A lézer születésnapján, május 16-án idén is megtartották A fény napját az ELI ALPS lézeres kutatóintézetben. A regisztrált látogatók különböző kísérleti bemutatókon, körbevezetéseken ismerkedhettek meg az ELI ALPS berendezéseivel, az itt zajló fotonikai kutatásokkal, és ehhez illesztett tudományos előadásokat hallgathattak meg.
A fény napján Horváth Vera, a szegedi ELI ALPS látogatóközpontjának munkatársa a fotonikáról, a lézerek tulajdonságairól, kutatóintézetben végzett interdiszciplináris kutatásokról, az ultragyors folyamatok megfigyelési módjáról és a kutatói felhasználói létesítményként üzemelő ELI ALPS elsődleges impulzuslézer forrásairól, másodlagos fény- és gyorsított részecske forrásairól, valamint kísérleti állomásairól tartott előadást.
Őt Dr. Hack Szabolcs követte, aki a vákuum kvantumos tulajdonságairól beszélt. A kvantummechanika szerint a vákuum nem üres, hanem keletkező és egymást kioltó részecske-antirészecske párok fluktuációjának helyszíne, nullponti energiával rendelkező közeg, amelynek hatását már a nanoméretű kutatásoknál is figyelembe kell venni. A kvantumvákuum mérhető következményei között Dr. Hack Szabolcs a Lamb-eltolódást, a Casimir-effektust, valamint a vákuumnak az anyag fénykibocsátására gyakorolt hatását hozta fel a jelenség igazolására. Willis Eugene Lamb azt állapította meg kísérleti úton, hogy a vákuum fluktuációi kismértékben módosítják az atomokban lévő elektronok energiáját. A Casimir-effektus szerint, ha két sima fémlapot vákuumban nagyon közel helyeznek egymáshoz, a lapok között megjelenő kvantumos vákuumingadozások nyomása vonzóerőt gyakorol a lapokra.
Dr. Hack Szabolcs elméleti fizikus. Fotó: Balázs Gábor
Dr. Hack Szabolcs kozmológiai jelenségek magyarázataként is beszélt a kvantumvákuumról. A Julian Schwinger amerikai fizikus által megjósolt effektus magyarázatot ad arra, hogy egy extrém erős elektromos tér önmagában képes elektron-pozitron párokat, vagyis anyagot kelteni a vákuumban. Hasonló jelenség a Stephen Hawking által megjósolt Hawking-sugárzás, amelynek során a fekete lyukak eseményhorizontja közelében részecskepárok keletkeznek, és míg a párok egyik részecskéjét fogva tartja a hatalmas gravitációs erő, a másik elszökhet, és így a folyamat során bekövetkezhet a fekete lyukak „párolgása”. Még ennél is messzebbre megy az az elmélet, amely szerint a vákuumenergia negatív nyomása lehet az a sötét energia, amely a jelenlegi kozmológiai modell szerint a világegyetem gyorsulva tágulását okozza. A vákuumenergia értékének elméleti becslése azonban egyelőre 10120 nagyságrendű eltérést mutat a sötét energia csillagászok által megfigyelt értékéhez képest.
Az este harmadik előadójaként az ELI ALPS vezetője, Dr. Szabó Gábor, az SZTE professor emeritusa a globális klímaváltozás hatásaira adható válaszokról tartott előadást. A Széchenyi-díjas fizikus korábbi előadásaihoz hasonlóan itt is hangsúlyozta, hogy nem létezik tudomány nélküli válasz, ahhoz, hogy valamit megjavítsunk, először is meg kell értenünk a problémát. A klímaváltozás esetében például nem lehet cél, hogy az összes üvegházhatású tényezőtől megszabaduljunk, mert ebben az esetben a Föld átlaghőmérséklete a jelenlegi 15 fok helyett mínusz 18-ra süllyedne. Az üvegházhatású gázok között a vízgőz, a nitrogén-dioxid, a metán és az ózon összesen játszik egyharmadnyi szerepet, míg a hatás nagy részét a szén-dioxid okozza. Ez ma már nem kétséges: a földi légkör CO2 koncentrációja a Hawaii-szigeteki Mauna Loa obszervatórium szerint az 1960-ban mért 315 ppm-ről 431 ppm-re növekedett, és ugyanez a növekedés jelenik meg a hazai Hegyháti Csillagvizsgáló adataiban. Dr. Szabó Gábor arra is felhívta a figyelmet, hogy az adatok korrelációját is ésszerűen kell kezelni; a hamis korrelációkra példaként azt hozta fel, hogy a Sarah keresztnév népszerűsége és a brazíliai Amazónia őserdő-lefedettségének változási grafikonja között tökéletes az átfedés. A Science 2023-as cikkét idézve megállapította, hogy a globális hőmérséklet az elmúlt 66 millió évben járt már jóval magasabb szinteken is, de akkor a tengerszint is 50 méterrel magasabban volt, míg pár millió évvel ezelőtt kilométeres jégtakaró borította a mai szárazföldek egy részét. A Föld, állapította meg az előadó, sokféle hatást túlélt, az emberiség sem fogja elpusztítani, de sokat tudunk tenni azért, hogy saját életkörülményeinken változtassunk.
A változtatás lehetőségei közül kizárta, hogy az energiafelhasználást érdemben lehessen csökkenteni, és a világ népessége sem csökken még a következő évtizedekben. Szerinte a dekarbonizáció valós megoldás, de csak akkor reális, ha azt tűzik ki célul, hogy az egyes országok GDP-jéhez mért CO2-emisszió csökkenjen. Az Európai Unió nulla CO2-kibocsátást tűzött ki 2050-re, ám GDP-arányosan 7-8%-os dekarbonizációra lenne szükség, aminek a kontinens még a felét sem érte el.
Dr. Szabó Gábor fizikus, az SZTE professor emeritusa. Fotó: Balázs Gábor
A probléma globális ugyan, de helyben mindenki tehet érte a maga skáláján. Dr. Szabó Gábor szerint a tudományos nagyberendezések CO2-lábnyomát is érdemes megvizsgálni, hiszen a nagy gyorsítók, például a CERN tervezett 90 kilométeres részecskegyorsítója várhatóan nagy kibocsátású lesz. Az ELI ALPS vezetője szerint a szegedi kutatóintézet a világ legzöldebb tudományos nagyberendezése lett, miután tavaly egy 5 MW teljesítményű napelemparkot állítottak üzembe. Az előállított napenergia már most fedezi az ELI ALPS működésének 35%-át, ami a megfelelő energiatárolási kapacitás kiépítése után hosszabb távon 50%-ra növekszik majd. A projektben egy úszó napelempark 200kW napenergiát termel; ez a szerkezet egyben árnyékolja is a közeli záportározó vízfelszínét. A részleges árnyékolástól azt várják, hogy javítja majd a vízminőséget: a tóba korábban halakat is telepítettek, illetve adatokat gyűjtöttek a vízi élőhely biológiai jellemzőiről, amelyeket évente összehasonlítanak az új mérések adataival. Dr. Szabó Gábor elmondta még, hogy a napelemek beállításakor az volt a céljuk, hogy reggel minél korábban, napnyugtáig pedig minél tovább termeljenek energiát. Cél volt továbbá, hogy minél kevesebb zöldfelületet takarjanak le, ezért a parkoló fölé került a napelemek nagy része.
A projektben kénytelenek voltak kivágni 69 mintegy 10-12 centiméter átmérőjű fát; ezeknek költséges átültetése és 50%-os megeredési biztonsága miatt úgy döntöttek, a fák helyébe gyorsan növő, biológiailag változatos fajgazdagságú Miyawaki-erdőt telepítenek őshonos fajokból. A területen 750 négyzetméterén 1950 növényt ültettek, amelyek három éven belül több méteres sűrű növénytársulást eredményeznek majd.
Panek Sándor
A borítóképen: Bemutatók A fény napján az ELI ALPS lézeres kutatóintézetben. Fotó: Balázs Gábor
