Splićani dobili jednu od najvećih nagrada u fizici: ‘Još je važnije biti dio priče koja pomiče granice ljudskog znanja‘

Znanstvenici sa Sveučilišta u Splitu dio su međunarodnih timova koji su dobitnici nagrade „Breakthrough Prize in Fundamental Physics“ za 2025. godinu – nagrade koju mnogi nazivaju „Oscarom znanosti“. Ova prestižna nagrada, vrijedna tri milijuna dolara po dobitniku, dodjeljuje se za izvanredna postignuća u temeljnim znanostima, a financiraju je osnivači: Sergey Brin, Priscilla Chan i Mark Zuckerberg, Yuri i Julia Milner te Anne Wojcicki.

Nagrađene su kolaboracije ALICE, ATLAS, CMS i LHCb na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) u CERN-u koje okupljaju tisuće znanstvenika iz više od 70 zemalja svijeta. Priznanje su dobili za temeljna otkrića proizašla iz podataka LHC Run-2 prikupljenih do srpnja 2024. godine, uključujući precizna mjerenja Higgsovog bozona, proučavanje rijetkih procesa i asimetrije između materije i antimaterije, otkriće novih čestica te istraživanje prirode u ekstremnim uvjetima.

Godišnja ceremonija dodjele nagrada globalno se prenosi, slaveći vrhunska znanstvena postignuća i inspirirajući buduće generacije istraživača.

U ovom znanstvenom pothvatu sudjelovali su i znanstvenici sa Sveučilišta u Splitu – s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta: doc. Toni Šćulac, doc. Marko Kovač i Andro Petković, doktorand te s Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje: doc. Damir Lelas, prof. Nikola Godinović i asistentica Ana Šćulac.

Razgovarali smo s doc. Damirom Lelasom, voditeljem CMS grupe s FESB-a i doc. Tonijem Šćulcem s PMF-a, dobitnicima ove prestižne nagrade.

 

Kako je biti dio tima koji je osvojio jednu od najvećih svjetskih nagrada u fizici?

LELAS:  Lijepo je biti dio tima koji dobiva ovakvo priznanje, ali još važnije je biti dio priče koja pomiče granice ljudskog znanja. Breakthrough nagrada dodijeljena je cijeloj kolaboraciji CMS-a, projektu koji okuplja tisuće istraživača iz cijelog svijeta. To je golemi kolektivni napor, ne samo znanstveni, nego i organizacijski. Takva priznanja podsjećaju nas da znanost nije samo rad pojedinca, već rezultat suradnje i povjerenja unutar velike zajednice.

ŠĆULAC: Biti dio CMS eksperimenta u CERN-u je san svakog djeteta koje se uvijek pitalo “kako i od čega je sve nastalo”. Kada niste član CERN-a, NASA-e i ostalih najvećih svjetskih laboratorija onda mislite da tamo rade neki vanzemaljci koji su puno pametniji od vas i da koliko god vas to sve zanimalo nikada nećete moći pridonijeti. Istina ne može biti dalje od toga, CERN okuplja preko 10.000 znanstvenika iz cijeloga svijeta i svatko tko voli znanost i fiziku uz puno truda može postati dio CERN-a. Jako nam je svima drago što je svijet konačno prihvatio da je u nekim granama znanosti nemoguće doći do revolucionarnih otkrića bez suradnje velikog broja znanstvenika i ova nagrada je jedno lijepo priznanje da svijet prepoznaje važnost naših istraživanja.

 

Što ovakva nagrada znači za Vas osobno, ali i za hrvatsku znanstvenu zajednicu?

LELAS:  Ovo priznanje ima višestruko značenje: osobno, profesionalno, ali i šire, za hrvatsku znanstvenu zajednicu. U svijetu u kojem su priznanja važan instrument prepoznavanja kvalitete i utjecaja znanstvenog rada, ovakva nagrada značajno pridonosi vidljivosti ne samo naše istraživačke grupe, već i institucija iz kojih dolazimo. Za Sveučilište u Splitu i znanstvene institucije u Hrvatskoj, to je snažna potvrda da su i naši znanstvenici uključeni u svjetski relevantna znanstvena istraživanja.

Uključivanje hrvatskih znanstvenika u prestižne međunarodne suradnje kao što su ALICE, ATLAS, CMS i LHCb na CERN-u, a sada i njihovo zajedničko priznanje nagradom Breakthrough, šalje jasnu poruku: znanost iz Hrvatske ravnopravno sudjeluje u globalnim otkrićima i pomiče granice ljudskog znanja. Takva priznanja povećavaju prepoznatljivost Sveučilišta u Splitu i jačaju njegov položaj u međunarodnom znanstvenom prostoru, što dugoročno otvara vrata novim suradnjama, projektima i priljevima sredstava za istraživanja.

Također, to ima izravan motivacijski učinak na studente i mlade istraživače, pokazuje im da je moguće sudjelovati u najvažnijim svjetskim otkrićima, bez obzira na to dolaze li iz velikih centara poput Ženeve ili iz lokalne sredine poput Splita. Konačno, ovakvo priznanje nije samo vjetar u leđa znanstvenicima, nego i prilika za promociju znanosti u društvu, za razvoj znanstvene pismenosti i za poticanje ulaganja u obrazovanje i istraživanje.

Vi ste radili unutar CMS eksperimenta. Možete li objasniti za nas laike što ste konkretno istraživali i čime ste se bavili?

ŠĆULAC: Tema moje doktorske disertacije bila je istraživanje svojstava Higgsovog bozona, novootkrivene elementarne čestice za čije su predviđanje F. Englert i P. W. Higgs 2013. godine dobili Nobelovu nagradu. Mi smo u CMS eksperimentu snimali slike sudara protona na ogromnim energijama i u njima tražili događaje u kojima je proizveden Higgsov bozon. Najlakše to možete razumjeti ako ste se ikada igrali s lego kockicama. Od jednostavnih malih lego kockica možete izgraditi dvorac, automobil ili, pak, stablo. E, pa mi mislimo da je tako i cijeli svemir izgrađen od malih elementarnih čestica, pa su tako ljudi, kamen i voda izgrađeni od istih, samo drukčije posloženih, “lego kockica”. Higgsov bozon je zadnja elementarna čestica koju smo otkrili, a poseban je zato što objašnjava porijeklo mase. Daje odgovor na pitanja “zašto bilo što ima masu“ i  „odakle dolazi masa”.

Možete li nam pojasniti čime se konkretno bavite u CERN-u?

LELAS: Bavimo se istraživanjem osnovne strukture materije, a nagrada je posebno prepoznala rezultate vezane za Higgsov bozon, česticu koja potvrđuje predloženi mehanizam na koji način druge čestice dobivaju masu. Osim toga, istražujemo rijetke procese u jakim silama i asimetriju između materije i antimaterije. Ukratko, pokušavamo razumjeti temeljnu strukturu materije i interakcija.

 

Nagrada je dodijeljena za stvari koje zvuče kao iz znanstvene fantastike – antimaterija, ekstremni uvjeti… Postoji li neki dio tog istraživanja koji Vas osobno najviše fascinira?

ŠĆULAC: Mene definitivno najviše zanima fizika Higgsovog bozona. Jako sam sretan što živim u vremenu kad smo uspjeli otkriti potpuno novu elementarnu česticu koja objašnjava porijeklo mase i jako sam uzbuđen nastaviti istraživati njena svojstva. Trenutno boravim na Johns Hopkins Sveučilištu u Baltimoru gdje zajedno s kolegama radim na najnovijim idejama za istraživanje Higgsovog bozona. Zapravo, glavnu ulogu u tom istraživanju ima moj doktorand Andro Petković koji trenutno boravi u Parizu, na prestižnom sveučilištu Ecole Polytechnique i koji će, nadamo se, dogodine prezentirati svoje rezultate na ovu temu cijelom svijetu.

 

Kako izgleda jedan radni dan fizičara na CERN-u?

LELAS: Raznoliko. Nekad analizirate podatke za računalom, crtate dijagrame, pišete kod. Drugim danima se bavite detektorima: planiranjem, održavanjem i nadogradnjom. Kad sudarač radi, fizičari su doslovce na smjenama: jutarnjoj, popodnevnoj i noćnoj prateći sve što se događa u realnom vremenu. Taj rad je višeslojan, dinamičan i interdisciplinaran.

ŠĆULAC: Tipičan radni dan fizičara na CERN-u uključuje puno rada za računalom. CMS eksperiment prikuplja 40 milijuna slika sudara protona u sekundi i naš zadatak je da prvo pazimo da kamera dobro radi, a onda kasnije i da analiziramo te sve sudare i tražimo novu fiziku u njima. To je moguće iz bilo kojeg kuta svijeta, sve što vam treba je računalo i internet veza. Svaki dan je tu barem jedan zoom sastanak na kojem dogovaramo plan rada i diskutiramo rezultate s kolegama iz cijelog svijeta. Najnezgodnije je kada surađuju kolege iz Amerike, Europe i Azije jer je teško uskladiti tri vremenske zone, ali uvijek se pronađe kompromis. Ono što me jako veseli je da zadnjih nekoliko godina aktivno radimo i na izgradnji potpuno nove nadogradnje za CMS detektor, koji je velik kao zgrada od pet katova i teži 14 tisuća tona! Naša splitska grupa, koja uključuje fizičare i inženjere s PMF-a i FESB-a, radi na razvoju potpuno novih čipova koji će omogućiti još bolje performanse budućeg detektora.

 

Kako uopće funkcionira suradnja među tisućama znanstvenika iz cijelog svijeta?

LELAS: Danas je to nezamislivo bez videokonferencija. Iako je fizička prisutnost na CERN-u nezamjenjiva, jer je detektor tamo, mnoge zadatke obavljamo i na daljinu. Često sudjelujemo u sastancima s kolegama iz raznih vremenskih zona, npr. iz Japana i Brazila. Važno je znati komunicirati, koordinirati i dijeliti rezultate.

 

CMS je dio nagrade odlučio usmjeriti na stipendiranje doktoranada. Što to znači za mlade znanstvenike, osobito iz Hrvatske?

LELAS: To je izvrsna odluka. Od milijun dolara koje je CMS dobio, ta sredstva će omogućiti stotine putovanja mladim istraživačima. To je ulaganje u budućnost. I naši studenti iz Splita su uključeni, i to je sjajna prilika za njih, ne samo za obrazovanje, nego i za umrežavanje i rad na vrhunskim eksperimentima.

 

Jeste li bili iznenađeni nagradom?

LELAS: Uvijek postoji iznenađenje kada nagrada ide čitavoj kolaboraciji, jer to nije često. No, u ovom slučaju, to je itekako zasluženo. Riječ je o desetljećima rada tisuća ljudi i lijepo je vidjeti da se takav trud prepoznaje i nagradi.

ŠĆULAC:  Moram priznati da me nagrada iznenadila, samo zato što svijet do sada nije dodjeljivao nagrade toliko velikim suradnjama. Nije me iznenadila iz kuta toga da radimo nešto revolucionarno, zato što je CERN jedno od mjesta gdje se daju odgovori na najfundamentalnija pitanja o svemiru. Drago mi je da društvo shvaća da je čovječanstvo toliko znanstveno i tehnološki napredovalo da će u budućnosti sve češće trebati organizirati suradnju tisuća znanstvenika kako bi se došlo do revolucionarnih otkrića.

Kad radite s toliko kompleksnim stvarima, imate li i vi nekad osjećaj da ne možete sve pohvatati? Ili to sve s vremenom sjedne?

LELAS: Apsolutno, taj osjećaj da ne možeš sve pohvatati je vrlo čest, pogotovo kad prvi put dođeš u sustav poput CERN-a, koji je po svim mjerilima golem, i tehnički i organizacijski. Mnogi mladi doktorandi na početku se pitaju što ja ovdje uopće radim, gdje je moje mjesto i moj doprinos u cijeloj toj priči? I to je sasvim legitimno pitanje.

No, ono što s vremenom postane jasno jest da se takva kompleksna struktura ne gradi ni održava bez svakog pojedinog kotačića, bez svakog doprinosa, ma koliko on u početku djelovao malen. Kako vrijeme ide, a iskustvo se gomila, stvari počinju sjedati na svoje mjesto. Naučiš komunicirati s drugima, pronaći svoju nišu, prepoznati gdje je tvoja stručnost najvrjednija.

Zato uvijek naglašavamo da je uspjeh velikih eksperimenata rezultat timskog rada. Primjerice, u našoj grupi na FESB-u, veći dio tima čine elektroničari, koji su ključni za razvoj i poboljšanje detektora. Fizičari možda dolaze s idejom, ali bez stručnjaka za elektroniku, strojarstvo i računarstvo ta ideja ostaje samo na papiru. Njihov rad možda nije bio dio ove konkretne nagrade, koja se odnosi na fazu do 2024., ali mogu kazati da su elektroničari čak i bitniji za budući rad CMS-a od nas fizičara.

ŠĆULAC: Ma naravno, pa ja i dan-danas nemam pojma o dosta toga što se u CERN-u radi i bilo bi ludo smatrati da ću ikada u životu moći biti ekspert za široki spektar istraživanja u fizici elementarnih čestica. Kada u početku krenete raditi u CERN-u, toliko toga morate naučiti da biste uopće pohvatali što se događa. Kada pohvatate osnove, onda postane puno lakše i zanimljivije jer se otvara prostor za vaš osobni doprinos. Smatram da je jako slična situacija kao i u velikim firmama iz privatnog sektora, jedina je razlika što te firme kao glavni cilj imaju profit, a mi napredak znanosti i razvoj besplatne tehnologije za boljitak svijeta. Smatram da tu ključnu ulogu imaju mentori, pa sam izrazito zahvalan mojim mentorima Ivici Puljku iz Splita i Yves Sirois iz Pariza koji su mi pokazali put i pomogli da pronađem svoje mjesto u CERN-u.

 

Što biste poručili studentima koji razmišljaju o fizici, ali nisu sigurni je li to za njih?

LELAS: Ako vas nešto zanima, slijedite to. Strast prema onome što radite najvažnija je stvar. Na poslu provodimo velik dio života, no ako volite to što radite i uspjeh i zadovoljstvo dolaze prirodno. Fizika u Hrvatskoj ima prostor za rast i to je prilika. Trudimo se razvijati eksperimentalnu fiziku, no nedostaje nam teorijska komponenta. Imamo ideju da se u Split dovede prof. Goran Senjanović, naš najznačajniji fizičar na svjetskoj razini. Takav potez mogao bi transformirati čitavu sliku, donijeti novu energiju, privući studente i otvoriti vrata ozbiljnom razvoju fizike u Splitu.

 

ŠĆULAC:  Poručio bih im da ih CERN čeka! I ja sam se dvoumio u njihovim godinama jer sam smatrao da fizika, iako je volim i strašno me zanima, nije dovoljno atraktivno zanimanje. Nisam znao da kao fizičar mogu biti plaćen za to da otkrivam tajne svemira i usput proputovati pola svijeta i živjeti u Švedskoj, Francuskoj, Švicarskoj, Latviji i Americi. Ako smatraju da oni nisu dovoljno dobri ili pametni za to, neka upišu fiziku na PMF-u u Splitu, a mi ćemo se pobrinuti za ostalo.

 

Imate li neku anegdotu s CERN-a koju rado prepričavate?

LELAS: Dok smo radili na analizi Higgsovog bozona, rezultati su morali ostati tajni do službene objave. No, postojali su supružnici, jedan u CMS-u, drugi u ATLAS-u, koji su se morali suzdržavati od znanstvenih razgovora kod kuće. Ne znam koliko su uspjeli, ali to pokazuje koliko je i ljudska dimenzija prisutna u ovim velikim projektima.

ŠĆULAC: Prije nego što je CERN izgradio svoj kompleks u malom selu Meyrin pokraj Ženeve, tu su zemlju koristili pastiri za ispašu ovaca. Jedan od dogovora je bio da će kada se izgradi CERN, pastirima i dalje biti dozvoljeno da koriste pašnjake unutar ograđenog dijela. Svaki put kada sam u CERN-u u proljeće volim prošetati i često sretnem stado ovaca koje je pastir doveo na ispašu. Mislim da je to najbolji pokazatelj kako se veliki znanstveni i tehnološki napredak uvijek može odvijati u skladu s prirodom.