Zanimaju ga vulkani i vina, a da nije geofizičar - bio bi astronaut. Australski znanstvenik hrvatskih korijena Hrvoje Tkalčić prošloga tjedna svijetu je predstavio važno otkriće o Zemljinoj jezgri, a s njim smo razgovarali o njegovu značenju, životnom putu i odnosima s Hrvatskom, za čija sveučilišta ima posebnu poruku
U nedavnom broju časopisa Science znanstvenik Hrvoje Tkalčić objavio je s mlađim kolegom Thanh-Son Phamom rad kojim je potvrdio 80 godina staru hipotezu da je unutarnja jezgra Zemlje izgrađena od čvrstog materijala. Ovime je pobudio velik interes struke i javnosti, a u razgovoru za tportal pojašnjava koliko je ova spoznaja bitna i kada govorimo o drugim planetima...
Koje je značenje vašeg nedavnog otkrića o Zemljinoj jezgri - što se time postiglo?
Prvo, uspjeli smo detektirati transverzalne valove u unutarnjoj jezgri, za čime se tragalo oko 80 godina. To se smatralo svetim gralom seizmologije, čiji bi pronalazak konačno dokazao da je unutarnja jezgra Zemlje u krutom stanju. Drugo, osim što smo ih detektirali, uspjeli smo odrediti njihovu brzinu, što je izuzetno važno za određivanje karakteristika materijala na tim visokim temperaturama i tlakovima te nešto što još ne možemo napraviti u laboratoriju. Unutarnja jezgra Zemlje jest legura željeza i nikla, ali ispada da na tim visokim tlakovima i temperaturama taj materijal reagira na tlak više kao što se ponašaju zlato i platina nego željezo. Treće, uspjeli smo na vrlo uvjerljiv način pokazati potencijal relativno nove metode koju smo upravo mi usavršili početkom godine. Radi se o fenomenu korelacijskog polja koji smo uspjeli objasniti i primijeniti na ovako zanimljiv problem. Unutarnja jezgra Zemlje najnepristupačniji je dio u unutrašnjosti planeta, a istovremeno najmisteriozniji. Zapravo smo odbacili najjače signale nekoliko sati nakon potresa i iz jeke seizmičkih valova, odnosno iz njihovih reverberacija kroz unutrašnjost planeta, uspjeli izvući signale takoreći iz šuma.
Od Bjelovara preko Vinkovaca i Zagreba do Australije
Hrvoje Tkalčić rođen je u Bjelovaru 1970., odrastao u Vinkovcima, a studij geofizike završio je na PMF-u u Zagrebu 1996.
Tkalčić, koji je prije dvadeset godina otišao iz Hrvatske na Odsjek za znanost o Zemlji i planetima Kalifornijskoga sveučilišta u Berkeleyju u SAD-u, doktorirao je ondje 2001. na problemima strukture duboke unutrašnjosti Zemlje putem prostornih valova potresa, a danas radi na Australskom nacionalnom sveučilištu (ANU) u Canberri.
Znači li što ova spoznaja i kada govorimo o drugim planetima?
Svako otkriće o unutrašnjosti planeta je važno. Nemojmo zaboraviti to da smo uspjeli mapirati površine nekih planeta, a u isto vrijeme o njihovoj unutrašnjosti znamo zapravo vrlo malo. Ako mi dozvolite da to usporedim s poviješću, u modernom smo dobu kad se radi o istraživanju površina ili atmosfera planeta, a kad se radi o njihovoj unutrašnjosti, tu smo još u renesansi. Sve metode koje razvijamo u geofizici bit će jednog dana primijenjene na ostale planete. Metoda koju smo nedavno razvili moj postdiplomski student i ja bit će, recimo, primijenjena na podatke s Marsa koji samo što nisu počeli stizati.
TREĆI KAMEN OD SUNCA
Koliko dobro poznajete planet Zemlju?
Koliko dugo ste radili na istraživanju?
Maštao sam još od postdiplomskih dana na Berkeleyju o tome da me moj istraživački rad dovede u poziciju da upravo ja i moja grupa detektiramo transverzalne valove u unutarnjoj jezgri. Istraživanje o dubokoj unutrašnjosti Zemlje je, moglo bi se reći, moj životni projekt i nije nešto što traje nekoliko mjeseci ili godina. To je kontinuirani proces i kroz njega učite i stvarate nešto novo. Još smo u fazi otkrića, i to je nešto što moje područje čini izuzetno zanimljivim.
Koji je idući korak?
Idući korak, barem što se tiče ovog smjera istraživanja, u tome je da unaprijedimo metodu, a u isto vrijeme da proširimo opservacijske kapacitete na nepristupačne dijelove planeta i oceansko dno. Moja grupa i ja na neki način to već radimo. Kolege iz istraživačkih grupa iz cijelog svijeta ovim radom prepoznali su strahovit potencijal koji ima metoda i očekujem da će se nastaviti niz aplikacija.
Kažete da ste geofizičar ili seizmolog - što to podrazumijeva?
Fizičar sam po obrazovanju, onaj koji se bavi istraživanjem fizike potresa i čvrste Zemlje koristeći kao metodu seizmologiju i inverznu teoriju matematičke geofizike. Inverzna teorija uključuje matematičko modeliranje na osnovi podataka i ključna je u našoj znanosti jer fenomene koje proučavamo nije moguće vidjeti okom, opažati teleskopom ili u laboratoriju. Valovi se nakon potresa i eksplozija šire kroz Zemlju i moglo bi se reći da osvjetljavaju njezinu unutrašnjost. Iz osnovnih fizikalnih zakona o širenju valova i zapisa gibanja tla osjetljivih instrumenata na površini Zemlje donosimo zaključke o unutrašnjoj građi i dinamici planeta. Osim valova potresa, unutrašnjost planeta se proučava slobodnim oscilacijama. Naši su teleskopi upereni prema centru planeta, a jezgra Zemlje je kao planet unutar planeta.
Ljubav prema vulkanima i vinima
Koja su vam druga polja interesa?
Osim jezgre Zemlje, to su fizika potresa, vulkana i nuklearnih eksplozija, tomografija Zemljina plašta i matematička geofizika općenito. Kad ne radim i nisam na putu, provodim vrijeme s obitelji, a interesira me i previše toga što ne stignem. Ako bih nešto izdvojio, to bi bila vitikultura i sparivanje hrane s vinima. Volio bih jednog dana napraviti svoje vino.
Rođeni ste u Bjelovaru, odrasli u Vinkovcima, a radite u Australiji - kako je izgledao taj put?
Vrlo zanimljvo. Najvažnije je to da sam se uvijek osjećao dobro u svojoj koži. I kao mladić s vinkovačkim naglaskom u Zagrebu i kao adolescent s istočnoeuropskim naglaskom u Kaliforniji. Ključan potez na mom putu bio je odlazak na postdiplomski studij na Berkeley. Berkeley i Kaliforniju doživio sam kao svoj drugi dom. Međutim i kada sam živio u Japanu, osjećao sam se jednako dobro.
Kakav je život u Australiji u odnosu na Hrvatsku?
Život je svugdje dobar ako ste spremni prigrliti ono što vam on nudi i daje. Jednom sam u australskom outbacku, na farmi na kojoj smo postavljali instrumente, upoznao mladi par iz Europe koji su se preselili u Australiju da budu farmeri i kojima su prvi susjedi 200 kilometara daleko, a da dođu na božićnu proslavu vozili su 600 kilometara. Bili su jako sretni što nas vide, ali nisam imao osjećaj da im fali civilizacija. Bili su jednostavno zadovoljni i ispunjeni time da rade ono o čemu su maštali. Australija je novi svijet, njoj su pečat dali ljudi koji su težili za novim početkom i boljim životom. Zemlja je bogata mineralnim resursima i primjer je fruit basket demokracije, gdje se ne očekuje da se baš do kraja asimilirate kao, recimo, u Kaliforniji. Nedostatak je to što u Australiji fali konkurencije, naročito u uslugama. Zato vam se ponekad sve čini dosta sporo u odnosu na Kaliforniju. Život u Canberri nije jeftin, ali je vrlo kvalitetan jer nema prometne gužve i zrak je izuzetno čist. Najveća razlika između Australije i Hrvatske je u tome što je Australija društvo niskog, a Hrvatska društvo visokog konteksta. To je malo dulja tema za raspravu.
Koja su znanja potrebna za bavljenje tim područjem?
Fizika, matematika i informatika, engleski jezik i dobra komunikacija. Najvažnije od svega je da morate biti zaljubljeni u ono što radite.
Čime biste se bavili da niste u znanosti?
Otkada znam za sebe, želio sam postati astronaut. Međutim možda je ovo dobra prilika da naglasim kako je moderni znanstvenik koji radi na akademiji u isto vrijeme istraživač, predavač, komunikator, pedagog, pisac, urednik, menadžer, administrator, organizator... Život znanstvenika je dinamičan i nikad ne znate što vas čeka kad se probudite. Najvažnije od svega je da na posao idem s osmijehom na licu jer sam zaljubljen u ono što radim i ne bih to nikada mijenjao. Najsretniji sam kad otkrijemo nešto novo i kad doživim da mladi ljudi koji dođu raditi sa mnom s raznih strana svijeta završe doktorat te postanu samostalni i odgovorni znanstvenici, a razna vrata im se otvaraju. To me ispunjava.
vezane vijesti
Dolazite li često u Hrvatsku?
Barem jednom godišnje. Dio mog posla su česta putovanja, a budući da živim u Australiji, zbog velikih udaljenosti često kombiniram putovanja i letim u jednom smjeru oko svijeta tako da stanem na nekoliko mjesta. Budući da je jedna od konferencija ona u Beču, obično je to doba godine kad svratim i u Hrvatsku. Ove godine sam bio dvaput jer sam s obitelji ljetovao kod nas.
Kakva je suradnja s hrvatskim znanstvenicima?
Odlična, a hrvatska geofizika je izvanredna. Imamo i znanja i kvalitetne predavače i tradiciju, a mislim da je geofizika brend na kojem bismo mogli graditi promociju naše znanosti u svijetu. Andrija Mohorovičić zadužio nas je prije više od 100 godina svojim otkrićem i to je nešto što se prepoznaje u svijetu. To da je upravo on otkrio diskontinuitet između kore i plašta Zemlje i prvi izmjerio njegovu dubinu - a znajući koliko jake su bile druge europske škole u to vrijeme i koji su bili njegovi uvjeti u usporedbi s njihovim - pothvat je koji je ravan osvajanju tri mundijala zaredom.
Imate li poruku za mlade koji se zanimaju za ove teme – gdje studirati, s kime surađivati…
Mladima iz Hrvatske savjetovao bih da studiraju u Hrvatskoj jer, sa svim svojim prednostima i nedostacima, naš obrazovni sustav će ih vrlo dobro pripremiti za postdiplomski studij u bilo kojoj instituciji ili državi na svijetu. Dat će im i potrebnu dubinu i širinu. Bilo bi izuzetno pozitivno kada bi se dodiplomskim studentima na našim fakultetima dalo više prilike da surađuju sa znanstvenicima već u vrijeme studiranja, i to već od prve ili druge godine, na način da budu uključeni u njihove znanstvene projekte. Duljina trajanja rada na projektu bila bi jednaka trajanju semestra. To bi bilo moguće ako se sveučilište postupno transformira iz predavačkog u istraživački tip. Sveučilište u Zagrebu je predavačkog tipa, dok je ANU, primjerice, istraživačkog tipa.
