Интервю с проф. Стойчо Язаджиев от катедра Теоретична физика на СУ „Св. Кл. Охридски“

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on email

Бихте ли се представили на нашите читатели?

Името ми е Стойчо Язаджиев и съм професор по теоретична и математическа физика в катедра Теоретична физика във физическия факултет на СУ. Също така съм и професор в секция Диференциални уравнения и математическа физика към Института по математика и информатика на БАН.

Кое Ви запали да се занимавате с науката и кога се случи това?

Не мога да отговоря какво точно ме запали да се занимавам с наука. Не мисля, че може да се даде отговор подчинен на логика. По-скоро това е нещо ирационално, като любовта. Още от съвсем крехка възраст бях силно зaинтересуван от науката и специално физиката. Има нещо необяснимо, което ме кара да се интересувам от тайните на Вселената. Голямата ми любов винаги е била общата теория на относителността. Тя е математически изключително сложна – диференциална геометрия, топология и ужасно нелинейни частни диференциални уравнения. Тази теория ми дава интелектуалното предизвикателство, което винаги съм търсел. Поради тази причина още от студентските години се посветих на общата теория на относителността.


РЕКЛАМА:

***

Когато бях студент, общата теория на относителността не се преподаваше в университета и трябваше да се образовам сам. Липсата на курс по обща теория на относителността имаше и добра страна. В хода на самообразоването открих нещо, което беше както странно, така и нормално. Най-добрите книги и публикации по обща теория на относителността бяха не тези писани от физици, а тези писани от математици. Бързо разбрах, че математиците разбират общата теория на относителността много по-дълбоко от физиците – все пак теорията е силно математическа. Това определи в бъдеще и моя подход и стил на работа в областта на гравитационните теории – повече математически.

Може ли да разкажете повече за своя проект към ФНИ?

Моят проект към ФНИ е посветен на числено моделиране на черни дупки и тяхната динамика в скаларно-тензорни теории на гравитацията, които обобщават общата теория на относителността. Добре е известно, че стандартния модел във физиката на елементарните частици и общата теория на относителността не могат да обяснят тъмната материя и тъмната енергия, които доминират във Вселената – те общо са около 97% от цялата материя във Вселената. Светлата материя, която виждаме във Вселената, е едва няколко процента. Тъмната енергия и тъмната материя се проявят само гравитационно, което води към предположението, че те най-вероятно са тясно свързани с гравитацията. С други думи вместо да разглеждаме тъмната материя и тъмната енергия като някакъв вид материална субстанция можем да мислим, че те са просто част от гравитационното поле. Казано по различен начин, тъмната енергия и тъмната материя биха могли да бъдат обяснени чрез разширяване на общата теория на относителността до по-сложна теория. Тъмната енергия и тъмната материя имат добро феноменологично описание чрез така наречените скаларни полета. Следователно, естественото разширение на общата теория на относителността е чрез скаларни полета. В общата теория на относителността гравитационното поле се отъждествява с метриката на пространство-времето, която е тензорно поле (симетричен тензор от 2-ри ранг) – имаме тензорна теория. Като разширим общата теория с допълнителни скаларни полета получаваме по-сложна теория от скаларно-тензорен тип. Такова разширение трябва обаче да е съгласувано с всички известни до момента експерименти и наблюдения. Общата теория на относителността е изключително добре проверена при слаби полета и малки мащаби (от порядъка на нашата слънчева система). Следователно, за слаби гравитационни полета и малки мащаби скаларните полета трябва да са силно подтиснати и евентуално да се проявяват само при силна кривина на пространство-времето и големи мащаби (мащаб на галактика и по-големи). С други думи, скаларно-тензорните теории трябва да притежават вътрешни динамични механизми за потискане на скаларните поле при малка кривина на пространство-времето и малки мащаби. Има скаларно-тензорни теории, които притежават такъв динамичен механизъм – това е спонтанната скаларизация. Спонтанната скаларизация възбужда скаларните полета само, когато кривината на пространство-времето е голяма. Точно тук влизат в играта черните дупки, при които кривината на пространство-времето е наистина голяма. Те са обекти, които могат спонтанно да се скаларизират – да претърпят фазов преход от фаза без скаларно поле към фаза със скаларно поле. При такъв фазовият преход черните дупки променят съществено свойствата си и това може да се наблюдава чрез гравитационни вълни.

Гравитационно вълновата астрономия е нова област във физиката, която възникна преди няколко години след директното детектиране на гравитационните вълни. Скаларните полета променят характеристичните осцилации на черните дупки (известни като квазинормални моди) и следователно гравитационното излъчване на скаларизираните черни дупки е различно от излъчването на черните дупки в общата теория на относителността, което може да бъде засечено от гравитационно вълновата астрономия и по този начин да бъдат потвърдено съществуването на фундаментални скаларни полета пренасящи гравитационното взаимодействие заедно с метриката на пространство-времето.

В нашия проект ние моделираме числено скаларизирани черни дупки и пресмятаме техните характеристични честоти на осцилации, които в близко бъдеще ще могат да се сравнят с наблюденията на гравитационни вълни. Трите гравитационно вълнови детектора LIGO (САЩ), Virgo (Италия) и KAGRA (Япония) са в процес на модернизация и в средата на следващата година започват 4-я цикъл на наблюдения. Очакват се от стотици до няколко хиляди гравитационно вълнови събития да бъдат детектирани в рамките на този цикъл до 2026. Много е вероятно да има разтърсващи фундаментални открития.

С какво заглавие беше последната Ви публикация? Разкажете ни повече за нея.

Последната ми публикация е посветена на спонтанната скаларизация при гравитационен колапс и по-точно, нейното заглавие е „Динамично формиране на скаларизирани черни дупки и скаларизирани неутронни звезди чрез гравитационен колапс“. Показахме, че скаларизирани черни дупки и скаларизирани неутрони звезди могат да се образуват динамично при гравитационен колапс на стандартна нескаларизирана звезда. В хода на катастрофалната динамика на колапса, кривината на пространство-времето нараства силно, което предизвиква фазов преход на образуващата се черна дупка или неутронна звезда към скаларизирано състояние. Скаларната енергия, която се отделя при този процес, е от порядъка на 1051 ерг/сек. Това е първия напълно реалистичен динамичен модел на спонтанна скаларизация причинена от кривината на пространство-времето. Статията е публикувана в престижното списание на Американското физическо дружество Physical Review Letters.

С какво проекта ще допринесе във вашата организация и научна област?

Проектът е на самия фронт на научните изследвания в тази област в световен мащаб и мисля, че ще даде нов тласък на областта.

Как оценявате работата на екипа си?

По мое мнение екипът се справя отлично.

Има ли млади хора, които искат да се занимават с наука във Вашата област?

Има такива. В момента при мен се обучават 3-ма докторанта.

Какво бихте казали на хората, които все още се колебаят дали да се занимават с наука в България?

Аз също се колебая. Един учен в България се сблъсква с прекалено много ненаучни проблеми и заплащането е обидно ниско.

Какво, според Вас, трябва коренно да се промени в България по отношение на науката?

Прекалено много неща. Не бих желал да навлизам в това блато. Дори и да се изложат всички проблеми и да се посочат пътищата за тяхното разрешаване, както показва целият ми опит, властимащите няма да обърнат никакво внимание.

Занимавали ли сте се с нещо извън научната работа? Какви други интереси имате и как обичате да прекарвате свободното си време?

Обичам да пътувам със семейството си. Свободното си време обикновено прекарвам с двете си деца и съпругата си.