertáció) elkészítése így is hat évet vett igénybe. Mint a lap Novák Tamástól megtudta, a mérési eredményeken alapuló animáció hihetetlenül rövid idő, 10-21 másodperc (a másodperc milliomodrészének a milliomodrészének a milliomodrészének a milliomodrésze) alatt lejátszódó folyamatot mutat be, a részecskesugarak kialakulása ugyanis ilyen gyorsan, szinte mérhetetlenül kis távolságokon (a milliméter milliomodrészének az ezredrészén) történik.
Ezt semmilyen ma ismert technikával nem lehet rögzíteni. Egy új, 2008-ban publikált módszerrel sikerült a folyamat adatait kimérni, és a mérési eredmények alapján a filmet elkészíteni. (A közben napvilágot látott méltatások is főként a számítások pontosságát emelték ki.)
A részecskék (elsősorban a hadronok családjába tartozó pionok) sugarainak keletkezése a filmen (és feltehetően a valóságban is) meglehetősen szabályosra - és látványosra sikerült. Az animáció egy vízbe csobbanó kőre, illetve a koncentrikus hullámok szétterjedésére emlékeztet (a kő az ütköző elektront és pozitront jelképezi, a hullámok pedig a részecskekeletkezés intenzitását mutatják az idő, illetve az ütközés helyétől való távolság függvényében). A lassítás nagyságrendjét a kutató egy gyorsvonat képzeletbeli lefékezésének példájával érzékeltette. Ha a Budapest-Vámosgyörk közötti, 80 kilométer/órás átlagsebességű szerelvényt a filmhez hasonló mértékben lelassítanák, a vonat egy óra alatt csupán az aranyatommag átmérőjének százezred részét tenné meg.