Program Archive of the Ortvay Seminar Series 1999 Fall

1999. Szeptember 30., csütörtök 15 órakor
Mihály György (Budapesti Műszaki Egyetem, Fizikai Intézet):

"Pályarendeződés hatása elektromos és mágneses tulajdonságokra: BaVS3"

Kivonatos ismertetés:

Egy szilárd test mágneses tulajdonságait meghatározó elektronok a p, d, vagy az f atomi pályákon találhatók, így a spin szabadsági fokok mellett a pályák irányához rendelt szabadsági fokkal is rendelkeznek. A pályák rendezőődése alapvetően megváltoztathatja a spin-spin kölcsönhatást (pl. antiferromágnesesből ferromágnesessé), sávszerkezeti hatása pedig fém-szigetelő, vagy éppen szigetelő-fém átmenetet eredményezhet. Az utóbbi években intenzíven tanulmányozott Mn és V vegyületek között a BaVS3 külön érdekessége a hosszú távú rend kialakulását akadályozó frusztrált szerkezet: a kristály háromszög-rácsot alkotó vanádium láncokból épül fel. Kísérleteink a BaVS3 szerkezeti (TS=250K), fém-szigetelő (TMI=69K) és pályarendeződési (TX=30K) átalakulásainak eredetét kutatják. A pályák átfedése folyamatosan változtatható nagy hidrosztatikus nyomás alkalmazásával, a spin- és a pálya-irányok rendeződésére pedig a különböző kristálytani irányokban mért mágneses és elektromos tulajdonságok adnak információt.

1999. október 7., csütörtök 15 órakor
Helmut Rauch (Atominstitut der Österreichischen Universitäten, Wien):

"Quantum Phenomena Studied by Neutron Interferometry"

Kivonatos ismertetés:
Neutrons are proper tools for testing quantum mechanics because they are massive, they couple to electromagnetic fields due to their magnetic moment, they are subject to all basic interactions and they are sensitive to topological effects as well. Related experiments will be discussed. Recent neutron interferometry experiments based on postselection methods renewed the discussion about quantum nonlocality and the quantum measuring process. It has been shown that interference phenomena can be revived even when the overall interference pattern has lost its contrast. This indicates a persisting coupling in phase space even in cases of spatially separated Schrödingercat-like situations. These states are extremely fragile and sensitive against any kind of fluctuations and other decoherence processes. More complete quantum experiments also show that a complete retrieval of quantum states behind an interaction volume becomes impossible in principle.

1999. október 14., csütörtök 15 órakor
Keszthelyi Lajos (SZBK, Szeged):

"Biológiai homokiralitás"

Kivonatos ismertetés:
A homokiralitás azt jelenti, hogy olyan tárgyakból, élőlényekbõl, molekulákból, amelyek két, egymásra tükörszimmetrikus formában létezhetnek, csak az egyik található meg. Pl. egy csigalépcső egyirányba csavarodik, a kapaszkodó növények azonos irányban futják körül a karót. Az élőlényekben csaknem valamennyi aminosav az L sorozathoz tartozik és csaknem valamennyi cukor D cukor. Az utóbbi jelenség a biológiai homokiralitás. Eredetére sok hipotézis született. Az egyik szerint a gyenge kölcsönhatás aszimmetriája az ok. A paritássértő semleges áramok az L és D molekulák között energiakülönbséget hoznak létre, következésképpen az egyik forma, a számítások szerint az élővilágban előforduló L aminosav és D cukor, stabilabb. Kristályosítási kisérletekben sikerült demonstrálnunk a paritássértő energia különbséget molekulákban.

1999. október 21., csütörtök 15 órakor
Heinz Oberhummer (Technische Universität, Wien)

"The Triple-alpha Process and the Anthropic Principle"

Kivonatos ismertetés:
The anthropic principle deals with the question whether our universe is tailor-made for the occurrence of life in it. Through the triple-alpha process occurring in red giant stars the bulk of the carbon existing in our universe is produced thorugh the so-called triple-alpha process. We calculated the change of the triple-alpha reaction rate for slight variations of the nucleon-nucleon force using a microscopic 12-body model. Stellar model calculations for a low-mass, intermediate-mass and massive star using the different triple-alpha reaction rates have been performed. These calcations showed that even with a change of only 0.4% in the strength of N-N force, carbon-based life appears to be impossible, since all the stars then would produce either almost solely carbon or oxygen.

1999. október 28., csütörtök 15 órakor
Miklós Boda, Rácz András és Éltető Tamás (Ericsson Hungary, Research and Development):

"Emerging New Technologies in Telecommunications and Their Impact on Research"

Kivonatos ismertetés:
As an introduction, a short overview of the global trends in telecommunications is presented. The focus is set on the convergence of the Internet and the mobile communication technology.

Traditionally data and telecom industry have been clearly separated, each having its own segment on the global market of communication networks. The deployment of public telephone networks in the early years of this century has started with the obvious goal to provide interconnection for human conversations globally. Later the plain speech service has been extended with the support of mobility and mobile telephone networks have been built world-wide. However the network is still built and optimised for carrying speech traffic.

In the presentation the emphasis is put on the evolution of GSM, (Global System for Mobile Communication) as the most widespread mobile network nowadays in Europe. The evolution of the GSM system will probably represent a transition towards next generation mobile systems. This unique role of the GSM technology implies that it has to face the challenges of the near future and it has to provide solutions for among others the efficient support of data traffic over the radio interface. The extension of GSM with such capabilities resulted in new systems, which will be available on the market soon, such as GPRS (General Packet Radio Service). Following this track of development offers a new challenging research environment.

In parallel of the developments of the telecom world, the data communication industry followed its own evolution path. In the early years computer networks have been deployed mainly for the purpose to interconnect local computers in close geographical location, such as in an office environment. By the interconnection of these local area networks as the next step, the Internet was born. The global nature of the Internet opened the way for new applications (WWW, email, IP telephony), which in turn imposed new requirements on the network infrastructure.

The future vision seems to be a networking solution which provides a diversity of services enhanced with mobility support. The development of affordable palmtop devices with built in high-speed radio interfaces suggest the reality of that vision. Most of the initiatives agree that 3rd generation mobile systems will realise this concept. The system is referred to as Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) in Europe and International Mobile Telecommunications 2000 (IMT-2000) on an international level. UMTS will provide global multimedia access to the mobile user including high-speed Internet access and also access to GSM and public telephone networks. The integration of telephony and data communication which has started with the evolution of GSM will be accomplished with the emergence of UMTS.

Facing these challenges, one has to have a clear view on how to provide the resources necessary for the research and development of the new communication infrastructure. An assessment can reveal that the real bottleneck in term of resources is the lack of experts, and personnel skilled in the latest technology. Overcoming this problem requires a long-term strategy.

The second part of the talk concentrates on the expectations, a leading telecommunications company has when looking for partners in the above sketched research. Since the lifecycle of the upcoming technologies becomes shorter and shorter, such an international company shall rely more on university laboratories. It is only possible if the professors and Ph.D. students from the universities are ready to take part in applied research project, which has a well-defined goal, and a strict time frame. As an example, the research organisation of Ericsson is outlined, and opportunities for professors and Ph.D. students to get involved in applied research projects are discussed.

The closing section tells some words about the special case of small countries like Hungary, and concludes the presentation.


1999. november 4., csütörtök 15 órakor
Horváth Gábor (ELTE Biológiai Fizika Tanszék)

"Sarkított Világ: A Vikingektől a képalkotó polarimetriáig és biológiai alkalmazásaiig"

Kivonatos ismertetés:

Habár az emberi szem érzéketlen a fénypolarizációra, időszámításunk szerint 1000 táján a "napkövek" segítségével a Vikingek már kihasználták az égbolt polarizációját tengeri navigációjuk során. Manapság a képalkotó polarimetria már azt is lehetővé teszi, hogy akár 180 fokos látószögben is mérhessük és megjeleníthessük vizuális környezetünk számunkra láthatatlan polarizációs mintázatait. A képalkotó polarimetria konkrét gyakorlati alkalmazást nyerhet a gépi vagy robot látásban (pl. elektromosan vezető és szigetelő anyagok optikai úton történő felismerése és szétválogatása), de sajnos a haditechnikában is (pl. álcázott objektumok felismerése környezetükhöz képesti polarizációs kontrasztjuk alapján). Az előadásban a nagylátószögű vagy képalkotó polarimetria módszerének ismertetése után mégsem fémválogató robotokról vagy tankdetektorokról lesz szó, hanem olyan haszontalan dolgokról, hogy pl. miként sikerült elkészíteni a poláros égbolt 1800-as évek elején felfedezett Arago-, Babinet- és Brewster-féle neutrális pontjainak első hiteles polarizációs portréját, vagy hogy miként segíthet megérteni a képalkotó polarimetria az állatok polarizáció-látás által vezérelt, olykor szokatlan és rejtélyes viselkedését. Az emlősök kivételével ugyanis szinte minden állat szeme képes érzékelni és a legkülönfélébb célokra használni a fény polarizációját. Hogy miért és mire, az is kiderül az előadásból.

1999. november 11., csütörtök 15 órakor
Bíró Tamás (KFKI):

"Káosz a Térelméletben"

Kivonatos ismertetés:
A klasszikus káosz a dinamikai fejlődés megjósolhatatlanságát, közel azonos kezdőállapotokból nagyon eltérő végállapotok kialakulását jelenti. Ez a növekvő eltérés térelméleti konfigurációk esetén is megfigyelhető, kompjúteres szimulációkban mérhetõ. A káosz szerepe többféle lehet:
  1. mértékterek magas energiájú nemegyensúlyi vislekedésének a tanulmányozására szolgálhat,
  2. a kvarkbezárásban szerepet játszó térkonfigurációk különleges tulajdonsága lehet,
  3. sőt - bizonyos spekulációk szerint - a kvantumbizonytalanság mögött a Planck skálán esetleg meghúzódó klasszikus, magasabb dimenziójú térelmélet sajátossága lehet.

1999. november 18., csütörtök 15 órakor
Szász Domokos (BME Matematikai Intézet):

"Erősen kaotikus viselkedés Hamilton rendszerekben"

Kivonatos ismertetés:
Véletlenség, ergodicitás, káosz, turbulencia; mindig is voltak, akik úgy vélték, ezek a fogalmak, jelenségek ugyanarról szólnak. Magát az ergodikus hipotézist fizikai ízű modellre (geodetikus áramlás negatív görbületű felületen) 60 éve, ugyan speciális, de igazi fizikai modellre (2D Sinai-biliárd, azaz két rugalmas korong), 30 éve sikerült igazolni. A gondolatmenetek arra épültek, hogy a sztochasztikus tulajdonságok mögött a hiperbolikus viselkedés, szemléletes szóhasználattal élve a kezdeti feltételekre való nagyfokú érzékenység rejlik. Az utóbbi években kiderült, hogy van egy modellcsalád, a szakadásokkal rendelkező hiperbolikus rendszereké, amelynek tagjaiban analóg módon jelenik meg a kaotikus viselkedés, és emellett tartalmazza, pl. i) kemény golyók rugalmasan ütköző rendszereit ii) a turbulencia megjelenését modellező egydimenziós intervallum-leképezéseket (v. ö. Feigenbaum-féle univerzalitás) iii) illetve az ugyanezt modellező, de technikailag lényegesen nehezebb, kétdimenziós Hénon-leképezést.

Az előadásban röviden bemutatjuk ezt a modellcsaládot, ismertetjük az általános képet. Bemutatjuk az ergodikus hipotézis klasszikus és modern matematikai megfogalmazásait. Kitérünk az ergodikus hipotézisre vonatkozó régebbi, és a korreláció-csökkenésre vonatkozó legújabb eredményekre, ahol magyar kutatók is áttöréseket értek el. A korreláció-csökkenésre vonatkozó eredményeknek érdekes következményei vannak a Brown-mozgás dinamikai elméletében, fizikai rendszerek egyensúlyhoz való konvergenciájának igazolásában. A matematikailag szigorú módszerek fejlõdése reálissá tette nemegyensúlyi stacionárius állapotok leírását fizikai modellekben, ezáltal általánosítva az egyensúlyi rendszerek Gibbs-állapotait.


1999. november 25., csütörtök 15 órakor
Köteles György (OKK Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Intézet):

"Szemléletváltás a Sugárvédelemben"

Kivonatos ismertetés:

A közel tíz éve megfogalmazott sugárvédelmi elvek (ICRP 60, 1990) gyakorlati alkalmazása során számos olyan gond merült fel, amelyekre a nemzetközi közösségek által elfogadott és kihirdetett elvek nem adtak útbaigazitást, vagy félreértésekre vezettek. Így pl. a szennyezett területek újra elfoglalhatósága, a nukleáris létesitmények megszüntetésének feltételei, egyre kisebb szennyezettség elkerülése egyre nagyobb költséggel, a dóziskorlátok, főleg a lakossági dóziskorlát értelmezése. Ezért az utóbbi években érvek hangzanak ela sztochasztikus sugárhatásokra vonatkozó lineáris-küszöb nélküli dózishatás modell érvényéről, vagy érvénytelenségéről. A minden dózis mellé rendelhető kockázat elve - bármilyen kicsi is - félelmet, aggodalmat, elutasítást vált ki a társadalomban. Ezért szinte végtelenségig kivánják fokozni a védelmet, amely viszont igen nagy gazdasági megterheléssel jár. Időközben nagy tudományos vita bontakozott ki a kis dózisok biológiai hatásairól, egyéb biologiai-sugárbiológiai jelenségek szerepéről és értelmezéséről a sugárvédelemben (hormezis, apoptozis, gén stabilitás, adaptiv válaszadás). Előadásom felvázolja a fenti összetett kérdéskör legfontosabb sugárbiológiai elemeit, néhány releváns saját kutatási eredményt is említ, valamint felvezeti az új sugárvédelmi szemlélet elveit és megfontolásait, a sugárvédelmi filozófia azon lehetséges változásait, amelyeket a Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság (ICRP) széleskörű vitára bocsájt.

1999. december 2., csütörtök 15 órakor
Faigel Gyula (KFKI, SZFKI, Kísérleti Osztály):

 

"Holográfia Kemény Röntgen Fotonokkal"

Kivonatos ismertetés:

Az anyagok atomi szerkezetének ismerete alapvető jelentőségű a fizikában, kémiában, biológiában és gyakran még a magas-technológiát használó iparágakban is. Ezért számos módszer fejlődött ki az atomi rend vizsgálatára. Kristályos anyagok esetén a leggyakrabban alkalmazott technika a diffrakció. Azonban ennek is vannak korlátai. Ezért nem meglepő, hogy még napjainkban is keresnek alternatív eljárásokat a mikroszkopikus szerkezet meghatározására. Egy ilyen módszert, az atomi felbontású röntgen holográfiát dolgoztuk ki az MTA Szilárdtestfizikai Kutató Intézetében. Ennek alapjait, a felmerülő problémákat és legújabb eredményeiket fogom tárgyalni.

1999. december 9., csütörtök 15 órakor
Petrovay Kristóf (ELTE Csillagászat Tanszék):

"Turbulencia a Nap Fotoszférájában"

Kivonatos ismertetés:

A Nap felszíni rétegében zajló mozgásokat igen magas Reynolds-számok jellemzik. Ugyanakkor az erős rétegzettség, a helyenként 1-hez közelítő Mach-számok és az optikailag vékony sugárzásos energiaátadás miatt az itt uralkodó viszonyok igen távol esnek az izotrop inkompresszibilis turbulencia tankönyvekben emlegetett esetétől. Ennek következtében e mozgások jellegére vonatkozóan nagyon változatos, helyenként egymásnak élesen ellentmondó nézetek léteznek, a Kolmogorov-elmélet naív alkalmazásaitól egészen a granulációs mozgás turbulens jellegének nyílt tagadásáig. Az előadás áttekinti a fotoszferikus mozgásokra vonatkozó empirikus és elméleti ismereteinket, röviden megvitatja a fenti nézeteket, majd kissé részletesebben kitér két részproblémára: a felbontási határ alatti turbulens mágneses tér jellemzőire és a turbulens mágneses diffúzióra.