ATOMMAGBAN A VILÁGEGYETEM Csörgő Tamás MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont A Nagy Bumm és a sok Kis Bumm Csillagokból születtünk Részecskés Kártyajáték és a Magyar TÖK Mozgalom
Csörgő T.
1 | 30
ATOMOK ÉS AZ ATOMMAG SZERKEZETE
Csörgő T.
2 | 30
VILÁGEGYETEMÜNK ÉS A MAI FIZIKA
Csörgő T.
3 | 30
A NAGY BUMM TUDOMÁNYOS ALAPJAI A kozmikus háttérsugárzás A Világegyetem homogén és izotróp T = 2,7 K fekete-test sugárzás Arno Penzias és Robert Wilson megfigyelése (1964) Fizikai Nobel-díj (1978)
A Hubble-törvény: v = H r A. Einstein általános relativitás-elméletének következménye G.Lemaitre (1927) Megfigyelése: Edwin Hubble (1929)
A kozmikus elemgyakoriság
Az 1a típusú szupernovák vöröseltolódása és a gyorsulva táguló Világegyetem Csörgő T.
4 | 30
A KOZMIKUS HÁTTÉRSUGÁRZÁS Minden irányból érkező homogén és izotróp világegyetemre utaló mikrohullámú sugárzás. Arno Penzias és Robert Wilson megfigyelése. T = 2,7 K hőmérséklet. A legtökéletesebb ismert fekete test, Hőmérséklet ingadozások csak a dT/T = 10-5 relatív skálán
Csörgő T.
5 | 30
A HUBBLE TÖRVÉNY, v = H r v = a galaxisok távolodási sebessége H = H0 = H(most) a Hubble állandó jelenkori értéke r = a galaxisok távolsága H0 = 67,8 ± 0.8 km/s/Mpc = (2,2 ± 0,3) x 10-18 Hz (2013, PLANCK)
Edwin Hubble
r
Csörgő T.
6 | 30
„SZFÉRÁK ZENÉJE” – VILÁGUNK HANGJA Műholdas kisérletek a kozmikus háttérsugárzás ingadozásainak mérésére COBE WMAP PLANCK (2013) Az ingadozások frekvenciáinak átskálázásával: a „szférák zenéje” J. Cramer (Uni. Seattle, WA, USA, 2013)
r
Csörgő T.
7 | 30
A KOZMIKUS ELEMGYAKORISÁG Nukleoszintézis: a könnyű atommagok eredete Csak a kezdeti barion/foton aránytól függ 4He/H
= 25 % 2d/H = 0,1 % 3He/H = 0,01 % 7Li/H = 0,0000001 % A csillagászati színképelemzéseknek megfelelően Az Ősrobbanás elmélet az egyetlen ismert magyarázata
Csörgő T.
8 | 30
A KOZMIKUS ELEMGYAKORISÁG 2. A csillagokból születtünk
A Nap második generációs csillag: Előtte egy felrobbanó szupernova létrehozta és szétszórta az élet elemeit
Csörgő T.
9 | 30
KVARKANYAG - ELMÉLETILEG A RHIC Au+Au ütközéseinek elméleti leírása. Nagy energiás nehézionütközésekben erősen kölcsönható kvark-gluon plazma jön létre, meglepő tulajdonságokkal: a kvarkok tökéletes folyadékának tulajdonságait az
USA Relativisztikus Nehézion Ütköztető (RHIC) gyorsítójának kísérletei tárták fel a Brookhaveni Nemzeti La-
boratóriumban. Az
eredményeket
megerősítették, és további részletekkel gazdagították a CERN LHC ALICE, ATLAS és CMS kísérletei.. Csörgő T.
10 | 30
KVARKANYAG - KÍSÉRLETILEG A
kvarkok
tökéletes
folyadékát,
angol
rövidítésével az sQGP-t az USA Brookhaveni Nemzeti Laboratóriumában a PHENIX és a STAR kísérletben fedezték fel a RHIC
(Relativistic Heavy Ion Collider) gyorsítóban.
A tökéletes kvarkfolyadék, az sQGP tulajdonságait megerősítette és további részletekkel gazdagította a CERH LHC ALICE, ALTAS és CMS kísérlete. Csörgő T.
11 | 30
Várakozás 2000 körül A RHIC ütközéseiben létrejöhet egy gázszerű kvark-gluon plazma állapot, szabad kvarkokkal és gluonokkal
As encoded in the Nuclear Physics Wall Chart, http://www.lbl.gov/abc/wallchart/
A RHIC gyorsító és a 4 RHIC kísérlet
STAR
Első mérföldkő: új jelenség
A RHIC-nél a nagy transzverzális impulzusú részecskekeltés jelentős elnyomása az Au+Au ütközésben a PHENIX felfedezése
2. mérföldkő: új anyag
d+Au: nincs elnyomás Nem nukleáris effektus Au+Au:
Az anyag új formája!
3. mérföldkő: Nem gáz, de folyadék!
http://arxiv.org/abs/nucl-ex/0410003 1500+ hivatkozás ~ 9 év alatt
A RHIC tökéletes folyadéka
M. Csanád, T. Cs. et al, Eur. Phys.J.A38:363-368,2008Phy
4. mérföldkő: A kvarkfolyadék
A φ mezon v2 értéke követi a többi mezonét
ݍ
𝑣2h (𝑇ܧܭh ≈ ݊ݒ2 () 𝑇ܧܭ 𝑞
A D mezon v2 értéke követi a többi mezonét
ݍ 𝑇ܧܭh ≈ ݊𝑇ܧܭ
A ritka és a bájos kvarkok is részt vesznek a folyásban
5. mérföldkő: A tökéletesség foka Minden eddigi “realisztikus” hidrodinamikai számítás a RHIC folyadékra 0 viszkozitást tételezett fel
= 0 →“tökéletes folyadék” Azonban létezik egy (feltételezett) quantum limit:
𝜂≥
ℏ
4π
(𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑡𝑙𝑒𝑛𝑠é𝑔 ≡
“A Viscosity Bound Conjecture”, P. Kovtun, D.T. Son, A.O. Starinets, hep-th/0405231
Hogy viszonyulnak a “rendes” folyadékok ehhez a limithez?
(4 ) η/s > 10 !
RHIC tökéletes folyadék
A legforróbb (T > 4 Terakelvin) és a legtökéletesebb bizonyítottan előállított folyadék…
(4
(4 ) η/s ~1
ℏ
4π
𝑠
6. mérföldkő: a kezdeti hőmérséklet
TAu Au, eff= 221±19±19 MeV TC ~ 170 MeV, Hagedorn + Lattice QCD
A.Adare et al.PHENIX Collaboration, Phys.Rev.Lett.104:132301 (2010)
Közvetlenül az adatokból:
Hidrodinamika:
Tini > TAu Au ~ 221 MeV
Tini = 300 - 600 MeV, ha 0 = 0.15 - 0.6 fm/c
rács QCD és Hagedorn tömegspektrum: Tc ~ 170 MeV
7. mérföldkő: az átmenet folytonos A RHIC-nél -
Új jelenség Új anyag tökéletes folyadék kvarkok folyadéka
A RHIC-nél az ' mezon tömegcsökkenése egy elveszett szimmetria helyreáll
Jellemzői: Opálos, RAA ~ 0.2 Csillapítási hossz ~ 2 fm Cs = 0.35 ± 0.05 /s ≤ szuperfolyékony He/5 Tinit ≥ 300 MeV init ≥ 15 GeV/fm3 p init ≥ 1.5 GeV/fm3
Folytonos átmenet! m' ≥ 200 MeV
T. Cs, R. Vértesi, J. Sziklai Phys.Rev.Lett.105:182301,2010 R. Vértesi, T. Cs, J. Sziklai Nucl.Phys. A830 (2009) 631C-632C PRC (2011) közlésre elfogadva
↔ T[UA(1)] < Tc
Mérföldkövek – az előadás alapja
Élet és Tudomány 2010 november, Cs.T. Zimányi 2010 Nehézionfizikai Téli Iskola előadása
TÖRTÉNET: A BERZE-TÖK INNOVÁCIÓJA 2008/9, Berze Gimnázium Természettudományos Önképző Kör: Török Csaba önképzőkörös gimnazista Első játék: az ANTI egy változata, kártyák jelzik a részecskéket + Csörgő Judit és Csörgő Tamás, indul a továbbfejlesztés
2010: 19. Ifjúsági Tudományos és Innovációs Verseny, kiemelt dícséret 2010: Meet the Scientist, nyitó előadás, Arany J. Gimnázium, Budapest Elektronikus könyv, magyar nyelven, a Lulu.com önkiadónál • •
2011 • • • •
http://www.lulu.com/ Zimányi Nehézionfizikai Téli Iskola, Budapest, nemzetközi környezet – út az USA-ba
január 4: Címlap sztori, USA Brookhaveni Nemzeti Laboratórium Science Magazin, R&D Magazin, MTA Honlap, TV, Rádió… 2011 február: ELTE Hallgatói Innovációs verseny 2. díj Magyar és EU formatervezési mintaoltalom, USA szabadalom 2. magyar nyelvű magánkiadás, kártya melléklettel, önerősen
Két új: Zimányi Nehézionfizikai Téli Iskola, 2012 december • Kvarkanyag Memória http://arxiv.org/abs/arXiv:1303.2798 • Játékból Higgs bozont! http://arxiv.org/abs/arXiv:1303.2732 • Lang Ágota: Természet Világa 2013 márciusi szám
Csörgő T.
23 | 30
ELEMI RÉSZECSKÉK
- JÁTÉKOSAN
ANTIRÉSZECSKÉK
Csörgő T.
24 | 30
SU(3) SZÍN ÉS OPTIKAI SZÍN
Mezonok
Csörgő T.
(Anti)Barionok
25 | 30
KVARKANYAG - JÁTÉKOSAN
Csörgő T.
26 | 30
NEMZETKÖZI FIGYELEM, NÉHÁNY PÉLDA
Csörgő T.
27 | 30
NEMZETKÖZI ÉS HAZAI FIGYELEM
T. Csörgő
28 | 30
HIGGS BOZON A BERZE TÖKBEN
Csörgő T.
Megvan az első Higgs!
29 | 30
ÖSSZEFOGLALÁS A Nagy Bumm és
a Kis Bummok kapcsolatai A csillagokból születtünk Hőmérséklet ~ 4 Tkelvin Hubble állandók
A szférák zenéje Magyar TÖK Mozgalom: Természettudományos Önképzőkörök Az önállóan gondolkodni tudő, kiművelt emberfők neveléséért Motiváció: Részecskés Kártyajáték Csörgő T.
sikerei
30 | 30
„SZFÉRÁK ZENÉJE”: A KIS BUMM HANGJA Mócsy Ágnes, P.Sorensen (BNL) Az ingadozások frekvenciáinak átskálázásával: a „Kis Bumm zenéje”
http://soundofthelittlebang.com/media.html
Csörgő T.
31 | 30
Alapvető értékeink: kisiskolák
Visznekről jöttem … 1200 fős falu, Gyöngyöstől délre kb 20 km Általános iskola túlélésért küzd, de
Kb 1/3-a a végzetteknek diplomát szerzett Csendes kis falu, a szellem művelésére kiváló Országos eredmények:
Néptánc, báb Színjátszás Versenyek (anyanyelvi, TITOK országos 6, Teller Centenárium, országos 3.)
BerzeTÖK/MagyarTÖK országos tábor színhelye Magyar TÖK: Magyar Természettudományos Önképzőköri Mozgalom
Japán-magyar barátság fája Magyaroszágon a legnagyobb az 1 főre jutó Európai Akadémia tagok száma 32 | 30
HIT ÉS ERKÖLCS A TUDOMÁNYBAN Hit szerepe: kinyújtott kéz, ami összegyűjti az erényt
Buddhának, a szkíták bölcsének tanításai továbbélésük a magyar népmesékben (Berze Nagy János) Legfőbb kincs az egészség! (folytatása ismert) Hit a tudományban: pályázni kell (ne adjuk fel!)
Erkölcs szerepe a tudományban: a „hogyan” Kvarkanyag felfedezése a BNL-ben
10 éves kutatási program először a szakmai viták, konferenciák (2008) majd a tudományos közlemény (2008-2010) majd a sajtótájékoztató, kitüntetések
„Fénynél gyorsabb” neutrínók (?)
Először a sajtótájékoztató majd a tudományos közlemény (2 nap alatt) majd a szakmai viták az eredmény visszavonása, lemondások
A tudományos módszer: öntisztító
szakmai vitákat (lehetőleg) ne a nyilvánosság előtt ! abszolút hitelességre törekedni megadni a hibákat, a bizonyosság mértékét is!
referenciák, szilárd tudományos alapok!
33 | 30
KÖZÉRDEKŰ HÍREK A HARVARDRÓL TV nézés és közegészségügy kapcsolata http://www.hsph.harvard.edu/news/press-releases/2011-releases/tv-diabetescardiovascular-disease-premature-death.html
Közoktatás és a kereseti színvonal → Tanárképzés kulcsfontosságú
http://news.harvard.edu/gazette/story/2012/02/superstar-teachers/
Zöld egyetemek, helyi áruk, helyi pénzek http://green.harvard.edu Magyar iskolák, egyetemek közötti verseny javaslata
Képzett, önállóan gondolkodó ifjúság – pl. magyar TÖK 34 | 30
VILÁGHÍRŰ MAGYAR TUDÓSOK ELTE Kőrösi Csoma Sándor kollégiuma Az egyetlen szentté avatott magyar tudós „Kőrösi Csoma Sándor a buddhizmus eszményének megtestesülésévé lett: bódhiszattvává, a felébredés hősévé, aki képes volt az óriási tettre: kitárta a kaput az egész világ számára Buddha tanításai felé.” 1933 február 22, a Tokió, Taishyo Buddhista Egyetem: „Csoma Boszatszu, A Nyugati Világ Bódhiszattvája” - - - elismerték a buddhizmus magyar szentjének. Nem Buddha: Kőrösi Csoma bódhiszattva. http://www.buddha-tar.hu/korosi_a_megvilagosult
Fasori Evangélikus Gimnázium:
több Nobel díjas öregdiákja, mint számos vezető amerikai egyetemnek Wigner Jenő: bejegyzés az Önképzőköri munkájáról Újra indul az Önképzőkör? 35 | 30
KIS SZERENCSÉVEL MA IS SIKERÜLHET ...
American Inst. of Physics – Top Physics Story 2005 Világelsők a magyar hadronfizikusok - 2010
Fulbright Alumni Initiatives Award (USA) hatása, köszönet
36 | 30
Szükségből erényt!
37 | 30
MIT TETTEM, MINT FIZIKUS? Magyarországi kezdeményezéseim Berze-TÖK (2008-), Magyar TÖK Mozgalom (2011-) PHENIX-Magyarország (2001-, Fulbright Alumni Initiatives Award+) TOTEM-Magyarország (2008-, OTKA) Zimányi Nehézion-fizikai Téli Iskolák (2001-,Fulbright)
HAESF Senior Fellow: elméleti részecske és magfizikai kutatások R. Glauber (Harvard) TOTEM kísérlet Magyarországon R. Glauber
PHENIX experiment at RHIC/BNL W. A. Zajc (Columbia) TechTranszfer Int. Resident Affiliate at Case,Cleveland, AUTM
Sikerek és érdekes történetek Részecskés kártyajáték Anyagok, képzések a weben: lehetőségek mindenki számára Nem az számít, hogy hol születtünk...
38 | 30
Csörgő J., Török Cs., Cs. T., http://www.lulu.com/
Csörgő T.
39 | 30
ÉLŐ KAPCSOLAT A BNL FIZIKÁJÁVAL
Magyarok Amerikában, forró nyomon az Ősanyag nyomában Cs.T., Novák Tamás (PHENIX), + Kőfaragó M, Nagy M, Vargyas M a PHENIXben Csörgő T.
http://www.otka.hu/otka-magazin/a-honap-kutatoja/2013-januar
40 | 30
ÉLŐ KAPCSOLAT A CERN FIZIKÁJÁVAL
Magyarok Svájcban, a protonok nyomában: Cs.T., Novák Tamás (TOTEM) és Szillásy Zoltán (Debrecen) a CMS/TOTEM mérésen Csörgő T.
41 | 30
