लिया मरिंगा हाल ही में अमेरिका में फर्मी नेशनल एक्सेलेरेटर लेबोरेटरी के सातवें निदेशक बने हैं। वह त्वरक विज्ञान, कण भौतिकी के भविष्य और इस प्रतिष्ठित और प्रभावशाली अनुसंधान केंद्र का नेतृत्व करने वाली पहली महिला होने के बारे में लौरा हिस्कॉट से बात करती हैं।
लिया मरिंगा अभी हाल ही में वैज्ञानिक दुनिया में एक बड़ा मुकाम हासिल किया है। अप्रैल में, प्रसिद्ध त्वरक भौतिक विज्ञानी निदेशक के रूप में पदभार ग्रहण किया का फर्मी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला (फर्मिलाब) - दुनिया के सबसे प्रतिष्ठित कण-भौतिकी अनुसंधान केंद्रों में से एक। उस शीर्ष नौकरी तक पहुंचना एक बड़ी उपलब्धि है, और मर्मिंगा उस रास्ते पर प्रतिबिंबित करती है जिसने उन्हें उस संस्थान के प्रमुख बनने के लिए प्रेरित किया जहां त्वरक भौतिकी में उनकी यात्रा पहली बार शुरू हुई थी।
अपने गृह देश ग्रीस में पली-बढ़ी, जहाँ उनका जन्म 1960 में हुआ था, मरमिंगा का बचपन से ही विज्ञान को आगे बढ़ाने का संकल्प था। दरअसल, उनकी सबसे शुरुआती प्रेरणाओं में से एक उनके परिवार को उनके चाचा जॉर्ज डौसमैनिस के बारे में कहानियां सुनाना था, जिन्होंने भौतिकी में पीएचडी की थी। कोलंबिया विश्वविद्यालय. "वह मेरे परिवार में महान थे," वह याद करती हैं। "मेरे पास [नोबेल-पुरस्कार विजेता भौतिकविदों] के साथ स्नातक छात्र के रूप में उनकी एक आकर्षक तस्वीर है। लियोन लेडरमैन और त्सुंग-दाओ ली पृष्ठभूमि में।" मर्मिंगा की विज्ञान में रुचि को किसकी जीवनी द्वारा और अधिक बल दिया गया मैरी क्यूरी, जिसे उसने 13 साल की उम्र में पढ़ा था, और वह माध्यमिक विद्यालय में एक उत्कृष्ट महिला भौतिकी शिक्षक थी। "मैंने महसूस किया कि यह जीने लायक जीवन था," वह कहती है, "इस तरह के एक विलक्षण उद्देश्य के साथ विज्ञान के लिए खुद को समर्पित करना, ज्ञान को आगे बढ़ाना और समाज पर एक बड़ा प्रभाव डालना"।
स्कूल खत्म करने के बाद, मेर्मिंगा ने भौतिकी का अध्ययन करना जारी रखा एथेंस विश्वविद्यालय. अपने तीसरे वर्ष में, उनके थीसिस पर्यवेक्षक सैद्धांतिक कण भौतिकी के प्रोफेसर थे, और मेर्मिंगा ने फैसला किया कि यह विज्ञान की वह शाखा थी जिसमें वह जाना चाहती थीं। "यह उससे अधिक गहरा नहीं होता है," वह बताती है, "बस सबसे मौलिक घटकों और पदार्थ की बातचीत को समझना।"
उसने स्नातकोत्तर अध्ययन पर अपनी दृष्टि स्थापित की मिशिगन एन आर्बर विश्वविद्यालय, यू.एस., सैद्धांतिक कण भौतिकी का अध्ययन करने के इरादे से। Merminga का आवेदन सफल रहा, और 1983 में वह अपने अकादमिक सपनों का पालन करने के लिए दुनिया भर में चली गई।
मेर्मिंगा ने पाठ्यक्रम लिया और अपने चुने हुए अनुशासन में कुछ शोध परियोजनाएं कीं। लेकिन उसने अंततः पाया कि सैद्धांतिक कण भौतिकी उतनी संतुष्टिदायक नहीं थी जितनी उसने कल्पना की थी, एक सिद्धांत को विकसित करने और प्रयोगात्मक रूप से इसका परीक्षण करने में सक्षम होने के बीच लंबे समय के कारण। फ़र्मिलाब में त्वरक विज्ञान में स्नातक छात्र कार्यक्रम के बारे में जानने के बाद, उन्होंने पहली बार अनुसंधान संस्थान का दौरा किया। यह उनके करियर का एक महत्वपूर्ण क्षण साबित हुआ।
त्वरित विज्ञान
कण त्वरक आवेशित कणों के पुंजों को - प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों से आयनों तक - बहुत तेज गति से, प्रकाश के करीब ले जाते हैं। त्वरक विज्ञान कण भौतिकी और कई अन्य वैज्ञानिक क्षेत्रों को सक्षम करने के लिए इन विशाल मशीनों के डिजाइन, संचालन और अनुकूलन पर ध्यान केंद्रित करता है। केवल टकराव के परिणाम को देखने के बजाय, शोधकर्ता बीम को नियंत्रित करने और निर्देशित करने की हमारी क्षमता में सुधार करने के लिए लगातार काम करते हैं।
"इन प्रयोगों के लिए समय-सारिणी कण भौतिकी की तुलना में बहुत कम है, " मेर्मिंगा बताते हैं। "इसने मुझसे अपील की। मैं सिद्धांत विकसित कर सकता था और उनका परीक्षण कर सकता था और अधिक तत्काल परिणाम प्राप्त कर सकता था। ” इसलिए वह फर्मिलैब में पीएचडी कार्यक्रम में शामिल हो गईं, जहां वह काम कर रही थीं टेवाट्रोन - उस समय दुनिया का सबसे अधिक ऊर्जा वाला कोलाइडर।
टकरावों को अनुकूलित करने के लिए, कोलाइडर सुरंग में कणों के बीम की भविष्यवाणी और नियंत्रण करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से अच्छी तरह से अध्ययन न किए गए गैर-रेखीय प्रभावों की उपस्थिति में। अपनी पीएचडी परियोजना के लिए, मेर्मिंगा ने टेवेट्रॉन से सैद्धांतिक औपचारिकताओं और प्रयोगात्मक डेटा का उपयोग किया, यह अध्ययन करने के लिए कि बीम की गतिशीलता चुंबकीय प्रणाली पर कैसे प्रतिक्रिया करती है और इसे ध्यान केंद्रित करती है, खासकर जहां गैर-रैखिकता प्रदर्शन के लिए एक महत्वपूर्ण सीमित कारक बन गई है। उनके काम ने सुपरकंडक्टिंग सुपर कोलाइडर के डिजाइन की जानकारी दी, जिसकी योजना उस समय बनाई जा रही थी।
अपनी पीएचडी पूरी करने के बाद - उस समय उस विशिष्ट कार्यक्रम से स्नातक करने वाली केवल दूसरी छात्रा बन गई - मेर्मिंगा काम पर चली गईं स्टैनफोर्ड रैखिक त्वरक केंद्र (एसएलएसी)। तब से, उसने त्वरक विज्ञान के कई क्षेत्रों में एक विशेषज्ञ बनने के लिए अपना करियर बिताया है। वास्तव में, उसने कई नेतृत्व भूमिकाएँ निभाई हैं, जिसमें त्वरक प्रभाग के प्रमुख शामिल हैं TRIUMF, कनाडा का कण त्वरक केंद्र।
परियोजना प्राथमिकताएं
जब मर्मिंगा अपने करियर में आगे बढ़ रही थी, तब फ़र्मिलाब भी बदल रहा था। 2011 में, लगभग 30 वर्षों के प्रोटॉन और एंटीप्रोटोन के टकराने के बाद, Tevatron को बंद कर दिया गया था। इसने उच्च-ऊर्जा प्रयोगों से दूर प्रयोगशाला के फोकस में एक महत्वपूर्ण बदलाव को चिह्नित किया। इस परिवर्तन के पीछे का तर्क कण भौतिकी की अंतर्राष्ट्रीय प्रकृति से आया है - चूंकि किसी एक देश में सभी प्रयोग करने की क्षमता नहीं है, इसलिए विभिन्न क्षेत्रों की जांच के लिए बड़ी शोध सुविधाओं के लिए यह समझ में आता है।
2011 करके, सर्नहै बड़े Hadron Collider Tevatron की तुलना में उच्च ऊर्जा पर ऊपर और चल रहा था; इसलिए फर्मिलैब ने इसके बजाय उच्च-तीव्रता वाले प्रयोगों में नेतृत्व करने का अवसर देखा। उत्तरार्द्ध न्यूट्रिनो के अध्ययन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं; इन छोटे कणों में परस्पर क्रिया की दर बहुत कम होती है, इसलिए ऐसी किसी भी घटना का निरीक्षण करने के लिए बड़ी मात्रा में उत्पन्न करना आवश्यक है।
2015 में, नए प्रयोगों का समर्थन करने के लिए, फर्मिलैब ने निर्माण शुरू किया प्रोटॉन सुधार योजना- II (पीआईपी-द्वितीय), और मेर्मिंगा उसके पास लौट आए मातृसंस्था परियोजना का नेतृत्व करने के लिए। पीआईपी-द्वितीय एक 215 मीटर लंबा रैखिक त्वरक है जो फर्मिलैब के नए त्वरक परिसर के दिल के रूप में काम करेगा और कई नए प्रयोगों में योगदान देगा। पीआईपी-द्वितीय के मुख्य लक्ष्यों में से एक ग्रेफाइट लक्ष्य में अपने तीव्र प्रोटॉन बीम को लॉन्च करके, दुनिया में न्यूट्रिनो का सबसे तीव्र बीम बनाना है। इन न्यूट्रिनो को दो के माध्यम से भेजा जाएगा गहरे भूमिगत न्यूट्रिनो प्रयोग (DUNE) डिटेक्टर, जो वर्तमान में निर्माणाधीन हैं - एक फ़र्मिलाब में और दूसरा 1300 किमी दूर दक्षिण डकोटा में।
इतनी दूर स्थित होने का कारण यह है कि न्यूट्रिनो तीन "स्वादों" में आते हैं - इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन और ताऊ - और वे यात्रा करते समय इन प्रकारों के बीच "दोलन" के अजीब व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं। दो डिटेक्टरों के बीच की बड़ी दूरी इन दोलनों के प्रति उनकी संवेदनशीलता को बढ़ाती है, इस व्यवहार के संभावित रूप से पूरे ब्रह्मांड के लिए गहरा प्रभाव पड़ता है। भौतिकविदों का मानना है कि जिस तरह से न्यूट्रिनो और एंटीन्यूट्रिनो अपने स्वादों के बीच दोलन करते हैं, उसमें अंतर हो सकता है, जो मानक मॉडल से परे पदार्थ-एंटीमैटर समरूपता (सी-पी उल्लंघन) और भौतिकी के उल्लंघन का संकेत देगा। ऐसा अंतर इस बात की कुंजी भी हो सकता है कि ब्रह्मांड में एंटीमैटर से अधिक पदार्थ क्यों है - हमारे अपने अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त।
मुझे यह देखना अच्छा लगेगा कि ड्यून न्यूट्रिनो दोलनों और सी-पी उल्लंघन के निश्चित उत्तर तक जल्द से जल्द पहुंच जाए क्योंकि यह पदार्थ-एंटीमैटर विषमता से संबंधित है, और हम यहां बिल्कुल भी क्यों हैं
लिया मरिंगा
तो मर्मिंगा को उम्मीद है कि पीआईपी-द्वितीय द्वारा संचालित न्यूट्रिनो अध्ययन इस बड़े प्रश्न पर प्रकाश डालेगा। वह कहती हैं, "मुझे यह देखना अच्छा लगेगा कि ड्यून न्यूट्रिनो दोलनों और सी-पी उल्लंघन के निश्चित उत्तर तक जितनी जल्दी हो सके पहुंचें," वह कहती हैं, "क्योंकि यह पदार्थ-एंटीमैटर विषमता से संबंधित है, और हम यहां बिल्कुल भी क्यों हैं।"
मेर्मिंगा संबंधित तकनीक से भी उत्साहित है, जैसे कि सुपरकंडक्टिंग रेडियो-फ़्रीक्वेंसी (एसआरएफ) तकनीक - जिसमें फ़र्मिलाब एक विश्व नेता है - और वह यह देखने के लिए उत्सुक है कि संस्थान वहाँ की सीमाओं को कितना आगे बढ़ा सकता है। एसआरएफ ऊर्जा हानि से बचकर त्वरक प्रदर्शन में सुधार करता है जो आमतौर पर त्वरक दीवारों में धाराओं के प्रतिरोध के माध्यम से होता है। PIP-II की संरचनाएं सुपरकंडक्टिंग नाइओबियम से बनी होंगी और इस संपत्ति का लाभ उठाने के लिए 2 K तक ठंडा किया जाएगा।
अब जब वह विशेष रूप से पीआईपी-द्वितीय के बजाय फर्मिलैब के निदेशक हैं, तो मर्मिंगा इसमें पहले की तरह काफी करीब से शामिल नहीं होगी, लेकिन वह अपनी प्रगति को बनाए रखने का इरादा रखती है और परियोजना के बारे में भावुक रहती है . "जब यह समाप्त हो जाता है तो यह मेरे बाद आने वाली पीढ़ियों द्वारा अगले 50 वर्षों के लिए उपयोग किया जा रहा है," वह कहती हैं। "स्थायी मूल्य के किसी चीज़ में योगदान करना शक्तिशाली है।"
इन्नोवेटर
जबकि वैज्ञानिक ज्ञान प्रगति कर रहा है, वैसे ही इसके आसपास की दुनिया भी है। शायद यह तथ्य कि फ़र्मिलाब का नेतृत्व पहली बार एक महिला कर रही है, उन परिवर्तनों का एक प्रमाण है। व्यक्तिगत रूप से, मेर्मिंगा को नहीं लगता कि उसका लिंग उसके करियर में बाधा रहा है, और वह तकनीकी दक्षता की शक्ति पर जोर देती है।
"जब मैं एक कमरे में अकेली महिला होती हूं," वह बताती हैं, "अगर मैं सही उत्तर देती हूं या सही अंतर्दृष्टि रखती हूं, तो वे मुझे एक महिला के रूप में सोचना बंद कर देंगे और मेरे योगदान पर ध्यान केंद्रित करेंगे। इस तरह मैंने अपने करियर में इससे निपटा है। आप जो करते हैं उसमें बहुत अच्छे रहें और उन्हें देर-सबेर आपकी बात सुननी ही पड़ेगी।" फिर भी, उनका मानना है कि भौतिकी में महिलाओं के कम प्रतिनिधित्व को बदलने की जरूरत है, यह कहते हुए कि टीमें अधिक प्रभावशाली और प्रभावी होती हैं, जब उनके पास आकर्षित करने के लिए अधिक विविध दृष्टिकोण होते हैं।
मेर्मिंगा अपने आत्मविश्वास का श्रेय सभी लड़कियों के स्कूल में भाग लेने के लिए देती हैं, यह देखते हुए कि लड़के कभी-कभी अधिक मुखर हो सकते हैं। "जब तक मैं 18 वर्ष की थी, मैं एक ऐसे वातावरण में थी जो थोड़ा सुरक्षित था," वह कहती हैं। "इससे मुझे अपने आप में विश्वास पैदा करने में मदद मिली। जब मैं विश्वविद्यालय गया, तो केवल 10% छात्र ही महिलाएं थीं, लेकिन तब तक मैंने पर्याप्त आत्मविश्वास बना लिया था कि इससे कोई फर्क नहीं पड़ता। ”
इसलिए मर्मिंगा का मानना है कि केवल लड़कियों के भौतिकी कार्यक्रम लड़कियों को विषय का अध्ययन करने के लिए अधिक सशक्त महसूस करने में मदद कर सकते हैं। लेकिन वह कहती हैं कि हमें एक बहु-आयामी समाधान की आवश्यकता है जो लोगों को अपने पूरे करियर में सामना करने वाले व्यावहारिक मुद्दों को भी संबोधित करे। उदाहरण के लिए, फर्मिलैब में ऑन-साइट डे-केयर है जो माता-पिता को अपनी नौकरी पर अधिक आसानी से ध्यान केंद्रित करने में सक्षम बनाता है।
एक अन्य प्रमुख कारक निश्चित रूप से इस विषय में महिलाओं की दृश्यता में वृद्धि कर रहा है। मेर्मिंगा ने नोट किया कि यह उसके लिए मददगार था, जब वह स्कूल में थी, और बाद में टेवेट्रॉन के निर्माण में प्रमुख भौतिक विज्ञानी हेलेन एडवर्ड्स द्वारा अपनी महिला भौतिकी शिक्षक से प्रेरित थी। "किसी को कार्रवाई में देखना बहुत शक्तिशाली है," वह कहती हैं।
सौभाग्य से, हाल के वर्षों में इसमें और सुधार हुआ है। 2016 के बाद से, प्रायोगिक कण भौतिक विज्ञानी फैबियोला जियानोटी सर्न की महानिदेशक रह चुकी हैं, यह पद संभालने वाली पहली महिला भी हैं। मर्मिंगा के फर्मिलैब में पदभार संभालने के साथ, भौतिकी में दो सर्वोच्च-प्रोफ़ाइल नौकरियों पर अब महिलाओं का कब्जा है। इसलिए हालांकि अभी भी काम किया जाना बाकी है, यह एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर लगता है।
भविष्य का निर्माण
हालांकि मेर्मिंगा ने पहले भी बड़ी परियोजनाओं और कार्यक्रमों का नेतृत्व किया है, लेकिन फर्मिलैब जैसे बड़े संस्थान को निर्देशित करना उनके लिए एक नई चुनौती है, क्योंकि बड़े पैमाने का मतलब अतिरिक्त जटिलता है। लेकिन उनका मानना है कि नेतृत्व और एक बड़ी वैज्ञानिक इकाई के प्रबंधन के मूल सिद्धांत समान रहते हैं।
"एक स्पष्ट दृष्टि रखना महत्वपूर्ण है," वह कहती है, "और हर कर्मचारी को इसे स्पष्ट करने में सक्षम होने के लिए; उस दृष्टि को साकार करने की योजना बनाना; और इसे पूरा करने के लिए खुद को और बाकी सभी को जवाबदेह ठहराने के लिए। ”
एलएचसी के बाद के भविष्य की तैयारी
तो Fermilab के लिए Merminga की दृष्टि क्या है? यह कुछ ऐसा है जिसे वह अभी भी तैयार कर रही है, उसने अभी-अभी कार्यभार संभाला है, और वह बहुत सारे दृष्टिकोणों पर विचार करने की इच्छुक है। लैब कर्मचारियों और फर्मिलैब के उपयोगकर्ता समुदाय से सुनने के लिए अप्रैल में उसने जो पहली कार्रवाई की, वह थी "सुनने का दौरा" शुरू करना। जबकि विशिष्टताओं पर अभी भी काम चल रहा है, वह फर्मिलैब के लिए अपनी महत्वाकांक्षा के व्यापक स्ट्रोक का वर्णन करती है, इसके लिए "कण भौतिकी और त्वरक विज्ञान, प्रौद्योगिकी और नवाचार में दुनिया का नेतृत्व करना है, जो एक विविध और विश्व स्तरीय कार्यबल द्वारा रेखांकित किया गया है; उत्कृष्ट और मजबूत संचालन और व्यापार प्रणालियों द्वारा; हमारे मिशन के साथ एकीकृत एक स्थायी परिसर रणनीति द्वारा; और क्षेत्रीय, राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय साझेदारियों को स्थायी और सक्षम बनाकर।"
अपने करियर के बारे में बताते हुए, वह कहती हैं कि संस्थान के निदेशक बनने के बारे में उनकी कई भावनाएँ हैं जहाँ उन्होंने पहली बार त्वरक विज्ञान में शुरुआत की थी। "मैं इसे दो शब्दों में समेटूंगी: गहरा आभार," वह कहती हैं। "मुझे यहां एक स्नातक छात्र के रूप में दुनिया के कुछ बेहतरीन भौतिकविदों के साथ प्रयोग करने और उस समय मौजूद सबसे उन्नत कोलाइडर के साथ प्रयोग करने का बहुत सौभाग्य मिला। कोई कितना भाग्यशाली हो सकता है? ग्रीक कवि कॉन्सटेंटाइन कैवाफी की कविता 'इथाका' दिमाग में आती है। वह लिखते हैं 'इथाका ने आपको अद्भुत यात्रा दी।'" शायद यह निर्देशक के रूप में उनके मिशन के एक और व्यक्तिगत पक्ष को प्रेरित करता है, क्योंकि वह इस बात पर जोर देती हैं कि वह अब अन्य युवा वैज्ञानिकों को समान अवसर देना चाहती हैं। और साथ ही इसे आगे बढ़ाने के साथ, वह भौतिकविदों की पिछली पीढ़ियों और फर्मिलैब के पूर्व निदेशकों की विरासत का सम्मान करना चाहती है।
मैं जिम्मेदारी और कृतज्ञता महसूस करता हूं, और बहुत आशावाद है कि हम इस प्रक्षेपवक्र को जारी रख सकते हैं
लिया मरिंगा
पीछे मुड़कर देखने पर, ऐसा लगता है कि उन पूर्व निर्देशकों में से एक, लियोन लेडरमैन, मेर्मिंगा के चाचा को चित्रित करने वाली तस्वीर की पृष्ठभूमि में है। "हम दिग्गजों के कंधों पर खड़े हैं," वह कहती हैं। “नवोन्मेष और सफलता की खोजों के लिए दुनिया भर में मान्यता प्राप्त इस महान संस्थान के रूप में फर्मिलैब की परंपरा को जारी रखने के लिए मैं इस बड़ी जिम्मेदारी को महसूस करता हूं। मैं जिम्मेदारी और कृतज्ञता, और बहुत आशावाद महसूस करता हूं कि हम इस प्रक्षेपवक्र को जारी रख सकते हैं। ”
