Természet Világa

2009. július 31. és augusztus 5. között Budapest adott otthont a Szimmetria Fesztiválnak. A háromévente megrendezett esemény célja, hogy kapcsolatot teremtsen olyan tudósok és művészek között, akik munkásságukban a szimmetria valamely formájával vagy éppen hiányával, sérülésével foglalkoznak. A budapesti rendezvény előadói között volt Steven Weinberg Nobel-díjas amerikai elméleti fizikus, a gyenge és elektromágneses kölcsönhatások egyesített elméletének, valamint az elemi részecskék standard modelljének egyik kidolgozója. Az alábbi beszélgetés budapesti látogatása alatt készült Weinberg professzorral. A Természet Világa már több írást közölt a kiváló tudóstól, akinek munkásságát az olvasók számos más cikkből is megismerhetik, ezért a beszélgetés során nem szokványos kérdések hangzottak el, hanem igyekeztünk a tudós mellett az embert is bemutatni.

– Életrajzában megemlíti, hogy édesapja bátorítására kezdett foglalkozni a fizikával. Hány éves korától érdeklődik a fizika iránt? Az iskolának is volt hatása az érdeklődés felkeltésében?

– Apám mindenben támogatott, de soha nem erőltette, hogy fizikát tanuljak. Azt hiszem, valójában azt szerette volna, hogy orvos legyek. A fizika iránt magamtól kezdtem érdeklődni. Tizenkét éves lehettem, amikor egy idősebb unokatestvérem mindenféle vegyszert és laboratóriumi berendezést adott nekem, mivel ő már rájuk unt. Elkezdtem játszani a vegyületekkel és a kémiával. Megtanultam, hogy minden molekula 92 kémiai elem különböző arányú mennyiségeiből tevődik össze. Ezt nagyon érdekesnek tartottam, és úgy gondoltam, hogy valami nagyon fontosat mond a valóságról. Tudni akartam, miben különböznek egymástól az elemek. Kiderült, hogy ennek köze van az atomokhoz, és ha az ember meg akarja érteni az atomokat, akkor ismerni kell valamit, amit kvantummechanikának hívnak, ez pedig nagyon mély és matematikai természetű dolog.

Ezeknek az ismereteknek nem volt semmi közük az iskolához. Például a középiskolában nem tanítottak differenciál- és integrálszámítást, a legmagasabb matematika, amit tanultunk, a térgeometria volt. Én tudtam, hogy a kalkulus (differenciál- és integrálszámítás) fontos, ezért vettem róla egy könyvet, elolvastam és meg is tanultam. Ez volt életem legizgalmasabb élménye a tanulás terén. Azt találtam, hogy a kalkulus nagyszerű lehetőséget nyújtott olyan problémák megoldására, amiket csupán gondolkodással soha nem tudtunk volna megoldani. A kalkulus hatékony eszközt adott a kezembe.

Emlékszem, hogy amikor a Cornell Egyetemen alsóéves voltam, rengeteg filozófiát tanultam, és nagyot csalódtam, mert a filozófia – a kalkulustól eltérően – nem kínált intellektuális eszközt a problémák megoldására. Csupán betekintést adott abba, hogy vannak problémák, amelyekről nem is tudtam, hogy problémák. A filozófiából nem sokat tanultam.

A Cornell Egyetemen a tanterv szerint már tanultam kvantummechanikát, és nem kellett külön képeznem magam. A Cornell után azonban a kvantumtérelméletet már önállóan tanultam, Freeman Dyson cikkeinek olvasásával.

– Milyen szerepet tölt be a fizika a mai társadalmakban? Úgy tűnik, a tudomány támogatása csökkenőben van és a fizika iránti érdeklődés is egyre kisebb. Egy volt miniszterünk például kijelentette, hogy csak az a kutatás érdemel támogatást, amely rövid távú anyagi haszonnal jár! További következmény, hogy ma Magyarországon hiány van fizikatanárokban, egyre kevesebb hallgató jelentkezik a fizika szakra vagy fizikatanárnak. Még az is felvetődött, hogy a fizikát, kémiát és biológiát egyetlen tantárggyá összevonva kellene tanítani a középiskolában, a tudományos közösség nagy megdöbbenésére!

– Ami a fizika támogatását illeti, Amerikában kétségtelenül csökkentek a ráfordítások. 1993-ban például leállították a szupravezető szupergyorsító építését, mert a Kongresszus úgy gondolta, túlságosan sokba kerül. De Amerikában a politikusok nem állítják, hogy a tudomány nem fontos, vagy hogy a kutatást nem kellene támogatni. Csak akkor lesznek fenntartásaik, amikor a pénzre terelődik a szó. Sajnálatos módon azonban néha rengeteg pénzt költenek olyasmire, amit tudománynak neveznek, de semmi köze hozzá. Például az űrprogramot, amelynek keretében asztronautákat lőnek Föld körüli pályára vagy a Holdra és a Marsra küldenek missziókat, úgy „adják el” a nagyközönségnek, mint tudományt, pedig valójában semmi köze hozzá. Az, hogy emberek vannak az űrben, semmiben sem segíti a tudományos kutatást, csupán sokkal drágábbá és bonyolultabbá teszi.

A fizikai kutatás iránt nem érdeklődik mindenki. Ehhez különleges ízlésre van szükség. Ezért nem kell sajnálni, hogy csak kevesen akarnak fizikával foglalkozni. Amerikában sok a kitűnő pályakezdő fizikus. Matematikailag sokkal képzettebbek, mint az én generációm fizikusai; sok mindent tudnak, amit nekem nagy fáradsággal kellene elsajátítanom. Ezért úgy érzem, a fizika iránti érdeklődés fennmarad – Amerikában, Japánban és Európában is. Például számos nagyon jó fizikus kezdi ma a kutatásokat Olaszországban. Magyarországról nem sokat tudok.

A tudomány megbecsülése nem rossz Amerikában. Néhány évvel ezelőtt ugyan a National Science Foundationt rá akarták venni, hogy az alkalmazott kutatás nagyobb hangsúlyt kapjon a döntéseiben, ez a próbálkozás azonban súlyos vereséget szenvedett. Kétségtelen, hogy az én kutatásaimhoz csak papír és ceruza kell, ezért nem drága, és továbbra is támogatják. Azonban még a gazdaságilag konzervatívok is úgy gondolják, hogy az alapkutatással, amely nem vezet közvetlen alkalmazásokhoz az iparban vagy az orvostudományban, a kormánynak foglalkoznia kell az ország megfelelő működése érdekében.

Azt hiszem, óriási hiba, ha egy ország úgy próbálja meg befolyásolni, milyen kutatások kívánatosak, hogy csak azokra ad pénzt, amelyek közvetlen alkalmazáshoz vezethetnek. A tapasztalat ugyanis azt mutatja, hogy azok a kutatások, amelyek révén – az alkalmazásokra való tekintet nélkül – alapvető összefüggéseket akarnak megtudni a természetről, sokszor nagyon fontos ipari és társadalmi következményekkel járnak. A következmények egyike az intellektuális ösztönzés és kihívás. A természet törvényeinek megértéséhez kidolgozott matematikai módszerekről gyakran kiderül, hogy az alkalmazások számára is rendkívül fontosak. Például az elemi részecskék fizikájában jól ismert eljárás a renormalizációs csoport módszere. Abban a formájában, amelyet ma használnak, Murray Gell-Mann és Francis Low találta fel 1954-ben. Először az elemi részecskék közötti kölcsönhatások elméletének tanulmányozására szolgált – egyéb alkalmazásokra nem is gondoltak. De az utóbbi években a renormalizációs csoport matematikai eszközét a szilárd anyagok fizikájának megértésében, valamint a turbulencia tanulmányozásában is használják. Az utóbbi igen fontos a gyakorlatban, mert a turbulencia határozza meg, mennyi üzemanyagra van szüksége egy repülőgépnek. Ez csupán egyetlen példa arra, hogy egy pusztán tudományos elvek megértéséhez kidolgozott matematikai módszernek fontos gyakorlati alkalmazásai lehetnek.

A kísérleti fizikusok eszközeit is számos új területen használhatják fel. Amikor a kísérleti fizikában a természet alapvető tulajdonságait próbálják meg felfedezni, olyan műszaki követelmények lépnek fel a technológiával szemben, amelyek mellett eltörpülnek a jobb autók vagy tévékészülékek kifejlesztésének nehézségei. A Nagy Hadronütköztető (Large Hadron Collider, LHC), amely hamarosan üzembe áll, például olyan csúcstechnológiát használ szupravezető mágneseinél, amit máshol is alkalmazhatnak. A világhálót (world wide web), amely ma évente sok milliárd dolláros gazdasági tevékenység alapja, a CERN részecskefizikusai találták fel, hogy az adataikat meg tudják osztani egymással. Az alkalmazott kutatások kizárólagos támogatása eleve kudarchoz vezet, még ha az alkalmazott kutatások fejlesztése is az elsődleges cél.

A tudományos pályát választó diákokat is sokkal jobban ösztönzi, ha a természet fundamentális törvényszerűségeit tanulmányozhatják, mint ha gazdaságosabb gépjárművek vagy újfajta tv-készülékek fejlesztésében vehetnek részt. Újra meg újra azt tapasztalom, hogy igen sokan azért tanulnak fizikát, mert a legalapvetőbb kérdésekkel akarnak foglalkozni, de aztán, amikor öregebbek lesznek, családot alapítanak, és a nagyobb jövedelem miatt – gyakran pályájukat módosítva – az alkalmazások felé fordulnak.

– Hogyan vélekedik a középiskolai oktatásról? A XX. század első felében a magyar középiskolák a büszkeségeink voltak. Közéjük tartozott a híres Fasori Gimnázium, ahová a „marslakók” közül is jártak néhányan.

– Szombaton autóval körbejártuk Budapestet és külön megkértem a sofőrt, hogy menjünk el a híres középiskola mellett, ahol ezek a nagy magyarok tanultak. A legjobban Wigner Jenőt ismertem közülük, aki professzor volt Princetonban, amikor ott tanultam. Kicsit Teller Edét is ismertem, de Szilárd Leóval sohasem találkoztam.

Az Egyesült Államokban a középiskolákban mindenhol tanítanak fizikát és kémiát, de sajnos nem mindig jól. A fizikát különösen rosszul tanítják, mivel nagyon nehéz jól képzett tanárokat találni, akik tudják, miről beszélnek, már ha fizikáról van szó. A legtöbb középiskolában azonban – főleg a jobbakban, és nem csak az elit magán iskolákban – a fizikát, kémiát és biológiát külön tanítják.

– A fizikatanárok megbecsülése és társadalmi presztízse veszélyesen alacsony szintre csökkent. Ennek eredményeképpen ma már szinte senki sem akar fizikatanár lenni, inkább lenne tévés műsorvezető vagy popénekes!

– A helyzet némileg Amerikában is hasonló. A tanítás ma már nem olyan megbecsült foglalkozás, mint amilyennek lennie kellene, és a tanárokat sem fizetik meg eléggé. Ha a kormány több pénzt adna a tanárok fizetésére, valószínűleg nőne a foglalkozás tekintélye. Ez azonban már régóta probléma Amerikában. Gyakran mondják, hogy az amerikai középiskolák sokkal rosszabbak, mint az európaiak, ezért az amerikai egyetemeknek kell helyrehozniuk a középiskolai oktatás hiányosságait, de amikor az egyetemi hallgatóink végeznek és megkapják a diplomájukat, legalább olyan jók vagy még jobbak, mint az európaiak.

– A tudományos teljesítmény értékelésére nemrég javasolták a Hirsch-indexet. Egyesek szerint szükség van „objektív” bibliometriai indikátorokra – egyrészt az egyéni tudományos teljesítmény értékeléséhez, másrészt annak eldöntéséhez, hogy bizonyos kutatások érdemesek-e a támogatásra. Ez az elképzelés eléggé megosztja a tudományos közösséget.

– Olvastam a Hirsch-indexről a Science vagy a Nature folyóiratban. Érdekes elképzelésnek tűnt, amely lehetővé tenné, hogy a társadalomtudósok a tudományos kutatást statisztikai vizsgálatok tárgyává tegyék, de az igen rossz ötlet, hogy ezzel egyes kutatók teljesítményét értékeljék. Nagyon-nagyon rossz ötlet. Nem tudok róla, hogy Amerikában bárhol használnák a Hirsch-indexet. Az állásra pályázók vagy a kutatási támogatást kérők értékelésének az az egyetlen ésszerű módja, hogy a jelentkezőről kikérik az adott tudományterület jól ismert, tekintélyes szakembereinek a véleményét. Elismerem, hogy ez könnyebb az elméleti kutatások területén, mint a kísérleti tudományokban. Manapság egyes kísérleti együttműködésekben több száz kutató vesz részt, és csak az együttműködés vezetője tudja, hogy ki, mit, milyen eredményesen csinált. Egy kívülálló nem tud ítéletet alkotni. Sajnos, ez alól nincs kibúvó. Rá vagyunk rászorulva az együttműködés vezetőjének véleményére. Mégis azt hiszem, hogy szerencsétlen következményekhez vezet, ha a személyes értékelést numerikus indexekkel próbáljuk helyettesíteni. Ekkor ugyanis a tudósok a tevékenységüket úgy fogják módosítani, hogy javuljon a kérdéses indexük, és az „objektív” értékelésük optimális legyen.

– Figyelemre méltónak tartja, hogy a művészetek újabban érdeklődnek a fizika iránt? John Adams és Peter Sellars operát írt „Atomic Doctor” címmel Oppenheimerről és az atombombáról, Alan Lightman „Einstein álmai” c. könyvéből musical készült, legújabban pedig Lisa Randall fizikus és Hector Parra spanyol zeneszerző „A Projective Opera in Seven Planes” címmel musicalt írt a húrelméletről.

– Nem ismerem ezeket a zeneműveket, de a fizika jó témaválasztásnak tűnik az irodalomban. Kiváló színdarabok „forognak” a fizika körül. Michael Frayn „Koppenhága” c. munkája jó példa erre, de még inkább az Tom Stoppard „Árkádia” c. drámája. Stoppard „Rosencrantz és Guildenstern halott” című darabjában a címszereplők még egyszerű fizikai kísérleteket is végeznek. A regényíró John Updike, aki nemrég halt meg, sok olyan verset írt, amelynek az alapja tudományos felfedezés.

Nem hiszem, hogy a tudományos felfedezések bármire is tanítanák a művészeket. Arthur I. Miller tudománytörténész például elképzelhetőnek tartja, hogy Einstein relativitáselméletének esetleg szerepe lehetett Picasso népszerűségének kibontakozásában. Lehet, hogy így van, de nem értem, miért. Úgy gondolom, az, hogy vajon Newtonnak vagy Einsteinnek van-e igaza bizonyos dolgokban, semmiféle kapcsolatban sincs azzal, hogy egy festő így vagy úgy festegessen. Azt sem hiszem, hogy a művészeknek vagy a költőknek oda kellene figyelniük arra, hogy mit tanulhatnak a tudománytól. Nagyszerű, ha éppen a tudománytól kapnak inspirációt, de a művészek bármiből meríthetnek ihletet. Hasonlóképpen, úgy gondolom, hogy a tudósoknak sincs mit tanulniuk a művészetektől. Az elméleti fizikában senkit sem ismerek, akinek a munkáját a művészetekben lezajló események a legkisebb mértékben is befolyásolták volna. A tudomány és a művészet egyaránt csodálatos dolog, de teljesen különbözőek és nincs semmiféle szükségszerű kapcsolat közöttük.

– Mi a véleménye az „Einstein álmai” című darabról?

– Nem láttam a darabot, de Amerikában megnéztem egy „Einstein Project” című borzalmas színjátékot, amely megpróbálja Einsteint hibáztatni az atombombáért. A darab még nem jutott el a Broadway-re, remélem, soha nem is fog. A tudomány, mint tárgy, önmagában soha nem lesz elegendő az irodalomban. Meg kell jelennie mellette az emberi tényezőnek is. Stoppard „Árkádia” című darabjában az a csodálatos, hogy nem csupán intellektuális játék, hanem nagyon megindító szerelmi történet is.

– Sokak számára az „Atomic Doctor” opera is nagy csalódás volt.

– A darab egészét nem láttam, csak részleteket belőle. Úgy tűnt, hogy olyan, mint sok más mai opera: vannak benne szereplők, akik nem énekelnek, hanem kántálnak. Van benne zene, beszéd is, de a beszéd csak a zene ritmusát követi, valójában senki sem énekel benne.

– Milyen zenét hallgat szívesen és kik a kedvenc zeneszerzői?

– Szeretem a zenét, de az ízlésem meglehetősen konvencionális. Ha választanom kell, elsősorban a kamarazenét említeném a Mozarttól Brahmsig terjedő periódusból. Szeretem például Beethoven kvartettjeit, Schubert kvintettjeit, Brahms kvintettjeit és szextettjeit, valamint Mozart és Beethoven zongora- és hegedűszonátáit. Ez a zene különösebb programtartalom nélkül is képes mélyen megérinteni az embert.

– Az operákat kedveli?

– Igen, szeretem a bel cantót, szeretem Mozart operáit, Verdit, Puccinit. Nem tetszenek azonban a mai operák. Már oda jutottam, hogy nem akarok operába menni, ha a zeneszerző még él. A mai operában nincsenek dallamok és dalok. Van zene és recitativo, zenére beszélnek, de az ária eltűnt az operákból. Bizonyos zenedarabokban és operettekben még énekelnek, például Leonard Bernstein „Candide”-jában és a „West Side Story”-ban, George Gershwin „Porgy és Bess” című darabjában, vagy Kurt Weill és Berthold Brecht csodálatos műveiben, a „Koldusoperában”, valamint a „Happy Ending” és a „Mahagonny” című darabokban. Vannak barátaim, akik operákat írnak, és rendkívül kínos a számomra, hogy ki nem állhatom az operáikat.

– És a jazzt?

– Szeretem a dixieland zenét és az 50-es, 60-as évek cool jazz zenéjét, például George Shearing szerzeményeit. Az a jazz csodálatos periódusa volt. A zene nyugodt volt, hűvös, és nagyon ötletes.

De hogy visszatérjek általánosságban a zenéhez, kedvelem a nagy orosz szerzőket, Prokofjevet, Sosztakovicsot és Csajkovszkij balettzenéit, de a francia zenét is, például Hector Berliozt és Cesar Franckot. De nagyon ritkán hallok olyan, mostanában született zenedarabot, amelyet újból meghallgatnék. Én próbálkozom: járok koncertekre és hallgatok kortárs klasszikus zenét is, de ezek legnagyobb része meghaladja a képességeimet. Semmit sem tudok felfogni például Messiaen és Stockhausen zenéjéből.

– Van esély arra, hogy a közeljövőben az áriák visszatérnek az operákba, továbbá az alapkutatás, valamint a fizikatanárok visszanyerik azt a megbecsülést, amelyet a múlt században, Alvin Weinberg szavaival az „első atomkorszakban” élveztek?

– Nem tudom, de még nem adtam fel teljesen a reményt.

Az interjút készítette: BENCZE GYULA

Irodalom
[1] Steven Weinberg: Megtervezett világegyetem, Természet Világa, 2002/1.
[2] Steven Weinberg: A nagy redukció: a huszadik század fizikája, Természet Világa, 2005/1.
[3] Bencze Gyula: Ki a nagyobb tudós?, Természet Világa, 2005/11.
[4] Bencze Gyula: Valóban megoldódott a koppenhágai rejtély?, Természet Világa, 2002/6.
[5] Alan Lightman: Einstein álmai, Tericum Kiadó, Budapest, 1997.
[6] Bencze Gyula: Az „atombomba atyja” dalra fakad, Természet Világa, 2009/4.
[7] Bencze Gyula: Elhunyt az „első atomkorszak” vezéregyénisége. Alvin M. Weinberg (1915–2006), Természet Világa, 2007/1.

Természet Világa,

140. évfolyam, 10. szám, 2009. október
https://www.termvil.hu/
https://www.chemonet.hu/TermVil/