Apu, mi az a fekete test és mire jó?

Erre a kérdésre a legtöbb apuka nagy valószínűséggel nem tudná a megfelelő választ adni, bár sok érdekes variációt el tudunk képzelni, a viccestől akár a trágárig terjedhet a spektrum. Arra mondjuk nagy összegben fogadnánk, hogy az a válasz, hogy például arra, hogy PC-n vagy éppen okostelefonon olvashassunk pont erről, nem lesz a legnépszerűbbek között. Viszont a spektrum fogalma már utat mutat a jó válaszhoz, ugyanis az abszolút fekete testben azon kívül, hogy minden ráeső elektromágneses sugárzást elnyel - fényt, rádiót, gammasugarakat, infravöröst (vö. hősugárzó), stb. -, a legérdekesebb, legalábbis a fizikusok számára, az a kérdés, hogy az általa kisugárzott energia eloszlása a különböző hullámhosszakon hogyan írható le, azaz milyen a feketetest-sugárzás spektruma.

Ami így néz ki, különböző hőmérsékletű fekete testek esetén:

Különböző hőmérsékletű fekete test sugárzásának intenzitása a hullámhossz függvényében. Planck-görbe és a klasszikus elméletből következő Rayleigh–Jeans-törvény. Forrás: Wikipédia

Bonyolultnak látszik, kétségtelen. Nem is sikerült megmagyarázni minden részletében az adott hőmérséklethez tartozó görbéket a XIX. század vége felé, bár voltak közelítések, amelyek egy adott területen jól működtek - pl. a képen is látható, a hosszú hullámhosszakat jól leíró Rayleigh-Jeans törvény, és a rövid hullámhosszakon érvényes Wien-közelítés -, és a feketetest-sugárzás néhány alapvető tulajdonsága is ismert volt. Ebbe most nem megyünk bele részletesebben, de megígérjük, visszatérünk majd rá (és hasonló témákra), mert önmagukban is érdekesek és izgalmasak.

De mi köze van egy ilyen "fizikusi állatorvosi ló" több, mint száz évvel ezelőtti állapotának mindennapi életünkhöz és ahhoz a vitához, hogy kell-e a tudománykommunikáció mesterszak az ELTE-n?

A megfejtéshez egy Max Planck nevű úrról és egyik kedvenc foglalatosságáról kell röviden beszélnünk.

Max Karl Ernst Ludwig Planck (Kiel, Németország, 1858. április 23. – Göttingen, Németország, 1947. október 4.) Nobel-díjas német fizikus, a kvantummechanika megalapítója. Albert Einstein mellett ő rakta le a modern fizika alapjait. Forrás: Wikipédia

Planck jómódú értelmiségi családból származott, és zenei tehetsége is volt - ami nem is olyan ritka a fizikusok között -, de végül is a fizika tanulmányozása mellett döntött. Bár a müncheni egyetemen tanára, Philipp von Jolly, abban az időben - az 1870-es évek második felében járunk - sok kollégájához hasonlóan "... úgy festette le nekem a fizikát, amely ... rövidesen fel fogja venni végleges, stabil alakját. Meglehet, hogy egyik-másik sarokban még akad egy-egy porszem, vagy kis buborék, amelyet még meg kell vizsgálni és helyér kell tenni, de a rendszer mint egész elég biztosan áll... "(*)

Szerencsére ez nem riasztotta el a fiatal Planckot a fizika tanulmányozásától. Az elméleti fizika területén a hőtant választotta, hogy az ott levő "porszemeket és buborékokat" a helyükre tegye.

Így kezdett el foglalkozni a feketetest-sugárzás rejtélyének megoldásával is, aminek eredményét - hosszú évek kutatása után - 1900. december 14-én mutatta be a Berlini Fizikai Társaságnak. A megoldás kulcsa egy, az akkori felfogással radikálisan szakító feltevésben rejlett: "... az energia nem változhat folytonosan, azaz tetszőlegesen kis mennyiségekben, hanem ugrásszerűen, azaz: habár kicsiny, de jól meghatározott véges mennyiségekben - s ezen a ponton ellentétbe került századok alapvető fizikai és filozófiai szemléletével." (*)

Ezen a napon született meg a kvantummechanika. Aztán sok évvel később, Planck "egyszerű" feltevéséből kiindulva, létrejött a félvezető anyagok, a szilárd testekben lévő elektronok elméletének vizsgálata, amely elvezetett a tranzisztor, a modern elektronika alapelemének megalkotásához. Ami nélkül nem lenne a mai értelemben vett számítógép, PC, okostelefon és még rengeteg más.

Nem tudom, az olvasók közül hányan tudtak erről, hogy de biztos vagyok abban, hogy kevesen. Akiket valószínűleg nem is kell győzködni, hogy

szükség van alap- és alkalmazott kutatásra és annak eredményeinek "emészthető" formában való bemutatására. A tudomány értelmes kommunikációjára, minden, az adott korban rendelkezésre álló lehetőséggel.

Mai világunkban ezek a lehetőségek sokszínűek, a hagyományos ismeretterjesztő előadásoktól/cikkektől kezdve az interaktív tudományos élményközpontig. Nem minden kutató rendelkezik azzal a képességgel és idővel, hogy a nagyközönségnek - közöttük a felelős döntéshozóknak! - közérthetően bemutassák a modern és nem annyira modern, de alapvetően fontos kutatások és fejlesztések eredményeit. Ezen próbál segíteni a Science Communication néven ismert szak első kelet-közép-európai mesterfokú (MSc) képzési programja. Ez 2011-ben indult, és máris meg akarja szüntetni az Emmi. Ezzel nem csak a szakon tanuló diákok és oktatók nem értenek egyet - ami persze természetes - hanem sokan mások sem.

Egy internetes petíciót is indítottak, hogy megmaradjon az MScképzés, ezt itt lehet aláírni és támogatni.

A következőkben három további véleményt mutatunk be, miért is fontos a tudománykommunikációs mesterszak, és miért lenne érdemes megtartani. Jó lenne, ha az illetékeseket meg lehetne győzni erről, de minimum beszéljünk róla, minél többet, és minél szélesebb közönségnek. Megéri. És nem is kerül olyan nagyon sokba.

Dr. Pacher Tibor, fizikus, a Puli alapítója és vezetője


Az ELTE Tudománykommunikáció a természettudományban MSc megszűntetéséről hallható hírek nyomán petíciót indítottak.

http://www.peticiok.com/signatures/tudkomkepzesert

A tudomány kommunikációjának fontosságát fel nem fogó döntéshozók számára fontos lenne a véleményünket hangosan is elmondani. Az áltudományok nem terjednének, ha a médiumokban hozzáértő és felelős szerkesztők, zsurnaliszták, műsorvezetők lennének.

A 2004-óta megrendezett Budapesti Szkeptikus Konferencia tanulságait így lehetne összegezni. Idén éppen ezt próbáltuk körüljárni. Kiderült az, amit egyébként is tudunk.

Az újságíró képzésben a tudomány emberekhez való hiteles eljuttatását nem tanítják. Éppen ezért nem szabad ezt a képzést megszüntetni. Néhány példa összegyűjtésével talán meg lehetne értetni a döntéshozókkal, azt, hogy amit tesznek botrányos.

A társadalmunkban már senkinek sem tűnik fel az, ha egy elénk, mintaként állított tudós, badarságokat beszél. Álljon itt két elképesztő példa:

http://www.youtube.com/watch?v=LsHnMdAjJHY

http://jedlik.phy.bme.hu/~hartlein/haboruanemzetellen/haboruanemzetellen.avi

A vezető hitelesnek kikiáltott médiumok az áltudományok terén alkotott ballépéseik elkövetése után hallgatnak, mint… Ismét két példa:

http://hvg.hu/tudomany/20110428_magyar_talalmany_kavitacios_kazan

http://hvg.hu/ingatlan/20110429_kavitacios_kazan

Sajnos a tudóstársadalom a legtöbb (ilyen) esetben szemérmesen hallgat, legtöbb esetben éppen a médiumok által keltett hisztériától, pertől tartva.

Írjuk alá a petíciót! Keressük meg a módját annak, hogy ezt a döntést visszavonassuk!

Härtlein Károly, fizikatanár, tanszéki mérnök a BME Fizikai Intézetében


"A tudomány a mai társadalom létének egyik alapja.

Mégis egyre több helyen olyanokra bízzák a tudományos eredmények, a tudománnyal kapcsolatos etikai, politikai, pénzügyi kérdések, döntések kommunikációját, akiknek alapvető ismereteik sincsenek arról, hogy hogyan működik a tudomány, hogyan pozicionálandók egyes felfedezései és egyáltalán mi a tudomány kurrens képe arról, hogy hogyan működik a világ.

Ez a képzés csepp a tengerben, egy kétségbeesett és minőségi próbálkozás arra, hogy ezen a trenden kicsit változtasson. Mind a tudomány, a publikum, a döntéshozók, politikusok számára elengedhetetlenül fontos lenne, hogy a tudományos témákat felkészült, tájékozott emberek kommunikálják."

Hraskó Gábor
Informatikus, biológus, tudományos újságíró (http://www.peticiok.com/forum/132754#5)


"A kutatók és kutatócsoportok (biológusok, fizikusok, orvosok, kémikusok, stb.) nagyon leterheltek és mivel nem tanulják, sokszor nincsenek is tisztában azzal, hogyan képviseljék magukat és kommunikáljanak megfelelően a munkájukról, tudományos tényekről nem szakmabeli emberekkel (előadás tartása, könyv, pályázat írása, más kutatócsoportokkal való kapcsolattartás, stb.).

A tudománykommunikáció egyik fontos célja az ismeretterjesztés, az emberek figyelmének felkeltése a technológiai innovációkra, melyek biztosítják a fenntartható fejlődésünket.

Én is foglalkozom a fizika népszerűsítésével, így tudom milyen nehéz, időigényes és alábecsült feladat az ismeretterjesztés, amire kutatómunka mellett már sajnos nem jut ideje egy fizikusnak.

Szintén fontos az egyre gyorsabban terjedő áltudományos eszmék, tévhitek megfékezése, valamint a politikai és pénzügyi döntéshozók meggyőzése, többek közt arról, mit és hogyan kellene oktatni, illetve milyen tudományos projektre kell több vagy épp kevesebb pénzt fordítani.

Ezek a feladatok tudománykommunikációs szakemberek nélkül mára már elképzelhetetlenek. Az egyre bonyolultabb tudományos témákról, egyre nehezebb mindenki számára érthetően beszélni. Már csak azért is szükség van erre a szakra, mivel jelenleg a minisztérium és az egyetemek között sincs megfelelő kommunikáció."

Lucsányi Dávid
Fizikus hallgató, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem


A *-gal jelölt idézetek a "Max Planck: Válogatott tanulmányok. Az új fizika világképe" c. kötet 2., bővített kiadásában találhatók. Gondolat, Budapest, 1982

A fejlécben lévő képre kattintva a feketetest-spektrumot szimulálhatjuk a hőmérséklet függvényében. University of Colorado.

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.