És mi van, ha egy robotpapagáj találkozik a Nagy Hadronütköztetővel?

A politikusokat tényekkel kell szembesíteni. A tudomány tényeket gyárt. Segíts minél többet publikálni belőlük!

Meg lehet-e mutatni, hol kezdődik az anyag? És azt tudjuk-e, merre van az univerzum vége? Igen, az a pont, ahol a levegőbe elengedett héliumos lufik is kénytelenek megállni. Honnan tudjuk, hogy az atomon túl mi a valóság? Mik azok a fekete lyukak, és hogyan nyelik el az energiát? Hogyan rajzolod le az energiát, és alkotsz szobrot a folyékony dinamikából? 

Ezek olyan kérdések, amelyek egy elméleti fizikus, egy installációkat alkotó művész és egy ötéves kislány szájából ugyanúgy elhangozhatnak. Jó, lehet, hogy a héliumos lufis nem, de ezek olyan kérdések is, amelyek mentén a CERN fizikusai és a tudomány legnagyobb palotájába zarándokló művészek találkoznak, és megpróbálják megérteni egymás valóságát.

Ezekből a párbeszédekből pedig olyan alkotások születnek, mint a dél-koreai Kim Jun-csul Cascade nevű installációja, amely azt igyekszik modellezni, hogyan teremt ezernyi és ezernyi új részecskét a Föld légkörébe lépő kozmikus sugárzás, amikor összeütközik a levegővel, vagy a chilei Patricia Domínguez munkája, aki a CERN Neutrino Platformja és egy robotpapagáj segítségével igyekszik filmjében megtalálni a kapcsolatot a kvantumvilág és az ősi spirituális érzékelés között, és dekódolni, hogyan értelmezzük a valóságot.

Patricia Domínguez a CERN egyik adatközpontjában 2021 őszénFotó: Franciska Leonora Toeroek/ CERN

Vonzza, mint méhet a méz

„A CERN nagyon vonzó hely minden tudományág számára, nyilvánvaló okokból. Ez az a hely, ahol az emberiség a nagy kérdésekre keresi a választ az univerzumról, magunkról, minden olyasmiről, ami alapvetőségekkel foglalkozik: anyag, energia, idő, tér” – mondta a Qubitnek Monica Bello kurátor, a CERN Arts programjának igazgatója, megálmodója és elindítója. „A 21. században továbbra is jelen vannak az elméleti és kísérleti kérdések és a technológiák körüli újfajta valóságok. Ez rengeteg művészt megérint. Ezen kívül a CERN a világ legnagyobb laboratóriuma és legnagyobb, alapkutatással foglalkozó közössége, egy olyan nyitott tudományos intézmény, ahol a tudomány tényleg mindenkié. Egy kollektív küldetés. A művészek pedig gyakran keresnek ilyen, a műtermükön túlnyúló, inspiráló közegeket.”

A CERN Arts nevű program 2012-ben kezdődött egy megvalósíthatósági tanulmánnyal, és az olyan művészektől érkező igényekre reagált, akik évek óta dörömböltek kérdéseikkel a Nagy Hadronütköztető bejáratán. Az első három évben rezidenciaprogram folyt: a kiválasztott művészeket fizikusokkal párosították össze, akik a három hónapos bentlakás során igyekeztek elmesélni az alkotóknak, min és hogyan dolgoznak. Később ezt a programot kiállításokkal, különféle intézményi kollaborációkkal egészítették ki, és mára konkrét művészeti alkotásokra is kérnek fel művészeket. Bello szerint a tudományos kultúra fejlesztésének fontos építőkövévé váltak, a tudomány emberibb megközelítését igyekeznek adni a művészet eszközeivel.

Hova rajzolod az extra dimenziót?

Julius von Bismarck volt az első művész, aki azért ment a CERN-be, hogy elméleti fizikusokkal beszélgessen, és inspirációt szerezzen. „Arról beszélgetett velük, hogyan modellezik a gravitációt és az extra dimenziókat, és arról, hogyan építenek fel olyan elméleti modelleket, amelyek az emberi megértés határain túl vannak, és tényleg nagyon természetellenesnek hatnak. Ezeket nem tudjuk érzékelni, az érzékeinkkel befogadni” – mondta Bello, és hozzátette, a valóság és az érzékelés, a természet és a kultúra kérdéseit feszegető német alkotó mára „visszajáró vendég”. 

Nemrég arra kérték fel, hogy a CERN jövőre megnyíló látogatóközpontja, a Science Gateway számára készítsen egy olyan dinamikus-kinetikus szobrot, amely a gravitációs és extra dimenziós modellek alapjául szolgáló elveket használja fel. A CERN Arts igazgatója a látogatóközpontba tervezett kiállítás egyik fő attrakciójának szánja a művet. Egyébként Bismarckon kívül már több mint 200 művész kapcsolódott be a programba – magyar alkotó még nem volt köztük, bár Bello elmondása szerint korábban az adatszobrait és a rejtett mintázatokat megjelenítő hálózatokat bemutató kiállítások miatt Barabási Albert-László hálózatkutatóval felvették a kapcsolatot.

Kim Jun-csul Cascade című alkotásának egy része, az ArgusFotó: Rob Battersby/Rob Battersby

Nehogy a részecskék lyukat üssenek a falon

Van viszont olyan elméleti fizikus, aki a művészeti program résztvevőivel osztja meg egészen egyedülálló tudását: a német-magyar gyökerű Helga Timko, részecskegyorsítással foglalkozó fizikus, aki a budapesti Szent István Gimnáziumba járt, majd Helsinkiben végezte el az egyetemet. Timko 14 éve dolgozik a CERN-ben, ahol először plazmafizikával foglalkozott, majd áttért a gyorsítófizikára. Jelenleg a Nagy Hadronütköztető rádiófrekvenciás rendszerén dolgozik.

„A gyorsítófizikusok azokkal a részecskékkel foglalkoznak, amelyek a gyorsítóban körbe forognak” – magyarázta el munkáját a Qubitnek. “Ha berakjuk oda a protonokat és az ionokat, egyáltalán nem triviális, hogy azok ott is maradjanak. A cél az, hogy minél több részecskét küldjünk a Nagy Hadronütköztető részecskegyorsítójában lévő valamelyik detektorhoz vagy a szuper protoszinkrotron részecskegyorsítójában, ahol szintén végeznek méréseket, és általában egy darab fémre ütköztetik a részecskéket. A nap végén azt szeretnénk, hogy minél több részecske minél kisebb térfogatban érkezzen a kísérlet helyére. És emögött komoly fizika van. Ezek mind töltéssel bíró részecskék elektromágneses térben. Az elektromos térrel gyorsítjuk, a mágneses térrel körvonalban tartjuk ezeket.” 

Mint Timko elmondta, mivel a részecskék mindegyikének azonos a töltése, ezért nem szeretnek közel lenni egymáshoz, hanem igyekeznek nagyobb térfogatot betölteni. „Egyrészt ezekkel a terekkel szeretnénk őket minél kisebb térfogatba összeszorítani, másrészt minél kisebb térfogatba minél több részecskét szeretnénk összeszorítani. Ezek a részecskecsoportok, amiket mi csomagoknak hívunk, instabillá válhatnak, és amikor instabillá válnak, akkor akár el is veszíthetjük ezeket, és a legrosszabb esetben akár lyukat is tudnának ütni a gyorsító falába.”

Helga Timko gyorsítófizikusForrás: Twitter/CERN

Így az elméleti fizikus is mélyebben megérti

A részecskék mellett pedig szívesen egyengeti művészek útját is: azoknak a fizikusoknak az egyike, aki elmagyarázza az egyes alkotóknak, mi is az a gyorsítófizika. „Ezek a beszélgetések közvetlenül nem hasznosulnak a munkámban, például nem fogok egy új egyenletet leírni a beszélgetés után, viszont ugyanazokat a kérdéseket szeretnénk megválaszolni és ugyanazokról a fogalmakról beszélünk. Kvantumvilágról, atomokról, skálákról” – mondta Timko.

A gyorsítófizikus azt tekinti a legnagyobb kihívásnak, amikor definiálnia kell a fogalmakat, hogy a művészek megértsék – elmondása szerint ez az a pont, ahol ő is tud valami újat tanulni. „Ez olyan, mintha egy fizikus diáknak kellene elmagyaráznom valamit, és amikor elmagyarázok valamit, akkor gondolkozom el valójában a jelentéséről. Helsinkiben tanítottam is egy kicsit az egyetemen, és ott is ugyanezt láttam. Az én tudásom is fejlődik, amikor el kell magyaráznom egy fogalmat valakinek, aki talán ugyanazt a dolgot másképp kérdezi tőlem, és másképp fogja fel. Amiről én azt hittem, tökéletesen értem, ahhoz mindig adódik egy következő, és még egy következő szint, amin meg lehet érteni.” 

Timko 2016-ban kezdett el aktív lenni a CERN Arts programban, és első művészpárja Kim Jun-csul volt. Beszélgetéseik nemcsak a részecskék születését és útját modellező Cascade installációhoz adtak ihletet, de a fizikust is inspirálták. „Az minden munkában általános tapasztalat, hogy csináljuk a mindennapi dolgainkat, és elfelejtjük, miért is kezdtük el. Nekem ezek azok a pillanatok, amikor újra úgy érzem magam, mint egy egyetemista, aki ráér a nagy kérdéseken gondolkozni, és megérti, miért is csinálja” – mondta Timko.

Egy atomot látni

Néha pedig olyan kérdéseket tesznek fel, amelyek egy életre a fizikussal maradnak. Ilyen volt Timko számára a holland művésszel, Rosa Menkmannal folytatott beszélgetése, aki mindenkinek felteszi a kérdést, mi lenne az a kép, ami a tudomány mai állása szerint nem lehetséges, de mégis szeretné látni – vagyis melyik a kedvenc lehetetlen képe. Menkman a tudósok válaszaiból készített határokat feszegető kollekciót.

A magyar tudósnő pedig még a budapesti középiskolai éveiből származó emléket elevenített fel a holland művésznek. „Nekem a gimnáziumban volt egy nagyon-nagyon jó tanárnőm, ő mondta azt egyszer, hogy amikor szeretnénk látni valamit, fény kell, hogy jusson a szemünkbe. Építettünk ugye mikroszkópokat, hogy egyre kisebb dolgokat láthassunk, de atomokat sosem fogunk látni a látás dimenziójában, mert olyan kis hullámhosszra lenne szükségünk, ami tönkretenné annak az objektumnak a struktúráját, amiben szeretnénk azokat az atomokat látni. Tehát még ha tudnánk is építeni olyan mikroszkópot, ami felnagyítaná, gyakorlatilag nem tudjuk úgy megvizsgálni az anyagot, hogy ne tegyük közben tönkre” – osztotta meg a Qubittel saját lehetetlen képét Timko.

Tehát atomot sosem fogunk látni, viszont ha jó tanáraink vannak, egészen a CERN-ig juthatunk, hogy olyan eszközökkel nézegessük őket, amelyekkel a lehető legközelebb jutunk hozzájuk.

Kim Jun-csul Cascade című alkotásának másik része, az ImpulseFotó: Rob Battersby/Rob Battersby

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: