2017. szeptember 26. keddJusztina
12°Kolozsvár >> Más város
kolozsvári események >> Más város

Schrödinger macskája és a kolozsvári fizikusképzés

hirdetés 2012. szeptember 12. 11:06, utolsó frissítés: 11:18

A BBTE magyar tagozat fizika intézetének 8 oktatója vezeti be a diákokat a klasszikus és modern fizika világába a mechanikától a kvantummechanikán, atomfizikán és statisztikus fizikán át egészen a részecskefizikáig.


A fizika arra való, hogy megértse és megmagyarázza világunkat a legkisebbtől a legnagyobb méretekig, az elemi részektől egészen a Világegyetemig. Olyan kérdésekre ad választ, hogy miért van így, hogyan működik és mi lesz ennek a következménye. Azt tapasztaljuk, hogy a kérdéseinkre kapott válaszok legtöbbször helyesek, még akkor is, ha hétköznapi szemmel nézve furcsának tűnő gondolatokkal, ötletekkel jutunk el azokhoz.

Tekintsük például Schrödinger macskáját, mert erről úgy gondolom, hogy mindenki hallott már valamit. Fontos azonban leszögezni, hogy ez a macska sosem létezett, és ilyen macska nem is fog létezni sosem. De azért jó, hogy mindenki hallott róla. A hozzá fűződő történet nagyon izgalmas, de azt már nem biztos, hogy mindenki ismeri. Egy gondolatkísérletről van szó. Tételezzük fel, hogy ezt a bizonyos macskát egy zárt, sötét dobozba zárjuk egy egér ízű méregkapszulával együtt. Hogy egyszerű maradjon a példánk, tételezzük fel azt is, hogy a macskánk, mármint a Schrödingeré, nagyon kíváncsi fajta ezért folyamatosan össze-vissza keresgél a dobozban. Ennek eredményeképpen, a kísérlet során akaratától függetlenül 50% eséllyel megtalálja és megkóstolja a méregkapszula tartalmát. Ha megkóstolja, akkor belehal, ha nem, akkor túléli a kísérletet. Persze ebből az egészből mi semmit sem látunk, hiszen a doboznak nincs ablaka. Csak akkor tudjuk meg, hogy mi történt, amikor a dobozt kinyitjuk és meglátjuk, hogy a macska él-e, vagy már megdöglött.

Fizikus diákok dolgoznak a megoldáson. De vajon melyik a jó ötlet?



Hétköznapi tapasztalatainkra alapozva a kísérlet két lehetséges kimenetelét - amúgy nagyon helyesen - a következőképpen magyaráznánk. A kísérlet elején a macska élt, aztán valamelyik pillanatban megtalálta a méregkapszulát, kíváncsi volt, megette és belehalt. Ettől a pillanattól kezdve egészen a doboz kinyitásáig a macska halott volt. Az elhalálozás pillanatáról azonban nincsenek pontosabb információink. A kísérlet másik lehetséges menete az, hogy a kísérlet elején a macska élt, aztán egészen a doboz kinyitásáig nem kóstolta meg a kapszulát, így a kísérlet végén is életben találtuk.


Mindezt azonban egy más nézőpontból is magyarázhatjuk. Azt is mondhatjuk, hogy a doboz bezárásától kezdve a macska egy összetett, az élő és halott állapotok keverékében található egészen a doboz kinyitásáig. Ekkor, a megfigyelés hatására, a macska hirtelen „kiválasztja” a két állapot közül azt, amelyiket megfigyelhetjük: 50% eséllyel az élő és 50% eséllyel a halott állapotot. Fura magyarázat, de a megfigyelt tényeknek ez sem mond ellent. Ezt a logikát követve azonban eljuthatunk a kvantummechanikához, ami segít minket az atomi méretű és az annál kisebb skálán zajló folyamatok megértésében.

Év elején a régi és új évfolyamok összeismerkednek



Most pedig nézzünk be Kolozsvárra. A Farkas utca legelején egy impozáns Ferenc József korabeli épület áll, mely második emeletén ad otthont többek között a kolozsvári magyar fizikusképzésnek is. Egy kis intézetről van szó, melynek nyolc oktatója vezeti be az érdeklődő diákokat a klasszikus és modern fizika világába a mechanikától a kvantummechanikán, atomfizikán és statisztikus fizikán át egészen a részecskefizikáig. Másképpen mondva, emberi világunk léptékéről elindulva utazunk lefele az atomi világba és még az alá, az elemi részecskék szinte elképzelhetetlen, csodálatos világába. De közben látjuk, hogy mindez szorosan összefügg a nagy egység, a hozzánk mérve szinte felfoghatatlanul óriás Világegyetem működésével is. A megfigyelés, kísérlet, absztrakció, modellalkotás és magyarázat világa ez, ahol a vizsgált témák nemcsak a fizikát érintik, hiszen a fizikából örökölt modellek alkalmazhatók nem csak a többi természettudományban, de akár még a szociológiában vagy a közgazdaságtanban is.

A Babeș-Bolyai Tudományegyetem Fizika Karára beiratkozó diákok választhatják a 3 éves magyar nyelvű alapképzést fizika képzési területen, fizika és fizika informatika szakokon, vagy a gyakorlatiasabb tudásra vágyók a 4 éves, nagyrészt szintén magyar nyelvű alapképzést alkalmazott mérnöki tudományok képzési területen, mérnöki fizika szakon. A kolozsvári fizikusképzés célja olyan szakemberek képzése, akik világunk működését nem csak megélik és megtapasztalják, hanem annak megértésére, magyarázatára és akár előrejelzésére is képesek. Végzőseink a megszerzett ismeretek birtokában és a modern természettudományos gondolkodásmódjuk alapján képesek itthon, vagy külföldön az iskolai és egyetemi oktatás, kutatás és fejlesztés területén érvényesülni, de akár a műszaki pályán, a gazdasági életben, vagy az államigazgatásban irányító, szervező feladatok ellátásában is megállják helyüket.

Akkor jó a hangulat, ha egyszerre többen is tudják a választ



Tudniuk kell azoknak, akik hozzánk iratkoztak, vagy szeptember 18-ig iratkoznak, hogy egy kis karra jönnek ősztől tanulni. A magyar nyelvű oktatás vonatkozásában ez évi 10-20 licensz szintű oktatásban tanuló diákot jelent. Ennek nagyon sok előnye van. A kis csoportban tartott tevékenységeken gyakorlatilag mindenkire odafigyelünk. Volt már példa arra is, hogy addig nem ért véget egy előadás, amíg mindenki meg nem értette a szilárdtestfizikának valamelyik elméletét. Mert így is lehet. Sőt, vannak olyan területek, ahol csak így lehet. Persze ez nem azt jelenti, hogy a fizikát elvégezni könnyű. A feltételek adottak, de e mellé a hallgatóink részéről érdeklődés, jó szándék és sok-sok egyéni munka szükséges.

Végzős hallgatóink tanulmányaikat a felsőfokú képzés második ciklusában, a két éves mesterképzésben folytathatják. Szakosodhatnak Számítógépes Fizikára, Bio- és Orvosi fizikára, Szilárdtestfizikára vagy Bioanyagokra. A legtöbb mesteri szakunkon angol nyelven folyik az oktatás. Ezek mellett, a tavaly indult a Tudományok – didaktikai mesteri, melyet a Biológia és a Kémia karral közösen működtetünk. Ezt a mesteri szakot az hívta életre, hogy az utóbbi években szükségessé vált a természettudományok egységes megközelítése. A tudományos kutatás élvonalába tartozó témák elsősorban interdiszciplinárisak, több szakágat ölelnek át, így a fizika, a kémia és a biológia egymást kiegészíti és erősíti ezek tanulmányozásakor.

Zárt körű megbeszélés folyik egy érdekes fizikai jelenségről



Az igazán elszánt hallgatók a mesterképzés után doktori képzésben folytathatják tanulmányaikat itthon, vagy akár külföldön. Doktori iskolánkban intézetünk két magyar doktorátusvezető professzora, dr. Nagy László és dr. Néda Zoltán témavezetésével lehet megtenni az önálló kutatói pálya irányába vezető kezdő lépéseket.

A tanulás és kutatás mellett a többi diáktevékenység is hangsúlyos intézetünkben. A Kolozsvári Magyar Egyetemi Intézet keretében működő Fizika Szakkollégiumunk a tehetséges diákok támogatását tűzte ki célul. Kis csoportokban a hallgatók akár már másodéven érdekes kutatási témákhoz csatlakozhatnak, megbeszélhetik egymással eredményeiket és a szakma élvonalába tartozó kutatók előadásait hallgathatják. Háttérintézetünk, az EmpirX Egyesület a fizika népszerűsítését tűzte ki célul. Az évente megtartott Kísérletszombat rendezvény szervezésében is diákjaink segítségére számítunk, ahol az új kísérletek kitalálása és kivitelezése mellett a diákjainkkal közösen népszerűsítjük a fizikát és könnyedén, jó hangulatban mutatjuk be az érdeklődőknek. Mindezek mellett, diákjainknak saját szervezete is van, a KMDSZ keretében működő Kolozsvári Fizikus Klub. Itt a hallgatók önállóan szervezik meg programjaikat, sőt évente középiskolás diákoknak fizikusvetélkedőt is tartanak. A kolozsvári diákélet többi vonatkozásáról gondolom nem kell itt külön írjak, arról mindenki hallhatott már egyet s mást egyetemista barátaitól.

Kísérletszombat. Itt mindig sok az érdeklődő,
mindig van kinek mutogatni, magyarázni.





Végezetül, térjünk vissza még egy pillanatra Schrödinger macskájához. Fontos azt tudni, hogy a kvantum-logika csak nagyon kis méretek esetében működik. Hétköznapi világunkban senki nem tapasztalt még élő-halott kevert állapotokat, falon áthatoló labdákat vagy azt, hogy egy mérés - ha csak nem sül el rosszul valami - befolyásolja a mérendő jelenséget. De kis méretben úgy tűnik, hogy ez a logika működik. Engedjék meg azonban, hogy mégis húzzak egy párhuzamot. A külső szemlélő szinte semmit sem tapasztal meg abból, hogy milyen fizikus diáknak lenni. A kíváncsiak beiratkoznak, hogy megtapasztalják. De ezzel, kis karról, fizikus nyelven szólva „kis méretű rendszerről” lévén szó, önkéntelenül is hozzájárulnak, befolyásolják, színt adnak a kolozsvári fizikusképzésnek, mert itt mindenki számít.

Járai-Szabó Ferenc, adjunktus,
Babeș-Bolyai Tudományegyetem, A Magyar Tagozat Fizika Intézetének vezetője

Ha tetszett a cikk, lájkold a Transindexet!

ÉletmódRSS