ПРОЈЕКТИ: Физичари против коронавируса

Истраживачи из Института за физику у Београду покушавају да допринесу борби против пандемије COVID-19. Мада физика и сродне области не могу суштински помоћи лечењу пацијената, поједина истраживања могу бити од користи у обуздавању заразе. Тако се група истраживача окупила око идеје да примени јонизацију за уништавање вируса у затвореном простору и покренула пројекат Continuous inactivation and removal of SARS-CoV-2 in indoor air by ionization.

Коронавирус се преноси кроз ваздух, путем капљица и аеросола, што је главни разлог за избегавање великих окупљања, држање дистанце и ношење маски. „Приступ нашег пројекта је да се путем интензивне јонизације ваздуха, која није штетна за људе, изврши инактивација вируса и њихово електростатичко уклањање из зоне дисања“, каже руководилац пројекта, др Предраг Коларж из Института за физику и наглашава да би то могло довести до ублажавања и укидања многих мера које су везане за затворен простор, али и учинити безбеднијим транспорт.

Пројекат примене јонизације за уништавање вируса изабран је и на недавном конкурсу Фонда за науку Републике Србије. Наиме, како би се бројне сличне идеје у нашој научној заједници усмериле ка спречавању ширења коронавируса, Фонд за науку је отворио Специјални програм истраживања COVID-19, на коме је између осталих, подржан и пројекат Института за физику. Партнер на овом пројекту је Медицински факултет Универзитета у Београду, а у реализацији ће учествовати и Институт за вирусологију, серуме и вакцине „Торлак“ и Клинички центар Србије.

Руководилац пројекта је др Предраг Коларж из Института за физику у Београду, а из ове установе чланови тима су и др Мира Аничић Урошевић, др Саша Ћирковић, др Анђелија Илић, др Јасна Илић Ђуровић и др Небојша Ромчевић. Истраживачи Института ће, према речима др Коларжа, бити задужени за израду комора за експерименте, као и постизање и контролу физичких параметара, постизање жељене концентрације јона и симулацију, односно моделирање јонизације.

У оквиру овог пројекта, ефикасност инактивације и уклањања вируса биће одређивана у специјалним коморама, а експеримент ће бити вршен на више различитих вируса. Планирано је да се сви подаци добијени у експериментима користе као параметри у компјутерским симулацијама јонизације ваздуха за различите просторе, попут школа, болница, позоришта, аутобуса.

Раније студије су, како др Коларж објашњава, показале да јони у ваздуху могу да инактивирају поједине врсте вируса. „Осим инактивације, јонизација доводи и до наелектрисавања и укрупњавања честица што доводи до њихове физичке депозиције на околним непроводним површинама као и до таложења путем гравитације“, каже др Коларж и додаје да би резултат овог пројекта био сет параметара јонизације ваздуха ради што ефикаснијег скраћења транспорта вируса између људи у затвореном простору.

Специјални програм истраживања COVID – 19, како се наводи на званичном сајту Фонда за науку, „има за циљ финансирање пројеката који ће допринети ефикасном научном одговору на COVID-19 пандемију изазвану SARS-CoV-2 вирусом и омогућити бољу спремност и реаговање друштва на ову пандемију“. Финансирање у оквиру програма је добило 14 пројеката којима руководе истраживачи из Београда, Новог Сада и Крагујевца.

Илустрација: Pixabay

ВРТ ФИЗИКЕ Еп. 14: Дајсонова сфера

ВРТ ФИЗИКЕ Епизода 14
„Дајсонова сфера“
Гост: др Марко Војиновић

„Дајсонова сфера је хипотетички објекат који окружује звезду“, каже др Марко Војиновић из Института за физику у Београду у четрнаестој епизоди научнопопуларног видео-серијала „Врт физике“, описујући концепт недавно преминулог славног теоретичара, математичара, физичара и статистичара Фримана Дајсона.

„Идеја је да имате рој астеорида или сличних објеката који ће у потпуности да заклоне сјај звезде. Он би користио сву енергију коју звезда израчи и ми бисмо са земље видели такав објекат као једну звезду која зрачи искључицо у инфрацрвеном спектру“, објашњава др Војиновић и напомиње да је то начин да детектујемо развијене ванземаљске цивилизације.

Објшањавајући смисао и читаве идеје и колики је њен значај за науку, др Војиновић каже: „Дајсон је волео да провоцира људе са радикалним идејама. То је његова основна баштина. Терао је људе да размишљају на начин који је различит од оног на који су навикли“.

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”
Камера/дрон: Зоран Вељаноски, Бојан Живојиновић (Twotech Solutions)
Сарадник у продукцији: Јована Николић
Режија и монтажа: Бојан Живојиновић

Производња: Институт за физику у Београду, 2020.

ДОКТОРАТИ: Никола Бошковић

Наш колега Никола Бошковић одбранио је у среду, 2. септембра 2020. године, на Електронском факултету у Нишу своју докторску дисертацију под називом „Серијски напајани планарни антенски низови са побољшаним карактеристикама“.

Комисија за одбрану докторске дисертације била је у саставу: др Небојша Дончов, др Вера Марковић, др Брано Колунџија и др Зоран Станковић.

Честитамо!

ДОКТОРАТИ: Биљана Станков

Наша колегиница Биљана Станков одбранила је у понедељак, 3. августа 2020. године, на Природно-математичком факултету Универзитета у Новом Саду своју докторску дисертацију под називом „Истраживања комплексних облика спектралних линија берилијума у присуству берилијумске прашине“.

Комисија за одбрану докторске дисертације била је у саставу: др Миливоје Ивковић, др Игор Савић, др Стевица Ђуровић, др Лазар Гавански и др Братислав Обрадовић.

Честитамо!

ВРТ ФИЗИКЕ Еп. 13: Плодови Чернобиља

ВРТ ФИЗИКЕ Епизода 13
„Плодови Чернобиља“
Гост: др Владимир Удовичић

У Републици Србији је законом забрањена изградња нукеларних електрана, али је наша земља окружена бројним реакторима у суседству. „Нуклеарна енергија има падове који су иницирани разним акцидентима. Када погледамо дужи временски период, њих има заиста мало али су они тако интензивни да стварају радиофобију“, каже др Владимир Удовичић из Института за физику у Београду у тринаестој епизоди научнопопуларног видео-серијала „Врт физике“.

Један од таквих догађаја одиграо се 26. априла 1986. године када се на рекатору 4 електране Чернобиљ догодио инцидент. Због цурења радијације у атмосферу евакуисан је суседни град Припијат, а око електране проглашена Забрањена зона. Друга нуклерарна катастрофа коју свет памти догодила се у Јапану 2011. године. Након земљотреса, ову земљу је погодио разоран цунами што је довело до серије инцидента на реакторима нуклеарне електране Фукушима.

Овакви догађаји, према речима др Удовичића, подстакли су нуклеарне истраживче да уоче слабости ове технологије. „Више пажње је усмерено на безбедоносне аспекте, да се праве сигрунији реактори“, каже др Удовичић објашњавајући какве предности доноси примена нуклеарне енергије будући да не утиче на климатске промене, каква је будућност ове области, као и какве се мере у погледу нуклеарне безбедности спроводе у Србији.

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”
Камера/дрон: Зоран Вељаноски, Бојан Живојиновић (Twotech Solutions)
Сарадник у продукцији: Јована Николић
Режија и монтажа: Бојан Живојиновић

Производња: Институт за физику у Београду, 2020.

ДОКТОРАТИ: Илија Симоновић

Наш колега Илија Симоновић одбранио је у среду, 30. септембра 2020. године, на Физичком факултету Универзитета у Београду своју докторску дисертацију под називом „Кинетички и флуидни модели неравнотежног транспорта електрона у гасовима и течностима“.

Комисија за одбрану докторске дисертације била је у саставу: др Зоран Љ. Петровић, проф. др Срђан Буквић и проф. др Ђорђе Спасојевић.

Честитамо!

ДОКТОРАТИ: Јадранка Васиљевић

Наша колегиница Јадранка Васиљевић одбранила је у среду, 30. септембра 2020. године, на Физичком факултету Универзитета у Београду своју докторску дисертацију под називом „Простирање, локализација и контрола светлости у Матјеовим решеткама“.

Комисија за одбрану докторске дисертације била је у саставу: др Милорад Кураица, проф. др Ђорђе Спасојевић, др Дејан Тимотијевић и проф. др Драгица Кнежевић.

Честитамо!

ВРТ ФИЗИКЕ Еп. 12: Механизам једне муње

ВРТ ФИЗИКЕ Епизода 12
„Механизам једне муње“
Гост: др Саша Дујко

„Једна од најочигледнијих манифестација неравнотежних плазми у природи су електричне муње“, каже у дванаестој епизоди научнопопуларног видео-серијала Врт физике, др Саша Дујко из Института за физику у Београду и додаје да е електричне муње могу посматрати као генератори у глобалом електричном пољу.

Мада су електричне муње природни феномен који привлачи велику пажњу, још увек нису откривени сви механизми њиховог настајања. „ У Лабораторији за неравнотежне процесе и примену плазме бавимо се моделовањем, дијагностиком и применама неравнотежне плазме. Оне настају у електричним гасним пражњењима и имају велики број примена“, објашњава др Дујко у епизоди посвећеној муњама.
Електричне муње нису феномен карактеристичан само за Земљу. Има их и у атмосфери Јупитера, Сатурна, а постоје докази да их има и у атмосфери Нептуна и Урана.

„Ситуација са Марсом и Венером је мало компликованија“, каже др Дујко и објашњава да досадашње мисије у атмосфери Марса нису детектовале муње, али да пешчане олује указују да их у атмосфери ове суседне планете вероватно има. „Најконтроверзнија је ситуација са Венером где имамо доказ и за постојање електричних муња и против“, каже др Дујко.

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”
Камера/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 Еп. 11: Свет мноштва

ВРТ ФИЗИКЕ Епизода 11
„Скривени свет мноштва“
Гост: др Димитрије Степаненко

„За већину материјала скала од око 100 нанометара је место где квантна механика погине“, каже у једанаестој епизоди научнопопуларног виде-серија „Врт физике“ др Димитрије Степаненко из Института за физику у Београду објашњавајући како се светови и правила која важе у њима мењају са скалама величине.

Како димензије света постају мање, тако откривамо нове објекте и феномене. “Ако кренемо од макроскопске скале да се спуштамо једна могућност је да постоји нагли прелаз од макроскопске коју описујемо класичном физиком до микроскопске коју описујемо теоријом елементарних честица и да не постоји никаква међуструктра. Али, између постоје нивои организације материје са својим правилима”, каже др Степаненко.

Између макро и микросвета налази се наносвет којим владају сасвим другачија правила и у коме наше интуиције стечене у изучавању окружења или квантне механике престају да важе. Тим разликама између светова различитих величина посвећена је ова епизода „Врта физике“.

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”
Камера/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: Квантни ожиљци у Nature издању

Слика која приказује повезаност Хилбертовог простора у квантном систему, настала помоћу програма Mathematica, у оквиру рада међу чијим се ауторима налазе и две истраживачице са Института, објављена је крајем јула 2020. године на почетној страни часописа Communications Physics који издаје најпрестижнији издавач у науци – Nature.

У јуну је у поменутом часопису објављен рад под називом Quantum scars of bosons with correlated hopping. Прва ауторка овог рада је Ана Худомал (на слици доле) из Лабораторије за примену рачунара у науци Института за физику у Београду, а коаутори су и др Ивана Васић из исте лабораторије, др Никола Рењо са Принстон универзитета и из Француског националног центра за научна истраживања и др Златко Папић са Универзитета у Лидсу.

Мада је, према речима Ане Худомал, уобичајено „да се у неинтеграбилним квантним системима почетна стања брзо термализују“, недавне квантне симулације на Ридберговим атомима дале су другачије резултате. „За одређене почетне конфигурације систем се неочекивано споро термализовао. Периодично се враћао у своје почетно стање и долазило је до дуговечних осцилација густине“, каже Ана Худомал и објашњава да је овај феномен касније теоријски објашњен постојањем квантних вишечестичних ожиљака. У питању су посебна својствена стања система, распоређена по целом енергетском спектру. „Њихове ентропије увезаности су значајно ниже од ентропија увезаности околних својствених стања са приближно истим енергијама“, објашњава даље Ана Худомал.

Када ће се у моделу појавити квантни ожиљци – једно је од питања на које истраживачи траже одговор. У раду објавеном овог лета Худомал и др Васић са својим колегама представљају реализацију ових ожиљака у једнодимензионалном бозонском моделу. „Проучавали смо неравнотежну динамику и анализирали корелационе функције и ентропију увезаности, чиме смо показали да је
постојање вишечестичних квантних ожиљака могуће и у моделу са ‘слабим’ кинетичким ограничењем у форми тунелирања потпомогнутим густином.'“, каже Худомал додајући да је њихов модел у извесном смислу у предности у односу на неке друге теоријске моделе. Наиме, овај или сличан модел би могао да се реализује и експериментално помоћу ултрахладних атома у оптичким решеткама што би допринело истраживању квантних вишечестичних ожиљака кроз експеримент.

На графовима, издвојеним на сајту угледног часописа, тачке представљају сва могућа стања овог система, а линије повезују она која могу да пређу једно у друго под дејством Хамилтонијана. Осим тога, слика приказује једну нетипичну ситуацију јер су нека стања више повезана међусобно него са остатком система, а према речима аутора ова особина Хилбертовог простора је значајна за неравнотежну динамику система.