A Híd, 2003. január-június (3. évfolyam, 85-108. szám)
2003-05-30 / 104. szám
12 A HÍD_______________________________________________________ T U DOMÁNY 2003. MÁJUS 30. Röviden A MEDITÁCIÓ BOLDOGGÁ TESZ Május 24. A Kaliforniai Egyetem San Franciscoi orvosi közpntjának kutatói felfedezték, hogy a buddhista gyakorlattal befolyásolni lehet az agyban a félelmetes emlékek központját. A rendszeresen edző és képzett buddhisták kevésbé hajlamosak a megbotránkozásra, az izgatottságra, a meglepődésre és a mérgelődésre. "A legelfogadhatóbb magyarázat az, hogy van valami a lelkiismeretes buddhista gyakorlatban, amely a mindannyiunk által keresett boldogsághoz vezet" Jönnek az állati géntérképek Május 23. Az emberi faj géntérképe a közelmúltban vált teljessé. Júniusban megkezdődik a kutya géntérképének összeállítása. A kutatók a boxert választották ki erre a célra, mivel azt tapasztalták, hogy a boxer génállományában - e fajta létezése óta - nagyon kevés változás történt, így jó referencia lesz a többi kutyatípushoz is. Mindenesetre a többi kutyatulajdonosnak sem kell aggódnia: a boxer után 10-20 más kutyafajta következik majd. Az úrból is jöhetett a SARS Május 23. Eg)' vezető brit orvosi lapban megjelent írás szerint logikus a feltételezés, hogy a súlyos akut légúti szindrómát (SARS) okozó vírus extraterresztriális (Földön kívüli) eredetű. A szakmai körökben máris meghökkenést keltő gondolattal Chandra Wickramasinghe, a Cardiff Egyetem professzora állt elő, mondván, hogy a SARS-vírus nagyon kevéssé hasonlít más vírusokra. Wickramasinghe az ún. pánspermia-elmélet egyik vezető szakértője. A pánspermia-elmélet szerint élő organizmusok (illetve vírusok) nagy távolságokat tehetnek meg a Naprendszerben kisbolygók és üstökösmagok belsejében, s ezek becsapódásával bejuthatnak nagyobb égitestekre is. Az elmélet szerint lehetséges, hogy maga az élet is így került a Földre. A Playboy megérkezett a MOBILTELEFONOKRA IS Május 25. A Hutchison angliai harmadik generációs mobiltelefonos szolgáltatásainak előfizetői immár akár Playboy fényképekhez, vagy rövidebb videóklipekhez is hozzájuthatnak mobil készülékeik segítségével. Kézírás felismerés a Nokia 6108-ban Május 24. A finn székhelyű gyártó újdonsága elsősorban arról ismerszik meg, hogy esetében egy hozzá mellékelt speciális toll segítségével a hagyományos billentyűs adatbevitel mellett kézírásos adatbevitelre is lehetőség nyílik, még pedig akár kínai nyelven is. Túlélethú a Mátrix hackjelenete Május 23. A Brit Számítógépes Társaság (BCS) frissen kiadott közleménye szerint aggasztó, hogy milyen pontosan és életszerűen ábrázolja a távoli számítógépes rendszerekbe történő behatolást a Mátrix trilógia második részének egy jelenete. A "Mátrix - Ujratöltve"-ben ugyanis Trinity eg)' a filmen kívüli világban is valóban Május 24. Ha azt mondjuk, kvantumfizika, az emberek többségének a "mikrovilág" sajátos törvényei és a valódi problémáktól elvont kérdések jutnak az eszébe. Pedig kevesen gondolnák, hogy amikor mobiltelefonon beszélünk, digitális kamerával felvételt készítünk a családról, vagy amikor az orvosok testünket világítják át, az mind, mind a kvantumfizika eredményein alapul - hangzott el Mihály György fizikus előadásán a Mindentudás Egyetemén. Ma már egyáltalán nem számít tudományos-fantasztikus elképzelésnek az, hogy mobilunkkal fényképet készíthetünk, a képet memóriában rögzíthetjük, vagy elküldhetjük ismerősünknek. Barátunk a képet egy infravörös porton keresztül számítógépére viheti, majd CD-re vagy a gép winchesterére mentheti. Eközben arra kevéssé gondolunk, hogy ezeket a pár évtizede még csodának számító műveleteket a kvantumfizika fejlődése tette lehetővé. Úgy tűnt, hogy a XIX. század végére megszületett az elektromágnesség átfogó elmélete. Maxwell úgynevezett hullámegyenleteket írt fel, s nem véletlenül: számos megfigyelés utal arra, hogy a fény ugyanúgy terjed, mint például a vízhullám. A hullámok terjedésénél közismert, hogy találkozásukkor helyenként nagyobbra nőnek, más helyeken pedig kioltják egymást. Ez az interferencia jelensége. Később azonban egyre több jel utalt arra, hogy a fény nemcsak hullámként, de részecskeként is működik. Ezt a legjobban a fényelektromos jelenség szemlélteti. Ha egy elektromosan feltöltött fémlemezt megfelelő színű fénnyel megvilágítunk, akkor a lemez gyorsan elveszíti töltését, azaz a fény elektronokat lök ki a fémből. Ha ugyanolyan színű fénnyel erősebb megvilágítást alkalmazunk, csak a kilépő elektronok száma növekszik, nem pedig az energiájuk. Ez szögesen ellentmond a hullámelképzelésnek, hiszen ott azt várnánk, hogy a nagyobb intenzitású fény több energiát tud átadni, függetlenül a fény színétől. A jelenség értelmezését Albert Einstein adta meg. Kevéssé ismert, hogy a világhírű tudós nem a relativitáselméletért, hanem a fényelektromos effektus megfejtéséért kapott Nobel-díjat. Einstein megállapította: erősebb megvilágítás esetén a fényrészecskék, az ún. fotonok száma növekszik, s több elektront képesek kilökni. Mivel azonban a fotonok energiája csak a fény színétől függ, a kilökött elektronok energiája nem változik a fény erősségével. E Nobel-díjas jelenség alkalmazásával olyan hétköznapi események során találkozunk, mint amikor egy automata ajtó kinyílik előttünk, vagy a tévéhíradó videokamerával felvett képeit nézzük. A digitális kamerák lelke a fényt elektromos jellé alakító eszköz, a CCD detektor. Ebben az egyes képpontok helyéről fotonok által kiütött töltés mennyisége jelzi a fény erősségét, a színről szűrőkkel gondoskodnak. így működnek a digitális fényképezőképek is, melyek elterjedését mára már a hagyományosnál jobb képminőség is gyorsítja. A részecskehullám kettősség nem csupán a fény tulajdonsága. Bár az elektront sokan szeretik részecskének elképzelni, az is interferál, akárcsak az egy léptékkel nagyobb méretű objektumok - a neutronok és a protonok is. A kvantummechanika eredményein alapulnak a modem orvosi diagnosztikai berendezések, a PÉT, azaz a pozitronemissziós tomográf (lásd keretes írásunkat) és a daganatos betegségek felderítésének és gyógyításának egyik leghatásosabb eszköze, a mágneses rezonancia (MR) tomográf. Az MR működése azon alapul, hogy - akárcsak az elektronok - az atomok magjai is jobbra vagy balra "pörögnek", s eszerint mágneses térben különbözően is viselkednek, más-más energiával rendelkeznek. Ezeket nevezik különböző spin irányú magállapotoknak. Az energiakülönbségeknek megfe 1 e 1 ő elektromágneses hullámokkal e spin állapotok között átmenet hozható létre, s az ezeknek megfelelő rezonancia segítségével azonosíthatók az atommagok. Az MR-vizsgálat ezért igazán mélyreható: a sejteket alkotó molekulákon belül egyes atomokat azonosít, mégpedig az atommagok alapján. AZ MR segítségével a kóros szövettartományok helye pontosan meghatározható, ehhez "csupán" nagy mágneses térre, megfelelő rádiófrekvenciás elektromágneses hullámokra, azok nagyon pontos detektálására, illetve mindezek után igen összetett számítógépes feldolgozására van szükség. A szupravezetés is tipikus kvantumjelenség. A szupravezetés egyik alapjelensége a zérus elektromos ellenállás, ahonnan az elnevezés is ered. Ugyanilyen különleges a szupravezető anyagok mágneses viselkedése is: az a tulajdonságuk, hogy a mágneses teret kiszorítják magukból. Ezt az elvet használják ki például a vonatok mágneses lebegtetésére vonatkozó japán fejlesztésekben. Az ilyen elven működő szerelvények akár 400 km/h utazósebességgel tehetnék meg a Tokiót Oszakától elválasztó távolságot. A kvantumelven alapuló digitális felhasználások ma már megtalálhatók a gépkocsik futóművének és motorjának vezérlésétől (ABS, VTEC) a banki hitelkártyákig szinte mindenütt. Ilyeneket alkalmaznak a lézeres anyagmegmunkálás során, optikai távközlésben, a napelemekben, a tévéképernyő fényemissziós rétegében éppúgy, mint a tomográfokban használt szupravezető mágneseknél. Mi a jövő? A mikroelektronikát fokozatosan felváltja a nanoelektronika. Létezik olyan memória, ahol a tárolás egységei az egyes atomok, működnek olyan tranzisztorok, ahol a vezérlést egyetlen elektron végzi. A jövő mutatja meg, meddig lehet eljutni; a tudósokat foglalkoztató kvantumszámítógép mindenesetre messze felülmúlná a ma létező számítógépek teljesítményét. Hihetetlennek tűnik, de a relativisztikus kvantummechanika segítségével még azt is meg lehet mondani, ki "mire gondol" - persze hangsúlyozottan idézőjelben. A pozitronemissziós tomográfia (PÉT) az orvostudomány által alkalmazott diagnosztikai eljárás. A berendezéssel fel lehet térképezni az agy működésének elégtelenségeit, ami a PÉT egyik legelterjedtebb alkalmazása. A módszer azonban az egészséges agy kutatására is használható: segítségével például megállapítható, hogy az egyes tevékenységek milyen agyi területeken váltanak ki aktivitást. A PET-ben alkalmazott eljárás az elektron és a vele azonos tömegű, de ellentétes töltésű "antielektron", a pozitron találkozásán alapul. Ha e két részecske találkozik, megsemmisül, és elektromágneses sugárzássá alakul. A vizsgált személy szervezetébe ezért ártalmatlan, gyorsan bomló izotópot juttatnak. Az izotóp egy pozitron kibocsátásával lebomlik azon a helyen, ahová a keringési rendszer eljuttatta. Ezt a helyet nagy pontossággal meg lehet határozni, hiszen a pozitron a közvetlen környezetében mindenképpen találkozik egy elektronnal, s gamma-fotonok (fényrészecskék) kibocsátásával megsemmisülnek. THf FAR SIDI By GARY LARSON "Ohhhhhhh... Look at that, Schütter ... Dag ft are so cut* when rhey try to comprehend quantum mechanics." KVANTUMFIZIKA A MOBILBAN ÉS A BLOKKOLÁSGÁTLÓBAN
