Jeden deň fyzika

Nejde ani tak o to, či nosia plášte, alebo nie, ale o to, čo je vlastne výsledkom ich práce. Bežne sa vraví, že vedci objavujú veci. Presnejšie je povedať, že vedci skúmajú prírodu, hľadajú jej pravidlá a zákonitosti. Newton neobjavil gravitáciu, tá tu bola aj pred ním a vedelo sa o nej. Čo spravil je, že ju opísal a sformuloval v použiteľnej reči – matematike.

Vo vedeckom bádaní sa udiala za posledné desaťročia jedna významná zmena. Spravme si jednoduchý test – vymenujte aspoň 10 vedcov, živých či mŕtvych. Podarilo sa? A teraz si spočítajte, koľko z nich je stále živých. Jeden? (Hawking?) Ak by som sa spýtal na hercov, alebo spevákov, bol by pomer rovnaký? Znamená to, že sa významní vedci prestali rodiť? Nie, no niečo sa stalo s vedeckým výskumom – delí sa medzi viacerých ľudí.

Mravenčia práca

Keď začal Rutherford rozmýšľať nad tým, či majú atómy jadrá, zohnal dvoch kolegov, zostrojili experiment a pomerne rýchlo túto hypotézu potvrdili. Na potvrdení existencie Higgsovho bozónu pracovali roky tisíce vedcov, časť robila teoretické výpočty, iná dizajnovala detektor, ďalšia analyzovala dáta. Ak je niečo jednoduché spraviť, už to asi niekto spravil, ostávajú ťažké a zložité úlohy, ktoré sa skladajú z množstva sofistikovaných podúloh. Ľahko nájdete fyzika, ktorého úlohou je spravovať jednu časť niektorého z detektorov – a riadne sa pri tom nadrie. Veľa ľudí strávi životy tým, že sa snaží vyjasniť nejaký jeden konkrétny detail, zdanlivú maličkosť, posunúť hranicu vedomostí o malý krok ďalej.

Veda je mravenčia práca, ktorú si vedecká komunita delí medzi seba, každý prispieva svojou trochou. Je to ako pri filmoch – máloktorý natočí sám jeden jediný človek. A aj keď má režísér väčší vplyv, na natočenie treba aj kameramanov, maskérov, zvukárov – a všetkých tých ľudí, ktorých mená vidíte v titulkoch.

Vedecké časopisy

Ako teda organizovať postup celosvetovej vedeckej komunity? Pomocou vedeckých časopisov. Keď niekto príde na nový výsledok, napíše o ňom článok. Vy si ho prečítate, možno vás zaujme a skúsite jeho výsledok posunúť trochu ďalej. Ak sa vám to podarí, napíšete článok aj vy.

Články sú tak alfou a omegou vedeckého výskumu. Hľadáte v nich inšpiráciu, informujete sa o progrese vo svojej oblasti, získavate pomocné výsledky, čo všetko nakoniec zúžitkujete vo svojom vlastnom výskume – ktorý zakončíte publikovaním článku s výsledkami.

Čo to obnáša

Ako vyzerá jeden deň fyzika? U mňa sa delí medzi tieto aktivity: čítanie (prípadne písanie) článkov, počítanie (perom na papieri), počítanie (na počítači) a diskusie s kolegami. A medzi tým káva/čaj. Ja som tzv. teoretik, takže viac počítam, experimentátori zas trávia čas v laboratóriu, my sa hráme s perom a papierom, oni s mašinkami.

Niekedy človek nevie, čo presne robí – má tušenie, ale tápa, zaujímavý nápad vyberá a znovu ukladá do šuflíka, pokojne aj na niekoľko rokov. A niekedy presne naopak – je jasné, čo treba robiť a až na odstraňovanie zádrheľov (a že ich vie byť veľa) ide o priamočiary postup.

Napríklad teraz pracujeme na analýze istého modelu, niečo podobné sme robili nedávno, a tak vieme, ako postupovať. Ja mám za úlohu preskúmať jeden režim, kedy sa správanie systému príjemne zjednoduší a vo výpočtoch sa dá zájsť trochu ďalej. Čo to obnáša?

Za prvé naštudovať si niekoľko článkov, ktoré opisujú daný systém a metódy, ktoré pri ňom chceme použiť. Všetko sa nedá zapamätať na prvé čítanie, a tak sa musím k zdrojom často vracať, robiť si poznámky a podobne.

Ďalším krokom sú počty na papieri – masírovanie rovníc, snaha zjednodušiť čo sa dá a vytiahnuť informácie, ktoré nás zaujímajú. Koľko papierov človek zapíše? Ako kedy, ale v priemere sú ich desiatky (aj keď ja dosť rozťahujem a škrtám).

Keď človek dospeje k nejakému medzivýsledku, je čas prekonzultovať so skupinou, druhý pár očí je na nezaplatenie. Človek často spraví preklep, alebo niečomu rozumieme nesprávne. Niekedy sa treba vrátiť prakticky na začiatok, niekedy sa doladia len drobné detaily.

Nie vždy sa dá všetko spočítať ručne – vtedy príde na pomoc počítač. Niekedy môže ísť o jednoduché vyčíslovanie, niekedy o zložité simulácie. Fyzici nie sú programátori, ale väčšina z nich vie čo-to napísať vo viacerých programova-cích jazykoch. Rovnako, nikto iný za nás nespracuje výsledné dáta a nespraví parádne grafy.

Takže tak

Ak to zjednodušíme, tak fyzik robí cez deň hlavne dve veci: číta a počíta. Kde je v tom tá sranda? Čo na tom ľudí baví? Je to niečo pre ľudí, ktorí majú radi prírodu a riešia hádanky. Pod zdanlivo zložitým správaním je často schovaná jednoduchá zákonitosť, len ako ju nájsť? Ako sa pozrieť na jeden konkrétny aspekt, keď tie ostatné zacláňajú? Keď trafíte klinec po hlavičke, tak sa zrazu vyjasní, zo zložitého sa stane jednoduché a jednochému sa dá rozumieť. A na chvíľu ste možno jediným človekom, ktorý vie, ako niečo funguje. Možno ide len o malý detail, no práve z takých sa skladá mozaika – a práve vďaka nej môžeme rozumieť vesmíru.

Články a blogy o vede nájdete na FB stránke Vedátor.