Lia Merminga ABD'deki Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nın yedinci direktörü oldu. Laura Hiscott ile hızlandırıcı bilimi, parçacık fiziğinin geleceği ve bu ikonik ve etkili araştırma merkezine liderlik eden ilk kadın olma hakkında konuşuyor.
Lia Merminga bilim dünyasında önemli bir yer edinmiştir. Nisan ayında, ünlü hızlandırıcı fizikçi yönetmen olarak devraldı arasında Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı (Fermilab) – dünyanın en ikonik parçacık fiziği araştırma merkezlerinden biri. Bu en yüksek işe ulaşmak muazzam bir başarıdır ve Merminga, onu hızlandırıcı fiziğindeki yolculuğunun ilk başladığı enstitünün başkanı olmaya götüren yolu derinlemesine düşünür.
1960 yılında doğduğu memleketi Yunanistan'da büyüyen Merminga'nın çocukluğunda bilimle uğraşma kararlılığı vardı. Gerçekten de ilk ilhamlarından biri, ailesinin fizik alanında doktorası olan amcası George Dousmanis hakkında anlattığı hikayeleri dinlemekti. Columbia Üniversitesi. “Ailemde efsaneydi” diye hatırlıyor. "[Nobel ödüllü fizikçiler] ile bir yüksek lisans öğrencisi olarak büyüleyici bir fotoğrafım var. Leon lederman ve Tsung Dao Lee arka planda." Merminga'nın bilime olan ilgisi, bir biyografi ile daha da canlandı. Marie Curie13 yaşında okuduğu ve ortaokulda sahip olduğu mükemmel bir bayan fizik öğretmeni. "Bunun yaşanmaya değer bir hayat olduğunu hissettim" diyor, "böylesine tekil bir amaçla kendini bilime adamak, bilgiyi ilerletmek ve toplum üzerinde büyük bir etki yaratmak".
Merminga okulu bitirdikten sonra fizik okumaya devam etti. Atina Üniversitesi. Üçüncü yılında, tez danışmanı teorik parçacık fiziği profesörüydü ve Merminga, girmek istediği bilim dalının bu olduğuna karar verdi. "Bundan daha derin olamaz," diye açıklıyor, "sadece maddenin en temel bileşenlerini ve etkileşimlerini anlamak."
Gözünü ODTÜ'de lisansüstü eğitime dikti. Michigan Üniversitesi Ann Arbor, ABD, teorik parçacık fiziğini incelemek niyetiyle. Merminga'nın başvurusu başarılı oldu ve 1983'te akademik hayallerinin peşinden gitmek için dünyayı dolaştı.
Merminga, seçtiği disiplinde kurslar aldı ve bazı araştırma projeleri yaptı. Ancak sonunda, bir teori geliştirmekle onu deneysel olarak test edebilmek arasındaki uzun zaman ölçekleri nedeniyle teorik parçacık fiziğinin hayal ettiği kadar tatmin edici olmadığını keşfetti. Fermilab'da hızlandırıcı bilimi üzerine bir lisansüstü öğrenci programını öğrendikten sonra ilk kez araştırma enstitüsünü ziyaret etti. Bu, kariyerinde çok önemli bir an oldu.
Bilimi hızlandırmak
Parçacık hızlandırıcılar, yüklü parçacıkların ışınlarını - protonlardan ve elektronlardan iyonlara - ışığa yakın çok yüksek hızlarda ilerletir. Hızlandırıcı bilimi, parçacık fiziği ve diğer birçok bilimsel alanı mümkün kılmak için bu devasa makineleri tasarlamaya, çalıştırmaya ve optimize etmeye odaklanır. Araştırmacılar, yalnızca çarpışmaların sonucuna bakmak yerine, sürekli olarak ışınları kontrol etme ve yönlendirme yeteneğimizi geliştirmek için çalışıyorlar.
Merminga, "Bu deneyler için zaman çizelgeleri, parçacık fiziğindekinden çok daha kısadır" diye açıklıyor. Bu bana çekici geldi. Teoriler geliştirebilir, onları test edebilir ve daha hızlı sonuçlar alabilirim.” Böylece Fermilab'da doktora programına katıldı ve Tevetron - o sırada dünyanın en yüksek enerjili çarpıştırıcısı.
Çarpışmaları optimize etmek için, özellikle iyi incelenmemiş doğrusal olmayan etkilerin varlığında, çarpıştırıcı tünelindeki parçacık ışınını tahmin edebilmek ve kontrol edebilmek önemlidir. Doktora projesi için Merminga, özellikle doğrusal olmamanın performans için önemli bir sınırlayıcı faktör haline geldiği durumlarda, ışın dinamiklerinin onu yönlendirmek ve odaklamak için kullanılan manyetik sisteme nasıl tepki verdiğini incelemek için Tevatron'dan gelen teorik biçimcilikleri ve deneysel verileri kullandı. Çalışması, o sırada planlanmakta olan Süper İletken Süper Çarpıştırıcı'nın tasarımına bilgi verdi.
Doktorasını tamamladıktan sonra - o sırada söz konusu programdan mezun olan yalnızca ikinci öğrenci oldu - Merminga, Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezi (SLAK). O zamandan beri, kariyerini hızlandırıcı biliminin birçok alanında uzman olarak geçirdi. Gerçekten de, hızlandırıcı bölümünün şefi de dahil olmak üzere birçok liderlik rolü üstlenmiştir. ÜÇÜNCÜ, Kanada'nın parçacık hızlandırıcı merkezi.
proje öncelikleri
Merminga kariyerinde ilerlerken Fermilab da değişiyordu. 2011 yılında, yaklaşık 30 yıl boyunca proton ve antiprotonların çarpışmasından sonra Tevatron kapatıldı. Bu, laboratuvarın odağında yüksek enerjili deneylerden önemli bir kaymaya işaret ediyordu. Bu değişikliğin arkasındaki mantığın bir kısmı, parçacık fiziğinin uluslararası doğasından geliyordu - hiçbir ülke tüm deneyleri yapma kapasitesine sahip olmadığından, büyük araştırma tesislerinin farklı alanları araştırması mantıklı.
2011 olarak, CERN'S Büyük Hadron Çarpıştırıcısı Tevatron'dan daha yüksek enerjilerde çalışıyordu; böylece Fermilab bunun yerine yüksek yoğunluklu deneylerde liderliği ele geçirme fırsatını gördü. İkincisi, nötrinoları incelemek için özellikle önemlidir; bu küçük parçacıklar son derece düşük etkileşim oranlarına sahiptir, bu nedenle bu tür olayları gözlemlemek için çok büyük miktarlarda üretmek önemlidir.
2015 yılında, yeni deneyleri desteklemek için Fermilab, Proton İyileştirme Planı-II (PIP-II) ve Merminga ona döndü gidilen okul projeye liderlik etmek. PIP-II, Fermilab'ın yeni hızlandırıcı kompleksinin kalbi olarak hizmet edecek ve birçok yeni deneye katkıda bulunacak 215 m uzunluğunda bir lineer hızlandırıcıdır. PIP-II'nin ana hedeflerinden biri, yoğun proton ışınını bir grafit hedefe fırlatarak dünyadaki en yoğun nötrino ışınını yaratmaktır. Bu nötrinolar iki aracılığıyla gönderilecek Derin Yeraltı Nötrino Deneyi Şu anda yapım aşamasında olan (DUNE) dedektörleri - biri Fermilab'da ve diğeri 1300 km uzaklıkta Güney Dakota'da.
Bu kadar uzağa yerleştirilmelerinin nedeni, nötrinoların üç "tadı" - elektron, müon ve tau - olmaları ve seyahat ederken bu türler arasında tuhaf bir "salınma" davranışı sergilemeleridir. İki detektör arasındaki büyük mesafe, onların bu salınımlara karşı hassasiyetini artırır ve bu davranış potansiyel olarak tüm evren için derin etkilere sahiptir. Fizikçiler, nötrinoların ve antinötrinoların tatları arasında salınma biçiminde bir fark olabileceğini düşünüyorlar, bu da madde-antimadde simetrisinin (C-P ihlali) ve Standart Modelin ötesindeki fiziğin ihlal edildiğini gösteriyor. Böyle bir fark, evrende neden antimaddeden daha fazla madde bulunduğunun anahtarı bile olabilir - kendi varlığımız için çok önemli bir koşul.
DUNE'un nötrino salınımlarına ve C-P ihlaline mümkün olan en kısa sürede kesin cevaba ulaşmasını çok isterim çünkü bu madde-antimadde asimetrisi ve neden burada olduğumuzla ilgili.
Lia Merminga
Merminga, PIP-II tarafından desteklenen nötrino çalışmalarının bu büyük soruya ışık tutacağını umuyor. "DUNE'nin nötrino salınımlarına ve C-P ihlaline mümkün olan en kısa sürede kesin cevaba ulaşmasını çok isterim," diyor, "çünkü bu madde-antimadde asimetrisi ve neden burada olduğumuzla ilgili."
Merminga, Fermilab'ın dünya lideri olduğu süper iletken radyo frekansı (SRF) teknolojisi gibi ilişkili teknolojilerden de heyecan duyuyor ve enstitünün bu konudaki sınırları ne kadar zorlayabileceğini görmek istiyor. SRF, normalde hızlandırıcı duvarlarındaki akımlara karşı direnç nedeniyle meydana gelen enerji kaybını önleyerek hızlandırıcı performansını artırır. PIP-II'nin yapıları, süper iletken niyobyumdan yapılacak ve bu özellikten yararlanmak için 2 K'ye soğutulacak.
Artık özel olarak PIP-II'den ziyade bir bütün olarak Fermilab'ın direktörü olduğuna göre, Merminga daha önce olduğu kadar yakından ilgilenmeyecek, ancak ilerlemeye ayak uydurmayı planlıyor ve proje konusunda tutkulu olmaya devam ediyor. “Bittiğinde benden sonraki nesiller tarafından 50 yıl daha kullanılacak” diyor. "Kalıcı değere sahip bir şeye katkıda bulunmak güçlüdür."
öncü
Bilimsel bilgi ilerlerken, etrafındaki dünya da ilerliyor. Belki de Fermilab'ın ilk kez bir kadın tarafından yönetilmesi, bu değişikliklerin bir kanıtıdır. Kişisel olarak Merminga, cinsiyetinin kariyerinde bir engel olduğunu düşünmüyor ve teknik yeterliliğin gücünü vurguluyor.
"Bir odadaki tek kadın ben olduğumda," diye açıklıyor, "doğru cevaplar verirsem veya doğru içgörülere sahip olursam, beni bir kadın olarak düşünmekten vazgeçecekler ve katkılarıma odaklanacaklar. Kariyerimde bununla böyle başa çıktım. Yaptığınız işte çok iyi olun, er ya da geç sizi dinlemek zorunda kalacaklar.” Yine de fizikte kadınların yetersiz temsilinin değişmesi gerektiğine inanıyor ve ekiplerin yararlanabilecekleri daha çeşitli bakış açılarına sahip olduklarında çok daha etkili ve etkili olduklarını ekliyor.
Merminga, güveninin çoğunu bir kız okuluna gitmiş olmasına bağlıyor ve erkeklerin bazen daha iddialı olabildiğini belirtiyor. "18 yaşıma kadar biraz korunan bir ortamdaydım" diyor. “Bu kendime olan güvenimi geliştirmeme yardımcı oldu. Üniversiteye gittiğimde öğrencilerin sadece %10'u kadındı ama o zamana kadar bunun önemli olmadığına dair kendime yeterince güven oluşturmuştum.”
Bu nedenle Merminga, yalnızca kızlara yönelik fizik programlarının, kızların konuyu incelemek için kendilerini daha güçlü hissetmelerine yardımcı olabileceğine inanıyor. Ancak, insanların kariyerleri boyunca karşılaştıkları pratik sorunları da ele alan çok yönlü bir çözüme ihtiyacımız olduğunu söylüyor. Örneğin, Fermilab, ebeveynlerin işlerine daha kolay odaklanmalarını sağlayan yerinde kreşe sahiptir.
Bir diğer önemli faktör de tabi ki kadınların bu konudaki görünürlüğünün artması. Merminga, okuldayken kadın fizik öğretmeninden ve daha sonra Tevatron'un yapımında baş fizikçi olan Helen Edwards'tan ilham alarak bunun kendisi için yararlı olduğunu belirtiyor. “Birini iş başında görmek çok güçlü” diyor.
Neyse ki, bu son yıllarda daha da gelişti. 2016'dan beri deneysel parçacık fizikçisi Fabiola Gianotti CERN'in genel direktörü ve aynı zamanda bu göreve gelen ilk kadın oldu. Merminga'nın Fermilab'ın başına geçmesiyle, fizikteki en yüksek profilli işlerden ikisi artık kadınlar tarafından işgal ediliyor. Hâlâ yapılacak işler olmasına rağmen, bu önemli bir kilometre taşı gibi geliyor.
geleceği formüle etmek
Merminga daha önce büyük projelere ve programlara liderlik etmiş olsa da, Fermilab gibi büyük bir enstitüyü yönetmek onun için yeni bir zorluk çünkü daha büyük ölçek daha fazla karmaşıklık anlamına geliyor. Ancak liderliğin ve büyük bir bilimsel varlığı yönetmenin temel ilkelerinin aynı kaldığına inanıyor.
“Net bir vizyona sahip olmak ve bunu her çalışana ifade edebilmek önemlidir” diyor. bu vizyonu gerçekleştirmek için bir plana sahip olmak; ve bunu yerine getirmek için kendimi ve diğer herkesi sorumlu tutmak.
LHC sonrası bir gelecek için hazırlanıyor
Peki Merminga'nın Fermilab için vizyonu nedir? Bu, henüz devraldığı, hâlâ formüle ettiği bir şey ve pek çok bakış açısını dikkate almaya hevesli. Nisan ayında yaptığı ilk eylemlerden biri, laboratuvar çalışanlarından ve Fermilab'ın kullanıcı topluluğundan haber almak için bir "dinleme turuna" çıkmak oldu. Ayrıntılar hâlâ üzerinde çalışılıyor olsa da, Fermilab'a yönelik tutkusunun ana hatlarını şöyle açıklıyor: “çeşitli ve birinci sınıf bir iş gücü tarafından desteklenen parçacık fiziği ve hızlandırıcı bilimi, teknolojisi ve yenilikçiliğinde dünyaya liderlik etmek; mükemmel ve sağlam operasyonlar ve iş sistemleri ile; misyonumuzla bütünleşik sürdürülebilir bir kampüs stratejisi ile; ve bölgesel, ulusal ve uluslararası ortaklıkları sürdürerek ve etkinleştirerek.”
Kariyeri üzerine düşünürken, hızlandırıcı bilimine ilk başladığı enstitünün müdürü olmakla ilgili birçok hisleri olduğunu söylüyor. “Bunu iki kelimeyle özetleyeceğim: derin şükran” diyor. “Burada, dünyanın en iyi fizikçilerinden bazılarıyla ve o zamanlar var olan en gelişmiş çarpıştırıcıyla deneyler yapan bir yüksek lisans öğrencisi olarak çok ayrıcalıklıydım. İnsan ne kadar şanslı olabilir? Aklıma Yunan şair Constantine Cavafy'nin 'Ithaka' şiiri geliyor. 'Ithaka size harika bir yolculuk verdi' diye yazıyor.” Belki de bu, yönetmen olarak görevinin daha kişisel bir yönüne ilham veriyor, çünkü şimdi diğer genç bilim insanlarına benzer fırsatlar vermek istediğini vurguluyor. Ve peşin ödemenin yanı sıra, önceki nesil fizikçilerin ve Fermilab'ın eski yöneticilerinin mirasını onurlandırmak istiyor.
Sorumluluk ve şükran duyuyorum ve bu yörüngeye devam edebileceğimiz konusunda çok fazla iyimserlik hissediyorum.
Lia Merminga
Geriye dönüp bakıldığında, Merminga'nın amcasının resmedildiği fotoğrafın arka planında o eski yönetmenlerden biri olan Leon Lederman'ın olması tesadüf gibi görünüyor. “Devlerin omuzlarında duruyoruz” diyor. “İnovasyon ve çığır açan keşifler için dünya çapında tanınan bu büyük kurum olan Fermilab geleneğini sürdürmek için bu büyük sorumluluğu hissediyorum. Sorumluluk ve şükran duyuyorum ve bu gidişata devam edebileceğimiz konusunda büyük bir iyimserlik hissediyorum.”
