2026. március 14., 19:40

Galaxisok és idegsejtek

A tudomány sokszor úri huncutságnak tűnhet. Miért lesz jobb az emberiségnek, ha korábban sosem látott részleteséggel figyelünk meg üstökösöket, vagy más égi objektumokat? Miért lesz jobb hely a világ, ha azon töprengünk, mi zajlik az élőlényeket alkotó sejtekben? Ezen a héten ennek a nyomába eredek két, erősen szubjektív példa segítségével.

 

Hubble űrtávcső
Fotó: archívum

Legutóbbi írásomban azt boncolgattam, hogy szerintem miért lesz olcsóbb a kenyér attól, ha többet megtudunk a furcsa, idegen csillaghalmazokból érkező üstökösökről. Sokak számára furcsa lehet a tudomány nagy pénzigénye, hiszen mennyi mindenre nem jut pénz körülöttünk. Ha ezekre költene a társadalom, akkor is jó helyre menne az a pénz, akkor hát miért éppen kutatók hóbortjait finanszírozzák az államok?

 

Táguló univerzum

Nézzünk most is egy csillagászati példát. A csillagászok rájöttek, hogy rengeteg galaxis, vagyis csillaghalmaz, csillagváros vesz körül bennünket. Kiderült, hogy a korábban fényes foltoknak látott égi objektumok jelentős része valójában egy galaxis, akárcsak a mi Tejutunk. Az újabb teleszkópok tették egyértelművé a helyzetet, sokat segített a híres Hubble-űrtávcső, amellyel az égbolt addig üresnek látott részében is galaxisokat fedeztek fel. A Hubble-űrtávcső felvételei a világegyetem tágulásáról alkotott felfogásunkat is alapjaiban érintették, hiszen a távcső nem egyszerűen fényképeket készít, hanem segítségével kiszámítható a távoli objektumok háromdimenziós mozgása is, hasonló logikával, mint ahogyan a közeledő mentő hangját magasabb hangfekvésűnek, a távolodót mélyebbnek halljuk.

Sőt, a távcső képeinek elemzéséből világossá vált, hogy az univerzum tágul, nem egyszerűen a csillagok mozognak. A Hubble űrtávcső adataival viszont akadt egy nagy probléma. A világegyetem tágulásának mértéke az űrtávcső adataiból számolva különbözött attól, mint amit egy másik módszerrel, a kozmikus háttérsugárzás jellemzőiből kiszámoltak. A különbség oka mindössze annyi lehet, hogy a Hubble nem látott elegendően távolra (időben vissza, mert a távoli jelek az univerzum korai állapotát mutatják)? Vagyis kellett egy új, még jobb űrtávcső a kérdés tisztázása érdekében. Olyan, amely érzékenyebb az infravörös hullámhosszokra, ami a korai világegyetem állapotáról árulkodik. Ez lett a James Webbről elnevezett JWST űrtávcső.

A csillagászokat azonban megdöbbentette, hogy a JWST megerősítette a Hubble adatait! A világegyetem tágulásának általunk elképzelt teóriájában tehát valami nem stimmelt. De most nem azzal foglalkozunk, hogy ezt a problémát miként oldotta meg a tudomány, a példát mindössze azért hoztam fel, hogy érzékeltessek egy tudományos indokot a rengeteg közül, miért kellett megépíteni és Föld körüli pályára bocsátani a JWST teleszkópot. A JWST tervezésének és megépítésének költsége nagyjából 10 milliárd dollár volt, működtetése, adatainak feldolgozása pedig évente majdnem 200 millió dollárba kerül. Hatalmas összeg. Összehasonlításképpen hadd hozzak az agykutatás területéről egy példát.

 

A galaxis és az idegsejt

Amíg a csillagászok az égbolt egy-egy szeletéről készült fényképeket elemzik hihetetlen részletességgel, az agykutatók „fegyvertárában” is előkelő helyet foglal el a képalkotás a működő idegrendszerről. Ezt a két-foton mikroszkópia elnevezésű technika teszi lehetővé. Lényege, hogy az élő agyról működés közben másodpercenként nagyon sok felvételt készítünk, s azt látjuk, hogy a galaxisok és az idegsejtek felvételeinek feldolgozása, a jel-zaj arányuk, vagy a mozgási műtermékek korrekciója meglepően hasonló logikát követ. Speciális optikára van szükség mindkét területen, ami drága, a különbség persze, hogy JWST-ből egy van, két-foton mikroszkópból kutatóintézetenként lehet több is.

Ez utóbbi eszközök gyártása folyamatos, évente 300 millió dollár értékben, ehhez még hozzájön az éves fenntartási költség. A JWST munkaidejére pályázniuk kell a kutatóknak, évente 2-300 projekt kap engedélyt. Ezzel szemben a két-foton mikroszkópot általában egyetlen kutatócsoport használja, egyszerre legfeljebb 2-3 projekt fut, ám azok futamideje akár 5 év is lehet. Ha mindezt összevetjük, ugyan kicsit elnagyolva számolva, azt kapjuk, hogy egy JWST-projekt akár 7 millió dollárba is kerülhet (virtuálisan elosztva a hatalmas induló költséget), míg egy két-fotonos agykutatási projekt félmillió dollárba, de a járulékos költségek hozzáadásával 2-3 millió dollárra saccolható. Vagyis eléggé jól összevethető a két tudományos projekt költsége, tehát, hogy mi történik milliónyi fényévre távol tőlünk, illetve az agyban.

Megéri mindez? Tisztázzuk, hogy a költségeket 5 éves futamidőre számoltam. A világ GDP-je egy évben mostanában 110 000 milliárd dollár körül mozog. Az előbb említett ötéves projektidővel számolva tehát ötször ennyi GDP termelődik. Vagyis a nagy tudományos projektek költsége a világ pénzéhez viszonyítva nagyon keveset emészt fel.

Ha semmi konkrét hozadéka nem lenne a kutatásoknak, akkor is alatta lenne ez az összeg annak, ami világszerte elmegy évente bírságokra, rosszul fűthető épületek fűtésére, teherhajók felesleges kikötői várakozására és még sorolhatnánk. Ráadásul konkrét hozadéka van ezeknek a kutatásoknak. Nélkülük nem lenne ugyanis érintőképernyő, nem lenne miniatűr fényképező, nem lenne GPS-navigáció, nem lenne esélye a daganatos betegeknek a gyógyulásra, vagy a cukorbetegeknek a méltó életre. A tudomány tehát nemcsak érdekes, nem egyszerűen úri hóbort, hanem hasznos. Ráadásul nem is annyira drága, mint elsőre tűnik, ha jobban a költségek mélyére nézünk.

Az írás megjelent a Magyar7 2026/10. számában.

 

Megosztás
Címkék