Teorijska predviđanja u čijem je razvoju prije više od dvije decenije učestvovao sarajevski fizičar, akademik Dejan Milošević, dobila su novu eksperimentalnu potvrdu u istraživanju naučnika Max Born instituta u Berlinu.
Riječ je o istraživanju posebne vrste svjetlosti koja naučnicima omogućava da bolje razumiju ponašanje elektrona, odnosno izuzetno brze procese koji se odvijaju unutar atoma i molekula.
Rezultati eksperimenta objavljeni su tokom 2026. godine u međunarodnom naučnom časopisu Physical Review Research, a Milošević je jedan od koautora rada. Njegov doprinos uključivao je teorijske simulacije i objašnjenje eksperimentalnih rezultata.
O ovom, ali i drugim rezultatima naučnoistraživačke grupe Samophys, akademik Milošević govorio je na javnom predavanju "Fizika jakog polja i kvantna svjetlost", održanom u Akademiji nauka i umjetnosti Bosne i Hercegovine (ANUBiH).
Šta je sarajevski fizičar predvidio?
Još 2000. godine Milošević je, zajedno s naučnicima Wilhelmom Beckerom i Richardom Kopoldom, razradio teorijski način proizvodnje posebne vrste svjetlosti pomoću dva laserska polja koja rotiraju u suprotnim smjerovima.
Da bi se razumio značaj ovog istraživanja, potrebno je znati da se elektroni pod utjecajem snažnog laserskog polja mogu udaljiti od atoma, a zatim se vratiti i pri tome emitovati zračenje.
Problem je što određena laserska polja otežavaju povratak elektrona. Milošević i njegove kolege pokazali su kako se kombinovanjem dva laserska polja mogu stvoriti povoljniji uslovi za taj proces.
Jednostavnije rečeno, njihovi proračuni pomogli su objasniti kako proizvesti svjetlost određenih osobina i kontrolisati smjer rotacije njenog električnog polja.
Milošević je 2015. godine dodatno razvio teoriju, pokazujući kako osobine atoma utiču na jačinu i polarizaciju emitovanog zračenja.
Šta su sada dokazali naučnici u Berlinu?
Istraživači Max Born instituta koristili su kombinaciju laserskih polja različitih talasnih dužina kako bi proizveli i kontrolisali cirkularno polarizovano ekstremno ultraljubičasto zračenje.
Takva svjetlost ima električno polje koje se, pojednostavljeno rečeno, okreće dok se svjetlost širi.
Eksperiment je pokazao da se podešavanjem laserskih polja može postići da određeni smjer rotacije izrazito dominira, čime su dodatno provjerena teorijska predviđanja.
Važno je naglasiti da ovakva svjetlost nije prvi put proizvedena. Novi rezultat predstavlja napredak u razumijevanju i kontroli procesa njenog nastanka.
Zašto je to značajno?
Zato što naučnici takvu svjetlost mogu koristiti za istraživanje osobina materijala i izuzetno brzih promjena u ponašanju elektrona.
Posebno je važna u takozvanoj atosekundnoj fizici, koja omogućava proučavanje procesa na vremenskim skalama od milijarditog dijela milijarditog dijela sekunde.
Da bi se razumjelo koliko je to kratko, može se zamisliti fotografski aparat koji mora snimiti nešto što se kreće nezamislivo brzo. Što je ekspozicija kraća, to je moguće preciznije zabilježiti kretanje.
Na sličnom principu, ultrakratki svjetlosni impulsi omogućavaju naučnicima da istražuju dinamiku elektrona.
Značaj razvoja takvih metoda potvrđuje i Nobelova nagrada za fiziku 2023. godine, dodijeljena troje naučnika za eksperimentalne metode stvaranja atosekundnih svjetlosnih impulsa.
Sarajevo bez velikih laboratorija učestvuje u svjetskim istraživanjima
Posebna vrijednost ovog rezultata jeste činjenica da istraživači iz Bosne i Hercegovine mogu imati značajnu ulogu u međunarodnim naučnim projektima i bez velikih eksperimentalnih postrojenja.
Milošević je osnivač i voditelj grupe Samophys (Sarajevo Atomic, Molecular & Optical Physics), koja djeluje na Odsjeku za fiziku Prirodno-matematičkog fakulteta Univerziteta u Sarajevu.
Grupa se bavi teorijskim istraživanjima, matematičkim modeliranjem i računarskim simulacijama, čime doprinosi razumijevanju eksperimenata koji se izvode u vodećim svjetskim laboratorijama.
"Mi ne možemo raditi te eksperimente, ali ih možemo objasniti, sugerisati nove i praktično otvarati nove oblasti", istakao je Milošević na predavanju u ANUBiH.
Prema njegovim riječima, grupa Samophys tokom 2026. godine ostvarila je 16 naučnih radova, od kojih je 13 već objavljeno, dok su tri u proceduri.
Među istraživačima je posebno izdvojio Dinu Habibovića, koji je učestvovao u osam radova, te Fatiha Žgalja, Damira Agačevića i Abdulaha Jašarevića.
Otvaraju se i novi pravci istraživanja
Berlinski eksperiment nije jedini rezultat predstavljen na predavanju. Milošević je govorio i o primjeni teorije katastrofa u fizici jakog polja, što otvara novi istraživački pravac. Uprkos nazivu, ova matematička teorija ne bavi se prirodnim katastrofama, nego naglim promjenama u ponašanju sistema kada se promijene određeni uslovi.
Predstavljena su i istraživanja kvantnog sprezanja, kvantnog tuneliranja i posebnih kvantnih stanja svjetlosti.
Jedno od njih je takozvani jaki stisnuti vakuum, odnosno BSV svjetlost, koja pokazuje neobične kvantne osobine i može dostići visoke intenzitete.
"Kad imamo jako polje, onda imamo i atonauku, znači vrlo kratke vremenske intervale i možemo analizirati šta se dešava u samom atomu, ponašanje elektrona u atomu. Dobivamo neke kvantne osobine koje prije nismo mogli dobiti", objasnio je Milošević.
Ko je Dejan Milošević?
Akademik Dejan Milošević rođen je 1959. godine u Sarajevu. Diplomirao je fiziku na Univerzitetu u Sarajevu 1981. godine, a magistrirao i doktorirao u Beogradu.
Jedan je od pionira teorijskih istraživanja interakcije snažnih laserskih polja i atoma te atosekundne fizike.
Tokom karijere sarađivao je s vodećim međunarodnim naučnicima, a njegov rad prepoznat je i izvan Bosne i Hercegovine.
Prema Elsevier/Stanford listi, uvršten je među dva posto najuticajnijih naučnika u svijetu.
Njegovo višedecenijsko istraživanje i najnovija međunarodna saradnja pokazuju da naučnici iz Bosne i Hercegovine mogu doprinositi razvoju savremene fizike, ne samo kroz učešće u eksperimentima nego i kroz teorijska objašnjenja na kojima se zasnivaju nova otkrića.
