Kobiety w naukach ścisłych to nie gatunek wymarły ani zagrożony

Do czego potrzebni są nam naukowcy w takich dziedzinach jak optyka i fotonika? Dlaczego sekunda, jaką znamy, niedługo przestanie obowiązywać? Mówi Beata Zjawin, laureatka prestiżowego stypendium.

Zajmuje się pani poszukiwaniem ciemnej materii przy pomocy optycznych zegarów atomowych. Czyli czym w zasadzie?

Rozłóżmy to pytanie na dwa czynniki. Po pierwsze, czym jest ciemna materia? To wielka bolączka astronomów. We Wszechświecie obserwuje się kilka trudnych do wytłumaczenia efektów, na przykład galaktyki, które zachowują się, jakby były masywniejsze, niż nam się wydaje. Takie efekty tłumaczy się tak zwaną ciemną materią, czyli materią, która ma masę, jednak nie pochłania ani nie odbija światła, czyli najprościej mówiąc: nie widzimy jej. Jeżeli jej nie widzimy, to trudno powiedzieć z czego ona się składa, jest to bardzo egzotyczny, nieznany dla nas typ materii. Po drugie, jak działają optyczne zegary atomowe? W Polsce znajdują się takie dwa, obydwa w Krajowym Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu. Na świecie również znajduje się ich niewiele, ponieważ są niezwykle trudne do zbudowania i utrzymania. Są one jednak bardzo wyjątkowe, bo to najbardziej dokładne urządzenia pomiarowe jakie udało się człowiekowi skonstruować. Nie wgłębiając się w teorię, jako że optyczne zegary atomowe są bardzo dokładne i stabilne, są również czułe na bardzo subtelne efekty, niezauważalne dla innych urządzeń pomiarowych. Takie efekty może wywołać na przykład ciemna materia. I właśnie ich poszukiwaniem w odczytach z zegarów się zajmuję. Pracuję w grupie CASTLE (Cold Atomic Space-Time Laboratory), głównie z dr hab. Michałem Zawadą, prof. UMK oraz Piotrem Wcisło. Takie badania to nowa dziedzina w fizyce, a ja mam przyjemność pracować z jej pionierami.

Co roku SPIE przyznaje stypendia studentom, którzy mogą wnieść istotny wkład do optyki i fotoniki. W tym roku uznano, że pani rokuje. Jak w praktyce są wykorzystywane te dziedziny nauki?

Fotonika i optyka to terminy bardzo ogólne. Można ich użyć do opisu skomplikowanych eksperymentów laboratoryjnych, ale to na nich opierają się również urządzenia, z których każdy z nas codziennie korzysta. Mówiąc ogólnie o fotonice, służy ona do przenoszenia i przetwarzania informacji z wykorzystaniem promieniowania elektromagnetycznego, czyli światła. W ramach tej dziedziny bada się i konstruuje na przykład światłowody, jeżeli ktoś czyta ten wywiad w internecie, to bardzo możliwe, że to właśnie dzięki nim. Poza przesyłem informacji, fotonika zajmuje się również gromadzeniem informacji. Badania w tej dziedzinie są bardzo istotne w kontekście tworzenia nowych technologii, na przykład budowy komputera kwantowego. Optyka z kolei bada naturę światła. Tutaj znowu mamy szeroką gamę zastosowań: optykę skojarzyć możemy z naszymi okularami, ale zajmuje się ona również badaniem atmosfer planet znajdujących się w układach pozasłonecznych. Ma ona również swoją rolę w mierzeniu czasu, czyli przy optycznych zegarach atomowych.

Chociaż na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK jest zdecydowanie więcej mężczyzn niż kobiet, to zdarzają się roczniki na astronomii, gdzie jest więcej pań. Na fizyce ciągle ich przybywa.

Więc co mamy z naukowych badań w tych dziedzinach?