Áttörés a részecskefizikában

Magáról a vizsgált jelenségről Fodor Zoltán professzor lapunknak elmondta, hogy az univerzum létrejöttének egészen a kezdetén bezárultak az atommagba, illetve az azt alkotó protonokba a kvark néven ismert szubatomi részecskék, amelyek ismételt kiszabadításáról hosszabb ideje folyik vita a világ vezető elméleti fizikai műhelyeiben. Eddig egyetlen kutatóhely sem tudott vázolni olyan állapotot, amelyen az adott átmenet végrehajtható. Az ELTE TTK-n a számítások céljára összekötöttek 128 Intel Pentium4 PC-t, hogy elérjék a szükséges műveleti sebességet, és elvégezhessék a saját elméleti megközelítésük igazolásához szükséges próbaszámításokat. Ennek eredményeként bukkantak olyan állapotra, amelyen az adott fázisátmenet (azaz a kvarkoknak az atommagból való kilépése) megismételhető. Ez az állapot, a kritikus opaleszcencia a hőmérséklet és az anyagsűrűség egyetlen pontjában következik be.

A kísérlet számításigényét érzékeltetendő Fodor professzor elmondta, hogy az egyenként is másodpercenként 1,7 milliárd műveletet végző 128 processzor hónapokig számolt, amíg kijött az egyenletek megfelelő eredménye. Ezalatt összesen a 10 tizennyolcadik hatványának megfelelő számú műveletet kellett végrehajtani. Az egymással nagy sebességű kapcsolatban álló gépek mindegyikén egy lecsupaszított - és így különlegesen hatékony feldolgozásra alkalmassá tett - Linux operációs rendszer működik, a számításokat pedig a tanszék által kifejlesztett szoftver vezérli. A feladvánnyal szemben eddig tehetetlenül álló és 20 millió dolláros szuperszámítógépeket használó külföldi társintézményekkel szemben a karon mintegy 20 millió forintos gépparkkal sikerült megoldaniuk a problémát.

A kutatók egyébként a közeli hónapokban külföldi meghívásoknak tesznek eleget, ahol ismertetik az általuk alkalmazott elméleti megközelítést és a számítási módszereket. A brookhaveni és más részecskeütköztetési kísérletek céljára pedig a tanszék számításai alapján lehet meghatározni, hogy a temérdek adat és feltétel közül melyekre kell ügyelni, illetve hol jelentkezik a kritikus opaleszcencia jelensége.

Egy másik kutatási iránnyal kapcsolatban az ELTE TTK tanára elmondta, hogy vizsgálták a világegyetem aszimmetriájának problémáját. Ez abban áll, hogy bár minden anyagi részecskének megvan a maga antianyag párja, az univerzumban mégis csak anyaggal lehet találkozni. Ahogy a kutatók bebizonyították, ez az aszimmetria nem magyarázható a korábban minden fizikai jelenségre alkalmazhatónak vélt alapmodellel. Többek között ez az eredmény is utat mutat, hogy az alapmodellt milyen módon kell kiterjeszteni.