Токму „100 години квантна механика“ е насловот на семинарот што ќе се одржи утре во 10 часот на Институтот за физика про Природно-математичкиот факултет
Еден век квантна механика, делот од квантната наука кој брзо се развива и со себе носи нови и неочекувани резултати, велат физичарите. Технологиите засновани на овие откритија можат да ги променат животите и веќе го прават тоа. Токму „100 години квантна механика“ е насловот на семинарот што ќе се одржи утре во 10 часот на Институтот за физика про Природно-математичкиот факултет, при Универзитетот „Св. Кирил и Методиј“ во Скопје. Како македонските физичари ќе се придружат кон одбележувањето на големиот јубилеј објаснува проф. д-р Ирина Петреска, раководителка на Институтот.
Проф. д-р Ирина Петреска со студентот Јан Стојановски, еден од најталентираните млади физичари во Македонија
На Институтот за физика утре ќе се одржи семинарот „100 години квантна механика“. Кому е наменет семинарот и која е неговата цел?
– Семинарот „100 години квантна механика“ е првиот од неколкуте настани, коишто Институтот за физика при ПМФ – Скопје заедно со Друштвото на физичарите на Република Македонија (ДФРМ) планираат да ги организираат во текот на 2025 година – Меѓународната година на квантната наука и технологија. Имено, во 1925 година квантната механика е поставена како комплетна теорија, со двете значајни математички формулации, односно матричната механика на германскиот физичар Вернер Хајзенберг и малку подоцна, брановата механика на австрискиот физичар Ервин Шредингер. Околу 1925 година се случуваат и други значајни откритија, коишто го менуваат погледот на научниците кон микросветот.
Семинарот, со којшто на Институтот за физика, а колку што ми е познато и во Македонија воопшто, започнува одбележувањето на стогодишнината од раѓањето на квантната механика, првенствено е наменет за средношколците, односно идните студенти. Се разбира, предавањата на семинарот се отворени и за студентите, како и за сите останати, коишто се заинтересирани за квантната механика. Покрај запознавањето со историскиот развој на квантната механика, тековните истражувања и достигнувањата во светски рамки, целта на семинарот е да им овозможи на учениците од средните училишта да се запознаат поблиску со студиските програми на Институтот за физика. Притоа, учениците ќе видат кој дел од квантната механика е застапен во наставата и научните истражувања на Институтот. Сите средношколци што ќе дојдат на семинарот ќе имаат можност одблиску да ги видат лабораториите на Институтот за физика и да поминат време со нашите студенти, асистени и професори.
Пред само десетина дена ДФРМ (на 1 април) ја потпиша Декларацијата за иднината на квантната наука. ДФРМ е едно од 12-те европски здруженија-членки на Европското физичко друштво (ЕПС). Какво е чувството да се биде во дузината научни друштва покрај Австриското, Данското, Француското, Швајцарското друштво на физичарите? И што говори овој факт за угледот на ДФРМ во меѓународни рамки?
– ДФРМ е долгогодишна членка на ова друштво и учествува рамноправно со сите спомнати друштва во работата и носењето на одлуките на ЕПС. Да се биде физичар, пред сè е убаво и возвишено чувство. Со самото тоа што физиката не познава буквално никакви граници, физичарите имаат отворени можности да бидат дел од европските и светските здруженија. Тоа што токму ДФРМ е дел од овие друштва не е случајно и се должи на долгогодишната посветена работа и ентузијазмот на генерации физичари од Македонија. Ова секако се препознава и признава и во меѓународни рамки. Да се биде во друштво со најреномираните здруженија на физичари во Европа, секако дека претставува чест, но и одговорност.
Од првата квантна револуција до меѓународната година на квантнaта наукa и технологија. Што донесе изминатиот век на полето на квантната механика како дел од физиката и како го смени животот на човештвото воопшто?
– Прво, би сакала накратко за читателите да објаснам што значи прва квантна револуција. На почетокот на минатиот век се покажува дека класичните теории, коишто сосема добро го објаснуваат движењето на макроскопските тела од секојдневниот живот, како на пример автомобилите, не може добро да ги објаснат појавите и процесите во микросветот, односно светот на молекулите, атомите и елементарните честички. Квантната механика се раѓа токму поради и ова, и се востановува како нова теорија за објаснување на материјата и енергијата. Објаснувањето на природните процеси во микросветот со помош на квантната механика ја претставува првата квантна револуција. Ова доведува и до примена на квантните појави во технологијата и секојдневниот живот. Тука би ги спомнала полупроводничката електроника и микрочиповите, односно развојот на компјутерите и ласерските технологии. Со еден збор, информатичката ера е неразделно поврзана со првата квантна револуција. Денес, живееме во ерата на втората квантна револуција, којашто се случува поради стремежот на науката да креира нови квантни состојби, дизајнирани и контролирани од страна на човекот и да создава нови квантни технологии. Тука, првенствено се интересни квантните компјутери, квантната криптографија и квантната телепортација – феномени, за коишто нашите млади колеги, магистри од областа на квантната механика, ќе зборуваат на семинарот во петок. Развојот на квантните технологии доведе и до редефинирање на основните единици мерки. Во 2019 година, Меѓународниот систем на единици мерки, познат како SI, претрпе значајни измени. Основните единици мерки беа редефинирани преку природните константи, што значи многу повисока точност и прецизност. Вака дефинираните единици мерки лежат во основата на квантната метрологија и квантните стандарди, неопходни за прецизни мерења во квантните технологии. На семинарот ќе има предавање и од оваа тема.
ДФРМ ќе организира активности низ целата година со кои ќе го одбележи јубилејот. Како студентите и средношколците ќе бидат вклучени во нив?
– Покрај семинарите со наши предавачи, ќе имаме и популарни предавања од гости од странство. Првото такво предавање се планира во јуни. Не би откривала премногу детали, но читателите на umno.mk набрзо ќе добијат подетални информации.
Карактеристично за Институтот за физика при ПМФ и за ДФРМ е тоа што студентите добиваат прилика да бидат вклучени во сите активности. Конкретно, на утрешниот семинар, останатиот дел после предавањата ќе го спроведат студентите, презентирајќи некои од експериментите, коишто тие ги работат на вежбите во текот на студирањето. Соработката со студентите и нивната помош околу многубројните активности ни значи многу. Во моментов имаме и доста активно Факултетско студентско собрание на ПМФ, чијшто претседател е токму наш студент. Сакам да истакнам посебна благодарност до студентите.
Вие сте една од менторите на младите олимпијци кои ја претставуваат Македонија на светските олимпијади по физика. Зошто е важно талентираните средношколци да ги воведете во напредни знаења на полето на физиката? Губите ли ентузијазам, со оглед на тоа што секоја година мака мачите да обезбедите финансиска поддршка за овие активности?
– Прво, сакам искрено да Ви се заблагодарам што постојано ги следите нашите учества на олимпијадите по физика. Во последниве години, посветуваме големо внимание на подготовките на македонските тимови за олимпијадите и нѐ радува фактот што кај средношколците постои интерес за натпреварите по физика. За да се подготви еден тим за меѓународна олимпијада, потребно е учениците да се стекнат со знаења, коишто се надвор од програмата за редовната настава во средните училишта, поради што мора да се воведат во напредни знаења на факултетско ниво. Според мене, вложувањето во талентираните средношколци е најблагородното и најблагодарното нешто што еден професор може да го направи, така што прилично е тешко ние да го изгубиме ентузијазмот. Сепак, сме очекувале и очекуваме државата да води повеќе грижа и да посвети малку повеќе внимание на талентираните ученици.
Финансиската поддршка, којашто е потребна за учеството на меѓународните олимпијади по физика, па и по другите природни науки е нешто што мислам дека државата може да го обезбеди. Не станува збор за некои превисоки суми. Одливот на мозоци е еден од најголемите проблеми со коишто се соочуваме и е повеќе од загрижувачки. Сите ние заедно, државата, универзитетите, професорите, целото општество треба да покажеме дека сакаме талентираните деца да останат овде, во Македонија, доколку навистина сакаме.
Каков е интересот за изучување на квантната механика меѓу студентите на ИФ? Каде најмногу можат да ги аплицираат своите знаења по дипломирањето? И што прави државата да ги задржи овие кадри во Македонија?
– Квантната механика на Институтот за физика при ПМФ се изучува во рамките на повеќе предмети. Еден основен предмет „Квантна механика 1“ е задолжителен за сите студиски програми, додека, пак, студиската програма по теориска физика вклучува уште неколку напредни предмети од квантната теорија. Квантната механика буди интерес кај сите студенти и тоа на сите три циклуси на образование. Знаењата од квантна механика се неопходни за правилно да се разбере структурата на материјата, како и интеракциите на материјата со различните видови зрачење, така што, за да се работи како физичар, знаењата од квантната теорија се неопходни. Оние дипломирани студенти, коишто после завршувањето на студиите ќе продолжат да работат во некоја апликативна дејност, на пример како инженери во индустријата или како медицински физичари, ќе ги применуваат знаењата од квантната механика за подобро да ги разберат принципите на работа на некој електронски уред, современ дијагностички апарат во медицината, или, пак, ефектите од зрачењето врз ткивата и клетките. Квантната теорија најмногу ќе ја применуваат оние студенти, коишто ќе продолжат да се занимаваат со научно-истражувачка работа од областа на теориската физика, нуклеарната физика или астрофизиката.
Точно е дека голем дел од дипломираните студенти си заминуваат од државата на магистерски и докторски студии надвор. За пофалба е што пред неколку години беа воведени државни стипендии за студенти на втор и трет циклус студии, што придонесе дел од студентите да го продолжат своето последипломско образование кај нас. Сепак, потребно е уште многу да се работи за поддршка на СТЕМ дисциплините (наука, технологија, инженерство и математика), што би придонело младите кадри од овие области да останат во Македонија. Ниедна држава не може да опстои без наука. Природно-математичките науки мора да бидат заштитени од државата, како што е насекаде во развиените земји. Тие не треба да бидат набљудувани само низ призмата на директниот профит што го носат, туку малку пошироко, бидејќи се фундамент на сите современи технологии, па ако сакате и на толку популарната вештачка интелигенција. Да се потсетиме дека Нобеловата награда за физика за 2024 година беше доделена токму за придонесот на физичките теории кон развојот на вештачката интелигенција.
