Első pillantást vethettek az ősanyag második új formájára

Kategória: Agrárgazdaság | Forrás: MATE Média, 2026/01/22

A fizikai Nobel-díjas, kínai származású amerikai fizikus, T. D. Lee egyik verse ihlette a kínai művészeti akadémia elnökének, Li Kerannak a két bivalybika összecsapását ábrázoló híres képét (1. ábra). Ez az 1989-ből származó vers-kép a nehézion-ütközések kutatásának egyik jelképévé vált. T. D. Lee verse Csörgő Tamás fordításában így hangzik:

Nehézion-ütközések
– szilaj bivaly türkölések –
új Ősanyag gerjesztések.

T.D. Lee verse több szempontból is zseniális: nemcsak a vers-kép, illetve kép-vers ereje, hanem a benne foglalt jóslat ereje miatt is. Ez a vers átváltozásokról szól és az anyag új formáinak, új gerjesztett állapotainak a létrehozását jósolja meg. Nem csupán egyetlenegy, hanem legalább két új átváltozást, legalább két új anyagformát jelzett előre, ezáltal kapcsolódik a PHENIX kísérletben dolgozó magyar kutatók új eredményéhez is. A vers alapja pedig T.D. Lee és G. C. Wick több, mint 50 éves, 1974-ben, az Amerikai Fizikai Társulat részecskefizikai lapjában közölt sejtése volt, mely szerint az üres tér, az úgynevezett vákuum leginkább közegre hasonlít, olyan, mint például a víz. Így az üres térnek is vannak tulajdonságai, van például hőmérséklete. A hőmérséklet növelésével pedig még az üres tér tulajdonságai is megváltoztathatóak, ahhoz hasonlóan, ahogyan télen a víz is megfagyhat vagy éppen a tűzre rakva felforrhat.

1. ábra: A fizikai Nobel-díjas D. Lee verse a nehézion-ütközések jelképévé vált, a kínai művészeti akadémia elnökének, Li Kerannak a bivalyok összecsapását ábrázoló festménye alapján (bal oldalon). (Forrás: Shanghai Jia Tong Egyetem képtára, Shanghai, Kínai Népköztársaság). A jobb oldalon a nehézion-ütközések adatait mérő, az USA Broohaveni Nemzeti Laboratórium RHIC gyorsítójánál épült, több emelet magasságú PHENIX kísérlet fotója és a részecskék nyomainak képe látható.

Ezt az 1974-es jóslatot 1984-ben pontosította két amerikai fizikus, R. Pisarski és a fizikai Nobel-díjas F. Wilczek az erős kölcsönhatás elmélete alapján. Számításaik szerint különlegesen magas hőmérsékleten helyreállhat egy, a bal és a jobb kéz közötti hasonlóságra emlékeztető, királisnak nevezett szimmetria is. Ennek különleges eseteként az egyik részecske, az úgynevezett ?′ mezon tömege jelentősen lecsökkenhet a fehéren forró, színeket bezáró hadronanyagban. A módosult η’_* mezon tömege nemcsak az ikertestvéréhez, az η mezonéhoz, hanem részecske-családja többi tagjának tömegéhez is hasonlóvá válhat a fehéren izzó, közel kétezermilliárd (2 Tera) Celsius-fok hőmérsékletű ősanyagban. Még magasabb, közel 4 Tera Celsius-fokon a fehér anyag még jobban megolvad és színes részecskékből álló, közel tökéletes kvarkfolyadék jön létre.  A RHIC gyorsító építésének javaslata 1984-ben szintén legalább két új anyagforma megfigyelését tervezte. A tökéletes kvarkfolyadék, azaz a színes kvark-gluon plazma, az Ősrobbanás utáni Világegyetemünk anyagának az első ismertebb, új formájává vált.

Magyar fizikusok, a PHENIX kísérlet adatait elemezve, a MATE kutatóinak vezetésével, a Debreceni Egyetem, az Eötvös Loránd Tudományegyetem, a HUN-REN ATOMKI és a HUN-REN Wigner kutatóinak részvételével, nagy nemzetközi tudományos együttműködés kereteiben most vethettek végre első pillantást az ősanyag második új állapotára, beteljesítve a Nobel-díjas T.D. Lee közel 50 éves és a Nobel-djas F. Wilczek közel 40 éves jóslatait.

2. ábra: Az üres tér hőmérsékletét az abszolút nulla fokról, -273,15 Celsius-fokról 2 Tera, azaz 2 000 000 000 000 Celsius-fokra emelve, közvetett módszerekkel, első pillantást vethettek a magyar fizikusok az ősanyag második új formájára, melyben az egyik részecske tömege jelentősen lecsökkenhet. A módosult η’_* mezon nemcsak az η mezonhoz, hanem részecske-családja többi tagjának tömegéhez is hasonló tömegűvé válhat ezen a hőmérsékleten. Tehát az η’_* mezon egyfajta tékozló fiúként térhet vissza részecskefizikai családja körébe.

„Az erős kölcsönhatás elméletének, a QCD-nek régi, több évtizedes jóslatai szerint különlegesen magas hőmérsékleten a színes kvarkok kiszabadulnak fehér börtöneikből, a hadronokból, valamint helyreáll közöttük egy, a bal és a jobb kéz közötti hasonlóságra emlékeztető, királisnak nevezett szimmetria is. A színes kvarkok kiszabadulását és a közel tökéletes kvarkfolyadék megfigyelését a RHIC gyorsító mind a négy kísérlete jelezte, már 2005-ben. A PHENIX kísérlet újabb szakcikkében a pion-párok Lévy-stabil Bose-Einstein korrelációs függvényeit mérte meg a RHIC legmagasabb ütközési energiáin, arany-arany nehézion-ütközésekben.  Közleményükben közvetett módszerekkel azt is jelzik, hogy az egyik részecske, az úgynevezett ?′ mezon tömege jelentősen lecsökken a fehéren forró, színeket bezáró hadronanyagban. Ebből következik egy második QCD anyagforma, egy második QCD átmenet gerjesztése és az úgynevezett tékozló bozon (szaknyelven Nambu – Goldstone-bozon) hazatérése is, a királis szimmetria helyreállásának egyik különleges eseteként. A PHENIX publikáció további, kihívásokat jelentő méréseket indokol, melyek célja az ?′ mezonok spektrumainak közvetlenebb módszerekkel történő további részletes tanulmányozása a nagy energiás nehézion-ütközésekben” – írták a  Physical Review C szerkesztői méltatásukban.

Köszönetnyilvánítás:

Kutatóink köszönetüket fejezik ki a kutatásaikat támogató magyar adófizetőknek és az alábbi szervezeteknek: az Amerikai-Magyar Fulbright Alapítvány, az Eötvös Loránd Tudományegyetem, a Hungarian-American Enterprise Scholarship Fund (HAESF),  a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) Kutatási Kiválósági Programjai (KKP és KKPCs), a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Bolyai János kutatási ösztöndíjai, az MTA – National Science Foundation (NSF, USA), a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH),  az NKFIH „OTKA” kutatási témapályázatai, az Emberi Erőforrás Fejlesztési Operatív Programja, a Tématerületi Kiválósági Programja, az Országos Kutatási Alapprogramok (OTKA) pályázatai. A PHENIX kísérlet működését az USA Energiaügyi Minisztériuma, az US DOE, a japán KEK és RIKEN, valamint az amerikai-japán RIKEN-BNL Kutatási Központ, továbbá számos nemzetközi tudományfinanszírozó szervezet is támogatta, felsorolásukat lásd a részletes szakcikk végén, illetve az alábbi honlapon: https://www.bnl.gov/rhic/funding.php . Li Keran festményének közlésével kapcsolatban köszönet illeti az UNT Digitális Könyvtárát: © 1989 CCAST: Kínai Fejlett Kutatások és Technológiák Központja (Chinese Center for Advanced Science and Technology), © 2012 Shanghai Jiao Tong Egyetem, Shanghai, Kínai Népköztársaság.

A PHENIX szakcikket előkészítő magyar kutatók:

• Csanád Máté (az MTA Doktora, egyetemi tanár, Eötvös Loránd Tudományegyetem Fizikai Intézet, Atomfizikai Tanszék, Budapest)
• Csörgő Tamás (az Európai Akadémia tagja, kutatóprofesszor, a MATE Kutatási Kiválósági Program Csoport vezetője, MATE Műszaki Intézet Femtoszkópia Laboratórium, Gyöngyös, és HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest)
• Kasza Gábor (PhD, a MATE Kutatási Kiválósági Program által támogatott tudományos munkatárs, MATE Műszaki Intézet Femtoszkópia Laboratórium, Gyöngyös, és HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest)
• Kincses Dániel (PhD, posztdoktori kutató, Eötvös Loránd Tudományegyetem Fizikai Intézet, Atomfizikai Tanszék, Budapest)
• Lökös Sándor (a PHENIX szakcikk szerkesztő bizottságának elnöke, a MATE Kutatási Kiválósági Program Csoport résztvevője, PhD, tudományos munkatárs, MATE Műszaki Intézet Femtoszkópia Laboratórium, Gyöngyös)
• Metzger, Wesley James (PhD, címzetes egyetemi tanár, MATE Műszaki Intézet Femtoszkópia Laboratórium, Gyöngyös)
• Nagy Márton (PhD, habilitált egyetemi docens, Eötvös Loránd Tudományegyetem Fizikai Intézet, Atomfizikai Tanszék, Budapest)
• Novák Tamás (PhD, a MATE Kutatási Kiválósági Program által támogatott habilitált egyetemi docens, MATE Műszaki Intézet Femtoszkópia Laboratórium, Gyöngyös)
• Ster András (ny. fizikus, HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest)

A sajtóanyag szakmai hiteléül:

Csörgő Tamás fizikus, az Európai Akadémia tagja
(a MATE Femtoszkópai Kutatási Kiválósági Csoportjának témavezetője,
MATE Műszaki Intézet, Femtoszkópia Laboratórium és HUN-REN Wigner FK)

Kelt Viszneken, Gyöngyösön és Budapesten, 2026. január 13-16. között.

Hivatkozások:

[1] PHENIX Kollaboráció, N. J. Abdulmaer et al., Physical Review C 110 (2024) 6, 6 

[2] T. D. Lee és G. C. Wick, Physical Review D 9 2291-2316 (1974)

[3] R. D. Pisarski és F. Wilczek, Physical Review D 29, 338 (R) (1984)

[4] J. I. Kapusta, D. Kharzeev és L. I. McLerran, Physical Reviev D 53 (1996) 5028-5033

[5] T. Csörgö, S. Hegyi és W. A. Zajc, European Physical Journal C 36 (2004) 67-78

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználásaHarasztiné Lajtár Klára:
A borkezelés, palackozás, csomagolás és szállítás berendezései - Borászati technológiák II.

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai