A kvantumvilág határán – Szabó Pál előadása az alacsony hőmérsékletű fizikáról Gombaszögön

A Szlovákiai Magyar Akadémiai Tanács és a Kassai Magyar Szakkollégium szervezésében valósult meg Szabó Pál fizikus, a SzMAT alelnökének tudománynépszerűsítő előadása a Gombaszögi Nyári Tábor SzakSzög helyszínén. A világ az abszolút 0 közelében című előadás közérthető formában vezette be a hallgatóságot az alacsony hőmérsékletű fizika legfontosabb jelenségeibe, bemutatva azokat a kvantummechanikai folyamatokat, amelyek extrém körülmények között alapvetően eltérnek a hétköznapi tapasztalatoktól.

Az előadás központi kérdése az volt, miként változik meg az anyag viselkedése az abszolút nulla fok, vagyis a 0 Kelvin (−273,15 °C) közelében. Ezen a hőmérsékleti tartományon olyan jelenségek figyelhetők meg, amelyek a klasszikus fizika keretei között már nem értelmezhetők, és amelyek megértéséhez a kvantummechanika nyújt magyarázatot.

Az előadást Mózes Szabolcs konferálta fel, hangsúlyozva a tudományos ismeretterjesztés és a fiatal kutatók közösségépítésének jelentőségét. Ezt követően bemutatták a SzakSzög idei programját és küldetését, amelynek célja, hogy a felvidéki magyar szakkollégiumok hallgatói és kutatói közös szakmai térben találkozhassanak a Gombaszögi Nyári Tábor keretében. A kezdeményezéshez a kassai, a nyitrai, a pozsonyi és a komáromi magyar szakkollégiumok is csatlakoztak, ezzel is erősítve a szlovákiai magyar felsőoktatási és tudományos közösség együttműködését.

Szabó Pál ismertette az alacsony hőmérsékletű fizika három legismertebb jelenségét. Bemutatta a szupravezetés alapjait, amelynek során egyes anyagok kritikus hőmérséklet alatt teljesen elveszítik elektromos ellenállásukat, lehetővé téve veszteségmentes áramvezetést és számos korszerű technológia – többek között nagy teljesítményű mágnesek és mágneses lebegtetésű rendszerek – működését.

Ezt követően szó esett a szuperfolyékonyságról, amelynek során a rendkívül lehűtött hélium belső súrlódása gyakorlatilag megszűnik, így a folyadék olyan tulajdonságokat mutat, amelyek a mindennapi tapasztalatokkal nehezen egyeztethetők össze. Az előadás kitért a Bose–Einstein-kondenzációra is, amely az anyag egy különleges kvantumállapota, amely során rendkívül alacsony hőmérsékleten nagyszámú részecske ugyanabba a legalacsonyabb energiájú kvantumállapotba kerül, és egyetlen makroszkopikus kvantumrendszerként viselkedik.

A közérthető példák és szemléletes magyarázatok révén a hallgatóság átfogó képet kaphatott arról, hogy az extrém alacsony hőmérsékletek kutatása miként járul hozzá a modern fizika fejlődéséhez, és milyen szerepet tölthet be a jövő technológiáinak – különösen a kvantumeszközök és a kvantumszámítástechnika – fejlesztésében.

Szabó Pál kutatásai e területen nemzetközi szinten is jelentősek. Legújabb, 2025-ben megjelent Materials Today Physics folyóiratban megjelent cikkében olasz kutatókkal együttműködésben sikerült közvetlen bizonyítékot találni arra, hogy a hidrogénnel módosított titán-diszelenidben a szupravezetés két különböző elektronrendszer együttes működésének eredménye. Ez a felfedezés fontos lépés a különleges kvantumanyagok megértése és a jövő energiatakarékos technológiáinak fejlesztése felé. A nemzetközi kutatócsoport munkája jól példázza, hogy az előadásban bemutatott alapkutatások napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő tudományterületének meghatározó elemei.