„Fizika – senas mokslas, čia yra tiek daug ką veikti. Tik spėk rinktis“, – juokauja Vilniaus universiteto (VU) mokslininkas prof. Gediminas Gaigalas. Jo vystomos teorijos ir atominių skaičiavimų programos pasaulyje praktiškai neturi konkurentų, o neretai be jo indėlio sudėtingi projektai būna paprasčiausiai neįmanomi. Paskutinis toks pavyzdys – tarptautinis tyrimas, pagaliau paaiškinęs anomaliją, nedavusią mokslininkams ramybės ne vienerius metus.
Prof. Gediminas Gaigalas. Malmės universiteto nuotr.
Skaičiavimai, kurių nelabai kas kitas galėtų atlikti
Tyrimo, sulaukusio didelio mokslo bendruomenės susidomėjimo, istorija prasidėjo dar 2020 m., kai Masačusetso technologijos instituto mokslininkai, tirdami iterbio izotopus, pastebėjo, kad jų elgesys prieštarauja žinomiems fizikos dėsniams. Mokslininkams tiriant, kaip tam tikri atomai būdami aukštos energijos būsenos skyla į elektronus ir pozitronus, išaiškėjo, kad tokių porų atsiranda daugiau, nei turėtų. Anomaliją ilgai bandyta paaiškinti mistine „tamsiąja jėga“ – taip fizikai vadina dėsnius, pagal kuriuos veikia „tamsioji materija“, sudaranti apie 85 proc. Visatos, bet vis dar labai menkai suprasta.
Vis dėlto tarptautinė mokslininkų grupė, kuriai priklausė ir VU Teorinės fizikos ir astronomijos instituto profesorius G. Gaigalas, rado ne tokį paslaptingą anomalijos paaiškinimą. Kalta čia buvo iterbio izotopų branduolių deformacija – branduoliams skylant, keičiasi jų energijos paskirstymas ir elektromagnetiniai laukai, o tai veikia ir elektronų bei pozitronų porų atsiradimą. Būtent izotopų savybių aprašymas ir buvo Lietuvos mokslininko atsakomybė.
„Tyrimo grupė pati mane susirado, nes ieškojo žmonių, kurie galėtų atlikti atominių skaičiavimų dalį. Tyrimas iš esmės be jos negalėjo prasidėti. Aš pats esu sukūręs ne vieną tam skirtą programą, jos gana populiarios ir plačiai naudojamos. Tačiau šiuo atveju skaičiavimai buvo tokie sudėtingi, o rezultatų reikėjo tokių tikslių, kad programą buvo būtina specialiai tobulinti, pritaikyti būtent šiam tyrimui“, – pasakoja prof. G. Gaigalas.
Profesorius, kuriam pernai buvo suteiktas Malmės universiteto garbės daktaro vardas, nesikuklina – atomo teorijos srityje jo komanda yra viena geriausių visame pasaulyje. Tuo per daug stebėtis nereikėtų. Šios srities tradicijos Lietuvoje labai gilios, o sukauptos žinios ir gebėjimai daug kam aktualūs. Jų reikia daugybei tyrimų visame pasaulyje.
Prof. Gediminas Gaigalas. Asmeninio archyvo nuotr.
„Šio tyrimo atveju kolektyvas buvo iš tiesų labai didelis, o visas ilgas ir komplikuotas procesas susidėjo iš daugybės sluoksnių. Mūsų atominių skaičiavimų reikėjo tam, kad būtų galima identifikuoti efektus, kuriuos eksperimentas daro atomams ir jų charakteristikoms. Visai tai be galo sunku apskaičiuoti, tenka pasitelkti kvantinius metodus ir pan. Tikslumas kritiškai svarbus. Didelis iššūkis, su kuriuo mažai kas gali susidoroti“, – teigia prof. G. Gaigalas.
Ilgametės tradicijos
Tos tradicijos, apie kurias kalba mokslininkas, Lietuvoje gyvuoja jau daugiau nei septynis dešimtmečius. Jas pradėjo Lietuvos teorinės fizikos tėvas Adolfas Jucys. Tai jis sukūrė atomo teorijos mokyklą ir unikalius jos metodus. Šių dienų fizikai sėkmingai tęsia jo pradėtą darbą.
„Tie A. Jucio ir jo mokyklos darbai buvo iš tiesų unikalūs, bet, deja, sukurti Sovietų Sąjungoje, o tai reiškė, kad gana mažai kas pasiekdavo Vakarus. Kitaip tariant, mokykla buvo labai stipri, bet izoliuota. Kai sienos pagaliau atsivėrė, mes labai stengėmės savo metodus populiarinti. Aš pats, nelabai ir mokėdamas anglų kalbos, išvažiavau į Oksfordą, po to į JAV. Taip ir prasidėjo mūsų tarptautinis bendradarbiavimas“, – pasakoja prof. G. Gaigalas.
Profesorius atsimena, kad tada jį labiausiai stebino mokslo supratimo skirtumai. Sovietų Sąjungoje konferencijos būdavo skirtos tam, kad žmonės pademonstruotų, kaip giliai jie įlindę į savo temą, o auditorija būdavo paliekama likimo valiai. Jeigu susigaudai – gerai, jeigu ne – tavo bėdos. Vakaruose pranešimai daromi taip, kad visi juos suprastų. Tokį darbo principą perėmė ir pats, o tai davė rezultatų.
„Mano atveju visos teorijos būtų nieko vertos, jeigu nesugebėčiau panaudoti jų realiems skaičiavimams, kurie būtų naudingi, naudojami kolegų iš kitų disciplinų. Teorijų neužtenka, reikia ir programų. Jeigu tu turi „Ferrari“, dar reikia mokėti ir jį vairuoti. Kitaip tariant, privalai išmokti, kaip tą teoriją praktiškai panaudoti, kurti metodiką, ją šlifuoti. Taip ir pradėjau rašyti programas. Iš pradžių tai dariau vienas. Dabar jau esame trise. Galimybių atsivėrė ir tebeatsiveria labai daug. Tik spėk rinktis“, – juokauja VU mokslininkas.