RIJEKA  U CERN-ovom Bulletinu izašao je članak o eksperimentu CAST (CERN Axsion Solar Telescope) koji je  dijelom i postignuće Laboratorija za nelinearnu i kvantnu optiku, Odjela za fiziku i Centra za mikro i nanoznanosti i tehnologije Sveučilišta u Rijeci i njegovih djelatnika Nenada Kralja i doc. dr. sc. Marina Karuze. Ovo veliko priznanje i uspjeh nisu bili dovoljni da se Nenada Kralja zadrži u Rijeci. On, naime, na riječkom Odjelu za fiziku nije dobio dozvolu za neplaćeni dopust u trajanju od osam mjeseci, te mu je kao jedino rješenje ostao – otkaz.

Kralj se trenutno nalazi u Italiji na Sveučilištu Camerinu gdje sudjeluje u istraživanjima i pohađa doktorski studij, a tamo će i ostati jer, kako pojašnjava njegov mentor doc. dr. Marin Karuza, njegova znanstvena grupa dobila je prestižnu stipendiju »Marie Curie« zbog čega je Kralj bio i prisiljen dati otkaz na riječkom Odjelu za fiziku, jer nije dobio suglasnost Vijeća odjela za neplaćeni dopust.

– Nije bilo sluha za to da se Kralja pusti na neplaćeni dopust, unatoč tome što je imao podršku pročelnice Odjela, kao i dijela kolega koji su bili voljni mijenjati ga u nastavi za vrijeme njegovog korištenja stipendije. Nismo ništa napravili na tome da ga zadržimo. Čovjek očito vrijedi, dobio je stipendiju na osnovi svojih vrijednosti, a kada bi se vratio bio bi nam koristan na daljnjem radu na projektu. Nitko ništa ne bi izgubio time da mu se odobrio neplaćeni dopust. Ovo je klasičan primjer odljeva mozgova. Riječ je o jednom od najboljih studenata Prirodoslovno-matematičkog fakulteta koji je slučajno došao u Rijeku, a mi sada puštamo mladog perspektivnog čovjeka – kaže Karuza.

Otegotna okolnost

Strategija riječkog Sveučilišta predviđa »kruženje mozgova«, dodaje Karuza, ali očito ako jedan kotačić u sustavu zakaže, sve pada u vodu. Kralj si je sam platio doktorski studij u Italiji, a za dobivenu stipendiju kaže kako sa sobom nosi prestiž i otvara vrata za daljnje napredovanje te je odlučio iskoristiti priliku, iako je želio ostati u Rijeci.

– Vijeće odjela odlučilo je da moju molbu ne može prihvatiti. Tu je očito otegotna okolnost bila što sam već na doktoratu u inozemstvu pa normu u Rijeci odrađujem u zimskom semestru, da bih ljetni mogao provesti u Camerinu. To je moguće jer prema ugovoru imam pravo na ukupno godinu dana plaćenog dopusta tijekom trajanja doktorata. U slučaju stipendije, uzeo bih neplaćeni dopust. Boravak u  laboratoriju u Camerinu, gdje se stipendija odrađuje, samo po sebi omogućava potpuno posvećivanje započetom eksperimentu na kojem planiram temeljiti svoju disertaciju i učenju raznih tehnika koje se u njemu koriste. Zbog svega toga ovu sam priliku odlučio iskoristiti, unatoč tome što mi prvotna namjera nije bila otići iz Rijeke – zaključuje Kralj.

Zaduženi za kalibraciju

Inače, kada je riječ o eksperimentu CAST, on je prvotno zamišljen s ciljem detekcije hipotetskih čestica, nazvanih aksioni, čije je postojanje pretpostavljeno kako bi se objasnilo zašto se lom takozvanih CP-simetrije događa u slabim, ali ne i u jakim nuklearnim interakcijama. Taj je fenomen, objašnjavaju Kralj i doc. dr. Karuza, povezan s činjenicom da u svemiru ima više materije nego antimaterije. 

– U suprotnom bi se nakon Velikog praska sva materija poništila odgovarajućom antimaterijom i mi ne bismo postojali. Aksioni su i nazvani po sredstvu za pranje rublja, upravo zato što bi očistili taj »problem«, u smislu našeg neznanja. Oni po pretpostavci međudjeluju s materijom izuzetno slabo, poput neutrina, a Sunce je dobar izvor takvih čestica. Dakle, ono što radimo na CAST-u jest da nastojimo pratiti Sunce snažnim magnetom čije polje pretvara aksione u fotone, koje zatim možemo opažati odgovarajućim detektorima. Naime, aksioni prolaze kroz materiju kao da je »prozirna«, dok svjetlost iz Sunčevog spektra to ne može, što znači da su svi eventualni fotoni koje možemo detektirati u tom slučaju morali doći od pretvorbe aksiona pod utjecajem magnetskog polja. Da bi bili sigurni da magnet prati Sunce dok ga mi zapravo ne vidimo, s vremena na vrijeme provode se kalibracijska opažanja tijekom kojih se kamerom čija je optička os montirana paralelno s osi magneta, fotografiramo Sunce dok je ono vidljivo u optičkom spektru i obradom fotografija zaključujemo gleda li os magneta u pravom smjeru. Unatar kolaboracije za taj dio eksperimenta odgovorna je grupa sa Sveučilišta u Rijeci u kojoj smo moj  mentor doc. dr. Marin Karuza i ja, a  povremeno uključujemo i studente s Odjela za fiziku. Ukratko, zaduženi smo za kalibraciju sustava – pojašnjava Karuza. 

Lov na aksione

Za sada, dodaju riječki znanstvenici, nije utvrđeno odstupanje od centra Sunca, odnosno ono je tijekom godina bilo dovoljno maleno da se može reći kako su cijelo vrijeme pratili Sunce, a nisu opazili signal koji bi mogli pripisati aksionima te su iscrpili mogućnosti trenutačnog postava u kontekstu lova na Sunčeve aksione.

– CAST će stoga uskoru završiti tu potragu te se koncentrirati na aksione koji nas okružuju, a ostatak su nakon Velikog praska i na drugu vrstu hipotetskih čestica nazvanih kameleoni jer mijenjaju svoja svojstva ovisno o gustoći materije koja ih okružuje. Oni su jedno od mogućih rješenja za misterij tamne energije, za koju se nagađa da čini oko 70 posto ukupne energije svemira i odgovorna je za njegovo ubrzano širenje. Jedna od ideja za detekciju tih čestica je preko tlaka zračenja kojeg one vrše na čvrstu površinu, u našem slučaju na membranu debljine oko 100 nanometara. Male pomake takve membrane, reda veličine radijusa atoma, uzrokovane tlakom zračenja odnosno udarima čestica kameleona, detektiramo uz pomoć Fabry-Perotove optičke šupljine koju najkraće možemo opisati kao dva nasuprot postavljena zrcala.