Była wiosna 1968 roku, czas żelaznej kurtyny. Informacje z Zachodu przedostawały się z trudem do kraju ogarniętego komunistyczną propagandą. A jednak niektóre dziedziny wiedzy miały status „okna na świat”. Tak było niewątpliwie z fizyką. W tym właśnie czasie powstaje w CERN Europejskie Towarzystwo Fizyczne. Przypomnijmy, CERN (fr. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, czyli Europejski Ośrodek Badań Jądrowych) to centrum naukowo−badawcze położone w Szwajcarii oraz Francji pomiędzy Jeziorem Genewskim a górskim pasmem Jury. Na świecie o CERN jest głośno. Wystarczy przytoczyć jeden powód: powiązanie z nim noblistów. Georges Charpak, Carlo Rubbia, Sam Ting, Burt Richter i Jack Steinberger to nazwiska, które gwarantują jakość.

Idea współpracy międzynarodowej, przekraczającej bariery polityczne i granice państwowe, była wśród fizyków bardzo zakorzeniona. Widać to wyraźnie w CERN. Wydawało się, że powołanie międzynarodowego towarzystwa ułatwi kontakty Zachodu ze Wschodem, a jednocześnie wzmocni zawodowy lobbing fizyków na rzecz upowszechniania i promocji tej dziedziny wiedzy. I tak też się stało.

40 lat temu powstało Europejskie Towarzystwo Fizyczne (EPS) jako stowarzyszenie istniejących towarzystw narodowych. W marcu obchodziliśmy jego 40−lecie. Dziś skupia 40 towarzystw narodowych, a swoją działalność koncentruje w 11 sekcjach związanych z działami fizyki, jak np. fizyka plazmy czy fizyka jądrowa. Największa jest sekcja ciała stałego. Wytłumaczenie jej popularności nie jest trudne – aż 60 proc. fizyków reprezentuje ten właśnie nurt. W EPS działa jeszcze 6 grup tematycznych zajmujących się m.in. kontaktami ze Wschodem czy polityką naukową. O powadze przedsięwzięcia, jakim jest EPS, świadczy chociażby jego portfel. Roczny budżet przekracza 1 mln euro.

Dlaczego Europejskie Towarzystwo Fizyczne jest przedmiotem naszego zainteresowania? Powód przysparza nauce polskiej wielkiego splendoru oraz rozgłosu. 29 marca 2008 w siedzibie Europejskiego Towarzystwa Fizycznego w Université de Haute−Alsace w Mulhouse we Francji odbyły się wybory prezesa EPS. Spośród dwóch kandydatów, profesorów Giorgio Benedeka z University of Milano−Bicocca we Włoszech i Macieja Kolwasa z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie, nominowanych przez Komitet Wykonawczy, Zarząd EPS, składający się z prezesów towarzystw krajowych wchodzących w skład EPS oraz kierowników sekcji EPS, stosunkiem głosów 44:36 wybrał prof. Macieja Kolwasa na prezesa Europejskiego Towarzystwa Fizycznego.

podstawa nauki

Zaraz po wyborze na to zaszczytne stanowisko zapytałem pana prof. Macieja Kolwasa, o co walczy EPS i na czym opiera swoją politykę? Usłyszałem: – Fizyka ciągle jest jeszcze nauką podstawową, a pierwsze programy Unii Europejskiej ukierunkowane były głównie na dofinansowywanie działań aplikacyjnych. Tymczasem wydaje się, że należy wiele uwagi poświęcić właśnie działaniom podstawowym. A dlaczego? Bo badania poznawcze to podstawa uprawiania nauki. Są niezbędne do stworzenia bazy, na której dopiero mogą powstawać konkretne aplikacje i współpraca z przemysłem. Jest rzeczą oczywistą, że na badania podstawowe nie można zdobyć odpowiedniej ilości środków finansowych ze współpracy z przemysłem. Ale widoczna jest już zmiana opinii i nadzieja na dalsze zmiany w polityce naukowej. Dowodem na to jest 7. Program Ramowy UE, który umożliwia finansowanie badań podstawowych.

Fizycy twierdzą, że olbrzymią wartością jest tzw. wartość dodana. To rzecz znana z mechaniki kwantowej, gdzie zawsze istnieją człony interferencyjne. Dodawanie odbywa się tak, że otrzymujemy więcej niż zakładałby rachunek prostej sumy. I na tym właśnie opiera się działanie EPS, twierdzi prof. Kolwas, na wypracowaniu i zjednoczeniu sił na rzecz popularyzacji wiedzy o korzyściach płynących z rozwoju fizyki.

Tu warto przytoczyć kilka przykładów. Towarzystwo zajmuje się ok. 50 czasopismami europejskimi z dziedziny fizyki i samo jest też wydawcą. EPS prowadzi szereg największych i najlepszych konferencji z fizyki, nadając tym spotkaniom odpowiednie standardy. Chodzi o to, aby nie były one tylko spotkaniami towarzyskimi, ale by funkcjonowały jako wysoce merytoryczne spotkania wybitnych specjalistów. Towarzystwo jest też bardzo zaangażowane w politykę uprawiania nauki w Europie. Wystarczy przypomnieć, że w roku 2005 było organizatorem Światowego Roku Fizyki. Przyznaje szereg ważnych w świecie nauki nagród, z których najbardziej prestiżową jest EPS Europhysics Prize. Prawie połowa laureatów tej nagrody otrzymała w przeszłości Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. W roku 2005 EPS Europhysics Prize otrzymali profesorowie: David Awschalom, Tomasz Dietl z Instytutu Fizyki PAN i Hideo Ohno za prace dotyczące półprzewodników ferromagnetycznych i spintroniki.

solidny fundament życia

Skoro ideą EPS jest zjednoczenie sił na rzecz popularyzacji wiedzy o korzyściach płynących z rozwoju fizyki, to warto się zastanowić, jak przekonać ludzi, że ta nauka jest ważnym źródłem wiedzy i wyznacznikiem dróg, po których poruszamy się w XXI wieku?

Prof. Maciej Kolwas widzi dwa aspekty tego zagadnienia. Pierwszy z nich to demokracja. Rozwijające się społeczeństwo demokratyczne w UE potrzebuje informacji o stanie nauki, również fizyki. I rolą fizyków jest jej dostarczanie. Dopiero wtedy, gdy ludzie mogą z tej informacji korzystać, mają szansę działania i wyrażania opinii w postaci demokratycznych wyborów. To one decydują o drodze rozwoju danej społeczności. W tych informacjach mieszczą się wiadomości o metodach fizycznych pracy, o tym, co jest fizyczną podstawą świata, do czego może doprowadzić rabunkowy rozwój technologii. To bardzo ważne.

Drugi aspekt ma już wymiar niezwykle pragmatyczny. Nasza cywilizacja ma charakter naukowo−techniczny. U jej podstaw leżą wielkie wynalazki, które są najczęściej dziełem fizyków albo zrodziły się z tej gałęzi wiedzy. Zrozumienie tych odkryć pozwala z kolei stosować ich wyniki w pracach praktycznych, aplikacyjnych. I do tego też potrzebna jest fizyka. Krótko mówiąc, nasza cywilizacja oparta jest na fizycznych metodach badania świata, materii i ich twórczych zastosowaniach. Fizyka jest podstawą inżynierii. Fizycy wypracowali metody badawcze i przyrządy diagnostyczne umożliwiające zaawansowane badania, zarówno czysto naukowe, jak i techniczne.

To właśnie dzięki fizyce możemy próbować zrozumieć świat. Z jej wiedzy korzystają także inne gałęzie nauki, opierając na metodach fizycznych swój rozwój. Np. media przygotowując informację korzystają z mikrofonu i sprzętu elektronicznego wysokiej klasy. Zapis najczęściej jest już w formie cyfrowej. Nie byłoby to możliwe bez zaawansowanych prac m.in. z mechaniki kwantowej. Lasery są wszędzie, a telekomunikacja rozwinęła się dzięki przekazywaniu sygnałów świetlnych. Dziś bez laserowego zapisywania i transmisji danych właściwie nie istnieje nic. Łącznie z szybkim Internetem i pobieraniem danych. To wyznacznik czasów, w których żyjemy.

A jeżeli zachorujemy i trzeba zdiagnozować chorobę, to niezbędny okazuje się rezonans jądrowy i komputerowe analizowanie otrzymanych obrazów. Koagulacja laserowa czy laserowe leczenie schorzeń oczu jest również przykładem zastosowania zdobyczy fizyki w leczeniu wielu schorzeń.

Trudno sobie wyobrazić dziś nauki inżynieryjne bez możliwości np. spawania laserowego. Są to przykłady na zastosowanie badań czysto poznawczych do konkretnych aplikacji. Kiedy fizycy zaczynali pracę nad rezonansem jądrowym, nikt przecież nie sądził, że za kilkadziesiąt lat stanie się on tak popularnym medycznym badaniem diagnostycznym.

kryzys nauczania

Jeśli tak wiele zawdzięczamy fizyce, to powinno się ją hołubić w szkołach i nauczać jej z wielką starannością. Ale czy tak się dzieje? Prof. Maciej Kolwas nie jest tu już takim optymistą i mówi, że obecnie istnieje kryzys w nauczaniu tego przedmiotu. Chociaż fizyka i jej metody doprowadziły do rewolucji technologicznej, to przez mało atrakcyjną metodykę nauczania traci ona popularność w społeczeństwie i to nie tylko polskim. Jest to problem dojrzałych społeczeństw. Fizyka stała się bardzo trudna, ale jednocześnie pasjonująca. Nowoczesna inżynieria czy badania poparte komputerowym modelowaniem zjawisk znajdują powszechne zastosowanie od bankowości do medycyny, dając ogromną satysfakcję nie tylko intelektualną. Niestety, w szkołach młodzież uczy się fizyki tak, jak wykładano ją na przełomie XIX i XX wieku, co czyni z niej przedmiot niezrozumiały i nudny.

Szansą na zmianę tego stanu rzeczy jest promocja decentralizacji w szkolnictwie i dopuszczanie szerokich gremiów fizyków, praktyków (nauczycieli wszelkiego szczebla) do współtworzenia podstaw programowych w nauczaniu fizyki na każdym szczeblu edukacji. Programy takie powinny być dostosowane do wieku uczniów i oczywiście ściśle skorelowane z nauczaniem matematyki, chemii, informatyki a nawet biologii czy geografii.

w kropli wody

Czym pasjonuje się nowy prezes EPS, prof. Maciej Kolwas? Spektroskopią laserową, czyli oddziaływaniem światła z materią. Zdawałoby się, że to dziedzina czysto akademicka, ale ostatnio, chcąc nieco zmienić i poszerzyć pole swoich obserwacji, zespół kierowany przez profesora zajął się parowaniem wody. Zdawać by się mogło, że to zjawisko znane i wręcz banalne. Próbując układ doświadczalny, przeznaczony do łapania pojedynczych mikroobiektów i badania ich oddziaływania ze światłem laserowym, uczeni wprowadzili do niego kroplę wody. Po przeanalizowaniu danych literaturowych okazało się, że parowanie kropli wody nie jest wcale dobrze znane. Udało się zmierzyć dwa podstawowe parametry charakteryzujące parowanie pojedynczej kropli, niejako diagnozując ten układ doświadczalny.

Jakie mogą być aplikacje tych obserwacji? Duże. Wyobraźmy sobie konieczność wymodelowania zachowania się atmosfery ziemskiej, w której istnieją olbrzymie ilości kropelek wody w postaci chmur mających zasadniczy wpływ na klimat ziemski. Nieznajomość parametrów pojedynczych obiektów w zasadzie uniemożliwia skuteczne modelowanie, tak więc w rzeczy zupełnie podstawowej, jak testowanie układu doświadczalnego, udało się znaleźć sprawę ważną, która może być wykorzystana np. w modelowaniu klimatu, a więc prognozowaniu pogody i szerzej – całej przyrody. Temat jest więc wyjątkowo aktualny, szczególnie teraz, kiedy obchodzimy Rok Planety Ziemia.

Trzeba badać podstawowe problemy, inaczej jako ludzkość wyginiemy, nawet nie znając tego przyczyny, przypomina prof. Kolwas.

przyszłość towarzystwa

Każdy nowy szef wnosi świeże pomysły, powinien wiedzieć, co zostawić, a co zmienić. Jaką wizję ma dla towarzystwa prof. Kolwas?

Uczony mówi, że wybory wygrał, bo miał jasny, choć trochę złożony program. Do realizacji jest 7 punktów. I tak np. konferencje muszą być prowadzone według współczesnych standardów zgodnych z oczekiwaniami fizyków i mediów. Nie można zapominać o edukacji i upowszechnianiu wiedzy fizycznej, jak i informacji o samym towarzystwie. Ważnym problemem jest przeprowadzenie czasopism fizycznych przez okres przemian związanych z powszechnie stosowanym Internetem. Profesor zamierza też podtrzymać najwyższe standardy czasopism fizycznych – m.in. „Europhysics Letters” i „Europhysics News”. Działania te wymagają przekształceń strukturalnych w ramach samego towarzystwa.

W 2005 roku towarzystwo przyznało jedną z najbardziej prestiżowych nagród prof. Tomaszowi Dietlowi za spintronikę, przypomina prof. Kolwas. Wśród postaci zasłużonych dla polskiej i światowej fizyki należy wskazać uczestnika wielu zjazdów fizyków i laureata Nagrody Templetona, prof. Michała Hellera – księdza, teologa, ale również fizyka teoretycznego. Znakomite zasługi ma prof. Aleksander Wolszczan, astrofizyk, odkrywca pierwszej planety poza Układem Słonecznym oraz prof. Andrzej Udalski, który opracował doskonałą metodę znajdowania planet pozaziemskich opartą na bardzo zaawansowanej fizyce.

Trzeba wspomnieć również o istnieniu w Polsce doskonałych „szkół” tematycznych z wieloma fizykami o światowej renomie, m.in.: fizyka ciała stałego, optyka kwantowa i laserowa, fizyka cząstek elementarnych i fizyka jądrowej, metody statystyczne fizyki itd.

Kiedy prof. Maciej Kolwas zaczyna realizację swoich planów? – Właściwie to już zaczynam to robić – odpowiada. – Przez najbliższy rok będę prezesem−elektem i wiceprezesem EPS, a po roku obejmę funkcję prezesa towarzystwa na okres dwóch lat. Zgodnie ze statutem EPS prezes towarzystwa wybierany jest tylko na jedną kadencję i nie może być powtórnie wybrany na stanowisko prezesa po jej zakończeniu.