Dr. Augustovičová odhaluje chemické procesy vesmíru

Hned dvě vítězná ocenění při předávání Cen Siemens zamířila na MFF UK. Cenu za nejlepší absolvenstkou práci, jejíž autorkou je žena, a zároveň cenu za nejlepší disertační práci získala Dr. Lucie Augustovičová z Katedry chemické fyziky a optiky MFF UK.

Ceny Siemens již po sedmnácté obdrželi vynikající studenti, mladí vědci a vysokoškolští pedagogové z oblasti technických a přírodních věd. Ceny jsou udíleny za přínosné diplomové a disertační práce a za dosavadní vědeckou a pedagogickou činnost. Vítězové si mezi sebe i letos rozdělili odměny v celkové výši 1,2 milionu korun. Těmito penězi český Siemens ve spolupráci s předními českými univerzitami a Akademií věd ČR podporuje vědecké talenty.

V celkovém letošním počtu 109 přihlášených prací velmi výrazně vynikla disertační práce Quantum dynamics of small molecules, jejíž autorkou je Ing. Lucie Augustovičová, Ph. D., z MFF UK. Tato práce byla oceněna hned dvěma cenami, a to v kategorii Nejlepší disertační práce a Nejlepší dizertační práce napsaná ženou. Publikace dr. Augustovičové se věnuje molekulárním iontům v mezihvězdném prostoru. Oceněn byl také vedoucí práce, doc. Pavel Soldán z KCHFO MFF UK.

Aktuálně se dr. Augustovičová zabývá výpočty rychlosti vzniku jednoduchých molekul radiativní asociací, které mohou pomoci lépe pochopit chemický vývoj raného vesmíru. V rozhovoru jsme se dr. Augustovičové ptali na její disertační práci a také na to, jak vypadá pracovní náplň i volný čas vědkyně – teoretické fyzičky.

Cenu Wernera von Siemense jste získala za disertační práci Quantum dynamics of small molecules. Jak byste laikovi přiblížila obsah Vaší práce?

Je mi velkou ctí, že mohu patřit k lidem, kteří tak hodnotné ocenění dostali. Jsem ráda, že cenu dostal i můj vedoucí, protože je zodpovědný za velkou část mého úspěchu.

Má disertace se zabývá procesem tvorby molekulárních iontů v mezihvězdném prostoru. Velká část práce je zaměřena na teoretickou studii kvantové dynamiky procesu radiativní asociace – tedy vzniku molekuly, respektive molekulárního iontu, při srážce atomu a atomárního iontu, kdy se přebytečná energie reakce vyzáří ve formě fotonů. Příkladem může být reakce atomu helia s heliovým iontem, kdy vzniká molekulární iont obsahující dva atomy helia.

Dále jsem se ve spolupráci s Dr. Špirkem zabývala otázkou, zda se některé fyzikální konstanty související s hmotností částic nemohou měnit v čase (myšleno v řádu miliard let). Některé molekuly mohou být na tuto změnu velmi citlivé a je možné porovnat výsledky z pozemských laboratoří s pozorováními záření přicházejícího ze vzdálených oblastí vesmíru. Přesné výpočty kvantových vlastností molekul jsou pro taková pozorování klíčové.

Jak zajistíte přesnost a spolehlivost výpočtů popisujících chování fyzikálních konstant pro tak dlouhé období, jako je několik miliard let?

Měření spekter molekul v laboratoři bylo prováděno poměrně nedávno – před pár desítkami let až lety, což je pro teoretické výpočty dostatečný feedback. Náš výpočet ukazuje, jak se změní vlastnosti molekuly při určité změně fyzikálních konstant a které vlastnosti molekuly jsou nejcitlivější na drobné změny těchto konstant. Nemusíme modelovat miliardy let vývoje vesmíru, stačí nám najít vhodné energetické přechody molekuly a porovnat laboratorní měření s hodnotami získanými ze záření přicházejícího na Zemi ze vzdálených částí vesmíru.

Hlavní náplní Vaší práce jsou kvantově-mechanické výpočty. Pracujete také s nějakými specializovanými přístroji, nebo Vám zcela postačí obyčejný stolní počítač?

K některým základním výpočtům stačí stolní počítač, ale většinu detailních výpočtů je nutné provádět na výpočetním klastru, který má naše pracoviště k dispozici pro kvantovou chemii, kvantovou dynamiku a jiné techniky.

Pracujete na těchto zásadních výpočtech zcela samostatně, nebo je k řešení takového úkolu zapotřebí většího týmu?

Velkou část práce jsem dělala samostatně, ale některé výpočty byly provedeny ve spolupráci s doc. Soldánem, pod jehož vedením jsem disertaci vypracovávala, a Dr. Špirkem. Oběma jsem za jejich rady a pomoc velmi vděčná. Dále jsem spolupracovala s Dr. Kraemerem a prof. Belyaevem z Institutu Maxe Plancka v Garchingu u Mnichova.

Na MFF UK aktuálně vyučujete předměty Úvod do kvantové mechaniky, Symetrie molekul a Základy kvantové teorie. Který je nejbližší Vám osobně a který zase nejvíce zajímá studenty?

Studenti si nejvíce zapisují Úvod do kvantové mechaniky, protože je to povinná přednáška, takže hojná účast je zajištěna. Základy kvantové teorie jsou pro některé obory také součástí základního kurzu fyziky. U obou těchto předmětů vedu cvičení. Výběrovou přednášku Symetrie molekul budu letos učit poprvé a uvidím, kolik studentů se na tento zajímavý, ale netriviální přednáškový kurz přihlásí. Mně osobně je tento předmět nejbližší, protože má hluboký matematický základ.

Plánujete zasvětit svoji kariéru výhradně základnímu výzkumu?

Myslím, že jsem ještě příliš mladá na to, abych dokázala říct, kam se má životní cesta bude ubírat. Práce, kterou dělám, mě uspokojuje, ale nevylučuji, že bych někdy v budoucnu změnila ve větší či menší míře své zaměření. Na základním výzkumu je krásné, že objevujete něco nového, neznámého a nemusíte si dělat starostí s tím, jestli to půjde okamžitě aplikovat. Na druhou stranu je aplikovaný výzkum více spojen s praxí a výsledky vaší práce je možné vidět prakticky okamžitě.

Čemu věnujete čas, který netrávíte studiem otázek týkajících se života, vesmíru a vůbec?

Mám ráda matematiku a fyziku a věnuji se jejich studiu i po opuštění kanceláře. K práci vědce patří též čtení a psaní článků a rozmýšlení nad fyzikálními problémy někdy až do večerních hodin. Někdy vám to nedá a ani nejdete spát, dokud problém nevyřešíte. Často se jedná o marginální subproblém; v danou chvíli ale může drobnost pohnout s něčím, co se mi nedařilo dlouho vyřešit.

Další část svého pracovního dne trávím výukou a přípravou na ni. Nezanedbatelný čas věnuji i práci se studenty (poté, co odejdou, a já opravuji jejich výtvory). Nicméně jsem člověk z masa a kostí a mám ráda pohyb. Chodím do přírody běhat, načerpat energii a přitom se unavit jinak než duševně. Dále ráda plavu, tancuji, jezdím na kole, potápím se a v zimě vytáhnu lyže. Asi deset let jezdím na týdenní zimní školu na Zadov, kde dopoledne přednáším talentovaným řešitelům matematické olympiády a odpoledne vyrazím na běžky. V neposlední řadě mám ráda turistiku, které se věnujeme spolu s přítelem.

Sledujete coby teoretická fyzička seriál The Big Bang Theory?

Viděla jsem několik dílů seriálu. Přijde mi, že hrdinové řeší celkem zbytečné životní problémy. Netrávím moc času u televize, takže seriály jdou trochu mimo mě.

Děkujeme za rozhovor a přejeme Vám mnoho dalších úspěchů ve Vaší vědecké práci.

- OMK -