2024. április 26., péntek

A bozonok bűvöletében

Egy fiatal tornyosi lány a szubatomi részecskéket kutatja

A tornyosi Bakos Evelin (1994) igazi csodabogár, már kis óvodás korában egyedül megtanult olvasni, zongorázik, az általános iskolában kijavította a matektanárt, amiből lett is kalamajka. A szabadkai gimnáziumi évek után Újvidéken fizikusnak tanult. Júniusban végezte el a generációban elsőként a mesterképzést, de már munkába is állt a belgrádi Fizikakutató Intézetben. A diplomamunkáját a Genf közelében található Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, a CERN székhelyén készítette el, a bozonokat, olyan szubatomi részecskéket kutat, amiről a hétköznapi ember még csak nem is hallott, és mint Evelin elmondta, ezek hagyományos értelemben nem is részecskék. A napokban utazik Hollandiába, ahol kiemelt ösztöndíjjal megkezdi doktori tanulmányait, és természetesen folytatja a kedvencei, a W-bozonok kutatását, amit a diplomamunkájában már elkezdett.

Evelin szülei mindketten elektromérnökök, mondhatjuk, hogy nem esett messze az alma a fájától. A családfő 37 év után hagyta ott végkielégítéssel az Elektrovojvodinát, jelenleg fóliás virágkertészkedéssel foglalkoznak, virágüzletük van a tornyosi családi házban. Evelin, amikor éppen nem részecskefizikával foglalkozik, akkor besegít a családi vállalkozásba. Bátyja, az öt évvel idősebb Ervin építészmérnök, Budapesten él és dolgozik, saját cége mellett tanácsadó az építésügyi minisztériumban.

Hogyan is kezdődtek az egyetemi tanulmányaid?

– A szabadkai Svetozar Marković gimi után Újvidéken matematikára szerettem volna iratkozni, de nagy volt a sor, én meg türelmetlen vagyok, hát fogtam magam és fizikára jelentkeztem, ott nem állt senki sorban. Ma is kevesen választják a fizikát, alig akad jelentkező, pedig nagyon izgalmas és érdekes tudomány. Engem a nagyenergiájú részecskék kutatása vonz a leginkább.

Az egyetem mellett az Újvidéki Televízióba is bedolgoztam Buda Hajnalka mellett. Az interjúk révén megismerkedtem a vajdasági tudományos élet több képviselőjével. Rajtuk keresztül kapcsolatba kerültem egy becsei születésű amerikai fizikussal, aki szintén Újvidéken végezte el az alapképzést és jelenleg Washington DC-ben tanít, a neve Tristan Hübsch. Jól beszél magyarul, és meghívott az USA-ba, hallgassak egy kis fizikát, mit és hogyan tanítanak ott. A második év végén voltam kint az államokban látogató diákként a Howard Egyetemen. Még jobban megtetszett a fizika.

Kapcsolatba léptem a Fizikusok Nemzetközi Egyesületével, és rajtuk keresztül három nemzetközi fizikakonferencián vettem részt. Az egyik tanácskozás a svájci Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, a CERN székhelyén volt, a jelenlegi kutatásaimat is itt végzem. Megismerkedtem a magyar kollégákkal, a Magyar Fizikushallgatók Egyesületével (Mafihe), velük is jól együttműködök. Lassacskán kialakult bennem a kép, az elhatározás, hogy a fizika mely területével is szeretnék foglalkozni.

Mindig is vonzott a nagyenergiájú részecskefizika, de Újvidéken nincs ilyen. A mesterképzésen magfizikából diplomáztam. Munkát kaptam a belgrádi Fizikakutató Intézetben. Az Újvidéki Egyetem és a fizikakutató intézet kollaborációjában kezdtem írni a mestermunkámat, amely már egy nagy projektumhoz kapcsolódottt a CERN-ben, és nem fejeződött be a dolgozat megírásával, egy publikáció is lesz belőle. A nyárig ezen dolgoztam.

Még tavaly télen mondták a belgrádi Fizikakutató Intézetben, hogy részt vehetek a CERN nyári iskolájában, befejezhetem a projektumot, amelyen dolgozom, és elkezdhetek egy másikat. Tanultam és dolgoztam egyszerre, nagyon jó volt. Nemrég érkeztem haza Svájcból.

Az említett publikáción még dolgozom, de már a végéhez járok. A W bozonokkal foglalkozom. Mindeközben felajánlottak számomra egy doktori képzést a belgrádi és egy holland egyetem közreműködésével. Készülök Hollandiába, hogy megkezdjem a doktori tanulmányaimat. Szép ösztöndíjat kapok, a belgrádi fizikakutató intézetben pedig munkaviszonyban vagyok, innen is kapok fizetést, így anyagi gondjaim nincsenek, minden erőmmel és tudásommal a kutatómunkára összpontosíthatok.

Mik azok a bozonok?

– Nem könnyű megmagyarázni, miről is van szó, a keresztfiamnak meg az unokaöcsémnek is próbáltam a fizika standard modelljével megmagyarázni. A fizikában 19 részecskéről, illetve kölcsönhatásról tudunk. Már a neutron sem körülhatárolható elemi részecske, mivel tudjuk, hogy kettő up és egy down quarkból áll. A természetben három alapvető erő létezik, amelyekkel a részecskék kölcsönhatást gyakorolnak egymásra, ezek: az elektromágneses hatás, a gyenge nukleáris kölcsönhatás és az erős nukleáris kölcsönhatás. Ez utóbbiért a quarkok a felelősek. A gyenge kölcsönhatás átvivői a fotonok és a bozonok, amelyekből három is van, én ezeket tanulmányozom, ezek az én barátaim.

Mivel kölcsönhatásokról van szó, ezért ezek megfoghatatlan dolgok, nem tudjuk őket detektálni, hanem közvetett úton a végtermékeiket tudjuk a CERN-ben a nagy hadronütköztető (LCH) detektoraival kimutatni. A W-mínusz bozon például fel tud bomlani egy elektronra és egy neutrínóra. Ilyen kutatások csak a CERN nagy hadronütköztetőjében végezhetők, ahol óriási 14 Terra elektronvolt energiával protonokat gyorsítanak fel és ütköztetnek egy föld alatti hatalmas körgyűrűben, amihez több érzékelő csatlakozik.

A természetben, körülöttünk, bennünk, mindenütt ott vannak az említett kölcsönhatások, ezek tartják egyben az ismert világunkat, de hagyományos eszközökkel nem kutathatók. Az óriási energiájú protonütköztetések alkalmával alakulnak át a szubatomi részecskék egyik formából a másikba, és ezt regisztrálják az érzékelő műszerek. Tornyoson az asztalnál ülve a számítógépem segítségével, az internet közvetítésével kommunikálni tudok a nagy hadronütköztető detektorával, ki sem kell mozdulnom a házból. Másodpercenként több millió ütköztetés megy végbe, és figyeljük a végeredményt, az adatokat elemezzük. Erre kellett írnom egy programot, hogy én a bozonokat ki tudjam választani a sok-sok detektált észlelésből. Doktorandusz hallgatóként is kötelezően dolgozni kell fél évet a svájci CERN nagy hadronütköztetőjében, amelynek évi költségvetése 13 billió euró, s ez főleg a tetemes áramköltségből ered. Mondhatjuk, hogy minden európai polgár egy kávé árával járul hozzá a működtetéséhez.

Szerbia is bekapcsolódott a CERN-ben folyó kutatóprogramokba. A nukleáris fizika népszerűsítése keretében Szerbiából szerveznek tanári és diákkirándulásokat a CERN-be. Nemrégiben a szerb tanári csoporttal az oktatási miniszternek és Ana Brnabić

 kormányfőnek mutathattam be, mivel is foglalkozunk a CERN-ben. Ekkor írták alá az együttműködési szerződést a CERN képviselőivel.

A fizika csodálatos, ismeretlen világot tár fel előttünk, szerinted hogyan lehetne megszerettetni a diákokkal?

– A saját példámból okulva elmondhatom, hogy amikor hatodik osztályban felszólított a fizikatanárunk, hogy mit tudnék mondani a kvantummechanikáról, persze meg sem tudtam szólalni, egyest kaptam. Ez nagyon bántott, egész nap sírtam. Mit mondhat egy hatodikos a kvantummechanikáról? Amikor elvégeztem Újvidéken a fizikát, találkoztam a volt tanárommal és én kérdeztem meg: Tanár úr, mit tudna mondani a kvantummechanikáról? A legnagyobb gond szerintem a fizikatanítás módszerében van, a száraz képletek és törvények magolása nem vezet semmilyen eredményre, csak megutálják a gyerekek a fizika tantárgyat. A fizikát azonban lehet nagyon izgalmas, látványos módon is tálalni, akár a mindennapi életből vett példákon keresztül is – mondta Evelin, a fiatal fizikusunk, a bozonok ritka bomlását kutató leendő tudósdoktorunk.