Keď je veda vášeň: Martin robí pokusy doma a Katarína vytvorila hardvér pre urýchľovač častíc

V tomto článku sa dozviete:

Katarína Vosovičová

Chemickej olympiáde organizovanej Slovenským inštitútom mládeže IUVENTA sa venovala od základnej školy a dnes je prváčkou na Vysokej škole chemicko-technologickej v Prahe. Okrem chémie jej je blízke umenie a každý deň si aspoň na chvíľu zaspieva a zabrnká na gitare. Na gymnáziu stážovala v CERN-e, kde si vyskúšala prácu vedca po dobu dvoch týždňov.

Martin Puffler

Vášeň pre chémiu mal v sebe už od základnej školy, no naplno sa prejavila na gymnáziu. Popri štúdiu na Prírodovedeckej fakulte na Univerzite Komenského ponúka hodiny doučovania z chémie a matematiky a tvorí úlohy do Korešpondenčného seminára z chémie CHEMoUK.

Začnime najskôr mimo chémie. Čo sú vaše hobby?

Katarína: Som všestranný človek, vyskúšala som snáď všetko. Nikdy som nerobila len jednu vec, to by som sa unudila k smrti (smiech). Zaujíma ma primárne chémia a technológia, k čomu neodmysliteľne patrí aj fyzika a matematika. Každá z týchto disciplín má v sebe niečo, vďaka čomu je výnimočná. Okrem vedy som chodila jedenásť rokov na umeleckú školu – hrala som divadlo, na gitaru a spievala som. Už nemám toľko času, vždy sa však nájde priestor na hru na gitare a spev, je to pre mňa akési sebavyjadrenie. Skladám aj vlastné pesničky, ale to len tak pre zábavu.

Martin: Môj voľný čas prelína s chémiou. Mnoho ľudí sa mi čuduje, že prečo sa toľko učím. Pre mňa to však nie je povinnosť, ale zábava. Mimo to som sa venoval klavíru, ale dnes je na to už menej času. Hrať som však nezabudol, hudobný nástroj mi ostal a podobne ako Katke, aj pre mňa je formou sebavyjadrenia.

Tiež si vymýšľaš vlastné melódie?

Martin: Zaručene si zahrám vždy len to, čo poznám a skladať piesne som sa ani nepokúšal (smiech).

Obaja sa realizujete nielen vo vede. Kde medzi umením a chémiou vidíte vzájomný prienik?

Katka: Za umenie považujem aj chemické reakcie, ale aj fyziku, vďaka ktorej môžeme popísať fungovanie hudobných nástrojov. Zastávam názor, že veda je všade navôkol a je len na nás, či ju vidíme.

Martin: Vedu a umenie vnímam jednotne a nerozumiem, keď niekto umením opovrhuje. Naopak, falošné tóny v hudbe nám ukazujú, že niečo nesedí a že je potrebné zisťovať, ako funguje súhra melódií.

Kedy vás zaujala chémia?

Katarína: Chemickým olympiádam sa venujem od základnej školy, mala som úžasnú pani učiteľku, ktorá mi vždy hovorila, že som dobrá na to, aby som sa do súťaží zapájala, ale ja som tomu neverila. Spočiatku ma do nich nútila, ale paradoxne vtedy som si uvedomila, že olympiády ma bavia a že mi rozširovali obzory. Úprimne, v škole mi nestačilo bežné vyučovanie. Preto som skúšala aj súťaže z matematiky, fyziky, darilo sa mi na olympiáde zo slovenčiny a bavila ma aj rétorika a recitácia.

Martin: Koncom základnej školy som sa skúšal zapájať do rôznych chemických a fyzikálnych súťaží, no až na gymnáziu som vyhodnotil, že chémia je to „moje“ a začal som sa venovať len jej. Súťažil som aj vo francúzštine, ale to bolo len tak zo srandy, keď som sa so spolužiakom pretekal, kto bude lepší v školskom kole. Raz sa mi však podarilo sa dostať do celoštátneho kola.

Kedy si zistil Martin, že chémia sa odlišuje od ostatných disciplín?

Martin: Na sviatky som si vždy pýtal fyzikálne a chemické knihy. Pri ich čítaní som si uvedomil, že vo fyzike bolo všetko podané len ako existujúce skutočnosti so vzorcami na počítanie, ale v chémii to bolo viac o kreativite. Dávalo mi to viac zmysel a pokusmi som si potvrdil, že chémia je krajšia veda.

Cítiť, že oplývate vzťahom k umeniu. Koľko času ste na strednej škole investovali do chémie?

Martin: Nemyslím si, že to preženiem, ak poviem, že to mohlo byť niekoľko stoviek hodín. Nebol som zvyknutý chodiť von s kamarátmi, takže som mal celkom dosť času. Po nejakej dobe ma začala vnímať aj moja pani učiteľka ako sčítaného.

Katarína: Keďže som sa venovala viacerým aktivitám, nemala som čas na zvláštnu prípravu na chémiu. Nikdy to však nešlo na úkor školy, vždy som chcela dosiahnuť najlepšie výsledky vo všetkom.

Ako vás posunulo samoštúdium?

Katarína: Ja mám radšej, keď ma niekto vedie a bavilo ma plniť zadania, ktoré som dostávala od pani učiteľky na základnej škole. Priznávam, že dodnes sa v samoštúdium hľadám.

Martin: Ja som to mal opačne, s chémiou som začínal ako samouk. Vždy som chodil za učiteľkou, aby som sa dozvedel niečo nové a zväčša ma odbila, že to sa budeme ešte len učiť a že mám čas. Potom však pochopila, že takéto frázy na mňa nefungujú (smiech). Začali sme o týchto témach diskutovať, ale časom mi nevedela odpovedať a tým som ostal na učenie sám. Nebolo to vždy ľahké, niektoré veci mi docvakli po rokoch, no keď sa to stalo, bol úžasný pocit. Keď sa chcem niečo dozvedieť, nečakám, kým ma to niekto naučí. Preto sa aj teraz na vysokej škole učím naviac alebo si prechádzam to, čo nás čaká o pár semestrov.

Pozrime sa na vaše mimoškolské činnosti. Katka, ty si na gymnáziu stážovala v CERN-e.

Katarína: Áno a bol jeden z najlepších zážitkov, ktoré som vo vede zažila. Všetky vedomosti a dril nadobudnuté v olympiádach mi pomohli prejsť výberovým konaním organizovaný programom Slovak High-School Students Internship Programme a bola som zvolená medzi dvadsaťštyri stážistov. Dostali sme možnosť dva týždne spolupracovať s vedcami na ich každodennej činnosti a tu som videla, čo ma vo vede čaká. Išla som tam ako neplnoletá, prvýkrát do cudziny bez rodičov a vzišla z toho neoceniteľná skúsenosť a ani slovami nemôžem opísať, čo všetko mi to dalo.

Čo ste vyvíjali?

Katarína: Boli sme pridelení k slovenským vedcom a chodili k ním do laboratórií, kde nám dovolili nahliadnuť do svojich výskumov. Moja skupina pracovala na simulácii zrážok, ktoré prebiehajú v urýchľovači častíc. Vychádzali sme z teoretickej fyziky a programovali sme doštičku zvanú trigger, ktorá sa bude používať v nasledujúcom spustení urýchľovača. To, že sa bude aj moja práca v CERN-e používať pri výskume, je pre mňa obrovské zadosťučinenie.

Úžasné, že váš výskum neostane ležať v šuplíku. Vráťme sa ale na Slovensko, kde ste obaja zažili Letné školy chemikov organizované Slovenskou komisiou Chemickej olympiády pre najúspešnejších riešiteľov krajských kôl.

Martin: Najlepšie zážitky mám z týchto podujatí. Na Letných školách sa nachádza – chemicky povedané – vysoká koncentrácia ľudí s podobnými záujmami, ako máme my. Sú intelektuálne založení a vedia rozmýšľať, čo nie je všade bežné. Okrem letných škôl som si užil aj výberové konania, na ktorých som si skúsil experimenty, ku ktorým sa človek nedostane len tak, napríklad analýzu látok na bankovkách.

To znie zaujímavo, skús nám chemické pokusy priblížiť.

Martin: Na jednej letnej škole som robil pokus z organickej chémie, acyláciu ferocénu, čo je reakcia plná farieb, ale zároveň komplikovaná na oddeľovanie produktov. Nie je to len o tom, že si človek niečo uvarí, z tej zmesi to treba aj dostať (smiech). Pre predstavu, počas úlohy sme museli trikrát sušiť kadičku a vymývať ju bezvodými rozpúšťadlami. V chémii je bežné, že aj molekula či jedna kvapka vody dokáže zničiť celý experiment.

Takáto práca vás učí aj precíznosti a trpezlivosti, ktorú zúročíte aj inde v živote, nie?

Katarína: Pri tomto sa ešte vrátim k olympiádam a súťažiam, pretože aj tie nás naučili efektivite. Vidím to teraz na vysokej škole, kde treba pokusy zvládnuť v určitom časovom intervale. Niektorým to robí problém, ale tí, čo sa zúčastňovali súťaží ukazujú, že sa všetko dá stihnúť: medzi tým, ako sa mi varí zmes, tak si môžem pripravovať iné látky. Olympiády sú v tomto pre mňa nedoceniteľná skúsenosť, pretože vďaka nim vynikáme v praktických zručnostiach, v ktorých niektorí spolužiaci tápu, čo samozrejme nie je nič mimoriadne.

Martin: Ja som získal som aj určitý chemický odhad objemov, keď som robil nejaké pokusy doma.

Nevybuchli ste?

Martin: Ale kdeže, nevybuchli (smiech). Nemám postavené laboratórium, ale zopár neobvyklých chemikálií sa u nás nájde. Vďaka tejto praxi viem, čo môžem od látok očakávať. Niektorí na mňa v laboratóriu pozerajú, že ako je možné, že som tak rýchlo postavil destilačnú aparatúru, ale keď som to doma opakovane robil, tak mi to ide už celkom od ruky.

Obaja sa poznáte z Letnej školy chemikov. Udržiavali ste kontakt, aby ste si pomáhali počas príprav na súťaže?

Katarína: Martinovi som niekoľkokrát písala, keď som sa chystala na Mendelejevskú olympiádu. Som hanblivá a prišlo mi, že moje otázky boli pod úroveň vyučujúcich, tak som sa pýtala niekoho, kto si súťažou prechádzal.

Tejto medzinárodnej súťaže z Chemickej fakulty Moskovskej štátnej univerzity M. V. Lomonosova v Rusku ste sa zúčastnili minulý rok a reprezentovali ste na nej Slovensko, avšak celá sa odohrávala online. Aký to bol pocit?

Katarína: Nebola som taká šťastná, ako keby prebiehala naživo. Sedela som vo svojej izbe, kde som trávila takmer všetok čas kvôli korona vírusu, a tak to vo mne neevokovalo dojem špeciálnej udalosti. Keď som videla otvárací ceremoniál, tak som si pomyslela, aké by to asi bolo, keby sme tam naživo. Jasné, bola to pocta, ale za monitorom to nie je ono. Pribudol taktiež stres z technického spojenia, či niečo niekde nezlyhá.

Martin: Medzinárodná olympiáda je vrchol, maximum, kam sa môže stredoškolák dostať. Prišlo mi ľúto, keď som uvedomil, že celé tri roky, ktoré som investoval do chémie, nakoniec skončia online olympiádou. Nie je to totižto len o vedomostnom súťažení, ale o návšteve novej krajiny, o spoznaní ľudí zo sveta, o miestnej kultúre a o zážitkoch. Praktická časť, ktorá býva šialene zaujímavá, nám tiež odpadla. Aj napriek tomu som však rád, že som niečo takéto zažil. Bola to moja posledná možnosť.

Rozhodli ste sa pre svoje vysokoškolské štúdium vďaka skúsenostiam z chemických súťaží?

Katarína: Moja voľba pre vysokú školu nebola jednoznačná, no bývalí súťažiaci z olympiád ma presvedčili, aby som sem šla študovať. Prihlášku som podala posledný možný deň a som veľmi rada, že som dala na ich slová. Komunita slovenských študentov je tu úžasná a cítim sa medzi nimi veľmi dobre.

Neuvažovali ste nad tým, že by ste ako vysokoškoláci tvorili úlohy pre súťažiacich?

Katarína: Pred pár dňami som nad tým akurát premýšľala a rada by som to vyskúšala, niektorí starší študenti u nás na univerzite na zadaniach pracujú.

Martin: Okrem olympiády je na Slovensku organizovaný Prírodovedeckou fakultou Univerzity Komenského Korešpondenčný seminár z chémie CHEMoUK a tam som napísal jednu úlohu. Keď som dostal túto ponuku, vzal som to celý šťastný. Chcel som vytvoriť niečo, o čom stredoškoláci ešte nepočuli, a tak som sa zameral na kyseliny a zásady podľa Pearsonovej teórie. Nie je až taká známa, avšak veľmi užitočná. Napísal som teóriu na dve a pol strany a pár úloh z organickej a anorganickej chémie. Len málo ľudí z toho dostane plný počet, ale úplne pohorieť sa nedá (smiech).

Koľko času bude stáť príprava priemerného stredoškoláka na riešenie tvojej úlohy?

Martin: Veľa vecí sa dá dohľadať, ale určite bude musieť porozmýšľať. V predošlých dvoch kolách boli totižto úlohy na rozoznanie sily kyslín a zásad na základe istých parametrov, s čím sa stredoškoláci stretávajú pomerne často. Ja som sa rozhodol zamerať na iný pohľad a predstavil som im takzvané mäkké a tvrdé kyseliny a zásady. Je to ďalší typ rozdelenia látok, pretože niektoré kyseliny a zásady spolu reagujú lepšie a niektoré zase slabšie. Tvrdé reagujú veľmi dobre s tvrdými a zase naopak. Svoju úlohu som postavil na pátraní, čo je charakteristické pre mäkké a tvrdé kyseliny, ako sa dá ich tvrdosť popísať a na základe tohto vyvodiť závery, napríklad zoradiť jednotlivé častice podľa ich tvrdosti.

Z tvojej úlohy je cítiť skúsenosť a aj istú didaktiku. Neuvažoval si, že by si šiel niekedy učiť?

Katarína: To je pravda, Martin. Pamätám si na prvú letnú školu, keď som nerozumela fyzikálnej chémii. Akonáhle som ťa s mojim problémom oslovila, hneď mi to dávalo väčší zmysel.

Martin: Ďakujem, vo voľnom čase doučujem a ďalší rok budem môcť prispievať aj do chemickej olympiády. Nad učiteľovaním však neuvažujem. Dobre naučiť znamená investovať veľa energie a keď som videl ten malý záujem o chémiu na strednej škole, asi by som to nezvládol. Individuálne konzultácie ma však bavia, hlavne, keď niekto povie: „Ahá, ale to predsa dáva zmysel, veď to vôbec nie je také ťažké!“

Máte už vďaka mimoškolským aktivitám jasno v tom, kam chcete s chémiou smerovať?

Katarína: Mojím snom je prepájať jednotlivé vedné odbory, veľmi by ma zaujímala napríklad výpočtová chémia v kombinácii s fyzikálnou. Určite mala na mňa vplyv stáž v CERN-e, keď som videla, ako tam vedci fungujú a rada by som sa tam znova vrátila. Chcem nájsť prepojenie medzi všetkým, aby som sa nikdy nenudila (smiech).

Martin: Ja chcem pokračovať v mojej srdcovke, v organickej chémii. Je to také lego na mikroskopickej úrovni a človek si z neho vyskladá, čo len chce (smiech). Na druhú stranu, nechcel by som ostať len v laboratóriu. Výskum organickej chémie je dnes veľmi komplikovaný a aby sa niečo potvrdilo, musí sa tráviť veľa času práve tam, čo veľa ľudí odrádza. Rád by som doplnil niekoľko úvah, aby sa potvrdzovanie výskumu skrátilo na pár dní.

Veľakrát ste si spomenuli na učiteľov. Za čo všetko im vďačíte?

Katarína: Učiteľ ma obrovský dopad na žiaka. Študent vie toho totižto veľmi málo a pedagóg má v ovplyvnení jeho záujmu veľkú moc. Zo skúsenosti viem, že prvotné nakopnutie prišlo z učiteľovej strany, čo vnímam ako jeho poslanie. Na základnej škole mi to veľmi pomohlo v matematike a fyzike, bez mojich učiteliek by som takto ďaleko nedošla.

Martin: Mizivé percento ľudí sa dostane k olympiádam bez učiteľa a motivácia zapojiť sa by mala pochádzať práve od neho.

Komu by ste odporučili sa zúčastniť chemických olympiád?

Katarína: Komukoľvek, koho samotné učivo v škole nudí a nedostane odpovede na všetky otázky a tomu, kto chce všetky zhltnúť všetky informácie sveta (smiech).

Martin: Súťaže sú pre tých, ktorí sa neboja ísť do vedomostí. Veľmi sa mi páči citát, ktorý visí nad aulou v našej škole a hovorí „Per aspera ad astra“, teda „Cez prekážky ku hviezdam“, čo veľmi vystihuje naše štúdium. Chémia je to ťažké, veľmi namáhavé, ale keď sa človek prekoná, objaví tú krásu, ktorú táto veda v sebe má a i to umožňujú olympiády.

Prehľad úspechov bývalých súťažiacich z chemických olympiád

Katarína Vosovičová

Martin Puffler

AUTORKA: Mária Jánošíková