Atomfizikusok a lepkegyűjtők nyomában

 

Nagy bravúr, hogy jóval az említett hőmérséklet alá tudunk menni úgy, hogy az atomok már nem ütköznek, de még szabadon tudnak mozogni - közelített az atomlokalizáció megfejtéséhez a kutató, kiemelve, hogy ez a hőmérséklet a nanokelvin tartományban található.
Az optimális hűtéshez a fény segítségével lehet eljutni. A fény mechanikai hatása közismert. Ha megvilágít egy tárgyat, arra erővel hat. Ezt először Kepler igazolta az 1610-es években, amikor azzal magyarázta az üstökös csóva jelenségét, hogy a magból érkezik a sugárzó nyomás. Ez a magyarázat egyébként nem igaz, viszont ez volt az első tudományos kísérlet a fény mechanikai tulajdonságainak leírására. 1905-ben aztán laboratóriumi körülmények között is bebizonyosodott, hogy a fény erőhatás kifejtésére képes. 1933-ban történt az a nevezetes kísérlet, amikor 300 m/s sebességgel haladó nátriumatomokat sikerült nátriumnyaláb fényében eltéríteni. A "közönséges" fény ugyanakkor nagyon "zajos", rendezetlen állapotú, mert számos tulajdonsága frekvenciális jellegű. A hűtéshez viszont igencsak "rendezett" fényre: lézerre van szükség. Az sem mindegy azonban, milyen lézerrel próbálkozik az atomfizikus. Mindenképpen olyan kell, amelynek nagyon jól szabályozott a frekvenciája és a nyalábja. Mindez az 1960-as években "nagy ugrásként" meg is valósul, hiszen akkorra már van lézer. 1968-ban ott tartunk, hogy atomcsapdán gondolkoznak a tudósok, és 1985-re sikerül "elejteni" az első néhány atomot. Érdemes megjegyezni, hogy a kutatásokban az amerikai Nemzeti Szabványügyi Hivatal játszotta a legfőbb szerepet.

Hadd fordítsak egyet. Ha van olyan gázunk, amelyben szinte állnak az atomok, s ebbe nagy sebességgel bemennek a protonok, nem lehet esetleg azokat is lelassítani? - vette át a szót Kroó Norbert.
- A protonok mindig fénysebességgel haladnak, ilyen értelemben tehát nem lehet őket lelassítani. Néhány éve történt, hogy sikerült fényimpulzust 3 m/s-re lassítani, vagyis nem a fényt, hanem egy adott impulzuscsoportot - mondta Domokos Péter. Hozzátette: visszaugrana némileg az időben. Amikor ugyanis 1985-ben megvalósult az atomlokalizáció, az utólagos mérések során kiderült - ritka tudománytörténeti esettel állunk szemben -, a korábbi elméleti elgondoláshoz képest alacsonyabb hőmérsékleten működik az atomcsapda.
Ezután a különböző alkalmazási lehetőségekről diskurált Kroó Norbert és Domokos Péter. Kitértek a fiatal tudós által alkotott kvantumlogikai kapuk elméletére, majd a mikrolézerek újszerű leírása került terítékre, de szó esett az atomok optikai hűtésének és csapdázásának újszerű megközelítéséről is. Miután Domokos Péter megemlékezett a magyar kutatókat naponta kétszeri jeladással segítő kalsruhei atomóráról, az MTA főtitkára lekonferálta a beszélgetést, de ekkor már többen emelték magasba a kezüket. Az első kérdező arra volt kíváncsi, hogy a kondenzátumban megáll-e a fény. A rövid válasz után Kroó Norbert újraértelmezte a kérdést, mert szerinte Domokos Péter nagyon jól, de túlzottan kvantummechanikai szemmel vizsgálta a felvetést. Az akadémia főtitkára hozzátette: a klasszikus átlagember azt látja, hogy van egy vékony réteg, amelyben hideg atomok vannak. Ebbe belemegy egy lézerimpulzus, amely mondjuk hét kilométer hosszú, aztán egy darabig ott marad a néhány mikron vastag rétegben, aztán - valamivel később, amikor a lézergépet lekapcsoljuk - a másik oldalon hirtelen kijön a fénynyaláb.
A következő kérdező a gravitációs változások kiküszöbölésének módja iránt érdeklődött. A fiatal kutató kifejtette, hogy azon a méretskálán, amelyen egy ilyen (lézer)berendezés működik, a gravitációs változásnak nincs szerepe. Hozzáfűzte: a gravitációs tér változásának mérésére atomhullámokat használnak, ami a műhold nélküli pontos helymeghatározásban segít; a módszert elsősorban a hadászat használja. Erre Kroó Norbert egyik, korábban Bagdadban dolgozó kollégáját idézte, aki az első iraki-amerikai háborúról elmondta: az volt az érzése, hogy a rakéták az utcán sétálnak, s olyan pontos a vezérlésük, hogy a kereszteződésekben minden gond nélkül bekanyarodnak.
Az est végén Fábri György állandó házigazda megköszönte a nagyszámú nézősereg részvételét, és arra biztatott mindenkit, hogy továbbra is kövessék figyelemmel a Mindentudás-programokat, egyben rámutatott: a Magyar Tudományos Akadémia ma este is bizonyította, hogy a fiatal tehetségek előtt szabad az út, s ezt az elvet a lehető legkomolyabban vallja a teljes tudóstestület.