Kako se ultrazvok širi po tekočini

Urban Čoko je zaposlen na Kemijskem inštitutu v Ljubljani, v Laboratoriju za molekularno modeliranje.

Predstavite nam instrument, ki ga najpogosteje ali najraje uporabljate pri delu.

Najpogosteje uporabljam računalnik, vendar računalniki, kot so pametni telefoni in osebni računalniki, nimajo dovolj računske moči. Za svoje delo uporabljam zmogljivejše računalniške gruče in superračunalnike, to so skupine povezanih računalnikov v velikosti sobe ali dvorane. Pri nas je največji superračunalnik HPC Vega v Mariboru, upravljam pa ga kar na daljavo z osebnega računalnika.

Več podobnih zgodb mladih raziskovalcev v rubriki Znanstvenik/Znanstvenica spreminja svet. 

Kako bi povprečno razgledanemu v največ sto besedah razložili, kaj raziskujete?

V grobem se ukvarjam z računalniškimi simulacijami tekočin. To pomeni, da s pomočjo računalnika in osnovnih fizikalnih zakonov napovedujem, kako se tekočina obnaša pod vplivom določenih zunanjih dejavnikov. Bolj natančno delujem v biofiziki, in sicer raziskujem, kako se ultrazvok širi po tekočini in kako to vpliva na potopljene biološke strukture, kot so oviti mikromehurčki, celice in plinski vezikli. Moja naloga je, da iščem algoritme, ki simulirajo take sisteme na način, da se rezultati simulacij najbolje ujemajo z eksperimentalnimi ugotovitvami.

Zakaj imate radi znanost?

Po naravi se rad učim in s pridobljenim znanjem rešujem probleme. V znanosti se te lastnosti dobro obnesejo.

Kaj dobrega bi vaše delo lahko prineslo človeštvu?

Simulacije znanstvenikom omogočijo boljše razumevanje določenih pojavov, kar vodi do novih idej in posledično do novih odkritij. Moje delo bi lahko pripeljalo do izboljšav in odkritij v medicini, predvsem v ultrazvočni diagnostiki in pri ciljani dostavi zdravil.

Kdaj ste vedeli, da boste raziskovalec?

Dokončno sem se odločil proti koncu magistrskega študija, me je pa raziskovanje veselilo že od mladih nog.

Kaj zanimivega poleg raziskovanja še počnete?

Rad odkrivam naravo, peš, s kolesom ali na smučeh, plavam in igram klavir.

Kaj je ključna lastnost dobrega znanstvenika?

Več jih je, izbral pa bi predvsem radovednost, sposobnost neodvisnega in logičnega sklepanja, vztrajnost in določeno mero sistematičnosti.

Katero bo najbolj prelomno odkritje ali spoznanje v znanosti, ki bo spremenilo tok zgodovine v času vašega življenja?

Najverjetneje umetna inteligenca.

Bi odpotovali na Mars, če bi se vam ponudila priložnost?

Ne. Rad imam raziskovanje neznanega, vendar menim, da je za take odprave še prezgodaj. Bi pa z veseljem tja poslal sondo in z Zemlje analiziral podatke.

Na kateri vir energije bi stavili za prihodnost?

Na jedrski, dokler človeštvo ne razvije varnega in učinkovitega načina shranjevanja presežne energije. Nato na sončne in vetrne elektrarne.

S katerim znanstvenikom v vsej zgodovini človeštva bi šli na kavo?

Z Richardom Feynmanom, predvsem zato, ker je bil razgledan, duhovit in nekonvencionalen mislec. V pogovoru z njim bi se gotovo naučil kaj novega, ne le o fiziki, ampak tudi o svetu nasploh.

Katero knjigo, film, predavanje, spletno stran s področja znanosti priporočate bralcu?

V današnjem času so velik problem lažne, nepreverjene in zavajajoče informacije, zato bi priporočil vire, ki temeljijo na recenziranih znanstvenih objavah in jasno navajajo vire. Ena takih je poljudnoznanstvena revija Quanta, ki na razumljiv način piše o novostih v matematiki, fiziki, računalništvu in vedah o življenju. Priporočam tudi kanal SciShow na youtubu, ki v obliki kratkih videov obravnava najrazličnejše teme v znanosti. Tistim, ki jih privlači fizika, pa priporočam The Feynman Lectures on Physics, znamenito zbirko predavanj o fiziki, ki bralca poleg enačb uči tudi znanstvenega načina razmišljanja.

Česa ne vemo o vašem področju, pa bi nas presenetilo?

Kljub izredni zmogljivosti današnjih superračunalnikov ostajajo številni znanstveni izzivi zanje nedosegljivi. Pri simulacijah vode na molekularni ločljivosti, kjer računamo gibanje vsake molekule posebej, je meja trenutno najzmogljivejših računalnikov komaj pet pikogramov. Za predstavo: če bi eno samo vodno kapljico razdelili na deset milijard enakih delov, bi lahko z najmočnejšo računalniško opremo na svetu simulirali le enega od njih. Omejitev seveda velja le za natančne molekularne modele – z ustreznimi približki namreč lahko simuliramo precej večje količine vode.