„Оно што нам сада остаје су питања која су све сложенија, све дубља и која захтевају све више и више труда, да бисмо на њих добили праве одговоре. Следећа ставка зависи од тога када ћемо наћи неки нови квалитетан потпис, нешто што ће нам дати добру идеју, где, заправо, долази нова физика. За сада имамо озбиљне индикације да је има, али шта је она заправо, тренутно тражимо доказе. Можемо очекивати револуцију у будућности, али та револуција ће тражити много више рада него иједна пре ње. Ниједна револуција у физици до сада није пред собом имала овако сложена питања”, објашњава Василије Перовић, млади експериментални физичар, који је дипломирао физику на Кембриџу. Сада спроводи докторско истраживање у швајцарском Федералном институту за технологију у Цириху (ETH Zurich) и у CERN-у.
Др Noel Thompson
Пројекат Василија Перовића везан је за CMS експеримент и Европску организацију за нуклеарна истраживања (CERN), a насловљен je CMS Pixel Detector Phase 2 Upgrade and VHbb Analysis. За научни магазин „Галаксија” он говори о својим истраживањима, будућности физике и технологије, властитом развојном путу и о томе како је, жељан знања, стигао из Белог Манастира, малог града у Хрватској (у бившој Југославији), где је завршио основну и средњу школу, у један од најбољих института за физику у свету.
ГАЛАКСИЈА: Дипломирао си физику на Универзитету Кембриџ. Због чега физику? И зашто си међу многим познатим светским универзитетима који су ти, сигурно, били доступни, изабрао баш Кембриџ?
Василије Перовић: Зашто физика? Идеја се родила у средњој школи, кроз учествовања на разним натјецањима из физике и, паралелно с тиме, љубав према астрономији. Звездарница у Вишњану у Истри, у Хрватској организује летње кампове, нешто слично програму у Петници код Ваљева, у Србији. Наравно, та два кампа имају размену студената и занимљиву сарадњу. У Вишњану сам имао прилике упознати људе који су у камп долазили као средњошколци и наставили се бавити физиком, астрономијом или неком сродном облашћу. Ту сам, једноставно, видео да моја љубав према физици није некакав екстрем, није нешто неуобичајено и да постоје такви људи чија интересовања су слична мојим. То је био тренутак када сам, први пут у животу, био окружен људима сличним себи.
Након тога, у средњој школи, учествовао сам на разним натјецањима из физике, математике, информатике и љубав према физици је расла. Пред крај средње школе било је питање шта изучавати даље и знао сам да је то физика. Онда се јавило питање где наставити, остати у Хрватској или отићи негде ван. Препоруке су биле разне. Људи које сам упознао у Вишњану, тада већ старији истраживачи, који су се остварили у својим областима, дали су ми разне препоруке. У том тренутку чинило ми се да је Енглеска боља опција него САД. Дилема је била Оксфорд или Кембриџ. Не знам тачно шта је одлучило да буде Кембриџ. Из Хрватске сам желео отићи из два разлога. Први је био тај што сам мислио да је апсолутно боље за мене променити место и стећи другачије искуство, а други разлог је био тај што сам знао да оно што недостаје едукацији, и не само едукацији, него генерално школству на Балкану, јесте модернији приступ.
Галаксија: Твоја мотивација је, дакле, била да одеш из Хрватске негде у Европу?
Перовић: Да. Да одем негде, на неко свеучилиште, где бих, према мојој тадашњој субјективној процени, програм студија био такав какав би мени одговарао. Тако сам отишао на Кембриџ.
Галаксија: Да ли је Кембриџ испунио твоја очекивања што се тиче образовања и како ти се чини сада истраживање и образовање на Кембриџу, када га упоредиш са ETH-ом?
Перовић: Прво, тешко је направити директну успоредбу, јер на Кембриџу сам завршио основне студије и мастерс, а сада радим докторат. Поново је идеја била пробати негде нешто даље, нешто друго, променити место у том тренутку, ради стицања неког ширег и већег искуства. Како је дошла идеја за High Energy Physics? Када сам почео студирати физику, почео сам откривати свет физике и програм Кембриџа је, по мом мишљењу, одличан јер ми је дао увид у разна подручја физике и шире области. И онда, некако, путем летњих пројеката, а делом и игром случаја… Јако је тешко рећи како се неко заљубио у нешто. Али, у неком тренутку ја сам се заљубио у физику елементарних честица.
CMS (Wikipedia)
Галаксија: А то је било, можда, као Love at first sight (Љубав на први поглед)?
Перовић: Деломично, да. Заправо, више према развоју детектора у физици елементарних честица. Због тога сам и тражио докторат који ће имати јак фокус на истраживање и развој детектора. Потом сам пронашао јако леп пројекат у Швајцарском федералном институту за технологију и универзитетске технологије, знаности и менаџмента у Цириху (ЕТH). На моју велику радост добио сам понуду. Сада сам на позицији која је у оквиру CMS (Compact Muon Solenoid), тако да је мој посао базиран у Швајцарском федералном институту за технологију, a CMS експерименти у CERN-у укључују многе светске институтe, међу њима и ETH.
Галаксија: На чему сада радиш у ЦЕРН-у?
Перовић: Тренутно радим на свом докторату и то два паралелна посла. Један се тиче развоја новог пиксел детектора. Дакле, CMS детектор у CERN-у је један од два детектора опште намене и састоји се од више делова. Принцип детектора је као лук. Дакле, комплетно је затворен и из више слојева. Слој који је најближе тачки где се сударају снопови протона зове се пиксел детектор. Нови детектор који сада развијамо у сарадњи с више института и групама из CERN-а је детектор за high luminosity пројекaт, који ће кренути за пар година. Циљ је добити пуно више мерења него што их до сада имамо. Идеја је, дакле, да добијемо 10 пута више мерења у следећих 10 до 15 година, колико ћемо радити тај програм, него што се добило откако овај акцелератор постоји. Мери се Rates of particles/пarticle fluxes, односно колико честица пролази кроз детектор у секунди по јединичној површини детектора. Идеја је да повећавањем луминозитета за High Lumi фазу добијемо толики particle flux да постојећи детектор и не може да их ефикасно мери. Стога, развијамо нови детектор с низом иновација и он је тренутно у фази развоја прототипа, који ће моћи да их мери.
Други аспект мог доктората је рад на постојећим мерењима. Дакле, мерења се раде непрекидно, истовремено с анализом постојећих мерења. Мој рад је везан за анализу VHbb. То је специфичан мод производње Хигсовог бозона (Higgs Boson) који се распада на два најнижа кварка (bottom quarks). Један од разлога зашто је тај начин распада Хигсовог бозона интересантан, јесте то што је распад на најнижи кварк и антикварк (antiquark) најдоминантнији мод његовог распада. Унаточ томе, то није начин на који је Хигсов бозон био први пут откривен, будући да овај мод распада, нажалост, има велику позадину (background vs. signal), те је тек недавно измерен с довољно великом поузданошћу да се може тврдити његово откриће. Циљ тренутне анализе је користити тај мод распада за нова и детаљна мерења својства Хигсовог бозона.
Галаксија: Које је сада у физици елементарних честица најважније истраживање и где се у ту слику уклапа твој рад?
Перовић: Неки тврде да је најзанимљивије време у физици елементарних честица прошло, а већина, међу којима сам и ја, да је тренутно најзанимљивије време. Ако узмемо време 60-тих, 70-их година прошлог столећа, када се откривала нека нова честица, отприлике, на сваких месец, два, три дана, развијала се нова слика света честица. На крају, дошло се до онога што се данас назива Стандардни модел. Овај модел је централна теорија физике елементарних честица и један од највећих, ако не и највећи, тријумф не само физике елементарних честица, него и физике уопште. Сва предвиђања су потврђена експериментално, послдње које је остало непроверено био је Хигсов бозон скоро 50 година након што је теоретски предвиђен као решење проблема масе честица у Стандардном моделу. Открила су га независно два експеримента у CERN-у (ATLAS и CMS). Онда се појавило питање шта сада када је Хигсов бозон нађен имамо целу слагалицу. Још има одређених неконзистентности, нека мерења и проблеме које још не можемо објаснити. Једна од ствари које не знамо јесте зашто неутрини имају масу, јер је у Стандардном моделу не би требало имати. Не знамо шта је то тамна материја. Астрофизичка мерења нам кажу да материја какву знамо чини свега четири одсто свемира. Тамне материје има отприлике пет пута више него материје која нам је позната.
Галаксија: Колико се сећам, Стивен Хокинг (Stephen Hawking) је први говорио у својим научнопопуларним књигама колика је то непознаница и људи су бринули због тога?
Перовић: Да, ми заиста не знамо шта је тамна материја. Из астрофизичких и астрономских запажања имамо доказе да постоји, али не знамо шта је то. За разлику од Хигсовог бозона, где је постојала јасна теорија, а експеримент је морао тестирати теорију, сада имамо ситуацију где нам недостаје јасна теорија. Заправо, отворено је превише моућности. Тренутна ситуација је таква да експеримент на неки начин води будућу теорију. И зато је за нас, као експерименталне физичаре, ово врло занимљиво време.
Галаксија: Данас имате много више технолошких могућности због којих теоријска и експериментална физика нису потпуно различите и имају јако велика преклапања. Јер, Алберт Ајнштајн (Albert Einstein) у свом времену није имао на располагању никакву технологију за експериментално проверавање своје теорије?
Перовић: Да, с једне стране имамо технологију која је веома узнапредовала; она се чак развија и даље управо у научне сврхе. CERN развија нову технологију којом би се мерење могло постићи. Јер то није мерење које би се могло урадити и завршити на нечијем радном столу, за пар сати или за неколико дана, и потом, за неколико дана, анализирати резултате и рећи то је то. Овде је реч о мерењу које захтева рад више хиљада људи. С тог аспекта то је један велики тријумф. На проналажењу Хигсовог бозона радиле су хиљаде људи. А сада имамо ситуацију да тражимо доказе шта је све неконзистентно и где све можемо пронаћи потпис нечега што зовемо physics beyond standard model (физика изван Стандардног модела). Неких потписа имамо. Оно што знамо сигурно је да Стандардни модел није цела прича. Прича има наставак, има други део. И ми тренутно покушавамо пронаћи што је то што чини наставак приче.
Галаксија: Да ли очекујеш револуцију у физици у будућности, као што је била револуција с квантном физиком насупрот старом емпиријском моделу?
Перовић: Надам се, и то је разумно очекивати. Када ће се догодити и хоће ли се догодити у блиској будућности, то не знамо. С једног аспекта, физика елементарних честица је деломично жртва властитог успеха. Дакле, ако погледамо открића у физици у протеклих 150 година, видећемо да су та открића у почетку већином настајала једним мерењем, које се обављало дословно за радним столом са свега неколико људи. Временом експерименти су постајали све сложенији, те се број људи укључених у сваки експеримент повећао. Данас на једном експерименту раде хиљаде људи и развој експеримента траје годинама.
Моје је мишљење да смо у физици елементарних честица вероватно потрошили све што постоји и што се може направити на релативно једноставан и брз начин. Оно што нам сада остаје су питања која су све сложенија, све дубља и која захтевају све више и више труда, да бисмо на њих добили праве одговоре. Један од примера је био Хигсов бозон. То је била последња ставка која је недостајала и дефинитивно је требало највише времена у односу на оне пре тога. Следећа ставка зависи од тога када ћемо наћи неки нови квалитетан потпис, нешто што ће нам дати добру идеју, где, заправо, долази нова физика. За сада имамо озбиљне индикације да је има, али шта је она заправо, тренутно тражимо доказе. Можемо очекивати револуцију у будућности, али та револуција ће тражити много више рада него иједна пре ње. Ниједна револуција у физици до сада није пред собом имала овако сложена питања.
Први транзистор (Wikipedia)
Галаксија: Нешто изван само чисте физике којом се бавиш, јер знам да пратиш вести и дешавања у науци и шире. Што мислиш која је најважнија ствар која се дешава у CERN-у или било којој научној институцији коју пратиш и која те занима, а од важности је за глобалну науку?
Перовић: Јако тешко питање, али јако занимљиво. Најједноставнији одговор је: не знам. Данас се развијају нове технологије у свим областима знаности. Оно што је питање јесте, која од тих технологија ће наћи у скорој будућности примену да би променила живот у потпуности. Кад је направљен први транзистор,1949. године, колико људи је могло претпоставити да ћемо имати овако паметне мобителе који нам организују читав дан? Имамо данас нову технологију у развоју и питање је што ће бити с њом за 20 или 30 година. Хоће ли имати широку примену? Можда неће, можда ће имати у неком другом облику или ће се појавити нека сродна технологија. Али, то не можемо знати. Оно што знамо, оно што нас учи историја је да су се, генерално, улагања у знаност исплатила. Ствари које за сада нису нашле широку примену, до сада су се исплатиле од оних које су нашле широку примену.
Дакле, оно што видимо је да су се улагања у технологију исплатила и да ће нам се улагања више него исплатити и у скоријој будућности. Иако ја радим на врло специфичном подручју физике, истичем да данас интердисциплинарна подручја имају нову платформу и да се развијају нове технологије које долазе директно из неких интердисциплинарних подручја. Решавају се кључни проблеми данашњег друштва. Имамо проблем снабдевања енергијом, снабдевања питком водом и друге проблеме чија решења долазе из нових технологија. Неке технологије су развијене с циљем да би решиле тај проблем, неке су последица неког другог развоја, али нису нашле широку примену с примарним циљем с којим су развијене, него су нашле примену у нечем другом. Имамо технологије које су нашле разне примене. Тако да одговор на питање која је следећа велика ствар која ће наћи примену за друштво, заиста не знам.
Галаксија: Да ли мислиш да је, можда, важније да нађемо добру примену и унапредимо коришћење већ постојећих технологија од сталног развијања нових технологија?
Перовић: И једно и друго је важно и зато данас управо имамо интердисциплинарна подручја која у јако великом броју случајева траже нове примене за већ постојеће технологије уз, наравно, потребну адаптацију тих технологија. Један од занимљивијих примера који је мени близак је из физике елементарних честица. Једна врста детектора су сцинтилацијски детектори, кристали са фотомултипликаторима. Иако су прво смишљени за откривање честица, данас се користе у медицинске сврхе. Дакле, било коме ко иде на позитронску емисијску томографију, убризга се радиоактивни изотоп у тело и тиме се могу пратити одређени процеси у људском телу. То сигурно није била идеја људи који су почели први примењивати сцинтилацијски детектор у физици, али то је технологија која је нашла примену и у медицини. Данас има јако пуно сличних примена баш у медицини.
Галаксија: То је исто случај и у области хемије са NMR детекторима који су били направљени ради откривања структуре органских молекула. Данас се користе у свакој болници и то је CT скенер.
Перовић: Да. Изналазимо нове технологије и откривамо нове примене тако што постојеће технологије адаптирамо за нове примене. Али, морамо развијати и нове технологије.
Галаксија: Да се вратимо на мултидисциплинарност. Мислиш ли да ће у будућности науци бити потребнији ускостручни специјалисти за поједина подручја науке од интердисциплинарних научника који располажу различитим теоријама и знањима, и који помоћу тих разноврсних знања могу осмислити неку нову машину или технологију?
Перовић: Будућој знаности ће требати и једно и друго. Мислим да сви морају бити спремни и способни да примењују знања која имају на нешто ново. То је била истина и некада, и сада је, и тако ће остати. Што се тиче интердисциплинарних подручја, она расту и наставиће да расту управо због начина на који данашње друштво функционише. Јер, никада нисмо имали друштво које је више зависило од технологије од данашњег. Предвидети у којем ће се смеру данашње друштво развијати је јако тешко. Погледајмо друштво прије 200 година, у коме је више од 50 одсто људи радило у пољопривредном сектору. Да је неко тада дошао и рекао им да већина њих неће радити у пољу и да ће остати само два одсто њих који ће се бавити пољопривредом, питали би се што ће остали радити.
Програмер као занимање није била ничија идеја пре 100 година. Једноставно, послови који су се развили захтевали су технологију, као и познавање и примену те исте технологије. С тог аспекта посматрано, имаћемо све више и више интердисциплинарности. И то су два фронта на којима морамо радити паралелно. Морамо развијати нове Core Technologies, проширивати основна знања, јер из њих често дођу нове корисне идеје, а онда их морамо повезивати међусобно и стварати напреднији и бољи свет. Не смемо направити грешку па рећи да, ако нешто нема директну примену одмах, тиме се не требамо бавити. Јер, том логиком не бисмо никада ништа ново направили. Јако мало ствари је нашло примену врло брзо, јако мало ствари је нашло примену одмах, али дугорочно имамо све и свашта.
Галаксија: Надајмо се да се наука у земљама бивше Југославије успешно уклапа у слику нове науке с мултидисциплинарним и ускоспецијализованим приступима какве имамо данас у развијеном свету. Раније си казао да у образовном систему у бившој Југославији није постигнут ниво едукације какав данас имамо у CERN-у, Кембриџу и јако познатим светским факултетима и институтима. Када би могао променити једну ствар у едукацији на Балкану, посматрано из личног искуства и искуства пријатеља и колега, шта би то било?
Перовић: Једна ствар? Имам их неколико.
Галаксија: Реци три најважније.
Перовић: Прво, на нивоу истраживања, на свеучилиштима, ствар се променила озбиљно. Хрватска и Србија су тренутно чланице CERN-а. Међународне сарадње се данас, у доба нових технологија, успостављају пуно лакше и свеучилишта у Хрватској и Србији су укључена у многе међународне колаборације, тако да мислим да ту не каскамо, да се иде у добром смеру. Оно где постоје објективни проблеми основно је и средњошколско образовање.
Прво, имамо, као што сам већ на почетку рекао, школски систем дизајниран пре 200 година, за оно друштво од пре 200 година. На пример, у Хрватској је ситуација таква да информатика није обавезан предмет у школама. Мислим да је то предмет који би требао бити обавезан од прве до задње године школовања. Рећи да би 12 година информатике било превише је апсолутно лудо у доба технолошког друштва. Дакле, имамо постиндустријско друштво у коме је образовни систем заказао, остао на нивоу од пре 100, 200 година.
Друга ствар, идеали младих се морају променити. Њихови идоли нису људи који се баве знаношћу, технологијом, SREM (наука, технологија, инжењерство и математика) – за њих су то подручја за штребере и нису популарна. Популаран је ТикТок. Питате младе данас чиме се желе бавити, и сазнате да желе бити ТикТокери и Јутјубери. То је озбиљан проблем.
И треће је недостатак усмеравања у школама. Ми данас у основним и средњим школама образујемо људе који ће доћи на тржиште рада за 15 година, рецимо. Они ће радити и бити активно запослени 50 наредних година. Због тога данас морамо предвидети како ће изгледати друштво за 50 година, који послови ће постојати и ученике образовати у том смеру. Ако друштво данас иде у смеру више технологије, морамо у школе увести више технологија, јер у том смеру иде цело друштво. Технологија неће бити никад довољно, јер за технологије које ће бити за 20 година не можемо образовати данас. Али, хајдемо им дати подлогу за то, а тога нема. Дакле, имамо недовољно усмеравање, читаво школство је недовољно прилагођено потребама друштва какве ће бити за 30, 40 или 50 година. А то тврдим зато што је данашње образовање неприлагођено ономе што су потребе данас. Ако погледамо само уписне квоте у школама и за која занимања се образују средњошколци, видећемо јасан недостатак да, што се тиче технологије, школство нема довољно образованог кадра ни за данашње потребе, а камоли за потребе друштва за 20 година.
Галаксија: Ако имамо младог човека из бивше Југославије који неће да буде ТикТок стар, ни јутјубер, или некакав стреамер, који се не боји ризика и жели да буде успешан, да иде нпр. у Европу и бави се науком или бизнисом, као што си својевремено ти, шта би био најважнији савет за њега?
Перовић: Немати страх од тога да не постоје људи као они; такви људи постоје, само их треба упознати. Ја сам имао срећу да сам их упознао још у средњој школи. Дакле, бити без страха и суочити се са изазовима. То није страшно, то је једно јако лепо искуство. На крају, занемарите примедбе попут штребер и сличне.
