U Srbiju stiže 1,4 miliona evra za istraživanje kvarkova

Iz Brisela stiže neuobičajeno dobra vest za nauku u Srbiji – dr Magdalena Đorđević sa Instituta za fiziku u Beogradu načinila je istorijski uspeh i osvojila prestižni evropski grant u vrednosti od 1.356.000 evra za istraživanja kvark-gluonske plazme.

Ovo je drugi grant Evropskog istraživačkog saveta (ERC) koji stiže u Srbiju. ERC grantovi su dostupni srpskim istraživačima jer je Srbija članica evropskog okvirnog programa za finansiranje nauke – Horizont 2020. No, oni predstavljaju samo jezgro Horizonta 2020 i nagrađuju isključivo izvrsnost, pre svega one ideje koje potencijalno mogu da promene tok svetske nauke.

Na svetu postoji malo nadmetanja u kojima je konkurencija tako snažna. Države se u nauci mere i po tome koliko su ERC grantova dobile, a retki dobitnici iz malih država kao što je Srbija predstavljaju prave heroje modernih istraživača.

Nakon što je arheološkinja Sofija Stefanović pre dve godine osvojila ERC starter grant, ovo je prvi ERC u kategoriji consodilator, za istraživače srednjih godina. Reč je o najznačajnijoj podršci koju je jedan istraživač sa Zapadnog Balkana u oblasti prirodnih nauka ikada dobio od Evrope i to za izučavanje fundamentalnih osobina materije.

„Naš projekat se odnosi na razumevanje osnovnih zakona prirode, pa samim tim nema direktnih primena u privredi“, kaže dobitnica ERC granta dr Magdalena Đorđević. „Ekonomska korist ovog projekta je da smo u zemlju doneli 1.356.000 evra bespovratnih sredstava Evropske unije. Dobar deo tih sredstava će biti iskorišćen da se zaposle naši naučnici, posebno mlade kolege, koje bi, u odsustvu ovog projekta, verovatno otišli iz zemlje“.

Doktorka Đorđević je diplomirala na Fizičkom fakultetu u Beogradu. Nakon toga odlazi u Ameriku gde doktorira na Kolumbija Univerzitetu u Njujorku, a svoja istraživanja u oblasti nuklearne fizike nastavlja u Ohaju. Međutim, uprkos brojnim priznanjima i uspešnoj karijeri u Americi, odaziva se na poziv Instituta za fiziku, i pre šest godina se vraća u Srbiju, zajedno sa suprugom koji je takođe izuzetno uspešan fizičar, ali u oblasti biofizike.

„Nemam u planu odlazak iz zemlje jer da sam želela da ostanem u inostranstvu, ne bih se ni vraćala u Srbiju. Volela bih da ovaj primer bude podstrek našoj Vladi da naša nauka ima potencijal i da naše istraživače treba podržati“, kaže Đorđevićeva, dodajući da to nažalost trenutno nije slučaj.

Sa svojim timom, dr Đorđević proučava novo stanje materije – kvark-gluonsku plazmu, čije je postojanje dokazano tek pre desetak godina u eksperimentima na akceleratoru u Brukhejvenu u SAD i Velikom sudaraču hadrona u CERN-u kod Ženeve.

„Da bi se tačno proučile osobine ovog novog stanja materije, neophodno je da se eksperimentalni podaci uporede sa teorijskim predviđanjima, odnosno matematičkim modelima. To je i osnovna svrha mog projekta“, objašnjava Đorđević, odgovarajući na pitanje zašto je njeno istraživnje važno za Evropu. „Milijarde evra se ulažu da bi se prikupili podaci na velikim sudaračima čestica. Naš tim razvija teorijske i numeričke modele koji će omogućiti da se iz tih podataka odrede osobine kvark-gluonske plazme.“

Kvark-gluonska plazma je stanje materije na tako ekstremno visokim temperaturama i pritiscima, da su u njoj kvarkovi slobodni. „Materija se sastoji od atoma, atomi od jezgra i elektrona. Jezgra se pak sastoje od protona i neutrona, koji se sastoje od još sitnijih čestica koji se nazivaju kvarkovi i gluoni, a koji su u jezgru vezani izuzetno jakim interakcijama”, podseća Đorđević, objašnjavajući da je gustina energije u kvark-gluonskoj plazmi toliko visoka da se kvarkovi i gluoni nalaze u slobodnom stanju i nisu više vezani jakim interakcijama.

Plazma u kojoj su kvarkovi i gluoni bili slobodni prirodno je postojala samo u ranoj fazi razvoja Univerzuma. U eksperimentima kvark-gluonska plazma nastaje pri sudarima izuzetno brzih teških jona, pri čemu ostvarena temperatura iznosi neverovatnih pet triliona Kelvina, koja je skoro milion puta viša od temperature u centru Sunca.

Za izučavanje ovako neobičnog stanja materije, dr Đorđević i njen tim proučavaju interakcije kvark-gluonske plazme sa takozvanim džetovima, koji predstavljaju samo 0,1% ove plazme, a imaju energiju nekoliko redova veličine veću od tipičnih enerija čestica u plazmi.

Projekat koristi domišljatu ideju. Problem izučavanja kvark-gluonske plazme svodi na za fizičare dobro poznatu situaciju koja nalikuje na model interakcije X zračenja sa materijom, poznat iz istorije nauke. „U našem projektu džetovi bi bili analogni X zracima, a materijal koji se proučava je upravo kvark-gluonska plazma, iako je u realnosti kvark-gluonska plazma daleko komplikovanija od materijala koji se izučavaju X zracima.“, navodi dr Đorđević.

Značaj ovog istraživanja teško je opisati. „Kosmolozi ne mogu da razumeju neka od temeljnih pitanja, kao što su osobine ranog univerzuma, ako se pre toga ne istraži priroda kvark-gluonske plazme“, kaže Đorđević, zadovoljna jer se njeni modeli neobično dobro slažu sa eksperimentalnim podacima iz dva različita akceleratora.

Svoje istraživanje će nastaviti u Srbiji, na Institutu za fiziku, za koji dr Đorđević kaže da je „najelitnija istraživačka institucija u Srbiji, koja zapošljava 1 odsto istraživača, a proizvodi 10 odsto svih naučnih radova objavljenih iz Srbije”. Tim koji će raditi na ovom projektu broji više starijih i mlađih istraživača, doktoranada i tri strana saradnika.