Леонид Сајков е име што сè почесто се споменува во академските меѓународни кругови, кога станува збор за младите умови што ја менуваат современата астрономија. Дипломиран со највисоки почести на Tufts University во САД, со двојна насока во физика и математика, Леонид денес го продолжува своето истражување на Stanford University, каде што работи на проекти поврзани со темна материја, галактички халоа и нови методи на машинско учење во астрофизиката.
Неговиот животопис звучи како нешто меѓу научна бајка и документарец: публикации во Astrophysical Journal, летна програма во прочуената Leiden Observatory во Холандија, награди од Американското астрономско друштво и презентации во Yale, Stanford, Tufts и уште неколку универзитети. Но зад сите бројки и престиж стои едно многу човечко прашање: што го движи еден млад човек од Битола да го бара почетокот на универзумот?
На крај на летото, ја имав шансата да го сретнам Лео во Битола, дојден на миг да се види со семејството. И бев среќна што прифати да го интервјуирам. Седнавме во Пионерски дом и разговараме за љубопитноста како сила на гравитација, за моментите кога математиката станува поезија и за тоа како изгледа ноќното небо кога го гледаш преку телескоп, а не преку носталгија. Погледнавме и кон небото денски, со очила 😎😎 …за да не фотографира Диоген.
Затоа што телескопите, лабораториите и опсерваториите во кои работи Лео се далеку од нашата географска широчина.
новинарка | Љубица Ангелкова
фотограф | Диоген Хаџи Коста Милевски & користени се и лични фотографии на Леонид
Да почнеме од почетокот: како изгледа моментот кога едно дете од Битола решава дека сака да го проучува универзумот?
Не се сеќавам да имало еден посебен момент. Како дете бев љубопитен за вселената и имав желба да станам астронаут. Мислам дека бев фасциниран од замислата дека постојат огромни неистражени светови надвор од земјава. Во текот на образованието, научив дека овие светови можат да се проучуваат преку заедничкиот јазик на математиката и физиката и тоа ме охрабри да размислувам сѐ повеќе и сѐ подлабоко за нив. Имав среќа што имав посветени наставници и професори во Битола, посебно во Горната, па бев поткован за моите студии во Бостон. Летото помеѓу првата и втората година на факултет започнав проект кој беше спој на астрофизиката и машинското учење. Можеби тогаш сфатив дека навистина можам да го проучувам универзумот и дека можам да ја хранам мојата детска фасцинација.
Твојата дипломска теза на Tufts беше наградена со највисоки почести. Може ли да ни ја доближиш…што точно значи „космолошки сонди на аркминутен и килостепенски размер“ за некој што не е астрофизичар?
Космолошка сонда е широк термин кој ги опфаќа начините со кои го проучуваме универзумот. За мојата теза „спакував“ два вакви начина. Првиот начин се состоеше во броење галаксии. Јас и моите соработници искористивме слики од вселенскиот телескоп Џејмс Веб направени со инфрацрвен филтер што вкупно опфаќаат површина од небото некои 40 пати помала во спореба со полната месечина. Тоа е тој „аркминутен размер.“ Вистинската наука тука е преработката на податоците, со цел да се исцрпи најголемиот можен број галаксии од сликите, и самото броење: не е секогаш лесно да се одреди што е галаксија, што е маглина, а што е само шум во податоците. Резултатот е распределба на галаксиите во сликите според нивната светлост, што е еден вид „отпечаток“ на структурата на универзумот. Ваквото мерење ни дозволува да ги споредиме теоретските космолошки модели за развојот на универзумот со тоа што навистина постои.
Вториот начин се заснова врз џуџестите галаксии како слаби гравитациски леќи. Општата теорија на релативноста, онаа теоријата на Ајнштајн, предвидува дека патот на светлината е одреден од време-просторот, а тој пак е обликуван од материјата во него. Тоа значи дека галаксиите, а и општо сѐ што има голема маса, се однесуваат како леќи и ја прекршуваат светлината што врви низ нив. Ние работевме со џуџести галаксии, што имаат маса неколку милиони до неколку милијарди пати поголема од сонцето. Проучувајќи како светлината од далечни позадински галаксии се прекршува околу галаксиите кои ги избравме, можевме да изградиме профил на како е распоредена темната материја во „ореолот“ околу просечното џуџе, а тоа е пак отпечаток на структурата на универзумот. Килостепенскиот размер тука доаѓа од површината на небото која ја искористивме за анализата, малку повеќе од илјада квадратни степени. Тоа е околу дваесеттина од ноќното небо.
Дел од твоите истражувања се поврзани со темната материја. Што те фасцинира најмногу кај нешто што не можеме да го видиме, а го сочинува најголемиот дел од материјата во универзумот?
Ме фасцинира колку непроучена физика се крие во темната материја. Знаеме дека повеќе од четири петтини од материјата во универзумот е темна, но воопшто не знаеме што ја сочинува. Ова е важно бидејќи темната материја игра огромна улога во развојот на универзумот и структурите во него. Како пример, галаксиите се раѓаат во ореоли од темна материја. Постојат бројни хипотези за што може таа да биде, од масовни честички кои слабо дејствуваат до прастари црни дупки кои се насекаде низ просторот. Како што напредуваат науката, начините на набљудување и експериментите, некои хипотези ја губат веројатноста, други стануваат сѐ поверодостојни, а пак и по некои нови хипотези се раѓаат. Полето е динамично. Постојано има новости кои создаваат голема возбуда.
Работеше и во Leiden Observatory во Холандија, во програмата LEAPS, една од најпрестижните во Европа. Какво искуство беше да се најдеш меѓу луѓе што ја живеат науката секој ден?
Убаво е да се биде во околина кајшто сите се во истото поле. За разлика од Тафтс и Стенфорд, каде сум опкружен со научници од разноразни полиња, во опсерваторијата во Лајден скоро сите мои колеги беа астрономи, астрофизичари и космолози, па често се наоѓав во доста технички разговори за време на ручек или кафе. Помагаше тоа што Холанѓаните го имаат „борелот“ како традиција, па секој петок попладневно се собираат за пиво. Тогаш муабетот знае да забега, па се заматуваат границите меѓу науката и личниот живот и се дискутираат сосем уникатни теми.
Денес си дел од истражувачката заедница на Stanford University – како изгледа еден твој ден таму? Колку има рутина, а колку инспирација?
Денот ми го обликуваат предавањата, состаноците, семинарите, домашните задачи, истражувањето… Наутро или трчам во природа или се брзам да стигнам навреме на предавање. Потоа одвојувам време за истражување или пак присуствувам на некој семинар за да слушнам кои се најновите напредоци во физиката. Ако е особено зафатен ден, ручам в канцеларија пред компјутерот или над тетратката. Поубаво ми е на помалку зафатени денови кога можам да ручам со колегите. Има многу сончеви денови во Калифорнија, па често јадеме надвор и тоа нѐ прави некако позборлести за науката и за сѐ друго. Попладнето ми е слично со утрото: истражувам или одам на предавање. Имам по некој состанок со соработниците. Приквечерно се враќам на домашните задачи или на учебникот. Неколкупати неделно одвојувам вечер за нешто што ме опушта: учам да танцувам, излегувам на пијалок со пријатели, читам. Рутината ми се гради себеси околу распоредот на обврските, а инспирацијата ми доаѓа од разговорите.
Спомнуваш машинско учење и астрономија во иста реченица, па како технологијата ја менува науката за ѕвездите?
Астрономијата и астрофизиката се, пред сѐ, науки кои се засноваат во голема количина податоци. Само во Млечниот Пат, нашата сопствена галаксија, има некои си сто милијарди ѕвезди. Не сум сигурен за точниот број галаксии во универзумот, но само во тоа мало парче небо што го споменав претходно изброив над две и пол илјади. Набљудувањата создаваат сѐ повеќе и сѐ повеќе податоци за сите овие небесни тела и едноставно немаме доволно човечка сила да ги обработиме сите. Машинското учење, пак, е совршено за задача од ваков размер. Кога го применуваме како комплемент на човековиот ум, машинското учење го проширува просторот на податоци со кои еден научник располага и го продлабочува неговото разбирање.
Колку науката е самотија, а колку е тимска работа?
Од моја гледна точка, денешната наука не би постоела без соработка. Сметам дека идеите најдобро се развиваат кога се мешаат со други. Споделувањето идеи бара мислителот да има добро разбирање на самата идеја за да може убаво да ја пренеси. Па на некој начин, кога ги дискутирам моите идеи со колегите, чувствувам дека најдобро го разбирам сопствениот мисловен процес и добивам инспирација од тоа што го мислат другите. Ми изгледа дека скоро сите научници со кои сум соработувал практикуваат нешто слично. Судејќи по бројот на автори на еден просечен труд во физиката, ми изгледа дека тоа е вистина и за поширокото поле.
Освен лабораторијата и универзитетот, имаш силна улога и во STEM амбасадорството и во клубови за разновидност и инклузија во физиката. Што те мотивира да враќаш на заедницата?
Благодарен сум што секој ден можам да ја живеам науката рамо до рамо со некои од најистакнатите научници во светот. Мојот личен труд е голем дел од причината за таа можност. Но, препознавам дека сум ја имал привилегијата да се образовам во одлични институции, како во Македонија така и во САД, да се натпреварувам на светско ниво, да имам ресурси и време за да се надоградам себеси. Чувствувам одговорност да посветам дел од својата енергија кон создавање слични услови за сѐ поширока група млади мислители. Не би се осеќал исполнет како научник ако не помагам во негувањето на новите генерации научници.
Во ерата на податоци и алгоритми, каде останува просторот за интуиција? Дали во науката сè уште има место за чувство — или сме ја препуштиле вистината на машините?
Верувам во креативноста и во љубопитноста. Сѐ уште не сум сретнал алгоритам или голем јазичен модел што може да спои различни, на моменти сосем неповрзани, идеи на нов и единствен начин. А, не сум сретнал ни алгоритам што своеволно поставува прашања не со некоја крајна цел, туку просто бидејќи сака да знае. Таа способност што ја имаме како луѓе да жонглираме со знаењето и да се запрашуваме себеси за светот во кој живееме, мислам дека е единствено човечка. Сметам дека во неа се заснова науката. Можеби за неколку години ќе си ги голтнам зборовите и ќе морам да го премислам мојот однос кон машините, но засега сум убеден дека науката е уникатно човечки зафат каде машините се одлични помошници, но не и љубопитни креативци.
Каде ја гледаш иднината на астрофизиката? Ќе ја водат ли идните генерации на физичари или веќе сме во доба на мултидисциплинарна наука каде програмерите, инженерите и филозофите работат рамо до рамо?
Астрофизиката сѐ повеќе станува спој на сите тие полиња. Прашањата кои неа ја движат потекнуваат воглавно од физиката, но и од филозофијата, која може да се засега со описот на реалноста во која живееме. За сите астрономски набљудувања потребни се инженери да ги изработат инструментите, градежници да ги изградат опсерваториите, програмери да ги напишат алгоритмите што ќе ги преработат податоците, а и безброј помошни работници што го поддржуваат целиот тој процес. Потоа се потребни физичари да ги извлечат научните сознанија од тие податоци, а и едукатори да ги споделат тие знаења со новите генерации научници и со јавноста.
Во моментов сме во многу возбудлива доба за астрофизиката. Неколку нови опсерватории се активираат на земјата, а неколку и во вселената. Во следните неколку години, телескопите на опсерваториите Вера Рубин, Роман, AXISS, HWO, и други, ќе ни дозволат да го набљудуваме универзумот со досега непостигната јасност, преку голем дел на спектарот, на огромен дел од небото. Со опсерваториите за гравитациски бранови, како LIGO и вселенската LISA, која сѐ уште не е активна, добиваме потемелна слика за време-просторот и основната физика. И како најнова гранка на полето, астрономијата од временскиот домен ги проучува вселенските процеси кои се одвиваат на размер од неколку часа до неколку месеци, наместо на просечен размер од стотици милиони години, како што прави традиционалната астрономија.
Добро време е да се биде млад астрофизичар.
Дали човек може да биде верник и астрофизичар истовремено? Или науката и духовноста само гледаат во истото небо, но од различен агол?
Ми се допаѓа таа помисла дека гледаме во истото небо. Сметам дека и верата и астрофизката постојат бидејќи како луѓе ни е неудобно да не знаеме. Природно ни доаѓа да се запрашаме од каде доаѓаме, зошто постоиме, што ќе биде со светот во далечната иднина. Нели, пристапот на физиката е доста поразличен од тој на верата, но уверенијата од едниот пристап не би требало да си сметаат со уверенијата од другиот. Додека бев на факултет, професорка по англиска книжевност ме праша: „како е да се гледа секој ден во окото на Бога?“ Навистина моите истражувања ми дозволуваат на некој начин да погледнам во историјата на нашиот универзум, на светот кој нѐ крепи, но моите сознанија сепак мора да се засноваат во некоја вера дека моите инструменти ми ја кажуваат вистината, дека физиката ѝ е потчинета на статистиката и дека законите на природата важат насекаде, а не само околу мене. Цврсто сум убеден во овие принципи, но тие се сепак принципи, постулати, аксиоми, основни вистини чија „вистинитост“ доаѓа од тоа што како научници сме се согласиле дека држат вода. Мене ми е ќеиф да го гледам небото низ физичкиот опис што се заснова врз овие вистини; тоа ми ја задоволува и потстрекнува љубопитноста. Но, зошто да не го гледаме небото и низ други вистини?
Колку ти значи тоа што доаѓаш од мала земја? Те прави ли тоа повеќе тврдоглав, посилен, покреативен?
Дефинитивно тврдоглав. А можеби и поснаодлив. Да се биде единствениот Македонец, а камоли и Битолчанец, во институции со вековна историја и светски познати имиња, понекогаш ме прави да се чувствувам ситен. Во такви мигови се присетувам дека сепак сум ги искористил сите свои ресурси и сум вложил доволно труд за заслужно таму да присуствувам. На многу наврати требало да се снаоѓам, па сум се снашол. Се разбира, оваа помисла ме прави тврдоглав, бидејќи се убедувам себеси дека штом сум стигнал дотука, можам да продолжам и понатаму.
Кога ќе се вратиш во Битола, што е првото нешто што го правиш?
Се сладам со јадењето што го зготвила мајка ми посебно за да ме дочека. Земам и репете. Среќен сум што сум на трпеза со семејството.
Што те научи животот надвор, не како физичар, туку како човек?
Сѐ уште учам дека влогот на труд и промисленост богато се исплаќа. Растејќи ја слушав поговорката „што ќе си посееш, тоа ќе си жнееш.“ Со сѐ што правам во странство, кајшто можеби за истиот влог исплатата е поголема во споредба со Македонија, учам дека добрите идеи, кога се споени со многу труд и искрени намери, создаваат вистински промени.
Ако не беше физиката и ѕвездите, што друго ќе те интересираше?
Можеби ќе сакав да бидам книжевник или поет. Обожавам да читам класици, а на факултет учев и француска книжевност со посебен осврт кон поезијата. Во последно ми се развива хоби на препевање македонска поезија на француски, но засега тоа ми е само за лично задоволство. Препевањето ме принудува поезијата да ја разберам на подлабоко ниво, а и ме зближува кон двата јазика. Мислам дека оваа фасцинација ми доаѓа од истото место како и за физиката. Јазикот го гледам како алатка за да се опише светот во кој живееме и нашиот однос кон тој свет. Поезијата пак го изгладува јазикот до ниво на кое во еден стих се збира толку многу значење.
И конечно …што е твојата најголема космолошка лекција досега? Дали универзумот навистина е без крај, или само ние не сме доволно трпеливи да го разбереме?
Научив дека секогаш може да се исцрпи повеќе знаење, но само ако човек е умешен, решителен и трпелив. Мислам на позадинското зрачење на космосот, светлина што потекнува од мигот кога универзумот стана проѕирен пред некои 13 милијарди години. Ако набљудуваме дел од небото и математички ги одземеме изворите на светлина, преостанува позадина од микробраново зрачење што е горе-долу иста преку целото небо. Ова е макотрпен процес што бара длабоко разбирање на астрофизичките процеси низ целиот универзум, но резултатот е слика од најстарата светлина која постои и која изобилува со податоци за тоа каков бил универзумот во своите први мигови. Сѐ уште сум, а верувам и дека секогаш ќе бидам, воодушевен дека ние, обичните луѓе на земјава, сме способни да погледнеме кон раѓањето на нашиот универзум.
