Új Szó, 2000. június (53. évfolyam, 125-150. szám)
2000-06-03 / 127. szám, szombat
8 Tudomány és technika ÚJ SZÓ 2000. JÚNIUS 3. A Chandra röntgenobszervatórium éles felvétele Éppen 100 éve született Gábor Dénes magyar származású Nobel-díjas tudós, a holográfia úttörője Kozmikus hidegfront ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A NASA Chandra röntgenobszervatóriuma két óriási galaxishalmaz ütközésében keletkezett hatalmas kozmikus „időjárási frontrendszert” kapott lencsevégre. Ezzel most első ízben sikerült részletesen feltérképezni egy ilyen rendszer lökéshullám-frontjait. A kialakult frontrendszerben egy nagyobb, elnyúlt alakú, 70 millió fokos gázfelhő középpontjában egy fényes, viszonylag hűvös, 50 millió fokos mag van, magát a felhőt pedig egy még forróbb, mintegy 100 millió fokos halvány „légkör” övezi. „Ezt a felhőrendszert joggal nevezhetjük intergalaktikus hidegff ontnak - magyarázta Maxim Markevitch, a megfigyeléseket a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központban feldolgozó nemzetközi kutatócsoport vezetője. - A különbség mindössze annyi, hogy ebben a kozmikus időjárási frontban a hideg 70 millió fokot jelent.” A most megfigyelt gázfelhők az Abell 2142 nevű galaxishalmaz magjában vannak. Ez a belátható Világegyetem egyik legnagyobb tömegű objektuma, amely több száz galaxist és hatalmas gázfelhőket tartalmaz, az átmérője mintegy 6 millió fényév. A galaxishalmazok óriási méreteiket folyamatos növekedéssel érik el, azzal, hogy a közelükbe kerülő kisebb csillaghalmazokat hatalmas gravitációjukkal magukhoz vonzzák. A feléjük zuhanó galaxisok az évmilliárdok során egymással ütköznek, egybeolvadnak, s az eközben felszabaduló óriási energia a közelükbe kerülő gázfelhőket akár 100 millió fokra is felhevíti. A Chandra mostani adatai egy ilyen folyamat végső szakaszába nyújtanak részletes betekintést. A korábbi röntgenfelvételek csak elnagyolt képet adtak ugyanerről a tartományról, amelyen a fényes felhőnek csupán az elnyúlt alakját sikerült kivenni: ez már akkor azt sugallta, hogy itt két összeolvadó gázfelhőről lehet szó, ám ennek részletei homályban maradtak. A Chandrának most sikerült pontosan meghatároznia az egész komplexum hőmérséklet, sűrűség és nyomáseloszlását. Az új megfigyelések segíthetnek abban, hogy a kutatók a különféle elméleti modellekre alapozott számítógépes szimulációk eredményeit összehasonlítsák az összeolvadó galaxishalmazok tényleges viselkedésével. (É. T.) Sebészekhez hasonló pontossággal dolgozó vegyészek Molekulák átszabása ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A vegyészek régi álma, hogy a molekulákban az atomokat összetartó kémiai kötéseket a sebészkéshez hasonló pontossággal a megcélzott helyen hasítsák szét, és az atomok átrendezésével a kémiai folyamatokat a kívánt irányba tereljék. A legtöbb ilyen irányú próbálkozásban a „sebészkés” szerepét a lézerfény tölti be, amellyel a kötést létesítő elektronokat célozzák meg. Egy német fizikuscsoport most ettől alapjaiban eltérő módszerrel próbálkozott. Eljárásukat fémfelülethez tapadó molekulákra alkalmazták, s merőben újszerű módon, nem a kémiai kötést létesítő elektronokat, hanem az atomtörzs elektronjait célozták meg, lézer helyett röntgenhullámhosszú szinkrotron-sugárzással. A módszer nemcsak sikeresnek bizonyult, hanem minden eddiginél pontosabbnak és hatékonyabbnak is ígérkezik. Dietrich Menzel és Peter Feulner a Müncheni Műszaki Egyetem kutatói a röntgensugarakkal az elektronhéj belső, az atomtörzshöz tartozó elektronjait geijesztették. Ennek eredményeként az atomból kilökött elektronok helyén az elektronhéjban elektronhiányos (pozitív töltésű) „lyukak” maradtak vissza, amelyeket szinte azonnal betöltötték a külsőbb héjakról beugró elektronok. Ha ez utóbbiak kémiai kötést létesítő elektronok közül kerültek ki, akkor ezzel egyidejűleg a megfelelő kémiai kötés is felszakadt. A trükk tehát az, hogy olyan belső héjon levő elektront kell „kiütni”, hogy a helyén visszamaradt „lyuk” energiája éppen megfeleljen a kötést létesítő elektron egy alacsonyabb energiájú állapotának. (É. T.) Talán mégsem ruhadíszek voltak a talált üveglencsék Viking látcsövek? ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ Évszázadokkal azelőtt, hogy a hollandok a XVI. században feltalálták a látcsövet, a vikingek már használhattak ilyen eszközt. Ez a lehetőség már régebben is felvetődött, de akkor elég kételkedve fogadta a tudósvilág. Most azonban a német Aaleni Egyetem kutatója, Olaf Schmidt újra megvizsgálta a Godand szigetéről előkerült úgynevezett Visby- lencséket. Arra a következtetésre jutott, hogy távcsövekbe is készülhettek, s csiszolásuk igen pontos ismereteket feltételez. A lencsékre először Karl-Heinz Wilms figyelt fel, amikor egy könyvben meglátta a képüket. Akkoriban még azt hitték, hogy a tárgyak egyszerűen ruhadíszek voltak. Egy háromfős kutató- csoport 1997-ben Gotíandra utazott, ahol a múzeum raktárában tíz ilyen lencsét őriztek. Már első pillantásra látszott, hogy a lencséket mesterien polírozták. Miután jó néhány próbát elvégeztek velük, kiderült, hogy majdnem olyan jók, mint a maiak. Schmidt szerint a hegyi- kristályból csiszolt, ellipszoid lencsék egyik legszebb darabja 50 milliméter átmérőjű, középen 30 milliméter vastag. Olyan precíz a kidolgozása, mintha géppel készítették volna. Ezzel a nagyítóval tüzet gyújthattak, sőt, még sérüléseket is fertőtíeníthettek az általa összegyűjtött napsugarakkal. A fő kérdés azonban az volt, hogy távcsőben használhatták-e őket. Nos, néhány közülük teleszkóp része is lehetett. Annyi bizonyos, hogy ezt a políro- zást nagyon kevesen ismerhették, s ők nem vikingek voltak. A lencséket ugyanis valahol Közép-Európában vagy Bizáncban készítették. (É. T.) Kínában 803 000 éves kéziszerszámok kerültek elő Ázsia ősi kőeszközei ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ Az eddigi legrégebbi ázsiai kőeszközöket fedezte fel egy kínai és amerikai régészekből álló csoport Kínában, amelyek kifinomultságukban nem maradnak el az afrikai és európai Homo erectus szerszámai mögött. Az eszközök - amelyeknek a korát 803 000 évesre becsülik - klasszikus kéziszerszámok, csepp alakkal és éles peremekkel, amelyek ütésre és vágásra egyaránt alkalmasak voltak. Ékesen bizonyítják, hogy az Ázsiában élt előemberek technikai fejlettsége hasonló volt afrikai és európai társaikéhoz. Egészen eddig ugyanis általános vélemény volt, hogy Ázsiában nem ért el olyan szintet az akkori eszközkészítés; mint Afrikában és Európában. (É.T.) Elektronoptika és jövőkutatás Gábor Dénes, a holográfia atyja. Életében az elméleti kutatómunka és a mérnöki tevékenység szorosan összefonódott. (Archív felvétel) A magyar származású Nobel- díjasok között talán Gábor Dénes (1900-1979) volt az egyetlen, akinek életművében az elméleti kutatómunka és a mérnöki tevékenység olyan szorosan összefonódott, hogy sokszor nem is lehet a kettőt különválasztani. LACZA TIHAMÉR Számos, később híressé vált természettudóshoz hasonlóan ő is már kora gyermekkorában élénken érdeklődött a kísérletezés iránt. Bátyjával közösen egy fizikai laboratóriumot rendeztek be és itt elsősorban az anyag szerkezetének kérdéseivel kapcsolatos megfigyeléseket végeztek. Ez hétköznapi nyelvre lefordítva azt jelenti, hogy vizsgálták az elektromos áram hatását, a gázkisülések során keletkező fényjelenségeket és egyebeket. Természetesen ne gondoljunk bonyolult berendezésekre vagy műszerekre, erre a Gábor gyerekek pénztárcájából aligha futotta volna. Gábor Dénes a budapesti Markó utcai reálgimnáziumban érettségizett, majd beiratkozott a Műegyetem villamosmérnöki karára. Égyetemi tanulmányait a berlin-charlottenburgi Műszaki Főiskolán végezte, de közben arra is futotta idejéből, hogy a tudományegyetemen oktató Max Planck, Albert Einstein, Max von Laue vagy éppen Walther Nernst előadásait meghallgassa. Ösztönösen ráérzett arra, hogy majdani mérnöki munkájához szüksége lesz a legkorszerűbb elméleti tudásra. 1924-ben szerezte meg villamosmérnöki oklevelét, 1927- ben pedig megvédte a nagy sebességű katódsugár-oszcilloszkópról írt doktori munkáját. Mérnöki pályafutását a nagyfeszültségű távvezetékek tervezésével foglalkozó intézetben kezdte, itt az említett oszcilloszkópot a távvezetékekben létrejövő vándorhullámok megfigyelésére használták. A berendezés működését az elektronoptika segítségével lehet elméletileg értelmezni, de ez a tudományterület az elektronmikroszkópok és a televíziós képernyők problémáját is felöleli, s Gábor Dénes életének különböző időszakában ezekkel is behatóbban foglalkozott. 1927ben a Siemens és Halske céghez került, ahol néhány év elteltével a gázkisülések problémája került érdeklődésének előterébe. Ez a téma is vissza-visszatérő motívum volt az életében, sőt a plazmaállapotról számos alapvető fontosságú elméleti tanulmányt is írt az elkövetkező évtizedekben. De izgatták őt a gázkisülések gyakorlati kérdései is; a kisülési csövek technikai részleteivel kapcsolatosan számos találmányt és szabadalmat jegyeztetett be, s ekkor úgy tűnt számára, hogy talán Magyarországon is folytatni tudná kutatásait. 1933-ban a budapesti Tungsram Rt.-nél kezdett dolgozni, de egy évvel később ismét nyakába vette a világot és Angliában telepedett le, ahol a British Thomson Houston Co. - egyik találmányának köszönhetően - szerződést kötött vele. Itt ismét elektronoptikai kérdésekkel foglalkozott, de közben beásta magát a híradás- technikai információelmélet problematikájába is. Először a rádióadások és telefonvonalak tökéletesítése volt a feladata, sikerült is kidolgoznia egy eljárást, amely lehetővé tette, hogy minimális frekvenciasáv igénybevételével jól érthetően továbbítsa a telefonhangot. Az egymástól látszólag távol álló elektronoptikát és információ- elméletet éppen Gábor Dénesnek sikerült összekapcsolnia, amikor az elektronmikroszkópokkal, illetve a teljesítményüknek korlátot szabó szférikus abberáció semlegesítésével kezdett el behatóbban foglalkozni. Felismerte azt, hogy a berendezés által készített képet tökéletesíteni lehet, ha a felvételben rejlő összes információt hasznosítják. Egy közönséges fényképen csak a fénysugarak intenzitásváltozásai láthatók, a fázis- és amplitúdóviszonyai ugyanakkor rejtve maradnak. Megfelelő módszerrel a teljes kép is láthatóvá tehető, ami lényegében azt jelenti, hogy a fázisviszonyok kiaknázásával a tárgyról térbeli képet kapunk. Ez a felismerés a holográfia (vagyis a teljes ábrázolás) kvintesszenciája, ennek részletes elméleti megfogalmazását Gábor Dénes öt év alatt (1946 és 1951 között) végezte el. Húsz évvel később, 1971-ben ezért a munkásságáért jutalmazták No- bel-díjjal. Ez a késlekedés nyilván azzal magyarázható, hogy a hologramok készítéséhez sokáig nem találtak megfelelő koherens monokromatikus fényforrást, az akkoriban rendelkezésre álló higanygőzlámpák segítségével viszont csak aprócska tárgyakról lehetett felvételeket készíteni. A fordulatot a lézer megjelenése jelentette, s ez olyan lökést adott a holográfia gyakorlati alkalmazásának is, hogy a Nobel-díj Bizottság már nem dughatta a homokba a fejét. Gábor Dénesnek, elektronoptikai kutatásainak afféle melléktermékeként, sikerült igen lapos (alig 10 cm mélységű) tévéképcsöveket is szerkesztenie, amelyeknek élhossza fél méter volt, de akkoriban nem akadt gyár, amely ezeket elfogadható áron legyárthatta volna. Élete utolsó évtizedeiben Gábor Dénes érdeklődése egyre inkább a társadalmi problémák és konfliktusok, valamint az emberiség jövője felé fordult. Csatlakozott a Római Klubhoz, amelynek tagjai különböző elemzéseket készítettek a civilizáció fejlődésének várható alakulásáról, a Földet fenyegető környezeti katasztrófáról, a hagyományos energiaforrások kimerüléséről és egyéb globális problémákról. Gábor Dénes 1976- ban tette közzé Umberto Colombo professzorral közösen írt jelentését A hulladékkorszak után címmel, s ebben a felhívják a figyelmet arra, hogy a rablógazdálkodás és a pazarlás pusztulásba döntheti a civilizációt, tehát gyökeres szemléletváltásra van szükség ahhoz, hogy az ember fennmaradhasson. Gábor Dénes már akkor nagy jövőt jósolt az informatikának, amikor az még csak gyerekcipőben járt és rámutatott arra is, hogy a kommunikáció rövid időn belül globalizálódik és ennek nemcsak előnyei, hanem súlyos következményei is lesznek, ha az emberiség nem készül fel rájuk idejében. Gábor Dénes egyike azoknak a huszadik századi magyar tudósoknak, akiknek a nevét az egész világon ismerik és minden valamire való fizikatankönyvben megemlítik. Jóllehet, évtizedeken át külföldön élt, rendszeresen hazalátogatott szülővárosába, Budapestre, s a magyarországi tudomány képviselőivel szoros kapcsolatban állt. Londonban gyakran fogadott fiatal magyar ösztöndíjasokat és feljegyezték róla azt is, hogy egy-egy baráti társaságban szívesen dalolt magyar nótákat. A legújabb DNS-vizsgálatok azt mutatják, hogy nincsen bennünk a Neander-völgyi ember vére Nem keveredett elődeivel a modern ember ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A legújabb DNS-vizsgálatok is azt bizonyítják, hogy a modem ember nem rendelkezik Neander-völgyi ősökkel, illetve a két faj nem is keveredett egymással. A DNS-mintákat egy Oroszországban talált 29 ezer éves példányból, pontosabban egy csecsemő bordáiból nyerték a kutatók. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a két faj genetikai anyaga túlságosan eltérő ahhoz, hogy bármilyen leszármazási kapcsolat lehessen közöttük. Igen csekély vagy szinte semmilyen keveredés nem volt a modem ember és a Neander- völgyiek között - mondja William Goodwin, a Glasgow Egyetem kutatója. - Bár időben egymással sokáig párhuzamosan éltek, nem találtunk arra utaló bizonyítékokat, hogy genetikai anyagot örököltünk volna tőlük. Ezek az eredmények ellentmondanak azoknak az állításoknak, amelyek egy Portugáliában talált gyermekcsontváz vizsgálatára épülnek, s melyek szerint a két fajnak kereszteződnie kellett egymással. A portugál csontvázon ugyanis felfedezői szerint mindkét csoport jellegzetességei fellelhetők. Ajelenlegi orosz lelet kitűnő állapotban konzerválódott. Egykori „gazdája” valószínűleg a Neander-völgyiek utolsó képviselői közé tartozott. A Neander-völgyiek mintegy 25-30 ezer éve tűntek el a Föld színéről, s pontosan senki nem tudja, mi volt a kihalás oka. Számos elmélet látott napvilágot. Egyesek szerint a mi elődeink irtották ki őket, mások azt állítják, hogy egyszerűen alulmaradtak az erőforrásokért folytatott küzdelemben, míg olyan elmélet is létezik, mely szerint beolvadtak a modem ember populációiba. Goodwin és csapata eredményei jól összecsengenek azokkal az 1997-es vizsgálatokkal, amelyeket az elsőként felfedezett Neander-völgyi csontvázon hajtottak végre (a híres 1856-os lelet a Feldhofer-barlang- ból). A két DNS-vizsgálat eredménye ugyanis igen hasonló lett, s mindkettő azt támasztja alá, hogy az emberi faj egyetlen alfaja sem mutat leszármazási kapcsolatot a Neander-völgyiekkel. Tehát mindkét eredmény ellentmond annak az állításnak is, hogy a mai európai emberek részben a Neander-völgyi- ektől származnának. A két Neander-völgyi DNS nukleo- tid-sorrendjében 3,48%-os eltérés mutatható ki (mitokondriális DNS- ről van szó). Ez összevethető az emberi rasszok közötti különbségekkel. A német és az orosz leler2500 km-es, illetve több tízezer éves távolságra található egymástól, a Neander-völgyi egyedek között tehát csekély volt a genetikai változatosság. Éz mindenképpen veszélyes bármilyen faj számára, hiszen ha az egyedek nagyon hasonlóak, akkor az egyes környezeti kihívásokra - pl. egy fertőző betegségre - is hasonlóan reagálnak. A szakemberek szerint általában igaz, hogy a genetikai változatosság elvesztése általában a kihalás előtti közvetlen állapot. A tudományos közvélemény az 1997-es és a mostani DNS-vizsgálatok eredményeit tekinti a leghitelesebbeknek a Neander-völgyiekkel kapcsolatban, sőt általában az ősi DNS-vizsgálatok között. (É. T.) Jelenet egy Neander-völgyi család életéből. Utódok nélkül kihaltak (Fotó: Internet)
