Élet és tudomány

Diákolimpikonokkal a világ körül - Élmények tanulsággal

Megjelent az Élet és tudomány 2008. novemberi számában

Írta: Herczeg János

Egy ezüst- és három bronzérmet, valamint egy dicséretet szerzett az öttagú magyar csapat az idei Nemzetközi Fizikai Diákolimpián Hanoiban, és ezzel a részt vevő 82 ország (376 diák) között az összesített pontversenyben a 28. helyet érte el. Bár a feladatok témái ötletesek voltak, a megoldások sok gépies számolást igényeltek, ami a távol-keleti versenyzőknek kedvezett.

Jó szokásuk szerint visszaérkezéskor a repülőtérről azonnal a szerkesztőségünkbe jöttek, megszakítva egy órára a hazautazást. Szüleikkel együtt hallgattuk a még egészen friss élményeket onnan kezdve, hogy milyen volt megérkezni Vietnamba.
Szolnoki Lénárd: A repülőutazással az ember szinte teleportálódik. A gépből kilépve azonnal elöntött mindnyájunkat a verejték. Tavaly Iránban voltam az olimpián, az ottani száraz hőség könnyen elviselhető, ezt a magas páratartalmat azonban nehéz volt megszokni.
 Honyek Gyula csapatvezető: Szerencsére a szállásunkon, a verseny színhelyén, az autóbuszainkban mindenütt volt légkondicionálás. Ez már nem egészen a filmek Vietnamja.
Balogh Máté: Mindössze egy nap pihenőnk volt a verseny előtt, ami igen kevés az átállásra. A belső órám még összekeverte a napszakokat. Amikor egy kicsit elnyomott az álom, felriadva azt sem tudtam, reggelihez vagy vacsorához gyülekezünk-e…
Szalkai Balázs: Viszont hamar megszoktuk azt a mindenütt jelen lévő furcsa szagot, ami már a repülőből kilépve azonnal megütötte orrunk. Egy idő után már nem volt kellemetlen; ez a „trópusi illat”, a pálmaházakban érezhetünk hasonlót.
Almási Gábor: A fő közlekedési eszköz a motorkerékpár. Egy kétszer kétsávos úton vagy húsz motor is elfér egymás mellett, és ezt ki is használják. Nem könnyű a gyalogosnak átmenni a túloldalra: az egyik előtted vág át, a másik a hátad mögött kerül, olyan nincs, hogy megáll!
Lovas Lia Izabella: A piros lámpa semmit sem jelent, a forgalmi sáv iránya közömbös. Ebből következik, hogy a hang fontos előrejelző, szakadatlan dudálás tölti be az utakat a „Kürtölni tilos!” táblák ellenére is.
Csúcsforgalom és légszennyezés
H. Gy.: Az elméleti versenynap 3. feladata innen merítette, vagy inkább szippantotta a témáját. Az volt a kérdés, hogy ha 7 és 8 óra között 800 ezer motorkerékpár termeli a szén-monoxidot a belváros néhány négyzetkilométeres területén, és a Vörös folyó felől egyenletes, megadott szél viszi el ezt a szennyezett légcsomagot, akkor mennyi szén-monoxid marad a városban? Egy novemberi nap adataiból kellett dolgozni, és látványosan kiderült, hogy a rengeteg motoros milyen mértékben szennyezi a város levegőjét.
 L. L. I. : A légkört cellákra kellett osztani, és ezeknek a „légcsomagoknak” az adiabatikus állapotát számoltuk ki. A nyomása ugyanannyi, mint a környező levegőé, de a belsejében a hőmérséklet, a sűrűség különbözik attól. Ez a levegőtömb elindul felfelé, viszi magában a szennyező gázokat, de nem tud akármilyen magasra emelkedni, és meg kellett mondani, hogy merre mozog. Valószínűleg ez volt a legkönnyebb feladat, csak mire ide eljutottunk, nem volt már elég idő, és a kapkodás bizony hibákat szült.
A vietnamiak is jól tudhatják, hogy a közlekedésük milyen sokkoló a látogatónak. Ennek az első benyomásnak az élményét akarták a versenyen megjeleníteni némi öniróniával.
H. Gy.: A rendezők eredetileg az 1. feladatnak jelölték ezt a légkördinamikai elemzést, de valamelyik csapatvezető javaslatára, szerencsétlen módon az utolsó lett, és az időzavar miatt ezen a jó, életszagú(bűzű) feladaton sok pontot elhagytunk. Pedig a téma nekünk feküdt. A versenyzők, persze, előrevehetik a nekik jobban tetsző problémát, de a taktikus mérlegelés az olimpia jelenlegi stílusa mellett gyakorlatilag lehetetlen. Idén 27 oldal (!) volt a feladatsor szövege (a válaszlapokkal együtt). Jellemző, hogy a fordítását a csapatvezetőknek (a versenyzők anyanyelvükön kapják az anyagot) a versenybizottság esti döntése után hajnali 4 órára kellett volna elkészíteni, de csak 7-re lettünk készen, és korántsem mi voltunk az utolsók. Egy ekkora paksaméta tanulmányozgatásához nincs idejük a versenyzőknek. Egyébként az 1. feladat is tetszetős volt, könnyű mechanikai feladatnak látszott. Csak közben derült ki, mekkora a számolásigénye.
Rizstörő fejtörő
B. M.: Egy ősi népi eszköz működésének mechanizmusát kellett elméletileg tisztáznunk. Ez egy rizshántoló mozsár, amelynek kalapácsát elmés módon működteti a víz. A „feladatfüzet” közölte is a fényképét. Mint láthatjuk, egy „libikókáról” van szó, amelynek az egyik végén van a mozsártörő kalapács, a másik végén pedig egy kanál van kialakítva, amibe egy kis csorgóból víz folyik. Amikor a kanálban elég sok víz gyűlik össze, a súlya lehúzza a mérleget, és a kalapács felemelkedik. Ekkor viszont a megdőlt kanálból kiömlik a víz, a hinta visszabillen, és a törő belezuhan a mozsárba; majd az egész kezdődik újra.
Szellemes megoldás; nem kell hozzá nagy vízsodor, duzzasztás, mint az európai középkor vízikerékkel működtetett kalapácsmalmai esetében, elég egy kicsi erecske is.
A. G.: Csupán azt kell elérni, hogy az ellensúlyként lassan összegyűlt víz, amikor lehúzta a hintát, hirtelen ömöljön ki, nehogy valami egyensúlyi állapot alakuljon ki a be- és kiömlő víz között, a hinta pedig egy közbülső helyzetben nyugalomba kerüljön. A kanál teljes kiürítésében a felemelkedő kalapács lendülete is segít.
 Sz. B.: Ez így kvalitatív végiggondolásban nagyon egyszerű, de nekünk a megadott ábrasor alapján olyanokat kellett számolni, hogy a kanálban, azaz egy trapéz keresztmetszetű edényben, amikor elkezd dőlni, miként áll a víz, és a változó alakú „víztestnek” a tömegközéppontja hogyan tolódik el a forgástengelyhez viszonyítva. Ez valójában egy geometriai feladat volt, elég kellemetlen részletekkel. Magát a szerkezetet sok helyen ma is használják. Nyilván tapasztalati alapon képezik ki a megfelelő megoldást, nem is gondolva arra, mennyire meg lehet ezzel dolgoztatni egy fizikust.
Sz. L.: Az elméleti verseny középső, 2. feladatának már nem volt olyan hétköznapi élethez kapcsolódó története, mint a másik kettőnek.  Ebben egy részecskeforrásból pionok, kaonok és protonok jönnek meghatározott impulzussal, és egy átlátszó közegbe lépve Cserenkov-sugárzást, vagyis látható fényt váltanak ki. Ha ezt a fényt egy homorú tükörre bocsátjuk, akkor a fókuszsíkjában körök, gyűrűk keletkeznek. Ki kellett számolnunk, hogy milyen törésmutató esetén lesz az egyik vetületkör fele akkora sugarú, mint a másik. Minden formulát megadtak, ezt volt a legkönnyebb kiszámolni.
H. Gy.: Ennek is volt kapcsolata a gyakorlattal, mert egy modern detektorról szólt. A gyűrűs képalkotású Cserenkov-detektort a részecskefizikában használják, mint például a CERN-ben nemrég elkészült, de sajnos, szinte azonnal meghibásodott LHC (Nagy Hadron Ütköztető) gyorsítójában.

A jövő felé
Az olimpiák feladataiban szeretik érzékeltetni, hogy a fizikai kutatások nélkülözhetetlenek napjaink problémáinak megoldásában. A kísérleti versenynapon (amely egy nap pihenővel következett az elméleti forduló után) anyagtudományi vizsgálatokat kellett végezni.
Sz. L.: A kísérlet első részében diódákkal mértünk hőmérsékletet. Egy kristályos anyagnak a lágyuláspontját kellett meghatároznunk. Ezt többféle módon is meg lehetett tenni. A környezetéhez viszonyítva mértük a hőmérsékletének eltérését, és azt tapasztaltuk, hogy egy időszakban az nem nagyon változik. Itt az történt, hogy az energia az anyagszerkezeti állapot megváltozására fordítódott.
A. G.: A második feladatrészben egy napelemnek kellett meghatározni a hatásfokát: milyen hőfelvétellel, mekkora teljesítményt ad le. Úgy harminc mérési eredményből készült grafikont kellett kiértékelnünk, hogy megadott formulák bizonyos paramétereit kiszámíthassuk.
Sz. B.: A kiinduláskor az elem megvilágítására szolgáló lámpa sugárzási teljesítményét is meg kellett határoznunk.
H. Gy.: Nagyon gyorsan kellett dolgozniuk. Hogy ne fussanak ki az időből, 10-20 másodpercenként kellett egy-egy mérési eredményt leolvasni a műszerről, és lejegyezni. Próbálják elképzelni, mit jelent ez a tempó. Az olimpián egyetlen diáknak, egy tajvani versenyzőnek sikerült maximális pontszámot elérnie, tehát nem volt könnyű dolog. A mi csapatunk nagyon jól helytállt. Sajnos, Iza berendezésében valaminek hibásnak kellett lennie; az egyik műszernek vagy az áramkör valamelyik kapcsolásának…, nem derült ki, pedig idejének nagy része a hiba keresésével telt el. Nagyon szórtak nála a mérési eredmények.
Sajnos, egy versenyző teljesítményébe néha a külső tényezők is beleszólnak. Ha a kajak kormánylapátjára ráakad egy szál alga, az is megváltoztatja a versenyző helyezését, és utólag már nem lehet tenni semmit.
B. M.: Nagyon gondosan felkészültünk, és kicsit váratlanul ért bennünket a helyezésünk. Más oldalról kellett közelíteni a feladatok megoldásához, mint az itthoni versenyeken és a korábbi olimpiákon. Nem kellettek nagy ötletek, mechanikus számolások vezettek az eredményhez, de azokból viszont rengeteg.  Darálóként kellett dolgozni, és hát így az is számított, ki a gyorsabb daráló. A jövőben – úgy tűnik – erre is rá kell edzeni.
Honyek tanár úr így foglalja össze az olimpia tartalmi részét: A feladatok témái jók és érdekesek voltak, de nagyon hosszan kellett a szituációkat értelmezni, mert sok háttér-információ megismerésére volt szükség. Ezt mások is nehezményezték. Volt, aki azt mesélte, hogy érdeklődve végigtanulmányozta a feladatlapok vaskos füzetét, és mire a végére ért, már le is járt az idő. Ez ugyan vicces túlzás, de bizony sok esetben a teendő megadott lépések gyors és pontos végrehajtása volt. A mi diákjaink erős oldala pedig a kreativitás. A következő olimpia Mexikóban lesz. Csapatukkal sok megfigyelő jött, és azt mondták, hogy ők másféle feladatokat próbálnak összeállítani; rövidebb lesz a szövegük, viszont több leleményt igényelnek majd. Kíváncsian várjuk, így lesz-e.
A fizikai diákolimpiák hagyománya, hogy egy Nobel-díjas is találkozik itt a jövő tudósnemzedékével. Az idei vendég Jerome Isaac Friedman volt, aki a részecskefizika mai állását körvonalazta.
A hegyek függőlegesen indulnak
Egy hét alatt ugyan nem lesz Vietnam-szakértő az utazó, mindazonáltal érdekes a kapott benyomás. A vendéglátók gazdag programot állítottak össze, a résztvevők sűrítetten kapták, amit a távol-keleti ország mutatni kíván magáról.
A Ho Si Minh-kultusz hangsúlyozottan kifejezésre jut. A gyerekek körében is, holott már a szüleik is a nagy vezér halála (1969) után születtek. Mindent neki köszönhetnek, ez alapdoktrína, ám ezzel az ideológia mintha el is lenne intézve. A személyhez kötött kultusznak ősi gyökerei lehetnek. Meglátogatták a versenyzők Vietnam évezredes múltú első egyetemét, ami eredetileg konfuciánus papi iskola volt. Ma is bővítik, az újkeletű Konfucius-szobrok megtévesztően hasonlítanak Ho apóra. A kultuszok mintha egymásba mosódnának.
Miközben nálunk a tévéműsor még most is tele van a vietnami háborús filmekkel, ott az már távoli emlék. A kommunista hatalom a piacgazdasággal együtt létezik, alighanem követik a kínai példát. Az egyéni kezdeményezés teret kap, így aztán kialakulóban van egy gazdagodó réteg, megjelentek a luxusautók a mopedek tömegében (miközben a motorbicikli szintén már egy fejlődési fokozat). Épülnek gyönyörű villák is, de téglaházakból sajátos lakótelepek emelkednek a bambuszkunyhók mögött. Az utcára keskeny, 4-5 méteres homlokzatok néznek, szorosan egymás mellett. Maguk a házak hosszan hátranyúlnak. Mintha felállított dominókockákat ragasztottak volna össze.
Meglátogatták a fazekasok, a selyemszövők, a kosárfonók városrészeit. Az árak számunkra igen alacsonyak. A kézzel készített vázák, szobrok, eszközök rendkívül olcsók. Két-háromezer forintért gyönyörű dísztárgyakat kapni. A kereskedelemnek nagy lehetőségei mutatkoznak, ha valaki a szállítást meg tudja rentábilisan szervezni.
A szervezett kirándulásokból az első Ho Si Minh mauzóleumához vezetett (de nem kellett bemenni), aztán zsúfoltan követték egymást a műemlékek és a különleges szépségű tájak. Van valami jelképes abban, hogy a hegyek ott a síkból azonnal függőlegesen indulnak. Felkeresték az ősi, évezredes fővárost, a skanzenben pedig láthatták a hagyományos bambuszépítkezést. A Ha Long-öböl nem maradhatott ki, de voltak más, vízhez kapcsolódó különlegességek is. Egy szép cseppkőbarlang, ahol csónakkal kellett közlekedni. A termek közti folyosók olyan alacsonyak voltak, hogy gyakran bele kellett lapulni a csónakba, hogy átférjenek. Jártak egy olyan színházban, ahol víz alól mozgatták a felszín fölé emelt bábukat. Néprajzi jeleneteket adtak elő velük a falvak életéből. Itt találkoztak a versenyen szerzett ismerősükkel, a rizshántoló mozsárral is. Valóban billegett.
Háborítatlanul mozoghattak önállóan is (a taxis pár száz forintért bárhova elviszi az utast, a múzeumi belépőjegyek 50 forint körüliek). A szervezett programokon a buszkaravánnak rendőri kíséret biztosította a gyors utazást. Az IPhO XXXIX. versenyzőit mindenütt hatalmas plakátok üdvözölték. A megnyitót is, a záróünnepséget is a tévé egyenes adásban közvetítette! Olvasóink emlékezhetnek rá, tavaly a Matematikai Diákolimpia volt Hanoiban ugyanilyen megbecsültséggel övezve. Vietnam egymást követő években felvállalta a tehetséggondozás két ilyen nagy világrendezvényét, és hasonló alapossággal, gondossággal szervezte azokat meg. Hol veszik komolyan a „tudásalapú társadalom” programját?
Napfelkelte
Elgondolkodtató, hogy az országok (nem hivatalos) versenyében az első négy helyezett távol-keleti lett. Az első hétben egyetlen európai ország sem volt, és ezután jött csak, 8.-ként Oroszország, holott az első három helyért szokott indulni. A hasonló ambíciójú USA is az 5. helyre szorult. Sok ország elemzi most a teljesítménye okait. Irán az első ötben szokott lenni, most a 23.; Japán a 18., Izrael a 22., Nagy-Britannia a 32. lett, pedig gondot fordítanak az olimpiai felkészülésre…
A mi csapatunkban is a táji, művészeti, kulturális élményeket némiképp tompította a korábbi évekhez viszonyított „gyengébb” teljesítmény. Hiába tudta mindenki, hogy a tavalyi, tavalyelőtti rendkívüli sikerek nem állandósíthatók, de ezek a diákok nem ismerik a „rálegyintést”... Csak világszínvonalban tudnak gondolkozni, annak is a csúcsaihoz mérik magukat. Erre nevelték őket felkészítőik. De ez azt is jelenti, hogy az Olimpia számukra – még ha most nem is érzik – csak előcsatározás. Az igazi verseny ezután kezdődik…