Vedec roka SR fyzik Peter Skyba chce spoznať nepoznané

Titul Vedec roka SR 2019 získal RNDr. Peter Skyba, DrSc., z Centra fyziky nízkych teplôt Ústavu experimentálnej fyziky SAV v Košiciach. Ocenenie mu odovzdal 16. júna v Moyzesovej sieni Filozofickej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave minister školstva, vedy, výskumu a športu SR Branislav Gröhling. Záštitu nad podujatím prevzala prezidentka SR Zuzana Čaputová.

Centrum vedecko-technických informácií SR, SAV a Zväz slovenských vedecko-technických spoločností oceňovali  významných slovenských vedcov, technológov a mladých výskumníkov zo všetkých oblastí vedy a techniky už dvadsiaty tretíkrát. Petrovi Skybovi udelili titul Vedec roka SR 2019 za vedecké výsledky dosiahnuté pri štúdiu vlastností kondenzovaných látok pri veľmi nízkych teplotách, najmä supratekutého hélia-3 ako modelového systému pre kozmológiu, a za rozvoj fyziky veľmi nízkych teplôt na Slovensku.

V zozname laureátov je jeho meno uvedené už po tretíkrát – získaniu titulu Vedec roka SR 2019 predchádzalo udelenie Čestného uznania Journaliste-Studio Bratislava v roku 2005 (za dosiahnutie rekordnej teploty 50 mikrokelvinov a za získanie významných fyzikálnych  výsledkov pri štúdiu supratekutého hélia-3 pri ultra nízkych teplotách) a v roku 2008 (za výsledky dosiahnuté pri štúdiu supratekutých fáz hélia-3 ako modelového systému pre kozmológiu).

Získanie ocenenia v kategórii Vedec roka SR 2019 bolo dôvodom, aby sme ho navštívili v Centre fyziky nízkych teplôt Ústavu experimentálnej fyziky SAV v Košiciach, ktoré je spoločným pracoviskom s Prírodovedeckou fakultou Univerzity P. J. Šafárika.  Naším zámerom bolo predstaviť  jeho 38-ročnú vedecko-výskumnú činnosť i cestu, ktorá ho do SAV doviedla.

„Narodil som sa vo Vranove nad Topľou, ale do školy som začal chodiť už v Košiciach, kam sme sa presťahovali, keď otec dostal miesto vo Východoslovenských železiarňach,“ spomína Peter Skyba. „Mal som blízko k prírodovedným predmetom,  v čom ma otec veľmi podporoval. Bol fanúšikom letectva a kozmonautiky. Počas štúdia na vtedajšej Strednej priemyselnej škole elektrotechnickej v Košiciach ma začali zaujímať fyzikálne princípy fungovania elektronických súčiastok. Pokračovanie v štúdiu fyziky tuhých látok na košickej Prírodovedeckej fakulte UPJŠ bolo samozrejmosťou. Stretlo sa nás tam takých viac, boli sme výborný ročník, siedmi sme skončili s červeným diplomom,“ povedal Vedec roka SR.

S fyzikou nízkych teplôt sa Peter Skyba stretol už v roku 1977, keď pôsobil na Katedre experimentálnej fyziky PF UPJŠ ako pomocná vedecká sila. „Laici si myslia, že je u nás zima, ale nie je – my s veľmi nízkymi teplotami len pracujeme. Vo výskume nepoužívame Celziovu teplotnú stupnicu, ale absolútnu, ktorá je vyjadrená v kelvinoch. Dokážeme sa dostať k teplotám veľmi blízko absolútnej nuly (mínus 273,15 stupňa Celzia – pozn. aut.), čo príroda ešte nevie. Aj vďaka tomu sa o Košiciach môže hovoriť ako o jednom z najchladnejších miest vo vesmíre,“ povedal Vedec roka SR.

Pri takých nízkych teplotách je svet úplne iný. Aký? Na to hľadá odpoveď aj Peter Skyba so svojimi kolegami. Ochladzovaním znižujú kinetickú energiu pohybu častíc, čím umožnia, aby sa medzi stavebnými časticami látky mohli prejaviť aj iné, slabšie sily, ktoré následne zmenia jej vlastnosti. Obrazne povedané, znížením teploty vedia zaostriť na procesy, prebiehajúce v mikro- a nanosvete. „V nasledujúcich desiatich až dvadsiatich rokoch bude fyzika nízkych teplôt dominovať. Očakáva sa obrovský rozvoj kvantových počítačov, informatiky, detektorov a nanotechnológií, ktoré sú naviazané na nízke teploty. Ak môžete látky schladiť, dokážete množstvo nových vecí,“ povedal vedec po prebratí ocenenia.

Značnú časť svojej 38-ročnej vedeckej praxe Peter Skyba venoval skúmaniu supratekutosti hélia-3 a jeho využitiu ako modelového systému v kozmológii. Výsledky jeho výskumu sa týkajú laboratórneho modelovania vlastností čiernych dier. Súčasné technológie totiž zatiaľ neumožňujú vytvoriť žiaden kontrolovaný experiment s reálnymi čiernymi dierami. „Môžeme však využiť fyzikálne systémy, ktoré by svojimi vlastnosťami aspoň napodobňovali niektoré vlastnosti čiernych dier. My sme použili supratekuté hélium-3, ktoré je komplexným a absolútne čistým fyzikálnym systémom,“ vysvetľuje Peter Skyba. „Supratekutosť je kvantovo-mechanický jav, keď kvapalné hélium-3 nemá viskozitu. Jednoducho povedané: kvapalina tečie bez odporu. Navyše k prechodu do tohto supratekutého stavu dochádza pri veľmi nízkych teplotách, zhruba pri teplote jeden milikelvin.  Supratekuté hélium-3 sa tiež vyznačuje magnetickými vlastnosťami, najmä takzvanou magnetickou supratekutosťou – supratekutými spinovými tokmi. Ultranízke teploty a magnetická supratekutosť hélia-3 sú podstatné vlastnosti hélia-3 pre jeho použitie ako modelového systému na simuláciu horizontu udalostí. Tieto vlastnosti umožňujú aj štúdium analógu spontánneho Hawkingovho žiarenia (žiarenie čiernych dier – pozn. aut.),“ povedal Peter Skyba.

V obsiahlom pracovnom životopise Petra Skybu tvorí značnú časť zoznam riešených projektov a grantov. Bol zodpovedným riešiteľom šiestich projektov VEGA, v rokoch 2002 – 2004 a 2007 – 2009 ako „visiting fellow in physics“ spolupracoval na riešení grantov EPRSC, kde bol vedúcim projektu prof. George Pickett, FRS na Univerzite v Lancasteri (Veľká Británia) a bol tiež spoluriešiteľom dvoch projektov APVV. Ako mimoriadne prínosné hodnotí projekty štrukturálnych fondov EÚ – EXTREM I a EXTREM II, ktorých cieľom bolo v pamiatkovo chránenej budove Park Angelinum v Košiciach (kde sídli ÚEF SAV i PF UPJŠ) dobudovať a sprevádzkovať unikátne pracovisko umožňujúce prípravu nových systémov a materiálov a realizovať ich fyzikálny výskum v extrémnych podmienkach – pri veľmi nízkych teplotách, vysokých tlakoch, v silných magnetických poliach a v redukovanej dimenzii. V oboch projektoch bol Peter Skyba zodpovedným riešiteľom za ÚEF SAV (zodpovedný riešiteľ projektu: prof. RNDr. Alexander Feher, DrSc.).

V oblasti medzinárodných projektov spomeňme ten posledný, keď sa košické centrum stalo súčasťou Európskej mikrokelvinovej platformy (projekt Horizont 2020 European Microkelvin Platform), kde je Peter Skyba zodpovedným riešiteľom za SR. Projekt je naplánovaný na roky 2019 – 2022 a je financovaný sumou 10 miliónov eur. Európska mikrokelvinová platforma (EMP) je konzorciom 17 vedúcich akademických a priemyselných inštitúcií Európy v oblasti fyziky ultra nízkych teplôt a technológií. „Druhá kvantová revolúcia, ktorá sa práve začína, posúva využitie kvantovej mechaniky na úplne novú úroveň. Kvantové princípy ako diskrétnosť, previazanosť a koherencia poslúžia na konštrukciu kvantových počítačov, simulátorov, senzorov, kvantových počítačových sietí a podobne. Ultra nízke teploty sú pre budúce kvantové technológie kľúčové, umožnia dosiahnuť kvantovú limitu pre elektronické aj nanomechanické prístroje, ako aj využitie kvantových materiálov, ako sú supravodiče a topologické materiály v revolučných technológiách. Pripravenosť zvládnuť a vyvíjať kvantové technológie bude v blízkej budúcnosti rozhodovať o ekonomickom úspechu danej krajiny v 21. storočí,“ zdôraznil Peter Skyba.

Nateraz vedcov pribrzdila pandémia koronavírusu, ale ciele projektu už začali napĺňať. „Naše experimentálne zariadenia sme poskytli na merania už viacerým zahraničným uchádzačom z Francúzska, USA, Ruska a Ukrajiny prostredníctvom tzv. Trans-National Access. Koncom minulého týždňa odcestovali domov Česi. Otáznik visí nad organizovaním hodnotiaceho a užívateľského mítingu, ktorý sme z októbrového termínu museli presunúť zatiaľ na január budúceho roka. Zámery a ciele projektu EMP zatiaľ napĺňame podľa harmonogramu,“ skonštatoval Peter Skyba, Vedec roka SR 2019.

 

Prevzaté z Aktuality SAV (29.7.2020)

Text a foto: Katarína Čižmáriková a CVTI