“No-brainer Nobel Prize” – címmel ismertette a CNN az Atommagkutató Intézet ötödik alapvető természeti erő létezésének bizonyításáról a hírt. Koszta Máté, senior évfolyamos diákunk részt vett ebben a történelmi jelentőségű kutatásban, ami két okból kivételes: egyrészt a kutatás maga hatással lehet az univerzum megértésére, másrészről Máté 18 éves diákként vehetett részt benne, ami szinte egyedülálló az ilyen volumenű kutatásoknál. A témát a nemzetközileg elismert fizikus,  Dr. Krasznahorkay Attila vezette, aki a debreceni Atommagkutató Intézet professzora. Az eredmény bizonyítása még éveket vehet igénybe, de már most felkeltette a nemzetközi szakma és a sajtó érdeklődését. Többek között az eddigi eredményekről beszélgettünk diákunkkal és a professzorral is. 

X17 és a sötét anyag – avagy mire irányult a kutatás?

Koszta Máté: sokan hallottunk már a sötét anyagról, de hogy igazán hogyan működik, még mindig nagy kérdés a fizikusok és más természettudósok számára. Amit ma tudunk, az az, hogy az Univerzum működését az úgynevezett Standard Modell írja le (Ha ma reggel esetleg úgy ébredtél, hogy nincs meg teljesen, mi az a Standard Modell, itt tudsz róla olvasni: https://hu.wikipedia.org/wiki/Standard_modell – szerk.). Ez a modell azonban nem vesz figyelembe   jó pár meghatározó jelenséget. Ilyen például a sötét anyag működése. Mi most ezt kutatttuk. A Krasznahorkay féle kísérlet azt mutatta ki, hogy létezik az úgynevezett X17-es részecske, ami valószínűsíthetően jelentős szerepet tölt be a sötét anyag működésében. A kísérlet maga elég bonyolult, sok részecskefizikával.

Dr. Krasznahorkay Attila:  2016 elején egy új, semleges könnyű részecskére utaló kísérleti adatokat kaptunk Debrecenben, amit az egyik legrangosabb folyóiratban közöltünk. Publikációnk nagy nemzetközi visszhangot keltett nemcsak a fizikusok között, de a médiában is, mivel ezt a részecskét hamarosan kapcsolatba hozták az 5. kölcsönhatással, és korunk egyik legnagyobb rejtélyével, a sötét anyaggal is. Ezt a részecskét az irodalomban X17-nek nevezték el mivel a tömege 17 MeV/c2-nek adódott.

 

Milyen hatása lehet ennek a felfedezésnek a világra, jövőre nézve?

K.M. Az őszinte válasz az, hogy nem tudom. Még több kísérletnek igazolnia kellene az eredményeinket, ami még évekig tarthat. Jelenleg még nem vonhatunk le nagyon messzemenő következtetéseket. Ha az eredmény beigazolódik, vagy esetleg más, direkt bizonyítékokat találnak az X17 létezésére, akkor kétségtelenül ez lenne a legnagyobb előretörés a részecskefizika világában a Higgs Boson óta. (A Higgs-bozon vagy Higgs-részecske egy olyan részecske, amelyet a részecskefizika standard modellje jósolt meg. Szerk.)

 

Mi volt Máté feladata a kutatás során?

K.A. Máté stabil matematikai és fizika tudással rendelkezik. Számos középiskolai tanulmányi versenyen vett részt eredményesen, és szabadidejében is tanult jó néhány olyan témáról, amik nem részei a középiskolai tananyagnak.  Emellett folyékonyan beszél angolul és programozni is megtanult C++ programozási nyelvben. Ezeknek mind jó hasznát vette a kísérletünk során, mivel egyrészt a diplomamunkáján a csapatunkban dolgozó egyik külföldi munkatársammal, – akivel egyszerre felügyelték a kísérletet,- csak angolul tudtak beszélni, másrészt az adataink feldolgozásához a C++ programozási nyelv ismerete ma már elengedhetetlenül fontos. A sikeresen végződött júniusi mérésünk eredményeiről már több nemzetközi konferenciára is meghívtak előadást tartani. Az így született publikációinkban pedig már Koszta Máté is társszerzőként szerepelt, mivel tevékenyen részt vett a kísérletekben.

 

Máté, te mikor és miért kezdtél el a fizikával ilyen mélységekben foglalkozni?

K.M. Mindig is érdekelt a természet működése, de gimnazista koromig nem foglalkoztam a fizikával komolyabban, sokkal jobban érdekelt a matematika. Majd amikor bekerültem a középiskolába az első évben kötelező kutatási munkát kellett végeznünk és ez annyira megtetszett, hogy azóta mindig dolgozom valamilyen kutatási projekten. Érdekelt már sok minden, a Bell- egyenlőtlenségtől kezdve a mágneses anyagvizsgálatig. Részecskefizikával nagyjából egy éve foglakozom. A CERN “Beamline for schools” pályázatára találtunk ki, egy Milestoneos diákokból álló csapattal (Haas Attila, Szihalmi Bendegúz , Koppány  Eperke, Klapper Zsombor) egy mérő rendszert X17-es részecske érzékelésére. Végül emiatt a projekt miatt kerülhettem kapcsolatba Krasznahorkay tanár úrral.

 

Hogyan találtál rá az utadra?

K.M. A Milestone nagyon sok lehetőséghez segített hozzá. Különösen hasznos volt számomra a mentori rendszer. Vámi Tamás, a mentorom, nagyon sok jó tanácsot adott. Az is az ő ötlete volt, hogy keressem meg Dr. Krasznahorkay Attilát.

Emellett, persze sokat profitáltam a modulokból. Számos olyan dolgot tanultam ami  elősegítette az debreceni munkámat is, mint például új matematikai eszközöket és programozást. A Milestone előtt azt sem tudtam biztosan, hogy a külföldi tanulás egy lehetőség, de most végzős diákként ez egyre inkább valósággá válik.