Zimányi Nehézion-fizikai Téli Iskola

A 2011. november 28. – december 2. között megrendezett Zimányi Nehézion-fizikai Téli Iskolára 3 földrész 8 országából 60 résztvevő érkezett.

A résztvevők áttekintettük a részecske- és nehézion-gyorsítók fizikáját, a BNL RHIC, a CERN LHC, a CERN SPS és a japán J-PARC legújabb eredményeit. A kísérleti fejleményekhez hasonló hangsúllyal volt szó a nehézion-fizika és a részecskefizika 2011 során elért új elméleti eredményeiről is. A CERN LHC-nál idén 7 kísérleti együttműködés kutatja a részecskefizika valamint a nehézion-fizika titkait: az ALICE, ATLAS, CMS, LHCb, LHCf, a MoEDAL és TOTEM. Magyar intézmények, kutatóhelyek kapcsolódtak be az ALICE, a CMS és a TOTEM kísérletekbe. Áttekintettük mind a 7 LHC kísérlet jelenlegi helyzetét és eredményeit, különös figyelemmel hallgatva a magyar csoportok beszámolóit a kísérleteik jelenlegi állásáról. Az USA Brookhaveni Nemzeti Kutatóintézetének (BNL) RHIC gyorsítójánál a PHENIX kísérletben is intézményes résztvevők magyar kutatóhelyek. A magyar PHENIX csoport is beszámolt a PHENIX legújabb, 2011-es eredményeiről.

Az Iskola egyik kiemelkedő előadója Tetsufumi Hirano, a Tokiói Egyetem és a tokiói Sophia Egyetem professzora, a 2011-ben elsőként átadott Zimányi Érem díjazottja volt. A Tetsufumi Hirano által 2011-ben elsőként elnyert Zimányi Érmet az MTA KFKI RMKI alapította. Az éremmel átadott díjat a Zimányi család biztosítja. A díjazott olyan kiváló fiatal fizikus lehet, aki méltó folytatója Zimányi József szellemi örökségének, és aki a legkiválóbb módon járul hozzá a nagyenergiás nehézion-fizikai reakciók kutatásához. A díjat rangos nemzetközi bírálóbizottság ítéli oda, a jelöltek a világ minden tájáról származhatnak.

Hirano professzor beszámolt a RHIC-nél felfedezett és az LHC-nál szintén észlelt, szinte tökéletes folyadék állapotú, erősen kölcsönható kvark-gluon plazmával kapcsolatos hidrodinamikai kutatásairól. Előadásában összefoglalta a tökéletes kvarkfolyadék RHIC-nél történt meglepő felfedezésének főbb mérföldköveit. A Hirano professzor által ismertetett hidrodinamikai eredmények alapvetően cáfolják az ideális, szabad kvarkok és gluonok gázaként jellemezhető kvark-gluon plazma felfedezését, mely szerint a kvarkok a nehézion-reakciók teljes térfogatában lényegében szabadon, nagy távolságokon mozoghatnak. 2000-ben a CERN SPS kísérletek eredményeit összefoglaló sajtótájékoztatón olyan új halmazállapot felfedezését jelentették be, amelyet szabadon mozgó kvarkokból és gluonokból állónak, sok szempontból az elméletileg megjósolt és ideális gázként jellemzett kvark-gluon plazmával egyezőnek jellemeztek. Ez az interpretáció azonban sajnálatos tévedésnek bizonyult. A hidrodinamikai kép szerint valójában olyan erősen kölcsönható kvark-gluon plazma létrejöttét tudtuk igazolni a RHIC majd az LHC nehézion-ütközéseiben, amely nem ideális gázként, hanem tökéletes kvarkfolyadékként viselkedik. A Hirano professzor által is elemzett tökéletes kvarkfolyadékban pedig a kvarkoknak a nehézion-reakciók méretéhez viszonyított szabad úthossza nem a végtelenhez, hanem a nullához tart.

Egy különleges bemutató során a résztvevők megismerhették a magyar diákok és kutatók együttműködésével kifejlesztett részecskés kártyajátékot. A játék segítségével a nagycsoportos óvodástól az általános és középiskolás diákokon keresztül a fizikai és szellemi dolgozókig lényegében mindenki számára elérhetővé, kézzelfoghatóvá, szórakoztatóvá és érthetővé tehető a kvarkanyag természete. A bemutató során az újabb, elemi részecskékkel játszató kártyajátékok, alkalmazásaik és a kártyajáték második kiadása kedvező nemzetközi fogadtatásra találtak.

Az Iskola keretein belül előadás hangzott el a 2011-es fizikai Nobel díj által elismert eredményekről, Világegyetem gyorsulva tágulásának felfedezéséről, illetve arról, hogy ez egy mibenlétében ismeretlen, sötét energiának köszönhető – ez alkotja a Világegyetem 73%-át. Horváth István, a Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem tanszékvezető tanárának előadásából kiderült, hogy ezt az eredményt magyar kutatók a Nobel díjjal jutalmazott munkáknál korábban is megállapították és rangos nemzetközi szakfolyóiratokban az eredményt szabályszerűen közzétették. Noha a magyar eredményeknek az ismertsége nem érte el a Nobel díjjal jutalmazott munkák nemzetközi elismerését, a magyar kutatók (Holba Ágnes, Horváth István, Lukács Béla és a már időközben elhunyt Paál László) elsőbbsége vitathatatlan.

Kiemelt téma volt az Európai Akadémia bemutatkozása. Csernai László, a norvégiai bergeni egyetem fizika tanszékének professzora, az Európai Akadémia fizikai és mérnöki szekciójának elnöke kiemelt előadásában ismertette az Európai Akadémia létrejöttének rövid történetét, céljait és kiemelt eredményeit, mint például az ERC, az Európai Kutatási Tanács pályázati rendszerének a felállításához való hozzájárulását. Előadása végén kitért az Európai Akadémia fizikus és mérnök magyar tagjainak listájára, és ismertette a két új magyar tag, Csörgő Tamás és Lovas Rezső 2011-es megválasztását és ennek előzményeit.

A fenti kép forrása: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/First_Gold_Beam-Beam_Collision_Events_at_RHIC_at_100_100_GeV_c_per_beam_recorded_by_STAR.jpg