Program Archive of the Ortvay Seminar Series 2003 Fall

2003. szeptember 18. , csütörtök, 15 órakor
Horváth Ákos (ELTE, Atomfizikai Tanszék):

"Stabilitástól távoli atommagok vizsgálata radioaktív nyalábok segítségével"

Kivonatos ismertetés:

A rövid felezési idejű és nagy sebességű atommagok előállítása lehetővé teszi az izotóptérkép "szélén" található atommagok szerkezetének vizsgálatát. Az ilyen atommagoknak számos új és érdekes tulajdonsága van. Többek között meglepően nagy kiterjedésű nukleonsűrűségük van, és újfajta gerjesztési módokat mutatnak. Csoportunk egy helyérzékeny neutrondetektor - a Neutron Fal - segítségével kísérletileg vizsgált néhány ilyen egzotikus atommagot. Eredményeink többek között a nagy neutronszámmal rendelkező helium 6-os és 8-as izotópok ú.n. "glória" szerkezetére világítanak rá. A radioaktív nyalábok extrém asztrofizikai körülmények között lejátszódó magreakciók laboratóriumi vizsgálatára is felhasználhatók. Megmutatjuk, hogyan lehet meghatározni rövid felezési idejű atommagok neutronbefogásának valószínűségét, és hogy ezek milyen kapcsolatban vannak az élet atomjainak (C,N,O) csillagok belsejében történő termelődésével.

2003. szeptember 25. , csütörtök, 14 órakor
ELTE Fizika Tanszékcsoport és MTA Részecskefizikai Bizottság:

"Pócsik György köszöntése 70. születésnapján"

Kivonatos ismertetés:
14:00 Zalán Horváth (Eötvös University, Budapest): Greetings, From axiomatic QFT to phenomenology

 

14:15 Kaoru Hagiwara (KEK Theory Group, Tsukuba, Japan): Physics prospects of future neutrino oscillation experiments
Muon-neutrino oscillation in atmospheric neutrinos has been discovered in 1998 by SuperKamiokande (SK), and electron-neutrino oscillation has been established by solar neutrino observations and KamLand. The first accelerator based neutrino oscillation experiment K2K, between KEK and SK, is confirming the muon-neutrino oscillation. In this talk, I explain what have been established in lepton flavor physics so far, and what remain to be explored in the future. Physics prospects of several planned neutrino experiments are then examined.

 

14:45 Helmuth Hüffel (University of Vienna, Austria): Higgs bosons for ever
After reflections on my joint work with George some results on Higgs bosons in SU(5) will be recalled. Finally I will be concentrating on the interpretation of Higgs fields in noncommutative gauge field theories.

 

15:15 Wolfgang Hollik (University of Karlsruhe, Germany): Precision calculations in the Minimal Supersymmetric Standard Model
The status of accurate predictions in the MSSM is reviewed, in particular for electroweak precision observables, Higgs bosons, and SUSY spectra.

 

15:45-16:10 Break

 

16:10 Alfred Bartl (University of Vienna, Austria): Impact of CP Phases on Supersymmetric Particle Production

 

16:40: László Palla (Eötvös University, Budapest): Boundary states in sine-Gordon model with integrable boundary conditions.
After reviewing briefly the basic concepts and problems of boundary integrable theories we outline a bootstrap solution leading to the spectrum of boundary states in sine-Gordon model.

 

17:00 Zoltán Fodor (University of Wuppertal, Germany): QCD at non-vanishing density
There is no importance sampling based lattice technique to study QCD at non-vanishing chemical potential. Recently, multiparameter rewighting opened the possibility to analyze this question. Results on the phase diagram and on the equation of state are presented.

 

17:30 Ferenc Csikor (Eötvös University, Budapest) (chairman): Closing


2003. október 2. , csütörtök, 15 órakor
Sánta Imre (Pécsi Tudományegyetem, Dél-dunántúli Kooperációs Kutatási Központ (DDKKK)):

"Lézerek ipari és orvosi alkalmazásai"

Kivonatos ismertetés:

Az előadas egy olyan alkalmazott kutatási centrumot mutat be, amelyet meghatározóan fizikusok szerveztek es működtetnek, és amely a Pécsi Tudományegyetem Fizikai Intezetével szimbiózisban fejlődik.

A DDKKK 18 vállalkozás és egyetemi, akadémiai intézet összefogásával, anyagi támogatásával a lézerek ipari és orvosi alkalmazásainak kutatására, fejlesztésére jött létre. Az Ipari Lézer osztályon lézeres vágás, hegesztés, tisztítás, gyors prototípus gyártás kutatása folyik. A Nemlineáris Optikai osztály periódikusan polarizált kristályokat állít elő jobb hatásfokú lézerfény frekvencia konverzió elérésére, valamint a Röntgen lézer alkalmazásait keresi. A Lézerek Analitikai Alkalmazása osztályon Lézer Plazma Spektrométert és Lézer Impulzus Fluorimétert fejlesztünk elsősorban környezetvédelmi vizsgálatokhoz, bio-nanotechnológiai eljárásokat dolgozunk ki (lézercsipesz, atomerő-mikroszkóp, nemlineáris konfokális mikroszkóp), és femtoszekundumos koherens optikai tomográfot építünk mammográfiai céllal. A Minimál Invazív Terápiás osztályon szemészeti, bőrgyógyászati és sebészeti lézeres eljárásokat és eszközöket fejlesztünk, így pl. on-line visszacsatolású lézer koagulátort szemfenéki daganatok gyógyítására. A Biokémiai osztályunk minőségbiztosítási kontrolt ad a fenti módszerekhez, és gyógyszeralapanyagokat tesztel. Végül a Biomechanikai osztály elsősorban gerinc vizsgálatokat folytat, egyénre szabott protéziseket tervez és tesztel, amelyet az Ipari Lézer osztályon lehet fém- és műanyagporok lézeres összeolvasztásával előállítani, modellezni.


2003. október 9. , csütörtök, 15 órakor
Kolláth Zoltán (MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Kutatóintézete):

"Nemlineáris akusztikus rezgések: a csillagok zenéje"

Kivonatos ismertetés:

A csillagok egy csoportjában az akusztikus rezgések jól megfigyelhetők, az általuk kiváltott fényességváltozásoknak köszönhetően. A változócsillagok Közül a cefeidák és az RR Lyrae csillagok, mint standard gyertyák, jelentős szerepet játszanak az Univerzum szerkezetének megismerésében. De maguknak a rezgéseknek a fizikája is érdekes. Az oszcillációk gerjesztése a csillaganyag opacitásának rezgés közbeni változásának az eredménye. A nemlineáris dinamikai rendszerek jelenségeinek tárháza figyelhető meg a csillagok modelljeiben és a megfigyelésekben is. Egy érdekes párhuzam, hogy egy adott csillagmodellhez tervezhető egy olyan trombita, amelynek sajátrezgései jól közelítik a csillag lehetséges rezgéseit. Hogy mi az azonos és az eltérő a "csillagtrombita" és a valódi akusztikus hangszerek között, hangeffektusokkal is demonstráljuk.  

2003. október 16. , csütörtök, 15 órakor
Czirók András (ELTE, Biológiai Fizikai Tanszék):

"Mintázatképződés embriókban"

Kivonatos ismertetés:
Új sejtbiológiai és optikai mikroszkópos módszerek eredményeként lehetővé válik az embrionális fejlődés folyamatainak egyre részletesebb időbeli és térbeli felbontása. A nagyskálájú, globális mintázatképződés feltérképezésével egyidejűleg az embrió számos kulcsfontosságú molekuláris- vagy sejt-szintű alkotóelemének a viselkedése is nyomonkövethető. Az eredményül kapott adatok így több szerveződési szinten (méretskálán) is jellemzik a biológiai rendszert, nagymértékben segítve kvantitatív modellek felállítását és ellenőrzését. Munkatársaimmal az első, legegyszerűbb anatómiai struktúrák (gerinchúr, szomiták, érhálózat) megjelenését vizsgáltuk madárembriók korai fejlődési szakaszaiban. Ebben a korban az embrió szövetei jelentős viszkoelasztikus deformációkon mennek keresztül, miközben különböző sejtpopulációk szabályos, térben és időben periodikus struktúrákat, vagy változékonyabb, poligonális hálózatokat alkotnak. A vizsgált folyamatok, biológiai jelentőségükön kívül, egyben érdekes mintázatképződősi problémákat is jelentenek.
2003. október 30. , csütörtök, 15 órakor
Radnóczi György (MTA Műszaki és Alkalmazott Fizikai Kutatóintézete):

"Szén és CNx nanoszerkezetek, -szemcsék, -rétegek az elektronmikroszkópban"

Kivonatos ismertetés:
Az elektronmikroszkópos szerkezet és morfológiai vizsgálatok igen gyakran azt a képzetet keltik, különösen a nem mikroszkópos szemlélőben, hogy az ember képeskönyvet nézeget. Valóban van ebben valami az esztétikumból is, de ezek a képek atomi felbontásban is készülhetnek, és az anyag szerkezetét mutathatjuk meg rajtuk. A morfológia pedig nagyon sok mindent elárul a kialakulási mechanizmusokról, talán a legtöbbet az összes lehetséges módszer közül.

Az előadás vagy elektromos ívből vagy magnetronporlasztással előállított szén és szénnitrid szerkezeteket mutat be megpróbálva némi fényt vetíteni a kialakulási illetve növekedési mechanizmusokra, egyes fizikai tulajdonságokra. Többfalú szén/CNx nanocsövek, gömbök belső és felületi szerkezetét vizsgáljuk, összehasonlítva az önálló részecskéket vékonyréteg formában előállított hasonló szerkezetekkel. A vékonyrétegek szerkezetét elemzve megpróbáljuk megérteni Ni-C/CNx nanokompozit rétegek nanokeménységének az előállítási hőmérséklettől való függését a szerkezet változásainak tükrében.


2003. november 6. , csütörtök, 15 órakor
Zoletnik Sándor (MTA Részecske és Magfizikai Kutatóintézete):

"Szabályozott magfúziós kutatások: hol tartunk és hová készülünk?"

Kivonatos ismertetés:
A szabályozott magfúziós energiatermelés megvalósítása avval a reménnyel kecsegtet, hogy az emberiség korlátlan időre tiszta energiaforráshoz jut. Az 1950-es években a fissziós reaktorok gyors megvalósítása utáni eufóriában azt jósolták, hogy 30 év alatt a fúziós energiatermelés is valósággá válik. Ez nem következett be, viszont az elmúlt 50 évben az ehhez szükséges technikai megoldásokat és eszközöket kifejlesztették és ma már megalapozottan látunk neki egy erősen pozitív energiamérlegű berendezés - az ITER - megépítésének. A mai berendezések szinte mindent tudnak ami ehhez kell (hőmérséklet, sűrűség, vezérlés, diagnosztika) viszont méretük miatt nem tudnak egy nukleárisan "égő" plazmát produkálni és a reaktor bizonyos komponenseit tesztelni. Az előadásban röviden áttekintjük a fúziós energiatermelés alapjait és azt a sikerekben, kudarcokban és meglepetésekben gazdag utat amit a kutatások bejártak. Meg szeretnénk mutatni, hogy a fúziós plazmafizika nem csak a kihegyezett technika miatt különleges, hanem elméleti fizikai szempontból is érdekes jelenségeket tartalmaz (pld. plazmaturbulencia) amelyek messze túlmutatnak a témán. Az előadás végén röviden bemutatjuk az Euratom fúziós programban a jelenlegi magyar részvételt és a jövőbeli lehetőségeket.

2003. november 13. , csütörtök, 15 órakor
Gránásy László (MTA Szilárdtestfizikai és Optikai Kutató Intézete):

"A polikristályos megszilárdulás fázismező elmélete"

Kivonatos ismertetés:
A kristályos anyagok (mint pl. hó, jég, technikai ötvözetek, ásványok, egyes gyógyszerek, stb.), fontos szerepet játszanak mindennapi életünkben. Többségük, nagyszámú kristályszemcséből álló ún. polikristály. Képződésük szabályainak megértése fontos mind gyakorlati, mind elméleti szempontból.

A statisztikus fizikai módszerek alkalmazás megtermékenyítően hat az anyagtudományra is. A bemutatásra kerülő elmélet is ezt illusztrálja. A fázismező elmélet nem egyéb, mint egy klasszikus térelméleti modell (Hohenberg-Halperin C-típus), melyet sikeresen alkalmaznak komplex megszilárdulási morfológiák (dendritek, celluláris frontok, eutektikus lamellák, stb.) leírására. A kristályszimmetriák és diffúziós instabilitások kölcsönhatása látványos egykristály mintázatok kialakulására vezet. Az előadás során azt vizsgáljuk, hogy a modell alkalmassá tehető-e polikristályos alakzatok leírására. Ennek feltétele a nukleációs folyamat beépítése. Erről és a polikristályos megszilárdulással kapcsolatos néhány újabb eredményünkről lesz szó ("szédelgő" dendritek és szferolitok modellezése).

 

 
 A fázismező modellünk által jósolt polikristályos megszilárdulási morfológiák: (a), (b) Szferolitok, (c), (d) fraktál-szerű, (e), (f) csatolt hiper-eutektikus, és (g) rendezetlen dendrites alakzatok. Az (a), (c), (e) és (g) ábrákon a kémiai összetétel térbeli eloszlása látható, míg a (b), (d) és (f) ábrákon a kristály-orientáció térbeli eloszlását szemléltetjük. A (h) ábrán kísérletileg megfigyelt rendezetlen dendrites mintázat látható [V. Ferreiro és J. F. Douglas szívességéből (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland)].

 

Irodalom:

  1. L. Gránásy, T. Börzsönyi, T. Pusztai: Nucleation and bulk crystallization in binary phase field theory. Phys. Rev. Lett. 88, 206105-1-206105-4 (2002).
  2. L. Gránásy, T. Pusztai, J. A. Warren, J. F. Douglas, T. Börzsönyi, V. Ferreiro: Growth of 'dizzy dendrites' in a random field of foreign particles. Nature Materials 2, 92-96 (2003).

2003. november 20. , csütörtök, 15 órakor
Horváth Zoltán (Szegedi Tudományegyetem, Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék):

"Az elhajlás Young-féle szélihullám elmélete"

Kivonatos ismertetés:

A fényelhajlás első interferencián alapuló magyarázatát Thomas Young adta 1802-ben. Young szerint a beeső hullám az elhajlító akadály peremén egyfajta visszaverődést szenved el, és az elhajlásnál fellépő jellegzetes mintázatokat a peremről kiinduló - általunk szélihullámoknak elnevezett - hullám és a zavartalanul (a geometriai optika törvényei szerint) tovaterjedő beeső hullám interferenciája okozza. Elképzeléseit azonban nem tudta a tapasztalattal egyező eredményt szolgáltató matematikai formában megfogalmazni. Így az elhajlás Fresnel-féle magyarázatának sikerei után Young elképzelése (többször is) feledésbe merült. Azonban Young elgondolásának létjogosultságát később többen is igazolták. Az előadás során rövid fényimpulzusok elhajlásánál és fókuszálásánál fellépő jelenségeket vizsgálunk meg. Látni fogjuk, hogy a jelenségek gyakran könnyebben magyarázhatók a Young-féle elképzeléssel, mint a számolásoknál szinte kizárólagosan alkalmazott Fresnel-féle elvvel. A Young-féle szemléletből kiindulva, például egyáltalán nem csodálkozunk el azon, hogy egy fényimpulzus vákuumban szuperluminálisan, azaz a vákuumbeli fénysebességet meghaladó sebességgel terjed. További példát láthatunk az elhajlás (Gouy-féle fázisanomália) hatására létrejövő vákuumbeli szuperluminális terjedésre. Választ kapunk arra e kérdésre, hogy terjedhet-e fénynyaláb elhajlás nélkül? Ismertetni fogom a szélihullámok jelenlétét igazoló kísérleti eredményeinket.

2003. november 27. , csütörtök, 15 órakor
Rolf Müller (Institute of Chemistry and Dynamics of the Stratosphere, Research Centre Jülich):

"Transport and Chemistry in the Stratosphere:
Studies with the Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere (CLaMS)"

Kivonatos ismertetés:
The Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere (CLaMS) is a chemical transport model employing a full set of heterogeneous and gas-phase reactions of relevance to the stratosphere. Moreover it contains a novel transport algorithm where advection is described by a Lagrangian (trajectory) method and mixing is driven by the deformation of the flow. The model is using a irregular adaptive grid. In the talk, the model concept will be introduced and a variety of applications on stratospheric problems will be presented. Applications range from pure chemistry to pure transport studies.

2003. december 11. , csütörtök, 15 órakor
Andrzej Bialas (Department of Theoretical Physics, Jagellonian University, Krakow):

"Nature abhors Vacuum (A természet retteg az ürességtõl)"

Kivonatos ismertetés:
The story of the vacuum is traced, starting from ancient greek philosophers and ending at the modern high-energy physics.

A vákuum történetét követjük végig az ókori görög filozófusoktól a modern részecskefizikáig.