Beata Zjawin w laboratorium. Jej praca badawcza została doceniona przez polskie i zagraniczne środowiska naukowe

Beata Zjawin w laboratorium. Jej praca badawcza została doceniona przez polskie i zagraniczne środowiska naukowe (fot: Magda M. Trebert)

młoda polska

Czym jest "ciemna materia"? Polska studentka szuka odpowiedzi

Gdy poznamy naturę ciemnej materii, lepiej zrozumiemy wszechświat - mówi Beata Zjawin, studentka Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Gdy dołączyła do zespołu zajmującego się tym nieznanym fizycznym zjawiskiem, nie miała nawet licencjatu. Jej praca badawcza została doceniona przez polskie i zagraniczne środowiska naukowe.

IMIĘ: Beata

NAZWISKO: Zjawin

WIEK: 23 lata

ZAWÓD: fizyczka

OSIĄGNIĘCIA: Prestiżowe stypendia międzynarodowe i krajowe, m.in. SPIE i "L'Oreal-UNESCO dla Kobiet i Nauki"; dołączyła do zespołu fizyków badających ciemną materię na drugim roku studiów.

Nie jest tak, że Beata od dziecka nocami wypatruje gwiazd przez lunetę. Nie ma romantycznej natury. Chodzi na zajęcia taneczne i plastyczne, ale najbardziej interesuje ją świat liczb i naukowych faktów. Dostaje się do VI Liceum Ogólnokształcącego w Gdyni, które słynie z profilu matematyczno-fizycznego. Zaczyna naukę w 2012 roku. Większość jej koleżanek i kolegów po szkole średniej wybiera się na Politechnikę Gdańską. Studiuje tam również jej siostra.

- Wiedziałam, że wiąże się to z całą masą rozmaitych projektów, rysowaniem, przesiadywaniem do późnych godzin nad arkuszami papieru. Uznałam, że to nie dla mnie - wspomina Beata. Pociąga ją możliwość stawiania pytań i poszukiwania odpowiedzi dotyczących natury wszechświata. 

Zegary atomowe i niewidzialna masa

W 2015 roku Beata zaczyna studia na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika, na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej. To tu znajduje się siedziba KL FAMO (Krajowego Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej), międzyuczelnianej jednostki badawczej dysponującej najnowocześniejszą aparaturą. Beata chętnie dołączyłaby do grona badaczy. Nie jest jednak przekonana, czy to odpowiednie dla niej miejsce, bo zazwyczaj trafiają tam fizycy, a ona jest na astronomii.

Beata Zjawin studiuje na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika (fot: archiwum prywatne)
Beata Zjawin studiuje na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika (fot: archiwum prywatne)

Na drugim roku studiów postanawia przygotować dla czasopisma "Urania" publikację na temat badań związanych z "ciemną materią" i optycznymi zegarami atomowymi. Prowadzi je działająca przy KL FAMO grupa CASTLE (skrót od Cold Atomic Space-Time Laboratory).

Jak tłumaczy Beata Zjawin, ciemna materia to dość abstrakcyjny koncept. Pierwsza wzmianka na jego temat pochodzi z 1933 roku. Wtedy to szwajcarski astronom Fritz Zwicky podzielił się swoimi spostrzeżeniami z obserwacji galaktyk. - Zauważył, że niektóre z nich zachowują się, jakby miały dużo większą masę, niż ta oszacowana na podstawie widocznej materii. Tak jakby istniało w naszym wszechświecie coś, czego nie widzimy, a co zarazem posiada pewną masę oraz oddziałuje grawitacyjnie z naszym otoczeniem - wyjaśnia Beata. - Określenie "ciemna" wiąże się z tym, że wspomniane "coś" nie odbija i nie emituje światła, nie możemy więc tego dostrzec gołym okiem.

Optyczne zegary atomowe to z kolei bardzo skomplikowane, precyzyjne i czułe na zewnętrzne bodźce urządzenia, które mogłyby pozwolić poznać naturę ciemnej materii. Tego typu aparaturą dysponuje jedyna jednostka badawcza w Polsce - KL FAMO. Beata kontaktuje się z dr. Piotrem Wcisłą, jedną z osób zarządzających projektem. Spotkanie z wykładowcą okaże się kluczowe dla jej przyszłości.

Brakujący puzzel

- Mieliśmy już ze sobą styczność podczas prowadzonych przeze mnie zajęć dla studentów pierwszego roku. Nie miałem wątpliwości, że mam do czynienia z osobą o szczególnych uzdolnieniach - mówi o Beacie dr hab Wcisło. Proponuje, aby dołączyła do zespołu w ramach stażu, a ona bez wahania tę propozycję przyjmuje.

Beata Zjawin zakłada początkowo, że będzie zajmować się głównie teoretyczną stroną projektu. Ale w trakcie angażuje się również w pracę eksperymentalną. Razem z zespołem zbiera i analizuje dane zgromadzone dzięki optycznym zegarom atomowym. Nie ma już wątpliwości, że prowadzone w Toruniu badania mogą mieć ogromny wpływ na rozwój nauki. - Jeśli nie wiemy, czym jest ciemna materia, to nie możemy niczego być pewni na sto procent. Jak i z czego zbudowane są galaktyki? Jak doszło do ich uformowania? Istnieje oczywiście wiele teorii na ten temat, jednak problem ciemnej materii jest tu brakującym puzzlem - przekonuje.

Beata Zjawin dostała doceniona, choć nie miała jeszcze licencjatu (fot: archiwum prywatne)
Beata Zjawin dostała doceniona, choć nie miała jeszcze licencjatu (fot: archiwum prywatne)

Choć jest jedyną osobą w zespole, która nie ma jeszcze licencjatu, inni jego członkowie traktują ją z szacunkiem i obdarzają pełnym zaufaniem. Jak mówi dr hab. Piotr Wcisło: - To bardzo samodzielna badaczka, która dobrze radzi sobie z podsuwanym jej problemem naukowym, a przy tym wykazuje się kreatywnością, potrafi samemu wytyczać kolejne kierunki badań.

Tymczasem projekt nabiera rozmachu. W 2017 roku z inicjatywy prof. Michała Zawady, związanego z KL FAMO, powstaje sieć optycznych zegarów atomowych. Współpraca z partnerami z Francji, Japonii i Stanów Zjednoczonych pozwala na prowadzenie równoległych badań i porównywanie wyników.

Dziewczyny do ścisłych!

W 2018 roku Beata Zjawin uzyskuje tytuł licencjata i rozpoczyna studia magisterskie, również na UMK. Tym razem nie stawia jednak na astronomię, a na fizykę. Coraz bardziej fascynuje ją mnogość pytań dotyczących natury naszej rzeczywistości, podsuwanych przez tę naukę. - Im dalej, tym jest ich więcej. Zaczynam rozumieć, że tak naprawdę... niewiele rozumiemy. Staramy się opisać to, co nas otacza, jakimiś równaniami i dążymy do tego, aby było ich jak najmniej. Ale bardzo nam do tego daleko - mówi.

Praca badawcza oraz związane z nią publikacje Beaty szybko zostają dostrzeżone nie tylko przez władze uczelni. Otrzymuje stypendium Prezydenta Miasta Torunia, stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego czy stypendium Rektora UMK. 

Bardzo chętnie angażuje się w dodatkowe aktywności. Współorganizuje międzynarodową konferencję OPTO dotyczącą optyki i fotoniki, pracuje przy organizowanym w Toruniu Festiwalu Nauki i Sztuki, działa również na rzecz akcji "Dziewczyny do ścisłych!", która ma zachęcać młode kobiety, aby - wbrew stereotypom - związały swoją przyszłość z naukami ścisłymi. - W KL FAMO na początku byłam jedyną dziewczyną, a zarazem jedyną studentką w grupie. Nigdy nie spotkałam się z dyskryminacją, ale czułam się czasem nieco nieswojo. To jeden z powodów, dla których angażuję się w takie wydarzenia. 

Naukowe talenty Beaty oraz aktywność na wielu polach sprawiają, że w 2019 roku trafia do prestiżowego grona 84 studentów z całego świata nagrodzonych stypendium SPIE. Wyróżnienie przyznawane jest studentom zajmującym się optyką i fotoniką, którzy w przyszłości mogą mieć ogromny wpływ na rozwój wspomnianych dziedzin. Beata podchodzi jednak do tego wyróżnienia z właściwą sobie skromnością.

W KL FAMO na początku była jedyną dziewczyną, a zarazem jedyną studentką w grupie (fot: archiwum prywatne)
W KL FAMO na początku była jedyną dziewczyną, a zarazem jedyną studentką w grupie (fot: archiwum prywatne)

- Oczywiście wiąże się to z pewnym prestiżem i daje czasem możliwość opowiedzenia o swoich projektach naukowych w wywiadach. Nie należy jednak zapominać o tym, że wyróżnienia w rodzaju stypendiów ministerialnych lub uczelnianych również wymagają wiele wysiłku i mają nie mniejsze znaczenie - mówi. - Na uczelni otacza mnie bardzo wielu młodych, bardzo uzdolnionych studentów i studentek fizyki, jestem pełna podziwu wobec ich pracy - dodaje.

Całkowite zaćmienie

Choć Beata studiuje fizykę, nie zapomina o swoich astronomicznych fascynacjach. Z Krzysztofem Lisieckim, kolegą ze studiów, wyjeżdża do Chile, aby zobaczyć na własne oczy całkowite zaćmienie Słońca. Podróż wiąże się z projektem "Eclipse de Sol". - Planowaliśmy wykonać astrofotografie oraz powtórzyć doświadczenie Eddingtona: podczas całkowitego zaćmienia widać gwiazdy znajdujące się za Słońcem, można więc zobaczyć, w jaki sposób zakrzywia ono tor światła - opowiada studentka. Warunki atmosferyczne utrudniają Polakom wykonanie odpowiednich zdjęć. Mimo to udaje im się zgromadzić sporo materiału badawczego, który zostaje następnie zaprezentowany w publikacjach i podczas konferencji naukowych.

Będąc w Chile, Beata wie już, że rok 2020 spędzi w Kanadzie, w Perimeter Institute w Waterloo. To nowoczesne centrum badawcze o innowacyjnym programie nauczania skupionym na fizyce teoretycznej, jej największej pasji. Wcześniej, w  październiku 2019 roku, otrzymuje stypendium "L'Oreal-UNESCO dla Kobiet i Nauki" przyznawane badaczkom zajmującym się "naukami o życiu". - Laureatki specjalizowały się zazwyczaj w chemii lub biologii. Nie byłam więc pewna, czy w ogóle wpisuję się w profil tego stypendium i czy powinnam aplikować. Udało się jednak - organizatorzy byli zadowoleni, że w końcu trafił się ktoś zajmujący się fizyką i astronomią - opowiada i przyznaje, że docierały do niej złośliwe komentarze.

- Słyszałam opinie w rodzaju: "Dlaczego stypendium jest tylko dla kobiet? To nie fair". Jeżeli rzucimy jednak okiem na to, jak niewiele z nas zajmuje się naukami ścisłymi, zrozumiemy, że potrzebujemy wsparcia. Wiadomo, że nie sprawimy od razu, że połowę profesorów fizyki będą stanowić kobiety, ale dzięki takim inicjatywom pań w naukach ścisłych przybywa i będzie ich na najwyższych stanowiskach coraz więcej - tłumaczy Beata Zjawin.

Fizyczka na ściance

Zapytana o naukowe idolki, wymienia Marię Skłodowską-Curie, ale i osoby pracujące na co dzień na UMK, m.in. prodziekan ds. studenckich dr hab. Annę Bartkiewicz oraz dr hab. Agatę Karską. - Inspirujących kobiet jest więcej, ale to z nimi miałam największą styczność - mówi. - Obie prezentują wysoki poziom naukowy i stanowią wzór dla młodych naukowczyń - pokazują, że można łączyć karierę akademicką i życie rodzinne, a przy tym służyć innym pomocą.

Pasją Beaty są podróże (fot: Shutterstock.com)
Pasją Beaty są podróże (fot: Shutterstock.com)

Beata wie zresztą doskonale, że czasem trudno o odpowiednie proporcje między pracą a pozanaukowymi aktywnościami. Jej pasją są podróże. I choć w pracy badacza wyjazdy zagraniczne wiążą się zwykle z obowiązkami zawodowymi, zawsze stara się poświęcić kilka godzin na zwiedzanie miasta, w którym się znajduje. Dużą rolę odgrywa w jej życiu również sport. - Ostatnio zaczęłam wraz ze znajomymi z Perimeter Institute wspinać się na ściance, bardzo się w to wkręciłam - mówi Beata. - Na co dzień mamy naprawdę sporo spraw, łatwo byłoby się w tym całkowicie zatracić. Hobby staje się niezbędną odskocznią. Sport wydaje się najlepszym i najzdrowszym rozwiązaniem.

Do końca roku Beata będzie przebywać w Kanadzie. O dalszych planach nie chce na razie zbyt wiele mówić. Wiadomo jedynie, że jej fascynacja ciemną materią jest w niej wciąż żywa. - To dla mnie priorytet - zapewnia. 

Mateusz Witkowski. Ur. 1989. Redaktor naczelny portalu Popmoderna.pl, stały współpracownik Gazeta.pl, "Czasu Kultury" i "Dwutygodnika". Stypendysta Ministerstwa Kultury i Dziedzictwa Narodowego w roku 2018. Interesuje się związkami między literaturą a popkulturą, brytyjską muzyką z lat 80. i 90. oraz włoskim futbolem. Współautor fanpage'a Niedziele Polskie, autor facebookowego bloga Popland. Prowadzi zajęcia dotyczące muzyki popularnej na Wydziale Polonistyki Uniwersytetu Jagiellońskiego.