Mikrovilág - 2012 A Természet Világa folyóirat részecskefizika különszáma
Angol cím
Micro world - 2012
magyar kulcsszavak
elméleti- és kísérleti részecske- és magfizika
angol kulcsszavak
theoretical- and experimental particle- and nuclear physics
megadott besorolás
Fizika (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)
100 %
Ortelius tudományág: Fizika
zsűri
Publikációs bizottság
Kutatóhely
Tudományos Ismeretterjesztő Társulat
projekt kezdete
2012-01-01
projekt vége
2013-02-28
aktuális összeg (MFt)
0.700
FTE (kutatóév egyenérték)
0.58
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A Természet Világa folyóirat Mikrovilág-2 különszámának fő célja, hogy a nagyenergiás részecske- és magfizika területén az utóbbi 10 évben elért legújabb eredményeket a terület magyar kutatói érdekes és közérthető cikkek formájában eljuttassák az érdeklődő nagyközönséghez, különös tekintettel a középiskolás diákokra, az egyetemi hallgatókra, és minden, természettudomány iránt elhivatott olvasóra. A Természet Világa folyóirat 2000-ben jelentette meg Mikrovilág címmel azt a különszámát, amelyben Simonyi Károly előszavával 26 kutató mutatta be kutatási területének legújabb eredményeit az elméleti és kísérleti részecske- és magfizika területéről. A kutatók többsége itthon tevékenykedett, az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézetben, az MTA Atommagkutató Intézetben, az Eötvös Lóránd Tudományegyetemen, valamint az akkor még Kossuth Lajos Tudományegyetemen Debrecenben. A szerzők között azonban voltak külföldön dolgozó honfitársaink is, kiegészítve az itthon elért tudományos eredményeket a külföldi kutatások eredményeiről szóló beszámolókkal. A kiadvány 120 oldalon nagyon széles és mély (de még érthető) áttekintést nyújtott a modern nagyenergiás fizika legizgalmasabb témáiról és óriási sikere volt: sok középiskolás pályaválasztását befolyásolta, de haszonnal forgatták az egyetemet elkezdő elsőéves diákok is. A Mikrovilág Különszám ma már nem kapható, de másolt példányát a mai napig megkapják a KFKI RMKI-ba látogató nyári diákok, mint bevezető ismeretterjesztő anyagot. A Mikrovilág-1 kiadvány áttekintése nagyon széleskörű volt, azonban csak a 2000-ig elért kutatási eredményeket ismertethette. Az elmúlt 10 évben rohamléptekkel fejlődött a fizika. Csúcsra járatták az USA-beli TEVATRON proton-antiproton ütköztetőt a FERMILAB-ban, és a RHIC nehézion gyorsítót a BNL-ben. A Genf melletti CERN-ben leállították a LEP elektron-pozitron gyorsítót, de még évekig tartott a publikációk elkészítése, a Higgs-keresés lezárása. 2001-ben elkezdődött az LHC megépítése, hogy 2008-ra elkészülhessen, és 2009-ben az első sikeres proton-proton ütközésekre, 2010 végén pedig az első nehézion ütközésekre is sor kerülhessen benne. Jelenleg olyan kiválóan működik a gyorsító, hogy a 2011 végére tervezett 1 inverz femtobarn (70 milliószor millió) ütközésnek már a dupláját rögzítette, és várhatóan ez év végére 5 inverz femtobarn-nyi adat áll majd rendelkezésre. Ennek az adatmennyiségnek elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy megválaszolhassuk az LHC legfontosabb kérdését, miszerint létezik-e a standard modell által megjósolt Higgs-bozon, s ha igen, akkor mekkora a tömege. A Higgs-bozon létezése, tömegének nagysága már önmagában olyan horderejű kérdés, amelynek részletes tárgyalása, a kérdéskör ismeretterjesztő szinten való bemutatása, megér egy teljes Különszámot. Azonban 2012 elejére ennél sokkal több is kiderülhet. Igy talán információt kaphatunk az Univerzum sötét anyagáról és sötét energiájáról is, amennyiben ezeknek anyagi eredetük van és létező részecskékből eredethetőek. Továbbá pontos ismereteink lesznek az Univerzum ősanyagáról, a kvark-gluon plazmáról is, amelyek mélyebb betekintést nyújthatnak a korai Univerzumban zajló folyamatokba. Továbbá szeretnénk kitérni a neutrínó-fizika legújabb eredményeire, csakúgy mint a legújabb kísérleti fejlesztésekre. A Mikrovilág-2 Különszám érdekessége lesz, hogy a cikkek szerzői aktív kutatók, legtöbbjük futó, vagy közelmúltban lezárt OTKA támogatással. Így a kiadvány egyben áttekintést is kíván adni arról, hogy az OTKA támogatásokkal milyen fontos tudományos kérdések kerültek és kerülnek boncasztalra, és milyen eredményeket érnek el a magyar kutatók ezen kérdések megválaszolása során. A közérthetően megírt cikkek ezeket az eredményeket eljuttathatják a diákokhoz és a nagyközönséghez, nagyon fontos missziót teljesítve ezzel. Továbbá a megjelenő Különszám értékes oktatási anyagként felhasználható lesz a következő években a jövő kutató-oktató generációjának kiképzésénél, a modern fizikát oktató tanárok továbbképzésénél. Véleményünk szerint a kiadvány megjelentetése sikeresen áthidalhatja azt a távolságot, amely a magas szinten művelt, erősen specializált tudományos kutatások és a mindennapok természettudományos érdeklődése között feszül, így teremtve maradandó értéket. Külön szeretnénk kihangsúlyozni a Különszám cikkeinek azon misszióját, hogy új jelenségek és tulajdonságok nemzetközileg elfogadott elnevezésének magyar megfelelőit létrehozzák és bevezessék a magyar nyelvbe. A Különszám tervezett elektronikus elérhetősége lehetővé teszi, hogy évekkel a nyomtatott példányok elfogyása után is elérhető közkincs maradjon a kutatók által összegyűjtött, közérthetően ismertetett tudásanyag.
angol összefoglaló
The main aim of the Special Volume „Microworld-2” of the „Természet Világa” is to display the latest results of the fields of high energy particle and nuclear physics collected during last 10 years by the Hungarian experts. The Special Volume would like to present this knowledge at a commonly understandable level and perform a knowledge transfer to the wider audience, especially to secondary school students, bachelor students and everybody with increased interest in science. In 2000 the Special Volume „Microworld-1” has been published, where 26 researchers gave an overview of the status of particle and nuclear physics at the beginning of the new millennium – Károly Simonyi wrote a fantastic Preface changing the Volume into a unique collection. Most of the participant researchers were working in Hungary: MTA KFKI Research Institute for Particle and Nuclear Physics (KFKI RMKI), MTA Institute of Nuclear Research (ATOMKI), Eötvös University at Budapest, and Kossuth University at Debrecen. In parallel few Hungarian born physicists, who are professors in foreign countries, contributed, covering fields not investigated in Hungary. The 120 pages of Special Volume offered such a wide overview, collected so much interesting results and gave such a new motivations for the readers, that it became a very successful booklet directing many secondary school students to the field of modern high energy physics. In parallel it was very useful for bachelor students at the Universities. These days all summer students receive a copy of this Special Volume at KFKI RMKI, indicating the entry level of knowledge in science, if somebody wants to move into this direction. Naturally the topics of „Microworld-1” covered results until 2000, only. During last 10 years physics has evolved with an unbelievable speed. The TEVATRON proton-antiproton accelerator reached its peak-luminosity and collected data continuously, even today. The RHIC heavy ion accelerator accomplished a 10 years program and measured many properties of the strongly interacting quark-gluon plasma. 10 years ago the LEP accelerator has been closed at CERN and the construction of LHC started. It became ready by the fall of 2008, but an unfortunate incident forced 1 more year of construction and further improvements of the accelerator. LHC has started to collect data by the end of 2009, and it is working very well. In parallel the first heavy ion collisions have been performed at the end of 2010. In these days the accelerator is working so well, that the originally promised 1 inverse femtobarn (70 million times million) events is already collected much before the end of 2011 and a few times more events are expected to be collected and analyzed until the end of this year. These enormous data should be enough to find the Higgs suggested by the Standard Model, and to measure the Higgs mass. The existence of Higgs particle and the value of the Higgs mass are so important questions, that the communication of these problems could fill already a Special Volume. However, for the beginning of 2012, even more could be extracted from data. Maybe the first hints about the dark matter and dark energy will come to the light. Furthermore, heavy ion data will be analyzed and we will have a more detailed picture about the primordial matter of the Universe. The participant authors of „Microworld-2” are very active scientists with running (or finished) OTKA grants. In this sense the Special Volume has the mission to demonstrate the success of the OTKA fund. The booklet collects these supported topics and gives an overview of the Hungarian activity. This collected knowledge (with a digestible wording) will become the basic tool of the education of the future high energy physicists and the teachers, who will rise the next-to-next generation. A second mission of the participant scientists is to build a bridge between the high level professional knowledge and the widely understandable basic science, for example spread new Hungarian expressions for newly discovered effects and phenomena. Following the successful setup of the „Microworld-1” this mission can be fulfilled. We plan to display the whole Special Volume in the web in a half year after the publication. This way the collected knowledge will be available for every interested people for a very long time.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
2012 sorsfordító éve volt a nagyenergiájú részecskefizikának. A Genf melletti CERN kutatóközpont Nagy Hadronütköztetőjének több ezer tonnás detektorai végre több tucatnyi olyan eseményt azonosítottak a sokmilliárdnyi proton-proton ütközésben, amelyek a régóta keresett Higgs-bozon megjelenésére utaltak.
E kutatások frontvonalának bemutatására született meg Természet Világa új különszáma, a Mikrovilág-2012, melyet Lévai Péter, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont főigazgatója és Horváth Dezső, a kutatóközpont osztályvezetője állítottak össze. A különszám 25 magyar szerzője kaleidoszkópszerűen tárja az olvasó elé mindazokat a nagyenergiás részecske- és magfizika területén elért tudományos eredményeket, amelyekhez a magyar kutatók maguk is aktívan hozzájárultak az elmúlt esztendők során.
A különszám összeállításában az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont, az MTA Atommagkutató Intézet, valamint az Eötvös Loránd Tudományegyetem és a Debreceni Egyetem munkatársai, diákjai működtek közre. A cikkeket jegyző kutatók - köztük akadémikusok, Lendület-csoportvezetők - lépésről lépésre haladva ismertetik az olvasókkal a részecske- és magfizikai elméleteket, a CERN-ben működő berendezéseket, a segítségükkel végzett kísérleteket, valamint a felfedezések jelentőségét. A szerzők közül többen a CERN munkatársai.
A Mikrovilág–2012 különszám 96 A/4-es színes oldalon jelent meg, s országos terjesztésbe került.
kutatási eredmények (angolul)
2012 was a milestone year in high energy particle physics. The several thousand metric ton detectors of the Large Hadron Collider in the CERN Research Centre near Geneva (Switzerland) identified an event among the billions and billions of proton–proton collisions, indicating the appearance of the long chased Higgs boson. The presentation of this leading research was the main goal of the new special issue of World of Nature (Természet Világa), entitled Micro-world – 2012. The volume was edited by Dr. Péter Lévai, General Director of the Wigner Physical Research Centre of the Hungarian Academy of Sciences and Dr. Dezső Horváth, Head of Unit in the Wigner Research Centre. The 25 Hungarian authors of the thematic volume introduce the reader into all those scientific results in the field of high energy particle and nuclear physics, where the Hungarian physicists also had a significant active participation in the past several years. The authors and the editors received a valuable contribution from the staff members and students of the Wigner Physical Research Centre of the Hungarian Academy of Sciences, of the Nuclear Research Institute of the Hungarian Academy of Sciences, of the Eötvös University in Budapest and of the Debrecen University.
