Născut în 1948, Profesorul Toshiki Tajima (Toshi, pentru prietenii și colaboratorii săi) deține Catedra Norman Rostoker la UCI – Universitatea Californiei de la Irvine. El este în același timp Director Adjunct al International Center for Zetta-Exawatt Science and Technology (Școala Politehnică, Paris, Palaiseau), Profesor Invitat la Universitatea Ludwigs Maximilian, Garching, Germania și la Laboratorul KEK pentru acceleratori de mare energie de la Tsukuba, Japonia. A fost Președintele Comitetului Științific Consultativ al Proiectului European ELI – Infrastructura Luminii Extreme în anii 2008-2011. Este Membru al American Physical Society și este deținătorul unor importante premii internaționale, printre care Farrington Daniels Award (2005), pentru terapia cu particule bazată pe folosirea laserilor.
Celebritatea Profesorului Tajima este legată de o extraordinară descoperire, privită în prezent ca o extrem de promițătoare tehnologie pentru viitorul apropiat, permițând accelerarea particulelor cu ajutorul plasmei, mult mai eficient decât cu tehnica de radiofrecvență (RF) folosită în prezent. Cunoscută ca „Wakefield Laser Acceleration” (WLA), ea se bazează pe o idee simplă: un fascicul laser de mare putere creează unde uriașe (cum sunt de ex. valurile unui tsunami) într-o plasmă de electroni. Antrenați în mișcări sus-jos, ca surferii pe valuri mari, și „purtați” pe aceste unde, electronii pot fi astfel accelerați până la energii foarte mari pe distanțe foarte mici.
Considerată, la început, doar o idee nonconformistă, metoda este cunoscută de mai multă vreme. De abia cu dezvoltarea laserilor de (foarte) mare putere se pot realiza unde „uriașe” în plasmă, comparabile cu valurile unui tsunami. Utilitatea remarcabilă a metodei este posibilitatea de a construi astfel diverse echipamente  de mici dimensiuni, inclusiv acceleratori laser „table top”, care pot ajunge la energiile din marii acceleratori de particule pe distanțe de doar câțiva metri. În plus, costurile unor astfel de echipamente sunt mult mai mici decât cele ale acceleratorilor convenționali.

ANDREI DOROBANȚU: Aș vrea să încep cu una dintre concluziile prezentării Dvs. la Conferința IZEST de la București (6-7 iulie 2016). Ați spus atunci că ELI-NP este un incubator unde converg medicina și laserii și care lansează integrarea științei și a creării valorii antreprenoriale. Așadar, „Antreprenor în știință”: ar putea exista efectiv un asemenea lucru?

TOSHIKI TAJIMA: Da, cu siguranță. Eu practic acest lucru ca parte a activităților mele de cercetare. Odată cu numirea mea ca Profesor Norman Rostoker la UCI, mă ocup cu o cercetare mai academică. În același timp lucrez pentru o companie de cercetări antreprenoriale (TAE) ca Director Științific. În această calitate lucrez la progresul dezvoltării cercetării antreprenoriale.

Sunt de asemenea interesat în a ajuta obținerea de rezultate ale cercetării care să devină utile aplicațiilor în societate prin activități antreprenoriale. De aceea am și fost foarte fericit să particip la reuniunea de lansare a ELAP (Parcul de Aplicații ale Laserilor de Putere) în 6 și 7 iulie 2016 la sediul ELI-NP de la Măgurele, România. Consider că această reuniune a ELAP a fost exact despre a găsi fonduri pentru a face posibil ca spin-off-urile și contribuțiile ELI-NP să devină vizibile și să fie lansate în societate.

ANDREI DOROBANȚU: Profesorul Șerban Țițeica, unul dintre fondatorii acum 60 de ani ai primului institut de cercetare din România, vorbea deja în 1957 despre nevoia de a trece de la laborator la „uzină”. Și, spunea el, ambele părți ar trebui să ia în considerație că există un risc pe care de asemenea ar trebui să și-l asume. Cât de mare este un asemenea risc – dacă există – în abordarea de noi idei și de noi tehnologii? Și cum ar trebui să-l gestionăm?

TOSHIKI TAJIMA: Riscurile fac parte din viața noastră. Chiar și în viața academică există riscuri. De exemplu, dacă în loc să lucrezi la un proiect „trendy” și popular, cu subiecte la modă, care pot atrage atenția celor din prima linie, tu îți alegi un proiect îndrăzneț, departe de aceștia și la care cu greu cineva s-ar angaja să lucreze, chiar dacă răsplata ar putea fi uriașă. Eu am făcut așa de multe ori în viața mea de cercetător și de multe ori m-am simțit singur.â

Mulți oameni nu pot suporta o asemenea singurătate și disprețul colegilor care, în lucrul tău, timp îndelungat, îți pun etichetă de „Don Quijote”. Mentorul și conducătorul meu  de doctorat, Profesorul Norman Rostoker, era un astfel de nonconformist academic căruia se părea că nu-i pasă de felul acesta de singurătate, a aruncat de-o parte sălbăticiunile de lângă el și a fondat el însuși o companie antreprenorială odată ce s-a convins că birocrația federală convențională nu avea să-i finanțeze niciodată ideea. El a fost mereu o sursă de inspirație pentru mine, din 1973 când l-am cunoscut. Și de aceea îmi este atât de drag titlul meu de Profesor „Norman Rostoker”.

Deci, a învăța să nu te sperii de singurătate și să ai răbdare cu ea este o trăsătură de caracter de care ai putea să ai nevoie ca să faci cercetări riscante. Când te angajezi într-o activitate antreprenorială, cred că este important să reduci, să micșorezi riscurile, începând, cum îmi place mie să spun, cu „fructele de pe creanga de jos”. Personal, îmi plac obiectivele mari, care mă motivează (pe mine și poate și pe alții), la care să muncesc din greu și mult, cu tenacitate  considerabilă și în singurătate.

Așa încât cred că, pentru a atinge scopul acesta înalt și elevat, este nevoie de multă energie, oameni și entuziasm (și chiar bani), pentru a ajunge la ceea ce aș spune că este „mărul de aur” din vârful pomului. Dar, dacă în același timp identifici merele de pe crengile de jos și cu risc mai mic, chiar poți mânca din ele în timp ce urci în pom ca să ajungi la mărul de aur.

interviu-TOSHIKI-TAJIMA-eli-np-stinta-tehnica-3

Și mai este un lucru pe care l-am menționat la masa rotundă de la ELAP – filosofia lui „greșește repede”. Când am spus asta, am văzut fețe perplexe la participanți, ca și cum ar fi fost șocați. Munca academică tipică este, bineînțeles, exact la polul opus – să faci ca proiectul tău să fie tot timpul de lungă durată ca să poată deveni munca de o viață a vreunui cercetător.

Ce înțelegem prin această filosofie, prin acest spirit, este lucrul următor: în cercetarea și activitatea antreprenorială urmărim să identificăm mai întâi elementul cel mai riscant. Îl izolăm și încercăm să vedem dacă acest risc poate sau nu să fie eliminat. Dacă nu poate fi înlăturat, atunci partea de efort pe care i-o dedicăm lui trebuie rapid blocată (greșește repede!) astfel încât să nu ne mai cheltuim în continuare eforturile și să „învățăm repede” lecția pentru a începe rapid din nou.

Este obligatoriu să reîncepi de cât mai multe ori se poate, ceea ce poate să ducă la succesul final. Un succes se naște din multe (și rapide) eșecuri.

ANDREI DOROBANȚU: Sunteți cunoscut în întreaga lume ca unul dintre fondatorii laserilor de mare putere de astăzi. Încă din 1979 ați venit cu o idee extraordinară: LWA – wakefield laser acceleration. Ați putea explica în ce constă ea, pentru cititorii revistei Știință&Tehnică?

TOSHIKI TAJIMA: În anul 1979, puțini erau cei care să fi observat această soluție ce ar fi produs câmpuri de accelerare cu peste 3-4 ordine de mărime mai puternice. Unii chiar spuneau că plasma lui Toshi este instabilă și nu ar putea susține câmpuri (wakefields) puternice.

Înainte de cercetările mele asupra accelerării particulelor folosind plasme laser împreună cu Prof. John Dawson, când eram încă student, observasem că în laboratorul Prof. Rostoker de la UCI studenții săi experimentau accelerarea colectivă folosind un fascicul de electroni pentru a excita unde de plasmă, dar accelerarea ionilor nu satisfăcea ceea ce dorea Prof. Rostoker. Din această lecție am învățat două lucruri.

Pentru a accelera particule grele, cum sunt ionii, mai întâi trebuia ca viteza de fază a undelor pentru accelerare să fie joasă pentru ca unda să poată bloca ionii. Al doilea: totuși, cu o viteză de fază joasă a undelor de accelerare, plasma devine instabilă și le distruge. În acest caz, plasma are un rol distrugător. Aceasta este experiența de zi cu zi a fizicii plasmei (cu care se confruntă mulți fizicieni din domeniu).

Concluziile mele în urma acestei lecții și ceea ce noi (John și cu mine) totuși am inventat a fost următoarea idee: în locul vitezei de fază mici, să folosim viteză de fază mare, care să nu poată interacționa rezonant cu plasma, astfel încât aceste unde să rămână stabile și plasma să nu le poată distruge. Undele de acest tip, care sunt excitate cu laserul, au o viteză de fază aproape de cea a luminii.

Astfel, nu există nici rezonanță a particulelor din plasmă, nici instabilitatea plasmei. Aceste unde, numite de noi wakefield of laser, pot crește până la intensități foarte înalte, tocmai din cauza faptului că plasma le poate susține fără a fi distrusă. Deoarece plasma este deja un material „avariat”, indiferent cât de mare ar fi câmpul laser aplicat, el nu va ceda și astfel va putea susține câmpuri de accelerare extrem de robuste și puternice.

Puteți vedea o bună analogie a acestui câmp (wakefield) la valurile unui tsunami. În larg, valurile au o viteză de fază mare și nu distrug vapoarele – doar le ridică și le coboară. Doar atunci când valurile tsunami-ului se apropie de țărm și viteza de fază se apropie de zero, ele interacționează violent cu țărmul și cu tot ce se află pe el (cum ar fi oamenii sau terenurile).

interviu-TOSHIKI-TAJIMA-eli-np-stinta-tehnica-2

ANDREI DOROBANȚU: Vizibilitatea în știință este necesară și utilă. Cât de multă vizibilitate ar trebui să încercăm să asigurăm însă pentru o idee științifică nouă?

TOSHIKI TAJIMA: Vizibilitatea este bună. Totuși, o supercompetiție, o atitudine cu cuțitul la brâu mereu pentru a căpăta vizibilitate și încredere nu sunt sănătoase. De asemenea, o competiție pentru fonduri cu prea puțină deschidere și pe termen foarte scurt duce la o inutilă birocrație și la repetate opriri și reporniri.

Sunt efectiv fericit că europenii au inventat un nou fel de a finanța știința, dintr-un fond substanțial (sute de milioane de euro) pentru infrastructuri, chiar dacă și aici există unele nemulțumiri. Aceasta ar putea face diferența. Cred totuși că, în final, oamenii vor privi ideile mari și importante cu respect. Acestea sunt cele de care avem grijă și pe care le prețuim.

ANDREI DOROBANȚU: Pentru a încheia: v-ați putea imagina, chiar și la acest stadiu de dezvoltare a Proiectului ELI-NP, o secvență a viitoarelor sale aplicații?

TOSHIKI TAJIMA: Eu cred că în câțiva, puțini, ani, aplicațiile „de pe crengile de jos” vor da roade. În iulie, la reuniunea ELAP de la București, am văzut că este posibilă folosirea laserilor în producția de radioizotopi pentru medicina radiologică. Alte idei, încă și mai mari, vor putea ajunge și ele la maturitate puțin mai târziu.

Pentru a face ca toate acestea să devină realitate, este important să se mențină o bună comunicare între cercetarea fundamentală (și finalizarea infrastructurii) și cercetarea aplicativă. Cred că este important și să existe „dragoste”. Dacă ELI-NP va putea lansa aplicații în folosul societății, atunci și Guvernul și oamenii vor „iubi” și proiectul și pe dumneavoastră.

Comentați pe Facebook