Sabrina Gonzalez Pasterski vakti fyrst athygli fyrir að smíða sína eigin flugvél á unglingsaldri. Nú hefur hún snúið sér að nokkrum af stærstu og flóknustu spurningum vísindanna um eðli alheimsins. Þetta kemur fram í umfjöllun Indian Times.
Pasterski er bandarískur kennilegur eðlisfræðingur sem starfar nú við Perimeter-stofnunina í Kanada. Rannsóknir hennar beinast meðal annars að þyngdarafli, svartholum og tengslum skammtaeðlisfræði við rúmtíma.
Hún stýrir jafnframt umfangsmiklu rannsóknarverkefni stofnunarinnar, Celestial Holography Initiative, sem hlaut átta milljóna dala styrk frá Simons-stofnuninni.
Smíðaði sína eigin flugvél á unglingsaldri
Sabrina Pasterski fæddist í Chicago árið 1993. Áhugi hennar á flugi kviknaði snemma og hún hóf flugnám aðeins níu ára gömul. Fljótlega fór hún einnig að velta því fyrir sér hvernig flugvélar væru smíðaðar.
Um 12 ára aldur hóf hún að setja saman flugvél úr tilbúnu smíðasetti. Verkefnið var langt frá því að vera venjulegt skólaverkefni. Hún eyddi árum í að setja vélina saman, gera breytingar á hönnun hennar og uppfylla tæknilegar kröfur til að tryggja að hún væri örugg í flugi.
Flugvélin var tilbúin þegar hún var um 14 ára gömul og síðar flaug hún henni einsömul. Smíðin tók hundruð klukkustunda.
Áhugi hennar á flugi leiddi meðal annars til þess að hún komst í kynni við flug- og geimiðnaðinn. Hún fékk síðar tækifæri til að vinna með stofnunum á borð við NASA og fyrirtækinu Boeing. Áhugi hennar færðist þó smám saman yfir á annað svið: eðlisfræði.
Útskrifaðist frá MIT með hæstu mögulegu einkunn
Pasterski hóf nám við Massachusetts Institute of Technology (MIT) aðeins 17 ára gömul. Í fyrstu hafði hún áhuga á geim- og flugvélaverkfræði en áhugi hennar færðist síðar yfir á kennilega eðlisfræði.
Hún lauk námi frá MIT á aðeins þremur árum með fullkomna einkunn, 5,0, og var meðal fremstu nemenda í eðlisfræðináminu.
Að því loknu hélt hún áfram námi við Harvard-háskóla þar sem hún lauk doktorsprófi í eðlisfræði árið 2019. Þar starfaði hún meðal annars undir leiðsögn eðlisfræðingsins Andrew Strominger.
Rannsóknir hennar beindust þá í auknum mæli að þyngdarafli og stærðfræðilegum lögmálum sem lýsa alheiminum. Hún rannsakaði meðal annars þyngdarbylgjur og svokölluð snúningsminnisáhrif (e. spin memory effect).
Hvað vill hún uppgötva um þyngdaraflið?
Kenning Alberts Einsteins um almenna afstæðiskenningu útskýrir hvernig þyngdarafl virkar. Hún lýsir því hvernig massamiklir hlutir, á borð við stjörnur og reikistjörnur, hafa áhrif á rúm og tíma.
Kenningin hefur hjálpað vísindamönnum að skilja allt frá hreyfingum reikistjarna til svarthola.
Skammtafræðin útskýrir hins vegar hegðun efnis á allra smæstu kvarðunum og fjallar meðal annars um frumeindir, eindir og grunnbyggingu efnisins.
Báðar kenningarnar hafa verið prófaðar ítarlega og reynst afar nákvæmar. Vandinn er hins vegar sá að þær falla ekki fullkomlega saman. Vísindamenn hafa enn ekki fundið eina heildstæða kenningu sem sameinar þyngdarafl og skammtafræði.
Þessi vísindalega ráðgáta er kölluð skammtaþyngdarfræði (e. quantum gravity).
Pasterski vinnur að því að leita svara við þessari stóru spurningu. Hún hefur ekki fundið endanlega lausn, en rannsóknir hennar beinast að stærðfræðilegum hugmyndum sem gætu hjálpað vísindamönnum að skilja hvernig þyngdaraflið hegðar sér á skammtastigi.
Eitt helsta rannsóknarsvið hennar er svokölluð himinhvolfs heilmyndun (e. celestial holography).
Grunnhugmyndin er að kanna hvort hægt sé að lýsa upplýsingum um alheiminn með kenningu sem byggir á færri víddum.
Hægt er að líkja þessu við heilmyndun, þar sem upplýsingar um þrívíða mynd eru geymdar á tvívíðu yfirborði. Vísindamenn kanna hvort sambærileg stærðfræðileg hugmynd geti hjálpað til við að útskýra uppbyggingu alheimsins.
Það þýðir þó ekki að alheimurinn sé bókstaflega mynd eða að veruleikinn sé blekking. Um er að ræða stærðfræðilega nálgun til að skilja hvernig hægt er að setja fram upplýsingar um rúmtíma og eðlisfræðilega atburði.
Pasterski stýrir Celestial Holography Initiative hjá Perimeter-stofnuninni. Verkefnið sameinar vísindamenn sem rannsaka skammtaþyngdarfræði, stærðfræðilega eðlisfræði og skyld fræðasvið. Átta milljóna dala styrkur frá Simons-stofnuninni hefur gert rannsóknarstarfið mögulegt.
Markmiðið er að þróa þetta rannsóknarsvið áfram og finna nýjar leiðir til að rannsaka tengsl þyngdarafls og skammtafræði.
Er hún næsti Einstein?
Pasterski hefur vakið mikla athygli fyrir afrek sín á unga aldri. Það er afar óvenjulegt að smíða sína eigin flugvél á unglingsárum, útskrifast efst úr eðlisfræðinámi MIT og ljúka síðar doktorsprófi frá Harvard.
Sumir fjölmiðlar hafa kallað hana næsta Einstein vegna hæfileika hennar og vísindastarfs.
Slíkur samanburður er þó ótímabær og getur skapað væntingar sem endurspegla ekki raunverulegt eðli vísindarannsókna. Þrátt fyrir það er ljóst að Pasterski vinnur að einu metnaðarfyllsta rannsóknarverkefni nútímaeðlisfræði: að skilja hvernig hægt sé að sameina þyngdarafl og skammtafræði.
Athugasemdir