Somogyi Gábor, a Részecske- és Magfizikai Intézet, Elméleti Fizikai Osztály, Részecskefizika és Térelmélet Kutatócsoportjának munkatársa 2022-ben nyerte el a Magyar Tudományos Akadémia Bolyai János Kutatási Ösztöndíját, amelynek célja a kiemelkedő kutatás-fejlesztési teljesítmény ösztönzése és elismerése a fiatal kutatók körében, valamint az MTA doktora cím elnyerésére való felkészülés elősegítése.
Az alábbi interjúban az aktuális kutatási területéről, jövőbeni terveiről beszélgettünk, illetve arról, mit is ad neki a most elnyert, rangos elismerés.
– Milyen kutatási területtel foglalkozol?
– Elméleti részecskefizikával foglalkozom, azon belüli is a nagyenergiás részecskeütközések pontos leírásával. A részecskefizika alapvető feladata, hogy feltárja a legkisebb méretskálákon érvényesülő természettörvényeket, vagyis az alapvető kérdés, amire keressük a választ az, hogy miből van a világ és mi tartja egyben. Tehát szeretnénk tudni, hogy melyek az anyag alapvető építőkövei, illetve, hogy ezek között milyen kölcsönhatások hatnak. Ezeknek a kérdéseknek a megválaszolásában nagyon fontos eszköz a nagyenergiás részecskeütközések tanulmányozása. Hogy ez miért van így, azt a mindennapokból is tudjuk: ha kíváncsiak vagyunk, hogy mi van valami belsejében, a legegyszerűbb, ha összezúzzuk! Ez a logika alapvetően a részecskék világában is működik: az anyag felépítését és viselkedését a legkisebb méretskálákon nagyenergiás részecskeütközésekben tudjuk vizsgálni. Talán érdekes megjegyezni, hogy a részecskefizikában az ütközési folyamatok a hétköznapinál sokkal gazdagabbak: ezekben a folyamatokban részecskék tűnhetnek el, illetve olyan új részecskék keletkezhetnek, amelyek nem alkotóelemei az eredetileg összeütköztetett részecskéknek!
– Miről szólt a pályázatod, amivel elnyerted a Bolyai ösztöndíjat?
– Mivel alapvetően egyszerű természettörvényekből is bonyolult jelenségek alakulhatnak ki, a helyes természettörvények felismeréséhez fontos a jelenségek pontos megfigyelése. Ugyanilyen fontos a precíz elméleti leírás is: pontosan tudnunk kell, hogy a feltételezett természettörvények mit jósolnak egy adott jelenségre. Így tudjuk ugyanis eldönteni, hogy a megfigyelés összhangban van-e az elméleti előrejelzéssel. Ha nem, lehet, hogy új természettörvényt fedeztünk fel! Ugyanakkor manapság mind a megfelelően pontos mérések, mind a precíz elméleti számolások elvégzése komoly kihívást jelent.
A pályázatom célkitűzése az volt, hogy a fent említett elméleti kihívás leküzdéséhez járuljak hozzá. Konkrétan, a Nagy Hadronütköztetőn (LHC), illetve a következő generációs gyorsítókon alapvető fontosságú részecskeütközési folyamatokban (például Higgs-bozon, illetve nehéz kvark keletkezés) mérhető különböző fizikai mennyiségek nagy pontosságú elméleti leírását tűztem ki célul. Reményeim szerint a kapott eredmények hozzá fognak majd járulni az összegyűjtött kísérleti adatok pontos megértéséhez, és így az LHC tudományos potenciáljának minél teljesebb kiaknázásához.
– Mit ad neked ez a díj, milyen motivációt, előrelépési lehetőséget nyújt ez a kutatói karriered szempontjából?
A Bolyai János Kutatási Ösztöndíj elnyerése nagyon komoly szakmai elismerés. Egy-egy imént említett számolás elvégzése, az összes részlet kidolgozását figyelembe véve éveket is igénybe vehet, tehát komoly időbefektetést és erőfeszítést igényel. Ezért az a visszaigazolás, amit egy ilyen ösztöndíj elnyerése ad, komoly motivációt jelent. Jó érzés tudni, hogy a magyar tudományos közélet értékeli ezeket az erőfeszítéseket, érti, hogy a kutatási téma miért izgalmas és fontos, és támogatja azt.
Az előrelépési lehetőségeket tekintve, a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj kifejezett célja, hogy az azt elnyert kutatóknak segítséget nyújtson az MTA doktora cím elnyeréséhez. Úgy gondolom, hogy ehhez az Ösztöndíj elnyerése valóban komoly segítség, és ezzel a lehetőséggel mindenképpen élni is szeretnék. De hogy egy kevésbé nyilvánvaló szempontot is említsek, egy kutató karrierje szempontjából előbb-utóbb komoly jelentőséget kap, hogy a szigorú szakmai teljesítményén túl (cikket, hivatkozások) mennyire képes a területe alakítására például azáltal, hogy kutatási támogatásokat nyer el. Azonban a pályázatírás is egy olyan készség, mint minden más: ezt is tanulni és gyakorolni kell. A Bolyai János Kutatási Ösztöndíj ilyen szempontból is remek lehetőség: a pályázati eljárás viszonylag egyszerű, de az értékelés valós visszajelzést ad arról, hogy sikerült-e jó pályázatot írni. Jómagam ezt is a pályázathoz kapcsolódó fejlődési, tehát előrelépési lehetőségnek látom.
– Mik a jövőbeni terveid?
– Az azonnali kutatási terveim világosak: az LHC-n történő Higgs-bozon keletkezés elméleti leírásának további pontosítása bizonyos kvark tömegekhez kapcsolódó hatások figyelembevételével. De ezen túl a következő néhány évre is világos terveim vannak, ezek között a fent vázolt számolásokat lehetővé tevő elméleti módszerek fejlesztése csakúgy szerepel, mint konkrét folyamatokra vonatkozó elméleti előrejelzések kiszámolása.
Szakmailag szeretném megerősíteni a Wigner FK-ban azt a kutatási területet, amelyen dolgozom. Nagyon szerencsés vagyok, mert idén ősztől a kutatáshoz csatlakozik egy fiatal belga kolléga (Sam Van Thurenhout), aki sikeresen pályázott a Wigner FK posztdoktori pályázatán, illetve egy PhD hallgató (Fekésházy Levente). Ez már egy pici csoport, és nagyon igyekezni fogok, hogy a munkánk sikeres legyen, hogy megháláljuk a kapott bizalmat, és, hogy jó hírét vigyük a Wigner FK-nak a világba!
Díjakra nem vágyok, de természetesen ha arra érdemesnek találnak, az mindig nagy megtiszteltetés! Ami a további pályázatokat illeti, ismét csak nagyon szerencsés vagyok, mert idén tavasszal nyújtottam be OKTA kutatási témapályázatot, amelyet támogattak. Tehát ebből a szempontból most számomra a legfontosabb, hogy sikeresen tudjam, tudjuk végezni munkát a kialakított kutatási tervek mentén és a jelenlegi pályázatok sikerrel záruljanak. Hosszabb távon természetesen törekedni fogok arra, hogy hasonló kutatási pályázatokkal a jövőben is hozzá tudjak járulni a kutatási téma sikeres műveléséhez.
– Hogy látod, merre tart a kutatási területed? Milyen lehetőségeket látsz a következő 5 évben, esetleg hosszabb távon a tudományterületeden?
– Mivel az LHC ez idáig nem talált közvetlen bizonyítékot a részecskefizika standard modelljén túlmutató jelenségekre, így a kísérleti adatok és elméleti előrejelzések közötti esetleges finom eltérések keresése kulcsfontosságúvá vált. Ezért a részecskeütközési folyamatok nagy pontosságú elméleti leírása különösen lényeges a mérési adatok helyes értelmezéséhez. Jóllehet mindannyian azért szurkolunk, hogy az LHC-n felbukkanjon az ‘új fizika’, de azt is látnunk kell, hogy pl. az új, nehéz részecskék közvetlen keresése a jövőben egyre nehézkesebb és lassabb folyamat lesz. Tehát igen valószínű, hogy a nagy pontosságú számolások szerepe nemhogy csökkenni nem fog, de még alapvetőbb lesz. Ennek megfelelően ez a tudományterület ma nagyon aktív és az elmúlt években komoly előrelépések történtek pl. a kezelhető folyamatok, vagy a legnagyobb elérhető pontosság tekintetében. Én úgy gondolom, hogy az elkövetkező öt évben, és azon is túl, nagyon komoly távlatok állnak még a kutatási terület előtt. Ráadásul a fejlődés nemcsak a további folyamatokra vonatkozó újabb és újabb előrejelzések kiszámítását fogja jelenteni, hanem a teljes elméleti keret a jelenleginél sokkal alaposabb megértését is. Tehát nem csak arról fogunk tanulni, hogy milyen a világ, hanem arról is, hogy egyáltalán milyen lehetne.
– Mi az, amit a legjobban szeretsz a szakmádban?
– Középiskolás koromban, ha megkérdezték, hogy miért szeretem a fizikát, általában azt mondtam, hogy azért, mert a fizika a legegyszerűbb a tantárgyak közül: ha pár alapösszefüggést megtanulunk, minden egyebet ki tudunk magunk találni. Azóta is nagy örömmel tölt el, ha valamit ‘ki tudok találni’, tehát ha kiszámolok valami olyasmit, amit előttem más még nem számolt ki, vagy adott esetben ha mondjuk rájövök, hogy egy első ránézésre nagyon bonyolult eredmény mögött valami igazán egyszerű dolog rejtőzik. Tehát azt mondanám, hogy amit a legjobban szeretek a szakmámban, az ennek a kitalálásnak a folyamata és persze az, amikor ez a folyamat sikerrel zárul.
– Mit mondanál egy olyan fiatalnak, aki most szeretne természettudományos, fizikusi pályára menni?
– Elsősorban azt, hogy aki elhivatott és tényleg komolyan veszi a tanulást és a munkát amivel az jár, azt a természettudományos pályán meg fogják találni azok a lehetőségek, amire vágyik. Már az egyetemi tanulmányai alatt komoly tudományos kérdésekkel foglalkozhat, utána pedig kinyílik a világ: aki ügyes, az világot láthat, pl. posztdok pozíciókban, de akár már doktoranduszként is. Személyes tapasztalatból tudom, hogy milyen nagy élmény pl. a CERN-ben, a világ legnagyobb részecskefizikai laboratóriumában dolgozni és azt is tanúsíthatom, hogy ez egy elérhető cél. Ugyanakkor azt is saját példámból tudom, hogy ha az ember nem szeretne örökre külföldön maradni, akkor fog adódni lehetőség a hazatérésre és idehaza is nagyon jól megtalálhatja magát az ember. Ezeket azért mondom, mert úgy érzem, hogy sok fiatal nem igazán látja, hogy a tudományos pályán pontosan milyen perspektívái lehetnek. Én a magam részéről mindenesetre azt tapasztaltam, hogy nemhogy kevesebb, de több lehetőséget hozott számomra az élet, mint sok mindenki más számára, aki valamilyen ‘slágerszakmát’ választott. Ezen túl, nekem nagyon sokat ad az, hogy olyan dolgokkal tudok foglalkozni hivatásszerűen, amelyek érdekelnek és amelyek szellemi kihívást jelentenek.
Ugyanakkor azt is fontos tudni, hogy ahhoz, hogy az ember eredményeket érjen el, sok-sok tanulás és munka szükséges, ami valódi érdeklődést és elhivatottságot igényel. Diáknyelven, akarni kell tudni megoldani azt a feladatot is, ami nem lesz a dolgozatban, mert nehéz. Meg azt a feladatot is, amit a tanár már el sem mondott órán, mert még nehezebb. De akiben ez megvan, azt én tényleg jó szívvel biztatnám arra, hogy a természettudományos vagy a fizikusi pályát válassza.
Kollégánknak a továbbiakban is sikeres munkát kívánunk!
