ВРТ ФИЗИКЕ Еп. 02: Динамика мржње

ВРТ ФИЗИКЕ Епизода 02
„Динамика мржње“
Гошћа: др Марија Митровић Данкулов

У другој епизоди научнопопуларног видео-серијала др Марија Митровић Данкулов са Института за физику у Београду говори о томе како се се физика и истраживачки методи развијени за проучавање колективних феномена у термодинамици могу применити у посматрању понашања на друштвеним мрежама. Гошћа епизоде под називом „Динамика мржње“ говори о томе како се шире емоције на друштвеним мрежама, како настају, прерастају у лавине и умиру, као и зашто су великим делом на друштвеним мрежама негативне.

„Ширење емоција може да се деси веома брзо. Један мали догађај може да изазове читаву лавину и нажалост не можемо да предвидимо колика ће она бити“, каже др Марија Митровић Данкулов и додаје да физичари за такав систем кажу да се налази у стању самоорганизоване критичности, а најчешће се релаксира кроз читав низ „лавина“.

Познати пример система који физичари описују као самоорганизовано критичан је и када додајемо зрно по зрно песка на једну гомилу. „Када њен нагиб пређе неки критични праг, она долази до релаксације и број зрна песка који отпадне са гомиле има неку дистрибуцију коју виђамо и у социјалним системима“, објашњава др Марија Митровић Данкулов детаљније.

Велику улогу у ширењу информација и садржаја путем друштвених мрежа игра и околина, а др Марија Митровић Данкулов каже да од тога како смо неку тему представили зависи како ће је околина доживљавати, али смо исто тако и ми под утицајем своје околине.

Серијал „Врт физике“ покренуо је Институт за физику у Београду инспирисан концептом популарних ИПБ трибина, које су све до епидемије окупљале многобројну публику у Великој сали СКЦ. Реализована у сарадњи са порталом „Наука кроз приче“, свака од епизода „Врта науке“ посвећена је једној од кључних тема модерне науке . Но, уместо пред публиком, са физичарима и другим истраживачима сада разговарамо у башти Института, на обали Дунава у Земуну.


Аутори: Марија Ђурић и Слободан Бубњевић
Сценарио: “Наука кроз приче”
Kамера/дрон: Зоран Вељаноски, Бојан Живојиновић (Twotech Solutions)
Сарадник у продукцији: Јована Николић
Режија и монтажа: Бојан Живојиновић

Производња: Институт за физику у Београду, 2020.

ВРТ ФИЗИКЕ Eп. 01: Игра звана живот

ВРТ ФИЗИКЕ Епизода 01
„Игра звана живот“
Гост: др Александар Богојевић

У првој епизоди новог научнопопуларног видео-серијала „Врт физике“ који  из петка у петак емитујемо на интернету, први од гостију, др Александар Богојевић, директор Института за физику у Београду, говори о принципима на којима се заснива Game of Life, „игра звана живот“. Овај целуларни аутомат је 1970. године осмислио славни британски математичар Џон Конвеј (1937-2020), који је преминуо током епидемије COVID-19.

„Запањујуће је колико детаља и сложених структура постоји у игри са законима који се могу описати у две реченице“, каже др Богојевић и објашњава колико свет игре Life може бити разнолик и богат. Неизбежно, из тога произилазе питања о нашем универзуму.

„Ако правила ове игре схватимо као неки универзум, да ли он садржи нека богатства која су потпуно неслућена? Одговор је да“, објашњава др Богојевић, питајући се, уз то, да ли у њему може постојати и живот.

Осим тога, интересантно је и питање да ли више универзума са различитим фундаменталним законима може да има исте законе на великим скалама. „На нивоу нашег универзума је тешко да одговоримо и то ће вероватно увек бити филозофско питање, али на нивоу оваквих вештачких универзума, можда можемо то конкретно и да класификујемо“, сматра др Богојевић.

Серијал „Врт физике“ покренуо је Институт за физику у Београду инспирисан концептом популарних ИПБ трибина, које су све до епидемије окупљале многобројну публику у Великој сали СКЦ. Реализована у сарадњи са порталом „Наука кроз приче“, свака од епизода „Врта науке“ посвећена је једној од кључних тема модерне науке . Но, уместо пред публиком, са физичарима и другим истраживачима сада разговарамо у башти Института, на обали Дунава у Земуну.


Аутори: Марија Ђурић и Слободан Бубњевић
Сценарио: “Наука кроз приче”
Kамера/дрон: Зоран Вељаноски, Бојан Живојиновић (Twotech Solutions)
Сарадник у продукцији: Јована Николић
Режија и монтажа: Бојан Живојиновић

Производња: Институт за физику у Београду, 2020.

ЦЕРН: Нова европска стратегија физике честица

Савет Европске организације за нуклеарна истраживања (ЦЕРН) – као највише тело ове међународне организације које окупља представнике 23 земље чланице, међу којима је и Република Србија – на заседању у петак, 19. јуна 2020. године, једногласно је усвојио нову стратегију која ће у садашњим глобалним околностима одредити будућност физике елементарних честица у Европи. Новоусвојене стратешке препоруке стављају у први план научни утицај физике честица, као и развој технолошког, друштвеног и људског капитала.

Нова европска стратегија физике честица (European Strategy for Particle Physics Update 2020) предвиђа план како за блиску будућност, тако и за дугорочни развој ове дисциплине, са визијом да Европа задржи своју водећу улогу у физици честица и иновативним технологијама које настају унутар области. Највиши приоритет, према стратегији, треба да имају испитивање Хигсовог бозона и истраживање горње енергетске границе, што су два кључна и међусобно комплементарна начина да се одговори на отворена научна питања у физици честица.

“Стратегија је изнад свега вођена науком и зато представља научне приоритете у области”, каже Урсула Баслер, председница Савета ЦЕРН-а. “Група за израду европске стратегија (ESG) – посебно тело које је основао Савет – успешно је водила стратешки процес у коме је учествовало више стотина европских физичара”.

Научна визија која је истакнута у стратегији послужиће као водич за ЦЕРН и утицати на креирање научне политике широм Европе. Наиме, окончање започете реконструкције тренутно највећег акцелератора на свету, Великог сударача хадрона (LHC) у ЦЕРН-у и његова трансформација у моћнији High-Luminosity LHC остаће у наредних неколико година кључна тачка за даљи развој физике честица у Европи.

Уз то, у стратегији је посебно наглашен значај убрзаног истраживања и развоја новог, напреднијег акцелератора, детектора и рачунарских технологија као неопходних предуслова за све будуће пројекте. Документ истиче потребу за развојем такозване “електрон-позитронске Хигс фабрике” као постројења највишег приоритета које ће наследити LHC. Изградња овог, будућег акцелератора у ЦЕРН-у могла би да почне у периоду мањем од 10 година након пуне експлоатације HL-LHC, за који се очекује да ће окончати рад 2038. године. Такав електрон-позитронски акцелератор омогућио би да се са изузетно великом прецизношћу измере особине Хигсовог бозона (који је откривен у ЦЕРН-у 2012. године), што би могла бити врло моћна алатка у потрази за физиком иза садашњег Стандардног модела.

Важна препорука нове стратегије је да би Европа, у сарадњи са научницма широм света, требало да спроведе студију изводљивости изградње хадронског сударача нове генерације са највећом доступном енергијом, као припреме за дугорочнији научни циљ истраживања горње енергетске границе, где је електрон-позитронски сударач прва фаза. Уз то, стратегија препоручује да Европа настави да подржава неутрино пројекте у САД и Јапану, као и сарадњу са другим земљама изван Европе, али и да развија сарадњу са сродним областима, као што су астрофизика и нуклеарна физика.

“Ово је врло амбициозна стратегија која даје обрисе светле будућности за Европу и ЦЕРН уз обазрив, корак по корак приступ”, сматра генерална директорка ЦЕРН-а, Фабиола Ђаноти. “Сарадња између ЦЕРН-а и истраживачких института у земљама чланицама представља кључ за одржив научни и технолошки напредак који ће донети и многе друштвене користи”.

“Следећи корак је, природно, испитивање одрживости препорука високог приоритета, упоредо са настаком шареноликог програма пројеката са великим утицајем”, објашњава председница ESG групе, Халина Абрамович. “Европа треба да остави отворена врата и за учешће у другим ударним пројектима који ће бити од значаја за целокупну научну област, какав је пројекат International Linear Collider”.

Поред директних научних сазнања, велика истраживачка инфраструктура као што је ЦЕРН има огроман друштвени утицај, захваљујући својим технолошким, економским и људским ресурсима. Напредак у развоју акцелератора, детектора и рачунарских технологија значајно доприноси и областима као што су медицина и биомедицина, али и развоју технологија за истраживање свемира, културног наслеђа, вештачке интелигенције, енергије, великих података и роботике.

Припрема нове стратегије започела је још у септембру 2018. кад је Савет ЦЕРН-а основао ESG групу са задатком да координира процес. ESG је радио у блиској сарадњи са научном заједницом и размотрио више од 200 различтиих предлога на отвореном симпозијуму који је у мају 2019. одржан у Гранади, у Шпанији. Обриси стратегије су се појавили након радних састанака који су у јануару 2020. одржани у Немачкој. Они су представљени Савету ЦЕРН-а у марту, са идејом да ће бити усвојени до 25. маја и објављени на конференцији у Будимпешти. Но, због епидемије COVID-19 дошло је до одлагања од месец дана.

Фотографија: ЦЕРН

Документ са новом стратегијом физике честице у Европи 2020 можете пронаћи на: European Strategy for Particle Physics Update 2020

СЕРИЈА НАУЧНИХ ОТKРИЋА У ЦЕРН-У

Велики број истраживача који раде у Европској организацији за нуклеарна истраживања (ЦЕРН) крајем марта 2020. године – као уосталом и већина истраживача у Србији и широм света – почео је да ради у сасвим новом режиму. У ЦЕРН-у је формирана COVID-19 радна група (Task Force), а научници су упоредо са пандемијом дошли до бројних открића.

ЦЕРН ФОРМИРА РАДНУ ГРУПУ ЗА ГЛОБАЛНУ БОРБУ ПРОТИВ COVID-19

8. април 2020.

Радна група коју је крајем марта 2020. именовала генерална директорка ЦЕРН-а Фабиола Ђаноти има задатак да препозна и обезбеди подршку за ЦЕРН-ову глобалну заједницу од око 18.000 истраживача. Неколико дана по формирању, Радна група већ је добила на стотине предлога и идеја, од производње санитарних течности до изградње софистициране медицинске опреме. У то време већ је био конструисан нови респиратор за пацијенте оболеле од COVID-19. “Желимо да ставимо на располагање наше ресурсе и компетенције како бисмо допринели борби против COVID-19 пандемије”, нагласила је др Ђаноти приликом формирања Радне групе.

Више о активностима радне групе: https://www.cern.ch/against-covid-19

ЦЕРН-ОВИ ИСТРАЖИВАЧИ ПРОУЧАВАЈУ НОВИ ЕГЗОТИЧНИ АТОМ

6. мај 2020.

Тим истраживача АСАЦУСА колаборације пренели су ЦЕРН-ову експерименталну опрему на на “Паул Шерер” институт (PSI) крај Цириха како би направили теоретску предикцију до тада непотврђеног егзотичног атома и направили прва мерења о абсорпцији и резоновању са светлошћу. Резултати су објављени 6. маја 2020. у часопису “Nature”. Ради се о првим спектороскопским мерењима обављеним на једном егзотичном атому који садржи мезон, честицу која се састоји од све фундаменталне честице, кваркова.

Наиме, ако замените електрон атома са тешком, негативно наелектрисаном честицом, добићете такозвани егзотични атом. Такви атоми најчешће имају врло кратко време живота и веома су корисни за истраживање особина заменске честице и физичких феномена који нису предвиђени Стандардним моделом. Нови атом, прецизно измерен и описан у овом раду у “Nature” садржи језгро изотопа хелијума, електрон и негативно наелектрисан пион, а његово време живота је више од хиљаду пута дуже у односу на све друге атоме који садрже пионе.

Више о ASACUSA: https://home.cern/science/experiments/asacusa

НОВО ОТKРИЋЕ О МЕХАНИЗМУ УРБАНОГ СМОГА

14. мај 2020.

Kолаборација CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) открила је нови механизам који зими доводи до епизодног загађења градова. Резултат објављен 13. маја 2020. у часопису “Nature” могао би да помогне формирању будућих еколошких политика за смањење урбаног загађења које је, иначе, пети по реду глобални фактор ризика за смртност.

Наиме, познато је да епизодни градски смог зими настаје када честице формиране у загађеном ваздуху бивају “заробљене” услед температурне инверзије, те оне остају близу земље, испод слоја топлијег ваздуха. Међутим, како се додатне аеросолне честице формирају и расту у овом веома загађеном ваздуху, до данас је била мистерија, јер би се очекивало да се оне брзо изгубе пречишћавањем постојећих аеросола.

Истраживачи су у специјалној комори која опонаша разноврсне аспекте атмосфере Земље симулирали урбане услове и градско загађење и истражили улогу амонијака и азотне киселине који су у градовима производ саобраћајног загађења. Мада се сматрало да амонијак и азотна киселина имају пасивну улогу у формирању честица, нехомогеност њихових концентрација – која може да се одржи свега неколико минута – може довести до стопе раста честица и 100 пута веће него што је раније виђено. Тај ултрабзи раст довољан је да трансформише новоформиране честице које су веће и теже се прочишћавају, а крајњи резултат је епизодни смог са великим бројем честица.

Истраживање у часопису “Nature”: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2270-4

НЕСТАБИЛНИ РАДИОАKТИВНИ МОЛЕKУЛИ ПРВИ ПУТ ОПИСАНИ ЛАСЕРСKОМ СПЕKТРОСKОПИЈОМ

27. мај 2020.

Међународни тим експерименталиста и теоретичара који раде у ЦЕРН-овом погону за нуклеарну физику ISOLDE успео је да обави прва мерења ласерском спектроскопијом радиоактивног молекула, монофлуорида радијума који има врло кратко време живота.

За физичаре који проучавају молекуле, ласерска спектроскопија, у којој се ласерско светло осветљује молекуле да би се открила њихова енергетска структура, представља основни алат. До сада, међутим, истраживачи нису били у могуц́ности да користе технику за проучавање краткоживећих радиоактивних молекула, који садрже једно или више нестабилних језгара. У поређењу са атомима, такви молекули нуде врхунско средство за истраживање основних симетрија природе и потрагу за новим физичким феноменима. Резултати објављени у часопису “Nature” представљају кључни корак ка употреби ових молекула за основна физичка истраживања, и шире.

Истраживање у часопису “Nature”: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2299-4

НОВИ ПОМАЦИ У ИСТРАЖИВАЊУ ТАМНЕ МАТЕРИЈЕ

28. мај 2020.

Kолаборација ALICE представила је нове резултате о производњи антидеутерона на основу података прикупљених током експеримената на Великом хадронском сударачу (Large Hadron Collider, LHC) на највишим енергијама. Антидеутерон се састоји од антипротона и антинеутрона. Нова мерења су важна јер присуство антидеутерона је обећавајући индиректни знак за кандидата тамне материје и резултати ове колаборације зато се сматрају кораком напред у потрази за тамном материјом.

Недавни астрофизички и космолошки резултати указују на то да је тамна материја доминантан облик материје у свемиру, те да чини око 85% све материје. Природа тамне материје остаје велика мистерија, а откривање њених тајни отвориће нова врата за физику. Тако, откривање антидеутерона у свемиру могао би бити индиректан знак тамне материје, јер они могу настати током уништавања или пропадања неутралиноса или снеутриноса, који су хипотетичке честице тамне материје.

Разноврсни експерименти су у лову на антидеутероне у Универзуму, укључујући AMS детектор на Међународној свемирској станици. Међутим, да би се утврдило да је откривени антидеутерон повезан са присуством тамне материје, потребно је добро разумети њихове стопе производње и уништавања. Сударајући протоне у LHC, научници ALICE опонашају производњу антидеутерона у сударима космичких зрака и на тај начин могу да мере брзину производње која је повезана са овим феноменом. Ова мерења дају основну основу за моделовање процеса производње антидеутерона.

Више о истраживању: https://arxiv.org/pdf/2005.11122.pdf

ЦЕРН ПРЕДСТАВИО ОТKРИЋА О ЧЕСТИЦАМА СА ЧАРОБНИМ KВАРKОВИМА

29. мај 2020.

Kолаборације ALICE, CMS и LHCb представиле су у ЦЕРН-у нова обимна мерења која показују како чаробне честице – честице које садрже чаробне кваркове (charm quark или C кварк) – могу послужити као „гласници“ два облика материје састављених од кваркова и глуона: хадрони, који чине већину видљиве материје у данашњем универзуму; и кварк-глуонска плазма, за коју се верује да постоји у раном свемиру и може се поново створити у сударима тешких јона на Великом хадронском сударачу (LHC). Проучавајући чаробне честице, физичари могу сазнати више о хадронима, у којима су кваркови везани глуонима, као и о кварк-глуонској плазми, у којој кваркови и глуони нису ограничени унутар хадрона.

Више о истраживању: https://cms.cern/news/discreet-charm-x3872

НОВИ ПРАВЦИ ИСТРАЖИВАЊА ХИГСОВОГ БОЗОНА

4. јун 2020.

ЦЕРН-ове колаборације ATLAS и CMS представиле су најновије резултате на новим правцима за детекцију Хигсовог бозона на Великом хадронском сударачу (Large Hadron Collider, LHC). Ово укључује и потрагу за ретком трансформацијом Хигсовог бозона у Z бозон – који је носилац једне од основних сила природе – и другу честицу. Посматрање и проучавање трансформација за које се претпоставља да је врло ретко помаже у унапређивању нашег разумевања физике честица и може такође указати на пут новој физици ако се опсервације разликују од предвиђања.

Резултати су такође укључивали потрагу за знаковима Хигсове трансформације у „невидљиве“ честице, које би могле да “баце светло” на потенцијалне честице тамне материје. Анализе су укључивале готово 140 инверзних фемтобарна података, односно око 10 милиона милијарди протон-протон судара, забележених између 2015. и 2018. године.

Иначе, ATLAS и CMS детектори никада не могу видети Хиггсов бозон директно: ова честица која постоји само кратко, претвара се (или „распада“) у лакше честице готово одмах након што се произведу у сударима протона и протона, а лакше честице остављају наговештаје сигнала у детекторима. Током експеримента се прикупити довољно статистичких доказа како би се потврдилое да су судари заиста произвели Хигсове бозоне.

Више о Хигсовом бозону у ЦЕРН-у: https://home.cern/science/physics/higgs-boson

ПОТРАГА ЗА НОВОМ ФИЗИKОМ KРОЗ ПРОИЗВОДЊУ МУЛТИБОЗОНА

11. јун 2020.

Kолаборације ATLAS и CMS представиле су нове резултате који се односе на физички процес назван расипање векторских бозона. CMS је такође известио о првом посматрању такозване „масовне производње трибозона“. Проучавање ових процеса ради испитивања стандардног модела је важно јер би могло осветлити нову физику.
Наиме, током протонских судара у Великом сударачу хадрона ((Large Hadron Collider, LHC) настају многе честице, укључујући носаче електро-слабе силе – фотоне и W и Z бозоне. Ти бозони у Стандардном моделу често се називају векторским бозонима, а један од процеса који доводи до производње њихових пара назива се расипање векторских бозона. Ови процеси, наводе у ЦЕРН-у, одлична су проба за тражење одступања од теоријских предвиђања.

Више о истраживању: https://home.cern/news/news/physics/search-new-physics-through-multiboson-production

ВРТ ФИЗИKЕ 0: Нулта епизода

ВРТ ФИЗИКЕ Епизода 00
Промотивни видео

Инспирисан концептом популарних ИПБ трибина које су све до избијања епидемије окупљале многобројну публику у Великој сали СKЦ, Институт за физику у Београду сада покреће нови научнопопуларни видео-серијал под називом „Врт физике“. Уместо пред публиком, са физичарима и другим истраживачима сада разговарамо у башти Института, на обали Дунава у Земуну.

Реализована у сарадњи са порталом „Наука кроз приче“, свака од епизода „Врта науке“ посвећена је једној од кључних тема модерне науке, било да је реч о највећим тајнама нашег доба или истраживањима која указују на неочекиване хоризонте у промишљању света. Нове епизоде се емитују сваког петка на интернету и доступне су на страницама Инститита за физику, портала „Наука кроз приче“, као и на Youtube-у и на друштвеним мрежама.

Придружите се!


Аутори: Марија Ђурић и Слободан Бубњевић
Сценарио: “Наука кроз приче”
Kамера/дрон: Зоран Вељаноски, Бојан Живојиновић (Twotech Solutions)
Сарадник у продукцији: Јована Николић
Режија и монтажа: Бојан Живојиновић

Производња: Институт за физику у Београду, 2020.

ИСТРАЖИВАЊА: У потрази за антиматеријом

На основу Стандардног модела физике честица у Великом праску настао је подједнак број честица материје и антиматерије. Како свака честица материје насупрот себи има античестицу, оне ће се у неком тренутку током милијарди година од Великог праска сударити што води до анихилације, односно међусобног уништења. Том приликом би се ослободила чиста енергија у облику електромагнетног зрачења, а читав универзум са све планетом Земљом, никада не би ни настао. Међутим, ово објашњење очигледно не описује нашу реалност. Мора бити да је у Великом праску створено макар мало више материје. Како је до овог дисбаланса дошло, питање је које већ деценијама мучи физичаре.

Један од могућих одговора могао би да се крије у неутрону, који по својој природи јесте неутрална честица, али се састоји од наелектрисаних кваркова. Од средине прошлог века физичари покушавају да открију да ли је расподела позитивно и негативно наелектрисаних кваркова центрирана у неутрону или није. Ако није, онда постоји електрични диполни моменат неутрона (nEDM), а то значи да су основне симетрије у физици честица нарушене што даље води ка нарушавању једнакости маса материје и антиматерије насталих након Великог праска. Зато је данас мерење nEDM-а један од најважнијих задатака физике. Један од тренутно најуспешнијих експеримената одвија се под окриљем интернационалне nEDM  колаборације са седиштем у Швајцарској, чији је пуноправни члан од 2018. године и Институт за физику у Београду. Ова колаборација недавно се приближила траженом одговору више него икада до сада, а резултат мерења је објављен у марту 2020. године у престижном часопису Physical Review Letters.

Експеримент је започео на југоистоку Француске, у Греноблу, али су касније швајцарски истраживачи преузели опрему и читав експеримент преселили на швајцарски државни Пол Шерер институт где су наставили да трагају за диполним моментом неутрона како би се решила ова енигма универзума. Уследиле су године побољшања и развоја експеримента. Пре свега, потребан је извор хладних неутрона. У Греноблу су се они производили у нуклеарном реактору, а у Швајцарској се користи један од најснажнијих извора протона, који је осим у оваквим истраживањима своју примену нашао и у медицини, па се теко користи и у терапијама против рака.

Др Зоран Грујић са Института за физику у Београду је од 2011. до 2018. године био на постдокторским студијама у групи професора Антоана Вајса (Antoine Weis) на Департману за физику Универзитета у Фрибоургу, у Швајцарској. Након одласка професора Вајса у пензију, др Грујић се враћа на Институт за физику у Београду где и сада ради у Центру за фотонику и наставља да сарађује са nEDM колаборацијом, што је учинило Институт њеним пуноправним чланом.

Тим професора Вајса био је задужен за развој нових технологија магнетометрије, чиме се др Грујић и даље бави. Према његовим речима, након што су развили једну врсту магнетометра и увидели зашто јој тачност није добра, почели су да развијају нову верзију која је имала мањи, но и даље значајан, проблем са тачношћу. „Мој задатак је да направим што прецизнији магнетометар, а у ту сврху се користе ћелије са антирелаксиционим слојем у којима је гас цезијума на собној температури“, каже др Грујић. Како даље објашњава, ласерском спектроскопијом паре цезијума се мери Земаново цепање енергије основног нивоа атома, те се на основу тога одређује јачина магнетног поља на том месту. Низ просторно распоређених ћелија говори о расподели јачине поља у експерименталној запремини што омогућава поправљање хомогености магнетног поља пре мерења електричног момента неутрона. Од тачности сваког магнетометра зависи колико ће тачан бити и коначни резултат мерења.

Нов рад објављен у часопису Physical Review Letters потписује више од 80 аутора из 18 институција које су део колаборације и налазе се у 8 држава. У овом раду износи се најновија вредност nEDM која показује да је ово разилажење мање од (1.1stat+0.2sys)x 10-26 e cm, што значи да је удаљеност између позитивних и негативних наелектрисања унутар неутрона засигурно мања од 1.3 x 10-26 cm.

У једном интервјуу поводом новог открића професор Вајс објашњава да се неутрон, иако неутралан, састоји од позитивно и негативно наелектрисаних кваркова, а да би постојање електричног диполног момента значило да се наелектрисање раздваја тако да на пример на северном полу неутрона постоји мали вишак позитивног, а на јужном полу мали вишак негативног наелектрисања. Управо то раздвајање се овим експериментом мери. Др Грујић још напомиње да је „вредност nEDM-а еквивалентна нули са одређеном тачношћу“. Како он каже, још увек није откривен начин да се ова особина неутрона директно измери са довољном тачношћу, већ се мерење понавља велики број пута, а као резултат се представља средња вредност мерења што јој статистички смањује грешку.

Уколико би се прецизније знала вредност nEDM-а, теорије које нису у складу са њом могле би да се одбаце. „Сваки пут када се изађе са новим резултатом, грешка се смањује и неке теорије падају у воду“, каже др Грујић. Колико је електрични диполни моменат неутрона мали сликовито описује поређење које је наведено на званичном сајту Пол Шерер института: када би неутрон био величине планете Земље, размак између позитивног и негативног наелектрисања био би мањи од десетог дела просечне дебљине људске длаке.

Мерења су тренутно обустављена јер је у току изградња новог експеримента који би требало да почне са радом 2021. године. Очекује се убрзање процеса мерења за око два пута уз квалитетнију контролу магнетног поља. У међувремену, др Грујић и његове колеге из колаборације настављају да раде на његовом унапређењу, а за новембар је планиран и састанак nEDM колаборације у Београду.

Оригинални рад у часопису Physical Review Letters: Measurement of the Permanent Electric Dipole Moment of the Neutron

Фотографије: NASA’s Goddard Space Flight Center и nEDM colaboration

ПРИЗНАЊА: Амит Кумар, победник Falling Walls Lab Slovenia 2020

Овог месеца, док се многе активности истраживача јођ увек одвијају у измењеним оклоностима, на Институт за физику у Београду стигла је лепа вест да је Амит Кумар, из Лабораторије за неравнотежне процесе и примену плазме, победио на такмичењу Falling Walls Lab Slovenia 2020.

Амит Кумар ради у оквиру Marie-Curie ITN пројекта NOWELTIES чији је главни циљ образовање будућих стручњака за прераду и пречишћавање воде. На такмичењу које је ове године одржано онлајн, а чији је домаћин била Словенија, победила је Кумарова идеја за решење проблема пречишћавања воде помоћу плазме.

Falling Walls Lab је иновативна платформа за представљање истраживачких пројеката у свим научним областима коју организује Фондација Falling Walls у више држава у сарадњи са локалним академским институцијама, а победници ових такмичења учествују сваког новембра на глобалном финалу у Берлину.

Фотографија: Falling Walls Lab Slovenia/ Facebook

АКТУЕЛНО: Споразум шест института од националног значаја

Шест института од националног значаја за Републику Србију удружили су се и заједнички потписали Споразум о научној и пословно-техничкој сарадњи. Удруживање шест водећих научноистраживачких установа у земљи, без преседана у историји домаће науке, могло би, по мишљењу потписника Споразума, трајно да преобликује рељеф научне сцене у Србији и да ојача друштвену релевантност природних наука.

Удруживање је започело састанцима који су претходили епидемији COVID-19, да би крајем маја 2020. године било довршено потписивањем заједничког Споразума. Документ су потписали директори свих шест акредитованих института од националног значаја за Републику Србију: Институт за физику у Београду, Институт за биолошка истраживања „Синиша Станковић“, Институт за хемију, технологију и металургију, Институт за ратарство и повртарство, Институт за нуклеарне науке „Винча“ и Институт за медицинска истраживања.

Како се наводи и у самом Споразуму о научној и пословно-техничкој сарадњи института од националног значаја за Републику Србију, њиме се озваничава постојећа сарадња и ствара основа за њено проширивање и унапређење. Споразумом се дефинише заједнички рад на планирању и реализацији научних програма кроз учешће истраживача из ових установа, као и заједничко коришћење опреме у те сврхе. Споразум је закључен на пет година, током којих ће се у будућим заједничким ангажовањима уважавати међусобни интереси.

„Институти од националног значаја желе да ојачају међусобну сарадњу, а посебно своје улоге важних катализатора процеса јачања и повезивања појединаца и институција који унапређују наше друштво“, каже др Александар Богојевић, директор Института за физику у Београду, институције која, у складу са Законом, почетком 2018. године прва стекла статус института од националног значаја. У наредне две године, у томе се Институту придружило још пет водећих истраживачких организација у Србији.

Према Закону о науци и истраживањима, институт од националног значаја је врхунска научноистраживачка установа која обавља истраживања са циљем развоја општег фонда знања, подизања техничко-технолошког нивоа, валоризовања резултата истраживања и ширења сазнања, образовања и оспособљавања кадрова за научноистраживачки рад.

У оквиру опсежних реформи научног сектора, које су претходиле епидемији, надлежно Министарство просвете, науке и технолошког развоја је више пута истицало како водеће научне институције у земљи кроз овај статус треба да постану базични национални репозиторијум људских ресурса, стручних знања и експертиза.

„Поред института од националног значаја”, сматра др Богојевић, ”мрежу водећих научних институција свакако чине и Српска академија наука и уметности као кровна институција српске науке, Универзитет у Београду, наша најстарија високообразовна институција, Истраживачка станица Петница један од кључних расадника нових научних кадрова, али и читав низ других значајних институција из културе, уметности, привреде и безбедности са којима институти од националног значаја тесно сарађују”.

Документ: Споразум о научној и пословно-техничкој сарадњи института од националног значаја за Републику Србију

Фотографија: Бојан Џодан – ИПБ

ГАЛЕРИЈА: Мајска башта

Док овог маја истраживачи у огараниченом броју долазе на Институ за физику у Београду, у складу са Планомом рада у току ванредних мера, башта Института је оживела једнако као и претходних година.

[:en]

АКТУЕЛНО: Шездесети рођендан ласера

Пре тачно шездесет година, физичари су остварили један од историјских продора у развоју науке и технологије. Наиме, 16. маја 1960. направљен је први ласер који је емитовао сноп светлости, што је посебно важан догађај за Институт за физику у Београду, који је пратио развој ласера од овог постигнућа до данашњице. Тим поводом се, иначе, широм света обележава Дан светлости који ће током овог месеца бити праћен и манфестацијама у Србији. Како је дошло до развоја ласера и како су ови инструменти постали тако важни у наше доба?

У једном чланку из 1917. године Алберт Ајнштајн је споменуо могућност манипулисања светлошћу тако да се створи чврст и фокусиран сноп. Међутим, деценијама се ова идеја није развијала нити је у научној заједници постојало интересовање за тако нечим. Још увек се није претпостављало какве су могуће употребе те идеје и да ће светлост променити свет, а ласери бити коришћени у бројним областима од медицине, до комуникације. 

Након Другог светског рата, Сједињене Америчке Државе почињу да улажу све више средстава у истраживање ласера и даље не схватајући њихов потпуни потенцијал, али са надом да ће побољшати тачност радара. На Колумбија Универзитету 1953. године Чарлс Товенс са својим колегама развија и патентира уређај који је назвао масер (микроталасна амплификација стимулисаном емисијом радијације), а пет година касније објављује идеју за гасни ласер. Међутим, он није први који је успео и да направи ласер.

Товенсов рад је инспирисао многе истраживаче који су покушавали да спроведу његову идеју у дело па су зато у својим експериментима углавом усредсређени на гасове као медијум. Али у трци побеђује играч који је светлости приступио на другачији начин. 

У америчкој компанији Hughes која се бавила производњом летелица и у чијем фокусу су за време Хладног рата били летови за свемир, радио је инжењер и физичар Теодор Мајман. Мада је био ангажован да ради на уговорима за свемирска путовања и његови супервизори нису имали поверења у његове експерименте са светлошћу, успео је да их убеди да уложе известан износ у изградњу скромног уређаја који ће сноп светлости емитовати кроз рубински кристал.

Мајманове идеје су 16. маја 1960. године достигле циљ којем је велики број његових колега тежио, а његов уређај га је учинио оцем електро-оптичке индустрије. Ласери су за веома кратко време привукли пажњу и стручне јавности и лаика. Многима је постало јасно да ће се свачији живот променити. Могуће је да је најважнији корак ка тој спознаји била прва употреба ласера у медицинске сврхе која се одиграла већ крајем 1961. године када је помоћу још увек новог проналаска у САД извршена операција ока. 

Са историјом ласера тесно је повезана и историја Инситута за физику у Београду. У ову тек основану научну установу први ласери стижу само две године након Мајмановог проналаска. Те 1962. године прва два уређаја (један рубински, а други хелијум-неонски) из Румуније је донео тадашњи директор Александар Милојевић. Била су то прва искуства са ласерима на подручју тадашње Југославије. 

Професор Милојевић је са својим сарадницима исте године успео да покрене ласер, а 1965. године објавује рад о импулсивном рубинском ласеру у совјетском часопису Наука и жизњ. Шездесетих година, када су ласери били велика медијска тема широм света, на Институту за физику у Београду их поред професора Милојевића истражују Миодраг Петровић и Стипе Хајдуковић.

У наредној деценији истраживачи са Института за физику у Београду објављују велики број радова о ласерима у међународно признатим часописима, а један од најистакнутијих истраживача тог доба је академик Никола Коњевић. Традиција изучавања ласера на Институту за физику у Београду траје до данас, када су истраживања на њима углавном везана за Центар за фотонику, један од центара изузетних вредности.

Као подсећање на значај који ласери, али и светлост уопште, имају у нашој свакодневици и науци 21. века, на дан када је успешно конструисан први ласер, обележава се Међународни дан светлости. Ову манифестацију у Србији трећу годину за редом организује Национални координациони комитет Србије, а један од партнера је Институт за физику у Београду, установа која је на овим просторима пионир у истраживању ласера.