Николов има соработувано со врвни научници од САД и од Европа. За време на додипломските студии на Амхерскиот колеџ се стекнал со огромни знаења при дизајнирањето „домашни“ инструменти за мерење на електронскиот спин во фреквенција од гигахерци. Вели дека тоа му помогнало кога се запишал на докторските студии и почнал со работа со нуклеарните спинови во радиофреквенциите, во мегахерци, на Универзитетот „Браун“
Илија Николов од Кавадарци е светски успешен научник. Желбата за знаење и силните амбиции во науката го носат во САД, каде што почнува да гради кариера. Негово поле на интерес е физиката. Ни открива за неговите искуства, амбиции, достигнувања, а разговорот го почнува со овој интересен факт:
- Интересно е тоа што во полето на физиката претежно доминира машкиот пол, но во мојот образовен и научен живот сум имал голема среќа да учам од професорки и научнички, особено додека се школував во Македонија. Се надевам дека мојот обичај да соработувам со физичарки и истражувачки од други науки ќе истрае - ни посочува тој.
Уште како студент работи на експериментално истражување
Основното образование го завршил во ООУ „Тоде Хаџи-Тефов“ во Кавадарци, каде што му се раѓа желбата за физиката благодарение на наставничка Мимоза Попова.
- Се сеќавам дека долги ноќи поминував со дедо ми не само решавајќи задачи, туку и проектирајќи сложени инженерски зафати, на пр., осветлување на планински предели со електрично напојување преку водни турбини. Можеби сѐ уште го чуваат хамерот со нашата скица за трансформатори. Ова е како некое претскажување за тоа со што се занимавам сега, проучување на квантната природа на електроните. Средното училиште го продолжив во француската паралелка во Неготино каде што голема заслуга има Марика Ѓорѓиева, сега покојна, која беше извонреден пример за професорка со интегритет и огромна желба кон просветата. Таа не само што ме научи да не се откажувам кога зададениот проблем изгледа нерешлив, туку и ми даде пример како еден човек може да му достои на предизвикот, а сепак да знае да ужива и да го цени животот - ни споделува Илија.
Една година паузирал од физиката кога бил дел од програмата за размена ЈЕС на американскиот Стејт департмент.
- Живеев во Северна Вирџинија со моето гостопримливо американско семејство, на 2 часа јужно од главниот град на САД. Тука се подготвив за следните две години во Тел Авив каде што следев физика како дел од програмата на меѓународната матура во угледното Источното средоземноморско меѓународно училиште (www.em-is.org) чија заложба е мирот и одржливиот развој на Средниот Исток. Оттука патот ме однесе во САД, каде што со целосна стипендија и формално ги започнав студиите по физика и математика на Амхерскиот колеџ во Масачусетс, дел од Малата бршленова лига. Ми го признаа предметот по Њутновата механика и во првиот семестар започнав со највозбудливиот предмет Модерна физика, кој ги опфаќа Посебната теорија за релативноста на Ајнштајн и Квантната теорија на Шредингер. Овие две теории се стожерот на современата технологија, од геолокација, транзистори, па сѐ до паметни уреди, па како човек да не се заинтересира? - детално ни раскажува Илија.
Како еден од подобрите студенти, добил можност да работи на експериментално истражување под водство на проф. д-р Џонатан Фридман, ценет научник во областа на електронската парамагнетна резонанција. Решил под негово менторство да го изработи и додипломскиот труд, кој се состоел од испитувања на едномолекуларни наномагнети за примена како кјубити, основниот дел од квантните компјутери.
- Веднаш по дипломирањето во мај 2020 г. се запишав на престижниот Универзитет „Браун“ во Род Ајленд, дел од Бршленовата лига, во лабораторијата на светски истакнатата научничка по нуклеарна магнетна резонанција, проф. д-р Весна Митровиќ. Уште во правата година се здобив со магистратура по физика. Со доста брзиот развој на вештачките невронски мрежи кои можат да обработуваат и синтетизираат огромен број податоци, очигледна беше потребата од сосредоточена стручност за нашиот тим на „Браун“. Поради тоа, пред еден месец, во мај 2024 г. магистрирав и на компјутерски науки, на отсек вештачка интелигенција и машинското учење. Сега работам на мојот докторски труд - нѐ информира Илија.
Пресвртна точка - Нетеровата теорија
Неговите врати кон Америка ги отвори програмата ЈЕС. Во текот на размената запознал многу луѓе со широки срца кои со својата гостољубивост го предизвикале да се одлучи да се врати во Америка за своите студии.
- Клучно во мојата одлука да ги продолжам студиите во САД беше и начинот на кој се одвиваат студиите и живот на американските универзитети. Имено, големо внимание се обрнува на едно сеопфатно образование, т.н. лат. septem artes liberales, така што студентот постигнува знаења не само од стручната област, туку и од областите признаени како суштински уште од римско време, литература, книжевност, странски јазици, филозофија, историја, математика и природни науки. Студентот има пристап до интернат и извонредна инфраструктура, од фитнес-сали, базени и лизгалишта до центар за помош во кариерата и истражувачки лаборатории по светски стандарди. Во првите години не бев одлучен да продолжам со физиката бидејќи инженерството ми беше попознато. Сепак, како што се продлабочував во студиите, така сѐ повеќе сфаќав колку се свртувам кон физиката. Впрочем, како наука, таа се занимава со фундаментални прашања за светот и природата, за тоа како од едноставни заемни дејства на честички и неколку симетрични закони изразени преку математичкиот јазик возникнува комплексноста - ни раскажува Илија.
Неговиот студиски престој на Универзитетот „Сорбона“ во Париз е пресвртна точка кога се запознал со Нетеровата теорија, која ги поврзува симетриите во просторот со основните закони за запазување на природата.
- Кога станува збор за најмалите честички, тие не суштествуваат во секојдневниот вообичаен свет, туку во една нивна, таканаречена квантна стварност. Она што ми го одзема вниманието и до ден-денес е тоа што нивните закони и виреења ѝ пркосат на секаква интуиција. Нилс Бор, еден од основоположниците на квантната теорија, вели: „Кога станува збор за атомите, јазикот ќе ни служи само како што ѝ служи на поезијата“. Ваквата мистичност сѐ уште преовладува иако теоријата има ригорозна математичка основа чии предвидувања и точност се темелно утврдени. Со такви преокупации, одлучив за време на додипломските студии да се зафатам со изучување на електронскиот спин (во слободен превод заврт) кој е чисто квантно својство без еквивалент во класичната физика - ни објаснува Илија.
Сега се занимава со експерименти по кондензираната материја
За време на докторските студии, тој се занимава со експерименти по кондензираната материја користејќи техники кои се засноваат на нуклеарниот спин за изучување нови агрегатни состојби на електронот.
- Би било добро да појаснам за што станува збор и зошто некому би му било гајле што прават електроните на доста ниски температури, под голем притисок, или кога ќе ги набиете тесно едни врз други. Најпознатата состојба на електроните е металната, што е присутна во бакарот, кој како што знаеме овозможува проток на електрична струја, т.е. електрони. Но, постои еден вид на материјали, купрати, кои ќе станат суперспроводници под многу ниски температури (−140 °C), што значи дека спроводникот, односно жицата нема никаков отпор и електричната енергија се пренесува без загуби! Овој возбудлив феномен првпат беше објаснет од нобеловецот проф. д-р Леон Купер, кој до лани работеше на мојата катедра. Доколку се откријат суперспроводници на собна температура, примената ќе биде огромна не само во високоефикасни далноводи, туку и за Маглев возови, нова електроника и реактори на фузија. Сепак, тоа не е сѐ. Кога електроните имаат силно заемно дејство, се создаваат нови егзотични фази во изобилие. Еден таков фазен премин е именуван по мојот професор по електродинамика, проф. д-р Џон Мајкл Костерлиц, исто така нобеловец, за електричен гас во две димензии кој формира пар вртеж-антивртеж составен од повеќе невообичаени електронски квазичестички. Доста популарни се неодамна откриените тополошки состојби на материјата кои се одликуваат со состојби на далекометна квантна испреплетеност, кај кои електронските состојби течат на работ од материјалот и нудат извонредна заштита од шумови што ќе ги револуционизираат транзисторите и спинтрониката - објаснува Николов.
Николов досега има соработувано со врвни научници од САД, но и од Европа. За време на додипломски студии на Амхерскиот колеџ се стекнал со огромни знаења при дизајнирањето „домашни“ инструменти за мерења на електронскиот спин во фреквенција од гигахерци. Тоа му помогнало кога се запишал на докторските студии и почнал со работа со нуклеарните спинови во радиофреквенциите, во мегахерци, на Универзитетот „Браун“.
- Тука поседуваме ултраладни криостати кои достигнуваат екстремно ниски температури до 100 mK над апсолутната нула (-273,05 °C) и магнети до 12 Т.
Сепак, за мерења под екстремно високи магнетни полиња, соработуваме со престижната Национална Маглаб, Лабораторија за магнетни полиња на Флорида, која го поседува најмоќниот постојан магнет во светот од рекордни 45 Т. За проектот за тополошки состојби на електронот соработуваме со Сандија, една од најреномираните национални лаборатории во САД за технолошки иновации. Имав големо задоволство да освојам награда за студиски престој на престижниот Болоњски универзитет минатата година, каде што работев на нуклеарна квадруполарна резонанција. Испитувањата ги извршував во угледниот Универзитет во Парма заедно со светски познати експерти по нуклеарна и мјуонска резонанција. За додатни испитувања по спектроскопија на мјуонскиот спин, исто така, се упатив и на ПСИ (Пол Шерер институтот) во Швајцарија. Овој реномиран мултидисциплинарен научен центар е поддржан од 60 држави и нуди феноменални истражувачки капацитети. Тука, на пример, со помош на мјуоните бил доста поточно измерен радиусот на протонот и излегло дека е доста помал од претходните мерења, што изискува ревидирање на теориите.
Годинава добив уште една таква награда за научен престој за продолжување на истражувањата за двојни пероксиди во Болоња - ни набројува Илија само дел од неговите достигнувања.
Неодамна освои научна стипендија од француската амбасада во САД под името Шатобријан за изучување материјали со решетка во форма на кагоме во светски познатата Национална лабораторија за продорни магнетни полиња во Гренобл, каде што ќе започне следниот семестар. Во суштина, Гренобл е познат како француската силициумска долина, каде што работат над 3.000 научници.
Неговото најважно откритие во физиката се случило во пандемијата кога бил принуден да биде теоретичар и работел на компјутерски симулации на теориите.
- Бидејќи тоа беше веднаш штом почнав со докторските студии, немав голема самодоверба и штом наидов на грешка во исходот на моите програми, доста се разочарав. Доста време поминав отстранувајќи ја грешката и во еден миг, со помош на тогашниот постдокторанд, сфатив дека всушност таа грешка претставувала дел од случајно откритие на нова метода за изучување на својствата на електроните. Заедно со него ја развивме новата спектроскопија која преку магнетната резонанција нуди нов начин на проучување на фазните премини кои можеби не се видливи преку други методи - истакнува Илија.
Голема желба му е да најде начин да придонесе за развојот на науката во Македонија, а пред сѐ, во физиката.
- Би сакал да ја искористам можноста за да ве уверам дека јас и моите ментори од „Браун“, Болоња и Гренобл сме отворени за соработка со секој што е заинтересиран. Било тоа да се млади основци кои физиката само што почнала да ги привлекува, било да се истражувачи кои би сакале да соработуваат на точно определен проект, ќе ми биде задоволство да стапиме во контакт. Пратете порака на ilija@brown.edu - отворено споделува тој.
Фото: приватна архива