A mindennapokban használható szuperanyag nyomában

Az utóbbi évtized slágeranyaga a fizikában a grafén. Ez nem is csoda, hiszen elméletben számos előnyös tulajdonsággal rendelkezik, az acélnál is sokkal nagyobb teherbírástól a teljes átlátszóságon keresztül a remek elektromos vezetőképességig. De a grafén még nem áll készen a tömeges alkalmazásra. Ennek eléréséhez egy eurómilliárdos költségvetésű európai konzorcium részeseként a Magyar Tudományos Akadémia kutatói is hozzájárulnak.
Az Európai Bizottság 2012­ben kiválasztott két tudományterületet, amelyet az európai kutatás­fejlesztés kiemelt témáinak szánt. Zászlóshajó (Flagship) programnak nevezték el őket. Az egyik az agykutatás, a másik pedig a grafén kutatása volt. Az utóbbira irányuló program a Graphene Flagship.
A grafén persze nem véletlenül került a tudósok, és az ő közreműködésükkel az európai tudománypolitika irányítóinak látókörébe. Az anyag – amelynek felfedezése, pontosabban előállítása után rekordgyorsan

Nobel­díjat kapott 2010­ben Andre Geim és Konstantin Novoselov Nagy­Britanniában dolgozó orosz származású kutató – ugyanis számos különleges, és a legkülönfélébb iparágakban hasznosítható tulajdonsággal rendelkezik.
A nyolcvanas évekig az elemi szénnek csak két rendezett atomszerkezetű módosulata volt ismert. A drága, kemény, átlátszó, elektromosan szigetelő gyémánt, amelyben a szénatomok tetraéderes szerkezetben kapcsolódnak egymáshoz erős kovalens kötésekkel, és a sokkal közönségesebb grafit. Ennek gyakorlatilag minden tulajdonsága a gyémánt ellentéte: fekete, puha, vezeti az áramot, és olcsó. A két módosulat közötti különbségek nyitja atomszerkezetükben keresendő. A grafit egyatomnyi vastag lapokból áll, amelyekben a szénatomok hatszögletes elrendezésben helyezkednek el. Közöttük még a gyémántnál is erősebb kötések vannak, így a lapok igen stabilak. Ugyanakkor a lapokat csak gyenge Van der Waals­kötések tartják össze, amelyek így könnyedén elszakadhatnak egymástól – ezért kenődik könnyen a grafit a papíron. A két módosulat mellett 1985­ben felfedeztek egy harmadikat, a focilabdára emlékeztető szerkezetű fullerént, 1991­ben pedig a szénnanocsöveket.
A grafit egyatomos lapjai rengeteg kutató fantáziáját megmozgatták, de egészen 2004­ig tartott, míg a két, Nobeldíjjal jutalmazott kutató izolálni tudott egyetlen lapot – ez lett a grafén. Kis egyszerűsítéssel sima celluxot használtak ahhoz, hogy a grafittömbből minél vékonyabb rétegeket válasszanak le. Ez mutatja, hogy a Nobel­díjhoz nem feltétlenül szükségesek dollármilliós berendezések, néha elég egy jó ötlet és a kitartó munka. A grafén kétszázszor erősebbnek bizonyult az acélnál, de ez csak egyike szinte mágikus tulajdonságainak, nem csoda hát, hogy a világ szinte minden országában megindultak az anyaggal kapcsolatos kutatások.
„Mi egy nemzetközi kutatókonzorcium részeseiként kerültünk az EU Graphene Flagship programjába. A program első másfél évében az volt a célunk, hogy grafénalapú, mikrohullámokat elnyelő bevonatokat hozzunk létre – mondja Márk Géza István, a Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetének nanoszerkezeti osztályán működő kutatócsoport munkatársa. – Ez azért fontos, mert a mindennapokban egyre több mikrohullámokat sugárzó készüléket használunk. Ilyenek a mobiltelefonok, a wifi, a Bluetooth kapcsolatra képes berendezések. Számuk csak nőni fog, hiszen közeljövőben szinte minden eszközünk okossá válik, és összekapcsolódik a »dolgok internetjén« keresztül.

Ezek zavartalan kommunikációjához az szükséges, hogy ne akadályozzák egymás működését, így mikrohullám­árnyékoló bevonatra lesz szükségük.”
A grafén, dacára egyetlen szénatomnyi vastagságának, – a többi szóba jöhető anyaghoz képest – remekül nyeli el a mikrohullámú sugarakat. A látható fénynek csupán két százalékát nem engedi át – tehát gyakorlatilag átlátszó –, a mikrohullámoknak viszont húsz százaléka elnyelődik benne. A mikrohullám­elnyelés magyarázata a grafén jó
elektromos vezetőképessége, e tulajdonságai lehetővé teszik, hogy a grafénből átlátszó elektródát készítsünk.
„Az átlátszó elektróda a modern elektronika egyik legfontosabb alkatrésze, hiszen ilyenek lapulnak mindannyiunk zsebében, állnak otthonunkban: az okostelefonok érintőképernyőiben, a síkképernyős tévékben – folytatja a kutató.

– Ezeket az átlátszó elektródákat manapság indium­ón­oxidból gyártják, viszont az indium ritka, éppen ezért drága és nehezen hozzáférhető. Ezzel szemben a grafénből készülő átlátszó elektróda sokkal olcsóbb lenne, sőt az ilyen kijelző hajlékony is lehetne. Valójában már ma is létezik ilyen, igaz egyelőre nem sorozatgyártásban.”
A mikrohullám­szigetelés a kiberbiztonság szempontjából is elsőrendű fontosságú. Hiszen a számítógépet le lehet hallgatni pusztán az általa kibocsátott elektromágneses hullámok detektálásával. Ezért elképzelhető, hogy a jövőben grafénnel burkolt falú szobákban fognak működni a legérzékenyebb adatokat őrző komputerek. Emellett a
lopakodótechnológia új nemzedéke is grafénalapú lehet, elméletileg elérhető, hogy a grafénnel burkolt repülők minden őket érő radarhullámot elnyeljenek, és semmit se verjenek vissza belőlük.
Grafén, méhsejtszerkezetű szénatomrács Wikipédia

De a sima grafén csak a ráeső mikrohullámok ötödét nyeli el, így önmagában még nem megfelelő az efféle, teljes árnyékolást igénylő alkalmazásokhoz.
„Mivel egy grafénréteg nagyon vékony, rengeteget egymásra rétegezhetünk, és a teljes anyag vastagsága még mindig csak mikronos nagyságrendű lesz. Ám a kísérletekben azt tapasztaltuk, hogy sok, egymás mögött elhelyezett grafénréteg sem ad százszázalékos elnyelést. Ennek oka az, hogy a grafén ugyan elnyeli a mikrohullámú
energia húsz százalékát, a fennmaradó nyolcvan százalékot nem pusztán átengedi, hanem – körülbelül felerészben – vissza is veri. De a mikrohullám­elnyelés a grafénrétegek közé elhelyezett vékony dielektrikumrétegek megfelelő kialakításával fokozható, és akár százszázalékosra növelhető – magyarázza Márk Géza István. – Ezt valósította meg a mi kutatócsoportunk. Szigetelő és vezető rétegek szabályos ismétlésével úgy alakítottuk ki a bevonat struktúráját, hogy szinte az összes mikrohullámot elnyelte. Ehhez a lepkék szárnya adta az ötletet. Vannak olyan
lepkék, amelyek szárnya nem a színanyagok miatt színes, hanem mert a szárny felületének a mikrostruktúrája úgy veri vissza rá eső fényt, hogy a fénysugarak interferenciájából új színek jönnek létre. Ezt az elvet alkalmaztuk mi is, a többkomponensű, grafénalapú metaanyagot pedig 3D­nyomtatással állítottuk elő.”
A kutató az ipari hasznosítást firtató utolsó kérdésre ugyanakkor megjegyezte, hogy ők hangsúlyozottan alapkutatást folytatnak. Az, hogy a felfedezéseik aztán hogyan és mikor hasznosulnak majd ipari termékek formájában, már a gazdasági szereplők problémája.

„A Graphene Flagship legfőbb célja, hogy a grafénalapú technológiák társadalmilag hasznosuljanak, és ezáltal növeljék Európa versenyképességét. A projekt vezetői a nemzetközi összejöveteleken egyre nyomatékosabban hangsúlyozzák, hogy alkalmazásokra van szükség. Ugyanis a programnak nemcsak kutatócsoportok a tagjai,
hanem cégek is. Ám Magyarországon ehhez a vonalhoz közvetlenül nem tudunk hozzájárulni, mert hiányzik hozzá a szükséges tudományos­technológiai háttéripar.

Molnár Csaba

Reklámok

A folyékony fémek közti kölcsönhatásról

A folyékony fémek közti kölcsönhatás felfedezése az elektronika és a kémia forradalmát hozhatja el. Az ausztrál RMIT Egyetem kutatói folyékony fém felhasználásával hoztak létre olyan, eddig példátlan két dimenziós anyagot, ami nem volt vastagabb néhány atomnál.

A jelentőségteljes áttörés nem csak a kémiát fogja forradalmasítani, hanem felhasználásával feljavítható az adat tárolás és felgyorsulhat az elektronika. A felfedezésre több kutató úgy hivatkozott, hogy ilyen méretű “csak évtizedenként egyszer van“.

A kutatók fémet oldottak fel folyékony fémben és ezzel egy nagyon vékony oxid réteget hoztak létre, ami korábban nem létezett rétegelt formában amik könnyen elválaszthatóak egymástól.
Miután kivonták őket, ezek az oxid rétegeket tranzisztorok összetevőkként használhatják a modern elektronikában – minél vékonyabb a réteg, annál gyorsabb a rendszer. A rétegek vékonysága ezen felül azt is jelenti, hogy a belőlük készült elektronikák működtetéséhez kevesebb energiára van szükség.
A kutatást Kourosh Kalantar-zadeh és Torben Daeneke vezeti , akik diákjaikkal az elmúlt 18 hónapban kísérleteket folytattak az új módszerrel.
“Amikor egy ceruzával írunk, a grafit nagyon vékony grafén pelyheket hagy hátra, amik egyszerűen kivonhatóak mivel természetesen előforduló rétegelt struktúrák,” mondta Daeneke. “De mi van akkor ha ezek az anyagok nem léteznek természetes módon?”
“Itt egy lenyűgöző, mégis igen egyszerű módszert találtunk az atomi vékonyságú anyagok készítésére, amik természetesen nem fordulnak elő rétegelt formában.”
“Egy nem mérgező gallium ötvözetet használtunk mint reakciós médium, hogy a folyékony fém felszínét a hozzáadott fém atomi vastagságú oxid rétegeivel fedjük le, a természetesen előforduló gallium oxid helyett.”
“Az oxid réteg ezután eltávolítható úgy, hogy a folyékony fémet egyszerűen egy sima felszínhez érintik. Ebből az atomi vastag rétegekből még nagyobb mennyiség állítható elő ha levegőt fecskendezünk a folyékony fémbe, ami hasonlít a tej falhabosításához a cappuccino készítésnél.”
A folyamat olyan olcsó és egyszerű, hogy azt egy tudományhoz egyáltalán nem értő ember is végre tudja hajtani a konyhaasztalán.

“Odaadhatnám az utasításokat az édesanyámnak és ő is képes lenne megcsinálni őket otthon,” mondta Daeneke.
A kutatók szerint ez a felfedezés a korábban nehezen elérhetőnek gondolt oxid anyagokat mindennapos használati cikkekké teheti, aminek jelentős hatása lehet a jövő technológiájára.

“Az előrejelzéseink szerint a kifejlesztett technológia a periódusos rendszer egyharmadára alkalmazható lehet,” mondta Kalantar-zadeh.

“A félvezető és dielektromos anyagok a mai elektronikai és optikai eszközök alapjai. Az atomi vékonyságú összetevők felhasználása a reményeink szerint jobb, energia hatékonyabb elektronikához vezet majd. Ez a technológiai lehetőség eddig elérhetetlen volt.”
Az elektronika mellet a felfedezés a katalízisben is alkalmazhatóak, ami a modern kémiai iparágak alapja. Ezzel az új technika átformálhatja a gyógyszerek, műtrágyák és műanyagok gyártását is.

Forrás: science.sciencemag.org

Az elme elfelejtett rendeltetése

Az elme egy csodálatos remekmű, amelyben kimondhatatlanul hatalmas lehetőségek rejlenek. Ezek a rejtett lehetőségek azonban a legtöbbünkben kihasználatlanul maradnak, mert nem mi irányítjuk az elménket, hanem az elménk irányít minket.
Elménk, mint egy vezető nélkül őrülten száguldó autó rohan át velünk az életen, ezzel állandó szenvedést és bánatot okozva nekünk. Ha azonban irányítani tudnánk az elménket, akkor teljesen megváltozna az életünk. Akkor ez a jelenlegi őrült száguldás egy csodálatos, kreatív tánccá változna át, amely szenvedés helyett boldogsággal ajándékozna meg minket.
A kérdés tehát az, hogy vehetnénk át az ellenőrzést az elménk felett?

Az elme természete

Ahhoz, hogy valamit irányítani tudjunk, ismernünk kell azt. Legelőször tehát az elménk természetét kell megismernünk ahhoz, hogy irányítani tudjuk azt. A legfontosabb dolog, amit tudnunk kell az elménkről az, hogy az elme nem valami, ami önmagában létezik, mint egy tárgy.
Az elme nem egy dolog, hanem egy folyamat.

A gondolatok szüntelen, folyamatos áramlásának a folyamata. A gondolatoknak ezt a folyamát észleljük mi elmeként. Ha pedig a gondolatok eltűnnének, akkor velük együtt eltűnne az elme is, mert ez a kettő csak együtt létezhet.
A gondolatok természete pedig az, hogy állandó mozgásban vannak, és ez a mozgás szinte automatikusan létrehozza az elmét. A gondolatok állandóan jönnek-mennek. Ha megpróbáljuk erőszakkal háttérbe szorítani őket, akkor ez komoly erőfeszítések árán csak rövid időre sikerülhet, hogy aztán újult erővel jelenjenek meg újra.
Az elménk működésének az egyik legfontosabb jellemzője az, hogy állandóan kóborol, így mintegy automata üzemmódban működik. Az elménk ébren töltött időnk nagy részében általában vagy a múltban vagy a jövőben kóborol, gondolatban vagy múltbeli élményeinkkel, sérelmeinkkel, vagy jövőbeli céljainkkal, félelmeinkkel foglalkozunk.
Elménk működésének másik fontos jellemzője az, hogy folyamatosan értékel. Ez azt jelenti, hogy az élményeinket nemcsak megéljük, hanem jóként vagy rosszként kategorizáljuk azokat. Mindent és mindenkit megítélünk, ami történik velünk, vagy akikkel találkozunk az életünk során. Ez a kategorizálás aztán egy eltorzult világészleléshez vezethet, mert ezek alapján a kategóriák alapján értelmezzük a bennünket ért új élményeket.
Ha egy élményünket rossznak ítéltük meg, akkor hajlamosak vagyunk arra, hogy ezt a kategóriát a jövőben is fenntartsuk és megerősítsük. Ezáltal szelektívvé válik az észlelésünk, mert csak azokat az ingereket vesszük észre, ami megerősíti a kategóriába sorolásunkat, ami annak ellentmond, a fölött pedig elsiklik a figyelmünk.
Az elménk harmadik fontos jellemzője az, hogy állandóan történeteket, sztorikat gyárt. Ezeknek a történeteknek pedig sokszor katasztrofális kimenetelük van.

Továbbá például eszembe juthat, hogy nyitva hagytam-e a lakásom ajtaját. Az elme pedig rögtön egy egész történetet gyárt e gondolat köré: nyitva hagytam, betörtek hozzám, ellopták az értékeimet, a rendőrség pedig ahelyett, hogy a betörőket keresné, engem fog nyaggatni felesleges kérdésekkel.
Általában ezeknek a sztoriknak a végeredményét és érzelmi következményeit éljük meg. A sztorik másik típusa velünk foglalkozik, hogy kik és milyenek vagyunk, mit kellene vagy kellett volna csinálnunk. Ezeknek a sztoriknak az összessége alkotja a személyes történetünket.

Egy bolond játék

Az emberek többsége tehát a gondolataikkal és a személyes történetükkel, tehát az elmével azonosul. Nagyon sokan közülünk nem vagyunk megelégedve azzal, akik vagyunk és szeretnénk, ha a személyes történetünk szebb és jobb lenne. Ezért alkotunk egy gondolatképet arról, hogy milyen legyen a személyes fejlődésünk, hogyan tudnánk az elménk működését hatékonyabbá tenni.
Ennek a gondolatképnek az elérése érdekében pedig egy bolond játékba kezdünk, ugyanis megpróbáljuk irányításunk alá vonni az elménket, és ezzel irányítani a saját fejlődésünket. Mivel azonban nem ismerjük az elme természetét, ezért ez a vállalkozásunk eleve kudarcra van ítélve.
Azért bolond ez a játék, mert tulajdonképpen az elme egyik fele akarja irányítása alá vonni annak a másik felét. Az elménk saját maga egyik részét, a személyes fejlődésünkről alkotott gondolatképet jónak kategorizálja, az elme másik felét pedig, amin változtatni akarunk, azt rossznak bélyegzi meg.
Gondolatképek harcolnak tehát egymás ellen, próbálnak egymás fölé kerekedni, bevetve a szelektív észlelés és a sztori gyártás fegyverét is. Ez a harc folyik aztán sokunknál egész életünkön keresztül, váltakozó sikerrel. Van, amikor úgy érezzük, hogy haladunk, fejlődünk, jobbá válunk, míg aztán néhány hét, hónap vagy év múlva a kétségbeesés mélységeiben találjuk magunkat.

Sokan játsszuk ezt a bolond játékot egész életünkben, mert nem jövünk rá arra az egyszerű tényre, hogy az elménk nem győzheti le önmagát.

Legföljebb nagy erőfeszítések árán elnyomjuk, elfojtjuk azt, amit rossznak gondolunk magunkban. Ez azonban csak egy látszat nyugalomhoz, látszat személyiségfejlődéshez vezet el bennünket, mert az erőnk csökkenésével az elfojtott erők újra elárasztanak bennünk, semmivé téve minden addigi fejlődésünket.

A megengedés szabadsága

Megállapíthatjuk tehát, hogy az elménk irányításához az út nem annak az erőszakkal történő elnyomásán keresztül vezet. Az elmét hétköznapi értelemben véve nem lehet irányítani. Egyrészt azért, mert csak a működésében létezik, másrészt pedig azért, mert nincs, aki irányítsa azt. Az elme egyik fele, mint láttuk nem irányítja, hanem csak elnyomja az elme másik felét.
Ahhoz, hogy az elménket irányítani tudjuk, ki kell lépnünk abból. Ez sokunk számára talán meglepő kijelentés, mert magunkat teljesen az elmével és annak a működésével azonosítjuk. Amíg erős ez az azonosulás, addig nem is fogunk tudni kilépni az elmének ebből az őrült táncából, hanem csak elszenvedjük annak a következményeit.
Napjainkban azonban már egyre többen érezzük és tapasztaljuk azt, hogy mi többek vagyunk, mint az elménk, mint a gondolataink és érzéseink, valamint az azokból összeálló személyes történetünk.
Figyelmünket nem köti már teljesen le a személyes történetünk mesélése és az azzal való azonosulás, ezért egyre inkább érzékennyé válunk életünk mélyebb dimenzióira. Kezdjük észre venni a gondolatok közötti szüneteketben és kezdünk megnyílni ezeknek az elmén túlra vezető kapuknak.
Ezekben a gondolatok közötti szünetekben ugyanis nem működik az elme, nincs ott, egyszerűen eltűnik. Ami megmarad az a gondolatok nélküli éber figyelő tudatosság. Ha gyökeret verünk ebben az éber tudatosságban, akkor vesszük észre azt, hogy ez a figyelő éberség megengedő az elmével és annak a működésével szemben.
Rájövünk ugyanis, hogy nincs semmi baj a gondolatokkal, nincs semmi baj az elme működésével. Felesleges harcolni az elmével szemben, mert az nem ellenség, hanem csak egy műszer, ami irányítás nélkül ilyen kaotikusan működik. Csakis akkor tudjuk igazán megismerni a gondolatok természetét és az elme működését, ha nem kötődünk hozzá, ha már nem tekintünk rá ellenségként.
Ekkor az a szeretettel figyelő éber tudatosság előtt feltárja a titkait, és mi meglátjuk az elme finom árnyalatait, a játékokat, amelyeket játszik és az álmokat, amelyeket sző.

Az elme irányítása

Ez a megengedő, kötődésmentes éber figyelő hozzáállásunk az elme működéséhez elvezet bennünket a gondolkodás erőfeszítés nélküli leállásához. Ha pedig megszűnik a gondolkodás, elmarad a gondolatok szüntelen áramlása, akkor eltűnik az elme is, megszűnik működni. Ekkor önazonosságunkat már nem az elmével való azonosulásban keressük, hanem megtaláltuk igazi középpontunkat, igazi valónkat, az éberen figyelő tudatosságot.

Ekkor ismerjük fel azt is, hogy a gondolatok és az elme nem tűntek el, hanem csak nyugvó állapotban vannak. A gondolatokhoz és az elméhez való viszonyunk ekkor teljesen megváltozik. Ha szükséges, akkor gondolkodunk, használjuk az elmét, ha nincs rá szükség, akkor félre tudjuk tenni.
Már nem az elme az úr az életünkben, mert az engedelmes eszközünké vált, amit a döntésünk alapján használunk, vagy nem használunk. Igazából csak most jövünk rá arra, hogy milyen csodálatos eszköz az elme és most tudjuk azt a rendeltetésének megfelelően használni.
Az elmének pedig az a rendeltetése, hogy a kapcsolódás eszköze legyen és hogy azon keresztül kapcsolódjunk a világhoz és egymáshoz. Az éber tudatosság által használt elmén keresztül alkotó energiák áramlanak ki a világba és hoznak létre csodálatos harmóniát abban.

Részlet Frank M. Wanderer: Csendes forradalom.  A Tudat evolúciója című könyvéből

A számítógépek nem lineáris jövője

Új csipfajtát mutatott be az éves müncheni fórumán a Fujitsu. A csipet a mai hagyományos számítógép és a jövő kvantumszámítógépe közötti átmeneti lépcsőnek szánják, amely egyes feladattípusok megoldására már ma is használható, méghozzá 17 ezerszer gyorsabban, mint a tradicionális csipek, és a japán cég szerint még mindig tovább gyorsítható. A jó öreg digitális technológián alapul, de a kvantumfizikából is kölcsönöz néhány módszert.

Bár egy speciális csip bemutatásával zárta, kvantumfizikai gyorstalpalóval vezette fel az idei előadását Joseph Reger, vagyis a magyar születésű Réger József, a Fujitsu regionális technikai igazgatója a japán cég Fujitsu Forum nevű éves müncheni rendezvényén.

Már a kórházba se kell bemenni, hogy szemmel tartson az orvos
Mindenki digitális akar lenni, de gyakori a kudarc. Pedig az egészségügytől a szélerőművekig sok sikersztori is van, csak nem árt a segítség.

Ez első hallásra furának tűnik, hiszen a fórumot ellepő öltönyös üzletemberek nagy része valószínűleg nem az ilyen józan ésszel nehezen felfogható elméletek miatt látogatott Münchenbe. De ahogy Réger is világossá tette, a téma nemcsak azért fontos, mert a kvantumszámítógépek egy évtizeden belül forradalmasíthatják a számítástechnikát, hanem azért is, mert ha nem vigyázunk, a működésüket adó kvantumjelenségek előbb-utóbb nagy galibát okozhatnak a hagyományos számítógépeken belül is.
Az atomi szinten jelentkező kvantumeffektusok ugyanis jelentősen eltérnek az általunk tapasztalt fizikai világ törvényszerűségeitől, mert amíg utóbbi determinisztikus, a hullámfüggvényekkel operáló kvantumfizika valószínűségi alapú. Azzal, hogy a csipgyártás fejlődésével egyre csökkentjük a tranzisztorok méretét, lassan olyan szintet érünk el, amelynél már a kvantumfizika szabályai érvényesülnek. Ettől a ponttól viszont a klasszikus számítástechnika kiszámíthatatlanná válik. Ezért még akkor is érdemes foglalkozni ezekkel a jelenségekkel, ha egyáltalán nem is akarnánk kvantumszámítógépet építeni – mondta az eredetileg fizikus Réger. És ha már úgyis meg kell birkózni velük, akkor már miért ne használjuk ki őket?

A titkosítás mehet a levesbe

A kvantumszámítógép a mérnökök régi álma, és bár még ma is sok akadályt kell leküzdeniük, már belátható közelségbe került a gyakorlati megvalósítása. Teljesen más elven működik, mint a mai számítógépek, és a számításokat se egymás után, hanem egyszerre képes elvégezni, így olyan komplex feladatokra ígér villámgyors megoldást, amelyekhez ma józan ésszel felfoghatatlanul hosszú időre lenne szükségünk. (Ugyanígy fogunk járni azzal, amit ma gondolati tevékenységnek nevezünk. Egyre inkább beemelhető lesz, hogy a jelenlegi logikai, ok-okozati gondolkodás, csak azon a zárt rendszeren belül érvényes, amit ma materializmusnak nevezünk. a szerk.)

Réger a lehetőségeket egy gyakori példával, a ma sztenderdnek számító RSA titkosítással érzékeltette. Ez azért tekinthető biztonságosnak, mert a feltöréséhez olyan sok lehetőséget kellene végigpróbálgatni, hogy a visszafejtéséhez egy hagyományos számítógéppel 6 billiárd, de még egy mai szuperszámítógéppel is 21 milliárd évre lenne szükség. Összehasonlításképpen: a világegyetem kora a mai tudásunk szerint 13,8 milliárd év. Még ha a technológiai fejlődés ütemét eddig pontosan megjósoló Moore törvénye ki is tartana a következő évtizedekben (márpedig nem nagyon fog kitartani), akkor is csak egymilliószoros gyorsulással számolhatnánk negyven év alatt, amivel még mindig 20 ezer évbe telne a számolás.
Ez nem tűnik túl praktikusnak – vonta le a logikus következtetést Réger.
Egy működő kvantumszámítógép viszont pillanatok alatt elvégezné ugyanezt a munkát, hiszen a visszafejtéshez használható rengeteg variációt nem egyesével, hanem egyazon időben futtatná le, hogy végül kidobja a megoldást. Ezért már most érdemes gondolkodni azon, mivel lehet kiváltani a mai titkosítást. (Leginkább titkosító kvantumalgoritmusokkal, amelyekből létezik is már néhány, csak még gép nincs, ami futtassa őket.)
A kvantumszámítógépekben az információ alapegysége a kvantumbit vagy qubit. Míg a hagyományos bitek vagy 0 vagy 1 értéket vehetnek fel, a qubitek képesek szuperpozícióba kerülni, ami azt jelenti, hogy mindkét állapotban léteznek egyszerre. Minél több ilyen qubitból áll egy rendszer, annál többféle kombinációt tudnak párhuzamosan felvenni, így annál komplexebb problémákat lehet velük rövid idő alatt megoldani. Ahhoz, hogy szupergyors számítógépet kapjunk, ezeknek a qubiteknek még együtt is kell működniük egymással, ezt hívják kvantum-összefonódásnak.
Az egyik fő kihívás a használható végeredmény kinyerése a rendszerből a feladatok elvégzése után. Ezek a párhuzamosságok ugyanis csak a kvantumfizikai szinten működnek, de ha megmérjük a rendszert, a qubitek szuperpozíciója összeomlik, ezzel egyetlen klasszikus állapot felvételébe kényszerítjük őket. (Tudják, mint Schrödinger közmondásos macskáját.) A másik nehézség, hogy a rendszer nagyon érzékeny, így ezt az összeomlást a legkisebb külső környezeti behatás is előidézheti.
Mindenre jó, csak még nem sikerült megépíteni
Felmerül a kérdés, hogy ha amúgy is mindenre az univerzálisan bevethető számítógépeinket használjunk, miért nem szimuláljuk klasszikus gépeken a kvantumszámítógépek működését. Azért, mert ehhez olyan brutális számítási kapacitásra lenne szükség, hogy egyszerűen nem bírjuk vassal.

Pedig milyen “nagy” felfedezés volt ez anno…

A kvantumrendszer által egyszerre felvehető állapotok száma minden egyes qubittel exponenciálisan növekszik. Két kvantumbit már négy különböző kvantumállapotot vehet fel, így ezek szimulálásához négy hagyományos bit kellene, háromhoz már nyolc, négyhez már tizenhat, és így tovább.
Egy 80 kvantumbites szimulációhoz a látható univerzummal azonos méretű hagyományos számítógépre lenne szükség, és egyetlen kvantumművelet elvégzése az univerzum életkorával azonos ideig tartana – mondta Réger.
Szóval marad az igazi kvantumszámítógép építése. Erre ma kétféle megközelítés létezik. Az egyik a hagyományos számítógépek műveleteit végző logikai kapuk mintájára kvantum logikai kapukra épít. Ez a típus az univerzális kvantumszámítógép, amellyel bármilyen feladat elvégezhető lenne, de sokkal nehezebb megvalósítani, így még csak kísérleti fázisban létezik, illetve maximum pár tucat qubitos változatban, ami az áttöréshez még nem elég.
A másik fajta kvantumszámítógép csak bizonyos feladattípusokra: optimalizációs problémákra alkalmas, de cserébe könnyebb is megépíteni és stabilan működtetni is. Egy optimalizációs probléma lefordítható úgy, mint egy tájkép hegyekkel és völgyekkel, ahol a cél a legmélyebb völgy (az optimális megoldás) megtalálása. Egy hagyományos számítógép sorban végigjárná az összes völgyet, egy kvantumszámítógép viszont az összes lehetőséget egyszerre vizsgálja meg, és ad egy valószínűségi eredményt, hogy melyik völgy lehet a legmélyebb.
Ezt a típust angolul quantum annealernek hívják, ami a “völgyek végigjárásának” módszerére utal. Az annealing (magyarul megeresztés) egy kohászati hőkezelő eljárás, a fém edzése után használják az anyag feszültségmentesítésére hevítés és lassú hűtés ismételgetésével, hogy rugalmasabb és ellenállóbb legyen. Az ilyen típusú kvantumszámítógépekben is ehhez hasonlóan manipulják a qubiteket, csak a hevítés helyett a mágneses tér változtatásával. Így működik az egyetlen már ma is kereskedelmi forgalomban kapható kvantumszámítógép, amelyet egy kanadai cég, a D-Wave fejleszt, összesen néhány darab készült csak belőle (az egyiket a Google vette meg), és vitatott hatékonyságú. Na meg elég macerás, elképesztően sokat fogyaszt és rendkívül drága.

Párhuzamos valóság
Minderről azért beszélt Réger József, és azért foglaltam össze én is, mert a Fujitsu által tervezett új típusú csip a második fajta kvantumszámítógéphez hasonló módon működik, és a cég szerint jóval olcsóbb, energiahatékonyabb és egyszerűbb, na meg a gyakorlatban is működő alternatívát jelent valós problémák megoldására, amíg az egyértelműen a jövőt jelentő univerzális kvantumszámítógépek el nem készülnek végre.
Réger József mutatja fel a Digital Annealer csipet a 2017-es Fujitsu Forumon tartott előadásán Münchenben.
Réger József mutatja fel a Digital Annealer csipet a 2017-es Fujitsu Forumon tartott előadásán Münchenben.

Mivel némileg hasonló elven működik, de hagyományos felépítésű, a Fujitsu a Digital Annealer (DA) nevet adta a csipjének. Ez tehát NEM kvantumszámítógép, és NEM is annak a szimulációja, csak – ahogy Réger fogalmazott – egy “kvantum inspirálta” digitális csip, mert ellesett néhány trükköt a kvantumszámítógépektől:
Szintén az alagúthatás nevű kvantumjelenséghez hasonló módszert használ arra, hogy a helyi minimumról (a kisebb völgyekből) a globális minimumra (a legmélyebb völgybe) jusson.
Képes párhuzamos keresést végezni a hagyományos szeriális helyett.
A hardvere jelenleg 1024 bit, ami nagyon kevésnek hangzik, viszont ezek a bitek mind közvetlen összeköttetésben vannak az összes többivel.
És a lényeg: a DA ugyan nem kvantumszámítógép, de még így is nagyságrendekkel gyorsabb a hagyományos csipeknél.
A cég mérései szerint átlagosan 10 ezerszer gyorsabb, a klasszikus optimalizációs feladatnak számító utazó ügynök problémáját pedig 17 ezerszer gyorsabban oldja meg, mint egy hagyományos számítógép. Ha Moore törvénye kitartana, ez a sebességnövekedés 14 csipgenerációnyi ugrásnak felelne meg, amivel 30 évnyi fejlesztési idő spórolható. A Fujitsu mérnökei szerint pedig további tíz- vagy százszoros gyorsulás lehetséges még. Mindehhez persze szoftverre is szükség van a hardver mellé. Ehhez a 1QBit nevű kanadai startuppal és a Torontói Egyetemmel működik együtt a japán cég.
Hosszú távon persze a DA se lesz versenyképes a kvantumszámítógépekkel, de nem is erre szánják, hanem a köztes időszak alternatívájának. Olyan gyakorlati optimalizációs feladatokra szánják, mint új gyógyszerek felfedezése, új anyagok tervezése, hatékonyabb katasztrófamenedzsment, pontosabb sugárterápia, pénzügyi portfólió-optimalizáció vagy forgalomtervezés, illetve gyorsabban kereshető vele a Dolgok Internete által rohamtempóban felhalmozott adattenger és jobb gépi tanulásos módszerek kidolgozásában is segíthet mesterséges intelligecia fejlesztőinek.
A szkeptikusabb kutatók már a D-Wave specializált kvantumszámítógépét is kritikusan méregetik, szerintük nem kínál valódi sebességnövekedést, és csak kevés feladattípushoz hasznos. Ezeket a kritikákat feltehetően a Fujitsu csipje is meg fogja kapni, meglátjuk, el tud-e majd terjedni a fejlesztésük.
És hogy az univerzális kvantumszámítógépekre meddig kell még várni? Réger József szerint talán még 7-10 évet. Bár ez optimista becslésnek tűnhet, valójában még egészen konzervatív – az MIT Technology Review jóslata szerint mindössze 4-5 évet kell már csak várnunk.

Bolcsó Dániel

Közösség

Mit jelent közösségben élni? — Miért kell definiálni ezt a fogalmat? Hát nem magától értetődő? Hiszen az ember a civilizáció kezdete óta közösségben él, sőt, még természeti lényként is ösztönösen közösséget alkot. A kezdetek óta felismerte, hogy bizonyos célokat csak másokkal együtt lehet elérni, bizonyos feladatokat csak másokkal együtt tud megoldani. Homo Socialis, „társas lény”, egyszerűen szüksége van a Másikra. Talán ez az a felismerés, ami kiemelte a természeti létformából, és elindította civilizációs spirálján. S ennek a civilizációnak, közösségi létformának a centrumában a független, különböző szabadságfokokon egzisztáló személyiség áll, aki felismerte, hogy van benne valami, ami a fizikai sík fölött működik.

Ez a minőségi, vertikális ugrás létrehozta aztán a történelem során megtapasztalt sokszínű horizontális közösségi életformákat, társadalmakat, kultúrákat. E sokszínűség tanulmányozására tudományok fejlődtek ki, melyek részletesen leírják e társadalmak szerkezetét, történetét, megnyilvánulási formáit, működésük törvényszerűségeit és HOGYAN-jait.

Amikor a puszta leíráson túl értékelni próbálják a közösségi életformákat, többnyire a közösséget alkotó egyének szabadságfokából indulnak ki: a közösség mekkora hányada tud egyre magasabb potenciafokon élni, a népesség hány százalékának jelent kibontakozási lehetőséget az adott életforma. Ez fizikai /gazdasági/ és társadalmi, szellemi síkon is mérhető. A despotikus, rabszolgatartó társadalmaknál jobb az olgarchikus, a feudálisnál az ipari termelésre épülő tőkés társadalom. Az értékeléseknél persze mindig hangos, szenvedélyes vita zajlik, hiszen a szempontrendszer annyira szerteágazó, és annyiféle érdekeltség hatja át, hogy még a kompromisszum esélye is végtelenül csekély. Mégis, megérkezvén napjaink „fogyasztói”, „jóléti társadalmába”, mely lassan kiterjeszti uralmát, élet-modelljét az egész bolygóra, mintha egyfajta konszenzus alakult volna ki arról, hogy ez az általunk elérhető, megérthető és élhető világok legjobbika. „A demokrácia nem jó, de nem ismerünk nála jobbat.” Minden kísérlet, mely megpróbált valamilyen kommunisztikus ideológia mentén túllépni rajta, – visszalépésnek bizonyult. Nem növelte, hanem csökkentette az egyének többségének szabadságfokát.

E létező világok legjobbika, melyet a hivatalos ideológia szerint működtetni vagy akár csak elképzelni is képesek vagyunk: haldoklik. Ezt egyre többen érzik. Az utópisztikus álmaiból kigyógyult emberiség megszervezte, és a „valódi emberi természetre” alapozva működteti, és folyamatosan reformálja, toldozgatja a jelenlegi demokrácia intézményét. Ennek következtében jelenlegi világkorszakunk játéktere, mely nagyjából az irányítás, elosztás, érdekképviselet, tehát tulajdonképpen az érdekek és a hatalom játszmáiról szól, olyannyira túlbonyolítottá vált, hogy az egyes egyén még azokban az országokban is, ahol a demokrácia játékait komolyan veszik, egyre elveszettebbnek érzi magát.
Elidegenedik, és potenciájában alacsonyabb szintekre csúszik vissza. Miközben ez a jól szervezett társadalom, jelen tendenciáit figyelembe véve, feléli maga alatt a Földet, és valóban az utolsó lesz a bolygón.

Ám szerencsére a történelem nemcsak horizontális eseménysorokból áll. A minőségi ugrásokat nehéz a jövőkutatóknak bekalkulálni. Állítólag a XIX. század végén, Londonban kiszámították, hogy ha a közlekedés, a konflisforgalom az elmúlt évek tendenciáit követve ugyanolyan ütemben fejlődik, akkor az utcákat 20 – 30 év múlva két méter magasan fogja a lótrágya beborítani. — Aztán feltalálták az autót…

Ami most történik, az nem egy területen jelent „minőségi ugrást”…

Paradigmaváltás van. És e helyütt ne beszéljünk dimenzióváltásról, csak a közösségi élet területén maradva fogalmazzunk úgy: kollektíve lehetőséget kaptunk arra, hogy vertikálisan „valóságot váltsunk”, egy új minőségbe helyezzük emberi létformánkat. S beszéljünk most e sokrétű, összetett folyamatnak csak az egyik kulcs-momentumáról…

Amikor közösségről beszélünk, a határok kérdését feszegetjük… — Hol húzódik a határ ember és ember között? Mikor, milyen körülmények között, miért és meddig hajlandó az ember közösséget vállalni a Másikkal, megosztani magát és javait vele? Meddig hajlandó kooperálni, és mikor keveredik konfliktusba, vagy válik érdektelenné?

Azt mondottuk, hogy a jelenlegi civilizáció a személyiségek kialakulásával vette kezdetét, a személyiségek közössége, és a személyiség kibontakoztatásáról szól. Részleteiben a modern pszichológia vette górcső alá, de lényegét, struktúráját tekintve – leegyszerűsítve a dolgot –, minden korszakban nagyjából ugyanott jelölték ki a határait. A ma talán széles körben legismertebb, legtöbbet emlegetett személyiség-modell a Maslow-piramis.
A modell alapján szükségleteink, motivációink hierarchiába rendeződnek, melynek alján, – azaz legerősebb késztetésként – a létfenntartási szükségleteink állnak, melyek teljesülése esetén feljebb léphetünk, figyelmünk kiterjeszthetjük más dolgokra is. Ha ezt követően biztonságigényünk is kielégült, kezdünk odafigyelni másokra, szociális lényekként viselkedünk. Ebben a szférában aztán igyekszünk elismerést szerezni magunknak, kivívni helyünket a közösségben, hogy aztán a piramis csúcsán, legmagasabb rendű motívumként elkezdjük keresni és megvalósítani önmagunkat. Természeti lényként e magasabb képességek felé törünk, hogy személyiségünk kibontakoztatásával megtapasztalhassuk azt, ami bennünk magasabb rendű, igazán emberi.
Legyünk őszinték: egyéni és kollektív történetünkön végignézve ezek valóban ünnepi pillanatok. Ritkák, mint a piros betűs ünnepek. Az emberiség döntő többsége ideje túlnyomó részében ünneptelenül él. A létfenntartásért, alapszükségletei kielégítéséért folytatott harc felemészti energiáit, de mindenképpen alapot (alibit) szolgáltat arra, hogy a Másikkal szemben közönybe burkolózzon, és elbújjon Önvalója, önmaga kibontakoztatásának felelőssége elől.
Emberi természetünk ilyetén felfogása, végignézve azt a rengeteg kísérletet, horizontális próbálkozást.

a man banging his head agaist the wall in frustration

Bár a történelem kezdete óta a társadalmak jobbá tételére irányult: nem sok jóval kecsegtet. Mintha a „körülmények” – persze véletlenül – sohasem akarnának optimalizálódni, mindig úgy alakulnak a dolgok, hogy alacsonyabb szabadságfokokra csússzunk vissza, és az „önmegvalósítás” lehetősége csak keveseknek, bizonyos feltételek teljesülése esetén nyílhasson meg…

Mit jelent ebben a helyzetben a paradigmaváltás? Mi lehet egy vertikális ugrás alapja?

Ahogy a természeti lényből személyiséggé váló ember dimenzióugrást jelentett, és egy magasabb létsíkon kezdett operálni, épp úgy hoz radikális váltást a személyiségből egyéniséggé fejlődő ember tudati váltása.

Annak felismerése, hogy alapvetően nem természeti lények vagyunk, szellemi dimenziók lehetőségét megkapva, kiharcolva magunknak, hanem alapvetően szellemi lények, akik a fizikai létsík lehetőségeit kapták tapasztalatszerzésre, fejlődésük érdekében.

Nem az emberi lények szereznek itt hosszú fejlődés után isteni tapasztalásokat, hanem isteni lények tapasztalják az emberi létformát.

Ez a gondolat persze nem új keletű. Ám a történelemben e gondolat terjesztőit vagy megégették és keresztre feszítették, vagy leborulva imádták őket, és roppant kevesen voltak, akik élni is szerették volna ezt a gondolatot.
Napjainkban viszont ez a gondolat bizonyos körökben szinte közhelynek számít. Változatos formában, elemi erővel áramlik be a tudati, mélytudati szférába, és valamilyen formában egyre többen gyakorolják, élik, próbálják élni e felfogás értelmében polidimenzionális valójukat.

Gyakorlunk. Egy (régi-) új szemlélet alapján dimenziósíkok együttes működtetését tanuljuk, s mint minden tanulási folyamat, ez is sok kilengéssel, korrekcióval, tévedéssel jár. Olykor ingázunk egyik vagy másik sík között. A szkepszis a matéria a nehézkedés súlyos anyagi szférájában ragadunk, vagy átlendülünk a tiszta mentális sík formátlan, anyagtalan vagy fél-anyagi világába, hogy aztán valamely gyakorlati falnak ütközve újra visszacsússzunk az előbbibe. És közben címkézünk, lebíráljuk magunkat vagy a másikat, aki épp az ellenkező fázist gyakorolja. Pragmatikusak vagyunk, józanok, két lábbal a földön állók, vagy épp rózsaszín lelkűek, elszálltak, ködevő spirituálisok. Míg meg nem tanuljuk a síkokat együtt működtetni. Is-is.

És gyakoroljuk az új szemléletnek megfelelő közösségépítést is. — Vajon milyen lesz egy önmagukat szellemi lénynek tekintő, szabad egyénekből álló közösség, ahol a motivációk alapját nem az alapszükségletek kielégítésének félelme képezi? Milyen lesz egy közösség, ahol nem kell gigantikus energiákat a biztonság bebiztosítására fordítani, mert romolhatatlan lényekként tudva magunkat nem tudunk, s ezért nem is akarunk ártani egymásnak? Milyen lesz egy olyan társadalom, ahol nem fordítódnak meddő energiák arra, hogy elismerést szerezzünk, definiáljuk magunkat, mert az Egón túl mindenki tisztában van alanyi fontosságával a bolygón? — Gyakorlunk… Ingázunk személyiség-struktúránk marginális, és egyéniségünk egyetemes érdekei, minőségei között is.

Egy biztos: az új közösségi forma nem a személyiségek horizontális összecsiszolódása, hanem az egyéniséggé válás vertikális fejlődése révén alakul ki. Megtapasztaltad már, hogy milyen érzés egy valódi találkozás? Amikor idő- és térbeli akadályokat átlépve, anélkül, hogy a másik személyéről, személyes történeteiről bármit is tudnál, – ugyanazt a nyelvet beszélitek? Megtapasztaltad már, hogy minden felszíni differenciálódás ellenére egyek vagyunk?

Ezeken az oldalakon e tapasztalás mikéntjeiről, a kreatív formaadás lehetőségeiről elmélkedünk, és a szellemi formák kibontásával a gyakorlati síkokra való leképezést segítjük elő. Izgalmas játék veszi kezdetét…

D.P.

Az immunrendszerről

Az immunrendszer sokkolóan új szerepét fedezték fel: kontrollálja a társas érintkezést
Soksejtű harcmező vagyunk a kórokozók és az immunrendszer csatájában

A Virginia Orvosi Egyetem kutatói egy megdöbbentő felfedezésben megállapították: az immunrendszer közvetlenül hatással van – sőt, kontrollálja is -, az emberek szociális viselkedését. Például a vágyat, hogy másokkal kapcsolatba kerüljünk. Ezek szerint az immunrendszer problémái hozzájárulnak a szociális érintkezés zavaraihoz? A válasz igennek tűnik, a kutatás eredményei pedig nagy hatással lehetnek az olyan neurológiai állapotok kezelésére, mint például az autizmus spektrumzavar vagy a skizofrénia.

Eddig úgy hitték, hogy az agy és az immunrendszer függetlenek egymástól, és az agyban felbukkanó bármely immunaktivitást rendellenességként értelmeztek. Most azonban kutatók nem csupán azt mutatták ki, hogy a kettő szorosan együttműködik, de azt is, hogy egyes viselkedési jellegzetességeink azért alakulhattak ki, mert az immunrendszer kórokozókra reagált.

Jonathan Kipnis, a Virginia Egyetem (UVA) Idegtudományi tanszékének elnöke úgy fogalmazott;

„- Őrület, de talán nem vagyunk mások, csupán soksejtű harcmezők két ősi erő csatájában: a kórokozókéban és az immunrendszerében. Személyiségünk egy része talán az immunrendszer által vezérelt.”

Evolúciós erők munkában

Kipnis és csapata tavaly fedezte fel, hogy az agyhártya véredényei közvetlenül összekötik az agyat a nyirokrendszerrel. Ez a felismerés felborította évtizedek tankönyvi anyagát, ami szerint az agy „immunkiváltságos”, vagyis nincs összeköttetése az immunrendszerrel. A felfedezés teljesen új nézőpontoknak nyitott teret azzal kapcsolatban, hogyan is kommunikál egymással a két struktúra.

A fejlemények rávilágítanak az agy működésére és az evolúcióra is. A tudósok úgy vélik, hogy a kapcsolat az ember és a kórokozó között, közvetlenül befolyásolta szociális viselkedésünk kifejlődését, úgy, hogy lehetővé tette számunkra, hogy belekezdjünk azokba az interakciókba, amelyek szükségesek a túléléshez. Ezzel párhuzamosan fejlődött immunrendszerünk, amely pont azoktól a betegségektől védett, amit a másik egyed ragaszthatott ránk közelségével. A szociális viselkedés természetesen a kórokozók alapvető érdeke, hiszen így tudnak terjedni.

Az UVA kutatói kimutatták, hogy egy speciális immunmolekula, a gamma interferon, kritikus szerepet játszhat a szociális viselkedésben. Arra is rájöttek, hogy például a legyeknél, zebrahalaknál, egereknél és patkányoknál beindul az interferon gamma reakció, ha találkoznak egymással az egyedek. Rendes körülmények között ezt a molekulát az immunrendszer baktériumok, vírusok vagy paraziták ellen termeli.

Amikor genetikai módosítások révén blokkolták a molekulát az egerekben, az agy egyes szakaszai hiperaktívvá változtak, kevésbé szociálissá téve az egereket. Visszaállítva a molekulát, az agyi kapcsolódás és a viselkedés is helyreállt. Tanulmányukban a kutatók megállapították, hogy ez az immunmolekula mélyre ható szerepet kap a megfelelő szociális funkciók fenntartásában.

„Kiemelkedően fontos egy szervezetnek, hogy a túlélése érdekében szociális legyen. Fontos a gyűjtögetés, a reprodukció és a vadászat szempontjából is” – mondta Anthony J. Filiano, Kipnis munkatársa, a tanulmány fő szerzője. “A hipotézis szerint muszáj szociálisnak lenni, de eközben fertőzésveszély áll fenn. Az interferon gamma az evolúció során úgy fejlődött, hogy erősítette a társas kapcsolatokat, miközben erősítette a kórokozó-ellenes választ is.”

A következtetés megértése

A kutatók megjegyezték, hogy a hibás immunrendszer felelős lehet a „szociális deficitért” számos ideggyógyászati és pszichiátriai rendellenességnél. De hogy pontosan mit jelent mindez például az autizmus vagy más speciális állapotok terén, további vizsgálódást igényel.

 

Nem valószínű, hogy egy bizonyos molekula felelős betegségekért, vagy kulcsszerepet játszana a gyógyításban, ehelyett az okok sokkal összetettebbnek tűnnek. De az a felfedezés, hogy az immunrendszer – és talán baktériumok –, képesek meghatározni a másokkal való érintkezésünket, számos érdekes irányt adnak a kutatók számára. Ilyen például a neurológiai rendellenességek elleni harc, vagy az emberi viselkedés megértése is.

Vladimir Litvak és csoportja a Massachusettsi orvosi egyetemről egy számítógépes adatfeldolgozási módszert fejlesztett ki az agyi funkciók és az immunjelzések összetett párbeszédének kutatására egészség és betegség esetén. Ezt használva előre megjósolták az interferon gamma segítő szerepét a szociális agyi funkciókban. Litvak szerint kutatási eredményeik hozzájárulnak például az autizmus és skizofrénia mélyebb megértéséhez, talán utat nyitva terápiás megközelítéseknek is.

Az eredményeket online a Nature-ben publikálták. A cikket Filiano, Yang Xu, Nicholas J. Tustison, Rachel L. Marsh, Wendy Baker, Igor Smirnov, Christopher C. Overall, Sachin P. Gadani, Stephen D. Turner, ZhipingWeng, SayedaNajamussaharPeerzade, HaoChen, Kevin S. Lee, Michael M. Scott, Mark P. Beenhakker, Litvak és Kipnis írták.

(forrás: sciencedaily.com)

Megtalálták a világegyetem hiányzó anyagának nagy részét

A világegyetemben megfigyelt mozgások arra utalnak, hogy a galaxisokat és galaxishalmazokat a látható, fénylő anyagnál jóval nagyobb tömegek gravitációs hatása tartja össze. Ha ez a gravitációs többlet nem volna jelen, a galaxisoknak és galaxishalmazoknak már szét kellett volna hullaniuk, mivel bennük számos égitest mozgási sebessége meghaladná a szökési sebességet.

Sok csillagász, köztük a 2016 decemberében elhunyt Vera Rubin munkája nyomán vált széles körben elfogadottá a sötét anyag létezése. A sötét anyag ma a kozmológia standard modelljének elengedhetetlen része, ugyanakkor a mibenlétéről nem sokat tudunk. Még az is kérdéses, hogy szokványos – protonokból és neutronokból álló, azaz barionos – anyagról, vagy valami egzotikusabb, az elektromágneses sugárzással egyáltalán nem kölcsönható, csak gravitációs hatást kifejtő részecskékről van-e szó. Az asztrofizikusok többsége ma egyetért abban, hogy a sötét anyag nagyobbik része nem barionos anyag.

Most egy Hideki Tanimura által irányított kanadai, és egy Anna de Graaf vezette brit székhelyű csillagász kutatócsoport egymástól függetlenül, ám egyszerre fedezett fel annyi hiányzó szokványos anyagot a világegyetemben, ami másfélszeresére növelte az ismert barionos anyag mennyiségét. Az újonnan felfedezett anyag a galaxisokat összekötő keskeny, híg és forró gázhidak, filamentumok formájában van jelen. Ez a gáz túlságosan ritka és nem eléggé forró ahhoz, hogy az általa kibocsátott sugárzás bármilyen csillagászati műszerrel kimutatható legyen. A csillagászok ezért nem egyedi képződményeket kerestek, hanem sok ilyen gázhíd együttes hatásának a nyomait vizsgálták. Az ötletes módszer mindkét csoport esetében ugyanaz volt, ám nem azonos mintán végezték a vizsgálatokat.

A csillagászok a Szunyajev–Zeldovics-effektus segítségével vizsgálták a képződményeket. Ezt a jelenséget az ősrobbanásból visszamaradt kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás (CMB) forró gázokkal való kölcsönhatása okozza. A CMB fotonjai szóródnak a forró gáz elektronjain, amitől egy forró gázfelhő irányában kissé megemelkedik a CMB sugárzási hőmérséklete. A CMB egy gyakorlatilag statikus mikrohullámú mintázat az égbolton, amit az Európai Űrügynökség (ESA) Planck műholdja térképezett fel a legalaposabban. Ám a galaxisokat összekapcsoló egyedi gázfilamentumok hatása a mégoly pontos mérések ellenére is megfigyelhetetlenül csekély erre a magától is kissé fluktuáló, foltos mintázatra. A kutatók ezért több százezer galaxispár, illetve a köztük húzódó tartomány CMB térképét összegezték megfelelő összeforgatást és skálázás után. Ezen az összegképen már egyértelműen kimutatható volt a galaxisok közötti gázhidak jelenléte, és mérhető volt azok átlagos sűrűsége.

A két csoport eredményei egymással összhangban arra mutatnak, hogy nagyon jelentős mennyiségű barionos anyag van jelen ezekben a ritka, ám összességében hatalmas térfogatú képződményekben. Ennek az anyagnak a létezését már több évtizede előre jelezték a szimulációk, és most végre megfigyelésekkel is a nyomára bukkantak. „Tulajdonképpen mindenki tudta, hogy ennek az anyagnak ott kell lennie, ám most először sikerült egyértelműen kimutatni – éspedig nem kevesebb, mint két kutatócsoportnak is egyszerre.” – mondta el Ralph Kraft, a Massachusetts-i Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics kutatóintézet munkatársa. – „Ez azért is jelentős lépés, mert alátámasztja, hogy a galaxisok és a világegyetem nagy struktúráinak a keletkezésére vonatkozó legtöbb elképzelésünk helyes.”

 

Forrás: csillagaszat.hu / newscientist.com