T
udományos Melléklet 1. félévfolyam 1 szám. http://nyuz.elte.hu
Beköszöntő A Nyúz Tudományos melléklete, amit most a kezedben tartasz, az első lépés a TTK HÖK részéről, hogy segítsük tudományt és a kutatások kommunikálását, hogy a tudományos ismere�erjesztés a kari közélet szerves része legyen. Elavult elképzelés, hogy az Egyetem, a kutatók és ifjú kutatók
Generalista mozaikalkotók kerestetnek Ha végignézzük, hogy kik dolgoznak a kutatóintézetekben és az egyetemi tanszékeken, az apró (és egyre apróbb) részkérdésekkel foglalkozó specialisták egyértelmű túlsúlyát látjuk. Az átfogóbb kérdéseket vizsgáló, szélesebb látókörű generalisták mára szinte teljesen eltűntek. Vajon miért baj ez? Miért volna szükség generalista kutatókra? Nos, mindenekelőtt azért, hogy a nagyobb, átfogóbb kérdéseket is vizsgálhassuk tudományos igénnyel. Egy specialista általában már föl sem teszi ezeket a kérdéseket. Vagy ha mégis, bicskája bizonyosan beléjük törik: válaszai óhatatlanul egyoldalúak, s így kevéssé meggyőzőek lesznek. Hihetőbb, hitelesebb válaszokat csak generalisták adhatnak, akik képesek átlátni és megérteni több, néha egymástól távoli szakterület eredményeit is. A generalista kutatás legjobb módszere alighanem a
2008. december 3. A Tétékás Nyúz melléklete Mailto:
[email protected]
feladata szigorúan a kutatómunkájuk végzése - fenn kell tartaniuk a kapcsolatot a társadalommal (és a hallgatókkal), amely bizalmat szavazott nekik, élniük kell az ember által megalkotott egyik legösszete�ebb eszközrendszerrel, a kommunikáció adta lehetőségekkel. Sokasodó specialisták (és eltűnő generalisták) jellemzik a modern kor tudós társadalmát, ahol a magukat a kutatásban egyre mélyebbre ásó
emberek egy pontot elérve már nem látják a közvetlen melle�ük (talán épp a szomszédos tanszéken) dogozók munkáját sem. Bízunk benne, hogy a maga hiányosságaival és rövidségével együ� a most elsőként megjelenő Tudományos Melléklet szolgálja majd ezt a célt, és elindítja azt a folyamatot, amely újjáépíti a bizalmat a tudományos közélet felé! Ferenczi A�ila Tudományos Biztos
szintézis, vagyis amikor a specialisták által létrehozott mozaikkockák összeillesztésével alkotunk egy nagyobb képet. Ezt a képet csakis akkor láthatjuk meg, ha van valaki, aki átválogatja és összerendezi az asztalon szanaszét heverő mozaikkockákat. Vagyis a generalista rendszerint a specialista munkájára épít, a két tudásforma kiegészíti egymást, egyik sem magasabbrendű a másiknál. Létjogosultságuk egyforma, és mindkettőnek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Minél inkább specialista valaki, annál elmélyültebb tudásra tehet szert, ugyanakkor a világnak annál nagyobb része tűnik el a szeme elől. Minél inkább generalista valaki, annál átfogóbb lehet a tudása, ám egyú�al annál felszínesebb is. Ez az átváltás bizonyos fokig elkerülhetetlen, mivel időnk és energiánk nyilvánvalóan véges. Mindkét tudástípusra egyformán szükség van. Ma azonban az egyik alig létezik, és ez probléma. Nem az a gond, hogy túl sokan lennének a specialisták, sokkal inkább az, hogy túl kevesen vannak a generalisták. Hogyan lehetne több generalista? Az egyik kézenfekvő megoldás
generalistaszakok indítása a felsőoktatásban, amire már láthatunk is jó néhány példát. Sok szempontból ilyen a környezettan/környezettudomány képzés is a TTK-n, amelynek létrejö�e egyértelműen örömteli fejlemény. Reményt ad ugyanis arra, hogy az itt végzett diákok némelyike valódi generalista kutatóként klasszikus diszciplínákat átívelő, átfogóbb kérdésekkel foglalkozzon. Márpedig ilyen kutatók nélkül aligha van esélyünk egyre súlyosbodó környezeti problémáink enyhítésére. A képzés átalakítása azonban természetesen mit sem ér akkor, ha az egyetemről kikerülő generalistáknak nem jut hely a tudományban. Kellenek tehát olyan intézmények, amelyek állást biztosítanak nekik. Ehhez szükség volna új tanszékek és kutatóintézetek létrehozására is. Takács-Sánta András (A téma részletesebb áttekintéséért l. a szerző „Sokasodó specialisták, eltűnő generalisták” című tanulmányát a Természet Világa 2006. április számában, www. termeszetvilaga.hu).
2
Környezettudomány
Radonkutatás az LRG-ben A Kőzettani és Geokémiai tanszéken működő Litoszféra Fluidum Kutató Laboratórium (LRG), amelynek vezetője Szabó Csaba, Ph.D. egyetemi docens, 10 évvel ezelő� alakult. Kezdetekben – mint a neve is jelzi – a szubkontinentális litoszférában migráló fluidumok és olvadékok, illetve a velük kölcsönhatásba került kőzetek megismerésével foglalkozo�. A mélylitoszféráról szerze� ismeretek a laboratórium fennállása óta folyamatosan bővültek. Az alapítást követő néhány évvel a kutatások új irányza�al is kiegészültek. Egyre nagyobb szerepet kaptak a tudományos életben a különböző környezeti problémák tanulmányozása, így felmerült az igény arra, hogy környezetgeokémiai kutatások is helyet kapjanak az LRG-ben. A következő sorokban ez utóbbi tevékenység múltja, jelene és jövőjének perspektívái kerülnek bemutatásra. Sokat halljuk, hogy napjainkban az egyik legfontosabb érték az egészség. Milyen kapcsolat van földtani környezetünk és egészségünk közö�? Ehhez hasonló kérdések fogalmazódtak meg az LRG lelkes csapatában, amikor a számos környezet geokémiai problémából egyet kiemelve a radon kutatásával kezdtünk foglalkozni. Egy 2004-es tanulmány szerint az Európai Uniónban a tüdőrák okozta halálesetek 9%-áért (kb. 20.000 ember haláláért évente) a radon gáz felelős. A radon (222Rn) egy radioaktív nemesgáz, ami az 238 U bomlási sorában található. Bizonyos területeken urántartalmú ásványok és kőzetek, illetve ezek mállástermékeként keletkezett talajok borítják a felszínt. Ezek a területek egészségügyi szempontból kockázatosak, ugyanis a radon gáz repedéseken, réseken, illetve szerkezeti illesztések mentén az épületek belterébe jut, ahonnan az o� élők és dolgozók tüdejébe kerül. Ilyen területek Magyarországon is találhatók, ennek ellenére egyelőre nincs hatályos törvény lakóépületek levegőjének maximálisan megengedhető radon aktivitás koncentrációjára. Ebből is látszik, hogy hazánk radonkutatás szempontjából még gyermekcipőben jár. Többek között ezért is kezdett az LRG a radon problémájával foglalkozni. Az első kutatások a radon potenciális
I. félévfolyam 1. szám 2008. december 3.
forrásásványainak meghatározására irányultak. Ezeket természetes anyagokban, talaj- és kőzetmintákban vizsgáltuk. Az ismeretek bővülésével a lakóépületek levegőjének radon aktivitás koncentrációjával is elkezdtünk foglalkozni, hiszen egészségügyi szempontból ennek lehet a legnagyobb jelentősége. Ekkor kerültek különböző építőanyagok a figyelem középpontjába. A talaj- és kőzetminták mellett ma már vályogot, salakot és salakbetont is vizsgálunk geokémiai eszközökkel. A mérések során többször tapasztaltunk az EU és a WHO által ajánlott határértékeket meghaladó radon aktivitás koncentrációt lakóépületekben. Ezek felismerésekor radonmentesítésre alkalmas szigetelőanyagokat forgalmazó cégekkel is elkezdtünk együ�működni. A kutatások az utóbbi időben a radont befolyásoló talajtani és meteorológiai tényezők meghatározásával egészültek ki. A lelkes hallgatói kutató csapat
már eddig is eleget tett lakossági felkéréseknek, amelyek során egyre több lakóépületet és hozzájuk tartozó kertet mérünk fel radiometriai szempontból. Az eredmények – a lakók tájékoztatásán túl – egy radontérkép elkészítéséhez szolgáltatnak adatokat. A kutatásokban geológus és környezettudomány szakos hallgatók egymás tudását, tapasztalatát és érdeklődését kiegészítve vesznek részt. A témában számos diákköri dolgozat és diplomamunka született, valamint hamarosan megszületik az első Ph.D. dolgozat is. Az eredmények számos hazai és nemzetközi konferencián szerepeltek, több publikáció és ismeretterjesztő cikk született. A kutatások fontosságát bizonyítja, hogy a magyarországi kapcsolatokon túl szoros együ�működés alakult ki a Finn Sugárzáskutató Központtal (STUK) és a Helsinki Egyetem Radiokémiai Tanszékével (HYRL), valamint a Coimbra-i Egyetem Földtudományi Tanszékének Természetes Sugárzások Laboratóriumával. A lehetséges radon központú témáknak az eddigi vizsgálatok csak egy-egy szeletét érinte�ék. A probléma még számtalan kiaknázatlan lehetőséget rejt magában. A legfontosabb és legvitatotabb kérdés a radon egészségre gyakorolt hatása, így a közeljövőben a radon egészségügyi vonatkozásaival egészülnek ki a kutatások. Kármán Krisztina, Berkesi Márta, Nagy Hédi, Völgyesi Péter
Planetológia
Bolygókutatás Planetológia az ELTE-n - hogyan kerül a Mars a tanterembe? Interjú Dr. Kereszturi Ákossal
Mióta foglalkozol planetológiával? Hogy kerültél geológus-hidrológusként a Naprendszer égitestjeinek világába? Először jö�ek a bolygók, aztán az egyetem. Általános iskola vége felé kezdett érdekelni a témakör. Eleinte csak, mint extremitás: milyen jó egzotikus dolgok is vannak más planétákon… Mivel a planetológia munkamódszere a földtudományokhoz közeli, ezért földrajz és geológia szakokat végeztem. I� az ELTE-n ismertem meg Bérczi Szaniszlót, Hargitai Henriket, Sik Andrást és kollégáikat, akikkel ma már együ� dolgozunk.
Hogyan segíthetnek/segítenek a földtudományok? Két irányban is segítenek: a Föld révén jobban megértjük a többi égitest jellemzőit, de fordítva is működik a dolog. Bolygónkon nem az összes lehetséges „földtudományi” témakör, és azok is csak szűk környezeti feltételek jelennek meg. Ha például megértjük, hogyan és miért törnek ki vulkánok nulla fok alatt, miért meandereznek a metánfolyók a Titanon, miért olyan hosszúak a tektonikus törések a Marson, vagy mekkora a jéghomok-dűnék
A Mars-kutatáson belül pontosan mi a szakterületed? Kezdetben az ősi folyásnyomokkal foglalkoztam, később ehhez jött a víz, majd az élet mai lehetőségének vizsgálata. Kedvelem a környomatok, kölcsönhatásokat – ezek a Marson néha a földinél is látványosabbak. A vulkáni hőtől feltört vizek nem csak a felszín morfológiáját alakítják át, de felélénkítik a globális H2O körforgást, a felhő- és csapadékképződést, savassá téve a környezetet élénkíte�ék a mállást, és az üledékképződést. Mostanában az éghajlat és a felszínformák közötti kapcsolattal, a klimatikus planetomorfológia is érdekel. Miért jó más égitestek fejlődését kutatnunk, hiszen még a Földön is sok a megválaszolatlan kérdés? Egyszerre több égitestet vizsgálni olyan, mintha több eltérő laboratóriumban dolgoznánk. Ha például nem csak a Földön tanulmányozunk vulkánokat, hanem a Merkúron, a Vénuszon, a Holdon, a Marson, az Ion, az Enceladuson, a Tritonon és egyéb jégholdakon, többet érthetünk meg abból, miért és hogyan alakul át az égitestek felszíne.
Hol is van az a sziklagleccser? lejtőszöge – a földtudományi alapokat látjuk át jobban. A folyamatok gyökerének megértése i� a Földön is hasznosítható. A planetológia új terület. Hogyan lehet a meglévő tananyagokba kapcsolni? Sok és látványos összefüggés létezik. Egy természetföldrajzi vagy geológiai tankönyvnek majd az összes fejezetét meg lehet írni „Földön kívüli” változatban is. Ugyanez igaz a meteorológiára, éghajlattanra. A fizika és kémia sok témakörében, ami csak laborban vagy elméletben vizsgálható, temérdek példa van a Földön kívül. Szerinted mit tehetnek az oktatók a diákok minél szélesebb látókörének megteremtésében?
3
A jelenlegi új tanegységek már lehetőséget adnak a planetológiai ismeretek elsajátítására. Azonban ezek még nem épültek össze a meglévő, „klasszikus” témakörökkel, pedig sok az összefüggés. A másik probléma, hogy az egyetemen kevés dologra van energia és pénz - a planetológia alig fér be a rendszerbe. Ugyanakkor, ha volna lehetőség az egyetemre hozni nemzetközi projekteket és pénzeket, az mindenkinek előnyös lenne. Sok a lehetőség, csak teret kell engedni nekik. A Mars-kutatás speckoll résztvevői a kurzus végeztével egy plakátot készítenek el. Miért fontos, hogy a diákok aktívan tevékenykedjenek egy kurzus keretein belül? Szerintem egy kutatót az e g ye t e m c s a k e l i n d í t a n i t u d . Alapokat ad, és ideális esetben egy olyan szemléletet, amivel később tovább tud lépni azon a szinten, amit neki tanítottak. Fontos, hogy a hallgató olyan problémákkal és feladatokkal szembesüljön, amelyekre maga kell, hogy megoldást találjon. Egy interaktív óra emellett sokkal érdekesebb is a hallgatónak, segíthet felkelteni a kíváncsiságát, amitől délután is utánanéz a témának – és nem csak ha másnap zh lesz belőle.
Mintha évről-évre egyre több diák kezd el planetológia témájú TDK-t csinálni. Ha esetleg komolyan ezzel akarnak foglalkozni egyetem után is, lesz lehetőségük Magyarországon dolgozniuk kutatócsoportban? Sajnos egyelőre gyakorlatilag nem. Külföldi helyek szép számmal léteznek, de az ide kivándorolt diákok nem viszik előre az ELTE-t vagy az országot. Ami segíthetne az egyetemen belüli kisebb, informális csoportok alakulása, amelyek energiáját nem a tanszéki feladatok őrölnék fel, és képesek volnának pénzt és külföldi know-how-t hozni haza. Ebben az egyetemen belüli szorosabb összefogások segítenének. Orgel Csilla
Tudományos Melléklet
4
Geológia
Földtani szerkezetek Mint termálvízvezetők és földgázcsapdák? Az ELTE FFI AKF Hidrogeológiai munkacsoportjának berekfürdői kutatásai A földtani szerkezetek, vetők a felszín ala� mozgó és tározódó folyadékok (szénhidrogének, víz) vezetői és csapdázói egyaránt lehetnek. Hidrogeológiai munkacsoportunk – többek közt – ezen, manapság egyre népszerűbb kérdéskör kutatásával foglalkozik. Munkánk során a Pannon-medence Tóth és Almási (2001) által feltárt regionális folyadékáramlási képéből indultunk ki. E kutatás Karcagtól ÉNy-ra, mintegy 7 km-re, Berekfürdő térségében jelentős pozitív anomáliát mutato� ki a folyadékok felszínalatti energiaeloszlásában. Mit is jelent i� ez a pozitív anomália? Az üledékek ala� található konszolidált kőzetekből felépülő medencealjzat lokális kiemelkedéséhez köthetően, a folyadékok számottevő energia többle�el rendelkeznek, amelyet a felszín irányában egy energiacsóva mentén adnak le. Kutatásainkkal ezen „csóva” kialakulási okainak megfejtése nyomába eredtünk. A problémát még izgalmasabbá tette számunkra, hogy ebben a térségben tárta fel Pávai Vajna Ferenc 1928-ban a méltán híres bereki termálvizet, és a Tatárülés-Kunmadarasi gázmező is a közelben található. Annak érdekében, hogy a felszín ala� néhány ezer méter mélységben vizsgálni tudjuk a kőzeteket és a szerkezeteket, valamint azok folyadékvezető képességét, szeizmikus szelvényeket, fúrási rétegsorokat és a fúrásokban végzett geofizikai vizsgálatok eredményeit elemeztük. A folyadékáramlások megértéséhez a kutakat felszínalatti potenciométerekként kezeltük. A bennük mért nyugalmi vízszintek tengerszint fele�i magassága pontszerűen jellemzi egy-egy kút környezetének összes mechanikai energiáját. A kutakból származó vízminták kémiai összetétele a vizek eredetéről és felszín ala� megte� útvonaláról árulkodik. Kutatásaink eredményeit az 1. ábrán látható sematikus modell formájában foglaltuk össze. Az aljzatmagaslatot K és Ny-i irányból határoló, abból kiinduló és felszín közeléig felnyúló vetőzónákat, valamint vízvezető és vízfogó kőze�ani egységeket azonosíto�unk. Rámuta�unk
I. félévfolyam 1. szám 2008. december 3.
a medencealjzatban uralkodó túlnyomásra, ami NaCl-os jellegű, magas oldo� anyag tartalmú, mélységi vizek feláramlását okozza Berekfürdő térségében. Megállapítottuk, hogy a folyadékok szempontjából mindkét vető vezetőként viselkedik függőleges irányban, ezzel kialakítva a „csóvát”. A horizontális áramlások szempontjából azonban mindkét vető zár.Akeletebbi vető mentén eltérő folyadék-vezetőképességű képződmények kerültek egymás mellé. A nyugatabbi vető két oldalán pedig az egymás mellé került vízvezető rétegekben az áramlás a vető mindkét oldalán attól elfele irányul, így nincs kapcsolat a vető két oldalán található folyadékok közö�. E két vető határolja tehát le a földgázmezőt és biztosítja a
tároló rendszer aktív víznyomását. Berekfürdőnél a két vetőzóna összefutása a gázmező déli irányú lehatároltságát okozza. Ugyanakkor a vetőzónák összefutása intenzívebb mélységi vízfeláramlást tesz lehetővé, ami pedig a „csóva” csúcsának Berekfürdő környéki helyzetét idézi elő. Vé g e r e d m é n y b e n s i k e r ü l t Berekfürdő környezetére egy szénhidrogén csapdázódási és hidrogeológiai modellt felállítani, továbbá megalapozni egy olyan vizsgálati módszert, amely felhasználható termálvíz és szénhidrogén feltárási prognózisra is. Irodalom/Referenciák/ Hivatkozások (ahogy tetszik) Tóth J., Almási I. (2001): Interpretation of observed fluid potential pa�erns in a deep sedimentary basin under tectonic compression: Hungarian Great Plain, Pannonian Basin. Geofluids, 1, 11-36. Ábrafelirat: 1. ábra. A: A vizsgálati terület felülnézetben BB’, CC’: Keresztszelvények 1, 2, 3: vetőzónák 4: keresztszelvény nyomvonala 56: vízvezető és 7: vízfogó egységek 8: medencealjzat 9: folyadékok áramlási iránya 10: földgáz telep Czauner Brigi�a PhD hallgató, Mádlné Dr. Szőnyi Judit munkacsoport vezető
É.é.T.
Végeselem-módszer a gyakorlatban Az Alkalmazott Analízis és Számításmatematika Tanszéken(Matematikai Intézet) differenciálegyenletekkel és ezek különböző alkalmazásaival foglalkozó kutatócsoport működik. Ilyen egyenletek számos fontos terület modelljéül szolgálnak fizikában, kémiában, biológiában és mérnöki tudományokban. A csoport által vizsgált kutatási feladatok közt említhetők pl. légszennyezési modellek, elektromágneses hullámok terjedése, kémiai reakciók, képlékeny torzió, üzemanyag-cellák mint alternatív energiaforrások, biológiai óra, járványterjedés nagy hálózatokon. Az ilyen komplex jelenségeket leíró, általában parciális differenciálegyenletek nem az egyetemen tanult egyszerűen megoldható típusúak közé tartoznak. Tanulmányozásukra általában két lehetőség kínálkozik: ha a megoldások számszerű értékeire vagyunk kíváncsiak, akkor a numerikus megoldás, ha pedig minőségi tulajdonságaikról szeretnénk információt, akkor a kvalitatív vizsgálat. A numerikus megoldás során speciális, számítógépen programozható módszerekkel közelítjük a valódi megoldást, itt a matematikai feladat egyrészt az, hogy jó algoritmust találjunk, másrészt a számítás finomításához jó becslést találni arra, hogy mekkora a közelítés hibája. A csoport a végeselem-módszer elméletével és alkalmazásaival foglalkozik, a kvalitatív vizsgálat keretében dinamikai rendszereket, r e a k c i ó - d i f f ú z i ó - e g ye n l e t e k e t , stacionárius és utazóhullámmegoldásokat vizsgál. Ezek a vizsgálatok az analízis több ágát használják, ezen belül a funkcionálanalízisnek mint tanszékünk hagyományosan fontos kutatási területének) jelentős szerepe van a munkában. Emellett számos más szakterület kutatóival (pl. meteorológusok, vegyészek, biológusok), valamint ipari szakemberekkel is együtt dolgoznak. Karátson János
5
Ízelítő a jövő heti számból A FOMALHAUT BOLYGÓJÁNAK PORTRÉJA Ahogy múlt heti számunkban beszámoltunk róla, a hawaiiszigeteki Mauna Kea-n található 8 méteres Északi Gemini teleszkóp segítségével először fényképeztek le egy exobolygót az infravörös tartományban. Eközben azonban az űrtávcsövekkel is folytak kutatások – egy mási kutatócsoport bejelente�e, hogy a NASA Hubble űrtávcsöve a látható fény tartományában is elkészítette az első pillantfelvételt egy másik csillag körül keringő planétáról. (Gajzágó Éva rovata)
Mostantól a kutatók búvárfelszerelés nélkül is alászállhatnak a Kesslerterembe, amely a termálkarsztos barlangkeletkezés tudományos vizsgálatának felbecsülhetetlen lehetőségeit nyújtja. (Leél-Őssy Szabolcs cikke)
KILENCVEN ÉVE TÖRTÉNT > ENNEK ÍGY KELLETT LENNIE Tisza István Hermina úti bérelt villájába 1918. október 31-én négy katona tört be. Az első világháborús szenvedésekért felelősnek tartott politikust szabályszerűen kivégezték. Hogy pontosan ki vagy kik adták le a gyilkos lövéseket, azóta sem sikerült tisztázni. Az őszirózsás forradalom miniszterelnöke, Károlyi Mihály koszorúja is ott volt a ravatalon „Legnagyobb politikai ellenfelemnek az emberi kiengesztelődés jeléül” felira�al. (Fiziker Róbert cikke)
A NÖVÉNYVILÁG SZOMJAZÓMŰVÉSZEI > SZUKKULENSEK ÉVTIZEDEK, ÉVSZÁZADOK, ÉVMILLIÓK 12. > EGY ÚJABB BUDAI BARLANGSZENZÁCIÓ NYOMÁBAN
Noha jelenleg a Budai-hegységben 50 kilométernyi barlangjáratot ismerünk, azok teljes hosszúsága akár a 70-80 kilométert is elérheti. Egy hónappal ezelőtt azonban nem egy újabb barlang vagy hosszabb járat mia� került a figyelem központjába az Európa legnagyobb meleg vizes barlangjának számító Molnár János-barlang.
Mindenkivel megtörténhet, hogy véletlenül elfelejti megöntözni szobanövényeit, rosszabb e s e t b e n l u s t a s á g , h a n ya g s á g áldozatává válhatnak az egyre kornyadozó cserepesek. Száraz, túlfűtött helyiségekben (például panellakásokban) a normálisnál is gyakrabban igénylik az életet adó vizet növényeink, leszámítva a jellegzetes felépítésű, elképesztő forma- és színgazdagságú szukkulenseket, más néven pozsgásokat. Mit érdemes tudni róluk? (Ördögh Máté cikke)
Tudományos Melléklet
6
Biológia
Földikutya kutatások az Állatrendszertani és Ökológiai Tanszéken Magyarország talán legkülönlegesebb emlősállata a nyugati földikutya (Nannospalax superspecies leucodon). Ennek a különleges állatnak a kutatása akkor vált intenzívebbé és remélhetőleg a jövője biztosabbá, amikor az ELTE Állatrendszertani és Ökológiai Tanszékén működö Emlőskutató Csoport elkezdte földikutya vizsgálatait. A csoport napjainkban is, az egyre inkább nemzetközivé váló kutatások motorja. Már a kezdetek óta számos nehézséggel kelle� megküzdeniük - évtizedek óta nekik sikerült először Magyarországon, Erdélyben és a Vajdaságban élő állatot fogniuk. Fokozo�an véde� fajról lévén szó, új eljárást kelle� kidolgoznunk kis mennyiségű mintából való kromoszóma vizsgálatokhoz De milyen is ez az állat? Olyan, a gerinces állatok körében szinte egyedülálló tulajdonságai vannak, amelyek mia� már akkor is érdemes lenne vele foglalkozni, ha nem az egyik legveszélyeztete�ebb fajnak számítana hazánkban. Az egyik szinte példa nélküli sajátossága, hogy a különböző helyeken élő populációinak a kromoszóma száma eltérő, holott kinézetre az állatok tökéletesen azonosnak tűnnek. A földalatti életmódhoz tökéletesen alkalmazkodott földikutyák tájékozódásra, kommunikációra is speciális módszert fejleszte�ek ki. A sok érdekesség ellenére, részben a nehéz kimutathatóság és csapdázhatóság miatt, még a biológusoknak, a természetvédelmi szakembereknek is csak nagyon kevés információjuk van róla. A kihalás közvetlen közelébe sodródott állat megőrzése érdekében hazai és külföldi intézményekkel közösen 2005-től kutatásokat folytatnak, nemcsak Magyarországon, hanem az egész Kárpátmedencében. Az együttműködésre azért is szükség van, mert vizsgálataik során a klasszikus ökológiai, a molekuláris biológiai és viselkedés éle�ani módszereket kell ötvözniük. A földikutyák a rágcsálók közé tartoznak, kizárólag növényekkel, főként gyökerekkel táplálkoznak. Szemüket bőr és szőr takarja, fülkagylójuk teljesen visszafejlődött. Gyakorlatilag egész életüket a talajban töltik, a felszínre szinte soha nem jönnek fel. Amellett, hogy szaglásuk és hallásuk kiváló, képesek érzékelni a föld mágneses terét, és ez is segíti őket a tájékozódásban. Tájékozódásukhoz még ún. szeizmikus rezgéseket használnak, ezek a jelzések kommunikációjukban is fontos szerepet játszanak. Fejük járataik falához ütögetésével hozzák létre a szeizmikus impulzusokat, melyek az eltérő sűrűségű tárgyakról eltérő módon verődnek vissza. A visszaverődő rezgések érzékelésével a földikutya képet alkothat környezetéről. A kopogtatás ritmikus ismételgetésével pedig képesek nagy távolságból is kommunikálni egymással az egyedek. Mivel magányos életet élnek, vagyis minden egyednek külön, akár száz méternél is hosszabb járatrendszere van, különösen
I. félévfolyam 1. szám 2008. december 3.
fontos számukra fajtársakkal való kommunikáció. Izgalmas kérdés, hogy az evolúció során miért váltak magányossá, szemben az ugyancsak földala�i életmódot folyatató dél-afrikai földikutyával? Aszeizmikus jeleket megpróbáljuk felhasználni a földikutya jelenlétének megbízható igazolására is. Mivel azonban ez ú�örő munka, nagyon sok nem várt nehézség vetődik fel alkalmazása közben, de a módszer így is nagyon ígéretesnek tűnik. Az eddig elkészült felvételek tanulmányozása során kiderült, hogy a földikutyák egyes viselkedéselemei jól elkülöníthetőek a hangfelvételek alapján. Ezek felhasználásával egy olyan akusztikus módszer kifejlesztése is folyik, mely segítségével a vadon élő földikutyák viselkedése, napi aktivitásuk közvetlenül tanulmányozható lesz. Külföldi és saját kutatási eredmények bebizonyíto�ák, hogy az Európában élő földikutyák további, valódifajokraoszthatók.Vagyisanyugati földikutya név inkább gyűjtőkategória, úgynevezett superspecies. A fajok csak genetikai vizsgálatokkal azonosíthatók egyértelműen. A Kárpátmedencében összesen négy fajt fordul elő. Mindegyikük kárpát-medencei endemizmus, máshol nem él. Ezek az erdélyi-, a magyar-, a szerémségi- és a délvidéki földikutya. Magyarországról ez idáig két faj (az erdélyi és a délvidéki földikutya) jelenlétét sikerült igazolnunk genetikai vizsgálatokkal. A földikutyák élőhelyi igényeiről korábban jóformán semmilyen információ nem állt rendelkezésre, pedig a még meglévő földikutya élőhelyek kezelési terveinek megalkotásához ezek elengedhetetlen fontosságúak. A jelenlegi és a régebbi elterjedési területek összehasonlításának eredményei azt sugallják, hogy a mai élőhelyekre feltehetően csak az emberi hatások mia� szorult vissza a faj. A közeljövő legégetőbb kérdései, amelyekre a faj megőrzése érdekében választ kell találnunk: Hol vannak még Magyarországon eddig fel nem deríte� populációi a fajnak? Milyen ökológiai igényei vannak a földikutyának? Kialakult-e a hazai állományoknál speciális termoreguláció a téli hideg mia�? Milyen külőnbség mutatkozik a nemek viselkedésében? Mitől vált a nyugati földikutya extrém módon magányossá? Talán az eddigi néhány példa is mutatja, hogy a földikutya miért az egyik legkülönlegesebb tagja a hazai faunának, és az új eredmények ellenére miért merülnek fel újabb és újabb kérdések ezzel a ma még rejtélyes álla�al kapcsolatban! Farkas János
Fizika
Részecskefizikai kutatások az ELTE Komplex Rendszerek és Atomfizika Tanszéken
7
A részecske- és magfizikai detektorok (részecske-érzékelők) széles pale�ájában előkelő helyet foglalnak el a gáztöltésű detektorok. Varga Dezső jelenleg a Komplex Rendszerek Fizikája Tanszéken adjunktus. Az elmúlt években, beleértve a doktoranduszi időszakot is (Atomfizika Tanszéken), a részecskefizika területén végze� kutatásai közvetve vagy közvetlenül, de mindig kapcsolódtak ilyen mûszerekhez. A detektorok működésének általános alapja, hogy a részecske anyagon való áthaladásakor leadott energiája mérhető változást okoz az anyagban. Ez alapján a detektorok három típusba oszthatók: - fényfotonok keltésén alapuló - töltéshordozók (lyuk-elektron párok) félvezetőben - szabad elektronok keltése (ionizáció) tiszta gázban (ritkábban nagyon tiszta folyadékban) A fotodetektoros rendszerek előnye, hogy jellemzően gyorsak lehetnek (szcintilláció műanyagban), illetve specifikus fénykeltési módok (pl. Cserenkovfény) kihasználhatók. A félvezetős detektorok a félvezetőtechnika miniatürizálási lehetőségei miatt pontosságban verhetetlenek: a töltött részecske áthaladását néhány mikrométer precizitással
1. ábra. Elektron-sokszorozás gázban, erős, lokalizált elektromos térben. Balra: vékony szál proporcionális kamrában. Jobbra: apró lyuk a GEM lemezben. detektálják – meglehetősen borsos áron. Az ionizációból keletkező elektronok mérését klasszikus detektorok, például a Geiger-
Müller számlálók használják ki. Az ilyen eszközök lényege, hogy a keletkezett elektronok kellően nagy elektromos térben felgyorsulnak annyira, hogy újabb elektronokat keltsenek. Ez az elektron-sokszorozás jelensége, ami lavina-szerűen, exponenciálisan növeli az elektronok számát. A szikrák elkerülése érdekében a sokszorozó elektromos teret egy kis térfogatba kell koncentrálni: ennek módjában különböznek az egyes detektorfajták. A gázzal töltött detektorok legnagyobb előnye, hogy nagy méretű rendszerek építhetők úgy hogy a részecske kevés anyagon kell áthaladjon. A proporcionális kamra (ld. 1. ábra) egy alacsony feszültségen működő Geiger-Müller számlálónak felel meg. A CERN NA49 kísérlet nagy térfogatú ,,időprojekciós kamrájában” (TPC), egy nagy (több tíz köbméter) gáztérfogatban a detektálandó részecske által kelte� elektronok pontosan meghatározo� idő ala� érnek a TPC egyik felületén elhelyeze� proporcionális kamrába, ezáltal a részecskepályák három dimenzióban rögzíthetők (ld. 2. ábra), [1]. Varga Dezső az NA49ben posztdoktorként elsősorban a fent említe� TPC-vel foglalkozo�, és kezdetben együtt dolgozott Siklér Ferenccel, Barna Dániellel (KFKI RMKI) illetve Veres Gáborral (ELTE Atomfizika Tanszék) is. A csoportnak a mérések leállása óta is aktív tagja [2]. A TPC tipikus alapkutató berendezés: mindennapi alkalmazására csak az utóbbi években történtek próbálkozások orvosi diagnosztikában. A modern idők találmánya a GEM (Gas Electron Multiplication), ahol apró (50-500 mikron)
2. ábra. Sok ezer részecskenyom a CERN NA49 kísérlet TPC-jében lyukakban koncentrálódik a lavinát indító elektromos tér (ld. 1.ábra), ami pontosabb pozíciómérést tesz lehetővé a proporcionális kamráknál [3]. A GEM és a hasonló technológiák gyorsan fejlődtek az elmúlt évtizedben, főleg orvosi, illetve sugárvédelmi, radioaktív méréstechnikai alkalmazásokban [4]. A KFKI ALICE-csoportja ilyen technológiával egy triggerrendszer kidolgozását célozza [5], melynek munkájához Varga Dezső is hozzájárult. A jövőbeli kutatások egyik fontos szempontja lesz számára a KFKI és ELTE közö�i együttműködés erősítése: a KFKIbeli tapasztalat, há�ér és az ELTE utánpótlás-forrás közös kutatási irányban való kihasználása. [1] Nucl.Inst.Meth.A386 (1997) 531, http://na49info.web.cern.ch/ na49info/public. [2] Eur.Phys.J.C45 (2006) 343. Eur. Phys.J.C49 (2007) 897. [3] Fizikai Szemle 2008/9. 292. [4] http://mpgd.web.cern.ch/ mpgd/ [5] www.k�i.hu/~alice Varga Dezső
Tudományos Melléklet
8
Kitekintés
Friss hírek a tudomány világából ELKÉSZÜLT AZ EDDIGI LEGRÉSZLETESEBB HOLD-TÉRKÉP. A Chang’e-1 űrszonda már egy éve kering holdunk körül, és képei alapján olyan térképet állítottak össze, amely elkészítette égi kísérőnk felszínének eddigi legnagyobb felbontású térképét. A kínai űreszköz a látható fény tartományában fényképezi bolygónk kísérőjét, a képek felbontása 120 méter. A japánoknak is kering egy űrszondája a Hold körül, a SELENE – ez már 10 méteres felbontású felszínkép létrehozását teszi majd lehetővé, a SELENE azonban még nem végzett méréseivel. A NASA is tervezi, hogy a Hold felszínének részletesebb megismerésére elindít egy szondát – a Lunar Prospector a tervek szerint pár év múlva kezdheti meg a méteres felbontású képek készítését.
ÚJ SZÉLERŐMŰ SZLOVÁKIÁBAN. 19 új egységből álló szélerőműpark építését tervezik Ekecs (Okoc) melle�. 1,85 milliárd
koronás (16 milliárd forintos) beruházásról van szó, amelyet egy pozsonyi cég kíván megvalósítani a Dunaszerdahelyi járáshoz tartozó település határában, az eddig mezőgazdasági célra használt földeken. Egyelőre két terv is szóba jöhet, egy nagyobb 52 megawattos verzió mellett egy kisebb, 38 megawattos terv is elkészült – hogy melyik fog megvalósulni, azt majd a jövő dönti el. Az mindenesetre bíztató, hogy a szomszédos országban is egyre komolyabban gondolják a megújuló energiaforrások részarányának növelését az energiaszükséglet fedezésére.
VIZELETBŐL IVÓVÍZ A VILÁGŰRBEN. A Nemzetközi Űrállomáson végre sikerült megjavítani az új készüléket, amely ivóvizet állít elő az asztronauták vizeletéből, verejtékéből és az űrállomás párájából. Az szerkezetet a Endeavour űrrepülőgép vi�e fel a mostani küldetése során, de a beüzemelés során hibák léptek fel, és nem sikerült a teszteléshez szükséges mennyiségű vízmintát
FELHÍVÁS Kutatók, kutatócsoportok, doktoranduszok, szakdolgozók, és TDK munkát készítő hallgatók részére. Amennyiben örömmel látnának viszont egy rövid (4000-4500 karakter hosszúságú) tudományos ismeretterjesztő cikket, amelyben bemutatnák tudományos tevékenységüket és kutatási eredményeiket a Tudományos Melléklet hasábjaink, vegyék fel a kapcsolatot a TTK HOK Tudományos Biztosával a
[email protected] címen. Kérjük, hogy a levélben néhány mondatban mutassák be a közölni kívánt témát! Várjuk észrevételeiket, véleményüket a Tudományos Melléklettel kapcsolatban! Tudományos Biztos elérhetőségek Név: Ferenczi Attila Fogadóóra: péntek 10:00-12:00, déli hallgatói iroda Elérhetőség:
[email protected] Milyen ügyekben keresheted? - TDK munka mibenléte - BSc,. MSc. szakdolgozat és kutatómunka - ismeretterjesztés, előadássorozatok, konferenciák - tudományos ösztöndíjak - részvétel a tudományos csoport munkájában - … illetve bármi ami úgy érzed, hogy a terület része! I. félévfolyam 1. szám 2008. december 3.
előállítani. Több napba telt, amíg sikerült megjavítani; már megvan a minta, de nem tudni, sikerült-e véglegesen megjavítani a hibát. A vízfisszaforgató készülékre pedig nagy szükség lenne – az űrállomást ugyanis hat űrhajós o�artózkodására tervezték eredetileg, jelenleg azonban csak három fő dolgozhat rajta hosszabb távon.
DELFINMENTÉS FÉLSIKERREL. 64 gömbölyűfejű delfin vetődött partra Tasmániánál. Az állatvédők igyekeztek megmenteni őket, de végül csak 11 állatot sikerült a dagállyal visszajuttatni a tengerbe, a többi elpusztult. A mentés során GPS-el és jeladóval is ellátták a nagytestű tengeri emlősöket, hogy hosszú távon is meggyőződhessenek a mentés sikerességéről. A jelentések szerint a megmentett delfinek ismét csapatba verődtek, így nem csak az idős, hanem a fiatal, még nem teljesen kifejlett példányok túlélési esélyei is jók. Elpusztult társaik tetemét egy közös sírba temették. Pásztor Balázs
Tudományos melléklet, aTétékás Nyúz melléklete I. félévfolyam, 1. szám. Kiadja az ELTE TTK HÖK. Felelős kiadó: Jancsó Tamás, a HÖK elnöke. Főszerkesztő: Boldizsár Márton. Vezetőszerkesztő: Lede. Tördelőszerkesztő: Lede. Olvasószerkesztő: Atesz. Honlap: h�p://nyuz.elte.hu. E-mail:
[email protected]. Telefon: 372 2654, lapzárta után 209 0555/1819. Fax: 372 2654. Lapzárta: péntek 17.00. Készült a Tmart nyomdában 1700 példányban. Szakmai partnerünk az Élet és Tudomány folyóirat
