Az eredmény, amelyet a Nature Communications folyóiratban közöltek, többek között segít az üvegházhatás tudományos megértésében, az exobolygók légkörének vizsgálatában és hozzájárul számos mérnöki alkalmazás eredményeinek javításához is – közölte az ELTE.
Császár Attila Széchenyi-díjas elméleti kémikus kutatócsoportjának négy tagja ultrapontos spektroszkópiai mérések tervezésére és a mérési eredmények értelmezésére dolgozott ki új módszert. Ez azon alapul, hogy minden kémiai elem vagy molekula egyedi nyomot, egyfajta vonalkódot hagy az elektromágneses sugárzással történő kölcsönhatás eredményeként kialakuló színképében, amely egyértelműen megkülönbözteti az egyik kémiai entitást a másiktól. A vonalkódot visszafejtve a spektroszkópia lényeges tulajdonságokat tud feltárni minden fényt kibocsátó vagy elnyelő testről.
A kutatók eredménye a cikk egyik felkért hivatalos bírálója szerint az utóbbi évek egyik legjelentősebb módszertani fejlesztése az ultrapontos spektroszkópia társtudományokkal történő összekapcsolása területén. A beszámoló szerint az ELTE-s kutatók módszerével elvégzett kísérletek a közeli infravörös tartományban mérhető vonalkódszerű jelek pontosságát legalább négy nagyságrenddel javítják meg. "Viszonyításképpen azt mondhatjuk, hogy amennyiben eddig egy nagy távolságot 1 centiméter pontossággal tudtunk megbecsülni, úgy most az új mérésekkel ezt a milliméter ezredrészénél is pontosabban tudjuk megtenni" – írták.
A magyarázat szerint az utóbbi két évtizedben a világ vezető laboratóriumaiban kidolgozott ultrapontos lézerspektroszkópiai technikákkal napjaink alapvető fizikai kérdéseit igyekeznek megválaszolni. Ezek azok a mérések, melyekből megtudhatjuk, hogy a világegyetem keletkezése óta eltelt időkben változtak-e a fizikai állandók értékei, működik-e a fizika úgynevezett standard modellje, valamint hogy van-e mérhető szerepe a gravitációnak a kvantumrendszerekben.
Mint írják, ezek a mérések rendkívül időigényesek, egyetlen vonal megmérése még a legegyszerűbb esetben is több órányi, de akár hónapnyi munkát igényel. Ezért a kutatók a lehető legfontosabb vonalakra koncentrálnak.
Az ultrapontos kísérletek tervezésére a magyar kutatócsoport speciális, a hálózatelméleten alapuló algoritmust dolgozott ki, és ennek alapján javaslatot tettek arra, hogy a vízmolekula mely spektroszkópiai vonalait célszerű megmérni, hogy az új információ maximálisan hasznosuljon a megmért tartományon kívül is. Azért a vízre esett a kutatók választása, mert az élet molekulájának pontos spektroszkópiai ismerete segít többek között a földi üvegházhatás tudományos megértésében (hiszen a Föld légkörében a víz a legfontosabb üvegház hatású gáz), az exobolygók légkörének vizsgálatában (így a van-e élet a Földön kívül kérdés megválaszolásában), valamint hozzájárul megannyi mérnöki alkalmazás eredményeinek javításához is.
