Радослав Симеонов – бъдещ откривател на нови елементарни частици

Радослав Симеонов, докторант във Физически факултет на СУ „Св. Климент Охридски“, е един от двамата докторанти, които получават стипендия от Фондация Карол Знание за участие във второто лятно докторантско училище на тема “Космически изследвания, технологии и приложения”, което ще бъде проведено от от 3 до 10 юли в Националната астрономическа обсерватория – Рожен. Организатор е секция “Космос” към Съюза на физиците в България.

Представяме Радослав Симеонов с негов разказ от първо лице.

Казвам се Радослав Симеонов и в момента съм докторант към Физическия факултет на СУ „Св. Климент Охридски“. Интересът ми към физическите науки започна още като ученик в Софийската математическа гимназия, смея да твърдя, че се случи по случайност. Бях запален по математиката, но в един момент творческият подход към неразгаданите задачи на физиката, който в голяма степен ми бе разкрит от доц. д-р Димитър Мърваков, наклони везните и преминах от тъмната страна. Реших да запиша бакалавър в СУ заради специалността „Квантова и космическа теоретична физика“, където основен фокус е именно математическият апарат, който се използва за описание на Вселената.
Завършването на бакалавър е всъщност едно интересно изпитание за волята. Всеки студент трябва да е готов да отдели необходимите време и усилия, за да прокара своя път в науката, а това е мястото за първите крачки. Основна роля при мен изигра срещата ми с доц. д-р Венелин Кожурахов. Неговото отношение към курсовете му, към студентите и към материята на предмета ме накараха да искам да работя с него от първата минута на запознанството ни. Той ми даде възможността още като бакалавър да се докосна до истинската наука. Тогава тъкмо започваше същинската работа по PADME – експеримент, чиято основна задача е търсенето на тъмен фотон посредством електрон-позитронна анихилация. В съвременната физика остават множество нерешени проблеми в термините на Стандартния модел, а един от основните е съставът на тъмната материя. Една от хипотезите предполага, че съществува цял набор от тъмни частици, които взаимодействат с частиците от познатия ни свят посредством т. нар. частици „портали“. Тъмният фотон и аксионо-подобните частици са примери за такива портали. Споменавам

аксионо-подобните частици, защото всъщност те бяха моя портал към науката.

Първата ми задача беше чрез базирани на метода Монте Карло симулации да оценя чувствителността на експеримента PADME към такива частици. Последваха няколко специализации на самия експеримент в лабораторията INFN-LNF във Фраскати, Италия, където взех участие при сглобяването на вето детекторите за заредени частици, при тяхното тестване и калибровка. Тогава и за пръв път карах смени на експеримент на ускорител на елементарни частици. Достъпът там до множеството лаборатории, различните експерименти и възможността да се докосна до метода на работа на учени от цял свят ми помогнаха в изграждането на собствени работни навици.

Друг фактор, който се оказа решаващ за работните ми навици, също придобих по време на обучението си за бакалавър. Тогава всъщност започнах да се занимавам и с преподавателска дейност. Стартирах първо като ментор по програмиране за деца в начален и прогимназиален етап, а след това започнах да преподавам математика, включително и да подготвям ученици за състезания. Ученическите въпроси и желанието им за разбиране на обграждащия ги свят са ключови за мен. Истинското ми мерило, че разбирам това, което правя, е когато мога да го обясня на учениците си и те самите го разберат. Заради това и преподавателската дейност я извършвам отчасти и днес.
Продължих изследванията си по експеримента PADME и по време на магистратурата си, която карах отново в СУ, а резултати представих на двата провели се форума за съвременни космически изследвания организирани от клон „Космос“. След завършването на магистратурата се сбъдна и една моя мечта, която се зароди по време на лекция на проф. д-р Леандър Литов, която посетих още докато бях ученик, а именно – да посетя CERN. Възможностите за работа по физична задача в CERN стартират още от бакалавърско ниво на обучение. Програмата за летен студент в CERN е един отличен старт на научната кариера и я препоръчвам на всички студенти, които имат интерес в областта на физиката на елементарните часитици. Също така се организират и в България международни училища по физика. През 2017 г. се проведе такова в сътрудничество с CERN, в което взех участие. Има и други възможности в зависимост от работната насоченост на кандидата, включително и програми за ученици.

Моят път към CERN обаче започна малко преди началото на докторантурата ми.

Паралелно с участието си в PADME стартирах работа и по FoCal – адронен калориметър, който е планиран като част от предстоящия ъпгрейд на експеримента ALICE. Самият експеримент се намира на ускорителната линия на големия адронен колайдер и се занимава с изследването на т.нар. пето състояние на материята – кварк-глуонната плазма. Това е състояние, в което Вселената е преминала след Инфлацията – един от най-ранните моменти след Големия взрив.
Като част от работата за дисертацията ми до момента съм извършил имплементирането на модел за Монте Карло симулации, базиран на GEANT4 с цел анализ на данните набрани от първия прототип на въпросния калориметър, резултатите от които представих на международни научни форуми из Европа. Тук бих искал да спомена конференцията CALOR 2022, която е най-значимата за калориметрията и на която тази година представих резултати в Брайтън, Великобритания. В момента се подготвям за нови тестове, свързани с електрониката на калориметъра, които ще се проведат отново на ускорител в CERN след броени дни, а след тях фокусът ще бъде върху следващия прототип, данните от който вероятно ще бъдат анализирани в рамките на календарната година.

В бъдеще планирам изследвания върху възможностите за изучаване на тъмната материя и нейната структура в рамките на експеримента ALICE,

като отново фокусът ми ще бъдат аксионо-подобните частици. Редките физични процеси са ми от особен интерес, а природата на кварк-глуонната плазма се оказва, че съдържа в себе си физика, която е изключително интересна, красива и меко казано – шантава.

 

Пред мен се явява предизвикателството поне отчасти да я разбера. Не бих отказал през научната си кариера да се наредя сред откривателите на някоя нова елементарна частица. Но не съм сигурен, че искам да кръстят някоя новооткрита на мен, все пак хубавите производни на името ми вече са взети за елементите Радий и Радон. Всъщност

работата в CERN за мен никога не е работа, а е едно постоянно учене. Постоянно възникват нови и нови въпроси, а природата така се е постарала да си подреди къщичката, че винаги ми е интересно да надникна в следващата стая.

Но поне за момента Чешърският котарак не се е появил на ALICE, сигурно се е уплашил като е разбрал за мисления експеримент на Шрьодингер. В тази връзка се надявам все повече студенти да не се плашат, а да провокират своето любопитство и да се осмелят да положат своите усилия в намирането на отговори за света, вселената и всичко останало.

Аз избрах да изкарам всичките си години на обучение в България, защото видях, че във физическия факултет на СУ има и преподаватели, които са готови да ни подкрепят през целия път до изграждането ни като учени, а вратите към света, които ни отварят, са неоценими.

Международните връзки, които са изградени, както и възможността за работа в най-добрите лаборатории по света предоставят отлични възможности за развитието на космическите науки и тук. Много е важно да се популяризира дейността на експертите в областта, за да се привличат и все повече млади учени към сферата, с което намирам ролята на клон „Космос“ за съществена.

Извън физиката обичам да се занимавам със спортно катерене, да пътувам, да снимам. Хубавото е, че тези хобита лесно се комбинират и мога да ги извършвам заедно. Отскоро започнаха да се зараждат идеи и да вкарам физика в тях. След като сложиха метеорологична станция на 8 800 м в подножието на Еверест, може пък аз един ден да занеса детектор за елементарни частици на К2.
Обичам вечер преди лягане да чета книги. Светът на Тери Пратчет и университетът на Анкх-Морпорк донякъде ми напомнят на нашия факултет. Само се надявам самият аз да не съм олицетворение на Ринсуинд.

Кой е другият стипендиант на фондация Карол Знание за второто лятно докторантско училище на тема “Космически изследвания, технологии и приложения” – тук.