Izsó, Tália, Natália, Zamfira2019. augusztus 26., hétfő
Tudomány

Kavicstudós

2016.05.02.Stöckert Gábor
National Geographic Magyarország

Domokos Gábor építészmérnök, a Gömböc egyik megalkotója az elmúlt években kavicsok formáit elemezte behatóan.

Fotó: Sárosi Zoltán

2015 őszén a NASA egyik vezető kutatójával, Douglas Jerolmackkel a rangos Nature Communications szaklapban adta hírül: marsi kavicsokról készült felvételekből kiindulva igazolták, hogy valaha víz folyt a vörös bolygón.

Földi kavicsokat vizsgálva a Marsi viszonyokat is jobban megérthetjük – Önöknek jutott ez először eszükbe? Talán Douglas Jerolmacknek, a Pennsylvaniai Egyetem geofizikusának, talán nekem; már nem emlékszem. Mindig nagy vágyam volt, hogy beszállhassak valamilyen űrkutatási probléma megoldásába. Sokat beszélgettem erről Douglasszel, aki akkoriban aNASA munkatársa volt, és arra jutottunk, hogy a marsi kövek vizsgálata ilyen kapcsolódási pont lehet. John P. Grotzinger, a Curiosity marsjáró programjának tudományos vezetője később hallotta Douglas egyik előadását, és érdeklődni kezdett a munkánk iránt. Így élesben is kipróbálhattuk modellünket.

Hogyan indult az együttműködés a NASA kutatóival?
Mi a formából következtetünk bizonyos információkra, például a kavics formájából arra, hogy mekkora volt eredetileg. Módszerünk megragadta Grotzinger fantáziáját. Kaptunk tőle fotókat, amelyeket a Curiosity rögzített a Mars felszínén, ő pedig számokat várt tőlünk. Fél évig kotlottunk a rossz minőségű képeken, aztán e-mailben küldtünk egy számot: 30 mérföld – a marsi képek helyszínétől ilyen távolságra kalkuláltuk ki az egykori marsi folyót. Álltunk a gép mellett idegesen; az űrkutatásban ezen a szinten nincs második próbálkozás. Grotzinger gyorsan válaszolt: ugyanazt számoltuk ki, mint ők, úgyhogy belevághatunk a közös munkába. Kérte, írjuk le, hogyan csináltuk, és végigment az egészen – az ismeretlen magyar mérnökökkel ő is nagy kockázatot vállalt.

Tehát valóban voltak folyók a Marson. de Miért csak most lehet ezt teljes bizonyossággal kijelenteni?
A folyók jelenlétére addig többé-kevésbé hasonló morfológiai meggondolások alapján következtettek a kutatók, de tudták jól, hogy mindez lényegében találgatás. A mi munkánk azért volt izgalmas, mert teljesen más irányból közelített a kérdéshez. Jószerével mikroszkopikus adatokból, a kavicsok alakjából vontunk le következtetéseket. Márpedig ha két, egymástól teljesen független vizsgálat ugyanazt mondja, kicsi a tévedés esélye. Volt egyfelől a geomorfológiai elemzés, másfelől a mi matematikai alapú meggondolásunk, és a kettő megerősítette egymást.

A kavicsokat egyensúlyi helyzeteik száma szerint osztályozták Domokosék. Így jutottak el a Gömböc felfedezéséig.

A rossz minőségű képek mellett gond volt az is, hogy a marsi kavicsokat nem tudták kézbe fogni, forgatni.
A kis felbontású, három-négyszáz pixeles fotók önmagukban nem is voltak elégségesek a modellezéshez. Addigi sokéves munkánk eredményeire is támaszkodtunk: adatok tízezreit elemeztük éveken át, és azokból szűrtünk le következtetéseket, egyenleteket. Ebben óriási része volt Szabó Tímeának, legutóbbi publikációnk első szerzőjének. Ő többhetes, megerőltető geofizikai expedíciókon vett részt, rettentő barátságtalan környezetben vizsgálta a kavicsokat. Földi körülmények között egy folyami kavicsról rendszerint meg lehet mondani, honnan jött; csizmát kell húzni, és föl kell menni a folyó forrásvidékéhez.

Az évek során rájöttünk: ha nem is tudjuk, mekkora egy adott kavics, a formájából akkor is jó eséllyel megmondhatjuk, honnan származik. Itt, a Földön kicsit fölöslegesnek, hasznavehetetlennek tűnt ez a felismerés, de aztán szöget ütött a fejemben a gondolat: adódhat olyan helyzet, amikor nem tudunk csizmát húzni, és fölmenni a forráshoz. A marsi kavicsok kutatásában ezért bizonyult olyan jól használhatónak a tudásunk. Probléma volt, hogy csak képekből, kétdimenziós adatokból indulhattunk ki, saját vizsgálataink viszont nagyrészt egyensúlyi helyzetekre vonatkoztak – ezeket fotó alapján nem lehet azonosítani. Viszont a korábbi kutatásainkból leszűrt egyenleteket már nemcsak egyensúlyi helyzetekre, hanem olyan paraméterekre is vonatkoztathattuk, amelyek vetületben, tehát fotón is elemezhetők. Ebből azonban adódott egy másik probléma: hiába óriási felbontásúak a Curiosity tájképei, egy-egy kavics jó, ha hetvenszer nyolcvan pixel méretű rajtuk. Csak úgy végezhettünk hiteles elemzéseket, hogy összes korábbi adatunkat, számításunkat levittük a marsi kavicsfotók szintjére, azaz rossz felbontással is levezettük az egyenleteinket. Hónapokig nem tudhattuk, lesz-e mindebből értékelhető, statisztikailag megbízható eredmény. Végül is sikerült. Érdekességképpen: annyira le kellett butítani az adatainkat, hogy végül csak néhány kilobájtot tett ki az egész.

Említette az egyensúlyi helyzeteket. végeredményben a Gömböc adta az ötletet a kavicsok vizsgálatához?
Igen, pontosabban a világ egyik legnagyobb matematikusa, az orosz Vlagyimir Igorjevics Arnold. Az ő sejtése volt, hogy létezik mindössze egy stabil és egy instabil egyensúlyi ponttal rendelkező homogén test – vagyis létezik a Gömböc. Ő bátorított, hogy próbáljam meg jellemezni ezt a matematikai testet, ezt az „egynemű keljfeljancsi”-t, és ezt 2007 elején meg is tettük Várkonyi Péter kollégámmal. Még abban az évben részt vettünk az Arnold hetvenedik születésnapja alkalmából rendezett konferencián Moszkvában. Nagy érdeklődést keltett a témánk, előadásomra maga Arnold is bejött. Pár nap múlva, amikor a liftben találkoztunk, felhívta a figyelmemet arra, hogy a legérdekesebb dologról nem beszéltem. A Gömböc történetében van egy nagyon izgalmas pont: az, hogy egyensúlyi helyzeteik alapján gyűjtöttünk és katalogizáltunk kavicsokat. Lehet, hogy a természeti alakfejlődési folyamatnak voltaképpen a Gömböc a végcélja, és ezzel a fizikai sejtéssel érdemes lenne foglalkozni; csak hát ehhez már nagyon komoly matematika kell, fejtegette Arnold. Mint kiderült, igaza volt mindenben. Én ma már abban látom a Gömböc valódi jelentőségét, hogy jó irányból terelte a figyelmünket az élettelen természeti dolgok fejlődési folyamataira.

Építészmérnöki diplomával az építészettől viszonylag távoli problémákat kutat – miért?
Az építőművészeket is érdekli a formák világa. Mi azt kutatjuk, hogy a formáról miként lehet beszélni a matematika nyelvén. Ez nagyon izgalmas kérdés: tulajdonképpen katalógust igyekszünk összeállítani a létező formákról, és arról, hogy ezek miként változhatnak.

Tud még úgy kirándulni, hogy közben nem dolgozik, nem figyeli állandóan a kavicsok formáját?
Ennek csak az a feltétele, hogy ne legyen kavicsos az út… Hát igen, rabul ejtett a téma, de egyáltalán nem bánom, hogy így alakult.

Hozzászólások

Remény az északi szélesszájú orrszarvú megmaradására

Remény az északi szélesszájú orrszarvú megmaradására

Sikerült petesejtet kiemelni az utolsó két északi szélesszájú orrszarvúból - jelentette be pénteken a kenyai turisztikai és vadvédelmi minisztérium képviselője.

A Rolling Stonesról neveztek el egy marsi követ

A Rolling Stonesról neveztek el egy marsi követ

Az élővilágban ma már bevett szokás újonnan felfedezett élőlényeket hírességekről is elnevezni, most egy különleges marsi kő kapott egy híres földi zenekar után nevet.

Ha volt élet a Marson, a por segíthette a fennmaradását

Ha volt élet a Marson, a por segíthette a fennmaradását

Szakértők egy csoportja a világ egyik legszárazabb és legporosabb helyén, az Atacama-sivatagban modellezte a marsi környezetet.

Meglátogathatják az űrben keringő Teslát?

Meglátogathatják az űrben keringő Teslát?

Elképzelhető, hogy a SpaceX az elkövetkező években egy kisebb űrszondát küld majd a tavaly felbocsátott autóhoz.

Az infarktus előrejelzésének kutatása

Az infarktus előrejelzésének kutatása

A szívinfarktus korai, személyre szabott előrejelzését kutatja Maurovich-Horvat Pál, a Semmelweis Egyetem docense, aki másodszor nyert a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Lendület programjának pályázatán.

National Geographic 2019. augusztusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

8 220 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket