Az Univerzum suttogása

Márka Szabolcs fizikus, a New York-i Columbia Egyetem docense. A nyíregyházi születésű tudós nyolc éve a fizika tanszék munkatársa.

– Mielőtt rátérnénk személyes munkásságára, kérem, mutassa be a munkahelyét!

– A Columbia magánegyetem, több mint 250 éve alapították. Huszonötezer hallgatója van, három és fél ezer oktató, kutató dolgozik itt. Sok híres tudós, orvos, jogász, író-újságíró, politikus szerezte diplomáját ezen az egyetemen, köztük az Egyesült Államok több elnöke is. Számos részlege közül csupán egy a fizika tanszék, amelynek különböző területein évfolyamonként általában húsz doktoranduszhallgató kezdheti meg tanulmányait. Széleskörű a specializáció az atomfizikától a molekuláris fizikán át az optikai fizikáig; én az asztrofizikai intézetben kutatok. A tudományos élet színvonalát jellemzi, hogy csak a mi tanszékünk harminc olyan Nobel-díjast jegyez, akik itt tanultak vagy oktattak. Az intézet több épületkomplexumot foglal el, én a legrégebbi, központi épületben dolgozom, amelynek neve Pupin Hall. A névadó Mihail (Mihajlo Idvorski) Pupin világhírű fizikus-feltaláló, aki még az Osztrák–Magyar Monarchia idején született a bánáti Torontáludvaron. Fiatalon, néhány dollárral a zsebében érkezett Amerikába, évekig fizikai munkásként dolgozott, aztán lett a Columbia hallgatója, később tanszékvezetője, sok találmánya révén pedig gazdag ember.

– Az ön pályája az Egyesült Államokban könnyebben indult, hiszen ösztöndíjasként eleve egyetemi polgárként kezdte…

– Ez részben igaz, de aki arra gondol, hogy automatikusan nyíltak az ajtók, csak be kellett lépni azokon, téved. A párommal mi is lapos pénztárcával, s mindössze két hátizsákkal érkeztünk. Ha most visszatekintek, szinte életstílusunk lett az állandó koncentráció, ami jószerével minden mást felemésztett. Rengeteg munka révén jutottunk előre, sok áldozatot hoztunk mindketten. Nekem is többször kellett dönteni gyökeres változások mellett, mielőtt egyenesbe jött a karrierem, de most már évek óta azzal foglalkozhatok, ami a legjobban érdekel.

– Kezdjük az elején… Miként kötött barátságot a fizikával, milyen út vezetett Amerikába?

– Részben családi hatásra már gyermekként érdeklődtem a fizika iránt, mert édesanyám, Márka Istvánné e tárgyat is tanította, de egykori tanáraim – Nagy Endre, Oláh Lajos, Kovalicky István, Agócs László, Tátrai Béla – is erősítették a köteléket. A Zrínyi Ilona Gimnáziumban, ahol érettségiztem, tanáraim közül ki kell emelnem Izsépi Bélát, akinek bölcsessége és tanítása végigkísért eddigi életemen. Pocsai Péter tanár úrra pedig azért gondolok megkülönböztetett nagyrabecsüléssel, mert el tudta érni, hogy képességeink legjavát mozgósítsa bennünk. A csillagászattal is Nyíregyházán kezdtem barátkozni, a hajdani Tanárképző Főiskolán, a Göőz Lajos tanár úr által létrehozott csillagdában kaptam kedvet hozzá. Fizikus diplomát Debrecenben, a Kossuth Lajos Tudományegyetemen szereztem, ahol akkoriban nagyon jó kísérleti fizikusok tanítottak. Raics Péter volt a témavezetőm, akivel már a gimnáziumi évek során kapcsolatba kerültem, és most is vannak közös projektjeink. Ő tudósként és családapaként is példakép számomra. Amerikába ösztöndíjasként jutottam ki. Tennessee államban, a Nashville-i Vanderbilt Egyetemen tanultam. Részecskefizikára szakosodtam, egy szenzációs magyar fizikus, Csorna István volt a témavezetőm. A PhD-fokozat megszerzése után azonban témát váltottam, végre visszatérhettem gyermekkori álmomhoz, ami elindított a fizikusi pályán, az asztrofizikához. Ez már Pasadenában, a Kaliforniai Műszaki Egyetemen (Caltech) történt, ahol a leghíresebb amerikai fizikusok egyike, Barry Barish mellett dolgozhattam, aki szintén részecskefizikáról váltott asztrofizikára. Évtizedek óta barátom és mentorom. (A 2017. évi fizikai Nobel-díj egyik kitüntetettje. A szerző.)

– Miért gondolta, hogy az új szakterület jobb lesz, mint az előző, amit évekig művelt?

– Megerősödött bennem, hogy a fizikában az asztrofizika területén történnek majd nagy változások belátható időn belül, új felfedezések születnek, s ezek részese akartam lenni. Szerencsésnek éreztem magam, amikor néhány év múlva lehetőséget kaptam, hogy a Columbia Egyetemen építsem fel saját csoportomat, ahol a szélesen értelmezett asztrofizika és kozmológia egyik legjobb kutatócsapata dolgozik. Családommal együtt emiatt költöztünk New Yorkba. Itt elköteleztem magam a gravitációs hullámok kutatására. Arra készülök, hogy ha mi, asztrofizikusok végre meglátjuk a világűr első konkrét gravitációs hullámjeleit, megtudjuk majd, hogy miről suttog az Univerzum. Forradalmi felfedezés van születőben, lehet, hogy nemsokára alaposan megváltoznak a világmindenségről alkotott ismereteink, s a felfedezők nagy csoportjában mi is ott lehetünk. Természetesen az első sorokban szeretnénk lenni, de igazából mindegy, pontosan hol, hiszen a felfedezést követő korszak mindenképpen új eredményeket tesz majd elérhetővé számunkra. Ez talán öröm lenne fizikatanáraimnak is, akik felébresztették érdeklődésemet e szép terület iránt, és egyengették is az utamat, míg saját lábra nem álltam.

– Mit lehet tudni az imént említett nagy célról, hogyan nyitnának új ablakot az égboltra, és miért éppen most?

– Az asztrofizika ma is a csillagok fizikai tulajdonságait vizsgálja, mint régen. Csakhogy az utóbbi néhány évtizedben alaposan megváltoztak a feltételek. Nemcsak többet tudunk már, hanem új eszközök, időközben született felfedezések, találmányok is rendelkezésre állnak, olyanok, amelyeket elődeink még nem használhattak. A gravitációs hullámok kísérleti kutatásában sorsdöntő volt az 1992. év, ekkor hagyta jóvá az Egyesült Államok kongresszusa a LIGO (Lézer Interferometriás Gravitációs Hullám Obszervatórium) megépítését. Tehát viszszautalnék saját szakmai váltásom okára: akkor még éppen csak elkezdődtek korunk egyik legnagyobb szabású, összehangolt kísérleti fizikai mérései, és már szakértőként dolgozhattam az új tudományos központban. Megemlítem, hogy nemcsak az Egyesült Államokban épültek óriási obszervatóriumok a gravitációs hullámok megfigyelésére, hanem Németországban, Olaszországban és Japánban is. Éppen ez az összehangolt nemzetközi munka – amelyben most mintegy hatvan tudományos intézet több mint nyolcszáz kutatója vesz részt – teszi lehetővé a gravitációs hullámok minden eddigitől különböző megfigyelését. Csak jellemzésként, miről is van szó. A LIGO több különálló, de egy obszervatóriumként működtetett létesítmény. Képzeljünk egy olyan hatalmas parabolaantennát, amelynek egyik pereme az Egyesült Államok északnyugati partjainak közelében van Washington államban (Hanford), a másik pedig a légvonalban körülbelül háromezer kilométerre lévő déli Louisiana államban (Livingston). Erre mondhatjuk, hogy a LIGO antennái a Föld fülei, amelyek a világűr jeleit figyelik. Talán hamarosan növeszthetünk egy harmadik „fület” is, Indiában. Mások a Föld szemeit építik több földrészen: gigantikus antennákat, távcsöveket és műholdakat. Az új eszközökkel talán megismerhetjük a kozmosz azon rejtett részeit, amelyeknek kapuját már évtizedek óta ostromoljuk.

– A gravitációs hullámok szakmai részleteiben elmerülni reménytelen vállalkozás lenne. Ezért csak az alapokat tekintsük át!

– A gravitációs hullámok létét Albert Einstein már 1916 körül levezette az általános relativitáselméletből. A gravitációs hullám azonban oly csekély kölcsönhatás, hogy maga a tudós megkockáztatta a kijelentést: talán soha nem sikerül a hullámok közvetlen kísérleti érzékelése. A téma jelentőségét mutatja, hogy a gravitációs hullámok közvetett kimutatásáért Russell A. Hulse és Joseph H. Taylor 1993-ban Nobel-díjat kapott. Régen tartja magát a vélemény: a kellő erősségű hullámok forrását nem földi laboratóriumokban, hanem nagyenergiás kozmikus jelenségekben kell keresni – ezeket figyeljük mi is. Mindezek alapján jogosan mondhatjuk, hogy most korszakalkotó felfedezések küszöbén állunk; pontosabban a tudomány, a technika mostanra teremtette meg a feltételeket, és most van erre elegendő pénz is. Érdekes módon a világgazdasági válság némileg gyorsított is a folyamaton, hiszen a csúcstechnológiával foglalkozó cégek így kedvet kaptak ahhoz, hogy viszonylag elérhető áron adjanak el nekünk kis szériában új fejlesztésű alkatrészeket.

– Miért érdekes számunkra, hogy mi történik tőlünk fényévekre?

– Szűkebb környezetünkről már elég sokat tudunk, ezért ki kell terjesztenünk ismereteink kereteit. Meg kellene ismerni a Föld környezetének sajátosságait, bolygónk fenntartható fejlődésének lehetőségeit. Jó lenne tudni, van-e élet a Földön kívül. Sok mindent nem tudunk még. Az asztrofizikában pedig az a különösen szép, hogy már olyan konkrétumokról van hosszú listánk, amikről tudjuk, hogy meg kell ismernünk. És ez az első lépés. Itt van például a gravitáció, amely Einstein elmélete óta a fizika egyik legizgalmasabb kérdése. A gravitációról tudjuk, hogy nem volt tesztelve olyan helyen, ahol mi tudnánk felfedezni eltérést az elmélet és a kísérlet között. Kis tömegek esetében szinte mindent tudunk, amit megenged a technológia, de nem tudjuk, hogyan viselkedik igazán nagy tömegeknél, például a világűrben, közel egy „fekete lyuk” eseményhorizontjához. Mi történik, amikor két neutroncsillag vagy két fekete lyuk összeolvad? Hogyan működhet a gravitáció, ha egy fekete lyuk és egy neutroncsillag összeütközik? Vannak persze alternatív elméletek az einsteni mellett, de azokat kísérletileg még nem tesztelték, tehát nem tudjuk, hogy jól gondoljuk-e, mi is történik ilyen extrém helyzetekben. Einstein elmélete sok mindent megvilágít, de már a tudós is ismerte a korlátait. Azóta a kvantummechanika adott újabb tudást, most pedig a legdinamikusabban fejlődő elméletek egyike a kvantumgravitáció. A tudósok megpróbálják a kvantummechanikát és gravitációt összeházasítani, ami nagyon nehéz. Eddig sok elmélet született, mi most megpróbálkozunk majd a kísérletekkel, hogy eldöntsük, melyik elmélet fér össze a mi univerzumunk valóságával. Jó esélyünk van arra, hogy tudunk érdekes dolgokat mérni. Ezekből pedig levonhatjuk a következtetést, merre is kell tapogatózni, hogy jobban megismerhessük a világegyetem működését és eredetünket.

– Hogyan lehet ilyesmit mérni?

– Elkészítjük a világegyetem általunk ismert modelljét, és megvizsgáljuk, úgy működik-e, ahogy elképzeljük. Ha nem találunk hibát, akkor azt mondjuk, hogy valóban ez a helyes. Mégis állandóan kételkedünk, biztos-e, hogy mindig így történik? A modellekben különböző határeseteket állítunk be, és nézzük, hátha elcsípünk egy kísérletileg kimutatható effektust, ami nem magyarázható meg az elméleti modell segítségével. Egyre pontosabban, majd még pontosabban mérünk, hátha találunk új szempontokat. Az einsteini relativitáselméletet – ami egyébként nagyon jól működik – olyan paraméterekkel teszteljük, amelyekkel van esély, hogy eltérést tapasztaljunk. És ott lesz új eredmény, ott derül ki, hogyan is kell gondolkodni most a világegyetemről. Néha ez a változás drámai. A kvantummechanika például teljesen megváltoztatta a világképünket. Vannak erre korábbi példák is a tudománytörténetből. A newtoni gravitáció elmélete sokáig elfogadott volt, amíg el nem értünk olyan határesetekhez, amikor már hibákra leltünk. Pontos mérések kellettek hozzá, és kiderült, hogy nem a newtoni, hanem az einsteini relativitáselmélet a helyesebb leírás. De itt van egy friss példa is, az óriási médiaérdeklődést kiváltó Higgs-bozon, vagy Higgs-részecske, amelynek létezését a részecskefizika standard modellje jósolta meg. Amikor néhány hónapja az európai részecskefizikai kutatólaboratóriumban (CERN) végrehajtott óriási kísérletben bebizonyították a létezését, sokan azt mondták, értjük a világegyetemet. Mert megjósolták, s meg is találták azt a bizonyos fizikai részecskét. Azaz a kísérlet nem okozott meglepetést. Szerintem viszont jobb, ha meglepetés éri a kutatókat, mert akkor esélyt kaphatunk, hogy újat tanulunk, és így tovább léphetünk.

– Kissé bonyolultnak tűnnek e dolgok…

– Nem mindig. Az új ismeretek leülepednek majd, s nem az oda vezető útra emlékezünk, hanem csak az eredményre. Például nemrégiben találtam rá egykori tanszékvezetőnk, Isidor Isaac Rabi egyik tudományos közleményére, ki is tettem a labor faliújságjára. Mindössze egy oldal – és Nobel-díjat kapott érte. Ezt csak azért mondom, mert egy folyóiratoldal terjedelemben aligha lehet valami túl bonyolult, mégis lehet érte Nobel-díjat is kapni, ha merőben új felfedezés. Az 1930-as években a molekulán belüli atommagok mágneses tulajdonságait vizsgálta, ez vezetett el a nukleáris mágneses rezonancia spektroszkópia módszer (az MRI alapja) megalkotásához, végső soron az 1944. évi fizikai Nobel-díjhoz. Hogy milyen lényeges tudást alapozott meg, az abból derül ki, hogy a mágneses rezonanciás képalkotás továbbfejlesztéséért még négyszer (1952, 1991, 2002, 2003) adományoztak Nobel-díjat. Rabi professzor egyébként 1898-ban szintén az Osztrák–Magyar Monarchiában született, Galíciában, a mai Lengyelország területén.

– A fizika új eredményei milyen gyorsan épülnek be a mindennapi életünkbe?

– Ez nagyon fontos kérdés. Megkockáztatom, hogy a fizikatudomány eredményei forradalmasítottak sok más tudományterületet. Ha csupán az előző témára utalok, a mai orvostudomány elképzelhetetlen a modern képalkotás nélkül. A kórházban a bonyolultabb műtétek előtt elvégzik a képalkotó vizsgálatokat (CT, MRI), betekintenek az emberi test belsejébe, sőt akár az ember pszichéjébe. Tehát a szakorvos látja, van-e az agyban vérzés, tumor, vagy jó-e a csont. Azt is láthatja, hogyan működik az agy, valós időben. Vagy itt van a háromdimenziós dinamikus ultrahang. Megtudhatom, hogy a szívem bármelyik egy milliméteres darabja rendben van-e, az orvos megmondja, hogy a kritikus helyeken nem kezdődött-e meg az érelmeszesedés. Tehát a diagnosztika, amelynek segítségével az emberi testet karbantarthatjuk, mind-mind a fizika eredményein alapul. Ha a modern biológiáról, genetikáról beszélünk: ma már a jobb amerikai klinikákon pár száz dollárért DNS-vizsgálatot végeznek, azaz például meghatározzák az örökletes genetikai információkat. Ehhez újabban lézert és interferométert is használnak – amelyek hasonló alapelveken működnek, mint amilyenekkel mi a gravitációs hullámokat keressük –, és sokáig azt hittük: csupán a fizika eszközei. Az infravörös, az ultraibolya, az elektromágneses, a mikro- és más (látható vagy nem látható) hullámok is már régen a gyakorlat szolgálatában állnak. A kérdésre tehát azt mondhatom: a fizika új eredményeit szinte minden tudományágban és az emberi élet javításában is elég gyorsan alkalmazzák. Bár ritkán látni előre a pontos hasznot, szinte mindig kamatostól megtérül a fizikába történt befektetés.

– Evezzünk hazai vizekre! Milyennek látja Amerikából a magyarországi szakmai közéletet?

– Kiváló fizikusaink vannak, nagyon jó szakemberek jönnek át az Egyesült Államokba időről időre. A legjobb egyetemeken, a Harvardon, Princetonban is elnyernek professzori állásokat, pedig azok mindegyikére több száz hasonlóan felkészült tudós pályázik a nagyvilágból. Mégis gondot érzékelek, mert professzorainkkal ellentétben a diákjaink egyre kevésbé versenyképesek Észak-Amerikában, mind kevesebb magyar fizikus doktorandusz kerül be az amerikai PhD-képzésekre. Évek óta nem találkoztam új magyar doktorandusszal a Columbia fizika tanszékén, de a konferenciákon is csak elvétve. Az okokat nem ismerem teljes mélységükben, lehet, hogy más európai egyetemekre mennek, vagy otthon tanulnak. Ha így volna, nagyon jó lenne. Úgy tűnik azonban, hogy otthon is kevés a tehetséges fizikushallgató. Talán azért, mert kevesen látják jövőbeni egzisztenciájukat abban, amit igazán imádnának, így próba nélkül megkötik a kompromisszumot az élettel. Ez, sajnos, nagyon szomorú. Egy tudományos életpálya gyönyörű lehet, és az intellektuális ajándékok pénzért nem megvásárolhatóak. Summa summarum: a tendencia, amit látunk, szerintem egy késleltetett hatást eredményezhet, aminek az lesz a következménye, hogy előbbutóbb megritkulhatnak a sikeres profeszszori pályázatok is, mert nem lesz elég a minőségi utánpótlás. És ha mi, magyarok nem folytatjuk azt, hogy vezető szerepet vállalunk a nemzetközi tudományos életben itthonról és külföldről egyaránt, azt hosszú távon megsínyli majd a magyar gazdaság és általában a közélet is. Nagyon fontos ezért, hogy a kitűnő koponyákat támogassuk és lehetővé tegyük, hogy a tudománnyal foglalkozzanak; lehetőleg otthon, de ha a nagyvilágban lesznek sikeresek, az ugyanúgy segítheti a magyar gazdaságot. Manapság nem lehet elszigetelten élni. A világon egy tudomány és egy csúcstechnológia létezik, és a világ minden tudósa ehhez az egy egyetemes tudáshoz járul hozzá.

– Mit gondol, mi lehet annak az oka, hogy egyre többet gondolunk a lemaradásunkra?

– Talán gondok lehetnek a kiválasztással, a tehetséggondozással. Gyermekkoromban ezt szenzációsan csinálták, mi mindent megkaptunk, hogy tehetségünk szerint leggyorsabban fejlődjünk. Lassan tíz éve, hogy átszervezést átszervezés követ a magyar oktatásügyben. Előbb az áttérés a bolognai rendszerre, aztán a véget érni nem akaró integráció zilálja szét a hagyományos műhelyeket, s közben sok tehetséges diák elvész a magasabb képzés számára. A korai tehetséggondozást nem lehet a piacgazdaság alapelvei szerint működtetni, ez alapvetően veszteséges az első húsz évben. El kell fogadnunk, hogy a tehetséggondozás rizikós befektetés, mert óvodás korban kezdődik és csak 30–40 év múlva hoz hasznot. Óriási hasznot hozhat, de csak statisztikai értelemben, mert az egyes emberek élete megjósolhatatlan. Jól képzett és kimagasló intellektusok nagyobb csoportjai bizonyosan képesek ma még elképzelhetetlen eredményekre. A tudomány globalizálódott, csak nemzetközi kapcsolatokkal rendelkező kutatóműhelyek, csapatban együttműködő tudósok képesek átütő eredményeket elérni, manapság a kizárólag egyedül dolgozó tudósok egyre ritkábban versenyképesek. A tapasztalat azt mutatja, hogy a magyar tudományos élet még keresi helyét a globális tudományban, nem mindig a fősodorral halad, ámbár szerencsére láthatóak kiemelkedő egyéni teljesítmények. Ezért az elhivatott tanárok támogatását és a magas színvonalú ingyenes korai tehetséggondozást hiányolom leginkább. Frederick Douglass kiváló amerikai államférfit idézem: „Könnyebb erős gyermekeket nevelni, mint megtört felnőtteket helyreállítani!”

– Mi volna még szükségszerű a jobb tehetséggondozáson kívül?

– Azt látom, hogy kevés az oda-vissza áramlás. Ausztráliából, Japánból, Kanadából is rengeteg fiatal jön tanulni Amerikába, de már a második, harmadik évben félszemmel haza tekintenek, és versenyeznek, ki tud haza menni, ki nyeri el az otthoni tanársegédi, adjunktusi egyetemi állásokat. Megjósolhatóan csak legjobbjaikat – akik külföldön sikerrel szerepeltek – várjak ott haza, hiszen oktatóik jó része is rendelkezik külföldön elért sikerekkel és használható szakmai kapcsolatokkal. Tanársegédként, adjunktusként pedig újra a nagy tudáscentrumok pályázatait figyelik, hogy előbb-utóbb ismét elmehessenek néhány évre kutatni, oktatni, magasabb tudományos minősítést szerezni. Az említett országokban sokszor reménye sem lehet hazai professzori állásra olyannak, aki egy ideig nem volt sikeres külföldön. Mindezt ösztönzik, szervezik, államközi egyezményekkel, ösztöndíjakkal támogatják. Náluk hazatérni kitüntetés, amiért versenyezni érdemes! Nálunk is meg kellene fontolni ezt.

– Esetleg személyes tapasztalataik is vannak?

– Igen. Feleségemmel, aki szintén a Columbia Egyetem kutató-oktatója, az utóbbi két évtizedben sokszor gondolkodtunk a hazatérésen, sajnos nem mutatkozott életképes lehetőség. Pedig milyen jó is lett volna négy gyermekünket otthon felnevelni. Amikor mi ösztöndíjasok lettünk, a nagy többség azt tervezte, a PhD és néhány év tapasztalatszerzés után hazajön. Ahogy teltek az évek, többségünk számára mind távolabb került a hazajöveteli terv, majd le is került a napirendről. Pedig csak versenyképes ajánlat – és megtizedelt bürokrácia – kellett volna. Ha annyi bürokratikus akadály lenne otthon, mint amennyi lehetőség van, és annyi lehetőség lenne, mint most bürokratikus akadály, Dunát lehetne rekeszteni a hazatérő tudósokkal. Magyarországon leginkább a hosszú távú gondolkodás, a következetesség hiányát érzékelem. A külföldön igazán sikeres emberek hosszú távú biztonsággal rendelkeznek, és aki nem, az nem sikeres. Igazából illúzió azt gondolni, hogy a legjobbak hoszszú távú termékeny tudományos pályájukat feladják majd egy folyamatosan veszélyeztetett életútért. Sok a kisebb-nagyobb szekértábor is, amit bizony nem nagyon engedhetnénk meg magunknak a globalizált világban. Mindezek ellenére úgy érzem, hogy Magyarország jó közösség, kiváló lehetőségekkel. Összefogva – és a legjobbaknak garantált biztonságot teremtve – nagy sikereket érhetne el az ország otthon és külföldön egyaránt.

– Gyakran kerül szóba, hogy a magyar tudományos élet krémje évtizedek óta külföldön dolgozik, le is telepedett. Ön szerint haza lehetne hozni a már külföldön is nevet szerzett magyar professzorokat?

– Természetesen! Szakmai fórumokon sokszor beszélgetünk ilyesmiről. Szögezzük le: nem az a baj, hogy kinn dolgoznak tudósaink, hanem az, hogy időről időre nem dolgozhat legtöbbjük otthon is. Tehát a lehetségesnél vagy szükségesnél kevésbé tudják átadni az ismereteiket a hazai fiatalabb generációnak. Ezen csak részben szépít, hogy sok „helyzetben lévő” magyar professzor rendszeresen hív meg fiatalokat itthonról külföldi intézetébe. Az „agy-hazahozatalon” én a mostani gazdasági helyzetet reálisan szemlélve nem is hazaköltözést értenék. Mert ez általában csak néhány évi külföldi lét – azaz a fiatal generáció – esetében reális; általában azok körében, akik még nem bizonyíthatták, hogy tényleg sikeresek, és minden körülmények között megállják helyüket. Hosszabb idő elteltével sokan megházasodnak – gyakran külföldi párt választanak –, lakást vesznek, iskolás gyerekeiket nem szívesen mozgatják, ezek mind súlyos akadályozó tényezők. Őket nem hazaköltözésre kellene biztatni, hanem jobban bevonni a hazai tudományos életbe. A rövid konferenciák, kongresszusok, alkalmi meghívások ma is jellemzők, de teljesítményképesebb lehetőségek kellenének.

– Például?

– Egy lehetséges megoldás, amit többen ésszerűnek tartunk, az a „sabbatical” import. Ezen a következő értendő: az Egyesült Államok egyetemein a kinevezett professzorok minden hetedik tanéve szabad, nincsenek óráik, de kapják a fizetésüket – intellektuálisan regenerálódnak, új kutatási lehetőségeket keresnek. Mivel ezek tervezhető, előre látható évek, lehetne számukra „magyar szemesztereket” szervezni. Számoljunk csak: vegyük a száz népszerű egyetemet, annak tíz-tíz tanszékét, ahol tanít egy-két magyar professzor. Jó, nem akar mindenki hazajönni, akit hívnak, de a fele biztosan. Mondjuk, öt–hatszáz szívesen jönne. Ez évi ötven–hatvan kiváló tudós. Nos, az ő munkájukat, ellátásukat és tudományos bekapcsolódásukat kellene megszervezni. Több hónapra gondolok itt. Ragyogó professzori iskolák lehetnének, viszonylag alacsony befektetéssel. Ehhez azonban kezdeményező meghívás, gondos szervezés kellene. Ráadásul ma már a fiatalok nagy része tökéletesen kommunikál angolul, tehát lehetne hívni külföldi nagy neveket is, sokan szeretik Magyarországot, és szívesen töltenének hónapokat vagy egy évet is hazánkban.

– Népszerűsítette már ezt az ötletét?

– Igazából ez többünk közös ötlete. Természetesen nem itt és nem először mondom el. Szakembereket, politikusokat és tudósokat „megfertőztem” már különböző konferenciákon, látogatásokon. Nagy dolgokhoz azonban idő kell. Szerintem ez egy megjósolhatóan sikeres és költséghatékony megoldás lehet. Az is érdekes ebben, hogy e területen a magántőke ugyanolyan hatásos, mint az állami befektetés. Amikor a hagyományos gondolkodás csődöt mond, különleges megoldások működhetnek. Egy első látásra „őrült ötlet” esetleg nem is olyan őrült, ha a részleteket megfontoljuk. Például, rendbe lehetne hozni egy ilyen cél érdekében néhány romló állagú kastélyt, régi kúriát, úgy tudom, sok olyan van, amivel régen nem tud mit kezdeni az állam, csak az adófizetők pénzét nyeli az épület. Nem volna rossz befektetés a tudományos célú renoválás, és ezek a helyek vonzóak a többség számára. Ha konferenciákat is szerveznének itt, akkor a költségek egy része is megtérülne. Nyugat-Európában több tudományos centrum létezik kitűnő helyeken, ahová minden meghívott szívesen utazik. Igenis fontos, hogy milyen a környezet és milyen talentumú tudós dolgozik, vagy éppen pihen a szomszéd szobában. Kitűnő helyek, kitűnő kollégák kitűnő tudósokat vonzanak majd. Természetesen ez nincs ingyen, ez is hosszú távú befektetés, ami nyilvánvalóan nem fog megtérülni négy év alatt.

– Tavaly ön is hosszú távú befektetésnek tekinthető díjak hírével került be a hazai médiába: kétszer is jutalmazták. Először a Melinda és Bill Gates Alapítvány egymillió dolláros díját nyerte el csapatával, majd a New York-i Tudományos Akadémia Blavatnik-díját kapta meg a természettudományokban elért innovatív eredményért. Miként alakul ezek utóélete?

– Részben átfedés van köztük, mindkét díj indokolásában említették a malária megfékezése érdekében kezdett munkát, de utóbbiban előtérbe helyezték fő munkámat, a gravitációs hullámok kutatását is.

– Hogyan került asztrofizikusként a maláriakutatás közelébe?

– Valójában nem közvetlenül maláriakutatással foglalkozunk, hanem sokkal szélesebben, az idegrendszerek kutatásával fizikában kidolgozott módszerek révén. A szúnyogok esetében ennek egy vetülete az, hogy miként lehetne ezt a szörnyű betegséget megelőzni. Ugyanis – főleg trópusi vidékeken – évente negyedmilliárd maláriás megbetegedés történik. Még most, a 21. században is 800–900 ezren halnak meg minden esztendőben; van olyan afrikai ország, ahol minden negyedik gyermek. Április 25-e a Maláriaellenes Világnap, ilyenkor az Egészségügyi Világszervezet közzéteszi az aktuális számadatokat, amelyek számomra mindig sokkolók. Munkatársaimmal azon gondolkodtunk: az univerzumot kutatjuk, miközben emberek milliói halnak meg a mi bolygónkon, tőlünk csupán néhány ezer kilométerre. Kreatív séta alatt jött az ötlet: mi jobbára csúcstechnikát alkalmazó optikával és műszerekkel foglalkozunk, mi lenne, ha ebből kiindulva keresnénk megoldást. Segíthetne, ha el lehetne szeparálni a betegséget terjesztő moszkitókat a veszélyeztetett emberektől. Lehetne ez a vérszívók érzékeit megzavaró vagy károsító fény, vagy valamilyen „lézerfüggöny”, mert – az Egyesült Államokról lévén szó – a moszkitó, mint élőlény kiirtása szóba sem jöhetett. Aránylag hamar találtunk egy alkalmasnak látszó megoldást, amelyet a Gates-alapítvány pályázatára adtunk be, tudtuk, hogy ott szakmailag alapos véleményre számíthatunk. Először egy kisebb díjat nyertünk, lehetőséget kapva arra, hogy igazoljuk elképzeléseink életrevalóságát. Másodszor pedig – már alaposan kidolgozott tervvel – tizennyolcezer pályázó közül mi kaptuk meg az egymillió dolláros díjak egyikét. Természetesen nem váltottunk kutatási területet, mindezt az asztrofizika mellett folytatjuk, mint annak praktikus kiegészítését.

– Mi történt azóta, hogy külön pénzt, lehetőséget kaptak?

– Először laboratóriumot rendeztünk be, és egyfelől a moszkitók életét, biológiáját, szokásait kezdtük tanulmányozni, másfelől pedig azokat az eszközöket, amelyektől megfékezésüket reméltük. Az hamar kiderült, hogy jó úton járunk. A kísérleti kamrák nyílásaihoz elhelyezhető eszközeinkkel mintegy lézerfüggönyt képeztünk, amelyen a moszkitók nem repültek át, látszott megzavarja tájékozódási képességüket, elmenekülnek. A megoldás kivitelezhetőnek tűnt, de a szükséges eszközöket egyedileg készítettük, ezért drágák voltak, holott nagyon sok kellene belőlük. Az árcsökkentés lehetséges, és többszázezres/milliós darabszám esetén reális árat lehet elérni.

– Biztosak voltak abban, hogy ami a laboratóriumi körülmények között megfelelőnek látszik, alkalmazható majd a gyakorlatban is?

– Természetesen mi is gondoltunk erre, de ennek vizsgálata a következő lépés. Tavaly tavasszal négyezer kilométeres expedíciót szerveztünk Afrikába, a maláriaveszéllyel számottevően érintett Tanzániába. Tapasztalataink között voltak olyanok, amelyek igazolták elképzeléseinket, de olyanok is, amelyek teljesen más megvilágításba helyezték a megoldandó problémát. Érzelmileg feltöltődtünk, hogy olyasmit kezdtünk el, amivel nagyon sokat tudunk segíteni, ha megoldjuk. A helyszínen viszont azzal is szembesültünk, hogy a valóság sokban eltér az elképzeléseinktől. Nagyon barátságos emberekre leltünk, megmutatták, hogyan élnek, honnan jönnek a moszkitók, mit tesznek velük, mik a következmények. Mi úgy gondoltunk a maláriára, mint egy betegségre: beteg a gyerek, bevisszük a sürgősségire. Ott, ahol a malária mindennapos, Tanzánia nagy területein az orvoshoz vitel hosszú gyaloglást jelentene, majd költséges gyógyítást. Tudják, hogy nagyon sokszor már út közben vissza kellene fordulni, ezért aztán általában el sem indulnak. A mi elképzeléseinkben a malária betegség, az övékben nem szükségszerűen az. Sokszor úgy kezelik, mint egy természeti csapást a sok közül, egy tornádót, földrengést vagy villámcsapást – ilyesmiben is mindig sokan meghalnak. Amikor az első faluban megálltunk, és a malária iránt érdeklődtünk – hiszen első látásra nyilvánvaló volt, hogy van, láttuk a pocsolyákat, a moszkitókat – meglepődtünk a válaszon. Kiderült: ők nem maláriának hívják, hanem szenvedésnek. Az nem betegség, hanem része az életnek, folyamatosan ezzel élnek, egy távoli faluban ez nem probléma. Pedig valójában életbevágó kérdés, hiszen nincs olyan család, amelyeikben ne vitt volna el a kór egy vagy több embert.

– Mi volt a helyzet közelebb a műveltséghez, az egészségügyhöz?

– Voltunk kórházban, beszéltünk ott dolgozó orvosokkal. Megmutattak mindent, el voltak ragadtatva, amikor megtudták, hogy mit vettünk a fejünkbe. Végül összeállt a kép: nem kutatóúton voltunk, ahol a kísérleteinkhez gyűjtöttünk helyszíni tapasztalatokat, hanem azt értettük meg, hogy mivel is állunk majd szemben, ha a terepen kell dolgozni. A malária legfeljebb tíz százalékban orvosi probléma, kilencvenben pedig szociális, pszichológiai gond, amit nem lehet úgy megoldani, ha csupán odaviszünk akármilyen jó lézerfüggönyt, vagy bármi más eszközt. Tanzániai ágyat védeni nem is olyan egyszerű dolog, merthogy az ottani fekvőhely fogalma ugyancsak eltér a nálunk szokásostól, de az ajtó, ablak – nyerő lehet. Most már pontosan tudjuk, hogy milyen egy maszáj vagy más törzs családi otthonában az ajtó, ablak – és fogunk találni megoldást. Először laboratóriumi körülmények között – már építjük a sárkunyhó-szimulációt –, majd a valóságban is. Egyébként fantasztikus dolgokat láttunk. Mi legfeljebb múzeumból ismerjük az őrlőkövet, ők ma is használják, és ugyanolyan természetességgel, mint például a mobiltelefont is. Egészen másként kell küzdeni a malária ellen hosszú távon, mint korábban gondoltuk, de amerre indultunk és megyünk, az jó irány.

– Hogyan viszonyul ahhoz a fizika tanszék, hogy Manhattan közepén sárkunyhót építenek, szúnyogot tenyésztenek?

– Az amerikai társadalom rendkívül toleráns, megtapasztalta, hogy időnként igen „vad” ötletekből szenzációs eredmények születhetnek. Az egyetem támogatja, hogy a hosszú távú, részben elméleti kutatások résztvevői felhalmozott tapasztalataikat kisebb-nagyobb projektekben, főképp humanitárius céllal, hasznosítsák. A miénk pedig éppen ilyen.

– És hogyan fér meg egymás mellett, egy laboratóriumban több, egymástól ennyire eltérő munka?

– Szerencsém van, már három és fél laboratórium munkáját irányítom, a különböző feladatok legfeljebb fejben keverednek. Az első laboratóriumban a következő generációs gravitációs hullámdetektor szívét fejlesztjük, ez a feleségem birodalma, ő az elektronikai fejlesztésekkel foglalkozik. A másodikban kifejlesztettünk egy nagyon korszerű digitális műhelyt, ahol lézervágótól a 3D nyomtatóig minden van már. Régi álmom volt, hogy ha megtervezek valamit a számítógépen, megnyomok egy gombot, és megkapom az eszközt. Mégpedig olyan pontos célszerszámot, amelynek méretei a hajszál átmérőjének töredékéig pontosak. És amikor erről beszélünk, akkor azon valami fizikai dolgot értek, például egy csavarkulcsot – de legót is tudok nyomtatni. A harmadik a moszkitóké, ami csak részben tér el a régebben meglévőtől: talán meglepő, de egy tiszta és kontrollált lézer laboratóriumnak hasonlóak a követelményei, mint egy biológiainak. A negyedik labor még csak félig van kész. Ezt arra szánom, hogy visszahozzuk a gyakorlati munkát az oktatásba, és a diákok el tudjanak készíteni bizonyos eszközöket a saját kezükkel. Ugyanis elméletileg kiválóan felkészültek, nagyon jól tudnak gondolkodni, programozni, de valahogy kiveszett az eszköztárból az a készség, hogy meg is tudjanak csinálni olyan célszerű dolgokat, amelyek a kísérletekhez kellenek. Nem lehet ilyesmivel mindig másra várni. Szándékaimat igazolják a gyakorlatok, amikor látom, mekkora örömöt jelent, milyen sikerélmény az, ha kitalálunk valamit, elkészítjük, és működik. Például egy alumíniumdarabból létrehozunk egy olyan precíziós komponenst, ami kell a további munkához. Valami olyat, ami látható, amit meg lehet fogni, nem csak egy számítógépben vagy papíron létezik. Ez az utóbbi időben kimaradt az oktatásból, mert drága, és a régimódi szerszámok veszélyesek is lehetnek. Sok helyen éppen ezért a gyakorlati oktatást csökkentik. Nálunk ezzel szemben hamarosan lesz egy olyan labor, ahol a diákokkal kiválasztunk érdekes feladatokat, például mérést vagy célt, ami nehéz, s még nincs megoldva. És elkezdjük a szisztematikus munkát az ötlettől a megvalósításig, amit részben a digitális szerszámok tesznek lehetővé és biztonságossá. Nem lehet féloldalas műveltségű az új generáció, kellenek az új felfedezések.

– Éppen most érkezett vissza Kínából, ahol a Columbia Egyetemre jelentkező diákokkal ismerkedett. Milyen tapasztalatokat szerzett?

– Kína villámgyorsan fejlődik, a diákok motiváltak, okosak és kreatívak. Nagy súlyt helyeznek a fejlesztésekre, és ez meg is látszik. Érdemes figyelni erre az országra, tudományára és diákjaira. Mindenkinek ajánlom, hiszen a kitűnő tudományos és üzleti lehetőségek mellett a természeti kincseik is páratlanok.

– Végül ejtsünk szót a családról, hiszen az „Óperenciás tengeren is túl” révbe érni embert próbáló dolog. Említette, hogy felesége szakmabeli…

– … és mindketten nyíregyháziak vagyunk, Hargitai Zsuzsa a Krúdyban, én a Zrínyiben érettségiztem. Egyszerre diplomáztunk Debrecenben, én fizikus lettem, Zsuzsa vegyész, de utóbb ő is átnyergelt a fizikára. Az amerikai ösztöndíjakra már együtt pályáztunk, mindketten a Vanderbilt Egyetemen szereztük meg PhD-minősítésünket. A „vándorévek” már egy gyermekkel kezdődtek, Emese 2000-ben Nashville-ben született, ahol tanultunk. Zsolt 2002-ben Kaliforniában látta meg a napvilágot, mert akkor ott dolgoztunk, Árpád és Gyula pedig már New Yorkban 2005-ben, illetve 2008-ban. Ez idő alatt Zsuzsa többször volt főállású anya, közben tanult is. Mára – úgy érzem – mindketten révbe értünk, bár nem volt könnyű. Most színvonalas helyen dolgozunk, sikereket érünk el, vannak céljaink, és van négy szép gyermekünk. Mindegyikük ugyanolyan jól beszél magyarul, mint angolul, a nagyobbak a legjobb iskolákba járnak, kitűnő tanulók. És – köszönhetően a nagyszülőknek is – itthon szintén járatosak, évente leteszik a magyarországi iskolai vizsgákat is, általában jeles eredménnyel. Fontos is ez, hiszen Zsuzsa jelentős szerepet vállal a New York-i magyar iskolában, én pedig a tudományos társaságban. Így jó ez, így illik. Tehát bőven van tennivalója és célja a család minden tagjának. De a legjobb azt hallani, amikor a gyerekek minden késő tavasztól azt kérdezik, mikor mehetnek már haza a magyarországi nyárba.

*** Az interjú eredeti megjelenése után négy évvel korszakos asztrofizikai felfedezésről szóló hír került napvilágra, ami már nem csupán néhánysoros kiegészítést ér, hanem egy új interjút – ami kivételesen nem a negyedévente nyomtatott Szemlében, hanem a Kelet-Magyarország című napilapban jelent meg. A beszélgetőpartner ismét Márka Szabolcs. (2016. február 12.) Száz éve vártak a fizikusok arra a bejelentésre, amely csütörtökön hangzott el Washingtonban: asztrofizikus kutatók egy csoportja közvetlenül észlelt a világűrből érkező jeleket, gravitációs hullámokat. Az esemény hivatalos meghívója a gravitációs hullámok kutatásának jelenlegi helyzetéről szólt, de mindenki az átütő erejű bejelentésre számított: sikerült közvetlenül igazolni, amit Albert Einstein már sejtett, de nem tudott biztosan. A fizikusok egy évszázada próbálkoztak a gravitációs hullámok észlelésével, létezésük közvetlen bebizonyításával, ám ez csak most sikerült – mondta New York-i Columbia Egyetem professzora. A Nyíregyházáról származó tudós több mint másfél évtizede foglalkozik a gravitációs hullámok kutatásával, az egyetem gravitáció-kutatócsoportjának vezetője. Résztvevője az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapja által finanszírozott munkának is, a világszerte 70 kutatóhelyet összefogó nemzetközi LIGO-programnak.

– Minek köszönhető a felfokozott érdeklődés? Sokan mondják, hogy a gravitációs hullám esetében a konkrét felfedezés Nobel-díjat is érhet. Igaz lehet?

– Eddig csak gyönyörködött az emberiség az égboltban, de mostantól halljuk is az „énekét”. Egy új korszakhoz értünk. A felfedezés szinte biztosan Nobel-díjat ér, és hosszú távon mindenképpen megváltoztatja a világegyetemről alkotott képünket. A jelenlegi felfedezés sok szempontból forradalminak számít. Nem csupán azért, mert válasz Einstein utolsó megválaszolatlan kérdésére. A gravitációs hullámok felfedezése új kérdések százait nyitja meg előttünk, és olyan égitestek létezését bizonyítja, amikről eddig csak hittük, hogy léteznek. Most már biztos, hogy a LIGO képes észlelni a fekete lyukak születését. Végigéltük két fekete lyuk halálának „áriáját” és hallottuk a megszületett fekete lyuk első „sírását”. És ez csak a kezdet, a java még előttünk van.

– A lyuk elnevezés megtévesztő, mert alatta nem a szokásos értelemben vett lyukat kell érteni, inkább a világűr egy részét, ami mindent elnyel, és ahonnan semmi nem tud visszatérni. Bevezetné olvasóinkat a kutatások titkaiba, anélkül, hogy elvesznénk a szakmai részletekben?

– Egymilliárd éve, amikor a Földön még csak egysejtű volt az élet, egy távoli galaxisban két nehéz fekete lyuk keringett egymás körül, szinte megérintve egymást. Másodpercenként akár százszor is megkerülték egymást, ahogy őrült sebességgel száguldottak körbe-körbe. A fekete lyukak egyike kicsit nehezebb volt a másiknál, ketten együtt 60 Napnál is súlyosabbak. Száguldásuk alatt erős gravitációs hullámokat bocsájtottak ki, és így egyre közelebb kerültek egymáshoz, mind gyorsabban keringve egymás körül. Haláltusájuk pár másodpercen belül a végéhez ért, ahogy összeolvadtak egyetlen nagy fekete lyukká, ami egy rövid időn belül tökéletes, végleges gömbformát öltött. Már nem sugárzott többé gravitációs hullámokat. A folyamat követte az Einsteinféle leírásokat. A gravitációs hullámok ezután átszelték a világegyetemet, és kiterjedtek minden irányban. Sok millió év után elérték a Földet is, és most először észleltük a nagyon várt jeleket a világ legérzékenyebb gravitációshullám-detektorában, a LIGO-ban. (…)

– Eredetileg részecskefizikával foglalkozott. Miért gondolta, hogy váltania kell, az asztrofizikáé az értékesebb jövő?

– Azt lehetett érezni, hogy előbb-utóbb beérnek azok a tudományos eredmények, amelyeket elődeink elértek, és hatalmas felfedezések születnek majd. Részese akartam lenni ezeknek, és mint mindig, újat akartam alkotni, nem csak az előzőhöz hozzátenni. A várakozásom arra alapoztam, hogy maga az asztrofizika elmélete is sokat fejlődött, a technika pedig mérföldes léptekkel halad, gondoljunk csak az űrrepülésekre, a Föld körül keringő tudományos laboratóriumra. Szűkebb környezetünkről már elég sokat tudunk, ezért ki kell terjesztenünk ismereteink kereteit, ehhez nekem is ott kell lennem a New York-i Columbia Egyetemen, ahol a szélesen értelmezett asztrofizika és kozmológia egyik legjobb kutatócsapata dolgozik. Amikor 2004-ben elnyertem itteni egyetemi állásomat – ami az önálló kutatócsoport kiépítését is jelentette –, már tudtam, hogy életem legnagyobb lehetőségét kaptam meg. A LIGO-program most bejelentett sikere pedig számomra azt jelenti, hogy jó úton jártam, és további új utakat fogok építeni.

– A mostani események kulcsszereplője a LIGO, amelynek létesítéséről 1992-ben döntött az Egyesült Államok kongresszusa.

– A világ élenjáró asztrofizikai kutatóhelye az emberi találékonyság és a mérnöki munka valóságos csodája. Nagyszerű érzés, hogy már a LIGO működésének kezdetén szakértőként részt vehettem a munkában. Az építés 1999-ben fejeződött be, a gravitációs hullámok első kutatási periódusa 2002-ben kezdődött. A létesítmény nagyságát a szakmában nem járatos külső szemlélő akkor sem érzékeli, ha a helyszínen jár, és látja például egy négy kilométer hosszú vákuumkamra épületét. Két létesítmény épült ugyanis egymástól háromezer kilométernyi távolságra. A Hanfordban (Washington állam), illetve Livingstonban (Louisiana állam) lévő műszerek – mintegy a Föld fülei – egyetlen obszervatóriumként, szinkronban működnek. Úgy lehet elképzelni, mint a távközlésben használt félgömb alakú antennákat, ám itt a tükör átmérője háromezer kilométer. Az első jelentős kutatási ciklus 2002-ben kezdődött és 2010-ben zárult. A gravitációs hullámok létezését ugyan nem sikerült bizonyítani, de a kísérletek rengeteg tapasztalattal szolgáltak. Mivel a kutatások ígéretesek voltak, 2010–2014 között több száz millió dollárért jelentős fejlesztéseket hajthattak végre, a műszerek érzékenységét megtöbbszörözték. 2015. szeptemberében kezdődött az új, négyhónapos adatgyűjtési időszak, amelynek értékelése, az eredmények ellenőrzése után csütörtökön álltak a kutatás vezetői a nyilvánosság elé Washingtonban. A bejelentést a program egyik résztvevőjeként „kutatói életünk kiemelkedő tudományos eredményeként” élem meg.

*** (2017. október 3.) A Királyi Svéd Tudományos Akadémia közleménye alapján: 2017-ben a fizikai Nobel-díjat megosztva három tudósnak ítélték. Rainer Weiss, Barry C. Barish és Kip S. Thorne, a LIGO/Virgo együttműködés vezetői a gravitációs hullámok kutatásában nyújtott munkájukért kapták meg a díjat. Évtizedekig tartó kutatás után tudósok egy nemzetközi csoportja 2015. szeptember 14-én két fekete lyuk ütközése révén végre közvetlen bizonyítékot talált az Albert Einstein által egy évszázada megjósolt gravitációs hullámok létezésére, vagyis a téridő görbületének hullámszerűen terjedő megváltozására. A gravitációs hullámok egy 1,3 milliárd fényévnyire lévő galaxisból érkeztek a Földre, ahol az Egyesült Államokban működő LIGO észlelte azokat. A felfedezés alapjaiban rázta meg a tudományos világot. A LIGO projektet évtizedekkel korábban álmodták meg, végül csak 1992-ben hozták létre Weiss, Barish és Thorne vezetésével. A nagy programban 2015-ben már több mint húsz ország ezer kutatója vett részt.