,
ევროპაში, სამეცნიერო მოღვაწეობის მიზნით, პირველად 1992 წელს გავემგზავრე. 1995 წლიდან კი იქ გადავსახლდი. 90-იან წლებში მძიმე პირობები იყო საქართველოში, განსაკუთრებით ჩვენი პროფესიის ფიზიკოსებისთვის. თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი ახალი დამთავრებული მქონდა წითელ დიპლომზე, რუსთაველის სახელობის სტიპენდიანტი ვიყავი და ელეფთერ ანდრონიკაშვილის სახელობის ფიზიკის ინსტიტუტში ვმუშაობდი.
ჩვენმა ჯგუფმა ფიზიკის ინსტიტუტიდან თანამშრომლობა დაამყარა CERN-თან. CERN-ის საერთაშორისო ლაბორატორია შვეიცარიისა და საფრანგეთის საზღვარზე მდებარეობს, ჟენევასთან ახლოს. 90-იან წლებში CERN-ში დაიწყო ინტენსიური მუშაობა LHC (Large Hadron Collider - დიდი ადრონული კოლაიდერი) პროექტის დაგეგმარებაზე. სწორედ ამ პროექტში ჩავერთეთ ჩვენი ორიგინალური კვლევებით ფიზიკის ინსტიტუტიდან. 1995-2000 წლამდე სხვადასხვა პერიოდში ვცხოვრობდი და ვმუშაობდი ბერლინში, სტრასბურგში და ჟენევაში. ეს ის წლები იყო, როდესაც ჩვენი სამეცნიერო მუშაობის ფოკუსი იყო R&D (Research and Development -- კვლევა და განვითარება) LHC პროექტისთვის. 2000 წელს მე დისერტაცია დავიცავი ბერლინის ჰუმბოლდტის უნივერსიტეტში (Humboldt University, Berlin). ამერიკაში 2000 წელს ჩამოვედი. ამ წელს Fermilab-ში (Fermi National Accelerator Laboratory) ამუშავდა Tevatron ამაჩქარებელი. Femilab საერთაშორისო ლაბორატორიაა, რომელიც ჩიკაგოსთან ახლოს მდებარეობს.
Tevatron 2000 წელს ყველზე მაღალი ენერგიების ამაჩქარებელი იყო, ამიტომ მაღალი ენერგიების ფიზიკოსისათვის, 2000-იან წლებში Fermilab-ი ყველაზე საინტერესო ლაბორატორიას წარმოადგენდა - ეს მანამდე, სანამ CERN-ის LHC არ ამუშავდა 2009 წელს, რომელიც ახლა ყველაზე მძლავრი ამაჩქარებელია 13 TeV დაჯახების ენერგიით პროტონებს შორის. ამჟამად პროფესორი ვარ ფიზიკის ფაკულტეტზე, ნიუ-იორკის შტატის სახელმწიფო უნივერსიტეტში ბუფალო-ში (State University of New York, SUNY, University at Buffalo). ეს ნიუ-იორკის შტატის ყველაზე დიდი სახელმწიფო უნივერსიტეტია, სადაც 30000 სტუდენტი სწავლობს. ჩემი საქმიანობა მოიცავს სამეცნიერო კვლევებს და პედაგოგიურ მოღვაწეობას. ვკითხულობ ლექციებს, ვხელმძღვანელობ დოქტორანტებს და მკვლევარ-მეცნიერებს. ჩემი ჯგუფი მუშაობს CMS კოლაბორაციაში. CMS არის დეტექტორი LHC ამაჩქარებელზე. LHC ყველაზე მძლავრი ამაჩქარებელია, სადაც მაღალი ენერგიების პროტონების დაჯახება ხდება. ამ დაჯახებებში მიმდინარეობს მრავალფეროვანი სახეობის რეაქციები და წარმოიშვება სხვადასხვა ტიპის ნაწილაკები, რომელთა შესწავლაც ხდება CMS დეტექტორით. LHC ამაჩქარებელი და CMS დეტექტორი ყველაზე კომპლექსურ ექსპერიმენტალურ დანადგარებს შორის ირიცხება, რაც აქამდე კაცობრიობას შეუქმნია. ვმუშაობთ ახალი ნაწილაკების ძიებაზე CMS-ის მეშვეობით. ჩვენ ასვე გვევალება ადრონული ჯეტების კალიბრაცია CMS-ში.
ჩვენმა ჯგუფმა კრიტიკული როლი ითამაშა CMS-ის ცენტრალური ნაწილის, ტრეკერის გაკეთებაში. ტრეკერის საშუალებით დამუხტული ნაწილაკების ტრაექტორიები იზომება.დღეისათვის კაცობრიობის მიერ დაგროვილი ცოდნა მიკროსკოპიულ, საბატომურ სამყაროზე თავმოყრილია ე.წ. ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტულ მოდელში (Standard Model of particle physics). სტანდარტული მოდელი კვანტური ველის თეორიას ეყრდნობა, რათა აღწეროს ელემენტარული ნაწილაკების თვისებები. მაღალი ენერგიების ფიზიკის (რომელიც ხშირად ნაწილაკების ფიზიკის სახელითაც მოიხსენიება) მიზანია, რომ პასუხი გასცეს კითხვას: რისგან არის სამყარო შექმნილი? ეს არა მხოლოდ ფუნდამენტალური, არამედ კაცობრიობის ისტორიაში ძალიან ძველი შეკითხვაც არის, რომელზედაც ჯერ კიდევ ბერძენი ფილოსოფოსები ცდილობდნენ ეპასუხათ. დღეისათვის ჩვენ ვიცით, რომ ყველაფერი ჩვენს გარშემო შედგება ელემენტარული (ანუ განუყოფელი) ნაწილაკებისაგან, რომლებიც ერთმანეთთან ურთიერთქმედებენ ძალებით.
სულ 4 ფუნდამენტალური ძალაა ცნობილი: გრავიტაციული, ელექტრომაგნიტური, სუსტი და ძლიერი. ისიც დადასტურებულია, რომ ელექტრომაგნიტური, სუსტი და ძლიერი ძალების გადამცემი არიან ასევე ელემენტარული ნაწილაკები. ყველამ ვიცით, რომ ატომი შედგება ბირთვისა და ელექტრონებისგან. ბირთვი, თავის მხრის პროტონებს და ნეიტრონებს შეიცავს. ესენი კი კვარკებისგან შედგებიან. დღეისათვის ვფიქრობთ, რომ კვარკები და ელექტრონები ელემენტარული, ანუ განუყოფელი ნაწილაკები არიან. არსებობს სხვა ელემენტარული ნაწილაკებიც, როგორიცაა მუონი, ტაუ ლეპტონი, გლუონი და ა.შ. ადრონული ჯეტები კვარკების და გლუონების ექსპერიმენტული გამოხატულებაა, რომელთა დეტექტირებასაც ჩვენ ვახდენთ CMS ექსპერიმენტში. კვარკების და გლუონები ძალიან ხშირად იბადებიან პროტონების დაჯახებაში LHC-ზე და მათი თვისებების ზუსტად დადგენა კრიტიკულად მნიშვნელოვანია. ეს სწორედ ერთ-ერთი ამოცანაა, რაზეც ჩემი ჯგუფი მუშაობს. პარალელურად ჩვენ ვეძებთ ახალ მძიმე ჰიპოტეტურ ნაწილაკს, რომელსაც Z’ ბოზონი ჰქვია.
ჩემი პროფესიული კარიერის განმავლობაში ბევრ სხვადასხვა საინტერესო, აქტუალურ და კომპლექსურ პროექტზე მიმუშავია. ამორჩევა ძნელია, თუმცა დავასახელებ ჰიგგს ნაწილაკის აღმოჩენაზე მუშაობის პროექტს. ჰიგგსი არის ელემენტარული ნაწილაკი, რომელიც ჰიგგსის ველთან ასოცირდება. ჰიგგსის ველის გარეშე, ელემენტარული ნაწილაკები უმასო იქნებოდნენ და სამყარო ჩვენს გარშემო ძალიან სხვანაირი. ჰიგგსის ველის არსებობა ჯერ კიდევ 1960-იან წლებში იწინასწარმეტყველეს, მაგრამ ექსპერიმენტალურად იგი მხოლოდ 2012 წელს აღმოვაჩინეთ LHC-ზე. ჰიგგსის აღმოჩენას დიდ დრო დასჭირდა, რადგან მას დიდი მასა აქვს მიკროსკოპული სამყაროს მასშტაბებისთვის. ეს მაღალი ენერგიების დაჯახებას მოითხოვს (გავიხსენოთ აინშტაინის ცნობილი ფორმულა E=mc2). გარდა ამისა, ჰიგგსი ძალიან იშვიათად იბადება პროტონების დაჯახებაში და ამიტომ, ბევრ ექსპერიმენტალურ მონაცემებს და კომპლექსური მეთოდების გამოყენებას მოითხოვს მისი დაკვირვება. ჩვენ სფეროში, ისევე როგორც ბევრ მეცნიერულ განხრაში, ბოლო ათწლეულში ძალიან აქტუალური და პოპულარული გახდა ხელოვნური ინტელექტი და მანქანური სწავლა (Artificial Intelligence and Machine Learning). ამ პარადიგმიდან ჩვენ კონკრეტულად სხვადასხვა ტიპის DNN-ს (Deep Neural Network) ვიყენებთ. DNN-ის გამოყენება საშუალებას გვაძლევს, მნიშვნელოვნად გავაუმჯობესოთ კვლევების სიზუსტე და უფრო ეფექტურად ვეძებოთ ახალი ნაწილაკები. იმისთვის, რომ იყო მეცნიერი, რა თქმა უნდა, მყარი საფუძველია აუცილებელი, რომელსაც განათლება გაძლევს, მაგრამ ეს მხოლოდ აუცილებელი და არასაკმარისი პირობაა. იყო მეცნიერი, ნიშნავს ყოველდღიურად ახალს სწავლობდე მთელი კარიერის განმავლობაში. თუ წინ არ მიდიხარ, ნიშნავს, რომ უკან რჩები. უცხოეთში ჩამოსულ ქართველ დოქტორანტ სტუდენტებს (Ph.D. student) ვურჩევდი, რომ მაქსიმალურად გამოიყენონ აქაური რესურსები, როგორც აკადემიურად, ასევე მეცნიერული კვლევებისთვის. როგორც წესი, აქ დოქტორანტურის პირველ 2 წელს სტუდენტებს უწევთ აუცილებელი კურსების აღება, ამასთანავე ასისტენტად (Teaching Assistant) მუშაობა. ეს მოითხოვს ორგანიზებულობას და დროის სწორედ განაწილებას. ამასთანავე, სასურველია სამეცნიერო კვლევებში მალევე ჩართვა. ზოგი სტუდენტი ამას დოქტორანტურის პირველივე წელს ახერხებს, ზოგი კი საჭირო კურსების დამთავრებას ელოდება. სწორი მიმართულების და სწორი დროის არჩევა სამეცნიერო კვლევებში ჩასართავად ძალიან მნიშვნელოვანია.
იმ ახალგაზრდებს, რომლებიც აპირებენ, რომ მეცნიერები გამოვიდნენ, ვეტყოდი, შრომა და მონდომება ყოველთვის ნაყოფს გამოიღებს ზოგჯერ ისე სწრაფად არა, როგორც ჩვენ გვინდა, მაგრამ ბოლოს მაინც. საქართველოში, ისევე როგორც ყველგან, მნიშვნელოვნად მიმაჩნია სწორი განათლების სისტემა, რათა ახალგაზრდა თაობამ შეიძინოს არა მხოლოდ წიგნიერი ცოდნა, არამედ პრაქტიკული უნარები არჩეულ სფეროში.
