Hrvatski fizičar dr. Krešimir Kumerički, redoviti profesor na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu (PMF) u Zagrebu, objavio je nedavno rad u vodećem svjetskom znanstvenom časopisu Nature. Riječ je o iznimnom i rijetkom uspjehu jer je posljednji put znanstveni rad na području fizike, koji je u potpunosti izrađen u Hrvatskoj, u Natureu objavljen prije točno 10 godina.
Prof. Kumerički u svome je radu primjenom neuronskih mreža rasvijetlio aktualna pitanja vezana uz tlak kvarkova u protonu.
Nepoznata svojstva
Kvarkovi su subatomske čestice i jedna od dviju temeljnih građevnih struktura materije u Standardnom modelu, fizikalnoj teoriji za koju se smatra da najbolje opisuje materijalni svijet. Teorijski ih je 1964. godine predvidio nedavno preminuli nobelovac Murray Gell-Mann, koji je naziv kvark (quark) preuzeo iz knjige “Finneganovo bdjenje” Jamesa Joycea. Kvarkovi su zatim krajem 1960-ih i eksperimentalno otkriveni u Stanfordu.
Svaki se proton sastoji od kvarkova među kojima kao “ljepilo” djeluju subatomske čestice gluoni. No, i nakon pola stoljeća, raspodjela kvarkova i gluona u njemu vrlo je slabo poznata. Tek su u posljednje vrijeme razvijene metode kojima bi se korištenjem specijalnih tipova procesa na ubrzivačima čestica mogla ostvariti kvalitetna “trodimenzionalna” slika protona i izmjeriti neka njegova nepoznata fizikalna svojstva.
- Moj rad je nastao kao reakcija na rad troje istraživača iz SAD-a, koji su korištenjem jednoga drugoga pristupa prošle godine proglasili ‘otkriće’ tlaka u protonu. Uvidjevši da je njihov pristup problematičan, a koristili su model protona nevezan uz neuronske mreže, koji smo razvili njemački fizičar Dieter Mueller i ja, pa sam imao dobar uvid u njihovu metodu, odlučio sam ‘napasti’ taj problem ovim moćnijim metodama, što je dalo puno bolji uvid u taj teško dostupan i prilično nepoznat svijet unutrašnjosti protona - pojasnio je prof. Kumerički.
Neuronske mreže su vrlo fleksibilne matematičko-računalne strukture kojima su se ovdje modelirale raspodjele kvarkova i gluona, a onda se metodama strojnog učenja iz izmjerenih podataka dobila slika protona, znatno realističnija nego u ranijem pristupu.
- Pokazalo se da se iz trenutnih eksperimentalnih mjerenja još ne može sasvim pouzdano odrediti taj tlak u protonu, ali je istovremeno uspostavljena metoda kojom bi se to trebalo moći, nadamo se, razmjerno brzo. Tako je ovaj moj rad u smislu ‘otkrića’ zapravo privremeno korak unatrag, ali je u smislu razvoja tog područja znanosti, nadam se, korak unaprijed - dodao je Kumerički.
Samostalni rad
Diplomirao je i doktorirao na PMF-u gdje radi od 1993. godine. K tome, usavršavao se na sveučilištima u Regensburgu i Oslu, a bavi se uglavnom teorijskom fizikom elementarnih čestica.
- Istina je da dugo nije bilo samostalnog rada u Natureu iz Hrvatske, a to možete gledati kao polupraznu ili polupunu čašu. Znanost u RH kaska za standardima naprednih zemalja i to se odražava i u rijetkosti radova u top časopisima. Za mene osobno je to naravno izvanredni karijerni uspjeh, ali sigurno bi za našu zemlju bilo bolje da je ovakav članak manje ekskluzivan nego što je.
Govorim o čisto scijentometrijskoj ekskluzivnosti. Prava znanstvena vrijednost će se vidjeti kad prođe neko vrijeme - zaključio je Krešimir Kumerički.