Kateřina Falk

Kateřina Falk u radioteleskopů v Novém Mexiku; Archiv Kateřiny Falk

Kateřina Falk (*1984) supervýkonným laserem generovala svazek neutronů, vytvořila antihmotu a prokázala nový koncept ohřívání hmoty pomocí elektronů. Po studiu na Imperial College v Londýně a na Oxfordské univerzitě, kde obhájila doktorát z laserové a atomové fyziky, dostala nabídku z Národní laboratoře v Los Alamos v USA.

Po třech letech jí navrhli, aby zůstala natrvalo, ale musela by se vzdát českého občanství a podepsat práci v utajení, mimo jiné i na vojenských výzkumech. Poté pracovala v laserovém centru ELI Beamlines v ČR. Nyní působí ve Fyzikálním ústavu Akademie věd ČR a od března 2018 vede výzkumný tým v Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.

Přínos
nejvýznamnějšího
počinu

Poznatky z jejího výzkumu mohou výrazně přispět k vytvoření funkčního prototypu fúzní elektrárny. Vyráběla by energii přímo z vodíku, podobně jako na Slunci. Postavit takovou elektrárnu je cílem mezinárodního projektu ITER ve Francii nebo The National Ignition Facility ve Spojených státech amerických. Informace z vědeckých projektů Kateřiny Falk mohou pomoci astrofyzikům dokonaleji pochopit funkci magnetického dynama v planetách jako Neptun nebo Jupiter.

Vědkyně vytváří pro svoje experimenty nové zdroje rentgenového záření a částic pro tvorbu a stadium hustého plazmatu. Zdroje lze společně s novými typy nástrojů aplikovat v medicíně, materiálovém inženýrství nebo v archeologii. Její tým vytvořil například nový zdroj neutronů pro rozpoznávání pašovaného radioaktivního materiálu. Rovněž je autorkou užitného vzoru pro nový rentgenový spektrometr.

Popis

Kateřina Falk zkoumá fyzikální vlastnosti plazmatu. Toto čtvrté skupenství hmoty vzniká z plynu vystaveného extrémnímu tlaku okolo milionu barů a teplotě až desetitisíců stupňů. V tomto hustém plazmatu lze měřit různé kvantové jevy. Jde o jevy odehrávající se na úrovni elektronů, které se odtrhly od jádra atomů. Vzájemné působení volných elektronů mění strukturu a vlastnosti plazmatu. Měření probíhá pomocí laserových paprsků, ve vakuu, a trvá většinou jenom několik nanosekund. Experimenty Kateřiny Falk prokázaly existenci jevů doposud předpokládaných jenom teoreticky nebo v počítačových modelech.

カテジナ・ファルクは、別の実験の準備をしている間やデータ分析中には、コンピュータに向かって多くの時間を費やしています。 写真提供:カテジナ・ファルク

 

Detail komory, kam při pokusu zamíří svazek laserových paprsků (Copyright ELI Beamlines)
Detail komory, kam při pokusu zamíří svazek laserových paprsků; ELI Beamlines

Ocenění

Cena Neuron Impuls 2017 pro vynikající mladé vědce. Bronzová plaketa britského parlamentu za doktorskou práci, která obstála v soutěži s nejlepšími talenty Británie. Ovšem asi za největší ocenění své vědecké práce považuje Kateřina Falk, Ph.D. pozvání na přednášky na mezinárodních konferencích.

Kateřina Falk nastavuje zařízení pro pokus s výkonnými laserovými paprsky; Archiv Kateřiny Falk
Na besedě v prostorách Českého centra v Bruselu; Česká centra

 

Zajímavost

Od raného věku Kateřinu fascinoval vesmír a jejími velkými vzory jsou popularizátoři vědy jako Jiří Grygar nebo Carl Sagan. Ovšem její kariéru nastartovala poznámka středoškolského profesora, který při jedné vyučovací hodině prohlásil, že holkám fyzika nikdy nepůjde, ale ať se nebojí. Studentku Kateřinu to zdravě naštvalo a chtěla učiteli dokázat, že se mýlí. Při nejbližší písemce z fyziky získala stoprocentní počet bodů a stejného výsledku dosahovala opakovaně. Fyzika ji zaujala natolik, že v tomto vědním oboru našla svoje životní poslání.

Aplikace slouží k procházení interaktivní výstavy.