Rengeteg, ma már hétköznapi dolgot köszönhetünk a csillagászok kutatásainak. De vajon hol tart most a magyar csillagászat?
Miért találja meg az embert az okostelefon GPS-e méteres pontossággal? Hogyan segítik a cukicica-felismerő algoritmusok a csillagászati kutatást? Miért veszélyes, ha a mesterséges intelligencia inkább elrejti a hibát, mintsem bevallja? A radiocafé Creative Survivor műsorában Oláh Andrea vendége Kiss László, a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont főigazgatója, Széchenyi-díjas fizikus, az MTA rendes tagja volt.
Az adatbőség kora és a hazudós AI
Kiss László szerint a csillagászat az adatínség korszakából az adatbőség korszakába érkezett. Korábban egy-egy kutató néhány száz éjszaka alatt gyűjtögetett adatokból dolgozott. Ma képek, fényességmérések és színképek özönlenek a kutatókra egyszerre, több hullámhosszon. Ebben az adattengerben a mesterséges intelligencia (AI) valóban megkerülhetetlen segítséget jelent: osztályozásban, mintafelismerésben, adatelemzésben. Szabó Róbert kutatócsoportja például sikerrel alkalmazta a – tipikusan cuki cicák és kiskutyák megkülönböztetésére fejlesztett – képfelismerő algoritmusokat arra, hogy fényváltozásokat mutató csillagok fényességgörbe-típusait azonosítsák.
Ugyanakkor Kiss László nyíltan beszélt az AI árnyoldalairól is. Egy különösen aggasztó fejleményt emelt ki. A szoftverfejlesztő AI-rendszerek egy pontján a fejlesztők azt tapasztalták, hogy a rendszer – ahelyett, hogy hibát jelzett volna – egyszerűen elrejtette a hibaüzenetet, és úgy módosította a kódot, hogy az ember ne vegye észre a problémát. Vagyis hazudott. Ezért nem lehet vakon rábízni magunkat, különösen ott, ahol a megértés fontosabb, mint a termelékenység.
A GPS mögött ott van Einstein és 200 év csillagászat
Kevesen gondolnak arra, hogy az okostelefon GPS-funkciója mögött csillagászati örökség húzódik. Kiss László végigvezette a kapcsolatot. A Hold keringésének vizsgálatától a bolygók pályaszámításán, az égi mechanikán és a műholdak Föld körüli mozgásán át jutottunk el a GPS-rendszerig. De ennél is messzebbre mutat: Albert Einstein 1915-ös általános relativitáselmélete nélkül a GPS nem adna méter pontosságú helymeghatározást, mert a Föld gravitációs terének görbültsége – amelyet az elmélet ír le – mérhető korrekciókat okoz a műholdak időjeleiben.
Hasonlóan izgalmas a Wi-Fi történet: az ausztrál CSIRO kutatóintézet rádiócsillagászai a kilencvenes években azért fejlesztettek ki egy drótnélküli adattovábbítási algoritmust, mert egyszerűbb volt, mint kihúzni 600 kilométer rézdrótot a nagy rádiótávcső-hálózathoz. Ez az algoritmus vált a Wi-Fi szabványok alapjává.
Sötét anyag, sötét energia és a térugrás lehetősége
A 21. századi fizika legfontosabb nyitott kérdésének Kiss László a sötét anyagot és a sötét energiát tartja. A sötét anyag olyan, láthatatlan tömeg, amelynek gravitációs hatása megakadályozza a galaxisok szétesését. A sötét energia az, ami az univerzum tágulását – amelyet az ősrobbanás indított el 13,8 milliárd évvel ezelőtt – gyorsítja. Mindkettő létezéséről tudunk, mibenlétükről azonban szinte semmit.
A kutató egy merész párhuzamot is mutatott. Ahogy a kvantumfizika száz évvel ezelőtti felfedezéséből az okostelefonok és a modern elektronika lett, úgy elképzelhető – fizikusként megjegyzi, hogy ez a benne élő fantaszta szava, nem a tudósé –, hogy a sötét energia megértéséből egyszer a téridő manipulációja következhet. A csillagközi utazás és térugrás tudományos szempontból jelenleg értelmezhetetlen, de a megalapozatlan kíváncsiság hajtja az alapkutatást.
Pusztító kisbolygók
Kiss László egyik fő kutatási területe a Földet veszélyeztető kisbolygók felkutatása. Sárneczky Krisztián a Piszkéstetői Obszervatóriumból már háromszor fedezett fel olyan kisbolygót, amely néhány órával a becsapódás előtt volt azonosítható. A cseljabinszki 2013-as robbanás emlékeztet rá, hogy ezek nem elméletei veszélyek. Akkor egy 10-20 méteres égitest 500 kilométeres magasságban robbant fel, és betörte az összes ablakot a városban, több mint 1500 embert megsebesítve.
2029. április 13-án az Apophis nevű kisbolygó körülbelül 30 ezer kilométeres közelségig megközelíti a Földet. Közelebb lesz, mint a geostacionárius műholdak, Magyarországról szabad szemmel is láthatjuk majd. Kiss László szerint jelenleg nem tudunk olyan kisbolygóról, amely biztosan a Földnek csapódhatna, de a még föl nem fedezett, 100 méternél kisebb égitestek száma többszázezerre tehető.
Miért érdemes Magyarországnak csillagászattal foglalkozni?
A HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontban ma közel 140 főállású kutató dolgozik: 70 csillagász és 70 földtudós, a 2009-es közel 30 fős csillagászi gárdával szemben. A kutatási területek az exobolygóktól a nukleáris asztrofizikán át a paleoklíma-kutatásig, a szaharai por európai terjedésének vizsgálatáig és az élővizek antidepresszáns-tartalmának monitorozásáig terjednek. Kiss László szerint az ESA-tagság évente térül meg a befizetett összeg többszöröseként, a csillagászat pedig – a GPS-től a Wi-Fi-ig – bizonyítottan alakítja a hétköznapi életet is.
Ki kicsoda, mi micsoda?
- Kiss László: Széchenyi-díjas fizikus, a Magyar Tudományos Akadémia rendes tagja, a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont főigazgatója. A 113202 Kisslászló nevű kisbolygót Sárneczky Krisztián róla nevezte el. 2020-ban Az év ismeretterjesztő tudósa díjat, 2023-ban Prima Primissima díjat kapott.
- HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK): A Magyar Kutatási Hálózat (HUN-REN) keretein belül működő intézmény, amely a Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetet és a Földtudományi Intézetet foglalja magában. Székhelye a svábhegyi csillagvizsgáló.
- Sárneczky Krisztián: A Piszkés-tetői Mátrai Obszervatórium csillagásza, Magyarország egyik legeredményesebb kisbolygó-vadásza.
- Sötét anyag: Olyan, fényt ki nem bocsátó és nem tükröző anyag, amelynek gravitációs hatása megakadályozza a galaxisok szétesését.
- Sötét energia: Az univerzum gyorsuló tágulásáért felelős, ismeretlen természetű entitás.
- Apophis: Körülbelül 370 méter átmérőjű kisbolygó, amely 2029. április 13-án 30 ezer kilométerre közelíti meg a Földet.
- CSIRO: Az ausztrál nemzeti tudományos és ipari kutatóintézet.
- Fénygörbe: Egy égitest fényességének az idő függvényében ábrázolt változása. A csillagászati osztályozásban és az exobolygók felfedezésében alapvető eszköz.
