Naujienos

Išgirdę CERN (pranc. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) pavadinimą dažnas pagalvojame apie aukščiausio lygio tyrimus, po žeme esančius dalelių greitintuvus ir vis detalesnes žinias apie mus supančio pasaulio pamatus. Tuo pat metu šiems itin sudėtingiems fundamentaliosios fizikos eksperimentams atlikti CERN yra sukuriamos ir naujos išmaniosios technologijos bei inžineriniai sprendimai. Apie CERN įsteigimo priežastis, lietuvių įsitraukimą į CERN veiklas ir čia kuriamų technologijų pritaikomumą pasakoja Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto Fotonikos ir nanotechnologijų instituto profesorius ir CERN-LT konsorciumo vykdantysis direktorius Ramūnas Aleksiejūnas.

CERN nuotr.

Priežastys, lėmusios CERN įsteigimą

Šveicarijoje esantis CERN yra didžiausia pasaulyje branduolinės ir dalelių fizikos laboratorija, arba pažodžiui iš prancūzų kalbos verčiant – Europos taryba branduoliniams tyrimams. Prieš beveik 70 metų šią laboratoriją buvo nuspręsta steigti dėl kelių priežasčių.

„Pirminis CERN steigimo tikslas buvo fundamentalūs gamtos tyrimai. Čia dirbantys mokslininkai siekia kuo giliau suprasti elementarias daleles: esminius, mažiausius mūsų pasaulio sandaros blokus, iš kurių viskas sudaryta. Šios dalelės ir sąveika tarp jų ir nulemia tai, kokia yra mūsų visata“, – pasakoja prof. R. Aleksiejūnas.

Kita, ne mažiau svari CERN įsteigimą paskatinusi priežastis buvo siekis suburti Europos fizikus vykdyti taikius tyrimus, nes daug gabiausių branduolinės fizikos specialistų Antrojo pasaulinio karo metais buvo įtraukti į branduolinio ginklo kūrimą. CERN turėjo tapti vieta, leisiančia jiems pagaliau užsiimti taikiais moksliniais tyrimais. Dar ir šiandien tai tebėra vienas iš pamatinių CERN principų – CERN negali būti vykdoma jokia veikla, skirta karui.

Trečioji CERN steigimo priežastis buvo praktinė. Elementariųjų dalelių tyrimai darėsi vis sudėtingesni ir brangesni, tad jokia valstybė savarankiškai nebeišgalėjo tokių tyrimų finansuoti ir atlikti.

„Siekdamos vykdyti tokio aukšto lygio mokslinius tyrimus, šalys turėjo kooperuotis. Iki Antrojo pasaulinio karo Europa buvo pasaulio mokslo centras, bet pokariu ėmė atsilikti nuo Jungtinių Amerikos Valstijų. Tad elementariųjų dalelių fizikos sritis su CERN priešakyje leido ne tik suburti aukščiausio lygio fizikus, bet ir tapti šios srities lyderiais pasaulyje“, – sako mokslininkas.

CERN-LT siekis – suburti įvairių krypčių mokslininkus

CERN-LT konsorciumo istorija yra susijusi su Lietuvos mokslininkų siekiu dalyvauti CERN veiklose. „Pirmieji lietuvių mokslininkų kontaktai su CERN užsimezgė dar 1992 m. Nors laikui bėgant bendrų tyrimų vis daugėjo, tačiau tai buvo pavieniai, nekoordinuoti veiksmai. Situacija pasikeitė 2018 m., Lietuvai tapus asocijuotąja CERN nare ir atsiradus poreikiui sujungti šioje srityje dirbančius mokslininkus“, – pasakoja prof. R. Aleksiejūnas.

Pirmiausia buvo įkurtas Branduolių ir elementariųjų dalelių centras, kuris vienijo šios krypties mokslininkus. Tačiau ilgainiui buvo suprasta, kad šio centro pajėgų nepakanka apimti visų su CERN susijusių veiklų Lietuvoje.

„Matėme, kad Lietuvoje yra daug mokslininkų, kurie dirba su medžiagų, pritaikomų CERN, tyrimais. CERN veiklose dalyvavo medikai, informatikai, puslaidininkių fizikos ir spektroskopijos specialistai. Buvo plėtojamos veiklos, skirtos mokytojų ir visuomenės švietimui. Todėl kilo mintis sukurti platesnę skėtinę struktūrą – kelių universitetų konsorciumą, kuris jungtų ne tik Branduolių ir elementariųjų dalelių centro, bet ir kitų sričių mokslininkus į vieną organizaciją – ir taip atverti kelią bendriems su CERN technologijomis susijusiems projektams“, – pasakoja fizikas.

Buvimas asocijuotąja CERN nare Lietuvai atveria plačias galimybes

Lietuvai tapus asocijuotąja CERN nare, mūsų šalies mokslininkams ir verslininkams atsivėrė plačios perspektyvos. Šiandien didžioji dalis su CERN susijusių tyrimų (apie 80 proc.) yra vykdomi būtent Vilniaus universitete.

„Nors kad dar nesame visateisiai CERN nariai ir negalime Lietuvos vadinti CERN bendrasavininke, tačiau mūsų mokslininkai turi galimybes naudotis CERN infrastruktūra ir duomenimis. Lietuvos universitetų doktorantai gali vykti stažuotis į CERN, taip pat ir įsidarbinti šiose laboratorijose. Mūsų šalies verslui suteikiama galimybė dalyvauti CERN vykdomuose pirkimuose, pasiūlant savo įdirbį ir paslaugas“, – vardija prof. R. Aleksiejūnas.

Be dalyvavimo tokiuose pirkimuose, verslas gauna ir daugiau naudų. Lietuvos pramonės sritys, tokios kaip lazerių, elektronikos ir kitos, labai greitai plečiasi ir joms reikalingi aukštos kvalifikacijos darbuotojai.

„Lietuvos mokslo ir studijų institucijos, bendradarbiaudamos su CERN, geba parengti labai aukšto lygio specialistus. Šie specialistai nesunkiai randa darbo vietas Lietuvos verslo įmonėse ir tampa puikiais inžinieriais, informatikais ir kitų sričių specialistais. Tad studijų metu įgytas žinias ir gebėjimus jie atsineša ir gali tiesiogiai pritaikyti verslo įmonėse. Tai yra milžiniškas indėlis, apie kurį dažnai nepagalvojama“, – sako mokslininkas.

Kitas svarbus dalykas – CERN gaminama daug labai specifinių įrenginių, tokių kaip magnetai, greitintuvai, detektoriai, programinė įranga, kuriems reikia išskirtinių inžinerinių gabumų ir žinių. Atsiranda daug inžinerinių išradimų, kurie gali tapti produktais.

„Šie produktai tikrai galėtų sudominti verslo įmones. CERN-LT konsorciumas vykdo ir komercinimo veiklas, kuria prototipus, kurie turi potencialo tapti produktais. Vienas tokių – vėžio gydymui – brachiterapijai – skirti specialūs zondai, kurių prototipą yra sukūrę ir patentuoti pateikę VU Fotonikos ir nanotechnologijų instituto mokslininkai. Bendradarbiaujant su Nacionaliniu vėžio institutu yra atliekami klinikiniai tyrimai su pacientais“, – vieną iš galimų ateities produktų pristato prof. R. Aleksiejūnas.

Mus supa daugybė CERN sukurtų technologijų

Mokslas tuo ir žavus, kad pirminėse išradimų stadijose dar labai sunku pasakyti, kur tai bus galima pritaikyti. Tačiau jau turime ne vieną pavyzdį, kai CERN sukurtos technologijos rado vietą mūsų kasdieniame gyvenime.

„Dažnai girdime, kad internetas yra didžiausia CERN dovana žmonijai, tačiau tokių technologijų yra ir daugiau. Na, kad ir liečiamieji ekranai ar itin galingi superlaidūs magnetai, naudojami levituojantiems traukiniams ar medicininės diagnostikos įrenginiams gaminti. Pasaulyje yra pavyzdžių, kai buvo pritaikytos ir aukšto vakuumo technologijos. Ant Ženevos oro uosto pastatytos saulės baterijos, kurios šildo vandenį. Problema ta, kad sušilęs vanduo turi nutekėti iki reikiamos vietos, neprarasdamas šilumos. Šią problemą išsprendė buvęs CERN mokslininkas, kuris panaudojo CERN patirtį ir pritaikė vakuumo kūrimo technologiją (susijusią su labai porėtomis medžiagomis), kuri leido termiškai izoliuoti šiuos vamzdžius. Taip pavyko sumažinti šilumos perdavimo nuostolius“, – pasakoja mokslininkas.

Duomenų mokslas, jų apdorojimas, perdavimas ir saugojimas yra ypač svarbūs CERN. Prof. R. Aleksiejūnas sako, kad tikriausiai geriausiai CERN yra žinomi Lietuvos informacinių technologijų mokslininkai.

„Šalia informatikų ir fizikų į CERN veiklą aktyviai įsitraukia ir medikai. Jie ėmė plėtoti hadronų terapijos metodus, kai piktybiniai navikai naikinami juos apšvitinant itin greitais protonais ar kitomis dalelėmis. Toks gydymo būdas yra naujas ir sudėtingas, bet leisiantis daug tiksliau ir efektyviau nei kiti radiologijos būdai paveikti auglius. Šiandien pasaulyje yra bent du centrai, kurie taiko gydymą hadronų terapija. Ateityje svajojama tokį centrą įsteigti ir Baltijos šalyse“, – pasakoja profesorius.

Pagrindinė CERN veikla tebėra fundamentalūs tyrimai 

Pagrindine CERN užduotimi išlieka gilesnis pasaulio suvokimas. Prof. R. Aleksiejūnas pabrėžia, kad nederėtų sukurti perteklinių lūkesčių, jog CERN veikla atneš greitą „kasdienę“ grąžą.

„Sklando tokia istorija apie Faraday’ų, kad jis, Britų valdžios atstovo paklaustas apie praktinę jo atradimų, susijusių su elektra, naudą, atsakė dar tiksliai nežinąs, bet esąs įsitikinęs, kad tai netrukus bus galima apmokestinti. Tad tikrai nesinori per daug akcentuoti CERN vaidmens kuriant kasdienes lengvai pritaikomas technologijas, nes taip nukreipiame dėmesį nuo svarbiausios CERN užduoties – visatos pažinimo“, – sako prof. R. Aleksiejūnas.

Svarbu, kad CERN laikosi atvirumo ir sąžiningumo principo. „CERN sukurti moksliniai straipsniai spausdinami atviros prieigos principu. Taip siekiama užtikrinti, kad nenukentėtų mažiau pasiturinčios šalys ir jose dirbantys mokslininkai“, – pasakoja mokslininkas. CERN-LT konsorciumas taip pat yra atviras visiems mokslininkams, kurie turi ryšių ir mokslinių veiklų su CERN. „Bendrų su CERN veiklų vykdymas yra esminis kriterijus, kurį turi atitikti mokslininkai, norėdami prisijungti prie mūsų tinklo. Stengiamės nuolat plėstis ir ieškoti bendradarbiavimo galimybių. Tad vienas iš mūsų tikslų yra bendradarbiauti su į užsienį išvykusiais lietuviais, kurie jau turi darbo patirties CERN, ir rasti būdų paskatinti juos grįžti į Lietuvą. Tikrai esami atviri bendradarbiavimui“, – sako fizikas.

VU FF Taikomosios elektrodinamikos ir telekomunikacijų institute toliau tęsiami naujų hibridinių medžiagų tyrimai.

Pastaruoju metu hibridinės organinės-neorganinės perovskito struktūros medžiagos sukėlė didžiulį susidomėjimą kaip vienos perspektyviausių medžiagų naujos kartos fotovoltiniams prietaisams. Saulės elementų, pagamintų šių hibridinių junginių pagrindu, našumas sparčiai vejasi tradicinius neorganinius puslaidininkius ir jau viršija 25%. Iki šiol buvo žinomos trys tokių hibridinių perovskitų šeimos, besiremiančios metilamonio, formamidinio bei metilhidrazinio molekuliniais katijonais.

Šį kartą VU FF fizikai dr. Sergejus Balčiūnas, prof. dr. Mantas Šimėnas ir prof. dr. Jūras Banys pirmą kartą ištyrė naujai atrastą hibridinių švino halidų perovskitų šeimą paremtą aziridinio organiniais katijonais. Tyrimų metu buvo charakterizuoti šiuose junginiuose vykstantys faziniai virsmai, jų savybės bei molekulinių katijonų dinamika ir susitvarkymas. Tikimasi, kad šis tyrimas padės sukurti našesnius ir stabilesnius fotovoltinius prietaisus.

Publikuotas tyrimas buvo vykdomas bendradarbiaujant su fizikais ir chemikais iš užsienio. Tirti junginiai buvo susintetinti chemikų iš Ukrainos (Kijevo nacionalinis Taraso Ševčenkos universitetas) dirbant ypatingai sudėtingomis sąlygomis karo akivaizdoje. Dalį eksperimentinio medžiagų charakterizavimo atliko kolegos iš Lenkijos Žemų temperatūrų ir struktūrinių tyrimų instituto (Lenkijos mokslų akademija), o pagrindiniai dielektrinės spektroskopijos eksperimentai buvo atlikti VU FF Mikrobangės spektroskopijos laboratorijoje. Prie tyrimų taip pat prisidėjo fizikai iš Londono imperatoriškojo koledžo, kurie teoriškai suskaičiavo atomistinius tirtųjų medžiagų struktūros modelius.

Mokslininkų tyrimas publikuotas prestižiniame Amerikos chemikų draugijos grupės žurnale Chemistry of Materials, turinčiame aukštą cituojamumo rodiklį (11).

Daugiau informacijos:

„Phase Transitions, Dielectric Response, and Nonlinear Optical Properties of Aziridinium Lead Halide Perovskites“, Chemistry of Materials (2023).

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.3c02200

Tyrimas finansuojamas LMT (projektas S-MIP-22-73).

Lapkričio 15 d. pasaulyje minint Filantropijos dieną, prof. Algio Petro Piskarsko (1942-2022) mokinio ir bendražygio dr. Algirdo Juozapavičiaus šeima skyrė 100 tūkst. Eur šiemet Vilniaus universiteto (VU) fonde įsteigtam vardiniam prof. A. P. Piskarsko neliečiamojo kapitalo subfondui, iš kurio investicijų grąžos kasmet išmokamos stipendijos lazerinės fizikos mokslo talentams.

Lazerių ir jų sistemų gamybos įmonės „Light Conversion“ kartu su Piskarskų šeima įkurtas vardinis subfondas po Juozapavičių šeimos įnašo išaugo iki 300 tūkst. Eur ir tapo didžiausiu VU fondo valdomu neliečiamojo kapitalo subfondu.

Dr. Algirdas Juozapavičius – įmonės „Light Conversion“ buvęs akcininkas, ilgametis vadovas (1994-2019), fizinių mokslų daktaras, vienas iš Lietuvos lazerių industrijos pradininkų, už nuopelnus mokslui ir verslui apdovanotas ordino „Už nuopelnus Lietuvai“ Riterio kryžiumi, Vilniaus miesto Šv. Kristoforo statulėle. 2018 m. buvo išrinktas „Verslo žinių“ Metų CEO.

67-oji tarptautinė fizikos ir gamtos mokslų konferencija „Open Readings 2024“ kviečia registruotis būsimus dalyvius! 

Kiekvienais metais vykstanti „Open Readings“ konferencija pritraukia virš 400 studentų ir jaunųjų mokslininkų pasauliniu mastu. Joje susibūrę dalyviai dalijasi novatoriškomis idėjomis bei naujausių tyrimų rezultatais - studentai ir jaunieji mokslininkai gali pristatyti stendinius bei žodinius pranešimus apie savo atliktus mokslinius tyrimus. Konferencija yra puiki galimybė dalyviams ir plačiajai visuomenei pasiklausyti tarptautinio pripažinimo susilaukusių kviestinių lektorių pranešimų įvairiomis mokslinėmis temomis.  

Konferencijos organizatoriai taip pat vykdo moksleivių sesiją, kurioje dalyvauja vieni gabiausių Lietuvos mokinių.  

Kviečiame ,,Open Readings 2024” būsimus pranešėjus registruotis šia nuoroda.  

Nuorodos konferencijos pagrindinės sesijos klausytojų registracijai bei moksleivių sesijos pranešėjų bei klausytojų registracijai  bus viešinamos ,,Open Readings” tinklalapyje.

Konferencija vyks gyvai 2024 m. balandžio 23–26 d. Nacionaliniame fizinių ir technologijos mokslų centre, Vilniuje. Iškilus klausimams galite kreiptis elektroniniu paštu . 

Skatiname aktyviai sekti naujienas ,,Open Readings” tinklalapyje.

2021-aisiais metais buvo pasirašytas susitarimas su Taivano nacionaliniu Sun Yat-sen universitetu dėl studentų mainų, į kuriuos Fizikos fakultetas kasmet kviečia registruotis. Apie tai, su kokiais iššūkiais susidūrė, kokias naudas gavo ir bendrą kelionės patirtį Taivano ambasados organizuotoje mainų programoje sutiko papasakoti šią vasarą kelias savaites Taivane praleidęs VU Fizikos fakulteto Fotonikos ir nanotechnologijų magistro studijų programos studentas Dominykas Augulis. 

Papasakok, kiek laiko buvai išvykęs?

Trumpai, tai buvo vasaros programa, kuri trunka iki mėnesio. Aš pabuvau joje porą savaičių, nes turėjau vykti į konferenciją. Dabar aktyviai keliauju mokslo tikslais. 

Ar visad norėjai išvažiuoti į mainų programą, o gal kaip tik – sprendimas buvo spontaniškas? Kodėl vykai būtent į Taivaną?

Visada turėjau norą išvažiuoti, bet buvo baimė palikti savo socialinį gyvenimą Lietuvoje – čia ir šeima, ir draugai, kuriuos sunku palikti. Dabar, laikui bėgant, norisi pažiūrėti, kaip užsienyje vykdoma mokslinė veikla, nes Lietuvoje visgi nėra tiek daug technologinių galimybių kiek kitur, o Taivanas šiuo klausimu yra labai technologiškai stipri šalis. Mano toks ir prioritetas – pirmiausia žiūriu ne iš kultūrinės, bet iš fiziko technologo perspektyvos: noriu sužinoti, kaip ten vyksta mokslinis darbas, palyginti ten vykstančių ir savo studijų lygmenis, kokias jie turi technologines galimybes, o po to jau eina kultūra, žmonių tarpusavio santykiai, bendravimas ir panašiai. Būtent dėl šio aspekto buvo labai smalsu pasižiūrėti į universitetų laboratorijas, kurias mums aprodė. 

Kokie Lietuvos ir Taivano darbo laboratorijoje skirtumai? 

Ten labai gausu įvairios įrangos, prie kurios, būdamas magistrantas ir labiau pažengusiu tyrėju, gali gauti prieigą žymiai paprasčiau nei Lietuvoje – tiesiog užsirašius į sąrašą. Jeigu turi kokią nors idėją, kuri nėra visiškai neįtikėtina ir neprognozuoja sugadinti įrangos, tai leidimą naudotis norima įranga greičiausiai gausi. Pas mus kiek sunkiau gauti prieigą, reikia viską kruopščiai derinti su vadovais. Vien dėl tokių ir panašių palyginimų yra smagu išvažiuoti. 

Europoje inžinieriai labai paklausūs, o kokia situacija Taivane? Ar požiūris į fizikos studijas kitoks nei Lietuvoje? 

Taivane yra viena žymiausių puslaidininkių įmonių TSMC (angl. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company), kurioje irgi lankėmės. Įmonė labai didelė, plečiasi į Ameriką, turi savo šakų Japonijoje. Įdomu, jog ten tokia vienintelė įmonė taip keičia ekonomiką, jog netgi gali sau leisti universitete turėti to paties pavadinimo studijų programą. Girdėjau, kad jau yra planai vykdyti tam tikras integracijas nuo pradinių klasių, kad prisitrauktų būsimus studentus į būtent TSMC programą ir, galiausiai, į pačią įmonę dirbti. Aišku, Lietuvos atveju, Šviesos technologijų studijų programa ruošia išskirtinai su lazeriais dirbančius specialistus, tačiau tikrai ne tokiu mastu. 

Inžinierių paklausa ten tikrai didelė, nes TSMC sparčiai plečiasi. Bendrai kalbant, darbo kultūros požiūriu inžinieriai iš Kinijos ar Taivano Amerikoje yra vertinami labiau, nes jie pratę daug dirbti, po kokias 10 valandų. Tokie žmonės baigę mokslus tikrai ten ras darbą. Inžinieriai Taivane tikrai uždirba gerai. Taip, yra ir mažiau uždirbančiųjų, tačiau dalis inžinierių ten pakliūva į 5% labiausiai pasiturinčiųjų šalies gyventojų, nes gauna didžiulius atlyginimus. 

Kalbėjau su Taivano universiteto profesore, kad vien baigęs minimum magistro studijas, o jei dar ir doktorantūrą – iš viso gerai, ten tu gali tapti aukštesnio lygio inžinieriumi kokioje nors geroje įmonėje. Jau magistro metu uždirbsi daugiau nei profesorius, o padirbęs kokius 15 metų gali eiti į pensiją, būtent Taivane. Taip, turbūt jiems mokama daug daugiau nei Lietuvoje. Tas šiek tiek vilioja, tačiau čia irgi tam tikras žaidimas darbuotojų prisiviliojimui, iš esmės vis tik dirbsi kaip arklys, bet bent jau trumpai, o tada galėsi pailsėti. Tai tokių žmonių poreikis yra. Vien padirbėjus TSMC, kurie gamina tranzistorius, sensorius „Apple“, tau atsiveria durys į visas kitas didžiausias įmones, pvz. „Intel“. Jau vien dėl atsiveriančios darbo rinkos verta pas juos studijuoti ir patekti į TSMC. Lietuvoje baigęs Fizikos fakultetą turi būti labai aukšto intelekto, ir įrodinėti, gal straipsnio rašymu, gal konferencijose, kad gali dirbti tokiai didelei įmonei, todėl, mano manymu, visgi lengvesnis kelias yra studijuoti Taivane aukojant savo laisvą laiką.

Skamba kiek pragmatiškai, atrodo, kad universitetas šitaip tampa reikalingų darbuotojų „fabrikėliu“, o ne švietimo įstaiga. 

Taip ir yra. Minėta profesorė man sakė, kad pas juos yra tokia filosofija: „tu turi būti numeris vienas.“ Kad tokiu būtum, turi įdėti labai daug valandų darbo. Būnant ten man susidarė įspūdis, kad jie labiau vertina sunkų darbą nei talentą. Pas mus visaip yra, daug kas sako, kad lietuviai yra labiau talentingi. Aišku, yra ir darbštūs, bet čia gal netgi ir iš sovietmečio ateina, kai neturėjom tiek visko daug, esam kūrybingi iš technologinės pusės, sugebam, pavyzdžiui atsisiųsti kokių nors medžiagų, tarkim lėktuvo dalių, kurios įprastai neskirtos daryti mokslui ir taip išsiversti. Po pandemijos, gal buvo kokių bėdų su pirkimais ar panašiai, nežinau, yra tekę daryti, vadinkim, „garažo mokslą“ – medžiagas tyrimams rinktis iš atlikusių, iš rūsių, sandėlių ir bandyti iš jų kažką išspausti, o ten jie turi visus išteklius, todėl to kūrybingumo turbūt reikia daug mažiau. 

FF dalis studentų pasirenka mokslininko karjerą, pati mokslinė veikla yra labai vertinama, veikia net 5 mokslo institutai. Klausant tavo pasakojimo susidaro įspūdis, kad Taivane darbo rinka, įmonės, ekonomika nustumia mokslą į šešėlį. Ar taip tikrai yra?

Čia, sakyčiau ir yra pagrindinis skirtumas tarp Taivano ir Lietuvos. Lietuvoje mokslas tikrai labiau vertinamas, Taivane turbūt didesnė skirtis tarp mokslo ir industrijos. Taip, dabar Lietuvoje turime kelias industrines lazeristų įmones, kelias elektronikos, porą puslaidininkių. Jose dažnai įsidarbina baigusieji bakalauro studijas, tačiau pradedančiojo darbuotojo alga dažnai būna panašaus dydžio kaip universitete užsiimant man asmeniškai daug įdomesne veikla – mokslu, kur gauni visišką laisvę kurti, lankstų grafiką, o Taivane yra žvėriškas skirtumas tarp atlyginimų, tad, matyt, taip ir pasiskirsto. 

Ar į programą buvo įtraukta kokia nors kultūrinė dalis?

Taip, nors įprastai turėdavome paskaitas, ekskursijas po laboratorijas, įmones, tačiau buvo keletas dienų, kuomet patys organizatoriai mums aprodė šventyklas, taip supažindindami su visai kitu tikėjimu, nei paplitęs Lietuvoje, vietos tradicijomis, pvz. arbatos gėrimu, saldžios sriubos gaminimu. Tokioje programoje verta dalyvauti vien dėl to, kad, nors ir nėra ilga, tačiau, kadangi organizuojama Taivano ambasados, yra puikiai sustyguota, tad ir visą šalį turbūt matai pozityviau. Labai smagu turėti tokių galimybių – gera, kai įvertina tavo darbus, šiuo atveju – kompensuojant su mokslu susijusių kelionių išlaidas.

Kas tave nustebino taivaniečių kultūroje?

Pirmas nustebinęs dalykas – jie nuostabiai šilti ir paslaugūs žmonės. Visur, ne tik universitete, kalbu ne tik apie programos dalyvius. Kur benueitum, ar į parduotuvę, ar į barą, jie tau kaip užsieniečiui nori padėti, net jei pats būni susiraukęs. 

Pati šalis paliko labai gerą pirmą įspūdį. Vietiniams atvykėliai iš Europos taip pat yra šiokia tokia egzotika. Aš pats šiek tiek keliavau po Taivano salą, bet didžiąją laiko dalį praleidau maždaug Vilniaus dydžio miestelyje Hsinchu, jų mastais jis laikomas vienu iš mažesnių. 

Tai visai ne turistinis miestas, jame įsikūręs inžinierių, kurie gyvena gan izoliuotai, miestelis ir, aišku, patys vietiniai. Pastarieji, nors gyvena ir skurdžiau, tačiau pamatę turistą labai apsidžiaugia, vienas netgi buvo prie manęs, matyt dėl blondiniškų plaukų, priėjęs gatvėje, prašė nusifotografuoti kartu. Man smagu, kad jie tokie paslaugūs, taip šiltai priima. 

Galbūt kalbinai vietinius? 

Man buvo įdomu sužinoti, kaip jie mąsto, kaip kalba, tad kalbinau. Keista, jog jie tikrai prastai kalba angliškai, o aš kinųnemoku, bet labai gerai, kad dabar yra technologijos – galima daug kur išsiversti su vertėju. Gaunasi visai įdomi komunikacija – tu rašai per vertėją jam, o jis – tau. Aišku, kažkiek išeina ir verbaliai komunikuoti, bet tikrai sunkiai. Ypač mažesniuose misteliuose, net ir paslaugų sektoriuje. 

Sostinėje Taipėjuje turbūt kiek geresnė situacija, daugiau turistų. Vietiniai moka angliškai, lengviau susikalbėti, pats miestas daug labiau pažinus, viešasis transportas man kaip turistui studentui buvo lengvai suprantamas ir pasiekiama, yra programėlės, informacija stotelėse pateikta angliškai ir kiniškai. 

Ar buvo kokia stresinė situacija, kurioje visiškai pasimetei?

Matyt, kad nebuvo. Aš stengiausi vienas per daug nekeliauti, susirasdavau draugų: kartu programoje dalyvavo dar vienas lietuvis, buvo grupelė draugiškų italų. Būnant grupelėje keliauti daug lengviau, vienas kitą nuramini, tad pasimetimo kaip ir nebuvo. Čia turbūt vienas iš svarbesnių dalykų mainuose – susirasti draugų. Kartu ir jaukiau, ir lengviau, ypač nepažįstamoje šalyje, kur ne visada gali susikalbėti.

Ar pavyko susirasti naudingų kontaktų?

Su dalyvavusiais programoje italais apsikeitėme kontaktais, bet gan stiprų ryšį pavyko sukurti su vietiniais – susipažinau su paslaugiomis kuratorėmis iš universitetų, tad norėdamas ten grįžti, galimai turėčiau galimybę pakankamai lengvai rasti nakvynę. Buvo situacija su vietiniu – sulaukėm pasiūlymo savaitgalį pas jį pasisvečiuoti, pasivaišinti skania vietoje ruošta arbata. Tikrai matėsi, jog žmogus nuoširdžiai svetingas, nenori apgauti. Nemažai diskutavau su doktorantu iš Lenkijos – dirbame bendroje srityje. Dalyvaujant mainuose būtina susirasti draugų, nes tai palengvina visą kelionės patirtį, jautiesi geriau psichologiškai.

Vilniaus universitete (VU) lankęsis ir viešą paskaitą skaitęs 24-asis Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacijos CERN (pranc. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) tarybos prezidentas prof. Eliezer Rabinovici pabrėžė, kad Lietuvos priklausymas CERN reiškia buvimą technologijų priešakyje, o būdama asocijuotoji CERN narė mūsų šalis pati formuoja savo vaidmenį organizacijoje.

CERN lietuviai tiria dalelių fiziką, tobulina technologijas, kuria detektorius

„Lietuva, kaip jūrinė valstybė, žino, kaip svarbu laikyti ranką ant laivo vairo. Bet kuri valstybė, tapusi CERN dalimi, tampa vairininke, formuojančia savo vaidmenį ir darančia įtaką laivo kursui“, – tvirtino prof. E. Rabinovici.

CERN Lietuvoje atstovauja trijų universitetų konsorciumas, kuriam priklauso VU, Kauno technologijos universitetas ir Lietuvos sveikatos mokslų universitetas. Šio konsorciumo paskirtis yra koordinuoti visas veiklas, susijusias su CERN Lietuvoje. Pagrindinė konsorciumo veikla – moksliniai tyrimai, tačiau vykdoma ir daug kitų veiklų.

„Viena jų – švietimas: organizuojame kursus tiek moksleiviams, tiek doktorantams. Be to, konsorciumas dalyvauja ir komercinėse veiklose, kad CERN atradimai greičiau pasiektų visuomenę per įvairias paslaugas ir produktus. Šiuo metu konsorciume dirba apie 40 Lietuvos mokslininkų, tiriančių dalelių fiziką, kuriančių detektorius ir medžiagas jiems, tobulinančių jau sukurtą įrangą ir tyrimų metodus. Taip pat mūsų gydytojai dirba su hadronų terapija – tiria, kaip didelės energijos dalelės galėtų būti pritaikytos gydant onkologines ligas. Tai nauja ir greitai besivystanti medicinos sritis“, – patikslino VU fizikas, CERN konsorciumo Lietuvoje vykdantysis direktorius prof. Ramūnas Aleksiejūnas.

VU ir konsorciumas kartu toliau planuoja plėtoti jau vykdomas esmines veiklas – pradėtus mokslinius tyrimus ir eksperimentus, be to, deda bendras pastangas, kad atrastos žinios būtų kuo geriau pritaikomos švietime, populiarinant dalelių fiziką ir STEM (angl. Science, technology, engineering, and math) veiklas.

„Organizuojame ir planuojame renginius visuomenei, VU Fizikos fakultetas organizuoja neakivaizdinę jaunųjų fizikų mokyklą „Fotonas“, kurioje dirbama su mokiniais tiesiogiai. Taip pat skiriame daug dėmesio ir darbui su studentais, organizuojame jiems stažuotes. Be to, vyksta ir mokymai mokytojams, demonstruojame, kaip CERN tyrimus galima pritaikyti mokymo procese“, – vardijo prof. R. Aleksiejūnas.

Dešinėje – prof. Ramūnas Aleksiejūnas

Europos mokslininkai, susivieniję dėl bendro tikslo

Pasak CERN tarybos prezidento, šaltojo karo metais SSRS ir JAV varžėsi, kurie pirmieji pasieks Mėnulį, siekdami įrodyti, kuri visuomenės santvarka yra naudingiausia žmonijai. Šiame kontekste CERN ir jame pasiekti dalelių fizikos rezultatai yra tikras perlas Europos karūnoje.

„Europiečiai dirba kartu, ir tai yra CERN. Buvimas organizacijoje leidžia parodyti gražiausius žmogiškumo aspektus. CERN susitinka skirtingų kultūrų žmonės, kurie galbūt niekada nesutars, kuris krepšinio klubas geriausias, tačiau kartu jie galės naudotis aukščiausiomis technologijomis ir vykdyti pažangiausius mokslinius tyrimus, vienijami bendro tikslo“, – sakė prof. E. Rabinovici.

Jo teigimu, buvimas CERN Lietuvai reiškia ir technologines galimybes. Technologijų priešakyje atsidūrę organizacijos nariai gali į jas pažvelgti, jų išmokti ir tobulinti. Be to, CERN dirbantys žmonės turi itin aukštą kvalifikaciją, todėl jie naudingi visai ekonomikai.

Nuo magnetinio rezonanso iki pasaulinio žiniatinklio

CERN – milžiniška organizacija, kurios mokslininkai yra pasklidę po visą pasaulį. Taip pat yra ir Lietuvoje. Mokslininkai, susiję su CERN veikla, dirba įvairiose šalies vietose, o konsorciumas šiuos mokslininkus koordinuoja ir jungia. Konsorciumo Lietuvoje mokslininkai aktyviai bendradarbiauja tiek tarpusavyje, tiek su CERN mokslininkais pasaulyje.

„Jei prisimintumėte tyrimus, pradėtus CERN organizacijos įsikūrimo pradžioje, jų rezultatas – tokios medicininės diagnostikos priemonės kaip magnetinis rezonansas ar kompiuterinė tomografija, be kurių neapsieina nė viena moderni ligoninė. Taigi fizika ir medicina žengia koja kojon, o CERN ir kituose centruose atliekami dalelių detektorių patobulinimai nuolat skatina naujus medicininių vaizdų kūrimo pokyčius“, – komentavo prof. E. Rabinovici.

CERN tarybos prezidento nuomone, kitas svarbaus atradimo, be kurio šiandien negalėtume įsivaizduoti savo civilizacijos, autorius taip pat dirbo CERN: „Tai – „www“ protokolas. Šių tyrimų užuomazgos – JAV kariuomenėje. Vėliau siekdami kuo efektyvesnės globalios komunikacijos bendradarbiavo daug eksperimentinių grupių iš įvairių šalių, kol 1989 m. britų mokslininkas Timas Bernersas-Lee būtent CERN atrado pasaulinį žiniatinklį (angl. The World Wide Web).“

Pagrindinis tyrimų variklis – smalsumas

Vis dėlto prof. E Rabinovici pabrėžė, kad kasdienis pritaikymas nėra pagrindinė CERN dirbančių mokslininkų motyvacija. Jo manymu, šiandien svarbiausi atradimai yra fundamentinėse srityse: susiję su silpnąja w ir z bozonų sąveika, Higso bozono dalelės atradimu ir kt.

„CERN vadovaujamės šūkiu – atskleisti geresnę žmonijos pusę. Manau, labai svarbu, kad žmonės mokėtų dirbti kartu, kad gautų žinių ir jomis pasidalintų su visuomene. Kita vertus, pagrindinis variklis, skatinantis CERN atliekamus mokslinius tyrimus, yra smalsumas – išsiaiškinti pagrindinius gamtos dėsnius. Žinoma, niekas nežino, gal vieną dieną ir jie taps kasdienybės dalimi“, – sakė prof. E. Rabinovici.

Vilniaus universitetas vėl kvietė Lietuvos pedagogus dalyvauti Nacionalinės švietimo agentūros projekto „Tęsk: ateik, tobulėk, prisidėk!“ finansuojamose modulių studijose ir įgyti teisę mokyti gamtos mokslų dalykų pagal bendrojo ugdymo programas. 

Nacionalinės švietimo agentūros projektas „Tęsk: ateik, tobulėk, prisidėk!“, vykdomas pagal 2021–2030 m. plėtros programos valdytojos Lietuvos Respublikos Švietimo, mokslo ir sporto ministerijos švietimo plėtros programos pažangos priemonės Nr. 12-003-03-06-01„PIRMIAUSIA – MOKYTOJAS“ projektų finansavimo sąlygų aprašą Nr. 2. 

2022-2023 mokslo metais Vilniaus universiteto Filosofijos fakultetas kartu su Fizikos fakultetu vykdė papildomąsias studijas ir išleido antrą absolventų laidą. Dalyko pedagogikos bakalauro studijų programos fizikos mokomojo dalyko modulį sėkmingai baigė net 11 mokytojų iš visos Lietuvos. Naujiems mokytojams šiandien įteikti specialūs pažymėjimai. Šias studijas baigę VU Fizikos fakulteto atstovai įgijo dalyko žinių, gebėjimų ir, remiantis Pedagogų rengimo reglamentu, teisę dirbti ugdymo įstaigose fizikos mokytojais.  

VU džiaugiasi sąmoningu pedagogų pasirinkimu praplėsti savo kvalifikaciją ir tapti fizikos mokytojais. Mokytojus sveikino ir pažymėjimus įteikė VU Fizikos fakulteto dekanas prof. Aidas Matijošius, studijų prodekanė doc. dr. Olga Rancova ir modulio dėstytojos doc.Vidita Urbonienė ir doc. Edita Palaimienė. 

Prie mokytojų kvalifikacijos kėlimo prisidėjo VU Fizikos fakulteto docentė Vidita Urbonienė, kuri organizavo fizikos mokomojo dalyko modulio studijas, subūrė dėstytojų komandą ir visus metus globojo papildomųjų studijų dalyvius. Dėstytojų komandą sudarė kvalifikuoti Fizikos fakulteto dėstytojai: doc. dr. fizikos mokytoja ekspertė Aušra Kynienė, fizikos mokytojo kvalifikaciją turinčios doc. dr. Edita Palaimienė ir doc. dr. Vidita Urbonienė, taip pat doc. dr. Edita Stonkutė, dr. Valdas Jonauskas ir lekt. Jolanta Jurkienė.

Su giliu liūdesiu pranešame, kad mirė ilgametis Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto profesorius Stanislovas Sakalauskas.

Lietuvos mokslų akademijos Jaunosios akademijos alumnas, Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto Lazerinių tyrimų centro (VU FF LTC) Lazerinės nanofotonikos mokslinės grupės vadovas prof. Mangirdas Malinauskas (šių eilučių autorius) kartu su grupe paskelbė reikšmingus tyrimų rezultatus žurnale „Virtual and Physical Prototyping“ (IF 10.6).  

VU FF LTC Lazerinės nanofotonikos mokslinės grupės tyrimas, atliktas kartu su bendrove „Šviesos konversija“, atskleidė, kad lazerinė daugiafotonė polimerizacija galima realizuoti naudojant įvairius bangos ilgius (500–1  200 nm), o ne tik rezonuojančius su spektro dvifotone sugertimi (kaip buvo visuotinai manyta iki šiol). Tai iš esmės atsako į ilgai keltą klausimą – „koks bangos ilgis geriausias lazerinei polimerizacijai“. Atsakymas netrivialus – „femtosekundinis“. Kitaip tariant, fotopolimerizacijos reakcijai žadinti reikalingi ultratrumpieji impulsai ir pasiekiamas TW/cm^2 šviesos intensyvumas, tačiau konkretus bangos ilgis nėra lemiantis veiksnys polimerizacijos vyksmui. Šio tyrimo rezultatai sukuria pagrindą technologiniam proveržiui – t. y. galima naudoti įvairias trumpųjų impulsų lazerines sistemas (tarp jų gaminamas „Šviesos konversijos“ ir „Eksplos“) ir kurti pažangesnes lazerinio 3D spausdinimo stakles (pvz., integruojamas „WoP“, „Femtikos“, ELAS). Lietuvos lazerių pramonei tai yra konkurencinis išskirtinumas, o mokslinei visuomenei ­– vertingos fundamentinės žinios.  

Tyrimas išsamiai aprašytas Top 10 % reitingo moksliniame straipsnyje – E. Skliutas ir kt. X-photon laser direct writing 3D nanolithography, Virtual and Physical Prototyping. 18(1) e2228324 (2023), (https://doi.org/10.1080/17452759.2023.2228324) – ir jau pristatytas prof. M. Malinausko žodiniu pranešimu konferencijoje „CLEO Europe 2023“ Miunchene. 

Visą straipsnį skaitykite: Full article: X-photon laser direct write 3D nanolithography (tandfonline.com)

Parengė prof. Mangirdas Malinauskas

Lazerinių technologijų įmonės „Light Conversion“ vadovas, Vilniaus universiteto (VU) Fizikos fakulteto alumnas Martynas Barkauskas nesureikšmina fakto, kad jo vadovaujamos įmonės pagamintais itin trumpų impulsų lazeriais naudojasi tokie pasauliniai mokslo centrai kaip CERN‘as ar kone 100 geriausių pasaulio universitetų laboratorijų mokslininkai. Jam tai yra natūralu, nes trumpų impulsų (femto-/pikosekundiniai) lazeriai yra Lietuvos stiprybė, o juos gaminanti įmonė Vilniuje – bene didžiausia šių lazerių rinkos žaidėja pasaulyje. 

M. Barkauskas pasakoja, nuo ko prasidėjo jo susidomėjimas lazeriais, kaip jis atsidūrė versle, dirbančiame dėl mokslo pažangos, ir kodėl lietuviški lazeriai yra pripažįstami visame pasaulyje.

Į Vilniaus universiteto Fizikos fakultetą įstojote 1999 m. Kas paskatino pasirinkti fiziko karjeros kelią? Kodėl pasirinkote būtent Vilniaus universitetą? 

Fizika man mokykloje visada patiko ir sekėsi. Įtraukė tiek dalyvavimas olimpiadose, tiek labai geras fizikos mokytojas, kuris mus mokė paskutinius trejus metus mokykloje (ir tuo pačiu metu dėstė universitete). Buvo toks labai sveiko požiūrio į gyvenimą ir į daugelį klausimų, ne tik į dalyką – tai turbūt imponavo. Fizikos studijos Vilniaus universitete buvo natūralus sprendimas – jeigu nori studijuoti fiziką, tai renkiesi VU.

Ar rinkdamasis studijas jau numanėte, kokia kryptimi gali pasisukti jūsų profesinis kelias? Galbūt buvo dvejonių, minčių keisti pasirinktą sritį? 

Oi, taip. Tuo metu, kai aš baigiau mokyklą, didžioji dalis tos mokyklos absolventų rinkosi tarp dviejų studijų krypčių: arba informatika, arba ekonomika. Apie ekonomiką aš tiek daug nesvarsčiau, nors turbūt tarp pasirinkimų ir įrašiau, bet labai rimtai rinkausi tarp informatikos ir fizikos. Šimtą vieną kartą mečiau monetą... (juokiasi) Nebuvo taip, kad 8 ar 9 klasėje jau tikrai žinojau, ką darysiu. Lygiai taip pat įstojęs į Fizikos fakultetą dar ieškojau savęs. Metus laiko papildomai lankiau prof. Vlado Vansevičiaus vedamus popaskaitinius astronomijos užsiėmimus, skaičiau knygas apie astronomiją ir bandžiau gilintis į tą sritį, bet nelabai man ji prilipo.

Magistrantūros studijas tęsėte Amsterdame, tačiau doktorantūros studijų grįžote į Vilniaus universitetą. Kas lėmė tokį sprendimą? 

Tiek asmeninės priežastys, tiek tai, kad sąlygos čia studijuoti buvo taip pat geros. Labai gilaus ar didelio plano nebuvo, bet čia sugrįžti tęsti doktorantūros studijų atrodė neblogas pasirinkimas, nes VU fizikos laboratorijos tikrai gerai aprūpintos aparatūra ir patenka į šios srities pasaulio laboratorijų 500-tuką, o sritis, kurią aš pasirinkau, Lietuvoje yra pakankamai stipri.

Kokios srities doktorantūros tyrimus vykdėte? 

Mano doktorantūra buvo iš ultrasparčiosios spektroskopijos, arba laiko skyros spektroskopijos. Tam yra naudojami lazeriai ir ta laiko skyra yra tiesiogiai susijusi su naudojamų lazerių impulsų trukme. Kuo trumpesnė lazerio impulso trukmė, tuo greitesnius procesus galima tyrinėti. Todėl doktorantūros studijų metu teko nemažai naudoti ir konstruoti lazerines sistemas su labai trumpais lazerių impulsais. 

Papasakokite apie savo profesinio kelio pradžią. Su kokiais sunkumais teko susidurti? Kokie geriausi atsiminimai? 

Kai studijavau doktorantūroje, įmonė „Šviesos konversija“ (kurioje dabar dirbu) buvo įsikūrusi už sienos nuo VU Lazerinių tyrimų centro. Aš ten kartais nueidavau pasikonsultuoti, kaip suderinti laboratorijoje turimus prietaisus ir lazerius. Baigus studijas man pasiūlė darbą toje įmonėje. Kurį laiką svarsčiau, kokį sprendimą priimti, nes norėjau toliau siekti mokslinės karjeros, bet galiausiai priėmiau darbo pasiūlymą, o truputėlį padirbėjęs įsisukau į tą verpetą. Įmonėje mane patraukė žmonės, dirbantys toje srityje, jie turėjo labai teisingą požiūrį į tai, kaip reikia darbus daryti gerai. Be to, nemaža įmonės gaminamų prietaisų dalis yra skirta moksliniams tyrimams, todėl kontakto su mokslu ten yra pakankamai. Man buvo savotiškai įdomu, kad verslas veikia dėl mokslo, o ne verslas dėl verslo arba mokslas dėl mokslo.

Jei reiktų išskirti vieną – kokiu savo profesiniu pasiekimu labiausiai didžiuojatės? 

Labai smagu, kai ilgus metus bandai prisibelsti į žinomas dideles pasaulio įmones, kurioms turi ką pasiūlyti, ir pagaliau įtikini, kad mūsų gaminami lazeriai yra kokybiškas produktas. Ir kai jos, pabandžiusios mūsų produkciją, gauna geresnį rezultatą, nei tikėjosi, net geresnį nei su anksčiau naudotais konkurentų prietaisais, tuomet apima malonus pasitenkinimo jausmas.

Kokiose srityse daugiausia naudojami jūsų įmonės gaminami lazeriai? 

Pirmieji įmonės gaminami produktai buvo priedai prie femtosekundinių lazerių, kurie leisdavo keisti lazerio bangos ilgį, vadinamieji optiniai parametriniai stiprintuvai (OPA). Iš to kilo ir įmonės pavadinimas „Light Conversion“, kuris sako, kad konvertuojamas lazerio šviesos bangos ilgis arba spalva. Vėliau kilo didesnių ambicijų – sukurti savo lazerius, kaupinančius tuos parametrinius stiprintuvus, ir po 5–6 metų tyrimų, konstravimų, klystkelių pasirodė pirmieji femtosekundiniai lazeriai. 

Šiuo metu mes jau lazerinių šaltinių (lazerių) pagaminame daugiau negu parametrinių generatorių. Tokie priedai prie lazerių daugiausia naudojami moksle ir yra svarbi mūsų darbo dalis, leidžianti mums suktis fizikos, chemijos, biologijos mokslo pasaulyje. Tuo tarpu mūsų kuriamos lazerinės sistemos keliauja ne tik į mokslinius centrus ar institutus, bet naudojamos ir pramoniniais tikslais. Nors kaip lazerių gamintojai nesame labai didelė įmonė, turime labai daug konkurentų pasaulyje, bet femtosekundinių lazerių srityje mes esame viena didžiausių žaidėjų pasaulyje. 

Kas yra „Light Conversion“ didžiausi ir žinomiausi klientai? 

Iš pasaulio universitetų 100-tuko bent 95-iuose yra naudojami mūsų produktai. O tie universitetai iš šio sąrašo, kur nėra mūsų prietaisų, kartais net nevykdo tiksliųjų mokslų tyrimų, pvz., Londono ekonomikos mokykla (London School of Economics).  

Kalbant apie industrinį pasaulį, trumpų impulsų lazeriai naudojami, pavyzdžiui, išmaniojoje gamyboje, kur reikia precizinio apdirbimo, kur pjaustomi labai maži objektai, medžiagos yra trapios arba labai jautrios lokaliam temperatūrų pokyčiui ar tiesiog reikia labai didelio tikslumo. Tai gali būti automobilių purkštukų gamyba, OLED ekranų struktūrų pjaustymas ar taisymas televizoriams, išmaniesiems ekranams, medicininių stentų, kateterių gamyba, lazerinė regos korekcija ar kataraktos operacijos.

Lietuvos lazerių įmonės yra gerai žinomos CERN laboratorijoje, kur lietuviški femtosekundiniai lazeriai yra naudojami dalelių fizikos eksperimentuose. Kodėl CERN pasirinko būtent jūsų femtosekundinį lazerį PHAROS? Geresnio pasaulyje nėra?  

Kai prireikia specifinio sprendimo, kalbant apie femtosekundinius lazerinius šaltinius, sistemas, kaip ir minėjau, mūsų įmonė yra didžiausia žaidėja pasaulinėje rinkoje. CERN yra labai plataus profilio organizacija, kurioje taip pat yra reikalingi įvairūs didelio tikslumo lazeriai medžiagoms apdirbti. Be to, didelio intensyvumo lazeriais, o tokie yra femtosekundiniai lazeriai, galima sparčiai greitinti elektronus ir tam užtenka labai trumpo atstumo. Dėl šių dviejų priežasčių CERN‘e ir yra naudojami keli mūsų gaminti lazeriai.

Kaip manote, kokia yra pagrindinė lietuviškų lazerių pripažinimo visame pasaulyje priežastis? 

Viena iš priežasčių – lietuviai lazerius pradėjo gaminti labai anksti, netrukus po to, kai tik buvo sukurti pirmieji lazeriai pasaulyje. Pradėję anksti per ilgus metus kaupėme patirtį. 

Visgi Lietuvos stiprybė yra ne lazeriai apskritai, o tam tikro tipo, t. y. trumpųjų impulsų, lazeriai. Kai kurios Lietuvos įmonės gamina komponentus tokio tipo lazeriams, kitos gamina tokio tipo šaltinius, trečios įmonės užsiima taikymais. Labai platus kompetencijų laukas šioje specifinių lazerių gamybos ir taikymo srityje turbūt yra unikaliausias dalykas, kurio nėra nė vienoje kitoje pasaulio vietoje. Pas mus visos trumpųjų impulsų lazerių gamybos ir taikymo kompetencijos sutelktos viename mieste – Vilniuje. Tikrai jokiame didžiajame Europos ar Amerikos mieste to nerasite. Mums kai kuriuos klausimus lengviau išsispręsti būnant arti vienas kito, tarpusavyje pasišnekant, negu tiems, kurie išsisklaidę dideliais atstumais.

Mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros industrija auga kaip niekad greit. Kokios yra jūsų ambicijos, svajonės artimiausioje ateityje? 

Rinka, kurioje mes veikiame, auga ganėtinai sparčiai. Dalis mūsų klientų yra mokslo įstaigos, todėl reikia suprasti, kad profesorius dažniausiai neperka tokio paties prietaiso kaip jo kolega. Jie paprastai nori kažko kito, kadangi jiems reikia užsiimti mokslu, tai reiškia – ne kartoti, ką darė kolega, o ieškoti kažko naujo ir kitokio. Kad būtų galima pasiūlyti kitokius prietaisus, svarbu neatsilikti nuo mokslo pasaulio – visada jausti pulsą. Nuo inovacijų ir nuo sugebėjimo jas pritaikyti skirtingai veiklai priklauso ir tavo, kaip įmonės, sėkmė. 

Todėl aukštųjų technologijų įmonėms yra labai svarbu būti arti žinių ir problemų sprendimo centrų, o universitetai yra vieni iš jų. 

Kas jums labiausiai patinka jūsų profesinėje veikloje? Kas jus motyvuoja tobulėti?  

Patinka dirbti mėgstamą darbą. Turbūt tada nelabai išeina ir darbu pavadinti, kai darai tai, kas patinka. Tai yra smagiausia. Kai studijuoji ar dirbi, kas tau patinka, tada ir rezultatas būna geresnis vien dėl to, kad įdedi daugiau pastangų.

Studijas Vilniaus universitete baigėte prieš 15 metų, bet iki šiol išlikote VU bendruomenės dalimi – dėstote studentams. Kokie jausmai jus sieja su Vilniaus universitetu? 

Šilti. Dėstymas studentams jau kokius dešimt metų man yra kaip hobis, kuris teikia malonumą. Mano dėstomas magistrantūros kursas yra ganėtinai specializuotas, bet aš labai džiaugiuosi turėdamas galimybę dalytis savo sukauptomis žiniomis. 

Kokį patarimą duotumėte moksleiviui renkantis studijas ir planuojant karjeros kelią? 

Geriausias dalykas, nors ir nelabai paprastas – žinoti, ko nori. Žmonės, būna, ir keturiasdešimties metų sulaukę nelabai žino, ko nori. Gal tai ir nėra labai didelė problema, bet žinoti, prie ko yra linkstama, sau nemeluoti ir rinktis tą sritį, kuri tinka ir patinka, yra pagrindinis patarimas. Šiais laikais, kai išsilavinimas yra beveik visuotinis ir kai tiek daug darytų ir jau padarytų dalykų, kad pelnytum sėkmę, reikia gana smarkiai gilintis į tam tikrą sritį – tam reikia daug pastangų. 

Fizikos fakulteto, Fotonikos ir nanotechnologijų instituto Organinės optoelektronikos grupės mokslininkų kartu su bendraautoriais iš Getės universiteto (Frankfurtas) publikacija, paskelbta tarptautiniame moksliniame žurnale „Angewandte Chemie International Edition", buvo įvertinta kaip geriausia 2022 metų Vilniaus universiteto publikacija. Šiame darbe pirmą kartą pristatoma nauja organinių molekulių grupė, demonstruojanti išskirtinai ilgą vėlyvąją emisiją.

Organinė labai ilga kambario temperatūros fosforescencija, dar vadinama vėlyvąja emisija (angl. afterglow), yra unikalus ir retai sutinkamas procesas vykstantis sužadintose molekulėse, kurio gyvavimo trukmės viršija 100 ms. Pastaruoju metu fotofizikiniai šio fenomeno tyrimai sulaukia itin didelio susidomėjimo bandant suderinti ilgas fosforescencijos gyvavimo trukmes ir kuo aukštesnius emisijos kvantinius našumus. Vėlyvoji emisija organiniuose junginiuose yra labai įdomi ne tik dėl fundamentinių prieštaravimų, bet ir dėl jos suteikiamų visiškai naujų organinių junginių taikymo galimybių, pavyzdžiui, kuriant informacijos kodavimo, įrašymo ir saugojimo prietaisus, ilgai švytinčius organinius žymeklius ar labai specifinius deguonies, temperatūros, pH jutiklius.

Šiame darbe pristatoma visiškai nauja organinių medžiagų klasė – diboraantracenai – demonstruojanti ilgą ir efektyvią vėlyvąją emisiją. Iki šiol šio tipo junginiai nebuvo žinomi kaip kambario temperatūros fosforescencinės medžiagos. VU mokslininkų darbas ypatingas tuo, kad jame pristatoma ne tik pati vėlyvoji emisija, bet ir ypatinga jos kilmė – ilgai trunkanti kambario temperatūros fosforescencija bei ilgai išliekanti termiškai aktyvuota uždelstoji fluorescencija (angl. TADF). Šiame straipsnyje analizuojamos tiek junginių, tiek šio minėto neįprasto proceso savybės. Pademonstruoti skirtingų spalvų – raudonos ir melsvai žalios – vėlyvosios emisijos kvantiniai našumai siekia iki 3 % ir 15 %, gyvavimo trukmės iki 0.8 s ir 3.2 s, o matomos emisijos trukmė net iki 5 s ir 25 s. Rezultatai, gauti tiriant pavienių molekulių, patalpintų polimero sluoksnyje, savybes, yra vieni geriausių iš pastaruoju metu literatūroje sutinkamų. Šioje publikacijoje taip pat aptariama unikalaus proceso atsiradimą šiuose junginiuose lemianti neįprasta jų molekulinė struktūra – stiprus elektronų akceptorius diboraantracenas bei silpni elektronų donorai mesitilo grupės. Tokia junginio konfigūracija lemia aukštesniųjų sužadintųjų būsenų susidarymą ir jų dalyvavimą fotofizikiniuose procesuose. Taip pat pastebėta, kad molekulės pasižymi labai mažomis tiek spindulinėmis, tiek nespindulinėmis fosforescencijos gyvavimo spartomis. Skirtingi šonininiai diboraantraceno pakaitai leidžia realizuoti skirtingas vėlyvosios emisijos spalvas. Svarbu, jog šis darbas palieka daug galimybių tolimesniems moksliniams tyrimams siekiant pakeisti/pagerinti molekulių struktūras ar dar geriau suprasti fotofizikinius reiškinius.

Be anksčiau išvardytų fotofizikinių tyrimų VU mokslininkai pademonstravo minėtų organinių junginių tinkamumą kuriant informacijos įrašymo sluoksnius ar labai jautrius temperatūros jutiklius.

 Publikacija:

Diboraanthracene-Doped Polymer Systems for Colour-Tuneable Room-Temperature Organic Afterglow

Justina Jovaišaitė, Sven Kirschner, Steponas Raišys, Gediminas Kreiza, Paulius Baronas, Saulius Juršėnas, Matthias Wagner

Angewandte Chemie InternationalEdition2023, 62, e2022150

https://doi.org/10.1002/anie.202215071

Liepos 3–5 d. Vilniuje susitiks beveik 100 kvantinės fizikos tyrėjų iš viso pasaulio. Jie atvyksta į VU FF organizuojamą tarptautinę Humboldto fondo konferenciją „Sintetinės kvantinės medžiagos“. Mokslininkai renginyje dalysis naujausia informacija apie sintetines kvantines sistemas – šaltuosius atomus, fotonines sistemas, kondensuotas medžiagas.

Konferencijos tematika yra glaudžiai susijusi ir su kvantine informatika, kuriai pastaruoju metu yra skiriama daug dėmesio, o už ypatingus pasiekimus šioje srityje buvo paskirta 2022 m. Nobelio fizikos premija. „Kvantinių sistemų kontrolė yra labai svarbus ir aktualus klausimas šiuolaikinėje fizikoje dėl taikymų aktyviai besivystančiose kvantinės informatikos, kvantinės kompiuterijos ir kvantinių simuliacijų srityse. Pastaruoju atveju gerai kontroliuojamų kvantinių sistemų, pvz., šaltųjų atomų, tyrimas padeda geriau suprasti sudėtingesnių ir technologiškai svarbių kvantinių sistemų savybes, tarkime, aukštatemperatūrį superlaidumą“, – sako pagrindinis konferencijos organizatorius, VU Fizikos fakulteto išskirtinis profesorius Gediminas Juzeliūnas.

Konferencijoje dalyvaus ir pranešimus skaitys kvantinių medžiagų tyrėjai iš Vokietijos, Italijos, Austrijos, Lenkijos, Suomijos, Prancūzijos, Nyderlandų, Didžiosios Britanijos, Šveicarijos, JAV, Taivano ir kt. Didžioji dalis jų yra fizikai, pasaulyje pirmaujantys kvantinių sistemų kontrolės srityje. Tarp jų – žymus Insbruko universiteto (Austrija) profesorius, Lindau Nobelio premijos laureatų susitikimų tarybos narys Reineris Blattas, pirmasis pasaulyje teleportavęs atomų jonus, už tai ir kitus svarius mokslinius darbus pelnęs daugybę apdovanojimų.

Šių metų konferenciją Lietuvoje organizuoja Humboldto fondo narys prof. G. Juzeliūnas su kolegomis – Mažena Mackoit-Sinkevičiene, Domantu Burba, Edvinu Gvozdiovu, Algirdu Mekiu, Mantu Račiūnu ir Dzmitry Viarbitski. Tai jau antroji tokio pobūdžio mokslinė Humboldto konferencija Lietuvoje. Pirmoji vyko 2018 m. irgi Vilniuje. Humboldto (mokslo ir tyrimų paramos) fondą vienija 26 000 geriausių visų mokslo sričių specialistų iš 140 šalių. Net 51 šios draugijos narys yra Nobelio premijos laureatas. Nemažai fondo atstovų yra pasauliniai kvantinių simuliacijų ir kvantinių skaičiavimų ekspertai, tiriantys šaltuosius atomus ir jonus, plėtojantys fotonikos sritį. Humboldto fondo konferencijoje skaitomi pranešimai bus filmuojami, o jų įrašai skelbiami konferencijos tinklalapyje.

VU TFAI mokslininkas dr. Vidas Dobrovolskas šį kartą dalyvavo tiesioginiame eteryje „Svarbi valanda" su Rasa Tapiniene. Čia buvo diskutuojama apie ES svarstomą saulės spindulių blokavimą ir aptariamos tokio sprendimo klimato krizei pažaboti perspektyvos.

Laidą galite pažiūrėti LRT mediatekoje (2023-06-28, tema nuo 40min. 39s).

Sveikiname Lietuvos mokinių komandą, kurį 2023 m. birželio 16–20 dienomis Hanoveryje, Vokietijoje vykusioje 7-oje Europos fizikos olimpiadoje pelnė aukso, du sidabro ir bronzos medalius bei pagyrimo raštą! Aukso medalį laimėjo Vilniaus jėzuitų gimnazijos abiturientas Tomas Babelis, sidabro medalius pelnė Klaipėdos licėjaus abiturientas Jokūbas Viršilas bei Vilniaus licėjaus mokinys Paulius Kalinauskas, bronzos medalį iškovojo Kauno technologijos universiteto gimnazijos mokinys Tomas Razbadauskas, pagyrimo raštu apdovanotas Kauno technologijos universiteto gimnazijos abiturientas Dominykas Krasauskas. Komandai vadovavo Fizikos fakulteto docentas dr. Jevgenij Chmeliov. Trys iš penkių komandos dalyvių savo fizikos žinias gilino studijuodami Fizikos fakulteto patalpose įsikūrusioje moksleivių papildomojo ugdymo mokykloje „Fizikos Olimpas“.

Olimpiadoje dalyvavo 176 mokiniai iš 28 Europos bei 10 kitų šalių. Olimpiados metu moksleiviai varžėsi tarpusavyje dvi dienas po 5 valandas spręsdami olimpiados organizatorių parengtas eksperimentines bei teorines užduotis. Kviečiame visus prisiminti klasikinę bendrąją fiziką ir išbandyti savo jėgas išsprendus visus tris mokiniams siūlytus teorinio turo uždavinius.

Liepos 4 d. 10.00 val. Vilniaus universiteto (VU) Mažojoje auloje vyks išskirtinis intelektualų, įvairių sričių ekspertų ir sprendimų priėmėjų susitikimas. Tarptautinė konferencija „Europos atsakas. Karas Ukrainoje ir nauji iššūkiai“ organizuojama kaip intelektualus įvadas į šių metų NATO viršūnių susitikimą, kuris vyks Vilniuje.

Konferenciją atidarys Lietuvos užsienio reikalų ministras Gabrielius Landsbergis ir VU rektorius prof. Rimvydas Petrauskas.

„Vilniaus universitetas siekia prisidėti prie svarbiausių diskusijų, formuojančių ne tik Lietuvos vidaus, bet ir užsienio politiką. Vilniaus miesto gimtadienis ir didelės reikšmės NATO vadovų susitikimas – puiki proga prisidėti prie konteksto rimtiems politiniams sprendimams. Džiaugiamės, kad pavyko pakviesti susėsti svarbiam pokalbiui ne tik žymius akademikus, ekspertus, bet ir tris regione ir pasaulyje girdimus politinius lyderius“, – sako VU rektorius.

Konferencijos metu trys Baltijos šalių prezidentai Dalia Grybauskaitė, Toomas Hendrikas Ilvesas ir Egilis Levitas diskutuos apie tai, kaip karas Ukrainoje pakeitė pasaulį, situaciją regione. Kokie iššūkiai ir grėsmės kyla Lietuvai, Latvijai, Estijai? Ką galime padaryti, kad Ukraina laimėtų karą? Kokių NATO veiksmų, naujų gynybos sprendimų reikia, kad mūsų regionas būtų lengviau apginamas? Ar įmanoma daryti įtaką Rusijos ateičiai ir ar įmanoma jos demokratinė transformacija bei Putino režimo griūtis? Diskusiją moderuos Rytų Europos studijų centro vadovas, VU politologas Linas Kojala.

Apie Europos idėją keičiantį karą Ukrainoje, apie platesnes karo Ukrainoje pasekmes visam žemynui, Europos politikai ir strateginiams tikslams, kokias grėsmes Europai kelia Rusija, apie būtiną Europos vienybę, ko trūksta, kad galėtume kryptingai veikti, kalbės Lietuvos užsienio reikalų viceministrė Jovita Neliupšienė, Orhuso universiteto (Danija) Politikos mokslų fakulteto mokslininkas doc. Rasmusas Brunas Pedersenas ir Juveskiulės universiteto (Suomija) Istorijos ir etnologijos fakulteto mokslininkas prof. Antero Holmila. Pokalbį moderuos VU Tarptautinių santykių ir politikos mokslų instituto  asistentas ir Filologijos fakulteto podoktorantūros stažuotojas dr. Vilius Bartninkas.

Trečiojoje diskusijoje NATO Strateginės komunikacijos kompetencijų centro direktorius Janis Sartas, buvęs Lietuvos ministras pirmininkas, dabartinis Europos Parlamento narys Andrius Kubilius, VU Istorijos fakulteto dėstytoja ukrainietė Tetiana Boriak, Jogailos universiteto (Lenkija) Rytų Europos ekspertas, istorikas prof. Andrzejus Vowakas ir Lundo universiteto (Švedija) istorikas, Rytų Europos ekspertas prof. Kristianas Gerneris kels klausimus apie galimą karo eigą ir jo baigtį. Jie diskutuos apie tai, kokie kariniai, ekonominiai, socialiniai pokyčiai galėtų būti traktuojami kaip Ukrainos pergalė ir kokia įtaka Rusijai galėtų priversti ją pripažinti pralaimėjimą. Ko trūksta Ukrainai iki karinio proveržio? Ar įmanomas dar 2014 m. užimtų teritorijų atsiėmimas? Kokios bausmės turėtų laukti Rusijos režimo lyderių ir paprastų atstovų? Ar reikalinga bausmė visai Rusijai? Kaip Ukraina galėtų grįžti į normalų funkcionavimą ir kiek toli Rusija nusiteikusi žengti naikindama ukrainiečių tautą ir jų valstybę? Diskusiją moderuos Tarptautinių santykių ir politikos mokslų instituto direktorė Margarita Šešelgytė.

Šia konferencija siekiama apžvelgti Rusijos agresijos ir veiksmingo Ukrainos pasipriešinimo padarinius mūsų regione, apimant geopolitinių ir pasaulinių saugumo sistemų pokyčius, taip pat jų kultūrines, istorines, psichologines ir filosofines pasekmes. Peržvelgiant įvykių retrospektyvą, konferencijoje bus bandoma užmegzti dialogą apie galimus ateities scenarijus.

Renginys vyks anglų kalba. Renginys atviras visiems, tačiau būtina registracija.

Programa

Birželio 21 d., Šv. Jonų bažnyčioje, 2023 m. absolventams buvo įteikti bakalauro bei magistro diplomai. Šventės metu absolventus sveikino Vilniaus universiteto vicerektorė profesorė Edita Sužiedėlienė, VU FF Dekanas Aidas Matijošius bei garbės svečias, vienos didžiausių Lietuvos lazerių asociacijos įmonių Uždarosios akcinės bendrovės Ekspla valdybos pirmininkas, daktaras Kęstutis Jasiūnas ir absolventas Mantas Auruškevičius.

Ceremonijos metu trims FF BA studijų absolventams už ypatingus pasiekimus buvo skirtos vienkartinės vardinės stipendijos.

500 Eur dr. Remio Gaškos vardinė stipendija už geriausią bakalauro baigiamąjį darbą tema „Nepusiausvirųjų krūvininkų dinamikos tyrimas InGaN darinių skirtingos energijos būsenose“ skirta Fizikos fakulteto bakalauro nuolatinių studijų Taikomosios fizikos studijų programos absolventui Mantui Auruškevičiui.

500 Eur dr. Remio Gaškos vardinė stipendija už geriausią bakalauro baigiamąjį darbą tema „Mažesnio negu bangos ilgis periodo optinės gardelės“ skirta Fizikos fakulteto Fizikos bakalauro studijų programos absolventui Domantui Burbai.

Šios stipendijos tikslas – skatinti Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto gabius studentus siekti geresnių studijų rezultatų, dalyvauti moksliniuose tyrimuose ir siekti karjeros fizikos ir fizikinių prietaisų srityje. Ši stipendija skiriama už šiais metais apgintus geriausius bakalauro baigiamuosius darbus. Šios stipendijos pažymėjimus įteikė Fizikos fakulteto Mokslo ir strateginės plėtros prodekanas prof. Pranciškus Vitta.

Uždaroji akcinė bendrovė TELE2 įsteigė vardinę stipendiją,. Ši stipendija skiriama už šiais metais apgintus geriausius bakalauro baigiamuosius darbus Telekomunikacijų ir M2M technologijų srityje.

500 Eur UAB „TELE 2“ vardinė stipendija, skirtą skatinti Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto gabius studentus siekti geresnių studijų rezultatų, dalyvauti moksliniuose tyrimuose Telekomunikacijų srityje ir siekti karjeros Telekomunikacijų ir M2M technologijų srityje, už geriausią bakalauro baigiamąjį darbą telekomunikacijų ir M2M technologijų srityje skirta Fizikos fakulteto bakalauro nuolatinių studijų Elektronikos ir telekomunikacijų technologijų studijų programos absolventui Eidvidui Šatkauskui. Stipendijos pažymėjimą įteikė Uždarosios akcinės bendrovės Tele2 personalo verslo partnerė Julija Tumaitė.

Sveikiname visus absolventus!

2023 m. birželio 20 d. Lietuvos mokslų akademijos (LMA) prezidiumas, remdamasis mokslų skyrių ekspertų komisijų LMA Jaunųjų mokslininkų stipendijoms gauti siūlymais, skyrė 15 stipendijų geriausiems jauniesiems humanitarinių, socialinių, fizinių, biomedicinos, technologijos ir žemės ūkio mokslo sričių mokslininkams.

2023 m. LMA Jaunųjų mokslininkų stipendijų konkursui buvo pateikta 70 paraiškų: 18 humanitarinių ir socialinių mokslų, 52 – fizinių, biomedicinos, technologijos ir žemės ūkio mokslų sričių. Viena iš šių stipendijų buvo paskirta dr. Mantui Šimėnui, kurio vykdomų tyrimų tema - „Fazinių virsmų naujuose maišytuose hibridiniuose perovskituose spektroskopiniai tyrimai“.

Paraiškas vertino LMA sudarytos atskirų mokslų sričių ekspertų komisijos. Humanitarinių ir socialinių, fizinių, biomedicinos, technologijos ir žemės ūkio mokslų sritims buvo skirta po 3 stipendijas. Iš jų 3 stipendijos skirtos Lietuvos sveikatos mokslų universiteto, po 2 – Vilniaus, Klaipėdos, Vilniaus Gedimino technikos universitetų bei Fizinių ir technologijos mokslų centro, po 1 – Kauno technologijos universiteto, Nacionalinio vėžio instituto, Gamtos tyrimų bei Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro jauniesiems mokslininkams.

Lietuvos mokslų akademijos informacija

Jau 2018 m. Europoje pradėjo veikti unikali ekstremalios šviesos infrastruktūra (angl. Extreme Light Infrastructure, ELI), kainavusi 850 mln. eurų. Ją kuria 40 mokslo ir verslo institucijų, tarp kurių ir Lietuvos lazerinė įmonės bei universitetai.

Itin galingi lazeriai per penkerius metus buvo sumontuoti trijose Rytų Europos valstybėse: Čekijoje, Vengrijoje ir Rumunijoje. Galingiausių pasaulyje lazerių centrai planuojama, taps vieta tarpdalykiniams tyrimams naudojant lazerių spinduliuotę ir jos generuojamą antrinę radiaciją.

Kaip kilo lazerinės megainfrastruktūros sukūrimo idėja?

2021 m. pradėjo veikti kita Europos mokslinė megainfrastruktūra ELI-ERIC (Extreme Light Infrastructure – European  Research Infrastructure Consortium). ELI projekto idėja kilo Europos mokslininkams, dirbusiems lazerių fizikos srityje ir siekusiems konsoliduoti nuo 2004 m. veikusį didelių nacionalinių lazerių infrastruktūrų tinklą LASERLAB EUROPE. 2005 m., plėtodamas šią idėją profesorius Gérard Mourou (2018 m. kartu su  Donna Strickland apdovanotas Nobelio fizikos premija), pirmąkart pasiūlė tuo metu iš pirmo žvilgsnio fantastiškai atrodžiusį planą kurti lazerius, generuojančius 10 ar net 100 petawatų (PW) galios šviesos pluoštus (petawatas atitinka 10¹⁵ vatų (W) arba milijardą megavatų (MW)). Per kelis metus šis planas buvo patvirtintas ir 2008 m. prasidėjo parengiamoji 3 metų trukmės ELI fazė, kurios metu, vadovaujant prof. G. Mourou, daugiau nei 100 mokslininkų iš 13 šalių parengė taip vadinamą Baltąją ELI knygą, kurioje buvo išanalizuotos mokslinės-techninės problemos, susijusios su petavatinių lazerių kūrimu, veikimu ir potencialiais jų taikymais. Tuo pat metu buvo sprendžiamos ir biurokratinės problemos (įkurtas ELI konsorciumas bei patvirtintos šalys, kuriose bus galingiausi pasaulio lazeriai). Taip 2011-2019 metais lygiagrečiai Vengrijoje, Čekijoje ir Rumunijoje buvo pastatyti trys lazerinių tyrimų centrai.

Visi trys lazeriai galingi, bet tyrimų kryptys skirtingos

Nors šiuose trijuose lazerinių tyrimų centruose buvo instaliuoti didelės galios lazeriai ir jų parametrai, numatomos tyrimų kryptys yra skirtingos. Čekijoje Dolní Břežany vietovėje netoli Prahos jau sukurta infrastruktūra ELI Beamlines specializuojasi galingų impulsinių antrinių radiacijos ir dalelių šaltinių vystyme bei jų taikymuose tarpdiscipliniuose molekulių, biomedicininių ir medžiagų moksluose, plazmos fizikoje ir net laboratorinėje astrofizikoje. Be to, šiame mokslo centre turimi didelės galios ir didelio pasikartojimo dažnio lazeriai bus naudojami netiesinių kvantinės elektrodinamikos reiškinių tyrimui. Be šių fundamentinių mokslinių tyrimų, ELI Beamlines lazeriai jau naudojami ir praktinėms elektronikos bei medžiagų inžinerijos problemoms spręsti. Pavyzdžiui, naudojant lazeriu pagreitintus protonus, labai tiksliai nustatoma įvairių medžiagų elementinė sudėtis (nuo natrio iki urano). Tai ypač svarbu, tiriant senų meno kūrinių autentiškumą ir aplinkos užterštumą. Be to, tokių protonų pluoštu kartu su trumpais lazerio impulsais apšvitinus bandinius, galima labai tiksliai kontroliuoti ir valdyti jų temperatūrą ir slėgį, kas leidžia gaminti tokius įvairių medžiagų nanokristalus, kurių kitais būdais pagaminti neįmanoma.

1 pav. Vienas iš petavatinių ELI-Beamlines lazerių L3-HAPLS (High repetition rate Advanced Petawatt Laser System – Didelio pasikartojimo dažnio pažangi petavatinė lazerinė sistema). ELI-ERIC nuotr.

Tuo tarpu Vengrijoje Šegede (Szeged) esantis ELI Atosekundinių šviesos impulsų šaltinis (ALPS, angl. Attosecond Light Pulse Source) specializuojasi itin sparčių reiškinių dinamikos tyrimuose, registruojant momentines atosekundžių (10^-18s trukmės, t.y. vienos milijardinės milijardinės sekundės dalies) elektronų būsenų „nuotraukas“ atomuose, molekulėse, plazmoje ir kietuosiuose kūnuose. Tai, kad toje pačioje infrastruktūroje kartu su minėtais antriniais impulsų šaltiniais yra ir naujausi supergalingi lazeriai, atveria unikalias nereliatyvistinių ir net reliatyvistinių šviesos ir visų keturių materijos būsenų sąveikų tyrimų su beprecentine atosekundine laikine skyra galimybes. Be abejo,  ELI ALPS esanti aparatūra bus naudojama ir praktinėms problemoms spręsti, įskaitant saulės elementų tobulinimą, radiobiologinius, dirbtinės fotosintezės bei didelės galios fotoninių sistemų tyrimus.

2 pav. Teravatinis ELI-ALPS lazeris SYLOS (Single Cycle Femtosecond high intensity laser system – Vieno ciklo femtosekundinė didelio intensyvumo lazerinė sistema), veikiantis pagal lietuvių sukurtą parametrinio šviesos stiprinimo technologiją ir pagamintas lietuviškų įmonių „EKSPLA“ ir „Light Conversion“ konsorciumo. ELI-ERIC nuotr.

Kol kas dar testuojamas Branduolio fizikos (angl. Nuclear physics, NP) centras Rumunijoje (Magurele) specializuosis su lazeriais susijusios branduolio fizikos tyrimuose. Ši sistema bus naudojama šiuolaikinės fundamentinės ir branduolio fizikos bei astrofizikos eksperimentams, o taip pat ir atominėje energetikoje naudojamų medžiagų bei radioaktyvių atliekų tvarkymui.

3 pav. Bendras ELI NP centro vaizdas. ELI-ERIC nuotr.

Bendras šių trijų ELI ERIC centrų plotas yra beveik 93 tūkstančių kvadratinių metrų, o juose dirba daugiau kaip 780 mokslininkų, technikų, inžinierių ir pagalbinių bei administracijos darbuotojų, keli ir iš Lietuvos.

Ultragalingų lazerių veikimo principai

Šie trys naujai sukurti lazerinės infrastruktūros centrai suteiks (ir jau teikia) galimybę mokslininkams bei inžinieriams iš viso pasaulio naudotis lazerinėmis sistemomis, generuojančiomis galingus ir itin trumpus impulsus. Šiuo metu pasaulyje nėra analogų tokių parametrų sistemoms, įskaitant lazerio impulsų galią, kuri, kaip jau minėta, greitai sieks 10 PW, o tai yra galia, lygi maždaug 10 % Saulės galios krintančios į Žemę arba tūkstantį kartų daugiau, nei visų pasaulio elektrinių generuojama galia. Tokios didelės galios pasiekiamos santykinai ne itin didelę lazerio impulsų energiją sukoncentruojant į itin trumpus femtosekundinės (10^-15 s) ar net atosekundinės trukmės šviesos impulsus.

Tai nėra paprastas uždavinys, nes įprastais metodais didinant tokių trumpų impulsų galią, kai impulsai tiesiog sklinda juos stiprinančiose medžiagose, stiprinamos šviesos intensyvumas ir, atitinkamai jos elektrinio lauko stiprumas, greitai tampa toks didelis, kad tiesiog suardo tas medžiagas. Paprastą, bet efektyvų šios problemos sprendimą jau minėtas profesorius Gérard‘as Mourou pasiūlė 1985 m. Jis su kolege pademonstravo tokį ultratrumpų lazerio impulsų stiprinimo metodą, kai lazerio impulsai gali būti sustiprinti šimtus ar net tūkstančius kartų, o juos stiprinančios medžiagos nepažeidžiamos. Greitai paaiškėjo, kad šis išradimas sukėlė tikrą revoliuciją didelės smailinės galios ultratrumpų impulsų lazerių kūrime. Stiprindami lazerio impulsus,  G. Mourou ir D. Strickland pasinaudojo tuo, kad ultratrumpi (femtosekundiniai ar dar trumpesni) lazerio impulsai turi labai platų dažnių spektrą, todėl, prieš pradėdami stiprinimą, jie tuos impulsus išplėsdavo laike taip, kad skirtingų dažnių šviesos komponentės sklisdavo ne kartu, o atitinkamai pavėlintos ar paankstintos impulso centrinės dalies atžvilgiu. Tokiu būdu femtosekundinės trukmės impulsus galima transformuoti į tūkstančius ar net daugiau kartų ilgesnius lazerio impulsus, o tokie impulsai atitinkamai turi daug mažesnius šviesos intensyvumus ir elektrinio lauko stiprumus. Taigi, vietoje to, kad stiprintų labai trumpus ir aukšto intensyvumo lazerio impulsus, G. Mourou ir D. Strickland stiprindavo dirbtinai pailgintus lazerio impulsus, kurie stiprinančiose medžiagose net ir daug kartų sustiprinti sklisdavo jų nepažeisdami. Po to būdavo atliekama atvirkštinė tokių ilgų, bet sustiprintų impulsų transformacija – jie vėl būdavo suspaudžiami iki pradinės trukmės. Pasirodo, kad impulsus prailginti, o po to sustiprinus vėl suspausti iki pradinės trukmės galima naudojant paprastas difrakcines gardeles, kurių optinio pažeidimo slenkstis paprastai yra daug aukštesnis nei įprastinių lazerio spinduliuotę stiprinančių medžiagų (4 pav.).

4 pav. Principinė ultratrumpų lazerio impulsų stiprinimo schema. Adaptuota iš ELI-ERIC archyvo.

Lietuviai patobulino Nobelio premija apdovanotą technologiją

Nors prof. G. Mourou pasiūlytas ultratrumpų lazerio impulsų stiprinimo metodas sukėlė tikrą proveržį lazerių fizikoje, gana greitai pasirodė silpnoji tokių sistemų vieta – lazeriniai stiprintuvai, kurie yra labai specifiniai prietaisai, priklausomai nuo naudojamų medžiagų, kaip ir kieto kūno lazeriai, veikia tik tam tikrų bangų ilgių diapazonuose, o ir galinčių šviesą stiprinti medžiagų nėra daug. Be to, daug kartų stiprinant silpną signalą, tokie stiprintuvai siaurina jo spektrą, todėl sustiprintų lazerio impulsų nebeįmanoma suspausti iki pradinės trukmės. Todėl dar 1992 m. Vilniaus universiteto Lazerinių tyrimų centro vadovas profesorius Algis Petras Piskarskas pasiūlė ir kartu su Audriumi Dubiečiu bei Gediminu Jonušausku pademonstravo tokių impulsų stiprinimo galimybę tam naudojant taip vadinamą parametrinio šviesos stiprinimo (PŠS) reiškinį. Pats profesorius su kolegomis parametrinę šviesos generaciją ir stiprinimą tyrė nuo pat savo darbo pradžios Vilniaus universitete 1968 m., todėl puikiai žinojo, kad naudojant PŠS galima išvengti stiprinamų impulsų spektro siaurėjimo, o ir stiprinti galima praktiškai bet kokio bangos ilgio šviesą. Ir jo prielaidos pasitvirtino – PŠS metodas tapo bene svarbiausiu Lietuvos mokslininkų indėliu į pasaulinį lazerių fizikos mokslą, nes būtent jis naudojamas daugelyje pasaulinių mokslo centrų jau tris dešimtmečius kuriant itin trumpus ir galingus šviesos impulsus generuojančias  lazerines sistemas. Ne išimtis ir ELI. Visuose trijuose ELI centruose jau veikia ar numatoma vystyti lazerines sistemas, naudojant ne tik prof. G. Mourou, bet ir prof. A. Piskarsko pasiūlytas technologijas.

Maža to, prof. A. Piskarsko išplėtotos PŠS technologijos didžiausioms Lietuvos lazerių įmonėms „Light Conversion“ ir „Ekspla“ komerciniu pagrindu leido įsijungti į ELI infrastruktūros plėtrą. Visuose ELI centruose veiksiantys išskirtinių parametrų ir galios lazeriai yra sukurti ir pagaminti šių įmonių konsorciume.

Taigi, prie ELI infrastruktūros vystymo svariai prisidėjo ne tik Lietuvos mokslininkai bet ir lazerių įmonės. Be to, kartu su Čekija, Vengrija ir Italija, Lietuva yra ELI ERIC steigėja, kas dar kartą patvirtina jau daugeliui žinomą faktą, kad Lietuva – ne tik krepšinio, bet ir lazerių šalis.

Galingi lazeriai – ir vėžio gydymui, ir aplinkosaugai

ELI centruose sumontuotų ir dar kuriamų galingų lazerių taikymo sritys – labai plačios. Aukštų parametrų elementarių dalelių pluoštus ir ekstremalią elektromagnetinę spinduliuotę galima naudoti ne tik moksliniams ir pramoniniams tyrimams, bet ir medicinoje. Protonų ir sunkiųjų jonų taikymas vėžio gydymui turi daugybę privalumų, lyginant su radioterapija, kai naudojama didelės energijos jonizuojanti spinduliuotė. Visų pirma, dalelių pluoštai vėžines ląsteles gali efektyviai naikinti tokiose vietose, kurios sunkiai pasiekiamos įprastiniais chirurgų instrumentais arba ten, kur jonizuojanti spinduliuotė gali pažeisti sveikus aplinkinius audinius (smegenų augliai, sritys prie stuburo, akys ir pan.). Antra,  rentgeno ar gama spinduliuotė labai greitai silpnėja, sklisdama audiniuose ir todėl neišvengiamai pažeidžia išorinius jų sluoksnius, jei auglys yra kažkur giliau, o protonų ir jonų poveikis yra visiškai priešingas. Tinkamai parinkus jų energiją, piktybinės ląstelės giliai audinyje gali būti visiškai sunaikintos, praktiškai nepažeidžiant sveikų auglio paviršiuje esančių ląstelių. Šis vėžio gydymo būdas sparčiai populiarėja. Pasaulyje jau yra dešimtys gydymo centrų, kuriuose ši metodika jau taikyta dešimtims tūkstančių pacientų, šimtai jų pilnai pasveiko, tačiau tolesnį jo vystymąsi stabdo pigių ir efektyvių protonų jonų pluoštų šaltinių trūkumas.

Kita galingų lazerių taikymo sritis, turinti ypatingą svarbą yra aplinkosauga, o tiksliau – radioaktyvių atliekų utilizavimas. Tai gali būti atliekama ne tik tokias medžiagas šimtus, o gal ir tūkstančius metų saugant hermetiškose talpose, bet ir itin radioaktyvių izotopų atomus verčiant į ne tokius  radioaktyvius ar visiškai stabilius, t. y., juos transmutuojant. Iki šiol tokias transmutacijas atlikti buvo galima tik branduolinius reaktorius papildžius  dideliais elementarių dalelių greitintuvais, o tai ir labai brangu, ir neefektyvu. Iš kitos pusės, jau kelis dešimtmečius buvo žinoma, kad didelio intensyvumo lazerio spinduliuotė taip pat gali modifikuoti atomų struktūrą, tačiau tik atsiradus ultragalingiems ELI lazeriams, ši technologija tapo komerciškai įmanoma. 2021 m. grupė ELI ALPS mokslininkų pademonstravo, kad ultratrumpų lazerio impulsų laukuose greitinant deuterio jonus, net vieno lazerio šūvio metu galima gauti tūkstančius kontroliuojamų parametrų neutronų, kurie gali inicijuoti itin efektyvią izotopų transmutaciją ir tokiu būdu nukenksminti radioaktyvias atliekas. Siekdami toliau plėtoti šią technologiją ir ją komercializuoti šiam darbui apsijungė Šegedo universiteto (Vengrija), Paryžiaus Politechnikos universiteto (École Polytechnique) ir Kalifornijos korporacijos Tri Alpha Energy (TAE) atstovai. Planuojama, kad artimiausiu metu šių technologijų pagrindu bus galima gaminti brangius specifinius izotopus, naudojamus medicinoje.

Stiprus elektrinis laukas gali suardyti net vakuumą

Be komercinės naudos galingi lazeriai taip pat yra nepakeičiami fundamentalaus mokslo vystymęsi ir jo teorijų tikrinime. Vienas ryškiausių pavyzdžių, taip vadinamas, Švingerio (Shwinger) efektas. Tai – iš kvantinės elektrodinamikos teorijos sekanti išvada, kad ekstremaliai stiprus elektrinis laukas gali suardyti net vakuumą, iš jo išplėšdamas elektrono-pozitrono poras. Praktiškai šis reiškinys gali vykti nebent tolimajame kosmose, pavyzdžiui, neutroninėse žvaigždėse, nes tam elektrinio lauko stiprumas turi viršyti ar bent būti artimas taip vadinamai Švingerio ribai – maždaug 10¹⁸ V/m. Tai milžiniškas elektrinio lauko stiprumas, kurio pasiekti neįmanoma, naudojant net pačius įmantriausius prietaisus, žinoma, išskyrus lazerius, nes gerai sufokusavus ultratrumpus petavatinio lazerio impulsus, kaip jau buvo minėta, galima pasiekti net 10²³–10²⁴ W/cm² šviesos intensyvumą.

Elektrinis laukas tokiuose impulsuose vis tiek dar toli nuo Švingerio ribos, kuri atitiktų 10²⁹ W/cm² šviesos intensyvumą, tačiau jau dabar pasiekiami 10²⁰–10²² W/cm² leidžia atlikti visą eilę su šiuo efektu susijusių eksperimentų, pavyzdžiui, tirti netiesines kvantinio vakuumo savybes ir jame vykstančią fotonų sąveiką, nors klasikinės elektrodinamikos požiūriu vakuume fotonai sklinda nesąveikaudami. Šie eksperimentai ne tik padės toliau vystyti kvantinę elektrodinamiką, bet ir pagilins supratimą apie Visatos sandarą, patikrins ir patikslins daugelį teorijų, aprašančių žvaigždžių formavimąsi ir kitus kosmose vykstančius reiškinius.

Jeigu viskas klostysis sėkmingai, ELI projekto rezultatai gali padėti mokslininkams atsakyti į klausimus, kodėl Visatoje dominuoja medžiaga, o antimedžiagos nėra? Kokia tamsiosios energijos ir medžiagos sudėtis? Kalbant apie praktinius taikymus, energetikams tai leis sukurti radioaktyviųjų atliekų neutralizavimo technologijas, o medikams pasiūlys efektyvesnius spindulinės terapijos metodus.