j1.gif - 2682 Bytes

VILNIAUS UNIVERSITETUI - 420

Lazeriai - į XXI amžių

Gediminas Zemlickas

Vilniaus universiteto 420 metų sukakties renginių sąraše išskirtinė vieta tenka spalio 2 d. gražiai paminėtam Kvantinės elektronikos katedros 25-mečiui. Ko gero, tai viena gyvybingiausių ir kūrybiškiausių universiteto katedrų.

Nuo 1974 m. katedra parengė 276 absolventus lazerininkus, disertacijas apgynė 33 daktarai ir 6 habilituoti daktarai, užsakomųjų darbų atlikta už 13,7 mln. rub. ir 2,5 mln. Lt (po nepriklausomybės paskelbimo). Per tuos metus paskelbta daugiau nei tūkstantis mokslinių darbų, pelnyta keletas valstybinių bei užsienio fondų premijų ir apdovanojimų, gauta nemaža šūsnis grantų ir stipendijų.

Katedros darbuotojai šiandien plačiai garsina pasaulyje Vilniaus universitetą ir apskritai Lietuvos mokslą. Tačiau katedros vedėjas akad. Algis Piskarskas visai neatsitiktinai pirmuoju mini būtent akad. Povilą Brazdžiūną, mūsų fizikos patriarchą. Dar tarpukariu Lietuvoje padėjęs eksperimentinės fizikos mokslo pagrindus, pokario Lietuvoje P. Brazdžiūnas išplėtojo arba bent užuomazgas davė visoms fizikos sritims, kurios šiandienos Lietuvoje sėkmingiausiai plėtojamos - spektroskopijai, puslaidininkių fizikai, lazerinei fizikai. Dar 1962 m. profesorius, tuomet vadovavęs Radiofizikos katedrai, suvokė, jog pats laikas imtis Lietuvoje naujos radiofizikos krypties - kvantinės radiofizikos. Tai rodo didelį šio mokslininko įžvalgumą. P. Brazdžiūno pastangų dėka lietuviai studentai sėmėsi žinių Maskvos universitete, vėliau Lietuvoje ugdė ir plėtojo labai perspektyvią mokslinių tyrimų ir veiklos kryptį - lazerinę fiziką.


Kas sudaro gyvenimo prasmę

Fizikai - dalykiški žmonės, todėl Universiteto ir Kvantinės elektronikos katedros sukaktuvėms paminėti jie surengė simpoziumą “Lazeriai – į XXI amžių”. Tai labai gera galimybė apžvelgti katedros ir apskritai lazerių fizikos nueitą kelią Lietuvoje.

Į simpoziumą susirinko daug žymių fizikų, taigi lazerių fizikos mokykla ne tik gyvuoja, bet ir teikia didelę garbę pačiam universitetui, - pastebėjo Vilniaus universiteto rektorius akad. Rolandas Pavilionis, kreipdamasis į “vieną galingiausių intelektualų būrių, kuris galėtų atsirasti tokioje mažoje šalyje”.

Rektorius išvakarėse dalyvavo VU Kauno humanitarinio fakulteto 35 veiklos metų sukaktuvių renginiuose, nors profesoriui ir taip humanitarinio įkvėpimo nestinga. Pasidžiaugęs įspūdingais universiteto į gyvenimą palydėtų absolventų skaičiais ir fizikų išskirtiniais laimėjimais, rektorius pastebėjo, jog ne parašytas straipsnis ar sukurtas naujas aparatas sudaro gyvenimo prasmę. Žmogus turi palikti savo asmenybės pėdsaką, būti aktyvus visuomenės narys ir pilietis. Deja, maždaug 60 proc. universiteto absolventų, pasak rektoriaus, nepateisina savo, kaip universiteto absolvento ir piliečio, vardo. Sąlygos valstybėje prastos dėl baisybės klaidų, kurios daromos akivaizdžiai, akiplėšiškai, aiškiai skatinamos grupuočių interesų. O mokslininkai su tuo beveik susitaikę, retai kokia pavardė šmėkšteli spaudoje, tik laikas nuo laiko kaip prašytojai ubagėliai prabyla iš tribūnos.

Rektorius priminė ir prieš kelias dienas universitete vykusį renginį, į kurį buvo atvykęs Seimo pirmininkas ir Seimo Švietimo, mokslo ir kultūros komiteto nariai, kiti atsakingi valstybės asmenys. Tačiau politikų kalbose nė žodžiu nebuvo užsiminta apie realią studijų ir mokslo padėtį šalyje, apsiribota tik bendromis frazėmis ir deklaracijomis. Išeitų, kad savo problemomis susirūpinti pirmiausiai privalo patys “skęstantieji”, t. y. mokslo žmonės, intelektualai, studentai. Štai kodėl rektorius ir stebisi, kad tokie pasyvūs 80 tūkst. Lietuvos studentų ir aukščiausios kvalifikacijos mokslo žmonės, profesūra. Pasyvumas galop atsigręžia prieš juos pačius. Apmaudu girdėti, kad niekam nereikia, pvz., universiteto Tarptautinių santykių ir politinių mokslų fakulteto absolventų, kurių žinios ir akiratis kai kam tik trukdo. Deja, į atsakingas pareigas valstybėje dažniausiai skiriami pensinio amžiaus žmonės.

Esate humanitarai, jeigu elgiatės kaip piliečiai, kaip žmonės, kurie sielojasi ne tik dėl savo mokslo, bet apskritai dėl tautos ir asmenybės, - šiais žodžiais baigė savo kalbą rektorius, pripažinęs, kad tokių žmonių tarp fizikų visados buvo bene daugiausia.

Universitete dėmesio fizikai nestigo

Apžvalginį simpoziumo pranešimą skaitė Kvantinės elektronikos katedros vedėjas akad. A. Piskarskas. Tai jis, mūsų fizikos patriarcho akad. P. Brazdžiūno paskatintas, Lietuvoje buvo naujos fizikos krypties ir naujos - lazerininkų - mokyklos kūrėjas. A. Piskarskas kalbėjo auditorijai, jos daugumą sudarė jo buvę studentai, kuriems jis, dar jaunas mokslų kandidatas, skaitė netiesinės optikos, lazerinės fizikos, kvantinės elektronikos paskaitas.

Tai, kad šiandien esame tvirti fizikai, o fizikų bendruomenė tokia gausi, kad šalyje turime tris fundamentinių tyrimų fizikos institutus, o fizikos katedros veikia beveik visuose universitetuose, mano supratimu, yra todėl, kad Vilniaus universitetas turi gilias fizinių mokslų tradicijas, kurios siekia universiteto įkūrimo laikmetį. Didelis dėmesys fizikai buvo skiriamas tarpukario Lietuvoje Vytauto Didžiojo universitete, kur fizikos mokslą puoselėjo tokios iškilios asmenybės, kaip V. Čepinskis, P. Brazdžiūnas, I. Končius, A. Žvironas. Apie akad. P. Brazdžiūno nuopelnus septintojo dešimtmečio pradžioje formuojant naują kvantinės elektronikos darbų kryptį Lietuvoje jau minėjome.

A. Piskarskas priminė ir kito savo mokytojo bei disertacijos vadovo, Maskvos universiteto profesoriaus S. Achmanovo nuopelnus. Jis buvo ir daugelio bendrų darbų su Lietuvos lazerininkais iniciatorius.

1974 m. VU rektoriaus J. Kubiliaus sprendimu buvo įkurta Astronomijos ir kvantinės elektronikos katedra, kurios vedėju tapo doc. Alfonsas Misiukas-Misiūnas. Jis buvo puikus pedagogas, atomų spektroskopijos specialistas, be to, gerai išmanė matematiką ir dangaus kūnų mechaniką. Katedroje subūrė dar negausi kvantinės elektronikos mokslininkų grupė, dirbusi greta astronomų ir atominės fizikos specialistų. Katedroje taip pat dirbo nuostabus lektorius ir labai plačios erudicijos žmogus - prof. Henrikas Horodničius, kuris būsimiesiems fizikams skaitė branduolio fizikos kursą, atlikdavo nepaprastai kruopščius spektroskopijos eksperimentus.

1978 m. katedros vedėju tapo A. Piskarskas, su kurio vardu ir sietini didžiausi šios katedros darbai bei pasiekimai, nors pats profesorius iš kuklumo apie tai ir nekalbėjo.

Įžiebiant pirmuosius lazerius 1965 m. Lietuvoje dideli nuopelnai priklausė akad. Jurgiui Viščakui, tuo metu buvusiam VU Puslaidininkių fizikos katedros vedėjui ir jo mokiniui prof. Juozui Vaitkui, kuriems rūpėjo lazerius pritaikyti puslaidininkių tyrimui.

Kas daroma šiandien

Kokios krypties darbai šiandien atliekami Kvantinės elektronikos katedroje? Viena pagrindinių temų - parametrinių šviesos reiškinių tyrimas. Tai reiškiniai, kuriuos lazerinė spinduliuotė sukelia kristaluose, dujose bei skysčiuose . Pasinaudojant parametriniais reiškiniais pavyksta kurti daugiaspalvius lazerius - jų taikymo galimybės gerokai platesnės už vienaspalvių.

Kita kryptis - ultrasparčiųjų energijos mainų vyksmų tyrimas (molekulėse, kietuosiuose kūnuose, biologiniuose objektuose). Trečioji kryptis - biomedicininė fotonika, kuri plėtojama bendradarbiaujant su Lietuvos onkologijos centru ir VU Biochemijos ir biofizikos katedra. Kuriami fotodinaminės terapijos metodai padeda sėkmingai gydyti vėžį. Ketvirtoji kryptis - lazerinės technologijos taikymas kuriant mokslinius prietaisus, naujus matavimo metodus, atliekant užsakomuosius darbus ir pan.

Niekam ne paslaptis, kad mokslo efektyvumas tiesiogiai siejasi su finansavimu. Iki 1990 m. katedra daugiausia atlikdavo Rusijos mokslo įstaigų ir pramonės užsakymus, tad būtent 1986-1989 m. buvo paskelbiama ir daugiausia publikacijų - apie 60 per metus. Lietuvoje paskelbus nepriklausomybę nutrauktas daugelio programų finansavimas. Tik 1993-1994 m. pradėti darbai, kuriems lėšos buvo skiriamos iš užsienio fondų, taip pat Lietuvos valstybinio mokslo ir studijų fondo. Ypač katedros iždą papildė prof. Valdo Sirutkaičio 1999 m. išrūpintas NATO mokslo programos finansavimas (250 tūkst. JAV dolerių 3 metams). Šie pokyčiai leido katedrai ne tik atsigauti, bet 1997-1998 m. ir paskelbti iki 60 publikacijų per metus. Labiausiai katedros vedėją A. Piskarską džiugina tai, jog į kolektyvą įsilieja naujų jėgų - jau yra apie 10 dirbančių doktorantų.

Lietuviški lazeriai gerina Lietuvos įvaizdį

Moderniame pasaulyje universitetinis mokslas glaudžiai susijęs su pramonės reikmėmis. Jeigu yra to mokslo vartotojų, tai universitetai įgyja stiprų finansinį pagrindą. Antai Suomijoje net 70 proc. finansavimo universitetams teikia pramonės vartotojai. Lietuvoje prasti popieriai, nes pramonė sudėtingų technologijų darbų universitetams beveik neužsako, todėl ir šis finansavimo būdas negyvybingas.

O kas vyksta Lietuvos lazerių pramonėje? Pasak prof. A. Piskarsko, sudėtingų technologijų lazerių pramonėje dirba apie 10 kompanijų, kuriose įdarbinta apie 100 darbuotojų, iš jų bene 30 mokslo daktarų. 1998 m. šios įmonės produkcijos realizavo maždaug už 50 mln. Lt. Štai bendrovė “Standa” gamina precizišką mechaniką lazerinei įrangai, optinius lazerinius stalus, kurie yra labai geros konstrukcijos ir konkurencingi Vakarų rinkoje.

Bendrovės EKSMA pikosekundiniai lazeriai, nepaprastai tikslios optinės detalės - tai pasaulyje vertinama produkcija. Tarp EKSMA klientų - Branduolinių tyrimų centras Izraelyje, Rezerfordo laboratorija Anglijoje, Livermoro laboratorija ir Berklio universitetas JAV ir t. t. Firma “Šviesos konversija” gamina daugiaspalvius pikosekundinius lazerius, vadinamuosius parametrinius generatorius.

Nors lazerininkų ryšiai su mūsų šalies tradicine pramone ir nėra labai glaudūs, bet vienas kitas pavyzdys džiugina. Štai Panevėžio “Ekrane” įdiegta lazerinė aparatūra, kuri matuoja ką tik suformuoto dar karšto kineskopo ekrano profilį kelių dešimčių mikrometrų tikslumu didelių vibracijų ir temperatūros gradientų sąlygomis. Taikant šią aparatūrą, iškart galima gauti duomenis apie ekrano kokybę, taigi ir mažinti broką.

Įvairiose šalyse jau galima aptikti kelis šimtus ypatingai tobulų lietuviškų lazerių (Europoje 83, Japonijoje - 45, JAV - 24 ir t. t.). Šie sudėtingų technologijų gaminiai padeda kurti Lietuvos įvaizdį pasaulyje ne vien kaip žemės ūkio krašto. Tai ir lazerininkų bendrijos nuopelnas. Lazerininkai kuria sudėtingų technologijų kultūrą ne vien Vilniaus universitete, bet ir Fizikos institute bei lazerių technologijų kompanijose.

Lenktynėse lietuviai ne pėsti

Pasaulio lazerių laboratorijos varžosi įvairiose srityse. Vyksta ir tokios lenktynės: kam pirmajam pavyks sugeneruoti patį trumpiausią lazerinį impulsą, kuris artėtų prie vieno elektromagnetinės bangos virpesio. Buvo tikimasi, kad apie 1996 m. jau pavyks generuoti atosekundžių trukmės (trumpesnius kaip 10-15 s) impulsus. Deja, to neatsitiko. 1998 m. buvo pademonstruotas pats trumpiausias - 4,5 femtosekundės trukmės (4,5·10-15 s) impulsas. Šio rezultato bendraautoris Andrius Baltuška, buvęs VU Kvantinės elektronikos katedros doktorantas, Lietuvos karinio jūrų pajėgų buvusio vado kontradmirolo Raimundo Baltuškos sūnus. Jis dabar Grioningeno universitete, Olandijoje, dirba pas prof. Douwe Virsmą. Grioningeno laboratorijoje susibūrusi trijų žymių lazerių fizikos mokyklų (Grioningeno, Vilniaus ir Maskvos universitetų) absolventų komanda generavo trumpiausią pasaulyje šviesos impulsą. Šis rezultatas 1999 metais įtrauktas į Gineso rekordų knygą.

Idėjų stoka nesiskundžia

Ką šiuo metu daro Kvantinės elektronikos katedra ir ką žada veikti ateityje? Pasak vedėjo prof. A. Piskarsko, visų pirma tyrinėja optinių modų netiesiniuose rezonatoriuose sinchronizacijos reiškinį, kaupinant aktyviąsias medžiagas diodiniais lazeriais. Toliau bus tiriami labai trumpų šviesos impulsų sukeltieji parametriniai šviesos reiškiniai. Bus tiriama ir netiesinė šviesos santalka kristaluose. Tai naujas reiškinys, kuris labai domina daugelį mokslininkų. Tiriami taškiniai Rentgeno šaltiniai, spinduliuojant į taikinius labai trumpais ir intensyviais lazerių impulsais.

Ypatingą susidomėjimą kelia žematemperatūriai neutronų šaltiniai. Pagaminus specialius taikinius – nanošepetukus – galima pasiekti itin didelį susiduriančių branduolių greitį. Esant netgi nedideliems lazerių intensyvumams iš taikinio pasiseka stebėti neutronų gimimą.

Nenutrūks ir fotodinaminės diagnostikos bei terapinės klinikinės praktikos darbai, kuriuos katedra vykdo kartu su Lietuvos onkologijos centru ir VU Biochemijos ir biofizikos katedra. Taigi idėjų bado nesama.

Fizikai ant asilų

Katedros sukaktuvių renginyje kalbėjo fizikai: akad. Juras Požela, prof. Liudvikas Kimtys, Lietuvos fizikų draugijos prezidentas akad. Zenonas Rudzikas, Fizikos fakulteto dekanas doc. Gintaras Dikčius ir daugelis kitų. Visi buvo žaismingi ir sąmojingi. Visiems įsiminė parodytos nuotraukos vaizdas: per Fizikų dieną ant asilų Vilniaus gatvėmis joja akademikai – Jurgis Viščakas ir Juras Požela.

Gal iš tiesų teisus prof. Algis Piskarskas: tai, kad fizikai sugeba joti net ant asilų, ir padeda jiems išgyventi mokslui nepalankiausiomis sąlygomis, ne tik sukurti puikių prietaisų ir lazerių, bet ir kurti Lietuvos – kaip normalios pasaulio valstybės – įvaizdį.