Juozas Vidmantis Vaitkus: „Įsijautęs suprantu, kaip elgsis elektronas“

 

Ruošdamasis pokalbiui susidariau įspūdį, kad jūs esate medžiagotyrininkas?

Iš esmės taip, bet su tam tikra pakraipa – man svarbu ne šiaip tyrinėti medžiagas, o įrodyti jų vertę kaip nors jas pritaikant, parodyti, ko galima su jomis pasiekti.

O, kaip įdomu! Nes daugelio medžiagų vertė paaiškėja iš laikraščių: aukso vertė, pavyzdžiui, aukštesnė už sidabro, o šio – už plieno ar vario. Medžiai irgi būna skirtingai vertingi: ąžuolas ar Karelijos beržas vertingesni už alksnius. Taigi, medžiagų vertės skiriasi ir dar kinta pagal rinkų dėsnius. O jūs sukuriate vertę nežinomoms medžiagoms?

Taip.

Nuostabu! Ir ką gi esate supratęs apie medžiagas?

Galima sakyti, svarbiausia nagrinėjant medžiagą yra įsijausti, kad esi arba elektronas, arba atitinkamas atomas. Tai būtina, kad suprastum, kaip jis turi elgtis tam tikromis sąlygomis.

Jūs suprantate elektroną?

Taip, mėginu juo pabūti, ir jeigu sugebu įsijausti į tai, kokios sąveikos jį supa, tai tuomet būna žymiai lengviau numatyti, kas toje medžiagoje vyks.

Tai yra ypač įdomu! Įsivaizduoju, kaip žmogus įsijaučia į medį, augantį, gyvą medį. Kamienas traukia, norisi jį apkabinti, susilieti. Itin jautrūs asmenys, sako, pajunta, kaip auga žolė. Bet elektroną? Papasakokite, kaip jums tai pavyksta?

Visų pirma reikia žinoti dėsnius, valdančius elektrono elgesį medžiagoje. Ir ne vien elektrono – lygiai taip pat svarbu suprasti, kokį vaidmenį vaidina aplink jį esantys atomai: ar tie atomai nori šokinėti iš vienos vietos į kitą, ar jie tik pakeičia erdvės, kurioje juda ar stovi tas elektronas, savybes.

Puiku, bet elektronas gi yra išgalvotas dalykas.

Kaip pasakius... Jūs irgi esate išgalvotas.

Absoliučiai sutinku: aš esu visiškai išgalvotas, tai – tiesa. (Juokiasi) Ten ir suku: kai viskas išgalvota, tai jums lengviau įsivaizduoti ir suprasti, kaip toks elektronas veikia, jaučiasi, kokia jo ateitis... Juk taip?

Esmė yra suvokti, kaip tas elektronas ar jonas elgsis, jeigu aš pakeisiu medžiagos savybes... Pavyzdžiui, turime kristalą, kurio visi atomai yra gana griežtai išsidėstę tam tikrose vietose, ir jeigu staiga tame kristale kokia nors spinduliuotė sukuria defektą, iškyla klausimas, kokias savybes tas defektas pakeis ar sukels. Jeigu aš teisingai suprantu medžiagos elgesį, tai paskui galiu eksperimentiškai patikrinti, ar mano prielaidos apie tos medžiagos savybes yra teisingos, ar ne.

Gerai. Tai įprastai jūs pradedate nuo hipotezės?

Viskas prasideda nuo tam tikros patirties. Pradėjęs tyrinėti kažkurią medžiagą, aptarinėdamas tos medžiagos savybes su labiau patyrusiais mokslininkais, iškart pats pradedu kaupti žinias. Pavyzdžiui, mano pradinis etapas buvo toks: nagrinėjau konkrečios medžiagos – kadmio selenido, savybes ir pastebėjau, kad tam tikromis sąlygomis tos savybės pasikeičia. Reakcija į šviesą pagreitėja tūkstantį kartų.

O kaip kadmio selenidas reaguoja į šviesą?

Na, tiesiog keičiasi jo elektrinis laidumas, o kai jis pasikeičia, tai galima ir užregistruoti.

Žodžiu, tamsoje laidumas menkesnis, šviesoje – didesnis?

Taip. Kaip tik šita medžiaga buvo gana populiari pasaulyje iš jos buvo gaminamos fotovaržos, naudojamos, sakykime, liftuose: nustatyti, ar jie saugiai veikia, bet jos savybės dar nebuvo pakankamai ištirtos, todėl ją kompleksiškai ištirti ėmėsi VU Eksperimentinės fizikos katedros vyr. dėstytojas Jurgis Viščakas (vėliau – profesorius, akademikas). O man buvo pavesta tirti jos fotolaidumą. Pastebėjau, kad savo sukurtu būdu pagamintas fotovaržas galiu pagreitinti tūkstantį kartų. Man tas efektas visiškai normalus, aš deklaruoju savo vadovui, kad gavau tokius rezultatus. O jis iškart siūlo išvadą: jeigu galima pagreitinti fotovaržas tūkstantį kartų, vadinasi, galima priversti mašinas matyti, kompiuterius matyti. Jis iš karto susisiekia su skaičiavimo mašinų specialistais ir pasiūlo, kad mes sukursime prietaisą, kuriuo galima įvesti informaciją į skaičiavimo mašinas.

Kelintais metais tai vyko?

Tai įvyko maždaug 1963 metais. Tuo metu tokių prietaisų nebuvo.

Ir jeigu žvelgtume toliau, tai pamatytume, kad aiškindamiesi tokias medžiagos savybes, mes dalyvavome sukuriant skaičiavimo mašiną „Rūta 701“. Ją kūrė dabartinis akademikas Laimutis Telksnys, tuo metu, kai mes taip dirbome, jis buvo dar gana jaunas, bet jau patyręs specialaus Skaičiavimo mašinų konstravimo biuro vyriausiasis inžinierius. Ir kai mes įrodėme, kad galime sukurti tokią mašiną, atsirado labai didelis užsakymas iš Maskvos iš tikrųjų ją sukonstruoti. Ir ji buvo sukurta. Galima sakyti, mūsų darbas tuo ir baigėsi, mes kompiuteriui sudėjome tiek „akių“, kiek tik jų reikėjo. Tas mūsų sukurtas prietaisas leido suvesti į kompiuterį iki dviejų tūkstančių ženklų per sekundę. Dabar sakytume, tai yra skeneris, kuris suveda A4 formato informacijos puslapį per sekundę.

O iki tol koks buvo šis greitis?

Tiesiog nebuvo tokių.

Visai nebuvo? Nuostabu: žengtas didžiulis žingsnis, ir visa tai prasidėjo nuo jūsų įžvalgos dėl kadmio selenido... Ką jūs užčiuopėte?

Tiesiog atradau, kad tam tikromis sąlygomis galima pagreitinti laidumą. Tada jau man iškilo mįslė – reikia suprasti, kodėl. Efektas yra, aš jį galiu pakartoti, galiu jį pritaikyti, bet nesuprantu, kodėl jis įvyksta.

Ir tada gimsta užduotis, kurią pats sau suformuluoju: aš turiu suprasti, kodėl taip vyksta. Tam man reikėjo labai trumpų šviesos impulsų. Stengiausi išnaudoti labai sudėtingą techniką, nes man reikėjo jau nebe mikrosekundinių, o žymiai trumpesnių šviesos impulsų, kuriuos įmanoma pasiekti tik ypač sudėtingais metodais.

Ir, galima sakyti, man gamta... ne gamta, o kiti išradėjai atsiuntė „karvelį“ (jei prisimintume vienuolio frazę filme „Herkus Mantas“) – pasaulyje buvo sukurtas naujo tipo šviesos impulsų šaltinis – moduliuotos kokybės lazeris.

Pradedu ieškoti, kur prie tokio lazerio galima prieiti, ir staiga aptinku, kad galėčiau tai padaryti Nikolajaus Basovo laboratorijoje Maskvoje. Na, ką gi, teko ieškoti būdų, kaip į ją patekti. Gana egzotiškai patekau ten, nes tai buvo ypač uždara laboratorija. Vėliau sužinojau, kad buvau pirmasis ne to instituto darbuotojas išvis įleistas į tą paviljoną. Išdėsčiau Basovui, ką noriu padaryti, jis irgi susidomėjo. Aprodė visą savo laboratoriją, bet paaiškėjo, kad jų technika neleidžia išmatuoti dalykų, kurių man reikia. Tada jis pasakė: „Jeigu atsiveši kilnojamąją aparatūrą, kuri leis tai išmatuoti, aš tave prileisiu prie lazerio.“

Ką gi, man užtruko maždaug metus pasidaryti tokią aparatūrą, atitinkančią visus reikalavimus. Per tą laiką Nikolajus Genadijevičius gavo Nobelio premiją, bet kai aš vėl atvažiavau tirti to paties savo kadmio selenido, mūsų susitarimas tebegaliojo. Jo komanda prileido mane prie lazerio, bet pareiškė, kad galiu juo naudotis tik nuo aštuntos iki dešimtos valandos vakare, mat šefas liepia jiems dirbti kitus svarbius darbus. Tačiau sužinoję, ką aš noriu matuoti, jie suprato, kad atsivežiau aparatūrą matuoti tam parametrui, kurio jie patys kadmio selenide nemokėjo surasti. Jie kūrė projekcinį lazerį, ir jiems buvo reikalingas kaip tik tas parametras, kurio ir aš norėjau. Kai tai paaiškėjo, mes visą mėnesį dirbome nuo ryto iki vakaro vien su mano kristalais ir sėkmingai baigėme darbus ir mano, ir jų reikalams. Tada Basovas padovanojo man lazerio galvutę. Taip Lietuvoje atsirado pirmasis lazeris.

O jis pats ne vieną turėjo?

Tai aišku, daugelį. Ir dar jis vėliau skelbė, kad aš esu jo mokinys.

Mokinys? (Juokiasi)

Taip.

O jūs neprieštaraujate?

Ne. Čia aš tiesiog išdėsčiau, kaip tam tikri atsitiktinumai būna lemtingi, norint ką nors sukurti.

Na taip, pamename istorijas apie peniciliną. Tai jums irgi šiek tiek tokios sėkmės kliuvo.

Na, ir atlikdamas tuos matavimus aš jau pateikiau savo kandidatinėje disertacijoje (dabar vadiname daktaro disertacija), parodžiau, kad iš tikro panaudojant tą pačią medžiagą galima sukurti dar tūkstantį kartų greitesnius prietaisus. Taigi, pagrindinė disertacijos išvada ir buvo tokia, kad galima sukurti prietaisus, kuriais informacija į kompiuterius būtų suvedama gigaherciniu dažniu.

Nuostabu. O kuriuo momentu jums šioje istorijoje pravertė gebėjimas įsijausti į medžiagą?

Šiuo atveju galima pasakyti, kad tai buvo kadmio selenido kaip medžiagos suvokimas. Kita vertus, aš vienas, tiesa, su man priskirtais bei pakviestais studentais tyrinėjome tos medžiagos savybes, bet visa mūsų komanda, universiteto Puslaidininkių fizikos katedra, be kadmio selenido nagrinėjo ir kitas medžiagas. Buvau atsakingas už fotolaidumą, tačiau tyrėme ir kitokias savybes, viską aptardavome ir taip palengva gilinomės. Tuo metu puslaidininkių fizika buvo dar tokioje visiškai pradinėje stadijoje: rusų kalba tebuvo gal dvi knygos atspausdintos, o pasaulyje, ko gero, iš viso tebuvo apie dešimt knygų šia tema. Taigi, nuo pradžių gilindamasis į visus tuos reiškinius ir augau kaip specialistas, tuo pat metu matydamas, kaip kiti eina tuo pačiu keliu, norėdami suprasti medžiagos savybes.

Gerai. Tai vis tiek, kad suprastumėte medžiagos savybę, turbūt teko praleisti su ja daug laiko? Ką suprastų kitas, užmetęs akį ar perskaitęs straipsnį? Kažką suprastų, bet jo suvokimas, ko gero, kokybiškai skirtųsi nuo jūsiškio. Paminėjote, kad svarbu sugebėti kažkaip perkelti save, savo sąmonę į tą medžiagą...

Anksčiau, dar dėstydamas universitete, ir aš stengdavausi studentams pateikti būtent tokį rinkinį: kokios savybės ir kokie efektai, kokie reiškiniai nusako medžiagos elgesį vienomis ar kitomis sąlygomis. Sakydavau: „Norėdami apie tuos dalykus kalbėti ar gilintis, jūs turite tiesiog puikiai suprasti tuos reiškinius. Jeigu jūs iš tikro suprasite tuos reiškinius, tai galėsite įsijausti, kaip turi elgtis elektronas ar jonas toje medžiagoje. Šitaip galėsite numatyti atliekamo eksperimento ateitį.“

Numatyti pasekmes. Gal panašiai teatro aktorius, norėdamas ką nors suvaidinti, turi įsijausti? Jo personažas gali būti gyvas – istorinė ar išgalvota asmenybė: Mažvydas ar karalius Lyras, - o gali būti ir negyvas – koks nors stulpas ar upelis. Ir tada jau režisierius su Stanislavskiu vertina: tikiu – netikiu, įsijautei – neįsijautei. Sako, vienam aktoriui prireikia mėnesio su vaidmens tekstu, kad įsijaustų į veikėją, kitam gal pakanka savaitės ar dienos. Vladimiras Čekasinas gali pamokyti sutaupyti laiko. Taigi, man jūsų požiūris priminė teatrą.

Labai tiksliai sutampa, tiktai čia dar yra šiek tiek kitas dalykas – privalai jaustis, kaip anksčiau buvo sakoma, esąs „на ты“ su fizikiniais procesais, vykstančiais medžiagoje. Kalbant apie charakterius, egzistuoja visokiausių niuansų, o gamtos dėsniai žymiai griežčiau nustatyti.

O dėsniai keičiasi ar ne?

Gal vertėtų pasitikslinti, ką norime pavadinti dėsniu. Apie daugelį dalykų kartais sakoma „dėsnis“, nors iš tikrųjų tai tėra dėsningumas, galiojantis tam tikromis sąlygomis. O tikrai fundamentalūs dėsniai, nors net ir jie kartais, galima būtų sakyti, galioja atitinkamomis sąlygomis, bet tos sąlygos gali kisti labai plačiose ribose.

Jei kalbėtume apie energijos tvermės dėsnį, tai galėtume imti elementarų pavyzdį: kaip atšoka kamuoliukas. Paprasčiausiu atveju užtenka nagrinėti vien tiktai...

Energijos virsmus.

Potencinės ir kinetinės energijos pokyčius. Jeigu jis yra labai elastingas, tai to ir užtenka. Jeigu kamuoliukas mažiau elastingas, tai teks nagrinėti dar ir šilumos efektus, kuriuos tas kamuoliukas patirs perduodamas energiją ar prilipdamas šiek tiek prie kūno, į kurį atsitrenkia. O dar labiau gilinantis, pasirodo, prireiks ir tos garsios formulės E=mc², nes tam tikromis sąlygomis į tą efektą jau turi būti atsižvelgiama. Taigi, pats dėsnis nekinta, bet jį taikyti galima skirtingu tikslumu.

Na taip, aišku, čia gal ir nuo masto priklauso. Mane suintrigavo šiuolaikinio fiziko Lee Smolino veikalas apie laiką. Jis įrodinėja... na, gal neįrodinėja, tiesiog filosofuoja jau kitu požiūriu – kad fizikos dėsniai irgi pavaldūs laikui, laikas yra kismo variklis, ir per ilgą laiką tampa nebeaišku, kas pirma: ar sąlygos, ar dėsniai pasikeitė.

Aš manau, būtų šiek tiek perlenkta sakyti, kad dėsniai gali keistis, arba reikalauti, kad jie būtų specialiai pritaikomi konkrečiai situacijai. Vienas iš tokių labai akivaizdžių vyksmų, kurie, manoma, įvyko pasaulyje, Visatoje – tai Didysis sprogimas. Viskas prasidėjo nuo kažko, įvyko Didysis sprogimas, kurio metu ir susikūrė mūsų Visata.

Esu girdėjęs tokią istoriją, taip.

Ir galima svarstyti, kokie dėsniai valdo visą šitą procesą. Mes pripažįstame, kad kažkuriuo momentu Visata jau tapo plokščia, ir nuo tada visi dėsniai galioja. Tiesą sakant, mes atrandame, kad egzistuoja kitokie raidos etapai, tik nagrinėdami medžiagą sudarančių dalelių savybes. Nes net ir galvodami apie Didįjį sprogimą, mes svarstome, kas tuo metu turėjo atsirasti. Stengiamės eksperimentuodami sukurti kažką panašaus į medžiagą per tą Didįjį sprogimą ir pasižiūrėti, kokia tai medžiaga buvo tuo metu.

Bet čia jau kalbama apie procesą po Didžiojo sprogimo. O kaip jums patinka pati Didžiojo sprogimo istorija?

Na, aš ją priimu kaip visiškai natūralią, bet iškeliančią gana daug filosofinių klausimų. Nes kyla klausimas, kas yra tiesė, kyla klausimas, kas yra niekas.

Be abejo, kyla.

Man labai patinka tas biblinis išdėstymas, kad Dievas pasaulį sukūrė iš nieko. Bet pagal Didžiojo sprogimo teoriją išeina, kad masė atsirado tiktai tada, kai jau susiformavo tam tikras laukas, vadinamas Higso lauku. Iki tol masės kaip tokios nebuvo. Tai kas tada buvo? Jeigu kažkas egzistuoja ir masės nėra, tai galbūt jis ir yra tas niekas?

Bet tikras niekas yra niekas, ką apie jį kalbėti? (Juokiasi)

Tačiau kaip filosofinę kategoriją jį tenka apibrėžti. Juk Niutonui taip pat buvo, jis pats pripažino: kažkokia nesąmonė, kad kūnai gali veikti vienas kitą per atstumą, o tarp jų nieko nėra. Bet veikia konkretus dėsnis ir planetų judėjimas įrodo, kad yra tokia sąveika, kad ji atvirkščiai proporcinga atstumo kvadratui. Taigi, suformuluodamas visuotinės traukos dėsnį jis pats tai vadino kažkokia nesąmone, nors ir veikiančia.

Taip, nes „nieko“ šiuo atveju reiškia, kad tik mes ko nors nematome, tačiau kažkas tarp tų kūnų yra – gal bangos, gal dar kas, bet yra. O ar kas buvo prieš Didįjį sprogimą, lieka tik spėlioti.

Čia dar kitas klausimas, ar kas nors buvo prieš tą Didįjį sprogimą, nes laikas irgi su juo susietas...

Giliai susukta ta metafora, taip, žmonės yra prigalvoję visokiausių pasaulio sutvėrimo istorijų, ir Didysis sprogimas gal tėra viena iš jų. Gerai, o jeigu mes grįžtume prie medžiagų, tai kadmio selenidą ir visokiausias jo savybes jūs esate nuodugniai išnagrinėjęs. O kokios medžiagos dar jus domina?

Tiksliai nedrįsčiau sakyti, nes nesu skaičiavęs. Ko gero, su maždaug keliasdešimt medžiagų man yra tekę turėti reikalų ir į visas reikėjo gilintis. Jei tektų išvardinti man svarbiausias, tai buvo švino sulfidas, vėliau – cinko selenidas ir silicis, tada – galio arsenidas ir nitridas, o pastaruoju metu – vėl silicis, tik kitoks, ir žmogaus stuburo diskai.

Ir kuri liko mįslingiausia?

Net negalėčiau atsakyti, nes gilindavausi į kiekvieną medžiagą kokiu nors tikslu. Pasiekus vieną tikslą, ateina reikalas gilintis į ką kita. Vis tiek mes kiekvienas priklausome nuo tam tikrų projektų ir negalime atsidėti vien tik tam, kas tave domina. Greta tų medžiagų savybių dar yra ir kitų dalykų, kurie traukia dėmesį, pavyzdžiui, įvairios naujos sąveikos: kaip lazerio šviesa išnyksta medžiagoje, kokie čia dėsningumai yra, kaip šviesa patenka į medžiagą ir ką ji veikia toje medžiagoje – yra daugybė įdomių efektų, kuriuos esu atidėjęs vėlesniam laikui, nes tuo metu domino ar buvau priverstas domėtis kažkuo kitu.

Suprantama. Dar yra tokia įdomi medžiaga, kuri populiariai vadinama pilkąja.

Tamsioji medžiaga?

Tamsioji irgi yra, bet aš dabar – ne apie tamsiąją, ją astrofizikai tegu domisi, bet ten vis dar tamsu. O iš pilkosios medžiagos gyvena Izraelio valstybė.

Ai, šita.

Kadaise paklausiau, iš ko jie gyvena, tai atšovė tvirtai: „Iš pilkosios medžiagos.“

Pagal Šerloką Holmsą.

O ką jūs manote apie pilkąją medžiagą?

Na, ji yra labai reikšminga, kai nori ką nors sukurti.

Aha, bet ji turbūt įdomi ne dėl medžiagiškumo, o dėl to efekto, kurį sukuria.

Kalbant apie šitą pilkąją medžiagą, apie žmogaus smegenis, esmė yra tai, kaip žmogus sukuria ar kaip jame yra sukurti loginiai ryšiai, kuriuos jis valdo. Ką konkretus asmuo gali modeliuoti, priklauso nuo to, kokie ryšiai jam yra išsivystę.

Na gerai, ryšiai, jungtys, signalai... Ir iš to kyla praktiškai viskas. Nuostabus efektas, o medžiagos ne tiek ir daug.

Bet ryšių labai daug.

Ryšių daug, taip. Tačiau ar ta pilkoji medžiaga kuo nors ypatinga lyginant su kitomis? Kodėl joje tie ryšiai sukuria sąmonės efektą, o kitokiame daikte ryšių gal irgi yra, bet nėra efekto?

Na, tai juk dabar bando smegenis imituoti, būtent didindami įvairių ryšių kiekį. Šiuo metu egzistuojantys superkompiuteriai mėgina realizuoti šį tą, kas smegenyse yra elementaru.

O kaip jiems seksis, jūsų manymu?

Manau, kad tai dar tolima ateitis. Kol kas dar nepasiekta net maža dalis galimybių, kurias turi smegenys. Jeigu vertintume jas kaip įrenginį, tai kol kas smegenys, kaip ir visas žmogaus organizmas, yra ilgiausiai pasaulyje veikianti mašina. Kiti čia egzistuojantys prietaisai sugenda žymiai anksčiau, o ši sistema sugeba išsitaisyti, pasitobulinti, treniruotis ir vykdyti visokiausias funkcijas – kol kas prie tokių dalykų technika net nepriartėja.

Tai gal čia laikas svarbus veiksnys? Kaip sakote, ilgiausią laiką egzistuoja žmogus, jis sugeba atsigaminti ir perkelti sukauptą patirtį, ir klaidas ištaisyti. Gal tam tiesiog reikia laiko?

Na, ne vien. Ir materialinės esybės.

Na, taip – ne vien: ir sėkmės, ir palankaus atsitiktinumo. Bet laiko irgi reikia. Jūs kiek anksčiau paminėjote savo tyrimus, kuriais pagreitinote informacijos suvedimą į kompiuterį tūkstančius kartų. Joks žmogus per sekundę dviejų tūkstančių ženklų nesuvoks, o štai tas kompiuteris gali susiurbti. Ir ką tai byloja? Kuo smegenų ryšiai  pranašesni už kitų medžiagų savybes?

Na, galbūt tuo, kad smegenims prireikus ką nors atlikti, jos gali sukurti atitinkamą įrenginį, kuris padės įvykdyti vienokią ar kitokią funkciją.

Taip, išties. Gražu. Paklausiu apie kai kurių fizikų vartojamą sąvoką „cold fusion“ (angl. „šaltoji sintezė“). CERN’e tokius laiko šarlatanais ir rimtai nekalba, kad įmanoma sukurti atomus be termobranduolinės reakcijos. O jūs irgi taip manote?

Kiek man teko skaityti, analizuoti tuos darbus, tai juose yra pateikiami duomenys, kurių kiti tyrėjai negali atkartoti. O jeigu kažko negali atkartoti, tai labai primena falsifikatą.

Aišku.

O kaip su falsifikatais susiduriama, kadaise pademonstravo amerikietis fizikas Robertas Wood‘as, kuris atvyko į Europą labai susidomėjęs reklamuojamais N spinduliais. Apsilankęs laboratorijoje jų demonstravimo metu, jis nuo eksperimentinio stalo paslapčiomis, kadangi viskas vyko tamsoje, nuėmė svarbiausią detalę, tačiau spinduliai nepranyko. Taip jis demaskavo asistentą, suvedžiojusį gana žinomą profesorių, kuris varžėsi su Rentgenu – šis atrado X spindulius, o anas paskelbė atradęs N spindulius. Ir čia asistentas suvaidino labai kvailą rolę. Taigi, mokslo istorija žino apie falsifikatus.

Jų būta visais laikais. O kaip medžiagotyrininkas, ką jūs esate suvokęs apie pasaulį: kas čia išvis vyksta?

Na, šitaip labai sudėtinga ką nors apibrėžti...

Labai sudėtinga, sutinku. Bet jūs, būdamas medžiagotyrininkas gamtamokslininkas, labai nuosekliai mąstote, regis, nepatirdamas jokių vidinių priešpriešų. Tai gal dar ką nors įžvelgtumėte?

Čia norėčiau pasakyti, kad iš tikro aš esu gal ne tiek medžiagotyrininkas, kiek fizikas. Likimas jau taip lėmė, retsykiais turiu persikelti į mikropasaulį, kad atrinkčiau, kuriuos dėsnius turiu pripažinti reikšmingais konkrečioje situacijoje. Tačiau man svarbu suvokti, kokie apskritai dėsniai egzistuoja gamtoje, ir tuomet nėra didelio skirtumo, ar aš nagrinėju medžiagos savybes, ar klimato kaitą. Kaip sakytų Šerlokas Holmsas, tai elementaru: klimatui šiltėjant turi didėti visokiausi ekstremalūs pokyčiai, nes temperatūrai kylant, turi augti judančių objektų masė. Jeigu anksčiau sugebėdavo pasislinkti tik nedidelis vėsesnis atmosferos sluoksnis, tai dabar pasislinks žymiai didesnis ar priešinga kryptimi.

Teisingai, tai elementaru fizikams, bet ne taip jau elementaru visiems sprendimų priėmėjams. Vieni ieško priežasčių, dėl ko tas klimatas šyla, ir mėgina naikinti priežastis, kiti siūlo sprendimus, kaip atšaldyti pasaulį, kad temperatūra nukristų ir išvengtume jūsų minėtų reiškinių, kylančių dėl atšilimo. O kurie teisūs?

Galima sakyti, kad teisūs yra tie, kurie pakankamai įsigilina į problemą. Ir dažniausiai problema būna ne vienašakė, reikia įvertinti įvairius dalykus. Kalbant apie klimatą, jau buvo paaiškinta ir parodyta, kad jeigu dabar žmonija susitartų nebekenkti ir pereitų vien tiktai prie žaliųjų technologijų, tai mūsų klimatas blogės dar maždaug šimtą metų.

O jums nekyla abejonių, kad Žemė šyla ne vien dėl žmogaus veiklos? Gal kokie nors astrofizikos procesų pokyčiai kosmose čia taip pat svarbūs?

Ne, aš manau, kad iš tikrųjų kalčiausias yra žmogus. Yra daug akivaizdžių faktų, parodančių, kad toks yra žmogaus poveikis. Kita vertus, kiek suprantu, dar nepakankamai vertinami klimato kaitos procesai, nes tiktai kino filmuose apie ateitį kalbama, kad įvairios dabar populiarios technologijos naikina deguonį atmosferoje. Nes laisvo deguonies kiekis atmosferoje, iš tikrųjų yra lyg auksu padengtas banko indėlis kuro deginimui. Degindami naftą, dujas, anglį, sukuriame anglies dvideginį ir automatiškai sunaikiname du deguonies atomus.

O ką daryti? Dabar svarstoma, kad reikia dirbtinai prisidengti nuo Saulės: mažiau šviesos, mažiau šilumos – viskas atšals... Deguonies nuo to, turbūt, nepadaugėtų, bet sulėtėtų procesai, kurie dėl šilumos pagreitėjo?

Na, pasikeistų šiek tiek visa situacija, bet tokiu atveju mes tiktai nukeltume savo mirtį vėlesniam laikui. Kol neišjungsime pagrindinio deguonies mažinimo mechanizmo, tol tiktai laiko skalėje perkelsime juodą tašką, tarsi sakytume „po mūsų kad ir tvanas“.

Taip. Yra tokia „savanaudiškų genų“ teorija. Gyvūnų ar augalų rūšių pranašumai pagrįsti genetika, todėl kai kas redukuoja sakydami, kad tai genai tarpusavyje varžosi, visi nori kuo greičiau pasidauginti, labiau išplisti. Gal ir tarp medžiagų pastebima panašaus varžymosi?

Manau, kad ne.

Gal todėl ir ta genų varžymosi teorija nelabai prigijo. Genomas gi medžiagiškas.

Na, jeigu žiūrime į įvairius gyvūnus, tai yra akivaizdu, kad gyvybė stengiasi išlikti.

Gyvybė – taip, labai stengiasi. Gyvų padarų konkuravimas smarkiai išnagrinėtas, aiškinant, kodėl vienos rūšies gyvybė tvaresnė už kitos. Apie negyvus daiktus neįprasta kalbėti šitaip juos personifikuojant, nors jūs drąsiai pasakėte, kad norint suprasti medžiagą, būtina į ją įsijausti. Juk pasaulis yra vientisas, negyvojoje jo medžiagos dalyje atomai, elektronai ir kitos dalelės taipogi juda, sąveikauja, draugauja ar pykstasi, konkuruoja ar bendradarbiauja. Ar taip mąstyti yra visiškas kliedesys?

Jūs čia lyg norite jungtis į filosofo Aristotelio sekėjų gretas, nes jis teigė, kad „elementus judina meilės ir neapykantos jėgos“. Jei rimtai , jau minėjau, kad norint „įsijausti į elektroną medžiagoje“ reikia įsigilinti į procesus, kurie tą elektroną valdo, ką pasiekti  paprastose sistemose dar įmanoma, Gyvų organizmų net molekulės yra sudėtingos, todėl sudėtinga suprasti, kodėl ir kaip jos kinta gyvame organizme. Šiems dalykams suprasti biochemikai turi savų metodų.

Jeigu pažvelgtume kitaip: bėgant milijonams metų įvairios medžiagos irgi kinta. Vyksta tam tikri temperatūriniai procesai, tam tikri sudėties kitimai, pagaliau šiek tiek keičiasi medžiagų izotopai: radioaktyvūs izotopai suskyla, iš jų pasigamina kiti. Jeigu pažvelgiame į Žemės rutulį kaip į objektą, tai vėl susiduriame su sudėtinga nevienalyte terpe, kurios savybes suprantame tik fragmentiškai. Pavyzdžiui, nustatyta, kad Žemė privalo turėti vidinį šildytuvą, nes be šildytuvo ji jau seniai būtų atšalusi ir tapusi, sakykime, įprastu mažu dangaus kūnu, koks yra Mėnulis. O ji yra pakankamai šilta. Taigi buvo atrasta, kad Žemės vidinis „šildytuvas“ yra branduolinė energija,  išsiskirianti Žemės gelmėse, gal jos centre.

Ten vyksta reakcija?

Vyksta reakcija ir jos produktai pasiekia Žemės paviršių. Tas radonas, kurio aptinkama kad ir Druskininkų kurorto gręžiniuose, iš tikrųjų yra labai giliai Žemėje vykstančių procesų pasekmė. Kai kalbame apie konkrečią Žemės sandarą, ji taip pat smarkiai kinta. Toli gražu ne viskas jau yra suprasta apie tai, kas vyksta Žemėje ir kas nulemia, kad Žemės savybės yra būtent tokios, kokios yra. Taigi, čia yra ką tyrinėti, analizuoti įvairias savybes, pritaikant tuos pačius tiek medžiagos, tiek ir fizikos dėsnius.

Puiku, iš jūsų išgirdau daug įdomaus, labai patiko kalbėtis, ačiū!

 

Kalbėjomės 2021 m. žiemą Vilniuje.