Usled nezapamćenog interesovanja domaće javnosti o uspehu naše fizičarke dr Magdalene Đorđević, Elementarijum nudi odgovore na najbitnija pitanja
Tekst: Nikola Zdravković
Ko je dr Magdalena Đorđević?
Dr Magdalena Đorđević je srpska fizičarka koja je u novembru 2016. godine postala prvi ikada dobitnik prestižnog ERC Consolidator Grant u Srbiji, i to u oblasti fundamentalnih svojstava materije. Vrednost granta je 1.4 miliona evra, koji će u narednih pet godina finansirati njeno istraživanje ponašanja visokoenergetskih čestica u kvark-gluonskoj plazmi.
ERC Consolidator Grant je dobila u prvoj godini kada je ispunila uslove da za njega aplicira. Radi kao viši naučni saradnik u Institutu za fiziku u Beogradu od 2010. godine, kada se vratila u Srbiju posle desetogodišnje karijere u SAD. Autorka je trideset i devet radova sa SCI liste, koji su citirani preko 2000 puta. Živi u Beogradu sa mužem i dvoje dece.
Šta je ERC grant?
Od kada je nastao 2007. godine, ERC, skraćeno od European Research Council, odnosno Evropski savet za istraživanja, dodeljuje jedan od najprestižnijih grantova za naučnike u Evropi. Kao sastavni deo programa Horizont 2020 Evropske komisije, ERC grant se dodeljuje pojedinačnim istraživačima i njihovim institucijama u tri kategorije: Starting, Consolidator i Advanced, koje se odnose na istraživačko iskustvo aplikanata. Prosečna prolaznost aplikacija je samo 12 odsto.
Za Consolidator Grant, koji je dobila dr Magdalena Đorđević, mogu aplicirati istraživači sa između 7 i 12 godina iskustva, i dobiti do 2 miliona evra. Jedini drugi dobitnik ERC granta iz Srbije bila je dr Sofija Stefanović 2014. godine u kategoriji ERC Starter (za istraživače sa manje od 7 godina iskustva).
Kako ERC navodi u svojim vodičima, jedini kriterijum za dobijanje finansija je izvrsnost; ne postoje tematske, geografske ili disciplinske kvote koje je potrebno ispuniti prilikom odabira dobitnika.
Kakav je bio put dr Đorđević do ERC granta?
Diplomirala je na Fizičkom fakultetu u Beogradu, a doktorirala na Univerzitetu Kolumbija 2005. godine, gde je za svoju disertaciju 2007. dobila nagradu Američkog fizičkog društva za najbolji rad u oblasti nuklearne fizike na prostoru čitavog severnoameričkog kontinenta. Nakon Kolumbije, provela je tri godine na postdoktorskim studijama na Državnom Univerzitetu u Ohaju, a od 2008. do 2010. radila je kao docent na Državnom Univerzitetu u Arkanzasu.
U januaru 2008. godine dobila je J. Robert Oppenheimer stipendiju koju dodeljuje Nacionalna laboratorija u Los Alamosu, a u martu 2011. Marie Curie International Reintegration Grant, koji se dodeljuje vrhunskim evropskim istraživačima koji se vraćaju da rade na Starom kontinentu. Naredne, 2012. godine, dobila je nagradu L’Oréal-UNESCO For women in science award in Serbia koja se dodeljuje u saradnji sa Ministarstvom nauke, prosvete i tehnološkog razvoja Republike Srbije.
Šta ERC grant znači za domaću nauku?
Od 1.4 miliona dolara koliko vredi grant koji je dobila dr Magdalena Đorđević, 20 odsto odlazi na izgradnju potrebne infrastrukture u instituciji gde će se istraživanje izvoditi, u ovom slučaju u Institut za fiziku u Beogradu. U narednih pet godina, Institut će biti dom za tim istraživača koji će sastaviti dr Đorđević.
Njen plan je da se u projekat istraživanja kvark-gluonske plazme uključe tri starija istraživača, dva postdoktoranda i dva studenta doktorskih studija, kao i tri spoljna konsultanta. Pored finansiranja novih radnih mesta u nauci, prisustvo ERC granta značajno doprinosi vidljivosti kako matične institucije projekta, tako i srpske nauke uopšte, posebno s obzirom na to da je u pitanju istraživanje u oblasti fundamentalne fizike čestica.
Šta je kvark-gluonska plazma?
Prvi put eksperimentalno detektovana pre desetak godina u akceleratoru u istraživačkom centru Brukhejven u SAD, kvark-gluonska plazma je posebno agregatno stanje koje nastaje u sudarima teških jona. Usled oslobađanja ogromne količine energije, jake nuklearne sile slabe i činioci novonastale materije – kvarkovi i gluoni, postaju slobodni.
Trajanje kvark-gluonske plazme u akceleratoru je jako kratko. Nakon sudara teških jona, ona postoji samo 10-22 sekundi, i to na zapremini prečnika samo nekoliko femtometara (jedan femtometar je dužine 10-15 metara), i na temperaturi od oko 5 triliona kelvina, što je gotovo milion puta više od temperature u centru Sunca.
U roku od 10-22 sekundi, kvark-gluonska plazma se hladi i širi, a slobodne čestice se hadronizuju, odnosno spajaju jakim nuklearnim silama u hadrone. Ovo se naziva evolucijom kvark-gluonske plazme.
Šta istražuje dr Đorđević?
Kada u akceleratoru nastane kvark-gluonska plazma, jedan mali broj prisutnih čestica, oko 0,1 odsto, poseduje značajno veću energiju od ostatka plazme. Njihova energija je toliko visoka da se one uopšte ne termalizuju zajedno sa ostatkom čestica, već samo velikom brzinom prolete kroz kvark-gluonsku plazmu u tzv. džetovima.
Dr Đorđević planira da iskoristi visokoenergetske džetove kao „sonde“ za istraživanje svojstava kvark-gluonske plazme, slično kao što se X zraci koriste za istraživanje materijala kroz koji prolaze.
U toku dosadašnjeg istraživanja, dr Đorđević se bavila opservablama (merljivim fizičkim veličinama) koje ne zavise od evolucije kvark-gluonske plazme, a ERC grant je dobila kako bi nastavila svoj rad i proširila svoj model i na one opservable koje zavise od evolucije ovog agregatnog stanja.
Naime, jednom kreirana kvark-gluonska plazma će evoluirati na različite načine, zavisno od njenih osobina, odnosno od parametara koji je opisuju. U okviru projekta, tim dr Đorđević će uporediti koje evolucije plazme vode ka teorijskim predviđanjima koja su u skladu sa eksperimentalnim podacima, i time pomoći da se karakterišu osobine kvark-gluonske plazme.
Da li to ima veze sa ranom istorijom univerzuma?
Pretpostavka je da je kvark-gluonska plazma bila jedno od stanja materije u prvim milenijumima posle Velikog praska. Iako se istraživanje dr Đorđević odnosi na kvark-gluonsku plazmu koja danas nastaje u eksperimentalnim uslovima u akceleratorima čestica, modelovanje njenog ponašanja danas može nam pružiti uvid u izrazito davni period u istoriji našeg sveta.
Ipak, današnje modelovanje ponašanja kvark-gluonske plazme je ograničeno količinama energije koju je moguće stvoriti u Velikom sudaraču hadrona. Pošto su u ranom univerzumu temperature bile nekoliko redova veličine veće od onih koje se dobijaju u akceleratoru, kvark-gluonska plazma koja se danas stvara predstavlja samo završnu fazu kvark-gluonske plazme koja je vladala u ranom univerzumu.
Pročitajte vest o velikom uspehu dr Magdalene Đorđević na Elementarijumu.