lietuvos mokslininkų laimėjimai · standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų...

49
Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Upload: others

Post on 25-Dec-2019

22 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Page 2: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

� Lietuvos mokslininkų laimėjimai �Lietuvos mokslininkų laimėjimai

TURINYS

Įžanga ..........................................................................................4

1. Ateitiesfermentai .......................................................................5

2. Higsobozonomedžioklė ..........................................................9

3. Magiškassusitikimas .................................................................1�

4. Optoelektronika:šviesosirpuslaidininkiųpasaulis .............17

5. Tausojamasiszondavimas–pagalbasmegenims ................�1

6. Šviesoskulkųliejikai .................................................................�5

7. Tapatumopaieškos ....................................................................�9

8. Informatyvūstriukšmai .............................................................��

9. Virtualiosiosrealybėsžyniai .....................................................�7

10. Istoriniaiiššūkiaiirdvasinėvisuomenėssveikata .................41

11.Progresyviojimikromechanika .................................................45

12.Ultragarsiniaižvalgai .................................................................49

13.Branduoliniosaugumoagentai ................................................5�

14.Kaipsuvokiamepasaulį? ..........................................................57

15.Mąstymoapiekalbąistorija .....................................................61

16.Psichinėssveikatosmatininkai .................................................65

17.Subtiliosmanipuliacijos ............................................................69

18.Vandenilioamžiauspranašai ....................................................7�

19.Branduolinėsenergetikossubrandinti ....................................77

20.Mįslingosioslaikoeilutės .........................................................81

21.Modernustakaspriesenųjųšaltinių .......................................85

22.Kaippažabotinusikalstamumą ................................................89

23.Magnetiniųlaukų„artojai“ ......................................................9�

IšleistaLietuvosRespublikosšvietimoirmoksloministerijosŠvietimoaprūpinimocentroužsakymu

LeidinįparengėLietuvosRespublikosšvietimoirmoksloministerijabeiStudijųkokybėsvertinimocentras

Padėka neformalių grupių mokslininkams už nuoširdų bendradarbia-vimą rengiant leidinį

Padėka žurnalistui Vytautui Strazdui už tekstų parengimą visuomenei suprantama kalba

UDK 001(474.5)Li301

ISBN 978-9955-611-��-�

Page 3: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

4 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 5Lietuvos mokslininkų laimėjimai

1 Ateities fermentai

Žmogaus organizmo vystymosi programą – genomą –

neseniai iššifravę mokslininkai, pristatydami šį laimėjimą,

pasakė: „Mes supratome kalbą, kuria kalbėjo Dievas, kai

mus visus kūrė.“ Tačiau iššifravus ir šią nukleorūgšties

struktūrą, lieka daug neatsakytų klausimų, todėl tikrasis

darbas biotechnologams tik prasideda.

Įžanga

Mokslą galima suvokti kaip sisteminįprocesą,kurio tikslas–įgytidaugiauži-nių irgeriausuprastigamtąbeivisuome-nę.Apiemokslągalimakalbėtiirkaipapiežmonių veiklą, kurios pagrindinė funkci-ja–atrastinaujusdėsningumus,leidžian-čius geriau pažinti pasaulį. Šiais abiematvejaismokslassuprantamaskaipuždavi-nys,kurįžmonijasprendžianuolat.Tačiau mokslą galima suvokti ir kaip

pasaulio ateities perspektyvą, kaip būdąįžvelgti,kokspasaulisbuspometųarde-šimties.Jukvarguarkasgalėtųpaneigti,kadsvarbiausiayratai,kadbūtentmoksloraidairlemiamūsųvisųateitį.Okasneno-rėtųįjąpažvelgti?Mokslo užuomazgų prasminga ieško-

tiakmensamžiuje,opirmuosiusžmogausegzistencijos įrankius – akmenį ir laz-dą–sietisutechninėspažangospradžia.Vertaprisiminti,kadsenovėsgraikaisufor-mulavopirmuosiusgamtos,visuomenės irmąstymodėsnius,oarabaividuramžiaissu-kūrėalgebrosirtrigonometrijospagrindus.Neužmirštinas ir šiuolaikiniomokslo pra-džia laikomas Renesanso– išradimų beiatradimų–laikotarpis.Navigacinėstech-nikos tobulinimas (kompasas) paskatinodidžiąsiasatradimųkeliones,okartuireu-ropiečių ekspansiją. Kopernikas pagrindėheliocentrinį pasaulėvaizdį, oGutenbergoišrastasknygųspausdinimasleidoužrašytąminčių lobynąpaskleisti iki šiolneregėtukiekiuirgreičiu.Prekybairpinigaisgrįstoūkioplėtotėsukėlėvisuomenėspermainas.Jasskatinoirkarotechnikosraida.Visdėltonagrinėjantmoksloraidosis-

torijąmumsgeriausiuatvejupaaiškės,ko-dėlpasaulisyra toks,onekitoks.Tačiautam,kadįžvelgtume,koksjisbuspometųardešimties,reikiasusipažintisudabardir-bančiųmokslininkųdarbaisirlaimėjimais.

Šiuometu Lietuvoje neabejojama, kadįvairių mokslo sričių ir technologijų plė-tra yra glaudžiai susijusi su visomis ša-liesraidossritimis.Mokslaspripažįstamassvarbiausiu veiksniu, užtikrinančiu darniąšalies plėtrą, svarbiausia priemone, pade-dančiapasiektimaterialinęirdvasinęgero-vę.Žiniosirgebėjimasnaudotisnaujausiaisatradimais,kurtinaujasžiniasirtechnolo-gijasyrapagrindinėįvairiųgyvenimosričiųvaromojijėga.Šiameleidinyje,sudarytameiš23straips-

nių,patraukliaiaprašytiLietuvosmoksliniaikolektyvai,atstovaujantysįvairiomsmoks-lo sritims. Kolektyvus atrinko ekspertai.Socialinių, humanitariniųmokslo sričių irfizinių,biomedicinos,technologijosmokslosričiųkolektyvųlaimėjimaibuvovertinamiatskirai.Išplatintojeanketojemokslininkaibuvopaprašytisaveįvardytiirtrumpaiap-rašyti veiklą, išskirti svarbiausius pasieki-mus–straipsnius,monografijas,sukurtastechnologijasirkt.Buvovertinamipaskuti-niaipastarųjųmetųkolektyvųlaimėjimai.Leidinyje siekta aprašyti ne formalius,

betrealiusmoksliniuskolektyvus,glaudžiaibendradarbiaujančius toje pačioje srityje.Todėlnenuostabu,kadaprašytuosekolek-tyvuosedirbamokslininkaiišskirtingųins-titucijų.Žinoma, mokslas yra labai preciziškas

dalykas,todėlmokslininkainoriturėtilabaitvarkingąirpreciziškąinformaciją.Pasako-jantysapie jųdarbussiekia,kadta infor-macijabūtųskaitomairsuprantama.Todėltikimės,kadįdaugelįsupaprastintųdaly-kųmokslininkaižiūrėsatlaidžiai,omokslobendruomenė šį leidinį įvertins palankiai.Labiausiaiviliamės,kadleidiniostraipsniaisuteiksvertingųžiniųirbusmaloniaiper-skaitytiplatesnėsvisuomenės.

Mokslo ir technologijų skyrius

Page 4: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

6 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 7Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Užgimstanti baltymotyraBiotechnologai šmaikštauja, kad

jų pirmtaku galima laikyti Nojų, ku-risnetikišgelbėjopasaulįnuotvano,bet ir mokėjo baltyminę struktūrą–mieles – naudoti vynuogių sultimsfermentuoti arba vynui gaminti. Matbiotechnologija–taisenasirgeraiiš-vystytasmokslas, darantis įtakąmūsųkasdienybei. Nuo neatmenamų laikųaugalaiirgyvūnaibuvoveisiamiatran-kosbūdu,omikroorganizmainaudoja-mi tokiems produktams gaminti, kaipduona,sūris,vynasiralus.Į dabartinę biotechnologiją įeina

įvairios technologijos, susijusios sugyvų organizmų ar jų produktų nau-dojimumaistoirmedicinospramonėjetobulinantaugalusirgyvūnus,formuo-jant organizmus specifiniam naudoji-mui,taippatgerinantžmogaussveika-tąirjogyvenamąjąaplinką.Ankstyvąją ir šiandienęmoderniąją

biotechnologijąskiriadidžiulis,gausy-bę laimėjimųmenantis istorijos tarps-nis. Jį vainikuoja 2003 m. iššifruotasžmogausgenomas.Tačiauliekadaugy-bėklausimų,įkuriuosdarreikiarastiatsakymų. Jų ieško gimstantis naujasmokslas–proteomika, lietuviškai ta-riant,baltymotyra.

Daug žinome, tačiau…Baltymaiyralabaiplačiaiišplitęgy-

vojoje gamtoje ir sudaro gyvybės pa-grindą. Jie yra pagrindinė statybinėgyvųorganizmųmedžiagairdalyvaujadaugelyjegyvybiniųprocesų.Baltymi-nėsstruktūrosyravilna,šilkas,voratin-kliogijosirgyvačiųnuodai.Hormonai

ircheminiųreakcijųeigąląstelėsespar-tintysfermentai(lot.fermentum–rau-gas)– taip pat yra baltymai. Kraujobaltymasfibrinogenasdalyvaujakraujokrešėjimo procese, o baltymas hemo-globinastransportuojakraujyjedeguo-nį. Fermentai, į kurių struktūrą įeinageležies atomų, kitaip tariant, hemogrupė,dalyvaujašalinantišorganizmoirnuodingąsiasmedžiagas.Baltymų sandara yra labai paini ir

jų struktūrinių variantų skaičius ne-paprastai didelis. Tačiau visiems bal-tymams yra būdinga, kad didelės jųmolekulėsyrasudarytosišįvairiaitar-pusavyjesusijungusiųapie20skirtingųaminorūgščių.Atskiribaltymaitesiski-riavienasnuokitojuossudarančiomisaminorūgštimis ir jų tarpusavio jungi-mositvarka.Tokiosgrandinės(pirminėbaltymostruktūra)nėraveiklios–ak-tyviomisjostampairtamtikrasfunk-cijasatliekatiksusisukusiosįerdvines(antrinę,tretinę)struktūras.Didžiausiabiotechnologųproblemayrata,kadži-nodamipirminębaltymostruktūrą, jiedar negali pasakyti, kokia bus jo er-dvinėstruktūra,okartu–kokiosbusbaltymofunkcijos,kaipjisveiks.

Žingsniai į žaliąją ateitįPaaiškinti, kaip baltymo savybės

priklausonuo jostruktūros,noridau-gybėmokslininkų.Mat išsprendusšiąproblemą, žmonijai atsivertų galimy-bės,kuriassunkupervertinti.Vienaišjų–žaliojichemijospramonė.Naudo-jant specialiai sukonstruotus fermen-tus, kurių gamtoje nėra, būtų galimaatsisakytidegintinaftąirtai,kasdabar

Iš kairės į dešinę: habil. dr. G. Niaura, dr. R. Meškys

Page 5: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

8 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 9Lietuvos mokslininkų laimėjimai

yragaunamaišjos,gamintiišatsinau-jinančiųžaliavų.Specialiaisukonstruo-tais fermentais galima gauti norimusproduktus iš perteklinių žaliavų, pvz.,glicerolio, kurio marios lieka perdir-bantrapsoaliejųįbiodyzeliną.Irvisatai vyktų nedidinant atmosferoje an-gliesdvideginiokiekio.Į tyrimų grupę susibūrę kelių Lie-

tuvos mokslo institucijų mokslininkaitiriafermentus,įkuriuosįeinairhemogrupę.Lietuvosmokslininkaisiekianu-statytiryšįtarptokiųbaltymųstruktū-ros ir jųfunkcijų.Juosdomina,kokiayrahemopadėtisbaltymomolekulėjeir kaip geležies atomai sąveikauja sukitomisfermentodalimis.Tamkuriamiirtaikomiįvairūsmetodai:spektriniai,naudojant lazerius; cheminiai ir elek-trocheminiai.Mokslininkaijauparodė,kad jų metodai yra tinkami tokiemsbaltymams tirti, o juos taikantgalimanustatyti,kaipatrodohemogrupėfer-mentomolekulėsviduje.Taižingsnisįgebėjimąsuprasti,kaipbaltymųstruk-tūra susijusi su jų funkcija. Tai prie-monė,padedantitikslingiaukonstruotireikiamusfermentusirkurtiprotuibeižiniomsimliastechnologijas.

Spektrobiohemo grupė atlieka mokslinius hemą tu-rinčių biomolekulių ir modelinių junginių spektri-nius bei elektrocheminius tyrimus, jungia moksli-ninkus, dirbančius spektroskopijos, molekulinės biologijos, organinės ir neorganinės chemijos, imunologijos, elektrochemijos ir baltymų inži-nerijos mokslų srityse. Grupę sudaro keturių institucijų mokslininkai: dr. Rolandas Meškys, prof. habil. dr. Valdas Laurinavičius, prof. habil. dr. Valdemaras Razumas, prof. habil. dr. Juozas Kulys, dr. Gintaras Valinčius (Biochemijos institu-tas), habil. dr. Gediminas Niaura (Chemijos ins-titutas), dr. Arūnas Šetkus (Puslaidininkių fizikos institutas), habil. dr. Donaldas Jonas Čitavičius, prof. habil. dr. Eugenijus Butkus (Vilniaus univer-sitetas).

Grupė atstovauja tarpdisciplininei fizinių, bi-omedicinos ir tehnologijos mokslų sričiai. Jos moksliniai interesai – biospektroskopijos naudoji-mas struktūriniams molekulių tyrimams, bioanali-zės metodų kūrimas, fermentų biotechnologijos, bioelektrochemija, struktūrinė genomika, hemą ir pirolochinolino chinoną turinčios biomolekulės.

2Higso bozono medžioklėNiutonas įrodė, kad svoris proporcingas masei, Einšteinas

nustatė, jog energija yra susieta su mase. Tačiau į klausimą,

kodėl kūnai turi masę, niekas dar neatsakė. Atsakymą, kuris

aukštyn kojom verčia dabartinį supratimą apie pasaulio sandarą,

mokslininkai tikisi sužinoti tyrinėdami elementariąsias daleles.

Page 6: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

10 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 11Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Niekas jo nematėFizikos istorijojemažiausia ir neda-

loma – elementariąja medžiagos da-lele buvo laikomas atomas. Priešingai,neirodošiožodžioreikšmė,šimaterijosdalelėpasirodėesantidaloma.Pokuriolaikoelementariosiomisdalelėmis imtavadinti protoną, elektroną ir neutroną.Vėliau, tyrinėjant branduolines reakci-jas, dalelių susidūrimus, buvo atrastosvisnaujoselementariosiosdalelės,kuriųdauguma–nestabilios.Visuoseproce-suoseelementariosiosdalelėsdalyvaujakaip nedalomi vienetai. Net susidūru-siosjosnesutrupaįsudėtinesdalis,betvirsta kitomis, žinomomis arba naujaiatrandamomis elementariosiomis dale-lėmis.Standartiniamedaleliųfizikosmode-

lyje,bevisųkitųelementariųjųdalelių,yra ir sąveikas pernešantys elementa-riejibozonai.Daugelisfizikųmano,kadegzistuojaHigsobozonai,nuokurių irpriklauso, kad vieni kūnai sąveikaujasuaplinkastipriau,okiti silpniau.Ki-taiptariant,toselementariosiosdalelėsir nulemia kūnomasę.Nors toksme-chanizmas tapo standartinio modeliodalimi,patsHigsobozonasdarniekadanebuvostebėtas.

Viltingi susidūrimaiPaskutinętrūkstamąstandartiniomo-

deliodalįatrastiirsužinoti,kodėlkūnaiturimasę,tikimasityrinėjantelementa-riąsias daleles netoli Ženevos (Šveica-rija) esančiame Europos branduoliniųtyrimųcentre(CERN).CERNlaborato-rijosedirbabeveik7000mokslininkųišdaugiaunei80šalių.CERNdisponuoja

didžiuliudaleliųgreitintuvu,kurisbuvopastatytasbendradarbiaujant įvairiųša­lių mokslininkams. Dalelių greitintu-vas–Didysishadronųkolaideris–tai27 km ilgio žiedinis kanalas, kuriamemilžinišku greičiu priešingomis krypti-mis skrieja ir susiduria elementariosiosdaleles (angl. collide– susidurti). Jasreikiama trajektorijanukreipia tūkstan-čius tonų sveriantys elektromagnetai,kurie atšaldomi beveik iki absoliutinionulio(–271°C).Dalelėssusiduriaspeci-aliuose eksperimento įrenginiuose, ku-rie yrakimšteprikimštidetektorių. Jieregistruojadalelių susidūrimometuat-siradusiųdaleliųtrajektorijasirtaipsu-kuriasusidūrimovaizdą.Jįanalizuodamimokslininkaiirtikisipamatytipaslaptin-gąjį Higso bozoną. Atliekant eksperi-mentus,kuriuosesusidurdavoelektronaisupozitronais,Higsobozonųneaptikta.Dabargreitintuvaspertvarkomasekspe-rimentamsatlikti,kuriųmetukolaidery-jesusidursįgreitintiprotonai.

Spinduliuoja ir ardoYrasuskaičiuota,kad tuoatveju, jei

protonai per sekundę susidurs šimtustūkstančiųkartų,taiapie30Higsobo-zonųbusgalimapamatytiper10metų.Tieklaikodabargaminamiirgreitintuvokolaideryjesumontuotidetektoriaiveik-tinegali– lekiančiosdalelės juos su-gadintųmaždaugpertrejetąmetų.Matdidelėsenergijosjonizuojančiojispindu-liuotėnetikkeičiaelektrinįmedžiagoslaidumą,betgaliišjudintimedžiagosato­mus iš jų vietų, t. y. ją ardyti. Paskuitektųvisusdetektoriuspakeistinaujais.Kadtodarytinereikėtų,CERNpakvie-

Iš kairės į dešinę: prof. habil. dr. J. V. Vaitkus, doc. dr. E. Žąsinas, prof. habil. dr. V. Kažukauskas, dokt. V. Kalendra, dokt. A. Mekys, mgr. A. Uleckas, doc. dr. V. Kalesinskas, habil. dr. E. Gaubas, prof. habil. dr. S. Sakalauskas

Page 7: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

1� Lietuvos mokslininkų laimėjimai 1�Lietuvos mokslininkų laimėjimai

tėmokslininkussukurtinaujotipojuti-klius.Norima,kadjiebūtųnetikdaugatsparesniradiacijai,betirperduotųin-formacijąapieprotonųsusidūrimuskeliskartusgreičiauneguikišiol.Taileistųbrangiaikainuojantįeksperimentąatlik-tineper10,obentjauper6metus.FundamentalūstyrimaiCERNcentre

netikdaugkainuoja,betirteikiadaugnaudos – pvz., internetas yra CERNdovanažmonijai,oradiacijaijautrūsde-tektoriaiplačiainaudojamiirmedicino-je(rentgeno,gamaspindulių(pozitroni-nė)tomografija).

Išmanymas plačiai žinomas

Ypačspartiirradiacijaiatsparielek-tronika, reikalinga Didžiajam CERNkolaideriui, kelia naujų sąlygų pus-laidininkinėms medžiagoms. Tobules-niemsdetektoriams sukurtibūtinosnetiknaujosmedžiagos,bet irgebėjimastirti jose atsirandančius defektus. To-kiustyrimusatliktipakviestiirLietuvosmokslininkai.Mat jųmokėjimas ištirti,kaipkeičiasimedžiagųsąvybės,kaijosedėl įvairių priežasčių atsiranda įvairiųdefektų irpakintamedžiagųstruktūra,yraplačiaižinomas.Lietuvosfizikaiyrasukūrę labai veiksmingas puslaidinin-kiųtyrimometodikas irsukaupędaugvertingos jųcharakterizavimopatirties.Šiems tikslams mūsų šalyje kažkadaįžiebtas pirmasis lazeris, o dabar mo-derniąmedžiagųcharakterizavimobazępapildo bandiniai iš viso pasaulio. Taileidžiairnedidelėsvalstybėsmokslinin-kamsprisidėtipriepačųprestižiškiausiųmoksliniųprojektųvykdymo.

Bendradarbiavimas tarp kai kurių Naujų medžiagų ir defektų inžinerijos, detektorių ir sensorių radiacijos tyrimo grupės mokslininkų prasidėjo fotoelektrinių keitiklių kūri-mo (1962) ir lazerių taikymo puslaidininkiams tirti darbais (1966). Neformalios mokslininkų grupės darbai priskirtini fizinių ir technologijos mokslų sandūrai, atstovauja puslaidininkių fizikos, me-džiagų bei darinių inžinerijos mokslams. Grupės branduolį sudaro šie mokslininkai: dr. Eugenijus Gaubas, dr. Vidas Kalesinskas, dr. Vida Kaz-lauskienė, prof. habil. dr. Vaidotas Kažukauskas, Juozas Miškinis, prof. habil. dr. Stanislavas Saka-lauskas, doc. dr. Jurgis Storasta, prof. habil. dr. Juozas Vidmantis Vaitkus, dr. Ernestas Žąsinas. Šių mokslininkų darbus papildo bendradarbiavi-mas su savarankiškas programas plėtojančiais mokslininkais: prof. habil. dr. Kęstučiu Jarašiū-nu, prof. habil. dr. Gyču Juška, doc. dr. Aloyzu Pranu Žinduliu, prof. habil. dr. Artūru Žukausku iš Vilniaus universiteto, prof. habil. dr. Steponu Ašmontu, prof. habil. dr. Liudu Subačiumi, prof. habil. dr. Juru Požela, dr. Aldžiu Šilėnu iš Puslaidi-ninkių fizikos instituto. Lietuvos mokslininkai ben-dradarbiauja su kolegomis iš CERN bei Glazgo ir Sario (Didžioji Britanija), Hamburgo (Vokietija), Helsinkio (Suomija) bei Tokušimos (Japonija) universitetų. Prof. J. V. Vaitkus yra vienos iš CERN bendradarbiavimo programos tyrimų linijos ku-ratorius.

Mokslininkų grupės interesai – puslaidininki-nių kristalų, darinių ir juose susidarančių defektų parametrų matavimas, krūvininkų dinamikos ty-rimas.

3Magiškas susitikimasNorint nustatyti, kaip įvairių šalių gyventojai išmano šiuolaikinį

mokslą, į testus dažnai įtraukiamas klausimas – kas yra

nanometras. Nanomètras (nano- + gr. metron – matas) – fiz.

ilgio vienetas (pvz., šviesos bangų ilgiui reikšti), lygus 0, 001

mikrometro arba milijonajai milimetro daliai; žymimas nm.

Page 8: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

14 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 15Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Klasika priėjo ribąŽodelytisnanopaprastaisiejamassu

įprastu ilgiovienetu–metru.Tačiaupastaruoju metu šis žodelytis dažnai„lipdomas“ ir prie kitų žodžių, pvz.,technologija. Viena iš priežasčių yrata, kad klasikinė technologija (fotoli-tografija), kuria remiantis gaminamismulkiausi šiuolaikinės elektronikoselementai(tranzistoriai,elektrailaidūstakeliai),priėjoribą.Kitaiptarus,nau-dojant šią technologiją nebeįmanomapagaminti darinių, kurių matmenysbūtųmažesninegu150nanometrų.Tai,bekitako,reiškia,kadklasikiniubūdugaminami kompiuteriai jau nebegaliveiktisparčiauirturėtididesnęatmintį.Savaimesuprantama,kadpagundųga-minti darmažesniusdarinius, okartuirdidintiprietaisųveikimospartą,ma-žinti jųdydįirsuvartojamosenergijoskiekį,yralabaidaug.Objektai,kuriųmatmuoyramažes-

nisuž100nanometrų,vadinaminano-dariniais. Kitaip tariant, nanodarinysyratai,kąmažiausiogalimasukurti,irtai,kaskažkuodarskiriasinuoatomųirmolekulių.Nanodariniųtyrimas,kū-rimas ir taikymas yra masalas, į kurįdabarnusitaikędaugybėmokslininkų.

Dėmesys nanodariniamsNanodariniais, pavyzdžiui, galima

laikytiįvairiųorganiniųirneorganiniųmedžiagųkoloidus.KaikuriejųžinomidarnuoRomoslaikų–įmaišiusįsti-kląlabainedaugauksobuvogaunamikoloidiniai dariniai, dėl kurių vitražųstiklas įgaudavo raudoną spalvą. Na-nometriniudariniulaikytinasirtepalų

priedas – grafito milteliai, ir įvairūspolimerai.Chemikaižinodaugybękitųnanodariniųirgalijuospagaminti.Ta-čiaumanipuliuotijais–antpaviršiaussudaryti stabilias,norimassavybes tu-rinčiasstruktūras–darnemoka.Išmo-kus tai atlikti, atsirastų technologijos,kurios leistų peržengti fotolitografijospažymėtąribąirgamintidarinius,kuriebūtųmažesninegu100nanometrų.To-kiųtechnologijųdarnėra,todėlvisamepasaulyje didžiulis dėmesys skiriamasnanodarinių savybių tyrimams orien-tuojantis,įtuos,kuriuostaikytipramo-nėjeyraperspektyvu.Kolnanodariniųtyrimai finišo tiesiosios, kurioje imtųrastis milijoninius pelnus žadančiostechnologijos, darnepasiekė, visopa-sauliomokslininkaidalijasisavotyrimųrezultatais.Jieskelbiamimoksložurna-luose, juos savo straipsniuose cituojakitimokslininkai.Citavimodažnumas,arbacitavimoindeksas,dažniausiailai-komas patikimiausiu tiksliųjų mokslųatstovų darbų naudingumo, jų įtakospasauliniomoksloprogresuirodikliu.

Viltingieji polimeraiChemijos instituto ir Vilniaus uni-

versiteto(VU)mokslininkųgrupėtyri-nėjananodarinius–polimerus,kurieyra laidūs elektrai ir aktyvūs elektro-chemiškai. Tokie polimerai buvo su-sintetinti kadaise, tačiau jų laidumaselektraipastebėtastikneseniai.Šiemsdariniamstirti tyrimuisėkmingainau-dojamairChemijosinstitutesukauptaplonųsluoksniųtyrimobazėbeimeto-dika.Mokslininkųgrupėtaippattyrinė-jafermentusirkitasbiologinėskilmės

Prof. habil. dr. Albertas Malinauskas

Page 9: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

16 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 17Lietuvos mokslininkų laimėjimai

medžiagas, o fermentų sukeltas reak-cijas jungia su elektrocheminiais pro-cesais.Taipgaunamaįvairiųbiologiniųjutiklių (biosensorių). Tyrimai jutikliųsrityje pastebimai išsiplėtė, nes jiemskurtibandomanaudotilaidžiuosiuspo-limerusirjiemsgiminiškasmedžiagas.Mokslininkai susintetino naujus akty-vius laidžiuosiuspolimerus,kuriegalibūtinaudojamijutikliamskurti.Vienasišmokslininkųsukurtųbiologiniųjuti-klių–laktatui(pienorūgščiai)jautrusjutiklis. Jis gautas inkorporavus mie-lių ląsteles į angliespastoselektrodą.Sukurtas jutiklisgalibutinaudojamaslaktato kiekiui pieno produktuose irpienoproduktųšviežumuinustatyti.

Neformalią Nanobiotechnologijos grupę sudaro kelių mokslo institucijų mokslininkai. Chemijos institu-tui atstovauja prof. habil. dr. Albertas Malinaus-kas, habil. dr. Gediminas Niaura, prof. habil. dr. Eugenijus Norkus, dr. Rasa Garjonytė, dr. Regi-na Mažeikienė, dr. Irena Jurevičiūtė, mgr. Kristina Brazdžiuvienė, mgr. Rūta Araminaitė. VU Che-mijos fakulteto Analizinės ir aplinkos chemijos katedrai – prof. habil. dr. Arūnas Ramanavičius, prof. habil. dr. Rolandas Kazlauskas, prof. habil. dr. Audrius Padarauskas, mgr. Viktoras Mosto-vojus, dr. Ingrida Lapėnaitė. VU Chemijos fa-kulteto Fizikinės chemijos katedrai – prof. habil. dr. Gintaras Baltrūnas, dr. Henrikas Cesiulis, dr. Aušra Valiūnienė. VU Medžiagotyros ir taikomų-jų mokslų institutui – dr. Genadijus Kurilčik, dr. Saulius Antanas Juršėnas, mgr. Natalija Kurilčik, dr. Algirdas Novickovas, dr. Alytis Gruodis. VU Imunologijos institutui – dr. Mykolas Mauricas, dr. Juzefa Ačaitė, dr. Almira Ramanavičienė, mgr. Asta Kaušaitė, mgr. Arnonas Finkelšteinas, Ro-mualdas Jonušas.

Šios mokslininkų grupės atliekami moksliniai tyrimai priklauso fizinių mokslų sričiai. Grupės specializacija – plonų, nano- ir mikrostruktūri-zuotų laidžiųjų polimerų ir pereinamųjų metalų elektrocheminis nusodinimas ant elektrodų pa-viršiaus bei jų tyrimas ir elektrocheminių bei elek-trokatalizinių procesų, vykstančių ant modifikuotų elektrodų, tyrimas, šių sluoksnių naudojimas juti-kliams, biologiniams jutikliams ir imunojutikliams kurti, taip pat nanostruktūrizuotų biokompozitų kurimas ir taikymas bioanalizės tikslams.

4Optoelektronika: šviesos ir puslaidininkių pasaulisDirbtinė šviesa leidžia sutemus regėti aplinką, kuria vaizdus

kompiuterių ir televizorių ekranuose, plonytėse stiklo skaidulose

neša XXI a. civilizacijos kraują – informaciją. O natūrali saulės

šviesa – neišsiamiamas energijos šaltinis. Versti šviesą į elektros

energiją ir atgal, naudoti ją informacijai įrašyti ir perduoti – sena

žmonijos svajonė. Jai įgyvendinti mokslininkai siūlo vis geresnių

priemonių.

Page 10: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

18 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 19Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Liausimės švaistyti energijąPasitelkus puslaidininkius – žmo-

nių sukurtas medžiagas ir prietaisus,šviesosdalelės(fotonai)irkrūviodale-lės (elektronai)galinekliudomaivirstivienoskitomis.Kaipšiuosįstabiusvirti-muspriverstitarnautimūsųreikmėms,rūpioptoelektronikai–moksloirtech-nologijos šakai, kuri šiuometu plėto-jasiypačsparčiai.Jaukitądešimtmetįrinkoje atsiras naujų optoelektronikosgaminių,kurieleisatsikratytilabiausiaielektrosenergijąšvaistančiųsenųtech-nologijų. Atsisakyti teks kaitinamųjųlempučių,nesjostik5–7proc.suvar-totoselektrosenergijospaverčiašviesa(labiaušildo,neišviečia).Ojukapšvie-timuižmonijakasmetsuvartojaelektrosmaždauguž500milijardųlitų!Pusęšiųlėšų netolimoje ateityje leis sutaupytiviena reikšmingiausių XXI a. techno-logijų–kietakūnisapšvietimas,kuriopagrindas – puslaidininkiniai šviesosdiodai(šviestukai).Mat,palygintisuki-taisdirbtinėsšviesosšaltiniais,vieninte-lis šviestukų veikimoprincipas leidžiadidžiajądalįelektrosenergijospaverstišviesa. Atsisakyti teks ir įprastų vaiz-duoklių, kurių dabartiniai „tobuliau-si“–skystųjųkristalų–nepajėgianė3proc.energijospaverstišviesa(labiaušildo, nei rodo). Ateities vaizduokliųtechnologijasiejamasušviestukais,pa-gamintais iš „minkštų“organiniųpus-laidininkių. Tokie vaizduokliai bus la-bainašūs,ploni ir lankstūs.Jiene tikįsigalėskompiuteriuoseirtelevizoriuo-se,betirleissukurtioptoelektroniniuslaikraščius, knygas, brėžinius, žemėla-pius,tapetus,drabužius,pinigus.

Tarp šviesos ir mikrobangųŠviesa– tai ne tik regimos elektro-

magnetinėsbangos(mūsųakysjuntatiksiauručiame bangos ilgių ruože – tarp0,38 ir 0,78 mikrono). Plačiąja prasmešviesa – tai visos bangos, gebančios„šokdinti“elektronus–nuolabaitrum-pų(ultravioletinių)ikiilgų(infraraudonų-jų).Otarpinfraraudonųjųbangųirradijobangųplyti žmonijos ikigalonesuprasti„plėšiniai“–terahercinėsbangos.Nese-niaipaaiškėjo,kadšiosneįprastosbangosgalibūtisiunčiamosirpriimamosnaudo-jantitintrumpuslazeriošviesosimpulsusbeiypatingaspuslaidininkinesmedžiagas,kuriosešviesasužadintielektronaigyvuojalabaitrumpai.Optoelektroninėssistemos,generuojančiosskvarbiasir„švelnias“te-rahercinesbangas,pakeispavojingusdia-gnostinius rentgeno aparatus, saugos irpramoninėskontrolėsįrenginiuose.

Gelbės naujos medžiagosSparti optoelektronikos plėtra la-

biausiai priklauso nuo puslaidininkiniųmedžiagų inžinerijos pažangos. Šviesosšaltiniamsnetinkaelektronikojeįprastaskristalinis silicis, nes jame krūvio neši-kliai silpnai sąveikauja su šviesa. Ten,kur reikia didelės galios, tvirtumo irspartos (apšvietimas, ryšiai, terahercinėspinduliuotė), optoelektronika remiasioptiškai ir elektriškai atspariais sudėti-niaisneorganiniaispuslaidininkiais.Ten,kur svarbu dideli paviršiai (vaizdavimotechnologijos, saulės elementai), labiautinkaamorfinėsirorganinėsmedžiagos.Jasgamintiyrapigiauirpaprasčiau,jomsbūdingamilžiniška elektrinių ir optiniųsavybių įvairovė.Tokiųmedžiagų tobu-

Prof. habil. dr. Artūras Žukauskas

Page 11: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�0 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �1Lietuvos mokslininkų laimėjimai

lumuinėraribų(gyvamūsųakiųtinklai-nėyranekaskita,kaipgamtossukurtaoptoelektroninėsistema!), tačiau jųsin-tezė–taivirtuozinisdarbas.

Septynis kartus pamatuokOptoelektronikai skirti puslaidinin-

kiaidarnėratobuli.Tam,kadsuprastume,kaipvaldytišiųmedžiagųsavybesirpasiek-ti reikalingą našumą bei ilgaamžiškumą,rekalingikruopštūsįvairiausiųsavybių–struktūrinių,optinių,elektrinių–matavi-mai.Tačiautokiusmatavimusatliktinėrapaprasta:optoelektroniniaidariniai–taivoskeliųnanometrųstoriosluoksniai,ku-rieslepiasivienaspokitu.Čiajauneap-sieinama be lazerio spindulio, atominėsjėgosmikroskopo,neardančiųjųgreitavei-kiųoptiniocharakterizavimometodų,pa-vieniųfotonųskaičiavimo, labaisilpnųirsparčiaikintančiųsroviųmatavimo.

Perspektyvi sritisOptoelektronikos srityje Lietuvos

mokslas turi nemenkų intelektinių iš-teklių– bemaž 50 į neformalią grupęsusibūrusiųmokslininkųatliekapasauli-niolygiotaikomuosiustyrimusirekspe-rimentinės plėtros darbus labai plačiojesrityje – nuo unikalių organinių me-džiagų sintezės ir gamybos bei naujau-sių puslaidininkių ir jų darinių savybiųcharakterizavimoikiholografiniųbeite-raherciniųprietaisųkūrimo ir šviestukųtaikymoapšvietimui,taipatbiologiniuo-sejutikliuoseiraugalininkystėje.Lietuvosmokslininkų sukurtos naujos

medžiagostinkanetikvaizduokliams,betir saulės elementams, lazeriniams spaus-dintuvams,kopijavimomašinomsirdidelio

plotoapšvietimoprietaisams.Šiosmedžia-gosapgintoskeliomisdešimtimisJAV,ES,Japonijos,Lietuvospatentų,okaikuriosiš jų yra įdiegtos žinomiausiosepasauliobendrovėse.Pirmojopasaulyjevadovėlio,skirto kietakūniamapšvietimui ir išleistoanglųbeikinųkalbomis,viršelyje–lietu-viškospavardės.JAVmokslininkainaudo-jamoderniausiąlietuviškąholografinįprie-taisąpuslaidininkiniųmedžiagųsavybėmskontroliuoti. Lietuvoje jau veikia keliosmokslininkų įsteigtos aukštųjų technolo-gijų įmonės,kuriosoptoelektronikos rin-kai tiekiaunikaliusorganinius junginius,kuriateraherciniusprietaisusbeikietakū-nioapšvietimoįrenginius.

Optoelektronikos grupės branduolį sudaro fizikai ir chemikai iš Vilniaus universiteto Kietojo kūno elektronikos katedros (prof. habil. dr. Gytis Juš-ka ir prof. emer. habil. dr. Edmundas Montrimas su kolegomis), VU Medžiagotyros ir taikomųjų mokslų instituto ir Puslaidininkių fizikos katedros (dr. Povilas Adomėnas, prof. habil. dr. Kęstu-tis Jarašiūnas, prof. habil. dr. Saulius Juršėnas, prof. habil. dr. Artūras Žukauskas ir jų bendra-darbiai), Kauno technologijos universiteto Che-minės technologijos fakulteto (prof. habil. dr. Juozas Gražulevičiaus ir prof. habil. dr. Vytauto Getaučio grupės), Puslaidininkių fizikos institu-to Optoelektronikos laboratorijos (prof. habil. dr. Arūno Krotkaus vadovaujami tyrėjai), Fizikos insti-tuto Molekulinių darinių fizikos laboratorijos (prof. habil. dr. Leonas Valkūnas su bendradarbiais). Atlikti tarpdisciplininius tyrimus jiems talkina VU matematikai ir psichologai bei Vilniaus Gedimino technikos universiteto, Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės instituto mokslininkai. Optoelek-tronikos grupė atstovauja fizinių mokslų sričiai.

5 Tausojamasis zondavimas – pagalba smegenims Žinome, kad galvos smegenys – organas, apibrėžiantis

žmogiškąją mūsų esybę ir užtikrinantis visavertį kūno

funkcionavimą. Todėl galvos smegenų traumos yra ypač

pavojingos, o pagrindinis jų gydymo metodas – prevencija.

Jei vis dėlto traumos išvengti nepavyko, ją gydyti padeda

mokslininkų sukurti metodai.

Page 12: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�� Lietuvos mokslininkų laimėjimai ��Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Vieni pasveiksta, kiti...Pagalbos dėl galvos smegenų trau-

mųįmedikuskasmetkreipiasimilijonaižmonių.AntaiJAVtokiastraumaspati-riavidutiniškai20iš10tūkst.gyventojų.Lietuvojepadėtisnegeresnė–Vilniausregioneatliktityrimairodo,kadgalvassusižaloja vidutiniškai 24 iš 10 tūkst.žmonių. Pagal šį santykį vien Lietuvossostinėje tokias traumaskasmetpatiriaapie2,5tūkst.gyventojų.Atvirusarbauždarusgalvossužaloji-

mus įvairiausioamžiausžmonėspatiriakeliųeismoįvykiuose,sportoaikštelėseartiesiogparkritę.Tamtikrąsužalojimųdalį sudaro ir smurtinėsgalvos smege-nųtraumos.Apiepusėsvisųdėlįvairiųtraumųįvykstančiųmirčiųpriežastis–sunkūs galvos smegenų sužalojimai. Išligoninėsgyvi išeinavisipatyręlengvągalvossmegenųtraumą,beveikvisi(93proc.)povidutiniosunkumosužalojimoirmažiaukaippusė(42proc.)ligoninė-jegydytųdėl sunkiosgalvos smegenųtraumos. Vieni pasveiksta visiškai, kitiliekaneįgalūsvisamgyvenimui.Žmogaussmegenųtraumosyrapasau-

linėproblema,kuriąPasaulinėSveikatosOrganizacija įvardija kaip slenkančiątyliąepidemiją.Jiyrapagrindinėjaunųžmonių (iki 45metų)mirčiųpriežastis,vienJAVvisuomeneikasmetpadarantimaždaug48mlrd.JAVdoleriųnuosto-lių. Panašių ekonominių nuostolių dėlgalvossmegenųsužeidimųpatiriairESšalys.

Pavojingi tyrimo metodaiSiekiantsumažintigalvossužalojimus

patyrusiųpacientųmirštamumąirinvali-

dumą,yrasukurtosjųfiziologinėsstebė-senostechnologijosirįranga.Stebėsenosmetu yra nustatomos įvairios smegenųveiklą apibūdinančios charakteristikos,pvz., galvospūdis.Mat kaukolės ertmėyrauždaradėžutė,todėlbetkokiejojevykstantys patologiniai procesai (trau-muotųsmegenųpabrinkimas,kraujoiš-siliejimasirt.t.)galvospūdį(intrakraninįslėgį)didina.Kartusutrinkairsmegenųkraujotaka.Žinodamigalvospūdį,arteri-nį kraujospūdį ir smegenųkraujotakosautoreguliacijosbūsenąbeikitusfiziolo-giniusparametrus,medikaigaliparinktioptimalius galvos smegenų sužeidimųgydymo būdus. Įrodyta, kad smegenųstebėsenos metu gauti kompleksiniaiduomenysgalisumažintipacientų,paty-rusiųsunkiągalvostraumą,mirštamumąnuo53–54proc.iki15–26proc.Bėda ta, kad egzistuojančios sme-

genų būklės stebėsenos technologijosyra išimtinai invazinės. Kitaip tariant,reikia implantuoti į paciento smegenisvienkartinio naudojimo jutiklius. Tokiatechnologijayrasąlygiškaibrangiirpo-tencialiai pavojinga pacientui, nes su-kelia infekcijos pavojų bei papildomaisužeidžia smegenis. Svarbu pažymėti,kadgalvospūdisyranemažiausvarbusnei arterinis kraujospūdis, nes būtentšiųparametrųskirtumaslemiasmegenųkraujotaką. Beinvazis arterinio kraujos-pūdžiomatavimasgalimasjaunuo1904metų (šio metodo išradėjas– JosephErlangerišJAV–gavoNobeliopremi-ją1944m.).Nepaisant daugybės pastangų dau-

giau kaip 100 metų nepavyko sukurtibeinvazėsgalvospūdžioabsoliutinėsver-tės matavimo technologijos. Beinvazis

Prof. dr. Arminas Ragauskas

Roberto Misiukonio nuotr. (Verslo žinios)

Page 13: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�4 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �5Lietuvos mokslininkų laimėjimai

galvospūdžio absoliutinės vertės mata-vimas tapo įmanomas tik po Lietuvosmokslininko – prof. Armino Ragaus-ko–grupėsišradimų.

Išeitis – zondavimas ultra-garsuGrupė Lietuvos mokslininkų pasiū-

lė išeitį– beinvazes žmogaus smege-nų sužeidimų fiziologinių matavimų irstebėsenos technologijas. Jos pagrįstosultragarsiniu smegenų zondavimu spe-cialiais signalais. Šios srities Lietuvosmokslininkainetikturiišskirtinękom-petenciją,bet iryrapripažintipasauliolyderiai. Jieyra sukūrębeinvaziusma-tavimųirstebėsenosmetodusbeiprie-taisus,kuriųsėkmingiklinikiniaityrimaiatliktiJAVirES,šiuostyrimusfinansavoJAV kariuomenė. Šių prietaisų autoriųintelektinėnuosavybėapgintaJAVirESpatentais.Taiįrodonetikglobalinįsu-kurtųtechnologijųnaujumą,betirnea-bejotinąjųnaudingumą.Remiantis patentuotomis inovacinė-

mistechnologijomisšiuometukuriamasbeinvazių prietaisų kompleksas abso-liutinei galvospūdžio reikšmeimatuoti,smegenųpulsiniųtūriniųbangųformosbeismegenųkraujotakosautoreguliaci-josstebėsenaiatlikti.Šįprojektąfinan-suoja ES struktūriniai fondai, privačiosJAV irDidžiosiosBritanijosbendrovės.Sukurtos technologijos ir prietaisai yragerai žinomi ir vertinami tarptautiniumastu. Lietuvos mokslininkai yra ak-tyvūs tarptautinės mokslinių tyrimųgrupės (BainIT)nariai,kurivienija132mokslininkus iš 37 valstybių. Ši grupėvykdo daugiamilijones smegenų sužei-

dimųstebėsenos irgydymotobulinimostudijas,finansuojamasEuroposKomisi-jos.Lietuvosmokslininkųgrupėsvado-vas–prof.dr.ArminasRagauskasyrašiostarptautinėsgrupėsvaldybosnarys.

Neformalios mokslininkų grupės Smegenys + informacinės technologijos Lietuvoje (Lithuanian BrainIT) branduolį sudaro mokslininkai iš Kauno tech-nologijos universiteto (KTU) Telematikos mokslo laboratorijos (prof. dr. Arminas Ragauskas, dr. Gediminas Daubaris, dr. Vytautas Petkus, dr. Vy-tauta Deksnys, inž. Romanas Chomskis); KTU prof. K. Baršausko vardo ultragarso instituto (dr. Renaldas Raišutis, dr. Reimondas Šliteris); UAB „Axis Industries“ (dr. Virgilijus Pamakštis); KTU Panevėžio instituto (dr. Darius Viržonis); Kauno medicinos universiteto (dr. Vidmantas Aželis, dr. Vytautas Gedrimas, dr. Algimantas Matukevičius, dr. Vytautas Ragaišis, gyd. Saulius Rutkauskas, gyd. Danas Pravdinskas); Vilniaus universiteto greitosios pagalbos ligoninės (prof.dr. Egidijus Jaržemskas, dr. Saulius Ročka, dr. Robertas Kvasčevičius).

Grupės mokslinių interesų sritis – žmogaus smegenų traumos intensyviosios terapijos tech-nologijų tobulinimas, kurio tikslas – sumažinti tokių pacientų mirštamumą ir potrauminį invalidumą. Mokslininkai atstovauja tarpdisciplininei mokslo ir aukštųjų technologijų plėtros sričiai, kurios pa-grindinės disciplinos yra biomedicina, biofizika, biochemija, fiziologiniai matavimai ir stebėsena, informacinės technologijos, mechatronika, elek-tronika ir įvairios fizikos disciplinos.

6Šviesos kulkų liejikaiNuostabūs praregėjimai ištinka mus pas okulistą ar optikos

salone. Tačiau daug labiau mūsų akis atveria šiuolaikiniai optikos

mokslo laimėjimai.

Page 14: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�6 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �7Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Kas riboja pažinimo hori-zontus?Sukūruslazerius–įrenginius,kurie

spinduliuoja koherentišką, kitaip ta-riant„labaitvarkingą“,šviesą,atsivėrėvisai naujų galimybių ją koncentruotiir naudoti. Kai akinių ar kontaktiniųlęšių nenorintiems nešioti trumpare-giams lazeriniu skalpeliu atliekamaregėjimo korekcija, kai informacijaikompaktiniuose diskuose užrašyti irnuskaitytilazeriainaudojaminetgibui-tinėjetechnikoje,nesunkuįsivaizduoti,kokiųplačiųgalimybiųjieatveriaste-bint labai greitus vyksmusmedžiago-sebeibiologinėsesistemose, tiriant irmodeliuojantsudėtingųjunginiųsiste-mas.Jukšiuolaikiniailazeriaigalibūtilabaigalingi,ojųšviesosimpulsųtru-kmėgalibūtitokiatrumpa,kadšviesa,kuriosgreitissiekia300tūkst.kmpersekundę,tenusklisatstumą,mažesnįužtūkstantąjąmilimetrodalį.Tačiaugalimybęstipriaikoncentruo-

tilazeriųspinduliuotėsenergijąerdvėjeirlaike,okartuirplėstipažinimąribojapatišviesosbangųprigimtis–sklisda-mas medžiagoje net ir „labai tvarkin-gas“lazeriospindulysyralinkęsišplis-ti.Otai–visiškainenaudinga.

Atsakymą pateikė lietuviaiNėrapadėtiesbeišeities–jauprieš

kelisdešimtmečiusbuvonumatyta,kadgalingas šviesos pluoštas, sklisdamasmedžiaga,galineišplisti,odarlabiaufokusuotis ir tapti stipriai lokalizuotušviesos dariniu, dar vadinamu šviesoskulkomis.1995m.Mičiganouniversite-to(JAV)mokslininkaivisaiatsitiktinai

pastebėjo, kad galingas vieno lazeriopluoštas,sklisdamasdideliusatstumusore,neplinta,oveikiausavaimefoku-suojasi į intensyviąplonąšviesosgiją,kurisklindadideliaisatstumaisnekeis-damasavomatmenų.Be to,buvopa-stebėta,kadtokiašviesosgijakeičiairmedžiagos,kuriasklinda,savybes.Kaip tai atsitinka iki galo, nebuvo

suprasta.Beto,kiloklausimas–kasgiyratašviesosgijafizikiniupožiūriuir kokią šviesos lokalizacijos sampra-tą būtų galima jai pritaikyti? Atsaky-mą2003m.pateikėnetiesinėsoptikossrityje dirbanti Vilniaus universiteto(VU)FizikosfakultetoKvantinėselek-tronikos katedros mokslininkų grupė.Bendradarbiaudami su Italijosmoksli-ninkais,jiepateikėnenuginčijamųįro-dymų,kadminėtosšviesosgijosyranekaskita,kaiptamtikroskūginėsban-gos,kuriosįvardijamosegzotiškušvie-sosarbaoptiniųkulkųvardu.

Dėsnius galima ir pažaboti2004m.Lietuvosmokslopremijaiš

fiziniųmokslųsritiesVilniausuniversi-tetomokslininkamsAudriuiDubiečiui,GintaruiValiuliui irArūnuiVaranavi-čiuiuž1993–2003metųmoksliniųdar-bųciklą„Netiesinėšviesoslokalizacija“atitekoneatsitiktinai.Šiodarboesmęirsvarbiausiąindėlįįpasauliniomoksloaruodągalimanusakytivienusakiniu.Mūsųmokslininkai pirmieji pasaulyjepradėjolazeriu„lieti“šviesoskulkas:jieparodė,kaipvykstantstipriainetiesineišviesosirmedžiagossąveikai,savaimeatsirandairnepakitęerdvėjebeilaikedideliusatstumussklindakoncentruotišviesosbangųdariniai–šviesoskul-

Iš kairės į dešinę: stud. J. Galinis, mgr. V. Jukna, dokt. R. Piskarskas, prof. P. Di Trapani, dokt. H. Valtna, prof. A. Piskarskas, prof. A. Dubietis, doc. G. Valiulis, dr. G. Tamošauskas

Page 15: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�8 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �9Lietuvos mokslininkų laimėjimai

kos. Lietuvos mokslininkams pavykoįrodyti,kaddufundamentaliusoptikosefektus–dideliusatstumussklindan-čiolazeriospindulioišsisklaidymąirla-bai trumpųmedžiagojesklindančių joimpulsųpailgėjimą–galimapažaboti.Oįvaldžiusšviesoskulkas,būtųgalimane tik perduoti informaciją neribotaisatstumais,betirgiliau„pažvelgti“įmi-kropasauliosandarą.Tikimasi,kadšienaujausioptikosmokslolaimėjimaipa-dėsžengtididelįžingsnįkuriantnaujoskartos lazerinius šaltinius, o atskleistidėsningumaiturėsglaudųryšįsukito-misfizikossritimis.

Akys atsivers dar labiauDidelisLietuvos fundamentiniųop-

tinių tyrimųmokslininkųžingsnis turinemenkesnespraktiniotaikymopers-pektyvastieknanotechnologijose,tieklabai stiprių laukų fizikoje, taip pataplinkosaugoje, biologijoje, medicino-je ir pan. Savaime susiformuojančiosšviesoskulkosatveria labaimažųma-tmenųoptiniųbangolaidžiųgalimybesir apskritai informacijai įrašyti skai-driose medžiagose. Vietoj įprastiniaisbūdais koncentruojamos šviesos nau-dojant šviesos kulkas, galima gerokaipaspartintitechnologiniusprocesus.Beto,nauji atradimaigalipadaryti visiš-kaiįmanomąiržaibovaldymąlazeriu.Tai reiškia, kad bus galima nukreiptižaibąnorimakryptimi.Svarbitaikymokryptis – nuotolinis teršalų ir aero-zoliųaptikimasatmosferojenaudojantitingalingolazeriospindulius.Šviesoskulkomis cheminę teršalų sudėtįgali-manustatytivienušūviu,nenaudojant

sudėtingų spektroskopinių sistemų.Pasitelkus stipriai lokalizuotus šviesospluoštusjausukurtasoptinispincetas:mažos dalelės armolekulės pagauna-mosirvaldomoslazeriospinduliu.Taiatverianeribotųbiologijosirmedicinos,oypačgenųinžinerijosgalimybių.

Neformali tyrimo grupė Virtualus netiesinės opti-kos institutas (Virtual Institute for Nonlinear Optics, VINO) tęsia darbą. Grupė susikūrė 2003 m. ilgai ir vaisingai bendradarbiavus VU Fizikos fakulteto Kvantinės elektronikos katedrai ir Insubrijos uni-versiteto (Italija) mokslininkams. Šiuo metu grupė vienija 5 institucijų mokslininkus iš Vilniaus univer-siteto, Insubrijos ir Pavijos universitetų (Italija), Te-orinės fizikos instituto (Prancūzija) ir Madrido po-litechnikos universiteto (Ispanija). Jau užmegzti ryšiai ir artimiausiu metu bus pradėta glaudžiai bendradarbiauti su Arizonos universitetu (JAV) ir Kretos technologijos institutu (Graikija).

Fiziniams mokslams atstovaujančios grupės mokslinių interesų sritis: lazerių fizika, netiesinė optika, parametrinis šviesos stiprinimas, optiniai solitonai, šviesos technologijos.

Pagrindinių grupės mokslininkų sąraše Lie-tuvai atstovauja VU Fizikos fakulteto moksli-ninkai prof. habil. dr. Algis Petras Piskarskas, habil. dr. Audrius Dubietis, habil. dr. Gintaras Valiulis, dr. Arūnas Varanavičius, dr. Aidas Matijo-šius ir dr. Gintaras Tamošauskas.

7Tapatumo paieškosVisoje Europoje yra absoliučiai natūralu, kad, pavyzdžiui,

„prancūzų“ reiškia „Prancūzijos“, „čekų“ – „Čekijos“ ir t. t. Toks

tapatumas išreiškia visuomenių pilietiškumo brandą. O pas

mus „lietuvių“ dažniausiai suvokiama tik siaurai etnolingvistine

prasme. Kada mes pagaliau suvoksime, kad „lietuvių“ irgi yra

tapatu „Lietuvos“?

Page 16: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�0 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �1Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Nauja karta – naujos idėjosAtsakymoįklausimą–kodėlpoli-

tineilietuviųsąmoneistingaplatesnėspilietiškumosampratos,kuridažnaiyradaugelio visuomenės problemų prie-žastis,naujaistorikųkartaieškotyrinė-damamoderniosiosLietuvosvalstybėsir visuomenės formavimąsi. Jie bandonaujaipažvelgti įtautinįlietuviųatgi-mimą,siedamijįnetiksuvalstietija,betirsuLietuvosDidžiosiosKunigaikštys-tės (LDK) valstybingumo tradicija, sujospilietiniubei kultūriniumentalite-tu.Impulsątokiampožiūriuirastisdavėdarsovietmečiu(1987m.)paskelbtiis-torikųdarbai apie Lietuvos bajoriją irnacionalinį judėjimą. Šiuose darbuosepirmiausiabuvopabrėžtapozityviLie-tuvos bajorijos kultūrinio ir politinio(pilietinio)paveldoreikšmėmodernio-sioslietuviųtautosradimosibeiraidosprocesams.Mat iki tol daugiau buvopateikiamas neigiamas, polonizacinisbajorijos poveikis sąmonėjančiai Lie-tuvos liaudžiai (valstietijai).Tuometukeliemsistorikamsirkilomintisįsteigtitęstinįleidinį–Lietuviųatgimimois-torijosstudijos(„Studijos“).„Studijų“sumanytojųirleidėjųpra-

dėtospropaguoti idėjos apiebajorijosbeiapskritai senojoLDKkultūrinio irpolitinio paveldo reikšmę kirtosi sutarpukarioLietuvos istoriografijojesu-siklosčiusiakoncepcija,pagalkuriąpo-litinis lietuvių atgimimas prasidėjo su„Aušros“ leidimu. Tarpukario istorikųdarbuose LDK paveldo įtaka moder-niosios lietuvių tautos raidai buvo la-baisiauraisuprantamairnagrinėjama.Naujoskartosistorikųgrupėsgeneruo-

tos idėjos kvestionavo pamatinį šioskoncepcijos teiginį,kad lietuvių tautaXIXa.–XXa.pradžiojebuvusinepil-nossocialinėsstruktūros:praradusitra-dicinįelitą–bajoriją.

Mentalitetų istorija Septyniolikoje„Studijų“ tomųnau-

jos kartos istorikai propaguoja naujasidėjas, o savo tyrinėjimams ieškojonaujosmetodologinėsprieigos.Moks-lininkų netenkina ankstesnėje istori-ografijoje vyravęs vienpusis istorijostyrinėjimas, kuris iš esmės baigdavosisocialinėmis ir ekonominėmis proble-momis irbeveikvisiškainebuvokrei-piamadėmesioįpolitines,geopolitinesbei sociokultūrines problemas. Jauno-ji mokslininkų karta siekia į istorijąžvelgtikaip įmąstymo istoriją,kaip įgyvų žmonių sprendimus, veiksmus,jųmotyvaciją.Kitaiptariant,„Studijų“autoriaibandokompleksiškaipažvelgtiįXIXa.Lietuvoje.Jųnuomone,esminįvaidmenį integruojantatskirussociali-nės, politinės, ekonominės, kultūrinėsLietuvos raidos tyrimus turėtų atliktimentalitetų istorija. Tęstinio leidiniotomuose istorikai ieško organiško ry-šiotarpXIXa.pradžiosbajorijosatgi-mimo ir amžiaus pabaigos valstietijosprabudimo. Kitaip tariant, jungiamo-siosgrandiestarpsenosiosvalstybinės,pilietinės,kultūrinėstradicijosirnaujo-joXIXa.pabaigostautiniolietuviųju-dėjimo.Daugdėmesioskiriamakultū-riškai sulenkėjusios Lietuvos bajorijossavimonėsklausimamsirjųvaidmeniuiLietuvos visuomenės raidoje. Vienaiš svarbesnių „Studijų“ leidėjų idė-

Dr. Egidijus Motieka

Page 17: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�� Lietuvos mokslininkų laimėjimai ��Lietuvos mokslininkų laimėjimai

jų–Lietuvosvisuomenėsintegracijosprocesųanalizė.Nesvarbu,artaibūtųatskirosetninės,ar religinėsbendruo-menės.Šiamekontekstedaugdėmesioskirtalenkųirlietuviųsantykiams.„Studijų“ leidėjai labai gerai jautė

ir jaučia savo gyvenamojo laikotarpioaktualijas.Jiemssvarbune tikpažintipraeities procesus, bet ir svarbu, kuotapraeitisgalipadėtipraktiškaispręstiLietuvos visuomenės ir valstybės pro-blemas–„Studijose“publikuoti dar-baiaktualūspolitiškai.

Tęstinį leidinį „Lietuvių atgimimo istorijos stu-dijos“ 1987 m. pradėjo leisti istorijos mokslinin-kai, susibūrę į neformalią Lietuvių atgimimo istorijos studijų grupę. Per visą leidimo laikotarpį redakcijos kole-gijos darbe dalyvavo dešimt asmenų. Pirmojo tomo redakciją sudarė penki istorikai: prof. habil. dr. Egidijus Aleksandravičius, prof. dr. Antanas Kulakauskas, dr. Rimantas Miknys, dr. Egidijus Motieka, habil. dr. Antanas Tyla. 1993 m., lei-džiant penktąjį tomą, į redakcinę kolegiją įtrauk-tas kalbininkas habil. dr. Giedrius Subačius. Nuo septintojo tomo į redakcinę kolegiją įtraukti dr. Česlovas Laurinavičius ir dr. Vladas Sirutavičius. 1996 m. (aštuntas tomas) redakcinėje kolegijo-je neliko E. Aleksandravičius, tačiau į jos sudėtį įtrauktas dr. Raimundas Lopata. Į tryliktojo tomo redakcinę kolegiją įtrauktas dr. Darius Staliūnas, ir ją jau sudarė devyni asmenys. Nuo keturio-liktojo tomo iš redakcinės kolegijos pasitraukė R. Miknys, o nuo penkioliktojo tomo – A. Tyla. Nuo 1998 m. (XIV tomo) redakcinė kolegija kaip kolegialus organas faktiškai nustojo veikti, bet darbą toliau organizavo vyriausiasis redaktorius E. Motieka ir D. Staliūnas. 2001 m. pabaigoje re-dakcinė kolegija darbą nutraukė, bet su viltimi, kad kada nors jos veikla bus atnaujinta. Moks-lininkų grupė atstovauja humanitarinių mokslų krypčiai – istorijai.

8 Informatyvūs triukšmai Senovės Egipto žyniai užrašinėdavo Nilo potvynių fliuktuacijas

(nuokrypius nuo vidurkio) ir taip spręsdavo apie būsimą derlių.

To reikėjo faraonams, kad jie pagrįsčiau nustatytų mokesčių

naštą, kuri ne tik maksimaliai patenkintų valdžios poreikius, bet ir

ne per daug nuskurdintų žemdirbius. Dar ir dabar dažnas fizikas

ar inžinierius elektrines fliuktuacijas priskiria nepageidautinų

„muitų arba mokesčių“ kategorijai. Mat jos riboja matavimų

tikslumą ir „užteršia“ signalus. Vis dėlto toks požiūris yra ir

vienpusis, ir kiek senamadiškas.

Page 18: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�4 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �5Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Kitas požiūris: fliuktuacijos – žinių šaltinisŠiuolaikinių fliuktuacijų mokslo

ištakos– XIX a. pabaiga, kai anglųbiologas R. Braunas pastebėjo ir ap-rašė savaiminįmažų dalelių judėjimą,pavadintąatradėjovardu.Po80metųBrauno judėjimąpaaiškinoA.Einštei-nas. Tačiau jo sukurta teorija galiojatikfliuktuacijoms,kuriosvykstaesanttermodinaminei pusiausvyrai. Tačiaupuslaidininkių elektronika naudojanutolusias nuo pusiausvyros sistemas,todėl svarbiaproblema tampa fliuktu-acijų josetyrimas.Ypačaktualuištirtikarštųjųelektronųfliuktuacijas,kuriassukelia stipriame elektriniame laukepagreitintielektronai.Jasvertatirtidėlkeliųpriežasčių.Vienaišjų–tyrimaspadedageriau suprasti fliuktuacijas irrasti būdus jas sumažinti. Mat signa-laiyranaudingi,ofliuktuacijostrukdojuos patikimai apdoroti. Kita priežas-tis– fliuktuacijos yra žinių apiemi-kropasaulįšaltinis.Tiriantfliuktuacijas,kuriosvykstaelektrossroveitekantperpuslaidininkius ar jų darinius, gauna-mas juose vykstančių procesų atspin-dys. Tie, kurie moka jį „perskaityti“,gaunadaugvertingųžinių.

Spręsti galima apie daug kąNepusiausvirosiosbūsenosfliuktua-

cijosįgyjanaujųbruožų,kuriegalisu-teiktipapildomos,sunkiaikitaismeto-daisgaunamosfizikinėsinformacijos.Išfliuktuacijųspektrųgalimaspręstiapiepačiasmedžiagas, jųsandarą,elektro-niniusirkitokiusvyksmus.Kitavertus,

pagal fliuktuacijųskleidžiamąspindu-liuotę galima nustatyti ir objektų bu-vimo vietą. Tai vadinamoji pasyviojiradiolokacija,kurinenaudojasiųstuvų,todėlstebinčiajamobjektusneįmanomasutrukdyti.Beto,neįmanomanustaty-ti,arobjektasstebimas,arne,kadan-gi stebėtojas jokių signalų nesiunčia.Fliuktuacijosnaudojamosiraktyviosio-seradiolokacinėsestotysebeitriukšmogeneratoriuose.Svarbifliuktuacijųtai-kymo sritis yra elektronikos prietaisųpatikimumoprognozavimas.Šiuobūduįvertinamasnevidutinisprietaisųparti-jospatikimumas,opasirinktojoprietai-so,pvz.,lazerio,ilgaamžiškumas.Sparčiosios elektronikos pažangai

ypačsvarbūsmikrobangųruožofliuk-tuacijųtyrimai.LietuvosPuslaidininkiųfizikosinsti-

tutomokslininkųsukurtimikrobangiaifliuktuaciniaidiagnostikosmetodaiyraunikalūs.Jiesėkmingaivaržosisukitaistyrimometodais,okaikadayraužjuosnaudingesni.DariniuosesudvimatėmiselektronųdujomisLietuvosmokslinin-kamspavykogautilabaisvarbiųžiniųapiekarštuosiusfononusnet3–4me-taisanksčiauužgeraiaprūpintusirtųžiniųsiekusiusmokslocentrusJAVirVokietijoje.KaikurieLietuvosmoksli-ninkųrezultataidariršiandienyravie-ninteliai.

Unikalūs metodai, unikali aparatūraPalankios sąlygos fliuktuacijų ty-

rimams Lietuvoje susidarė septintojodešimtmečiopradžioje,sukaupuspatir-tiestiriantkarštuosiuselektronuspus-

Iš kairės į dešinę: priekyje dokt. A. Šimukovičius, prof. habil. dr. A. Matulionis, dr. I. Matulionienė, dr. M. Ramonas, prof. habil. dr. R. Katilius; antroje eilėje: dr. L. Ardaravičius, dr. J. Liberis, dr. P. Sakalas, dr. E. Šermukšnis

Page 19: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�6 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �7Lietuvos mokslininkų laimėjimai

laidininkiuose. Lietuvos mokslininkaisukūrėtuometuanalogųpasaulyjene-turėjusiąmetodiką. Jos širdis– stro-buotas trumpų retai pasikartojančiųimpulsųradiometras,kurįpatysmoks-lininkai ir sukonstravo. Juo įvairiuosepuslaidininkiuose matuojamos labaisilpnos, tačiau labai sparčiai vykstan-čios,mikrobangųdažniųruožo(apie10GHz)fliuktuacijos.Jospadedasuprastiirištirtivyksmusmikroskopiniuoseda-riniuose, kurie lemia sparčiosios pus-laidininkiųelektronikospažangą.Nuo-lat tobulindami unikalų radiometrą,mokslininkai tęsia karštųjų elektronųfliuktuacijųeksperimentus.Jietapovi-suotinaipripažintubūdu labaisparčiųvyksmųsavybėmsmatuoti.Fliuktuaci-jųmetodasišsiskiriatuo,kadelektronųsavybės registruojamos tik toje vieto-je, kur teka srovė. Netgi tuomet, kaisrovės kanalas yramažas ir giliai pa-slėptas.Betokiosdiagnostikosneapsi-einanaujus,galingesniusirspartesniuselektroniniusprietaisuskuriančios fir-mos. Bandinius, kuriuose reikia išma-tuoti karštųjų elektronų fliuktuacijas,Puslaidininkių fizikos instituto moks-lininkai gauna iš daugelio aukštųjųtechnologijųmokslo centrų. VykdomiJAVlaivynotyrimųvaldybos(Office of Naval Research)sandoriai.Grupėdaly-vaujaEuroposkompetencijos tinkle, įkurįįeina45institutai.Neseniai Puslaidininkių fizikos ins-

titutomokslininkaikarštųjųelektronųfliuktuacijas sėkmingai panaudojo fo-nonųeksperimentiniamtyrimui.Taiat-vėrėnaujųmetodoplėtroserdvių.

Mikrobangų ruožo fliuktuacijų tyrimo grupė savo darbus pradėjo 1961 m. ir buvo viena pirmųjų pasau-lyje. Dabar Puslaidininkių fizikos institute fliuktu-acinius reiškinius tiria mokslininkai: prof. habil. dr. Arvydas Matulionis, prof. habil. dr. Ramūnas Katilius, dr. Juozapas Liberis, dr. Paulius Sakalas, dr. Mindaugas Ramonas, dr. Ilona Matulionienė, dr. Linas Ardaravičius, dr. Emilis Šermukšnis, dr. Karolis Tamošiūnas.

Tyrimai vykdomi bendradarbiaujant su Kor-nelio (JAV) ir kitų JAV bei Europos universitetų mokslininkais, rezultatai pristatomi tarptautinėse konferencijose, universitetų ir pramonės kompa-nijų seminaruose.

Fizikinių ir technologijos mokslų sričiai (puslai-dininkių fizikos ir kondensuotų medžiagų mokslų šakos) atstovaujančios mokslininkų grupės in-teresai – fundamentiniai ir taikomieji greitaveikių puslaidininkinių prietaisų, puslaidininkinių nano-darinių fliuktuacinių reiškinių tyrimai.

9Virtualiosios realybės žyniaiŠiandien mokslininkai ir inžinieriai daugiau laiko praleidžia dirbdami

kompiuteriu nei atlikdami natūrinius eksperimentus laboratorijose.

Virtualusis eksperimentas, virtualioji laboratorija tapo įprastiniais

terminais. „Kaltinti“ dėl to reikia matematikus.

Page 20: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

�8 Lietuvos mokslininkų laimėjimai �9Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Realybės atvaizdaiNaujostechnologijosargaminiaiku-

riamitaikantsenąjį,klasikinįžiniųįgi-jimobūdą,o laboratorijosepirmiausiaatliekamieksperimentai.Gautirezulta-taianalizuojami,formuluojamosnaujoshipotezės, kurios vėl tikrinamos labo-ratoriniaiseksperimentais.Toksciklaskartojamas daug kartų, kol atsirandanaujasautomobilis,lėktuvas,sukuriaminaujivaistai,pagaminamastelevizoriusar radijo imtuvas. Tačiau toks keliasyranetikilgasirbrangus,betirbemažneįmanomas plėtojant naujas techno-logijas. Įveikti šias problemas padedamatematiniaimodeliaiirkompiuterinėstechnikosgalimybės.Šiuolaikinio matematinio modelia-

vimoesmėyratiriamorealausobjekto(proceso,reiškinio,sistemos)pakeitimasjo„atvaizdu“–matematiniumodeliu,ovėliauvirtualiuojuobjektu(matema-tiniomodeliokompiuterinerealizacija).Tokiubūdudidelėdalisrealausobjektosavybių tyrimo atliekama eksperimen-tuojantsuvirtualiuojuobjektu.Darbasnesupačiurealiuojuobjektu,osu jomodeliu leidžia be didelių išlaidų irganagreitaiatliktijosavybiųirelgesiotyrimąįvairiausioseįmanomosesituaci-jose.

Gyvenimo algoritmaiMatematikosšaka–modeliavimas

suklestėjo XX a. atsiradus kompiute-riams. Tada ir gimėkompiuterija, ku-riojepatisvarbiausiasąvokayraalgori-tmas.Algoritmas,kurįgalimaužrašytikompiuteriui suprantama programa-vimo kalba. Algoritmas, kuris leidžia

svarbiusgyvenimereiškiniusmodeliuo-tikompiuteriu.Ovisialgoritmai,kaipžinoma, gimsta iš matematinių idėjų,formulių,modelių.Tačiaunorintmodeliuoti,nepakanka

įsigyti galingą kompiuterinę technikąirpasamdytitalentingųprogramuotojųkomandą.Išpradžiųtenkaspręstitie-sinesirnetiesinesdiferencialineslygtisbei jų sistemas, rasti tikrines matricųvertes,įveiktitiesinioirnetiesinioop-timizavimouždavinius,ojuktaiyratikdažniausiaipasitaikantys,bet toligra-žunetrivialūsmatematikosuždaviniai.Beto,tenkakurtiarbamodifikuotise-nusalgoritmus,pritaikytiiroptimizuotijuospagalkompiuteriocharakteristikasir,kasypačsvarbu,teoriškaipagrįsti–kuriealgoritmaitikraipuikiaiveikia,okurieišjųniekamtikę.

Modeliai atsako į klausimusTarpdisciplininiaitaikomiejityrimai,

kuriųtikslas–sukurtiįvairiųobjektųmatematinius modelius, Vilniaus uni-versiteto Matematikos ir informatikosfakultete (VU MIF) pradėti 1974 m.Pamažuaugospręstųmatematiniųmo-deliųkiekisirplėtėsitaikymosritys–netiesinė optika, biochemija, elektro-chemija,ornitologija.Vienas iš grupės darbo vaisių, tu-

rintis ne tik teorinį, bet ir pramoninįpritaikymą, – sukurtas matematinismodelis,nusakantisbiologinio jutiklioparametrusjogamybosmetu.Biologi-niaijutikliai–taimatavimoįrenginiai,kuriųpagrindą sudarobiologiškai ak-tyvi medžiaga ir elektroninis signalokeitiklis.Šieprietaisai„jaučia“kvapus,

Iš kairės į dešinę: prof. habil dr. V. Razumas, prof. habil. dr. V. Laurinavičius, prof. habil. dr. A. Kareiva, prof. habil. dr. A. Dementjev, prof. habil. dr. F. Ivanauskas, prof. habil. dr. R. Barauskas, prof. habil. dr. B. Kaulakys, habil. dr. Romas Baronas

Page 21: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

40 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 41Lietuvos mokslininkų laimėjimai

jie naudojami pavojingiesiems chemi-niams junginiams aptikti aplinkoje.Mokslininkų sudarytas modelis (ir jokompiuterinė realizacija) leidžia pro-gnozuotibiologiniųjutikliųparametrusjų serijinės gamybos ir eksploatacijosmetu.Taiypačsvarbugaminantvien-kartinio naudojimo biologinius juti-klius,kuriųnegalimagraduotikiekvie-noatskirai.Tokiuatvejugraduojamasvienasarkeletasvienosgamybospar-tijosbiologiniųjutiklių,ogautirodme-nystaikomivisaipartijai.Darvienasišlaimėjimųsiejamassu

naujairperspektyviaapšvietimotech-nologija–šviesosšaltiniųsudarymuišdidelioskaisčiošviesosdiodų–pus-laidininkinių spinduolių (šviestukų).Matematiniai ir kompiuteriniai mode-liaiatsakoįklausimus,kaipreikėtųsu-derintišiojetechnologijojenaudojamusparametrus,norintišgautireikiamoin-tensyvumo,spalvosirkitokiųcharakte-ristikųšviesą.Taip pat vykdomi moksliniai tyri-

mai,orientuotitaikytitokiosetiksliųjųmokslųirtechnologijųšakose,kaipla-zeriųfizika,naujų,„reikiamas“savybesturinčiųneorganiniųmedžiagųkūrimotechnologijos, fizikinių irmatematiniųmetodų adaptavimas sudėtingų (daugnepriklausomų dalyvių ar lemiančiųfaktoriųturinčių)sistemų(sociologijos,ekonomikos,medicinos)analizeiirkt.

Neformalios Matematinio modeliavimo ir jo taikymo gamtos moksluose, biologinių jutiklių skaitinio modeliavimo grupės bran-duolį sudaro mokslininkai iš Vilniaus, Kauno technologijos ir Gedimino technikos universitetų bei kelių institutų: Matematikos ir informatikos, Teorinės fizikos ir astronomijos, Biochemijos, Chemijos, Fizikos. Atskirų universitetų ir institutų mokslininkų grupėms vadovauja prof. habil. dr. Feliksas Ivanauskas (14 mokslininkų), prof. habil. dr. Aivaras Kareiva (5), prof. habil. dr. Artūras Žu-kauskas (6), prof. habil.dr. Rimantas Barauskas (5), prof. habil. dr. Juozas Kulys (5), prof. habil. dr. Mifodijus Sapagovas (5), prof. habil. dr. Val-das Laurinavičius (5), prof. habil. dr. Valdemaras Razumas (5), prof. habil. dr. Albertas Malinaus-kas (4), prof. habil. dr. Aleksandr Dementjev (5), prof. habil. dr. Bronislovas Kaulakys (4).

Šios mokslininkų grupės atliekami moksliniai tyrimai priklauso tiksliųjų mokslų sričiai. Grupės specializacija – netiesinio matematinio ir kom-piuterinio modeliavimo, duomenų analizės me-todų tyrimas ir taikymas.

10 Istoriniai iššūkiai ir dvasinė visuomenės sveikata Atkuriant šalies nepriklausomybę, atrodė, kad svarbiausias

iššūkis – sukurti savarankišką visavertį ekonominį gyvenimą.

Tačiau dabar matome, kad daug sunkesnė užduotis – gydyti

visuomenės mentaliteto ir sunkias psichologines bei dvasines

žaizdas.

Page 22: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

4� Lietuvos mokslininkų laimėjimai 4�Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Istorinių traumų patirtisPer penkiasdešimtmetų, nuo 1940

iki 1990 m., Lietuva patyrė vieną pokitos sovietų, nacių ir antrąją sovietųokupacijąbeianeksiją.1940–1953m.daugiauneimilijonas,t.y.apie30proc.,Lietuvosgyventojųbuvonužudyta,iš-tremta, įkalinta, priversta emigruoti.Krašte plito pasyvumas ir destruktyvielgsena (alkoholizmas, savižudybės).Politinės represijos buvo nukreiptospirmiausia prieš socialiai, politiškai irekonomiškai aktyviausius visuomenėsnariusirjųšeimas.Represuotieji–po-litiniai kaliniai ir tremtiniai– patyrėdaug smurto ir kančių, netekonamų,šeimų.Dar vienaypatingus sunkumuspa-

tyrusiųžmoniųgrupėLietuvoje–va-dinamieji„afganai“.1979–1989m.Af-ganistanevykokarastarpmudžahedų(musulmonųpartizanų) irAfganistanoprosovietinės vyriausybės, kuriai „pa-dėjo“ Sovietų Sąjungos kariuomenė.Šiamekarebuvopriverstidalyvauti irapie5tūkst.Lietuvosvyrų.Visijietuo-metatlikoprivalomąjąkarotarnybąirdauguma į Afganistaną vyko ne savonoru.Skaudžių istorinių traumų patyrė

ne tik politiniai kaliniai, tremtiniai irAfganistanokaroveteranai,betirvisatauta. Daugelis visuomenės psichinę,dvasinę sveikatą liudijančių rodiklių(savižudybiųpaplitimas,alkoholiovar-tojimas) Lietuvoje labai blogi. Pavyz-džiui,savižudybiųrodiklisnuo1996m.yra didžiausias pasaulyje. Savižudiškoelgesio problema šalyje labai aktuali.Kokiekultūriniaiiristoriniaiypatumai

lemia suicidinį elgesį?Kokiaisbūdaisgalimajįkoreguoti?

Tyrimai atskleidė padariniusVilniaus universiteto Filosofijos fa-

kultetokatedrųmokslininkųgrupėsty-rinėjimų objektas yra istorinių traumųir socialinių transformacijų padariniaivisųpirmalabiausiaitraumuotomsgru-pėms–politinesrepresijaspatyrusiemsasmenims,Afganistanokaroveteranamsirpan.Mokslininkaiatlikodidelėsap-imtiesreprezentatyviuspolitiniųkalinių,tremtinių,nukentėjusiųjųnuoholokaus-to,kitųrepresijų,vadinamųjų„afganų“tyrimus. Tyrimų rezultatai rodo, kadtiesiogiaipatyrępolitinesrepresijasyradauglabiautraumuotižmonėsneikiti,taippatsovietinįrežimąkentęasmenys.Palygintisutopatiesamžiausrepresijųnepatyrusiaisasmenimis,jiedažniaupa-tiria trauminių prisiminimų proveržius,sapnuoja košmarus, dažniau išgyvenaliūdesį, vienišumą, nuolatinę įtampą.Dėlpatirtųsunkiųtraumųdalisnuken-tėjusiųjų labiau nepasitiki savimi, yrajautresni, jaučiasi pažeminti. Daugiaujų yramėginę žudytis. Tyrimai patvir-tino,kad„afganų“patyrimasyradaugsunkesnisneikarenedalyvavusiųvyrų.Netirpraėjusvidutiniškaiseptyniolikaimetų,30proc.Lietuvos„afganų“turipo-trauminiostresosutrikimų(karonepa-tyrusių,norsirkariuomenėjetarnavusiųkontrolinėsgrupėsvyrų–tik2proc.).„Afganai“ taip pat dažniau patiria de-presijosirnerimosimptomus,jiemsdaž-niaukylabendravimosunkumų,miegosutrikimų,agresijosproveržių.

Iš kairės į dešinę: dr. E. Kazlauskas, doc. dr. D. Tureikytė, doc. dr. I. Juozeliūnienė, prof. habil. dr. D. Gailienė, doc. dr. G. Gudaitė, dokt. V. Domanskaitė-Gota, dokt. P. Skruibis

Page 23: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

44 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 45Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Savo tapatumui suvoktiIstoriniųtraumųpadariniusžinantys

individaiirvisuomenėaiškiausuvokiasavotapatumąirlengviauišgyvenaso-cialinesirpolitinestransformacijas,sė-kmingiauįveikiapertvarkųsukeltąpsi-chosocialinįstresą.Nuotodaugiausiapriklausoirindividųbeivisosvisuome-nės psichologinė sveikata. Remiantistyrimų duomenimis, sudarytas savižu-dybių prevencijos mokymo modelis,pagrįstas nuostatų keitimu ir adekva-čių žinių suteikimu. Tikrinant mode-lioefektyvumąVilniausuniversitetoirKaunomedicinosuniversitetostudentųgrupėse, gautas teigiamas efektas, opatikrinusjopastovumąpometųrezul-tataitaippatbuvoteigiami.Glaudžiaibendradarbiaudamipsicho-

logaibeisociologaityrinėjairkitusak-tualiusLietuvaiklausimus,susijusiussuįvairiomistraumųapraiškomisirjųpa-sekmėmisšeimineipartnerystei,psicho-logineivaikųsavijautaiirtapatumui.Nuo1991m.šeimossociologaityri-

nėjokintančiąšeimossituacijąkardina-liųsocialiniųtransformacijųlaikotarpiu.Intensyvėjanti emigracija iš Lietuvospaskatinotyrinėtiemigrantųirjųvaikųšeiminius klausimus. Taigi svarbi gru-pės tyrimo kryptis – naujų šeiminiųpartnerysčių(sugyvenimo,subūtiespa-vieniui, atotolio šeimų), tarpasmeniniųsantykiųšeimoje,etniškaimišriųšeimų,homoseksualių santuokų tyrimai.Peri-mantiradaptuojantužsienyjetaikomuskiekybiniusirkokybiniustyrimometo-dus,plėtojantnaujasteorinesprieigas,Lietuvojekuriamanaujateorinėmeto-dinėšeimųtyrimobazė.

VU Filosofijos fakultete įsikūrusios neformalios jungtinės tyrimo grupės Socialinių transformacijų poveikis individams, šeimai, visuomenei: rizikos veiksniai ir įveikos resursai, branduolį sudaro Filosofijos fakulteto dviejų kate-drų mokslininkai bei užsienio universitetų profe-soriai. Pirmieji darbai pradėti dar 1987 m., tačiau sistemingi tyrimai atliekami nuo 2000 m.

Grupės branduolį, be profesorių iš Švedi-jos, Norvegijos, Vengrijos, Slovėnijos ir Turkijos universitetų, sudaro šie VU Filosofijos fakulteto mokslininkai: prof. habil. dr. Danutė Gailienė, dr. Gražina Gudaitė, dr. Evaldas Kazlauskas, dr. Irena Juozeliūnienė, dr. Danutė Tureikytė, lektorė Loreta Kuzmickaitė, doktorantai Vėjūnė Domans-kaitė-Gota, Paulius Skruibis.

Grupė atstovauja socialinių mokslų sričiai – psichologijai, psichotraumatologijai, suicidologi-jai, sociologijai. Moksliniai interesai – skirtingai į socialines transformacijas reaguojančių visuo-menės grupių tyrimas.

11Progresyvioji mikromechanikaŠiuolaikinių lustų (integrinių mikroschemių) integracijos laipsnis

išties stulbina: viename jo kvadratiniame centimetre išsidėstę

keli šimtai milijonų tranzistorių, kurie tarpusavyje susiraizgę į

sudėtingas grandines. Dar nuostabiau, kai tuose pačiuose

lustuose atsiranda ir judančių mechaninių dalių – elektros srovę

komutuojančių mikrogembių.

Page 24: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

46 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 47Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Miniatiūrizacija progresuojaKompiuteriųspecialistamsyražino-

masMooredėsnis–puslaidininkiniolustotalpakas18mėnesiųpadvigubėja.Tokiais tempaisprocesoriųgamintojaigeba suspausti mikroskopiškus siliciodarinius, iš kurių yra sudaryti lustai.Dar didesniais tempais auga kietųjųdiskų, kurie naudojami informacijaikompiuteriuose,fotoaparatuose,vaizdokamerose ir muzikos grotuvuose sau-goti, talpa. Neseniai sukako 50 metųnuo tada, kai buvo pademonstruotaspirmasiskietasisdiskas.Jisbuvoįreng-tasapytiksliaidviejųšaldytuvųdydžiokorpuse, svėrė keletą tonų, į jį tilpo5MB informacijos.Beje, tokia atmin-tisgali išsaugoti tik2–3dainas,o jųdabar net į paauglio kišenę telpantįmp3 grotuvą būna įrašyta net kelias-dešimttūkstančių.Per50metųkietųjųdiskų talpa (skaičiuojant disko pavir-šiausplotovienetais)padidėjodaugiaunegu70mln.kartų,okaikuriųrinkaipatiekiamų būtinųjų diskų skersmuonesiekiair2,5cm.Šiandientipiškoas-meniniokompiuteriokietojodiskotal-padidesnėkaip50gigabaitų(1GB=1000 MB).

Elektronika ir mechanika – vienisPagrindinė kompiuterių informaci-

jossaugykla–kietiejidiskaiyrane-dalomaelektronikosirmechanikosvi-suma.Perėjusiįmikromechanikosirnano-

technologijų sritį mechanika tarsi vėlatgijo. Antai identifikuojant įvairias

medžiagas naudojamos nanomatmenųgembės – paprasčiausi vibruoti ga-lintysmechaniniaiįtaisai,kuriųvienasgalas įtvirtintas, o kitas laisvas. Antypač mažos gembės uždėjus tiriamo-siosmedžiagosmolekulę,matuojamastokiosstruktūrossavasisdažnis.Pagaljopokytįnustatomamolekulėsmasė,okartuatpažįstamairpatimedžiaga.Didelė pažanga pasiekta ir kuriant

kitokiuneiįprastaprincipuveikiančiusmažų matmenų informacijos kaupi-klius–kietuosiusdiskus.Jųstruktū-ra formuojama adata, kurios smaiga-lyje–0,1nmskersmensatomas.Kaitokiaadata liečiadiską,kontaktovie-tapakaitinama ir tenatsiranda įduba.Taipsuformuotastruktūragalibūtiat-kuriamavėlpakaitinusadatosirdiskosąlyčiovietas.Todėlgalibūtipritaikytainformacijaiįrašytiarkitomsreikmėms.Monetosdydžio(3cmskersmens)diskejaupasisekaįrašyti1GBinformacijos.Pasauliomikromechanikostyrimųcen-truosemokslininkaikalba,kadgreitaitokiopatdydžiokaupiklyjebusįrašyta5GBinformacijos(2tūkst.knygų).

Pagrindas tas pats – silicio Technologijas, kuriomis ant silicio

kristalokuriamielektronikoselementai,mokslininkaibandopritaikytiirmikro-mechanikos prietaisams gaminti. Jaudabarišsiliciopagamintimikromecha-niniaijungikliai–mikrogembės–netik įjungia automobilių oro pagalves,betirnaudojamipalydovinioryšiosis-temose.Naudojantsiliciotechnologijassukurtos elektros srovę komutuojan-čiosmikrogembėsdaugeliuatvejųyrapranašesnėsužtokįpatdarbągalinčius

Iš kairės į dešinę: dr. A. Guobienė, dr. M. Andrulevičius, dr. I. Prosyčevas, prof. habil. dr. S. Tamulevičius, dr. Š. Meškinis, dr. V. Grigaliūnas, T. Tamulevičius, A. Šileikaitė

Page 25: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

48 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 49Lietuvos mokslininkų laimėjimai

daryti puslaidininkinius tranzistorius.Josyradaugatsparesnės tiekradiaci-jai,tiektemperatūrospokyčiams.Lietuvosmokslininkaituridaugmi-

kromechanikos žinių irnemažą įdirbį.Kaunomokslininkųgrupėyraužpaten-tavusioriginaliųmikrotechnologijųtai-kymoidėjųirprietaisų.Vienasjų–mi-kromechaniniselektrostatinisjungiklis.Jis gali būti integruojamas į puslaidi-ninkiniuslustusirpakeistiįprastąrelęarbagalingąlaukotranzistoriųautomo-biliuosebeijųpatikrosįrangoje,teleko-munikacijų,ryšio,matavimųtechnikossrityje.Prietaisasgalibūtinaudojamasvisur,kurreikiadideliudažniukomu-tuoti didelės galios signalus.Veikimoprincipas pagrįstas tuo, kad, pridėjusįtampą prie elektrodo, elektrostatinėsjėgos veikiamamikrogembė palinkstažemyn ir sujungia kontaktus, kuriaisgali tekėti nemaža– iki 1 A stiprioelektros srovė. Žinoma, įspūdingiausičiayramatmenys:mikrogembė,kuriosstoristėra2,0µm,galiperjunginėtisro-vęiki100tūkst.kartųpersekundę,ožmogausplaukostorisyraapie60µm.

Neformalią mokslo grupę Mikrosistemų inžinerija sudaro kelių Kauno technologijos universiteto (KTU) institucijų ir Vytauto Didžiojo universiteto (VDU) mokslininkai. KTU Fizikinės elektronikos institutui atstovauja prof. habil. dr. Sigitas Tamu-levičius, dr. Viktoras Grigaliūnas ir dr. Mindaugas Andrulevičius; KTU Tarptautinių studijų centrui – prof. habil. dr. Arvydas Palevičius, dr. Asta Guo-bienė, dr. Šarūnas Meškinis, doktorantai: mgr. Rolanas Daukševičius, mgr. Giedrius Janušas, mgr. Ramūnas Bagdonas, mgr. Kristina Dau-čanskienė; KTU Fundamentalių mokslų fakulte-tui – prof. habil. dr. Minvydas Ragulskis, o KTU Informatikos fakultetui – dr. Ramutis Palevičius. VDU Informatikos fakultetui atstovauja dr. Liu-tauras Ragulskis. Grupės koordinatorius – KTU mokslo prorektorius prof. habil. dr. Vytautas Os-taševičius.

Mokslininkų darbai priskirtini technologiniams (elektros ir elektronikos inžinerija; informatikos inžinerija; medžiagotyra; mechanikos inžinerija) mokslams. Grupės mokslinių interesų sritis – mi-kroelektromechaninių sistemų modeliavimas, projektavimas ir sintezė; skaičiuojamosios mi-kromechanikos metodų plėtotė; kompleksiniai nanometriniai dariniai; optinė dokumentų ap-sauga.

12 Ultragarsiniai žvalgaiMatyti plakančią širdį, stebėti įsčiose užsimezgusio žmogučio

augimą ultragarsine echoskopija mums tapo įprasta. Dabar

mokslininkai gali dairytis ir po skystuoju metalu aušinamo

naujos kartos branduolinio reaktoriaus vidų. Tokių galimybių

jiems teikia tas pats ultragarsas.

Page 26: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

50 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 51Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Prigimtis – kaip garsoUltragarsuvadinami tokiospatpri-

gimties, kaip girdimas garsas, tačiaudidesnio dažnio negu žmogaus au-sis gali girdėti, mechaniniai virpesiai(0,02–200 MHz). Žemesnio dažnioultragarsą skleidžia delfinai, šikšnos-parniai ir įvairūs dirbtiniai šaltiniai, oaukštesnio sukuria elektrinių virpesiųgeneratorius turintys dirbtiniai triukš-mo šaltiniai. Tokių ultragarso šaltiniųirimtuvųveikimasdažnaigrindžiamaspjezoelektriniu efektu, kurio esmė–elektriniu lauku veikiamo pjezoelek-trinio kristalo virpėjimas. Jis sukuriakietajamekūnearskystyjeultragarsinębangą. Sklisdama medžiagoje bangasukelialabaiįvairiusmechaniniusirfi-zikiniusbeicheminiusvyksmus,kurielemiadidelesultragarso taikymogali-mybes.Medikaiultragarsąnaudojadi-agnozuoti ir gydyti, technikai– tirtiir medžiagoms apdirbti. Ultragarsinėslokacijosmetupovandeniuaptinkamiobjektai, ultragarsinė vizualizacija lei-džiapamatytiultragarsolaukeesančiųobjektųregimąjįvaizdą,oultragarsinėsdefektoskopijosmetunustatomismul-kiausigaminiųdefektai.Visiultragarsi-niaimetodaipagrįstiultragarsobangųsąveikasuįvairiomismedžiagomis.Dėltokeičiasispinduliuotėssavybėsirfor-ma,kuriuosrūpižinotiultragarsątyri-nėjantiemsmokslininkams.

Karaliauja aidaiKai ultragarso virpesių dažnis yra

didelis, bangų ilgis matuojamas mi-limetrais ir jo dalimis. Tokias bangasgalimasutelkti įkryptingussrautus ir

jų valdymą. Jei bangų sklidimo kely-je pasitaikokitokių sąvybių, palygintisuaplinka,turintysobjektai,ojųmat­menysatitinkabangosilgįarbayradi-desni, jie tampa veiksmingais bangųreflektoriais.Kitaiptariant,jietasban-gasatspindi.Toksreiškinyspanašus įaidą,kaimiškas,kalnai arkiti objek-tai atspindi žemojo dažnio, palygintisuultragarsu, žmogausbalso sukeltasakustinesbangas.Naudojant aukštojodažnioultragarsą,tiriamiobjektaigalibūti tiek augliai žmogaus organizme,tiek metalo gaminių defektai. Pavyz-džiui,širdiesechoskopijostyrimometuultragarsasatsispindėsnuoatskirųpla-kančios širdies audinių segmentų irleisįvertintijųbūseną.Ometalolakštesklindantisultragarsasatsispindėsnuomilimetriniųdefektų,kurielikovirinti-nėse siūlėse arba atsiradometalui rū-dijant.Aptiktidefektuslaikuyralabaisvarbu,matjųpadarytinuostoliaigalibūtimilžiniški.

Nuostolingi defektai Pasauline problema yra tapusi di-

deliųplieniniųnaftosproduktų talpy-klų(skersmuoiki100m,oaukštisiki60m)būsenoskontrolė.Dėlkorozijostierezervuarai(ypačdugnas)surūdija.Avarijos atneša ne tik didelių mate-rialinių nuostolių, bet ir padaro žalosgamtai.Ikišioltokiostalposbuvope-riodiškai tikrinamos, prieš tai išpilantnaftosarcheminiusproduktus,išvalantnuodugnosąnašas.Tokssunkusirne-patrauklusdarbasganabrangus–vie-nos stambios talpyklos išvalymas irmetalokokybėstestavimaskainuojaiki300tūkst.Lt.

Iš kairės į dešinę: K. Štabokaitė, dr. R. Raišutis, dr. B. Voleišienė, dr. A. Voleišis, prof. habil. dr. R. J. Kažys, G. Bogušienė, dr. O. Tumšys; priekyje stovi prof. dr. L. Mažeika, sėdi dr. E. Žukauskas

Page 27: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

5� Lietuvos mokslininkų laimėjimai 5�Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Viena skaudžiausių praėjusio am-žiaus avarijų 1980 m. įvyko Šiaurėsjūroje. Dėl metalų korozijos ir laikunenustatytų pažeidimų lūžo vienosNorvegijosnaftosplatformosatraminėkonstrukcija.Tadažuvoperšimtąžmo-nių, o nuostoliai siekė daugiau negumilijardąlitų.Kitaspavyzdys–Dani-joje, lūžus vėjo jėgainės atramai, žalasudarė3mln.Lt.Kadtokiųavarijųpa-saulyje būtų išvengta, daug prisidedairLietuvosmokslininkaiišKaunotech-nologijosuniversitetoprof.K.Baršaus-koultragarsomoksloinstituto.

Skystasis metalas – ne kliūtis Beneįspūdingiausiustyrimuskaunie-

čiaiatliekakartusuBelgijosbranduo-liniųtyrimųcentru,kuriamekuriamasradioaktyviųjų atliekų nepaliekantismodernusbranduolinisreaktorius.Ra-dioaktyviosios atliekos jame suskylalabaigreitai,tačiauaušinareaktoriųnevanduo,oskystasismetalas.Kadreak-toriusdirbtųsaugiai,reikalingosspecia-lizuotospriemonės,kuriosleistųmatytiirproskystojometalosluoksnį.Tokiųgalimybiųteikiatikultragarsas,oprof.K.Baršauskoultragarsomoksloinstitu-todarbuotojai (kauniečiai)yra sukūręultragarsinius keitiklius dirbti aukšto-setemperatūrose,skystajamemetaleirdidelioradioaktyvumoaplinkose.Juosnaudojant galima gauti veikiančio re-aktoriausvidausvaizdą.Kaunomoks-lininkųsukurtosultragarsotechnologi-jos taippat leidžiaperdidelįatstumąatliktiįvairiustestavimodarbus.Tokiostechnologijos taikomos jau veikiančiųbranduolinių reaktorių būsenos ste-

bėsenai, naujausioms aerokosminėmskompozitinėmsmedžiagomstirti.Daugproblemų mokslininkams pavyko iš-spręsti irkuriantultragarsinesbekon-taktes(perorotarpą)medžiagųtyrimotechnologijas.

Ultragarsinės matavimo technikos ir neardomųjų bandymų mokslo grupė atlieka fundamentinius bei taikomuo-sius mokslinius matavimų ir signalų apdorojimo, ultragarsinių pramoninių matavimų, neardomųjų bandymų metodų tyrimus. Dabar grupės moks-lininkai daugiausia kuria aerokosminei pramonei, atominėms elektrinėms ir chemijos pramonei skirtas kompiuterizuotas neardomųjų bandymų bei matavimo sistemas.

Mokslininkai atstovauja technologijos moks-lams (matavimų inžinierija). Mokslo grupės, ku-riai vadovauja prof. habil. dr. Rymantas Jonas Kažys, nariai: prof. dr. Reimondas Šliteris, dr. Al-fonsas Vladišauskas, dr. Birutė Voleišienė, prof. dr. Liudas Mažeika, dr. Algirdas Voleišis, dr. Elena Jasiūnienė, dr. Renaldas Raišutis, mgr. Andriejus Demčenko.

13 Branduolinio saugumo agentai Suskilus vienam gramui urano, išsiskiria įspūdingas energijos

kiekis – apie 24 tūkst. kWh, o masė sumažėja tik tūkstantąja

dalimi. Tai didelis branduolinės energetikos pranašumas.

Tačiau likusi masė – ne ką mažesnė branduolinės energetikos

problema.

Page 28: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

54 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 55Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Naujieji pilkapiaiBranduolinė energetika neįmano-

ma be radioaktyviųjų atliekų, kurioskaupiasi veikiant branduoliniams re-aktoriams. Radioaktyviosios atliekossusidaro elektrines eksploatuojant,remontuojant įvairius įrenginius irtvarkant patalpas. Ypač daug atliekųsusikaupia elektrines išmontuojant.Radioaktyviosios atliekos skleidžia ra-diaciją (jonizuojančiąją spinduliuotę),todėljosturibūtitvarkomostaip,kadnekeltųgrėsmėsaplinkai iržmonėms.Priklausomai nuo radionuklidų (radi-oaktyviųjų elementų branduoliai) kie-kioirsavybiųradioaktyviosiosatliekosskirstomos į kelias kategorijas. Dau-giausia susidaro labai mažo aktyvu-mo radioaktyviųjų atliekų. Jas galimasaugotiganapaprastai–neapdorotas,specialiame sąvartyne su primityviaisdirbtiniais barjerais ar be jų. Pomaž-daug 30 metų tokios atliekos tampanebepavojingos.Pavojingesnėsmažoirvidutinioaktyvumotrumpaamžėsradi-oaktyviosiosatliekosgalibūti laidoja-mosžemėspaviršiujeįrengtuosekapi-nynuose,kuriuosegamtiniųirdirbtiniųbarjerųderinysneleidžiaatliekomspa-sklistiaplinkoje.Vienastokiokapinynovariantas–pilkapiotipodaugiabarjerėkonstrukcija,kurinemažiaukaip300metų patikimai saugotų aplinką nuogalimostaršos.Peršįlaikotarpįradio-aktyviųjųatliekųaktyvumasnatūraliaisumažėjaikinepavojingolygio.

Pavojingiausias – į gilumąPanaudotasbranduoliniskuras–pa-

vojingiausiosradioaktyviosiosatliekos.

Turipraeitikelišimtaitūkstančiųarnetmilijonasmetų,kadnaudotasbranduo-liniskurastaptųvisiškainepavojingas.Yranuspręsta,kadnaudotaskurasirki-tosilgaamžėsradioaktyviosiosatliekosgalibūtilaidojamostikŽemėsgelmėse–senose,giliaislūgsančiosegeologi-nėseformacijose,kuriasgalimaįvertin-tinaudojantšiuolaikinętechniką.Vie-tų,dėlkuriųgalimaneabejoti,kadjosišliksstabiliosšimtustūkstančiųmetų,Žemėjeesamanedaug.Kolkaspasau-lyjeyraįrengtastikvienasbandomasisgiluminis naudoto branduolinio kurokapinynasJAV.Jamegalibūtisaugiailaikomos ilgaamžės radioaktyviosiosatliekosapie300tūkst.metų.Tokieįrenginiainepigūs–pirminiu

vertinimu, Ignalinos atominės elektri-nėsnaudotobranduoliniokuroirkitųilgaamžiųradioaktyviųjųatliekųlaido-jimasgiluminiamekapinyneLietuvojekainuotųapie9mlrd.Lt.

Turėjimo problemosDaugiausia–75proc.–elektros

energijos atominėse elektrinėse paga-minaPrancūzija,antrojevietoje–Lie-tuva (apie 73 proc.). Didžiausias irelektros energijos, ir radioaktyviųjųatliekų šaltinis Lietuvoje– Ignalinosatominėelektrinė.Nuoeksploatavimopradžios naudotas branduolinis kurasbuvo saugomas reaktorių patalposeįrengtuose vandens baseinuose. Ap-skaičiuota,kadiki2010metųIgnalinosAE bus panaudota apie 22 000 bran-duolinio kuro rinklių, arba apie 2500tonųurano. 1999m. iš baseinųkuraspradėtasperkeltiįplieniniusargelžbe-toninius konteinerius, saugančius nuo

Iš kairės į dešinę: dr. L. Juodis, dr. J. Adomaitis, dr. A. Plukis, dr. G. Duškesas, prof. dr. V. Remeikis, dr. R. Druteikienė, habil. dr. D. Marčiulionienė, dr. B. Lukšienė, dr. A. Šmaižys, habil. dr. P. Poškas, habil. dr. D. Baltrūnas, dr. V. Ragaišis, dr. V. Kovalevskij, dr. E. Maceika

Page 29: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

56 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 57Lietuvos mokslininkų laimėjimai

radionuklidųnuotėkioįaplinką.Juosenaudotas branduolinis kuras gali būtisaugiai laikomas penkiasdešimtmetų.Pertąlaikątikimasipriimtisprendimusdėltolesnionaudotokurotvarkymoarlaidojimo.Naudotobranduoliniokuro,ilgaam-

žių ir visų kitų radioaktyviųjų atliekųtvarkymasyralabaiaktualusuždavinysnutraukiant Ignalinos AE eksploatavi-mąirsvarstantnaujosatominėselektri-nėsstatybosgalimybes.

Tyrimai – saugumo garantasRadiacinė sauga ir radioaktyviųjų

atliekųtvarkymasyraneatsiejamasnuošiuolaikinių mokslinių tyrimų. Ignali-nos AE reaktoriuje susidarančių radi-onuklidųsudėtisirsavybės,jųaktyvu-masaplinkojeiratliekose–aktualūsLietuvosmokslininkųtyrimai.Jųmetugauti duomenys leidžia teisingai įver-tintinaudotokuroirkitųatliekųradi-acines charakteristikas ir prognozuotiradiacinės saugos aspektus. Kadangidaug atliekų susikaups išmontuojantelektrinę,ypačsvarbiostampamoksliš-kaipagrįstosjųapdorojimo,tvarkymoirlaidojimostrategijos.Atliekųcharak-terizavimas,nutraukusreaktoriauseks-ploataciją, yra svarbus tiek radiacinėssaugos, tiek ekonominiu aspektu –įvairaus aktyvumo atliekų saugojimosąnaudoslabaiskiriasi.

Branduolinės energetikos problemų grupę sudaro Fizikos instituto Branduolinių ir aplinkos radioaktyvumo tyrimų laboratorijos, Lietuvos energetikos institu-to Branduolinės inžinerijos problemų laboratori-jos, Botanikos instituto Radioekologijos labora-torijos, Geologijos ir geografijos instituto Klimato ir vandens sistemų skyriaus, Vilniaus Gedimino technikos universiteto Branduolinės hidrofizikos mokslo laboratorijos ir Vytauto Didžiojo universi-teto Gamtos mokslų fakulteto mokslo darbuo-tojai. Jie atstovauja fiziniams mokslams (fizika, branduolinė fizika, branduolinė energetika, ra-dioekologija). Grupės branduolį sudaro prof. dr. Vidmantas Remeikis, habil. dr. Dalis Baltrūnas, dr. Artūras Plukis, dr. Rita Plukienė, dr. Laurynas Juodis, dr. Galina Lujanienė, dr. Arūnas Gudelis, dr. Rūta Druteikienė, prof. habil. dr. Povilas Poš-kas, dr. Artūras Šmaižys, dr. Jonas Adomaitis, dr. Valdas Ragaišis, habil. dr. Jonas Mažeika, habil. dr. Danutė Marčiulionienė, dr. Arvydas Kanapic-kas.

Mokslininkų grupės darbų tikslas – iš esmės pagerinti branduolinės energetikos objektų sau-gą, optimaliai parenkant diegiamas energijos gamybos ir radioaktyviųjų atliekų tvarkymo bei saugojimo technologijas, sukurti naujų mokslinių žinių apie radioekologinę aplinkos būklę.

14 Kaip suvokiame pasaulį? Užsidėjus akinius, kurie rodo apverstą vaizdą, po kurio laiko

regėjimas persitvarko taip, kad vaizdas vėl „atsistoja ant kojų“.

Tai įrodo, kad žmogaus suvoktas vaizdas gali labai skirtis nuo to,

kuris yra jo akies tinklainėje.

Page 30: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

58 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 59Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Vaizdas – ne tik atspindysDažnamatrodo,kadtai,kąmatome,

yra paprastas aplinkinių objektų ats-pindys.Kitaiptariant,daugkasyraįsi-tikinęs,kadmūsųregossistemapanašiį televizinęsistemą,kurinaudojaakiskaipvaizdokameras.Išjųvaizdasner-vaiskaipkabeliaisperduodamasįvidinįekraną,kur„kažkas“jįstebi.Žmogausregossistemairtelevizinėsistematarsiskiriasitiktechninebaze–televizijo-je naudojami elektroniniai įrenginiai,o regos sistemoje– neuronai. Tokianuomonėginamaįvairiosepublikacijo-seapieregossistemosprotezus:siekia-mapagaminti techninį žmogausakiestinklainės pakaitalą. Tam naudojamasdirbtiniųjautriųšviesaielementųrinki-nys,kuriuokeičiamapažeistažmogausakies tinklainė. Rinkinyje paprastaibūna fotoreceptorių (kūgelių ir lazde-lių) rinkinys. Signalai iš tokiosdirbti-nės tinklainės perduodami į žmogaussmegenis. Čia signalai apdorojami irsukuriamas vaizdas vidiniame ekrane,panašiameįtelevizoriaus.Tačiaumokslininkaiįrodė,kadžmo-

gaus suvoktas regimasis vaizdas labaiskiriasinuo tovaizdo,kurisyraakiestinklainėje,t.y.nuoto,kąmatytųfizi-kinisprietaisas,televizinėkamera.Su-vokimasyrasusijęssuprocesais,kuriekompensuojaprojekciniusiškraipymus,leidžiaįvertintiapšvietimospalvą.

Akys irgi mąsto?Žinios apie suvokimą renkamospo

kruopelytę daugelio mokslininkų ko-lektyvų pastangomis. Dviejuose Vil-

niausuniversitetopadaliniuose–Filo-sofijosfakultetoPsichologijoskatedrojebeiMedžiagotyrosirtaikomųjųmoks-lų institutetiriama,kaipirkurvykstaprojekcinių iškraipymų kompensacijair kaip užtikrinamas spalvų suvokimopastovumas.Pavyzdžiui,seniaižinoma,kadobjektodydžiosuvokimaspriklau-sonuo to,kokioje regos laukodalyjejis matomas. Jeigu jis yra regos lau-kocentre ir jo vaizdas yra centrinėsetinklainės dalyse, toks objektas suvo-kiamasdidesnisnegutopatiesobjek-tovaizdastinklainėsperiferijoje.Buvomanoma, kad tai centrinės nervų sis-temosdarborezultatas.Mokslininkamspavykoparodyti,kadšisreiškinysgalibūtisusijęssuprojekcinių iškraipymųkompensavimu, kuris atliekamas necentrinėje nervų sistemoje, o pačiojeakiestinklainėje.Spalvųsuvokimopastovumomecha-

nizmąVUmokslininkaitiriajaubeveikdešimt metų. Atlikus eksperimentus,pasiūlytasdviejųpakopųspalvųsuvo-kimomodelis.Kiti vykdomi tyrimai yra skirti na-

grinėtivaizdams,kuriųsuvokimasyranestabilus. Mokslininkai suformulavohipotezę,kuripaaiškina,kaipregossis-temakeičiasavobūseną,kadžmogausgebėjimas išskirti jį dominantį objek-tą iš fonobūtųmaksimalus.Suformu-luota ir hipotezė, kokie fiziologiniaiprocesaiatsakingiužšįreiškinį,kokiainformacija išeina iš tinklainės irkaipji pateikiama smegenims. Tyrimai lei-džia įvertinti, kuris iš įvairiųmodeliųyrateisingasirkaipsudaromasvidinisobjektovaizdas.

Iš viršaus į apačią prie turėklo: dr. K. Breivė, dr. A. Daugirdienė, dokt. A. Dzekevičiūtė, dr. R. Stanikūnas;prie sienos iš viršaus į apačią: dr. V. Viliūnas, dr. Z. Bliznikas, prof. habil. dr. P. H. Vaitkevičius, dr. A. Švėgžda, dokt. D. Noreika

Page 31: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

60 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 61Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Robotai turės matyti kaip žmonėsKokiątaikomąjąreikšmęgaliturėti

tokie tyrimai?Sukūrus tinklainiųpro-tezusneregiams, reikiaužtikrinti,kadinformacijaišdirbtinėstinklainėsbūtųperduodamataip,kaipnatūraliubūdu.Minėtityrimaileidžiagautibūtinąin-formaciją.Dažnaižmogusnegalistebė-ti įvykių ten,kur jie vyksta (giliaipovandeniu, apžiūrint vidinius žmogausorganus, kenksmingoje žmogui aplin-kojeirt. t.).Tamnaudojamosįvairiostechninėssistemos,kuriosfotokamero-misregistruojavaizdąir jįperduodaįekranus.Realiomissąlygomissuvokia-miobjektaidažnainesutampasujųfo-tografijomis,fizikiniaisvaizdaisekrane.Tainetiknepatogu,betirgalitaptine-pataisomų klaidų šaltiniu. Reikiamo-kėti tokius vaizdus ekrane koreguoti.Ateityjebuspopuliarūsįvairūsrobotai,su kuriais žmogui teks nuolat „ben-drauti“.Bendravimasbusveiksmingas,jeigu robotas sugebės matyti pasaulįtokį, kokį jį suvokia žmogus. Tikima-si, kad smegenų pažeidimus ateityjebus galima gydyti įvedus į smegeniskamienines ląsteles,kuriospakeis žu-vusias ir sudarys su išlikusiomis ląs-telėmis reikiamus ryšius. Naujų ryšiųsudarymasnegali būtinekontroliuoja-masarbachaotiškas.Nekontroliuojaminauji ryšiai būtų pražūtingi žmogui,visiškai sugriautų jo gebėjimus ade-kvačiai veikti, spręsti kilusius klausi-mus. Šie procesai valdomi genetiniaisirmokymomechanizmais. Tik žinant,kaipveikiasuvokimoprocesai,galimarasti būdų, kaip panaudoti specifines

mokymo procedūras pažeistų ląsteliųryšiamsatkurti.Tokiasproblemasteksspręstinelabaitolimojeateityje.

Regimųjų vaizdų psichofiziologinių suvokimo mechanizmų tyrimų grupė Vilniaus universitete susikūrė 1987 m. Joje, vadovaujami prof. habil. dr. Petro Henriko Vaitke-vičiaus, dabar dirba penki mokslininkai: dr. Algi-mantas Švėgžda, dr. Zenius Bliznikas, dr. Vilius Viliūnas, dr. Rytis Stanikūnas ir dr. Kęstutis Breivė. Bendradarbiaujant su Mančesterio (Didžioji Bri-tanija) universiteto mokslininkais atliekami bendri spalvų suvokimo ir adaptacijos įtakos spalvoms suvokti tyrimai. Kartu su Maskvos valstybinio uni-versiteto mokslininkais tiriami ir modeliuojami su rega susiję neurofiziologiniai procesai, o su Van-derbilto (JAV) universiteto mokslininkais – stereo-suvokimas.

Grupės tyrimai yra kelių mokslų derinys. Tai ir bendroji psichologija (regimojo pasaulio suvo-kimo tyrimai) ir psichofiziologija (fiziologinių su-vokimo procesų tyrimas), ir bioinformacinių sis-temų modeliavimas (dirbtiniai neuroniniai tinklai, matematinis informacinių procesų aprašymas bei analizė).

15Mąstymo apie kalbą istorija Lietuviai įvairiai mąsto apie savo kalbos ateitį. Vieniems atrodo,

kad nelikus sovietinės unifikavimo politikos lietuvių kalbos

vartojimo sritys maksimaliai išsiplėtė, ir jie tuo džiaugiasi, kiti

atsargiai klausia, ar nelikus vidinio pasipriešinimo prievartai,

neatsiranda dar didesnio pavojaus lietuvių kalbai būti nupūstai

kitų kalbų vėjų. O kaip apie lietuvių kalbą mąstyta ne vakar ar

šiandien, bet XVII ar XIX amžiuje?

Page 32: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

6� Lietuvos mokslininkų laimėjimai 6�Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Nuomonę apie kalbą turime Visižmonėskalbairmąstoapiesavo

kalbą,vienidaugiau,kitimažiau.Kie-kvienasturikokiąnorsnuomonęapiesavo, draugų ar tiesiog kitų piliečiųkalbą ar kalbėjimą. Jei išgirstamepa-sakant„Nesikeik“,taipasakymasžmo-gaus,mąstančioapiekalbą.Kaikolegadarbeišsitaria„Kaipnorėsiu,taipkal-bėsiu“, tai vėl apie kalbą galvojančiožmogaus mintis. O radijo ar televizi-jos žurnalistas, po laidos redaktoriuipasakantis „Nekenčiu lietuvių kalboskirčiavimo–kai stengiuosigerai su-kirčiuoti,tainetimumikčioti!“–jautikraskalbosmąstytojas.Tadmąstymasapie kalbą gana universalus – kitasklausimas,kiekžmonėsnoripasisakytitai,kąjiepagalvojaapiekalbą.Kartaisbūnageriaulinkęišsisukti,sakyti,kadtaijiemsnerūpi.Betirtadaišto,kaipjierašo,kaiptaria,kaipbraukokitųarsavoparašytustekstus,galimaspręsti,kokia jų nuomonė apie vienokius arkitokius kalbos faktus. Tai tinka tiekšiandienai,tiekistorijai.Skirtumastas,kaddabartiesmąstymospektrasdaugįvairesnisirsodresnis,oraštu,rašomą-jakalbašaltiniuoseužfiksuotimąstymoapie kalbą istorijos faktai dažniausiaibūnafragmentiški.

Ir sena, ir moderniLietuvoje dar nuoXIX a. pradžios,

kaibuvosukurtalyginamojikalbotyrairišgarsintasstebėtinaslietuviųkalbospanašumasįsanskritą,jaimtadidžiuo-tiskaip seniausiagyvąja indoeuropie-čių kalba. Iš tiesų lietuvių gramatika

yrasenoviška.Tačiausocialinėistorijalietuviųkalbąpristatotiesiogišpriešin-gospusės–kaipsąlygiškainaują,tadirmodernią,bendrinękalbą.Štairaidėsą,ę,į,ų,ė,č,š,ž,ūyrapalygintinaujisenoviškoslotynųabėcėlėspapildymai.Kiekvienos jų istorija kitokia: nosinėsraidėsąirędarpirmųjųlietuviųrašy-tojųRenesansometuperimtosišlenkųrašybos,o jųpavyzdžiupačių lietuviųpasidarytos„trūkstamos“įirų.Grafe-mos ė autoriaus šlovės nusipelno pir-mosiosspausdintos1653metųlietuviųkalbos gramatikos autorius DanieliusKleinas.Raidėsč,š,žsupaukščiukaisdarXIXa.buvopasiskolintos iščekųrašybos,ojauniausialietuviųabėcėlėsraidė ū, neseniai atšventusi savo šim-tmetį,buvoįdiegtakalbininkoJonoJa-blonskio.

Akiratyje – mąstymas apie kalbą Kadne tik specialistai,bet ir apsi-

skaitępiliečiaisusidarytųkuoautentiš-kesnįįspūdį,kaipseniaubuvorašomalietuviškai–kaipseniaulietuviųkal-baatrodė, reikia tirti senuosius raštusirskelbtijųiliustracijas.Šįdarbąatliekagrupėsmokslininkų

iniciatyvaleidžiamasžurnalasArchivum Lithuanicum. Leidinys visų pirma pri-skirtinasišorinei(arkultūrinei)kalbosistorijai, tad tai visųpirmakalbotyrosžurnalas.Tačiaukartu tai ir tarpdisci-plininis leidinys– jame skelbiama irsukalbosistorijasusijusiųknygotyros,literatūros, istorijos straipsnių ir kitųtekstų.Redaktoriųkolegijasiekiama-tytiplatesnįeuropinįirpasaulinįkon-tekstą:įvertintiirkitųšaliųfilologinius

Iš kairės į dešinę: dr. J. Pakerys, dr. J. Venckienė, habil. dr. S. Ambrazas, dr. O. Aleknavičienė, M. Šinkūnas

Page 33: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

64 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 65Lietuvos mokslininkų laimėjimai

tyrimus,informuotiapiesocialinėskal-bos istorijospažinimobūklę.Visa tai,kas patenka į žurnalo akiratį, galimavadinti mąstymo apie lietuvių kalbąistorija.Kitaip tariant, žurnalas labiaukreipia dėmesį ne į tai, kaip atsiradokoksdvibalsis[uo],okąkoksnorsPe-trasarJonasXVIIarXIXa.mąstėapietądvibalsį.

Sumanymas buvo sėkmingasTarpinstitucinįžurnaląArchivum Lit­

huanicum leidžia keturi Lietuvos uni-versitetai (Klaipėdos, Šiaulių, VytautoDidžiojo irVilniaus) bei Lietuvių kal-bosinstitutas. Išleisti8žurnalotomai,taippat6žurnaloserijosknygosrodo,kad sumanymasbuvo sėkmingas. Išo-rinė kalbos istorijos kryptis, populia-riaisakant,mąstymoapiekalbąistorijasustiprėjo,užėmė savovietą tarpkitųkrypčių.Nuotrečiotomožurnaląėmė-si leistigarsiVokietijoshumanitariniųmokslų leidykla Harrassowitz verlag. ŽurnalastapomatomasnetikLietuvo-je, bet ir lituanistinėmis problemomisbesidominčiuose universitetuose užLietuvos ribų. Jį užsisako tam tikrosmokslinėsEuroposirJungtiniųValstijųbibliotekos. Jis įtrauktas įMLA (Mo-dern Language Association, JAV) ir įCEEOL(Central and Eastern European Online Library)duomenųbazes.

Žurnalo Archivum Lithuanicum redaktorių kolegijos grupė susibūrė 1998 m., o pirmąjį tomą išleido 1999-aisias. Iniciatyvinės grupės nariai buvo habil. dr. Giedrius Subačius, dr. Ona Aleknavičienė, dr. Jolanta Gelumbeckaitė, dr. Birutė Kabašinskaitė, dr. Roma Bončkutė ir habil. dr. Saulius Ambra-zas. Metams bėgant redkolegijos sudėtis truputį keitėsi. Šiuo metu, be išvardytų asmenų, į redak-cijos kolegiją dar įeina: prof. dr. Pietro U. Dini, prof. habil. dr. Rūta Marcinkevičienė, dr. Bronius Maskuliūnas, dr. Jurgis Pakerys, dr. Christiane Schiller, prof. dr. William R. Schmalstieg, mgr. Mindaugas Šinkūnas, dr. Janina Švambarytė-Valužienė, dr. Jurgita Venckienė. Tad šiuo metu grupėje yra 15 žmonių.

Mokslininkai atstovauja humanitariniams mokslams. Jų mokslinių interesų sritys: 1) lie-tuvių rašomosios kalbos (ir jos variantų) istorija; 2) lietuvių bendrinės kalbos formavimo idėjų isto-rija; 3) lietuvių kalbos tyrimo istorija; 4) senesniųjų lietuviškų tekstų filologinė tekstologinė analizė; 5) lietuviškų tekstų vertimo istorija; 6) lietuviškų tekstų redagavimo istorija.

16 Psichinės sveikatos matininkai Spaudoje neseniai pasirodžiusius straipsnius apie tai, kad

Lietuvos vaikai yra agresyviausi pasaulyje, reikia vertinti labai

kritiškai. Reikalas tas, kad atliekant tokius tyrimus vadovautasi

metodika, kuri mūsų kultūrai buvo neadaptuota, o todėl ir išvadų

laikyti teisingomis negalima. Tačiau tėvų nerimas dėl savo vaikų

raidos visuomet yra teisingas.

Page 34: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

66 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 67Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Kuo anksčiau, tuo geriauMokykliniame amžiuje pasitaiko

įvairiųvaiko raidos sunkumų.Neretaivaikus persekioja nerimas, depresija,įvairios baimės. Dažniausiai skundžia-masi neadaptyviu, situacijos neatitin-kančiuvaikųbendravimusutėvais,pe-dagogais ir bendraamžiais, agresyviu,delinkventiniu elgesiu. Dažnai tokiasproblemasvaikaskartususavotėvaisirpedagogaisįveikiabespecialistųpa-galbos,tačiautaipatsitinkanevisada.Įrodyta,kadvaikystėjeirpaauglystėjeužsitęsusios elgesio ir emocinės pro-blemos kelia sunkumų ir vyresniameamžiuje. Pastebėta, kad jaunieji nu-sikaltėliai raidos sunkumų turėjo jaudarželyje ar pradinėje mokykloje, ta-čiau reikiama pagalba jiems dažniau-siai nebuvo suteikta. Todėl ankstyvaraidossunkumųidentifikacija,okartuir pagalba vaikui bei jo artimiesiemsyraypačsvarbi.Matkuoilgiautrunkapatiriami sunkumai, kuo labiau įsiša-knijakomplikuotosvystymosi irelge-sio formos, tuosunkiaupasiektiefek-tyviųpasikeitimų.

Elgesys ir emocijosĮvairius vaiko raidos sunkumus

mokslininkaiskirstoįdvigrupes:emo-cinius ir elgesio. Pirmieji, emociniai,arba„internalūs“,sunkumai–taipsi­chologinės problemos, nukreiptos įvidų,pasireiškiančiosdaugiauvidiniaisišgyvenimais, o ne išoriškai matomuelgesiu. Į internalių sunkumų grupęįeinanerimastingumas,depresiškumas,uždarumas,nusišalinimas.Antrąjągru-pęsudaroelgesio,arba„eksternalūs“,

sunkumai–taiproblemos,nukreiptosdaugiau į išorę, pasireiškiančios išo-riškai pastebimu neadaptyviu elgesiu.Šiaigrupeipriskiriamasagresyvumasirdelinkventiniselgesys.Vaikoraidossunkumaineretaitam-

pa dideliu išbandymu tėvams ir pe-dagogams. Specialistams, į kuriuoskreipiasi tėvai, tenka spręsti, ar vaikoemociniai ir elgesio sunkumai neper-žengianormos,kokiąpagalbąsuteiktitėvams,pedagogams irvaikui,kad jislengviauįveiktųraidossunkumus.

Standartizuoti būtinaŽinias apie vaikų psichinę sveika-

tą pastaraisiais dešimtmečiais gerokaipraplėtėirpapildėstandartizuotospsi-chometrinės skalės. Tai daugiau nei70­yjepasauliošalių taikomosASEBAgrupėsmetodikos, kurias sudaro JAVmokslininkų (T. M. Achenbachas irkiti) sukurti klausimynai. Naudodamiklausimynus psichologai gali nuose-kliai, kryptingai ir įvairiais aspektaisįvertinti tiriamo asmens elgseną beisavijautąirpadarytireikiamasišvadas.Šiuo metu tokie klausimynai laikomivienomisišvalidžiausiųpasaulyjeme-todikų,taikomųvaikųelgesio iremo-cijųsunkumamsįvertinti.Tačiaunorintšiasmetodikastaikytikitosešalyse,jasbūtinatenirstandartizuoti–patikrin-tipagrindiniuskokybiniustestokriteri-jus.Mattaikantmetodikaskitoje,negujosbuvosukurtos,kultūroje,standarti-zavimoprocedūra yra būtina dėl kul-tūriniųirsocialiniųaplinkosskirtumų,visuomenės tradicijų. Kadangi vaikoraidos sunkumų vertinimo metodikospagrįstos informacijos rinkimunaudo-

Iš kairės į dešinę: doc. dr. M. Rugevičius, dr. R. Barkauskienė, prof. dr. R. Žukauskienė, dr. R. Šimulionienė, dokt. R. Gedutienė, dr. S. Raižienė, R. Pilkauskaitė-Valickienė

Page 35: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

68 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 69Lietuvos mokslininkų laimėjimai

jantisklausimynais,reikiaatsižvelgtiirįkalbosypatumus,specialistųpožiūrįįpsichikossveikatossutrikimusirpačiospsichikossveikatostarnybųsistemą.

Vaikai visur panašūs, o suaugusieji?Amerikosmokslininkųsukurtasme-

todikas Lietuvos sąlygoms adaptuojagrupė mokslininkų. Jie atlieka ir rai-dospsichopatologijos tyrimus įvairiaisžmogausraidosetapais.Tiriamiikimo-kyklinioirmokyklinioamžiausvaikai,paaugliaibeijausuaugęžmonės.Tyri-mųtikslas–naujų, tinkamųLietuvaistandartizuotų vertinimo ir diagnosti-kosnormųsukūrimas,metodikųadap-tavimas, emocijų bei elgesio raidossunkumųįvertinimas.Standartizuodami klausimynus ir

sudarydami normas vaikams, moks-lininkai atsitiktinės atrankos metoduapklausė tūkstančius Lietuvos vaikųtėvų, mokytojų ir paauglių. Sudarantnormas suaugusiesiems, apklausti pa-tyssuaugusiejiirgeraijuospažįstantysžmonės. Gautų duomenų analizė lei-do patikrinti ir standartizuoti lietuviųkalbasudarytaspsichometrinesskales,kurios padeda praktikuojantiems psi-chologams įvertinti konkretų tiriamąvaiką ar suaugusįjį. Mokslininkų ty-rimai rodo, kad Lietuvos berniukų irmergaičiųprobleminiųskaliųvidurkiaipanašūsįkitųšaliųtyrimųduomenis,t.y.visųamžiausgrupiųmergaičiųinter-naliųsunkumųįverčiaididesnineiber-niukų,oeksternaliųsunkumųįverčiaididesniberniukųneimergaičių.JAVirLietuvosvaikųkaikuriųskaliųįverčių

vidurkių skirtumai reikšmingi, be to,daugumosskaliųLietuvosvaikųvidur-kiai,palygintisuJAVduomenimis,yraaukštesni,tačiauefektodydis,kaiatsi-žvelgiamaįlytį,amžiųiršalį,yralabaimažas,t.y.mažesnisnei1proc.Panašūs dėsningumai atskleisti ir

tiriant suaugusius žmones. Apskri-tai Lietuvos suaugusiųjų vidurkiai yraaukštesni nei JAV. Tačiau reikalingipapildomi tyrimai, norint išsiaiškinti,kasnulėmėtokiusrezultatus.

Neformalią Raidos psichopatologijos tyrimų grupę suda-ro mokslininkai iš Mykolo Romerio universiteto (MRU) Psichologijos katedros, Vytauto Didžiojo universiteto (VDU) Bendrosios psichologijos ka-tedros, Klaipėdos universiteto (KU) Psichologijos katedros ir Vermonto universiteto (JAV). Atsto-vaujama sritis – socialiniai mokslai (psichologi-ja). Mokslininkus domina įvairių ASEBA grupės metodikų standartizavimas ir normų, pagal ku-rias būtų galima įvertinti, ar vaiko bei suaugusiojo emocinio ir elgesio sunkumai yra normos pagal ribinio ir nuokrypio įverčių ribas, sudarymas bei Lietuvos vaikų, paauglių ir suaugusiųjų psichi-nės sveikatos tyrimai. Grupės branduolį sudaro dr. Rasa Barkauskienė (MRU), doktorantė Reda Gedutiene (KU), doc. dr. Liana Brazdeikienė (KU), doc.dr. Roma Jusienė (MRU), doc. dr. Mindau-gas Rugevičius (KU), dr. Saulė Raižienė (VDU), dr. Roma Šimulionienė (KU), Aldona Žakaitienė (KU) ir prof. dr. Rita Žukauskienė (MRU).

17 Subtilios manipuliacijosJei viskas padidėtų tiek, kad šimto nanometrų objektai virstų

centimetriniais – centimetras išsitemptų iki kilometro.

Page 36: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

70 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 71Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Fantastinės perspektyvos Norėdamigautitai,kotrokšta,žmo-

nės griebiasi įvairių manipuliacijų:žemdirbiai manipuliuoja žemės ūkiopadargais, gamybininkai – staklėmisir įrankiais.Mokslininkaimanipuliuo-ja atomais ir molekulėmis, nes iš jųkonstruojamimolekuliniaidariniaituriitinplačiųperspektyvų.Elektronikosirpuslaidininkių pramonės raida, stimu-liuojama daugybės mokslinių ir tech-nologiniųinovacijų,dėsningaiplėtojosiminiatiūrizavimo kryptimi, o kompo-nentųmatmenys neišvengiamai artėjapriemolekuliniųiratominiųmatmenų.Tam, kad naujojoje technikoje būtųatliekamos pagrindinės skaitmeninėselektronikos funkcijos– signalo nu-skaitymas, jo stiprinimas ir duomenųkaupimas–tarpelektrodųteksįterptitikpovienąarkeliasmolekules,turin-čiastamtikrųreikalingųelektriniųsa-vybių.Per pastaruosius dešimtmečius pa-

demosnstruota, kad visiems nuo senožinoma anglis gali būti ne tik krista-linės formos grafitu ar deimantu, josatomaigaliformuotiirrutulius(fulere-nus),irvamzdelius.Angliesvamzdeliai,kuriųskersmuoyrakeletasnanometrų,gaunamitamtikrubūdusurenkantan-gliesatomus.Taivienosatspariausiųirlengviausiųšiuometužinomųmedžia-gų–šešiskartuslengvesnėsiršimtąkartųstipresnėsužplieną.Fantastinėsperspektyvosnaudotiangliesvamzde-liusatsivėrėdar ir todėl,kadkeičiantvamzdelio skersmenį bei sąsūką, kei-čiasi elektrinės jų savybės (nuo laidi-ninkoikiizoliatoriaus).

Bene fantastiškiausiu molekulinėsnanotechnologijos projektu šiuometulaikomas nanorobotas, kurio vienassvarbiausių elementų būtų krumplia-račiai,pagamintiišangliesvamzdelių,prie jų priauginant mechaniškai su-kibtireikalingasataugas.Tokįsukurtąrobotąbūtųgalimapaleisti įžmogauskraujagysles, kad jis surinktų visascholesterolio plokšteles. Toks projek-tas priskirtinas nanobiotechnologijossričiai,kuriojepažangabenaujųmole-kuliniųnanodariniųneįsivaizduojama.Mokslininkai, naudodami šiuolaiki-

nę įrangą gali „montuoti“ molekulesir kurti naujus darinius, kurie galėtųbūti ypačplačiaipritaikomi.Ypatingąreikšmękonstruojantirtyrinėjantmo-lekulinius darinius turi „XXI amžiausdidinamasisstiklas“–atominėsskiria-mosiosgebosmikroskopas, dėl tarpa-tominėssąveikosarelektronųtunelia-vimo sukuriantis galimybę „pamatyti“kiekvienąatomą,taippatmechaniškaipastūmėti atomą ar jų grupęmedžia-gospaviršiumi. Šiuoprincipuparemtivadinamieji „minkštosios“ litografijosmetodai.

Kuriama mokslinė terpėLietuvosmokslininkaisiekiasukurti

mokslinę terpę naujų funkcinių orga-niniųmedžiagųsintezei, jų fizikinėmssavybėms charakterizuoti ir molekuli-nės nanoelektronikos, nanobiotechno-logijos ir nanosensorikos pagrindamstirtibeijųtechnologineiplėtrai.Norintšį tikslą įgyvendinti, telkiamoschemi-kų,fizikų,biochemikųirtechnologijosmokslo specialistų pastangos, o turi-

Iš kairės į dešinę: prof. habil. dr. L. Valkūnas, habil. dr. V. Gulbinas, prof. habil. dr. S. Juršėnas, dr. R. Valiokas, dr. A. Gruodis

Page 37: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

7� Lietuvos mokslininkų laimėjimai 7�Lietuvos mokslininkų laimėjimai

mos žinios kreipiamos technologiškaiperspektyvioms struktūroms ieškoti.Daug dėmesio skiriama polimerų sin-tezei,jųelektrinėmsiroptinėmssavy-bėmscharakterizuoti.Vykdomanaujųmolekuliniųdarinių,sudarytųišmole-kulių,pasižyminčiųišskirtinėmisfunk-cinėmissavybėmis,sintezėircharakte-rizavimas. Plėtojami spektroskopiniaiangliesnanovamzdeliųirpuslaidininki-niųnanodarinių tyrimai, vykdomos jųtaikymogalimybiųpaieškos.Atliekamibiologinėskilmėsmolekuliųirjųdari-nių (DNR,baltymai, baltyminiaikom-pleksaiirpan.)tyrimai.Molekuliniainanodariniailabaijau-

triaireaguojaįaplinkosirsandarospo-kyčius,todėldinaminiųvyksmųtokio-se struktūrosemodeliavimas yra ypačsvarbus.Jaunagrinėjamiteoriniaimo-deliai, aiškinantys pavieniųmolekuliųspektroskopijosrezultatus,plėtojamiirtaikomi nanodarinių kontroliuojamojorinkimometodai.

Neformali Molekulinės elektronikos ir bionanotechnologijų grupė pradėjo formuotis dar 1992 m., kai moks-lininkai pradėjo bendrus tyrimus, kurių tiks-las – suprasti elektroninių sužadinimų dipolinėse molekulėse, pasižyminčiose optiniais netiesiš-kumais, bei jų dariniuose ypatumus ir dinamiką. Vėliau grupės darbų ir dalyvių daugėjo. Dabar šią grupę sudaro mokslininkai iš Fizikos instituto, Vil-niaus universiteto (VU) Fizikos fakulteto, VU Me-džiagotyros ir taikomųjų mokslų instituto, Kauno technologijos universiteto Cheminės technologi-jos fakulteto, Biotechnologijos instituto ir Vilniaus Gedimino technikos universiteto. Grupės bran-duolį sudaro mokslininkai: prof. habil. dr. Leonas Valkūnas, habil. dr. Vidmantas Gulbinas, prof. habil. dr. Saulius Juršėnas, dr. Alytis Gruodis, prof. habil. dr. Juozas Vitas Gražulevičius, dr. Ra-mūnas Valiokas, habil. dr. Saulius Klimašauskas, prof. habil. dr. Juozas Kulys. Mokslininkai ats-tovauja fizinių mokslų (fizika, chemija, biotech-nologija) sričiai. Grupė nagrinėja elektroninius vyksmus molekulinėse medžiagose, organinėse ir neorganinėse nanostruktūrose bei jų valdymo galimybes. Ypač mokslininkus domina spartūs elektroniniai vyksmai, kurie yra svarbūs tokioms medžiagoms naudoti optoelektroniniuose prie-taisuose. Bionanotechnologinės pakraipos dar-bai siejami su molekulių kontroliuojamo surinki-mo metodų paieškomis ir taikymu.

18 Vandenilio amžiaus pranašai Vandenilis – ne tik aplinkos neteršiantis didelės energinės vertės

kuras, bet ir labiausiai Visatoje paplitęs cheminis elementas.

Tačiau Žemėje jis neegzistuoja laisva forma, o randamas tik

junginiuose. Sukūrus ekonomiškai naudingus vandenilio gavimo,

saugojimo ir naudojimo būdus, žmonijos gyvenimas stipriai

pasikeistų – prasidėtų vandenilio amžius.

Page 38: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

74 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 75Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Sprendimas teikia viltiesSiekiant patenkinti vis didėjantį

energijos poreikį ir mažinti aplinkostaršą,visamepasaulyjeintensyviaiieš-koma naujų technologijų, leidžiančiųkuo plačiau diegti atsinaujinančiusenergijos šaltinius. Vienas iš sprendi-mų– labai efektyvus energijos neši-klis – vandenilis, kurio naudojimasgaliradikaliaipakeistienergijosgamy-bos,perdavimoirvartojimosritis.Ypačdaug vilčių dedama kuriant visiškaišvarias transporto sistemas. Josekurunaudojantvandenilįdegimoarbaelek-trocheminių reakcijų produktas tėravanduoarbavandensgarai.Vandenilionaudojimas padėtų spręsti ir ekologi-nestransportoproblemas,leistųatomi-nęenergijąvartotinetikelektrai,betirnaujajamkuruigaminti.Numatoma,kadvandenilis leisgerokaiefektyviaunaudotinepastoviusenergijosšaltinius,tokius kaip vėjas, saulė, bangų ener-gija.Dėlsavosavybiųšiešaltiniaiyrasunkiai integruojami įdabartinęelek-tros tiekimo sistemą, kurioje pasiūlaturitiksliaiatitiktipaklausą.

Išskirti nelengvaNorintnaudotivandenilįenerginėse

sistemose,reikiajįišskirtiišcheminiųjunginių. Mat vandenilis nėra pirmi-nisenergijosšaltinis,tokskaipnaftosproduktaiaranglys.Jis,kaipelektrosenergija, gaunamas naudojant speci-alias technologijas ir kitus pirminiusenergijosšaltinius.Deja,pigūsvande-niliogavimobūdaikolkasyranežino-mi.Vandenilįgalimagamintielektro-lizuojantvandenį,bettamreikiadaug

pigioselektrosenergijos.Jissusidaroirtuomet,kaivanduoskaidomastermiš-kai, tačiau net 1200 K temperatūrojeskylatikapie1proc.vandens.Moksli-ninkaigvildenaklausimą–kaipbūtųgalima suskaidyti vandenį fotochemi-niubūdu, t.y.naudojantsaulėsšvie-są,tačiaukolkaspagrindiniaivande-nilio gamybos šaltiniai yra gamtinėsdujos, nafta ir anglis, kitaip tariant,angliavandeniliųskaidymas.Šivande-nilio išskyrimo technologija naudoja-maskaidantgamtinesdujas,metanolį,šviesiuosius naftos produktus. Tačiauneišspręsti lieka svarbūs uždaviniai:technologijostaikymasvandeniliuiga-mintiišdidesnęangliesdalįturinčiųirsunkiau naudojamų angliavandeniliųišteklių,t.y.biokuro,naftosperdirbi-moatliekų–mazuto,naftosproduktųatliekų–vartotosalyvos,naudotųpa-dangųirpan.

Saugojimas ir naudojimas meta iššūkiųNemenkesnėsyrairvandeniliosau-

gojimoproblemos.Matvandenilisyralengviausiascheminiselementas,kurisnormaliomissąlygomisyradujos.Duji-niamvandeniliuilaikytireikialabaidi-deliųindų,ojįsuskystintisunku.Rei-kianepamirštidarirto,kadvandenilissudeguonimi iroru sudaro sprogiuo-siusmišinius.Todėlvandeniliosaugo-jimas yra vienas iš rimčiausių iššūkiųmedžiagųinžinerijosspecialistams.Pa-vyzdžiui, kai kuriemokslininkai siūloištirpinti vandenilį metaluose arba jųlydiniuose,opaskuiišskirtisilpnaipa-šildžius.

Iš kairės į dešinę: prof. habil. dr. L. Pranevičius, dokt. O. Katkauskė, dr. R. Levinskas, doc. dr. L. Pranevičius, dokt. A. Baltušnikas, dr. D. Milčius, dokt. E. Wirth, V. Grigalavičienė, R. Minalgaitė, dr. I. Lukošiūtė, dr. J. Čyvienė, V. Melinienė, dokt. I. Barnackas

Page 39: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

76 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 77Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Tikimasi,kadjeipavyktųpigiaiga-mintiirsaugotivandenilį,jisbusplačiainaudojamasvidausdegimovarikliuose,bentikitada,kolbussukurtasekono-miškaskonkurentas–„kuroelemen-tas“.Vandeniliokuroelementai–taielektrocheminiai įrenginiai, kuriuosecheminė vandenilio ir deguonies jun-gimosienergijayratiesiogiaiverčiamaelektrosenergijairšiluma.Šieelemen-tai yrapatrauklūs savopaprastumu irenerginiu efektyvumu, jei vidaus de-gimo variklyje tik apie 40 proc. kuroenergijos virsta mechanine, tai kuroelemento naudingojo veikimo koefi-cientas jaudabar siekiaapie60proc.Be to,kuroelementaiyravisiškaibe-triukšmiai.Norspirmiejikuroelemen-taibuvosukurtidarXIXa.pabaigoje,tačiau nepaisant jų unikalių ir labaipatrauklių savybių, ekonomiškų ir il-gaamžiųsistemų,skirtųplačiajaivisuo-menei,ikišiolnėra.

Rezultatyvūs darbaiPagrindinėsevandenilioenergetikos

plėtotėssritysedaugrezultatyviųdarbųatliekaneformaliLietuvosmokslininkųgrupėvandenilioenergetikosfizikinėmsproblemoms tirti. Vandenilio gavybossrityjemokslininkaitiriaLietuvojepa-gamintų membranų, kurias naudojantatskiriamasvandenilisangliavandeniliųskaidymo metu, efektyvumą. Mokslotiriamiejidarbaiatliekamiirieškantra-cionaliųvandeniliosaugojimobūdų–mokslininkai domisi nanokristaliniųmetalų junginių sinteze, jų analize irmodeliavimu. Didelis dėmesys skiria-masefektyvesniųkatalizatoriųirnaujųfunkciniųmedžiagų kuro elementams

sintezėssrityse.Kartusuužsienioko-legomisLietuvosmokslininkaiparuošėtechnologijas,kuriomisdabarnaudoja-sidaugeliskuroelementustyrinėjančiųmokslininkų.

Vandenilio energetikos fizikinių problemų grupė susibūrė 2001 m. Ją sudaro mokslininkai: habil. dr. Jur-gis Vilemas ir dr. Darius Milčius iš Lietuvos ener-getikos instituto; habil. dr. Julius Dudonis ir dr. Giedrius Laukaitis iš Kauno technologijos univer-siteto; habil. dr. Liudvikas Pranevičius ir dr. Liu-das Pranevičius iš Vytauto Didžiojo universiteto; habil. dr. Antanas Feliksas Orliukas ir dr. Algiman-tas Kežionis iš Vilniaus universiteto. Mokslininkai atstovauja technologijos mokslams (energetikai ir medžiagų inžinerijai). Ši grupė dirba pagrindi-nėse vandenilio energetikos srityse ir sprendžia konkrečias problemas, susijusias su vandenilio kietakūnio kuro elemento elektrolitais, vandenilio gavimu, naudojant nanokristalines membranas, vandenilio saugojimu, naudojant nanokristalinius metalų ir jų lydinių hidridus bei visuomenės mo-kymu ir švietimu apie vandenilio energetiką.

19 Branduolinės energetikos subrandinti Kiekviename paprasto vandens litre yra maždaug 33 miligramai

sunkiojo vandenilio (deuterio) atomų. Jei termobranduolinės

sintezės metu visi viename vandens litre esančio deuterio

branduoliai susijungtų su kito vandenilio izotopo – tričio –

branduoliais, tai išsiskirtų tiek energijos, kiek iš 340 litrų benzino!

Būtent todėl valdoma termobranduolinės sintezės reakcija ir kelia

didžiulį mokslininkų susidomėjimą.

Page 40: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

78 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 79Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Jungti, o ne skaldyti Betkokiaiatomobranduoliodalelių

grupeipersitvarkantįsistemą,turinčiadidesnęryšioenergiją,išsiskiriaenergi-ja.Antaisuskilusvienamgramuiuranoišsiskiriatokioenergija,kuribūtųgau-tasudeginus2,8tonosakmensanglies.Dardidesnienergijoskiekiaiišsiskirianebranduoliamsskylant,o jiems jun-giantis.Susijungus lengviesiemsbran-duoliams, masė sumažėja, ir išsiskiriadaugenergijos.Vandenilioizotopų–deuterio ir tričio– sintezė yra labaiperspektyvitermobranduolinėreakcija.Kadangi deuterį gana lengva atskirtinuopaprastovandenilio, jisyramilži-niškas ir lengvaiprieinamasenergijosšaltinisŽemėje.Tričiogamtojeneran-dama, bet jį galima gauti branduoli-niuose reaktoriuose, apšvitinant ličiobranduolius neutronais. Branduoliaigalisusijungtitiklabaisuartinti,tačiautaippadarytinėrapaprasta–tarptei-giamąjį krūvį turinčių branduolių vei-kiaelektrostatinėsstūmosjėgos.Norintbranduoliuslabaisuartinti,jiemsreikiasuteikti didelę kinetinę energiją, t. y.pagreitinti juos tiek, kad būtų nuga-lėtoselektrostatinėsstūmosjėgos.Taigalimapasiektitiklabaiįkaitinusvan-denilioizotopųmišinį.Todėlirpačiosbranduolių sintezės reakcijos vadina-mostermobranduolinėmis(nuograikųkalbosžodžiothermos–šiltas).

Termobranduolinė sintezė – Saulės energija Žemėje

Žmonija kasdien naudojasi termo-branduolinėssintezėsmetugautaener-

gija.TikgaminamajineŽemėje,oar-timiausioježvaigždėje–Saulėje.Josirkitųžvaigždžiųspinduliuojamaenergi-ja–tenvykstančiųtermobranduoliniųreakcijųišdava:deuterioirtričiosinte-zėsreakcijosmetugaunamaapie98%visosenergijos.Dėldidžiulėstempera-tūrosSaulėscentredujųatomaiyravi-siškaijonizuotiirmedžiagayravirtusiplazma. Joje ir vyksta termobranduo-linė reakcija, kurios metu vandeniliobranduoliaivirstaheliobranduoliaisirišsiskiriamilžiniškaskiekisenergijos.Saulėscentre termobranduolinė re-

akcijavyksta,kaiyra15mln.laipsniųtemperatūrair100tūkst.atmosferųslė-gis.Tokių sąlygųŽemėje sukurtineį-manoma,todėltermobranduolinėssin-tezėsreaktoriaituriveiktižemesniameslėgyje, bet aukštesnėje temperatūro-je–apie100mln.laipsnių.Tačiauto-kiomissąlygomissunkuišlaikytipačiąplazmą.Geriausiaitaipadarytiapsupusįelektrintas dujas galingais magneti-niaislaukais.

Tokamako technologijaGebėjimas valdyti termobranduo-

linės sintezės reakciją žmonijai leistųnaudotibeveikneribotaskuroatsargas,onuolatiniamtermobranduoliniųelek-triniųdarbuinereiktųgabentiradioak-tyviųjųmedžiagų.Elektrinėsbūtųdaugsaugesnės, nes avarijos, kurių metu įaplinką būtų išmetamos radioaktyvio-siosmedžiagos, tiesiognegalėtų įvyk-ti.Termobranduolinėssintezėsprocesometuneišsiskirtųiršiltnamiodujų,ne-atsirastųilgaiišliekančiųradioaktyvių-jųatliekų.

Iš kairės į dešinę: dr. R. Alzbutas, dr. V. Vileiniškis, habil. dr. A. Kaliatka, habil dr. E. Ušpuras, habil. dr. B. Čėsna, dr. S. Rimkevičius, dr. R. Pabarčius, habil. dr. J. Augutis, dr. G. Dundulis, dr. R. Urbonas

Page 41: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

80 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 81Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Termobranduolinės sintezės valdy-mo problemas tarptautinėmis pajėgo-misplanuojamaįveiktinaujametermo-branduolinėssintezėsreaktoriujeITER(International Thermonuclear Experi-mental Reactor), kuris šiuo metu yrabaigiamas projektuoti ir netrukus buspradėtasstatytinetoliMarselio (Pran-cūzija). ITER šerdimi bus didžiausiaspasauliotokamakas–įrenginyssupro-jektuotas taip, kad sukurtų sudėtingąirveiksmingąmagnetinįnarvąaukštosenergijos plazmai sulaikyti, ją kaitintiirvaldyti.

Patirties konversijaĮtermobranduolinėssintezėstyrimų

programą įsitraukę ir Lietuvos moks-lininkai. 2006 m. pabaigoje LietuvosenergetikosinstitutasirEuroposKomi-sija pasirašė EUROATOM­LEI asocia-cijossutartįdėlbendradarbiavimoter-mobranduolinės sintezės energetikosmoksliniųtyrimųsrityje.Lietuvosener-getikos instituto (LEI) Branduoliniųįrenginių saugos laboratorijos moks-lininkai yra sukaupę didelę atominiųelektrinių saugos pagrindimo patirtį.Patirtis, sukaupta analizuojant bran-duolinio skilimo principu veikiančiasjėgaines(t.y.atomineselektrines),yranemažiauaktualiirkurianttermobran-duolinėssintezėsįrenginius.LEI mokslininkai dalyvauja ne tik

termobranduolinio,betirnaujoskartosbranduoliniųreaktoriųkūrimoprojek-tuose.Jau15metųmokslininkaidirbasprendžiant šiuometu ekploatuojamųbranduolinių jėgainių saugos, patiki-mumo,optimalausekploatavimoklau-

simus. Jie analizuoja branduoliniuosereaktoriuosevykstančius termohidrau-linius ir neutroninius bei kinetiniusprocesus, atlieka statybinių ir kitųkonstrukcijų struktūrinę stiprumo beitikimybinęsaugosanalizę.Gretabran-duolinės saugos tematikos laboratori-josmokslininkaivykdofundamentiniustyrimusšiluminėsfizikossrityje–at-lieka eksperimentus, skirtus dvifaziosrautotyrimams.

Branduolinių technologijų kūrimo ir analizės grupė susikūrė 1992 m., Lietuvos energetikos institute įsteigus Ignalinos AE mokslinės saugos analizės gru-pę. 1999 m. grupė buvo reorganizuota į atskirą Branduolinių įrenginių saugos laboratoriją. Bran-duolinių technologijų kūrimo ir analizės grupės branduolį sudaro mokslininkai: habil. dr. Eugeni-jus Ušpuras, habil. dr. Algirdas Kaliatka, dr. Sigi-tas Rimkevičius, habil. dr. Juozas Augutis, habil. dr. Benediktas Čėsna, dr. Gintautas Dundulis, dr. Egidijus Urbonavičius, dr. Raimondas Pabarčius, dr. Virginijus Vileiniškis, dr. Vytis Kopustinskas, dr. Ričardas Krikštolaitis, dr. Robertas Alzbutas, dr. Rolandas Urbonas.

Grupė mokslininkų atstovauja technologijos mokslams (energetika ir termoinžinierija; me-džiagų inžinerija).

20Mįslingosios laiko eilutės Matematika laikoma ir mokslų karaliene, ir jų tarnaite. Tačiau

matematika tarnauja ne tik mokslams. Ji – ir kasdienės

žmonių ūkinės, ekonominės bei socialinės veiklos tarnaitė.

Page 42: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

8� Lietuvos mokslininkų laimėjimai 8�Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Lemtingi atsitiktinumaiTikimybių teorija, matematinė sta-

tistikairkombinatorika–geraiišplė-totos irvienos labiausiai taikomųma-tematikossričių.Tačiaukasyra,pvz.,finansųmatematika,prieškeliasdešim-tismetųnetnebuvožinoma.Dabarnėvienasatsakingasfinansininkasnesiimstvarkytisistemos,kuriojenebūtųnau-dojamos finansų matematikos meto-daispagrįstospriemonės.Matsudarantįvairiussandorius,niekasnenoripatirtinuostolių,kuriegresiadėlakcijųkai-nosbiržosearvaliutųkursųsvyravimo.Tokiųnuostoliųdaugeliuatvejųgalimaišvengtitikkvalifikuotaivaldantriziką.Ją sumažinti galima taikant tikimybiųteorija irmatematinestatistikapagrįs-tasfinansinespriemones.Okasnenorėtųgeriauneikitasnu-

matytiakcijųkainosbiržojesvyravimusirstaigataptimilijonieriumi?Vienitie-siog „lošia“ vadovaudamiesi intuicija,kitirizikąbandovaldyti.Skaičiųeilės,kuriosreiškiabiržųakcijųkainossvyra-vimus,aprašomostikimybiųteorijosirmatematinės statistikos terminais. To-kiuslaikoeilutėmisvadinamusduome-nisreikianagrinėtispecialiaismatema-tikosmetodais,nesgrafikassumilijonutaškųžmoguiniekopasakytinegali.

Galanda finansinius instrumentusFinansųrizikosvaldymoinstrumen-

tai kasmet populiarėja, tačiau retasyra girdėjęs apie išankstinius pirkimosandorius (angl. forward), pasirinkimosandorius(angl.option) irapsikeitimosandorius(angl.swap).Antaipagališ-

ankstinį pirkimo arba pardavimo san-dorįįmonėssusitariakąnorspirktiarbaparduoti ateityje sandorio sudarymodienąnustatytakaina.Kitasfinansinisinstrumentas – pasirinkimo sandoris(opcionas).Skirtingainegu išankstinispirkimo sandoris, pasirinkimo sando-risyraneįsipareigojimas,oteisėpirktitamtikrąprekęponustatytolaikotar-pioužsutartąkainą.Todėlšissandorisleidžia ne tik apsidrausti nuonuosto-lio,betir„išlošti“,jeirinkoskursasbuspalankesnis.Darvienasfinansinis ins-trumentas–abipusęnaudą siūlantysapsikeitimosandoriai.Kokį ir kada rizikos valdymo me-

chanizmąpasirinkti,lemianetiktaiky-mosąnaudos,tikėtinonuostoliodydis,betirsudėtingosšiuolaikinėsstochas-tinės analizės ir atsitiktinių procesųteorijos, kuriomis grindžiamas rizikosvaldymas.Akivaizdu,kadįvairiųfinan-sinių instrumentųkūrimas ir taikymasbetikimybiųteorijosišsiverstiniekaipnegali.Lygiaitaip,kaipbekombinato-rikosnegaliišsiverstiduomenųkodavi-moirkompiuterinėspaieškossistemos,obematematinėsstatistikos–netikbetkuriamokslineveiklaužsiimantysžmonės, bet ir daugelis praktikų. Pa-vyzdžiui, matematinės statistikos me-todais yra pagrįstos gaminių kokybėskontrolėssistemos.

Nežinomybės naikintojaiTikimybė, kad koks nors įvykis

įvyks, visada yra tarp 0 ir 1. Viene-tas–vadinasi,būtinaiįvyks.Nulis–niekuometneįvyks.Taitikimybiųteo-rijospagrindas,kuriuoremiasiirrizikąkontroliuoti bei jąmažinanti pašaukti

Iš kairės į dešinę: prof. habil. dr. E. Manstavičius, prof. habil. dr. D. Surgailis, dr. M. Vaičiulis, prof. habil. dr. V. Paulauskas, prof. habil. dr. A. Račkauskas, prof. habil. dr. R. Leipus

Page 43: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

84 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 85Lietuvos mokslininkų laimėjimai

mokslai – aktuarinė matematika, fi-nansų matematika. Pačia bendriausiaprasmegalimabūtųsakyti,kadpagrin-dinistikimybiųteorijosspecialistųdar-bas–kurtipriemones,sumažinančiasžmogausnežinojimą.Tikimybiųteorija–stipriausiaLie-

tuvosmatematikossritis,kuriojedirbagausus mokslininkų kolektyvas. Lie-tuvos sostinės gal ir negalima vadintipasaulio tikimybių teorijos specialistųMeka, tačiau galima drąsiai tvirtinti,kadjaunuopraėjusioamžiausseptin-tojodešimtmečioVilniustapopasauly-ježinoma tikimybių teorijosmokykla.Atsitiktiniųprocesųteorijąirjostaiky-musstatistikoje irekonometrijojeLie-tuvostikimybininkaitiriakartusuLilio(Prancūzija)universitetobeikitųšaliųmokslininkais.Matikišiolnėraikigaloišaiškintos tolimos priklausomybėsįvairiuose ekonomikos, finansų, geofi-zikosirtelekomunikacijosduomenyse.Kitaip tariant, ne viskas žinoma apielaiko eilutes– jų priežastis, pobūdį,ribiniusdėsniusirkitusklausimus.Lai-ko eilutės su tolima perspektyva pri-klausomybė yra viena iš aktualiausių,pastarąjįdešimtmetįnagrinėjamų tiki-mybiųteorijosirekonometrijostemų.

Neformali Atsitiktinių procesų teorijos ir jos taikymo sta-tistikoje, ekonometrikoje ir kombinatorikoje tyrimų grupė susifor-mavo maždaug prieš dešimtmetį. Prie jos bran-duolio, kurį sudarė Vilniaus ir Lilio universitetų mokslininkai, netrukus prisijungė Matematikos ir informatikos instituto mokslininkai. Grupės bran-duolį sudaro Lietuvos matematikai: prof. habil. dr. Vygantas Paulauskas, prof. habil. dr. Remigi-jus Leipus, prof. habil. dr. Alfredas Račkauskas, prof. habil. dr. Eugenijus Manstavičius, prof. ha-bil. dr. Mindaugas Bloznelis (Vilniaus universite-to Matematikos ir informatikos fakultetas), prof. habil. dr. Donatas Surgailis, dr. Marijus Vaičiulis (Matematikos ir informatikos institutas).

Grupė atstovauja fizinių mokslų sričiai – ti-kimybių teorijai, matematinei statistikai, ekono-metrijai ir matematinei statistikai. Jos mokslinių interesų lauke – laiko eilučių teorija, statistinės išvados, skirstinių asimptotinių savybių tyrimas, finansinės laiko eilutės ir atsitiktiniai laukai.

21Modernus takas prie senųjų šaltinių Žodžio kompiuteris senosiose lietuviškose knygose

nerasi. Tačiau skaityti Joną Bretkūną, Mikalojų Daukšą ir

kitus lietuviškos raštijos pradininkus pasitelkus kompiuterį

visiems tampa daug lengviau.

Page 44: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

86 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 87Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Skaudūs praradimaiDaugelio lietuviškų XVI–XVIII a.

knygųtėraišlikętikpovienąkitąeg-zempliorių. Vien XX a. istorija rodo,kadbibliotekomsirarchyvamsnevisa-dapavykstaapsaugotivertingasknygasnuonaikinimoirgrobstymo,ypačperkarus,kenksmingoaplinkospoveikioirstichiniųnelaimių.PerAntrąjįpasaulinįkarądingovienintelisMartynoMažvy-dogiesmyno(1566–1570)egzemplio-rius,daugkitųretųlietuviškųknygųirrankraščių.Nemažai senųjų šaltinių saugoma

ne Lietuvoje– jie išblaškyti po įvai-rias Europos bibliotekas: vienetiniųegzempliorių yra Berlyne, Londone,Hallėje,Wolfenbüttelyje,Gothoje,Up-psaloje,Krokuvoje,SanktPeterburgeirkt.AntaipirmõsioslietuviškosBiblijosrankraštis(1579–1590)saugomasBer-lyne,PrūsijoskultūrospaveldoSlapta-jame valstybiniame archyve, vieninte-liaiJonoBretkūnoGiesmių Duchaunų,Kancionalo ir Kolektų (1589) egzem-plioriai–Švedijoje,Uppsalosuniver-siteto bibliotekoje, seniausias lietuviųkalbosžodynas,sudarytasKonstantinoSirvydoapie1620metus,–Maskvoje,Valstybiniamesenųaktųarchyve.Kaikuriesenųjųknygųegzemplio-

riaidefektiniai, todėl jųoriginalai itintausotini. Dėl kenksmingo šilumos iršviesospoveikio jųnebeleidžiamako-pijuoti,kaikuriųrankraščiųirskenuo-ti.Vienasištradiciniųbūdųpalengvintiprieigąprieretųšaltinių–dokumenti-niaiirkritiniaileidimai,tačiaujųišleis-ta mažai, perspaudai neatitinka šiuo-laikiniomoksloporeikių.Taigiseniejišaltiniai tebėra sunkiai prieinami tiek

Lietuvos, tiekEuroposmokslininkamsir,žinoma,plačiajaivisuomenei.

Veiksmingiausia – skaitmeninti Veiksmingiausias būdas, padedan-

tistirtirašytinįlietuviųkultūrospavel-dą,–perkelti jųturinįįelektronineslaikmenas,kitaiptariant,senąsiaskny-gas suskaitmeninti ir sukurti senųjųraštųduomenųbazę.Tai padarius at-siranda daugiau galimybių tausoti jųoriginalusirpaspartintitiekfundamen-tiniustyrimus,tiekjųpagrindukuria-mustaikomuosiusdarbus.Šiosbazėspagrindas–neskaitme-

ninėsfaksimilės,betelektroniniaiteks-tai,surinktikompiuteriuirapdorotitai-kant programinę įrangą. Elektroniniaitekstaiirišjųparengtoskonkordanci-jos (abėcėlės tvarka išdėstytos žodžiųformosšalianurodantmetriką–san-trumpą,puslapį,eilutę–irpateikianttekstoatkarpą,kurtaformapavartota)sudaro sąlygas tolesnei kompiuterineianalizei.Taipalengvinatiriamąjįdarbąir atveria kelią pažangiems lingvisti-niamstyrimams.Medžiagosrinkimasįkorteles–praeitiesdalykas.Šiuolaiki-nįfilologąvislabiaudominaprogrami-nėsanalizėsgalimybės.

Kol kas tik LietuvojeSenųjų lietuviškų raštų duomenų

bazė sistemingai kuriama kol kas tikLietuvojeirtikLietuviųkalbosinstitu-te.Užsieniomokslo centruose į elek-troninę terpę tėra perkelta viena kitalietuviška knyga. Lietuvos aukštosiosmokyklos taip pat apsiriboja tik pa-

Iš kairės į dešinę: V. Zinkevičius, M. Lučinskienė, doc. dr. V. Vasiliauskienė, M. Šinkūnas, dr. O. Aleknavičienė, habil. dr. S. Ambrazas

Page 45: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

88 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 89Lietuvos mokslininkų laimėjimai

vieniais šaltiniais.Lietuviųkalbos ins-titute senieji lietuviški raštai pradėtiskaitmeninti prieš gerą dešimtmetį.Pirmenybė teikiama patiems seniau-siems–XVI–XVIIa.raštams.Įelek-tronines laikmenas jau perkelta 47knygosirrankraščiai(apie12500šal-tinių puslapių, apie 3 000 000 žodžiųformų),parengtos33lietuviškųšaltiniųkonkordancijos,sudarinėjami7šaltiniųindeksai. Naudodamiesi Senųjų lietu-viškųraštųduomenųbazėjesukauptaiselektroniniaisduomenimis,Lietuvos iružsieniomokslininkaipaskelbėapie60straipsniųirknygų.Lietuvių kalbos institutas telkia

mokslo pajėgas kaupiamiesiems ir ti-riamiesiems raštijos paveldo darbams.Skaitmenindami šaltinius ar remda-miesi institute jau parengtais elektro-niniais tekstais, filologai ieško naujųmokslinėsanalizėsbūdų.Senųjųraštųduomenųbazėsudarosąlygasinterdis-ciplininiams rašytinio lietuvių kalbospaveldo tyrimams: ne tik lingvistinei,betirliteratūrologineibeikultūrologi-neianalizei.Senųjų lietuviškų raštų duomenų

bazė ateityje leis rašytiniam lietuviųkalbos paveldui funkcionuoti interne-te,pagerinspublikavimogalimybes.Josklaida bus galima tradicinėmis arbaelektroninėmisknygomis.Šaltiniųskel-bimaselektroninėmisformomispadidi-navartotojų skaičių, įtraukiaLietuvoskultūrospaveldą įpasauliniokultūrospaveldokontekstąirskatinalituanisti-kosplėtrą.

Senuosius lietuviškus raštus skaitmenina ir jų duomenų bazę Lietuvių kalbos institute kuria 1996 m. susibūrusi Senųjų raštų duomenų bazės grupė. Ją sudaro mokslininkai iš kelių Lietuvos mokslo ir mokymo institucijų: Lietuvių kalbos instituto, Vy-tauto Didžiojo universiteto, Vilniaus universiteto ir Šiaulių universiteto. Grupė nėra pastovi, ji nuolat kinta ir atsinaujina. Darbams 1996–2000 m. va-dovavo habil. dr. Saulius Ambrazas, nuo 2001-ųjų vadovauja dr. Ona Aleknavičienė. Grupės branduolį sudaro mokslininkai: dr. Ona Alekna-vičienė, doc. dr. Juozas Karaciejus, mgr. Milda Lučinskienė, mgr. Mindaugas Šinkūnas, doc. dr. Virginija Vasiliauskienė, dr. Jugita Venckienė, programuotojas Vytautas Zinkevičius.

Humanitariniams mokslams (filologijai, kal-botyrai) ir informatikai atstovaujančios grupės mokslinių interesų sritys: lietuvių rašomosios kal-bos istorija, senųjų tekstų filologinė analizė, se-nųjų lietuviškų raštų kalbos analizė, kompiuterinė lingvistika.

22 Kaip pažaboti nusikalstamumą Kiekvienas nusikaltimas turi būti išaiškintas, kiekvienas

nusikaltėlis – nubaustas! Nors ir keista, tačiau bandymai

įgyvendinti tokią nuostatą nusikalstamumo lygiui įtakos

bemaž neturi. Nusikalstamumo lygis mažėja, žmonės

labiau pasitiki teisėtvarka ir jaučiasi saugiau tuomet, kai

valstybė vadovaujasi ne populistiniais šūkiais, o šiuolaikine

kriminologijos ir kriminalistikos koncepcija.

Page 46: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

90 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 91Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Detroito pamokaDaugžmoniųtebetiki,kadvieninte-

lis būdas nusikalstamumuimažinti–pagautiirnubaustivisusnusikaltėlius.Tokios nuomonės laikėsi ir nusikals-tamumu kažkada garsėjusio Detroito(JAV) policijos šefas. Savo tarnybomsstiprintijisprašėdaugiaubiudžetolėšųirtvirtino,kadkuodosniaubusfinan-suojamapolicija,tuožemesnisbusnu-sikalstamumo lygis. Kadangi valdžiadaugiaupinigųneskyrė,policijosšefaspasiūlėatliktieksperimentą–miestoteritorijąpadalytiįtrisvienodasdalis,ojasaptarnaujančiuspolicijospadaliniusnetikskirtingaifinansuoti,betirkeltijiemsskirtingusreikalavimus.Policijospadaliniai,kuriegavodvigubaididesnįfinansavimą, buvo sustiprinti ir jiemsnurodytadirbtidaugaktyviau.Tiems,kuriepinigųgavoperpusmažiau,buvolieptaelgtissantūriaiirniekurperdaugnesikišti. Trečiosios grupės finansavi-mas irdarbo tvarkanepasikeitė.Poli-cijos šefo įsitikinimu, eksperimentasturėjo parodyti, kad nusikalstamumassumažės,žmonėsjausissaugesniirla-biaupasitikėsteisėtvarkaten,kurpo-licijospajėgosbussustiprintos.Tačiaupraėjus pusantrųmetų paaiškėjo, kadpadėtisvisuosemiestorajonuoseišlikonepakitusi.Po daugelio konferencijų ir pakar-

totinai atliktų eksperimentų teko pri-pažinti,kadneinusikalstamumolygiui,neivisuomenėssaugumuivientiknu-sikaltimų išaiškinimas ir nubaudimastiesioginiopoveikioneturi.

Karas dviem frontaisDetroite padaryta išvada lėmė to-

lesnę pasaulio baudžiamojo teisingu-mo plėtotės kryptį. Buvo pripažinta,kadnusikalstamumągalimamažintitikvienumetukovojantpriešjįdviempa-grindiniaisbūdais.Reikia,kadpolicijairkitosteisėtvarkosinstitucijoskontro-liuotų, kaip vykdomi įstatymai, kitaiptariant,tirtųnusikaltimusirbaustųnu-sikaltėlius.Tačiaunereikiaįsivaizduoti,kadtokiospastangosišspręsvisaspro-blemas.Yrakita,nemažiausvarbibau-džiamojoteisingumoveikloskryptis–nusikalstamumo prevencija, įstatymųtobulinimas, darbas su visuomene irt.t.Juknusikalstamumasgreitaikinta,odaugkainuojančiųprevenciniųpro-gramųpoveikispatiriamasneiškarto.Užbėgti už akių galimiems nusikalti-mamsirtaipdidintivisuomenėssaugu-mąpadedanusikalstamumotendencijųišmanymas ir jų prognozavimas trum-pesniamarilgesniamlaikui.Nusikals-tamumo raida visuomeninių sanklodųpersiformavimą patyrusioje Lietuvojeturi daug ypatybių, o padidėjęs pilie-čiųmobilumaskeičianusikalstamumobruožus.Šiąspecifikąįvertintigalitikšiossritiesmokslininkai.

Bando užbėgti už akių Grupė mokslininkų iš penkių Lie-

tuvos mokslo institucijų sukūrė me-todikas, kurios leidžia ne tik progno-zuotinusikalstamumotendencijas,betir įvertinti, kaip jas veikia prevenci-jos priemonės. Tai leidžia jau šian-dienimtisveiksmų,dėlkuriųvienųarkitų nusikaltimų ateityje bus mažiau.

Iš kairės į dešinę: dr. R. Uscila, doc. dr. G. Jurgelaitienė, doc. dr. R. Burda, dr. S. Justickaja, prof. dr. H. Malevski, doc. dr. R. Ryngevič, dr. A. Petkus, doc. dr. J. Juškevičiūtė, dr. S. Matulienė, prof. dr. G. Babachinaitė, V. Kalpokas, prof. dr. E. Kurapka, dr. A. Čepas, prof. dr. A. Šakočius

Page 47: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

9� Lietuvos mokslininkų laimėjimai 9�Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Mokslininkaikriminologaiatlikonusi-kalstamumotendencijųstebėseną,pa-rengėnusikalstamumotrumpalaikio irilgalaikio prognozavimo metodus beiatlikoateitiestendencijųprognozes.JiepateikėbendrąmatematinįprognostinįnusikalstamumoLietuvoje iki2015m.modelį irkompleksiniovertinimome-todu gautas atskirų nusikalstamumorūšiųilgalaikesirtrumpalaikesprogno-zes. Nusikalstamumo tendencijų tyri-mas ir prognozavimas leido nustatytistrateginesprevencijoskryptis,įvertintibaudžiamųjųiradministraciniųteisiniopoveikiopriemoniųsistemosdarną.Mokslininkų grupė parengė šiuo-

laikinėskriminalistikoskaiptaikomojopraktiniomoksloplėtrosLietuvojekon-cepciją,pagaljąpertvarkėkriminalisti-kos studijas, o šalies valdžiai pateikėsiūlymus, kaip efektyvinti nusikalsta-mumotyrimąirkontrolę,taikantšiuo-laikinesnusikaltimųtyrimotechnologi-jas.Susistemintamokslinė informacijayraprieinamavisomsteisėtvarkosins-titucijoms, siekiančioms savarankiškaianalizuoti aplinkospokyčius irgreitaikeistiveiklosformas.Matvisuomenėssaugumą–svarbųgyvenimokokybėskomponentą– lemia daugelis veiks-nių, kurių kiekvienas vertas atskirodėmesio. Todėl buvo kompleksiškaityrinėjamosnusikalstamumokontrolėstobulinimogalimybėsmodeliuojantvi-suomenėssaugumostrategiją.

Nusikalstamumo Lietuvoje prognozės, jo kontrolės krypčių ir šiuolaikinės kriminalistikos koncepcijos kūrimo grupė veiklą pradėjo 2001 m. Nusikalstamumą kompleksiš-kai tyrinėjo mokslininkų grupė iš penkių Lietuvos mokslo institucijų: Mykolo Romerio universiteto (koordinuojanti institucija), Teisės instituto, kai kurių problemų tyrime dalyvaujant Vilniaus universitetui, Matematikos ir informatikos institutui bei Lietuvos teismo ekspertizių centrui. Grupės branduolį su-darė: doc. dr. Petras Ancelis, prof. dr. Genovaitė Babachinaitė, doc. dr. Alvydas Barkauskas, Aldo-na Bentkuvienė, doc. dr. Ryšardas Burda, prof. dr. Albertas Čaplinskas, dr. Algimantas Čepas, Anta-nas Dapšys, dr. Svetlana Gečėnienė, dr. Gitana Jurgelaitienė, prof. habil. dr. Viktoras Justickis, doc. dr. Janina Juškevičiūtė, dr. Saulius Juzuko-nis, Vaidas Kalpokas, dr. Raimundas Kalesny-kas, doc. dr. Eglė Kažemikaitienė, Laura Kietytė, prof. habil. dr. Samuelis Kuklianskis, prof. dr. Egi-dijus Kurapka, dr. Rolandas Krikščiūnas, Ingrida Mačernytė-Panomariovienė, prof. dr. Hendryk Malevski, Jolita Malinauskaitė, Sonata Mališaus-kaitė-Simanaitienė, dr. Snieguolė Matulienė, Vi-dmantas Mečkauskas, Jonas Misiūnas, dr. An-drejus Novikovas, dr. Eglė Latauskienė, prof. dr. Alfonsas Laurinavičius, prof. dr. Justinas Sigitas Pečkaitis, prof. habil. dr. Vytautas Piesliakas, dr. Egidijus Radzevičius, Jonas Rinkevičius, doc. dr. Renata Ryngevič, dr. Gintautas Sakalauskas, prof. dr. Alvydas Šakočius, Darius Valatkevičius.

23 Magnetinių laukų „artojai“ Išgirdus apie elektromagnetines svaidykles ir aktyvius

šarvus, aliuzijos į viduramžius neišvengiamos. Tačiau

šių įrenginių veikimas pagrįstas šiuolaikinio mokslo ir

technikos laimėjimais, o ypač stiprių magnetinių laukų

tyrimais.

Page 48: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

94 Lietuvos mokslininkų laimėjimai 95Lietuvos mokslininkų laimėjimai

Tikslas – greitisIš šautuvo išlėkusi kulka ar ką tik

startavusi raketa lekia apie 1 km/sgreičiu. Elektromagnetinė svaidyklėsuteikia galimybę sviesti objektus net5–7km/sgreičiu.Beje,pirmasiskos-minisgreitis,kurįpasiekęskūnasati-trūksta nuo Žemės ir tampa dirbtiniujospalydovu,yra7,9km/s.Panašiuprincipu,kaipirelektroma-

gnetinėssvaidyklės,veikiašiuolaikinesšarvuotasmašinas,pvz., tankus, susti-prinantys aktyvūs šarvai. Juos sudarosudėtingos konstrukcijos elektroma-gnetasirmetaloplokštė,kuri,didžiuliugreičiunusviestaįatlekiantįsviedinį,jįneutralizuoja.Svaidykliųiršarvųveikimasparem-

tas elektromagnetinės indukcijos reiš-kiniu–uždarukontūrutekantisrovėsukuria jėgą, didinančią geometriniuskontūrodydžius.Jeigukurinorsdalismechaniškainepritvirtinta(greitinama-siskūnassvaidyklėjearaktyviųšarvųplokštė),jipradedajudėti.Tokiubūdusviestasdaiktasgali lėktidaugdides-niuneguparakoarkitossprogstamo-siosmedžiagossuteiktugreičiu.

Brangūs laukaiElektromagnetinės svaidyklės svie-

džiamo daikto greitis priklauso nuojoje sukurtomagnetinio lauko stipru-mo.Omagnetinį lauką, kaip žinoma,kuriabetkurijudantielektringojidale-lė(krūvininkas),pavyzdžiui,elektronasatome,arbajudančiųkrūvininkųvisu-ma–elektrossrovė.Magnetiniolau-kostiprumąapibūdinajosrautotankis,kuris matuojamas teslomis (T). Antai

natūralus Žemės magnetinis laukasLietuvojeyraapie0,00003T,omagne-tuko, kuriuo pritvirtiname popieriauslapąprielentos,laukasyraapie0,001T.Stipresnimagnetiniailaukaimoksli-ninkamsrūpi todėl,kadtokiuose lau-kuoselabaipasikeičiamedžiagųsąvy-bės. Pavyzdžiui, varis, patekęs į 35 Tmagnetinįlauką,imaminkštėti.Tačiaugautistipresniusnegu2Tnuolatiniusmagnetinius laukus elektromagnetuyranetiktechniškaisudėtinga,betirlabaibrangu:norintsukurtiapie25Tmagnetinįlauką,nenaudojantsuperlai-dumo, prireiks 5–10MWgalingumoelektrosenergijosšaltinio.OKaunohi-droelektrinėsgaliayra12MW.Todėlpastovių 20–40Tmagnetų pasaulyjeyratikkeletas,nesjiereikalaujaypačdideliųinvesticijų.

Gelbsti impulsaiStiprų magnetinį lauką galima su-

kurti ne tik pastoviais, bet ir impul-siniais elektromagnetais. Juose su-kuriamas magnetinis laukas gyvuojalabaitrumpai,tačiauelektrosenergijosšaltinis tokiai sistemai gali būti daugmažesniotūrio irenergijosnegunuo-latiniomagnetiniolaukoatveju.Aišku,kadeksperimentuotinuolatiniamema-gnetiniame lauke yra daug patogiauir paprasčiau, o medžiagoms tirti im-pulsiniamemagnetiniamelaukereikiadauggeresniopasiruošimo.Didžiausiaproblema–ne tiekgreitiejiprocesaiir elektromagnetiniai trukdžiai, kiekmagnetinio impulso metu atsirandan-tijėga,kuriardomagnetinėssistemoskonstrukciją.Kadangimagnetinio im-pulsometuritėskonstrukcijojesusifor-

Iš kairės į dešinę: habil. dr. S. Balevičius, dr. Č. Šimkevičius, dr. V. Stankevič, dr. N. Žurauskienė, doc. dr. J. Novickij, prof. dr. V. Kvedaras, prof. habil. dr. R. Kačianauskas, dr. E. Stupak

Page 49: Lietuvos mokslininkų laimėjimai · Standartiniame dalelių fizikos mode-lyje, be visų kitų elementariųjų dalelių, yra ir sąveikas pernešantys elementa-rieji bozonai. Daugelis

96 Lietuvos mokslininkų laimėjimai

muoja milžiniškas slėgis, sistema turibūtikruopščiaiapskaičiuotairmecha-niškaisustiprinta.Pirmiejieksperimentai su20–25T

impulsiniumagnetiniulaukuLietuvojebuvoatlikti1990m.Puslaidininkiųfizi-kosinstitute.Eksperimentometudide-lėstalposkondensatoriųbaterijabuvoiškrauta per ritę, aušinamą skystuojuazotu, vienos milisekundės trukmėsimpulsaskubiniocentimetrotūryjesu-kūrė25Tmagnetinįlauką.

Nuo tyrimų iki prototipųGrupėLietuvosmokslininkųyraįstei-

gusiVilniausstipriųjųmagnetiniųlaukųcentrą (VMC),kuriameganagreitai irbedideliųinvesticijųyrasukurtašiuo-laikiškaeksperimentinėbazė.Laborato-rijojeyrasukonstruotaunikali stiprausimpulsiniomagnetinio laukogeneravi-mo aparatūra. Šia įrangamokslininkaisukuriaiki50Tmagnetinįlauką,kurioimpulsinėgaliaatitinkaKaunoHESga-lią.Tokiamemagnetiniamelaukemoks-lininkaiatliekaįvairiųmedžiagųtyrimusir kuria naujųprietaisųprototipus. Jieyrasukūręirpagaminęstiprausmagne-tiniolaukomatuoklį,kurisnaudojamasgalingiausiojeEuroposSąjungojeelek-tromagnetinėje svaidyklėje PrancūzijosirVokietijostyrimoinstituteSaint­Loui-se.Dabarvykstadarbai,kadšismatuo-klisbūtųužpatentuotas.Taippatmoks-lininkai yra sukurę ir pasiūlę keturiųrūšiųsaugikliusnuoelektromagnetiniųimpulsų,kurieyrapavojingitiekkosmi-niuosepalydovuose,tiekŽemėjeesan-čiaielektronineiaparatūrai.Dauguma rezultatų gauta atliekant

manganitų (medžiagų, kurių laidumas

elektrossroveilabaipriklausonuoma-gnetinio lauko) tyrimus stipriuose im-pulsiniuose (iki 50 T) magnetiniuoselaukuose, esant skirtingai manganitųcheminei sudėčiai ir paruošimo sąly-goms.Tiriama,netikkaipmanganitaireaguoja į labai stiprų magnetinį, betir į elektrinį lauką, taip pat smūginesbangas.

Į Vilniaus stipriųjų magnetinių laukų tyrimo centro (VMC) grupę 2001 m. susibūrė Puslaidininkių fizikos institu-to ir Vilniaus Gedimino technikos universiteto mokslininkai. Jie intensyviai bendradarbiauja su Vilniaus universiteto Chemijos fakulteto MOCVD laboratorijos mokslininkais, vadovaujamais prof. habil. dr. Adulfo Abručio. Kartu su Vokietijos Gelsenkircheno miesto Taikomųjų mokslų uni-versitetu VMC mokslininkai yra įsteigę bendrą studentų rengimo programą. Nuolatiniai VMC partneriai užsienyje taip pat yra JAV kariuomenės kosminės ir raketinės gynybos departamentas Huntsville‘je (Alabama) bei Prancūzijos ir Vokieti-jos tyrimų institutas Saint-Louise (Prancūzija).

Grupės branduolį sudaro: VMC direktorius habil. dr. Saulius Balevičius, VMC valdybos na-riai: prof. habil. dr. Rimantas Kačianauskas, prof. dr. Vygaudas Kvedaras, dr. Jurij Novickij ir dr. Nerija Žurauskienė, taip pat mokslininkai dr. Voitech Stankevič, dr. Česlovas Šimkevičius ir dr. Arnas Kačeniauskas. Mokslininkai atstovau-ja fizikiniams (fizika) ir technologiniams (elektros ir elektronikos inžinerija; informatikos inžinerija; medžiagotyra; mechanikos inžinerija) moks-lams. Grupės mokslinių interesų sritis – spartieji perjungimo procesai puslaidininkiuose, šviesa ir elektriniu lauku indukuoti faziniai virsmai plonuo-se aukštatemperatūrių superlaidininkų sluoks-niuose, stipriųjų magnetinių ir elektrinių laukų bei smūginių bangų poveikis magnetikams.