Teoretická fyzička: Dělat vědu má smysl

Teoretická fyzička: Dělat vědu má smysl

Fyzika / rozhovor

Hedvika Kadlecová vystudovala Matfyz a přestože si po doktorátu na pár let odskočila k byznysu, do vědy se vrátila. „Jsem ráda, že můžu být součástí pokroku,“ říká badatelka, která se ve výzkumném centru ELI Beamlines v Dolních Břežanech věnuje novému perspektivnímu oboru – laserové částicové fyzice.

Hedvika Kadlecová zkoumá kvantové částicové procesy (foto: Tomáš Princ)
Hedvika Kadlecová zkoumá kvantové částicové procesy (foto: Tomáš Princ)

„Děláme vlastně takovou extrémní fyziku, jelikož pracujeme s vysoce intenzivními petawatovými lasery, díky nimž můžeme zkoumat procesy, které běžnými lasery dosud zkoumat nešly,“ popisuje svou práci sympatická fyzička. V badatelském centru nedaleko Prahy studuje kvantové částicové procesy. „Zajímá mě zejména rozptyl fotonu na fotonu a další procesy, které je možné generovat pomocí interakce PW laseru s hmotou, také fyzika za Standardním modelem a generovaní gravitačních vln,“ říká Hedvika Kadlecová, která už odmala toužila po tom stát se vědkyní. I díky jejím poznatkům bychom jednou mohli generovat částice v laboratoři anebo získat nový zdroj záření využitelný například v medicíně.

Od fyziky na burzu a zpět

„K fyzice mě nasměroval astronomický kroužek na Petříně, kam jsem docházela během základní školy, protože mě fascinovaly hvězdy. Tam jsem se také dozvěděla, že pokud chci dělat astrofyziku, musím jít na Matfyz,“ odpovídá na otázku, kdy se zrodila její láska k fyzice. Už jako žačka se pilně učila a to mnohdy víc, než po ní učitelé vyžadovali. Fyzikálním jevům totiž chtěla co nejlépe porozumět. Pracovitost a sklon k houževnatosti se jí hodily i během studia na Matfyzu. „Prvák na Matfyzu byl pro mě těžký, studium bylo hodně jednostranně orientované především na matematiku. Já jsem člověk, který potřebuje mít větší rozlet. Ale časem jsem si zvykla,“ směje se fyzička a fanynka seriálu Star Trek, který v jejím životě sehrál také důležitou roli. „Tam jsem viděla ženy, které programují a dělají něco netriviálního. To mě zaujalo a chtěla jsem být taky taková.“

Ve třetím ročníku si vybrala zaměření na teoretickou fyziku. Na Matfyzu obhájila magisterský titul a posléze také doktorát, který si však původně chtěla udělat v zahraničí – po magisterském studiu se přihlásila na jednoletý kurz Mathematical Tripos, který je přípravou pro doktorské studium na Cambridge. Přestože měla během předchozích studií výborné výsledky, přiznává, že si nevěřila natolik, aby se přihlásila rovnou na doktorské studium. Na přípravný kurz ji přijali, ale kvůli onemocnění maminky a vysokému školnému na Cambridge nakonec nenastoupila a pokračovala ve studiu v Praze a částečně také na univerzitě v kanadské Albertě, kde v průběhu doktorátu absolvovala dvě stáže.

Velkou zkoušku pro ni znamenalo zejména období po studiích. „Nepodařilo se mi získat grant na výzkum gyratonů, o který jsem žádala. Dlouho jsem pak hledala svou hodnotu. Ve vědě, a především té teoretické, dlouho nevidíte žádné výsledky, nikdo vás nepochválí… I z toho důvodu je těžké udržet si dlouhodobě motivaci,“ svěřuje se fyzička. Také jako žena to v teoretické fyzice neměla jednoduché. „Okolí vám často naznačuje, že na to nemáte nebo že se pro tuto práci nehodíte. Tento problém mnohdy vzniká už v rodinách, na základních školách a pokračuje během studií i po nich. Řada holek si pak myslí, že nejsou dost dobré,“ poukazuje na úskalí, kterým čelí ženy ve vědě.

Po doktorských studiích odešla do soukromého sektoru a čtyři roky pracovala jako programátorka a analytička v pražské pobočce německé burzy. Práce ji však nenaplňovala. „V byznysu nejsou problémy tak zajímavé, neuplatníte tam krásnou matematiku ani fyziku, kterou jste se učili ve škole.“ I kvůli tomu se chtěla do vědy vrátit, ale přiznává, že to pro ni nebylo jednoduché. „Zkoušela jsem se dostat do zahraničí na různé postdoky. Druhý rok po doktorátu jsem podala několik desítek přihlášek, ale ze spousty míst mi ani neodepsali. V oboru tenkrát panovala krize, nebyla volná pracovní místa. Mně navíc chyběly kontakty. Ve vědě je potřeba budovat si síť kontaktů už během studia a hledat si práci přes osobní vztahy. To jsem si uvědomila až později.“

Pomalu přestávala doufat, že se k vědecké profesi ještě vrátí. Pak se ale od kamaráda dozvěděla o novém výzkumném centru ELI Beamlines, kde zrovna hledali teoretické fyziky. „Poslala jsem tam motivační dopis a CV, za 14 dní jsem měla pohovor a za dalších 14 dní smlouvu. Byla jsem šťastná, že se mi po čtyřech letech mimo fyziku podařilo získat práci v oboru.“

Nohama na zemi, hlavou v oblacích

V laserovém centru pracuje od roku 2015. Nejprve zkoumala interakce laseru s plazmatem a posledních několik let se zabývá zejména problémy z oblasti kvantové elektrodynamiky, mezi které patří zmíněný rozptyl fotonu na fotonu. „Je to jeden ze základních fyzikálních procesů, který však zatím nikdo přímo nedetekoval. V roce 2017 ho vědci nepřímo naměřili v CERNu, když zkoumali jiný proces. Od té doby se na něj zaměřují vědecké skupiny po celém světě, včetně té naší.“

Společně s profesorem Sergejem Bulanovem, vedoucím skupiny teoretického výzkumu na ELI Beamlines, navrhla experiment, jak rozptyl fotonu na fotonu měřit v laboratorních podmínkách za pomoci velmi intenzivního laseru. „Do vakuové komory přivedeme dva laserové svazky, které budeme srážet proti sobě. Následně pomocí metod kvantové elektrodynamiky a nelineární vlnové teorie analyzujeme vycházející záření,“ popisuje experiment, který teoreticky propočítala.

Součástí laserového vybavení ELI Beamlines je zařízení L4-ATON, jež se s maximální možnou intenzitou 10 petawatů řadí mezi ty vůbec nejvýkonnější lasery světa. Vakuová komora P3 byla v Dolních Břežanech instalována nedávno. „Petawatový laser je obrovské zařízení, které zabírá celou jednu halu. Kruhová vakuová komora je z oceli a dá se do ní za přísných bezpečnostních podmínek vejít. Paprsek laseru, tzv. beam, je do komory přiváděn velkou trubicí, přičemž největší výzvou je, aby na cestě k cíli – ostřelovanému terči – ztratil co nejméně energie,“ přibližuje praktickou stránku věci talentovaná fyzička.

Experiment má zatím teoretickou podobu matematického modelu a čeká na to, až se ho ujmou experimentátoři. „Pokud by se vše povedlo, mohli bychom díky tomu potvrdit nebo vyvrátit některé fyzikální teorie. Zároveň získáme nový zdroj fotonického záření, které by časem mohlo najít uplatnění třeba v radioterapii nebo sloužit jako alternativní zdroj energie,“ přibližuje možnosti uplatnění Hedvika Kadlecová, která za svou práci získala v roce 2019 Cenu L'Oréal pro ženy ve vědě.

Ocenění jí kromě motivace k další práci přineslo také pozornost veřejnosti, na kterou dosud nebyla zvyklá. „Práce teoretického fyzika je skromná, většinu času trávíte o samotě se svými výpočty. Pokud neučíte nebo nemáte další aktivity, do styku s lidmi tolik nepřijdete,“ poukazuje na odvrácenou stránku své profese Kadlecová. I proto se vedle samotného výzkumu věnuje také jiným koníčkům. „Snažím se vyvrátit stereotyp, že člověk musí vědě obětovat všechno. Kromě výzkumu dělám spoustu dalších věcí, abych si udržela životní rovnováhu. Často běhám a nedávno jsem začala dělat silový trénink s kettlebelly, který mě hodně baví,“ říká křehká fyzička a dodává, že kromě sportování ve volných chvílích také ráda maluje a zpívá nebo vyráží s přáteli na výlety.

Jako vědkyně má mnoho snů. Táhne ji to do zahraničí, protože zkušenost ze zahraničního pracoviště je pro vědeckou kariéru nezbytná. A také by jednou ráda svými poznatky změnila životy lidí, takže se poohlíží i po tématech v aplikovaném výzkumu. Má nějaké vědecké vzory? „Na jedné konferenci jsem potkala Gérarda Mouroua, který v roce 2018 získal společně se svou studentkou a kolegyní Donnou Stricklandovou Nobelovu cenu. Právě jemu a Stricklandové dnes vděčíme za to, že máme petawatové lasery a také že můžeme provádět laserové operace očí. Mourou totiž vymyslel způsob, jak z malinké vlny laseru udělat obrovskou. I přesto, co dokázal, je to skromný a pokorný člověk. Když se podívám na jeho kariéru, říkám si, že dělat vědu má smysl,“ uzavírá Hedvika Kadlecová.


Mohlo by vás také zajímat:

Matfyzák v Oxfordu
S Fulbrightem na Matfyz za studiem molekul
Fyzička Víšová: Život bez vědy si neumím představit