Kutatásunk célja a kavicsok alakja és a múltbeli illetve jelenkori geológiai folyamatok közötti összefüggések feltárása. A TÁMOP projekt egyik célja volt, hogy különböző geológiai helyszíneken begyűjtött kavicsokat 3Dben scanneljünk. A felhasznált lézerscannelési eljárás a ma elérhető legjobb pontosságot (0.05 mm) szolgáltatja. 300 db kavics scannelése készült el, a munkába 2 egyetemi hallgatót vontunk be, akik a kavicsokat nemcsak bescannelték egy CNC gépet kezelve, hanem a scannelés eredményeként előálló pontfelhőket is összeillesztették egy speciális szoftvert használatát elsajátítva. A projekt keretében megcélzott és létrehozni kívánt 3D kavics morfológiai adatbázis a maga nemében egyedülálló. Várható, hogy az adatbázis számos jövőbeli elméleti kutatás verifikációjának lehet az alapja.
A scannelés eredménye egy igen sűrű, akár 100.000 lapot is tartalmazó háromszögelt poliéderháló, melyen a projekt keretében vizsgált mechanikai egyensúlyi pontok megkeresése igen számításigényes. A scannelt kavicsok adatát ezért a BME Szuperszámítógépen dolgoztuk fel, a bescannelt kavicsokon azonosítottuk a statikai egyensúlyi pontokat és az ún. Morse-Smale gráfot, mely az egyensúlyok közti kapcsolatok topológiáját hordozza.
Emellett a projekt keretében 2012 decemberében 12 egyetemi hallgatót is foglalkoztattunk a fent említett új, statikai egyensúlyokon alapuló kavics-osztályozási rendszer gyakorlati megvalósítására. A hallgatók feladata volt a kavicsok 3 befoglaló méretének lemérése illetve a statikai egyensúlyok megszámlálása. Minden hallgató ugyanazon kavicsmintákat mérte meg, ugyanis a méréssorozat célja az volt, hogy a mérések megbízhatóságát, a különböző mérő személyek közti különbségeket kiértékeljük. A hallgatók összesen mintegy 5000 kavicsmérést hajtottak végre és a projektbe való bevonással megismerkedhettek a kutatás módszertanával. A projekt keretében a mérési eredményeiket fel is dolgoztuk és statisztikailag kiértékeltük.
A projekt keretében számos szakmai utazásra, kavicsok begyűjtését ill. megmérését magában foglaló terepi munkára került sor. Ezen utazások célja, időpontja és úticélja a következő volt:
Newcastle, Ausztrália, 2012. május-június
A 3 hetes kiutazás célja kavicsminták terepi begyűjtése és osztályozása volt a Williams folyó mentén (Hunter Valley, New South Wales). A méréseket a University of Newcastle közreműködésével, Prof. Stephen Fityus vezetésével hajtottuk végre, a mérésekhez köthető kutatási eredmények a neves Journal of Geophysical Research folyóiratban jelentek meg.
A kiutazó személy: Szabó Tímea
Marina di Pisa, Olaszország, 2013. április 8-15.
A kiutazás célja kavicsminták terepi begyűjtése és osztályozása volt a Marina di Pisa (Olaszország) tengerparton, mely egy márvány anyagú kavicsokkal feltöltött mesterséges tengerpart. A terepi vizsgálatokat a University of Pisa és University of Siena kutatóival (Duccio Bertoni, Giovanni Sarti, Alessandro Pozzebon) közreműködve végeztük.
A kiutazó személyek: Szabó Tímea és Bodor Sarolta
Bar, Montenegró, 2013. június 17-23.
A kiutazás célja kavicsminták terepi begyűjtése és osztályozása volt Bar, Montenegró mészköves tengerpartján.
A kiutazó személy: Bodor Sarolta
Puerto Rico, USA, 2013. június 10-24.
A kiutazás célja kavicsminták terepi begyűjtése és osztályozása volt a Mameyes folyó és mellékfolyói mentén (Puerto Rico, USA). A terepi mintagyűjtést a University of Pennsylvania egyetem Sediment Dynamics kutatócsoportjával végeztük, Douglas J. Jerolmack vezetésével.
A kiutazó személy: Szabó Tímea
Zakynthos, Görögország, 2013. július 10-24.
A kiutazás célja kavicsminták terepi begyűjtése és osztályozása volt a görögországi Zakynthos tengerpartjain (Navagio és Marathia beach). Ezen tengerpartok mészkő kavicsai és a partszakaszok zárt morfológiája geológiai szempontból különösen alkalmassá tették a helyszínt a kavics-kopás mérésére.
A kiutazó személyek: Szabó Tímea és Bodor Sarolta
Mindezen alprojektek hozzájárultak a ’Kavicsok morfológiája’ téma keretében dolgozó Szabó Tímea PhD disszertációjának elkészültéhez és sikeres megvédéséhez 2013 májusában.
Ezen felül a Csonka Pál Doktori Iskola meghívására hazánkba látogatott több nemzetközi hírű kutató: a folyóvízi geomorfológia elismert alakja, Douglas J. Jerolmack és az elméleti fizika két kiemelkedő kutatója, Prof. Sir Michael Berry és Prof. Gary W. Gibbons.
Douglas J. Jerolmack (Department of Earth and Environmental Science, Penn Sediment Dynamics Laboratory, University of Pennsylvania) a folyami geomorfológia nemzetközileg elismert alakja, ebben a témában konzultáltunk vele 2012 novemberében. Bemutattuk az ausztráliai Williams folyóhoz kapcsolódó eredményeinket és jövőbeli közös projektekről egyeztettünk. Az egyeztetés eredményeképp a projekten belül dolgozó Szabó Tímea közös terepi munkán vett részt Puerto Ricoban a philadelphiai kutatócsoporttal 2013 júniusában.
Prof. Micahel Berry munkásságának jelentős része geometriailag motivált. Különösen sokat alkotott a szingularitások, azon belül is a kausztikák geometriájának leírása területén. A "Kavicsok morfológiája" alprojekt keretében több elméleti jellegű geometriai kutatás is zajlott, melyek közül az egyik a kavicsok kopási folyamatait tárgyalta. Ennek keretében éppen a kausztikák geometriájának leírása került az előtérbe. Prof. Michael Berry meghívásának egyik célja volt, hogy a magyar szakmai közönség meghallgathassa a világhírű tudóst, másik célja pedig, hogy a fent említett témában bemutathassuk eddig elért eredményeinket és kikérjük a tanácsait.
Prof. Gary W. Gibbons a "Kavicsok morfológiája" című alprojektbe már korábban bekapcsolódott, több közös publikáció is született. Jelenleg is dolgozunk közös témákon. Látogatásának célja volt ezen témákkal kapcsolatos konzultáció valamint egy előadás, melyet a szélesebb fizikus közönség számára tartott.
Utóbbi professzorok 2013. május 9.-én az MTA Fizikai Tudományok Osztályának Tudományos Ülésén tartottak előadást a nagyközönség számára, Quantum, chaos, and the singing of the primes (Prof. Michael Berry) ill. Black holes: from Astrophysics to String theory (Prof. Gary W. Gibbons) címmel.
