A Forbes magazin Amerika harminc legígéretesebb harminc éven aluli kutatója közé
választotta Bartos Imre asztrofizikust. A Columbia Egyetemen dolgozó kutató érdeklődési
körébe első látásra igen távoli problémák tartoznak, de szerinte a tudomány végső célja
éppen a világ jelenségei közötti rejtett kapcsolatok feltárása.
Sokoldalú, változatos érdeklődési körű fickó: nemcsak a fekete lyukak kialakulását, hanem a szúnyogok szemének fizikáját is kutatja. Így mutatta be a huszonkilenc éves Bartos Imrét a Forbes magazin, amikor összeállította a legfigyelemreméltóbb fiatal amerikai tudósok listáját. Bartos az Eötvös Loránd Tudományegyetem komplex rendszerek fizikája szakán végzett. Nyári gyakorlaton volt a Kaliforniai Műszaki Egyetemen (Caltech), amikor megismerkedett az amerikai egyetemi rendszerrel, és ez indította arra, hogy az Egyesült Államokba jelentkezzen doktori képzésre asztrofizikából. Több egyetemre fölvették, ő pedig a New York-i Columbiát választotta, amely a legtöbb ranglistán a világ tíz legjobb egyeteme között van. Az asztrofizika sokakban a tudományos-fantasztikus filmeket, esetleg Stephen Hawking jellegzetes alakját idézheti, de kevesen tudják pontosan, hogy mivel foglalkoznak az asztrofizikusok. Talán azért, mert a tudományterület sok felfedezése felfoghatatlan egyetemi szintű matematikai és fizikai előképzettség nélkül. Bartos Imre azonban nem ért egyet ezzel a megállapítással.
– Az asztrofizika mindenkinek szól, és lehet úgy beszélni róla, hogy mindenki számára érthető legyen. A kutató egyik legfontosabb feladata, hogy mindenkinek elmondja kutatómunkája eredményeit, ne csak a kis szakmai közösség tagjainak. Az egyetemen tartott bevezető fizikai kurzusaimon is igyekszem a legkülönfélébb érdeklődésű diákok számára is érthető módon beszélni a munkámról – mondja az asztrofizikus. – Az egyik, Fizika költőknek elnevezésű tárgyamban például olyan hallgatóknak – bölcsészeknek, közgazdászoknak – magyarázzuk el az alapvető fizikai jelenségeket, akiknek a fizikára nem volt szükségük a múltban, de szeretnének többet tudni róla.
Bartos Imre értelmezésében az asztrofizika a világegyetem történéseinek okait kutatja, ő ezen belül témavezetőjével, Márka Szabolccsal a fekete lyukak „születését és halálát” vizsgálja. A fekete lyukak a legrejtélyesebb csillagászati objektumok közé tartoznak, mivel vizsgálatuk rendkívül nehéz. Hatalmas gravitációs terük miatt ugyanis nem jut ki belőlük semmilyen anyag, de még elektromágneses sugárzás, így fény sem. A közvetlenül mérhető jelenség, amely belőlük származik, csupán gravitációs hullámaik, illetve tömegvonzásuk. Közvetlen bizonyítékok nincsenek is létezésükre, de a közvetett adatokból biztosak lehetünk benne, hogy léteznek.
– Mielőtt elnyeli az anyagot a fekete lyuk, az még képes sugározni, és ezt a sugárzást érzékeljük. Ebből következtethetünk a fekete lyuk helyére. Biztosan van fekete lyuk galaxisunk központjában, mintegy huszonnégyezer fényévre tőlünk, de kisebb fekete lyukak máshol is vannak – tartja Bartos Imre. – A fekete lyukakat halott csillagként kell elképzelni, sokan közülük nagy csillagok életének végső stádiumai. Amikor a csillag már elégette üzemanyagát, vasmagja összeroppan saját gravitációs tere miatt. Ezután már túl nagy tömeg sűrűsödik össze egy kis térfogatban, így a tömegvonzás olyannyira megnő, hogy még a fény sem tud elszabadulni belőle.
Bartos és munkatársai a világ számos pontján épített gravitációs hullámokat és a neutrínónak nevezett részecskéket érzékelő detektorok adataiból dolgoznak. Ez utóbbiak – ahogy nevük is mutatja – olyannyira semlegesek, hogy szinte semmivel nem lépnek kölcsönhatásba, és a legtöbb anyagon észrevétlenül haladnak át. A detektorok így jó esetben is csak néhány részecskét érzékelnek, a kutatóknak pedig ezek adataiból kell levonniuk következtetéseket. Szerencsére fekete lyukak születésekor bizonyos esetekben a neutrínók olyan nagy energiát kapnak, hogy ha sikerül befogni őket, következtethetünk az őket létrehozó folyamatokra, így például egy fekete lyuk keletkezésére is. Az érzékelők nagyon érzékenyek a legapróbb zavaró hatásokra is, így mélyen a föld vagy a tenger alá kell építeni őket, hogy el legyenek szigetelve a külvilágtól. Vannak detektorok hegyek gyomrában, a Déli-sarkon másfél kilométer vastag jég alatt, de a Földközi-tenger két és fél kilométer mélyen lévő fenekén is. Az űrből érkező nagy energiájú részecskékhez hasonlókat mi is elő tudunk állítani, de azok energiája nagyságrendekkel alacsonyabb.
– A Genf mellett lévő Európai Részecskefizikai Kutatóközpont, a CERN nagy hadronütköztetőnek nevezett részecskegyorsítójában sokkal kisebb energiájú részecskéket állítanak elő, mint amelyek teljesen természetes módon érkeznek nap mint nap a világűrből. Ezek a részecskék nagyon sokat elmondanak a világűrben zajló jelenségekről, közöttük a fekete lyukak kialakulásáról is – folytatja Bartos Imre. – A részecskegyorsító beindítása előtt olyan rémhírek kezdtek keringeni, hogy majd fekete lyuk alakul ki a CERN-ben, és elnyeli a Földet. Ez nagyon valószínűtlen, hiszen ott csak a természet folyamatait modellezik. Ami megtörténik a nagy hadronütköztetőben, annak rendszeresen meg kell történnie a részecskegyorsítón kívül is.
Bár a fekete lyukak is népszerűek a laikusok körében, az utóbbi években Bartos Imre egy másik kutatási témája járta be a világsajtót, miután a Microsoft-alapító Bill Gates és felesége alapítványa egymillió dollárt adományozott a projekt folytatására. Ez pedig a malária elleni küzdelem merőben új fegyvere, a lézer. Korábban már írtunk e sokak fantáziáját megmozgató ötletről (Fényfüggöny, 2011. január 22.), amely Bartos témavezetőjében, Márka Szabolcsban vetődött föl, és vezetett közös felfedezésekhez. A tervek szerint a maláriaszúnyogot megijesztő, így visszafordulásra bíró lézerfényből falat vonnának az emberek és a szúnyogok közé, így megvédve őket a csípéstől. A betegség visszaszorítása nagyon fontos lenne, hiszen a malária több mint egymillió embert öl meg évente. Kilenctizedük Afrikában él, és hetven százalékuk öt év alatti kisgyermek. De hogy kapcsolódik a lézeres szúnyogriasztó az asztrofizikához?
– Manapság a tudomány egyik legsikeresebb iránya a különböző kutatási területek kombinációja, az úgynevezett interdiszciplináris kutatás. A részecskefizika, gravitációshullám-kutatás és az optika területén megszerzett tudást és az ott megismert eszközöket olyan területen – a szúnyogok ellen – alkalmazzuk, ahol eddig még senki – vallja Bartos Imre. – A laboratóriumi kutatás mellett tavaly ellátogattunk Tanzániába, és ott, terepi körülmények között azt tanulmányoztuk, hogyan tudnánk a gyakorlatban is alkalmazni ezt a lézeres eszközt. Próbáltuk megismerni, milyen problémát okoz a malária az emberek mindennapi életében, hogyan próbálnak védekezni, és hogyan fogadhatnának be egy efféle merőben újszerű megoldást.
E sorokat olvasva sokan talán joggal kételkednek benne, hogy az afrikai falvakban, ahonnan leginkább a leírhatatlan nyomor képei jutnak el a nyugati médiába, pont lézerrel fognak majd szúnyogokat riasztani. Hiszen a legtöbb házban nemhogy áram, de vezetékes víz és csatorna sincsen. Bartos Imre szerint azonban a harmadik világ fejlődése sokszor nem követi a nyugaton természetesnek ítélt utat.
– Való igaz, hogy Tanzániában nem általános a házakba bevezetett áram és ivóvíz. Viszont mindenkinek van mobiltelefonja, mert így tudnak kommunikálni a legkisebb befektetéssel. Mobiltelefonon rutinszerűen végeznek banki tranzakciókat is, holott ez nyugaton még korántsem általános. Az akkumulátorok napelemes feltöltése sem probléma. Tehát a fejlődés bizonyos lépései kimaradtak, de elterjedtek sokkal modernebb vívmányok – mondja az asztrofizikus. – Emellett nem csak úgy lehet gátolni a malária terjedését, hogy a kórokozót hordozó szúnyogokat tartjuk távol az egészséges emberektől. Például ha a maláriás betegeket ápoló kórházakat védjük fényfalakkal, akkor megakadályozhatjuk, hogy a szúnyogok őket megcsípve kórokozók hordozójává váljanak, és így terjesszék a betegséget. A kórházak infrastruktúrája pedig teljesen alkalmas az általunk fejlesztett berendezés működtetésére.
2012. június 9.
