Vyštudovali ste geológiu a hneď po skončení štúdia ste sa preorientovali na jadrovú fyziku. Čo vás  motivovalo k tomu, aby ste sa vrhli na ďalšie štúdium mimo pôvodného zamerania?

U mňa to bolo skôr naopak. Už od malička som mala rada fyziku, navštevovala som astronomický krúžok a podobne.  Ale mám veľmi rada aj hory. Takže som začala študovať geológiu s predstavou, že v nej budem mať spojenú moju lásku k exaktným vedám a k prírode. Aj v rámci geológie som si vybrala tú najexaktnejšiu časť, metamorfnú petrológiu, ktorá sa zaoberá vývojom tepelno-tlakových podmienok v histórii hornín. Časom som však zistila, že ma fyzika predsa len baví viac. Takže som ju začala študovať a nakoniec som sa dopracovala až k tej jadrovej. Na začiatku som rozmýšľala nad geofyzikou, ale nakoniec som sa od geológie odpútala a dostala som k tomu, čo robím teraz.

Prečo ste si pri fyzike vybrali práve jej jadrovú časť?

Začalo to tým, že som bola fascinovaná všetkým, čo vlastne poznáme všetci - CERN, urýchľovače a tak ďalej. Snívala som o tom, že aj ja by som niekedy mohla na niečom takom pracovať. Vo vede ma nikdy nezaujímali aplikované veci. Vždy som mala rada tú čistú akademickú vedu a jadrová fyzika sa mi zdala najbližšia v rámci možností, ktoré boli na fakulte.

V roku 2010 ste boli jedným so spoluautorov článku v prestížnom vedeckom časopise NATURE. O aký výskum v ňom išlo?

Bol to experiment, na ktorom som začala pracovať ako doktorandka vo Švajčiarsku. Pracovala som s urýchľovačom vytvárajúcim častice, ktoré sa volajú muóny, čo sú vlastne ťažké elektróny.

Ťažké elektróny?

Sú to vlastne častice príbuzné elektrónu. Sú však zhruba dvesto krát ťažšie ako elektróny a sú nestabilné. To znamená, že ich polčas rozpadu je 2,2 mikrosekúnd, čo dosť komplikuje experimentálne štúdium atómov, pretože atóm existuje len tak krátko, pokiaľ spomínaný muón žije.
V rámci experimentu sme vytvárali atómy, ktoré mali jadro z protónu (ako normálny vodík), ale namiesto elektrónu mali naviazaný tento muón. Tým, že je 200-krát ťažší, tak je aj 200-krát bližšie k protónu. Čiže možné prechody a presná poloha energetických hladín v takomto atóme sú oveľa viac ovplyvnené rozmerom protónu v porovnaní s normálnym vodíkom. Z merania týchto energetických hladín sa potom dá vyrátať veľkosť protónu.

Vyrátali ste ho?     

Vyrátali a vyšlo niečo úplne iné, ako sa predpokladalo. Výsledok vo fyzike nie je len číslo, ale patrí k nemu aj presnosť jeho merania. A toto meranie bolo veľmi presné.  Lenže rozmer protónu, ktorý nám vyšiel, bol iný, menší,  ako bolo zistené inými metódami. A doteraz nie je jasné prečo...

Pokračuje tento výskum ďalej?

Áno, merania pokračujú ďalej s inými atómami ako deutérium či hélium. Ja už na tomto výskume ďalej nepracujem,  keďže som sa začala zaoberať neutrínovou fyzikou. Článkom v NATURE sa pre mňa tento výskum skončil. Ale plánujú sa ďalšie experimenty, ktoré by mohli objasniť naše meranie a zároveň sa teoretickí fyzici snažia prísť na možné teórie, ktoré by ho vysvetlili.

Na akom experimente ste začali pracovať po „meraní“ protónu?

Od roku 2005 je mojou hlavnou pracovnou náplňou experiment s názvom Borexino, ktorý je umiestnený v podzemných laboratóriách v centrálnom Taliansku. Práve tam je 10 km dlhý diaľničný tunel a uprostred hory je deviácia, v ktorej sa nachádza naše laboratórium. Umiestnené je 1 300 metrov pod horou, ktorá slúži na to, aby odfiltrovala kozmické častice prichádzajúce z vesmíru na Zem.

Čiže ste v podstate sterilizovaní od okolitého prostredia?

Presne tak. V tomto laboratóriu prebieha veľa experimentov, ktoré sa snažia hľadať zriedkavé procesy ako napríklad aj hľadanie „tmavej hmoty“, čo je teraz taký populárny problém. Náš konkrétny experiment sa zaoberá meraním neutrín zo Slnka. Tieto procesy sú veľmi vzácne, keďže nastávajú len zriedkavo a všetky prístroje, ktoré ich merajú, sú citlivé na kozmické žiarenie.

Ako dlho už tento experiment trvá?

V podstate začal pred dvadsiatimi rokmi, ale trvalo 15 rokov, kým sa prišlo na to, ako znížiť rádioaktivitu samotného experimentu. Tým, že sa laboratórium nachádza pod zemou, odfiltrujeme častice, ktoré prichádzajú z kozmu, ale samotný detektor, v ktorom sa experiment odohráva, je rádioaktívny. Rádioaktivita nášho detektora sa musela znížiť aspoň tak, aby bol miliónkrát menej rádioaktívny ako napríklad my.

Prečo musí byť miesto experimentu čo najmenej rádioaktívne?

Keď neutrína interagujú v našom detektore, tak vytvoria svetielko. To je zaznamenané istými „kamerami“, ktoré sledujú všetko vo vnútri experimentu a premenia svetielko na elektrický signál. Svetlo sa môže objaviť v dôsledku reakcie, ktorú chceme študovať, ale aj pri reakciách v dôsledku rádioaktívnych rozpadov v samotnom konštrukčnom materiály, ktorých je oveľa viac. Experiment potrebujeme mať čo najmenej rádioaktívny, aby sme potom potrebnú reakciu nehľadali ako ihlu v kope sena. 

Ako sa to dá docieliť?

To bolo práve tých 15 rokov výskumu. Pri stavbe detektora boli použité rôzne špeciálne techniky úpravy povrchov materiálu a podobne.  Sme jediní na svete, ktorí  dokázali experiment takto odizolovať. Náš detektor je vlastne najmenej rádioaktívne miesto v okolitom vesmíre.   

Ako také najmenej rádioaktívne miesto vyzerá?

Úplne dovnútra sa nikto nedostane, experiment je hermeticky uzavretý a musí byť odizolovaný od vzduchu, teda vlastne od všetkého. Keď tam človek príde, vidí len oceľové monštrum.
Detektor ma v podstate „cibuľovú“ štruktúru a smerom do centra sa znižuje jeho rádioaktivita.  Samotným srdcom detektora je „balón“ s priemerom asi 8,5 metra a s hrúbkou stien len niekoľko mikrometrov. Toto supertenké „nič“ musí v sebe udržať 280 ton svetielkujúcej tekutiny, takzvaného scinitilátora - derivátu benzínu. Toto jadro detektora je odizolované od vonkajšieho prostredia rôznymi materiálmi.  Všetko je nakoniec uzavreté v oceľovej guli, na ktorej sú ukotvené rôzne vrstvy detektora a samotné „kamery“ pozorujúce svetielka. Oceľový cylinder naplnený vodou je poslednou ochrannou vrstvou. Ale pre ľudské oko je celý detektor len hermeticky uzavreté monštrum, z ktorého idú káble.

Čo sa dá z pozorovania reakcií neutrín zistiť?

Neutrína sú vlastne dobré na to, že sa „narodia“ či už v Slnku, v Zemi, alebo inom vesmírnom objekte, a letia si ďalej, pričom prinášajú informácie z miesta, kde boli vytvorené. Je im v podstate jedno, kadiaľ prechádzajú, keďže takmer neinteragujú s okolitou hmotou, a tak nemajú ako stratiť informáciu o mieste svojho zrodu.  Na druhej strane je ich práve kvôli tejto vlastnosti ťažké zmerať. Zmerať „niečo“ totiž môžeme len na základe interakcie častice s hmotou alebo s naším detektorom.

To, či prebehne interakcia závisí od náhody?

Áno, vo fyzike ide vlastne vždy o pravdepodobnosť interakcie, ktorá je v tomto prípade veľmi malá. Neutrín je hrozne veľa. Tých zo slnka sú miliardy a geoneutrín zo zeme sú milióny, ktoré prechádzajú centimetrom štvorcovým všetkého naokolo, dokonca aj nami za sekundu. Obrovské množstvo a malá pravdepodobnosť.

Čiže pri meraní neutrín môžete zistiť informácie o Slnku alebo Zemi?

Áno,  ale zároveň študujeme aj základné vlastnosti týchto častíc, pretože práve študovaním častíc zo Slnka boli objavené niektoré ich vlastnosti, ktoré neboli očakávané v rámci takzvaného Štandardného Modelu elementárnych častíc . Uvedený model je pritom to najzákladnejšie, čo vo fyzike máme.

V čom teda neutrína fyzikov prekvapili?

Začalo sa to už koncom 60-tych rokov, keď nositeľ Nobelovej ceny Ray Davis začal pracovať na experimente, ktorý po prvý krát zmeral tok neutrín, očakávaných zo Slnka. Lenže ukázalo sa, že ich v skutočnosti prichádza o viac než polovicu menej, než John Bahcall, ďalší velikán fyziky, vypočítal. Nevedelo sa, či je to tým, že nevieme dobre opísať reakcie produkujúce slnečnú energiu a neutrína, alebo časticoví fyzici nevedia vypočítať koľko neutrín má prísť z jadra Slnka do detektora, alebo je problém niekde celkom inde. Nakoniec sa zistilo, že je to vo fyzike neutrín. Sú totiž tri typy neutrín – elektrón, muon a tau. To je ich takzvaná príchuť.

Čiže ako čerešňový, jahodový a jablkový cukrík?

Presne. Na Slnku sa v rámci jadrových reakcií vytvárajú len tie elektrónové, povedzme, „čerešňové“. A prvé experimenty, ktoré merali neutrína zo Slnka, videli len „čerešňový“ typ. Doteraz platí, že z nich na Zem prichádza len zhruba menej ako polovica. Zvyšná časť sa totiž počas toho, ako prechádza Slnkom, mení na tie, povedzme, „jahodové“ a „jablkové“. Čiže oni sa takto menia z jednej príchute na druhú a na tretiu. V minulosti bola za toto zistenie udelená Nobelova cena a záhada bola vyriešená, súčet všetkých troch príchutí je toľko, koľko astronómovia očakávajú.

Na čom teda pracujete, keďže záhada bola vyriešená?

Neutríno môže zmeniť príchuť len vtedy, ak je jeho pokojová hmotnosť, ktorá by mala byť podľa Štandardného Modelu častíc nulová, nenulová. Môže sa to zdať ako nezmysel, ale vo fyzike je to niečo úplne prevratné. Potvrdzuje to, že v Štandardnom modeli častíc, ktorý opisuje tie najzákladnejšie interakcie tvoriace všetko okolo nás, je niečo, čo je úplne inak. V rámci Štandardného Modelu sú totiž neutrína opísané tak, že nemajú mať pokojovú hmotnosť, ale my na základe meraní vieme, že ju majú. Čiže toto je oblasť základnej fyziky, v ktorej sa dá očakávať niečo nové.

Čo považujete za svoj zatiaľ najväčší pracovný úspech?

Pre mňa je najväčším zadosťučinením, že robím presne to, o čom som ako dieťa snívala. Chcela som byť totiž vedkyňa, ktorá robí na dátach v rámci veľkého experimentu. Keď som bola malá, otec mi kúpil knihu o fyzike, ktorú som čítala celé jedno leto a narazila som tam práve na experiment s neutrínami zo Slnka. Čiže robím výskum, o ktorom som snívala v detstve a čo je zábavné, narazila som na neho v Taliansku v podstate náhodne. Plus skúmanie neutrín zo Zeme má v sebe veľa z oblasti geológie, čiže pracujem na výskume, ktorý je mi je takpovediac šitý priamo na mieru.

Nezvažujete návrat z Talianska na Slovensko?

Od roku 2005 sa špecializujem na niečo, čo sa skúma na málo miestach vo svete. Podobný experiment je v Japonsku, ale na Slovensku nič také nemáme. Určite by som si našla niečo, čo by som v rámci fyziky mohla robiť, ale zatiaľ ma neutrína bavia. Aj keď v Taliansku je takisto kríza a nájsť si stále miesto vo vede je veľmi ťažké. Sama stále pracujem ako výskumná pracovníčka s len dočasným miestom.

Jadrová fyzika je aspoň pre mňa niečo hrozne abstraktné a náročné. Vypínate vôbec niekedy hlavu a relaxujete?

Myslím, že každý kto pracuje vo vede, musí brať svoju robotu aj ako relax, pretože je to vec, ktorú človek nevie vypnúť, keď odíde z práce. Naopak, keď niekedy sedím za počítačom, a neviem čo ďalej, tak musím vypnúť . A možné riešenie mi napadne v momentoch, ktoré sú úplne odviazané od mojej práce. Osobne mám veľmi rada cestovanie a hory. To je môj druhý svet , ktorý je značne oddelený od mojej vedeckej stránky. Obľubujem hlavne extrémne cestovanie do krajín tretieho sveta, hory, fotografovanie a aj fyzickú únavu na horách. Čiže v podstate idem od jadrovej fyziky k fyzickej únave.

Kam sa chystáte na ďalšiu adrenalínovú cestu?

Za pár dní sa chystám na konferenciu do Brazílie, kde budem prezentovať výsledky nášho experimentu. Pred konferenciou si „odskočím“ na také menšie dobrodružstvo do Amazonského pralesa. Okrem toho začínam snívať o tom, že niekedy v zime pôjdem na trek do Ugandy. Je tam hora Punta Margherita, ktorá je päťtisícovkou, sú tam ľadovce, dajú sa tam pozorovať gorily. Začínam na tom pracovať, lebo mám pocit, že opäť nastal čas nejakého vážneho dobrodružstva.