Turnir mladih fizičara: prvi korak u znanost već u srednjoj školi
Međunarodni turnir mladih fizičara (engl. International Young Physicists Tournament, IYPT) je ekipno znanstveno natjecanje za učenike srednjih škola. Cilj natjecanja je da što bolje odražava stvarni znanstveni rad, uključujući provođenje znanstvenih eksperimenata, prezentiranje svog rada te raspravu o dobivenim rezultatima s drugim sudionicima znanstvene zajednice. A da u tome uvelike i uspijeva potvrdili su nam natjecatelji koji su kroz godine predstavljali Hrvatsku na ovom natjecanju.
Svake godine međunarodna komisija objavljuje 17 otvorenih problema iz područja fizike, a cilj je svakog tima reproducirati svaki od 17 opisanih fenomena i pronaći što bolje teorijsko objašnjenje. (Probleme za IYPT 2025. možete pronaći na https://iypt.icm.hr/problemi/.)
Svaka zemlja na IYPT može poslati jedan tim koji se sastoji od pet učenika srednje škole i dva voditelja. Međunarodno natjecanje koje je održano 2024. u Mađarskoj okupilo je sudionike iz čak 39 zemalja sa 6 različitih kontinenata. Turnir se svake godine održava u drugoj zemlji, obično tijekom ljetnih mjeseci, a članovi svih timova nalaze se na istom mjestu kako bi uživo mogli odmjeriti snage u takozvanim “znanstvenim borbama”.
Tijekom znanstvene borbe timovi prezentiraju svoja rješenja i raspravljaju o metodologiji i rezultatima istih, a bodove na temelju iznesenih rješenja dodjeljuje stručna komisija sastavljena od voditelja timova iz raznih zemalja i nezavisnih sudaca. Više detalja o organizaciji i tijeku međunarodnog natjecanja moguće je naći na službenim stranicama https://www.iypt.org/.
Hrvatska je prvi put sudjelovala na međunarodnom turniru 2002. godine kada je domaćin natjecanja bila Ukrajina. Ivan Kassal bio je kapetan prvog hrvatskog tima, a za natjecanje je saznao putem svoje tadašnje nastavnice iz fizike.
Ističe kako ga je na prijavu potaknulo “to što su zadaci bili interesantniji i složeniji od normalnih zadataka u srednjoj školi, a i mogućnost putovanja na zanimljivo natjecanje u dalekoj zemlji”.
Također smatra da je sudjelovanje na turniru bilo korisno u daljnjem razvoju njegove profesionalne karijere. “Već sam se bio opredijelio za studij znanosti, ali mi je uspjeh na IYPT-u i drugim natjecanjima definitivno otvarao vrata i stvarao prilike koje možda u protivnom ne bih imao.”
Svoje je obrazovanje nastavio na Stanfordu gdje je završio preddiplomski studij kemije i filozofije, a potom je i doktorirao kemijsku fiziku na Harvardu. Danas je profesor kemije na Sveučilištu u Sydneyju, no još uvijek je u kontaktu s nekim članovima svog tima, iako je od IYPT-a u Ukrajini prošlo više od 20 godina.
U svom istraživačkom radu bavi se teorijskom kemijskom dinamikom, uključujući i kako simulirati kemijske reakcije na kvantnim računalima. “Baš nedavno je moja grupa, u suradnji s eksperimentalnim kolegama, izvela prvu simulaciju kemijske reakcije na kvantnom kompjuteru”, ističe profesor Kassal. Nada se kako će s pojavom većih kvantnih računala ista biti moguće upotrijebiti za predviđanje ishoda kemijskih procesa koji su prezahtjevni za današnja superračunala. U ovom im nastojanju svakako želimo puno sreće.
Današnjim bi srednjoškolcima preporučio sudjelovanje na turniru: “Zato što je zabavno, zato što možete puno naučiti (i o fizici i o prezentiranju svojih rezultata), zato što možete stvoriti nova prijateljstva, i zato što možete dokazati svoje mogućnosti na višem nivou nego što je moguće u školi.”
Slična razmišljanja izrazio je i Marin Lukas. “Turnir nas oblikuje za čitav život”, navodi Marin, koji je posebno istaknuo kako se nakon turnira obrane diplomskih radova, seminari, prezentacije na poslu i konferencijama čine smiješno laganima.
Hrvatsku je predstavljao na čak tri međunarodna turnira: 2004. u Australiji, 2005. u Švicarskoj, te 2006. u Slovačkoj, gdje je Hrvatski tim bio ukupni pobjednik u konkurenciji od 26 ekipa. “Bili smo fokusirani na učenje i uspjeh”, ističe, a zlato iz Slovačke svakako svjedoči o tome. Njihov je uspjeh zasigurno i djelomično zaslužan za to što je Hrvatska bila domaćin međunarodnog turnira 2008.
“Pomoć turnira je nemjerljiva”, kaže na upit o tome je li mu turnir pomogao u izboru studija. No za razliku od svog kolege, on je tijekom sudjelovanja na turniru zaključio da mu više leži inženjerski poziv te je diplomirao na Fakultetu strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu. Danas je Zamjenik pročelnika u službi za informacijski sustav i tehničke poslove u Gradu Zagrebu, a ostao je u kontaktu i sa svim članovima svoje nekadašnje ekipe. “S nekima i danas vrlo prisno surađujem”, kaže Marin.
Nives Štrkalj, koja je Hrvatsku predstavljala 2011. u Iranu, također ističe kako je ostala povezana sa svojom ekipom: “S drugim članicama tima i mentoricom sam i danas prijateljica jer nas zauvijek povezuje to prekrasno (i stresno) iskustvo, kao i simpatije prema fizici.”
Naime, 2011. je Hrvatsku predstavljalo 5 učenica, što je njihovo iskustvo u Iranu činilo specifičnim s obzirom na kulturološke običaje te zemlje. “Naš tim, koji je činilo pet djevojaka, posebno se povezao s drugim djevojkama na turniru jer smo bile smještene u izdvojenom smještaju.”
Za natjecanje je doznala od bivših natjecatelja čija su je iskustva potaknula na prijavu. “Turnirski problemi nisu zatvorenog tipa kao školski zadaci, već pozivaju na kreativnost i snalažljivost pri rješavanju po čemu su slični radu u znanosti. Oduvijek sam voljela izazove, a fizika me posebno zanimala pa mi je turnir izgledao kao odlična prilika za zaviriti što me čeka odaberem li fiziku kao studij.”
Ističe kako je sudjelovanjem na turniru učvrstila svoju odluku o upisu istraživačkog smjera fizike, koji je i završila na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Aktivno se bavi istraživanjem u području feroelektriciteta – svojstva nekih materijala da spontano razviju električnu polarizaciju. Stekla je doktorat iz ovog područja na ETH Zürich te nastavila postdoktorsko usavršavanje na Sveučilištu Cambridge. Odnedavno je ponovno u Hrvatskoj, točnije na Institutu za fiziku, gdje proučava svojstva feroelektrika na nanoskali.
“Učenici bi se trebali prijaviti na turnir ako su zainteresirani za znanosti, jer će tako upoznati princip znanstvenog rada”, smatra Nives. “ Postoji velika razlika između čitanja o znanosti i rada u znanosti, a ako razmišljaju o nastavku studija u tom smjeru, korisno bi im bilo vidjeti sviđa li im se raditi znanost.”
Iva Dominović, koja je sudjelovala na IYPT-u 2014. u Ujedinjenom Kraljevstvu, kaže kako je ovo natjecanje za nju bilo “mala profesionalna orijentacija” tijekom koje je shvatila da se želi baviti eksperimentalnim znanstvenim radom.
“Ako imaju vremena i želje posvetiti se pripremi, vole povezivati eksperimente s teorijom, istraživati, družiti se, razmišljaju o karijeri u znanosti, svakako neka se prijave”, poručila je Iva svima koji razmišljaju o sudjelovanju na turniru. “To je vrlo korisno, i u društvenom smislu, i u obrazovnom. Da ne govorim da se kao međunarodno natjecanje broji pri upisu na fakultet, a na pojedinim fakultetima može se ostvariti i izravni upis.”
“Jedinstveno iskustvo, čak i sudjelovanje u prvim koracima [turnira] može utjecati na životne odluke i potaknuti na razmišljanje izvan kutije”, istaknula je Ilona Benko, koja je zajedno s Ivom sudjelovala na međunarodnom turniru 2014.
“Još uvijek mi bude drago kad prepoznam neke od problema (tj. teorija iza njih) tijekom posla/diskusija na poslu danas i sjetim se kalorimetra kojeg sam radila iz stiropora u kuhinji, dok su roditelji već mislili da sam izgubljeni slučaj”, našalila se Ilona.
Također su se prisjetile susreta s timovima iz različitih kultura, a poseban su dojam na njih ostavili natjecatelji iz zemalja istočne i jugoistočne Azije.
“Svidjele su mi se kulture dalekog istoka, poštovanje koje su imali prema oponentima. Sjećam se da su nam svima dali neke male poklone prije početka samih borbi, to mi je bilo nešto skroz neočekivano i lijepo”, podijelila je Ilona. Također ju je iznenadilo koliko su financijskih resursa neke zemlje, poput Singapura, uložile u natjecanje. “Ono što mi je fascinantno je uspješnost naših timova, bez obzira na tolike kontraste u mogućnostima.”
Iva se prisjetila sličnih dojmova o kineskom timu: “Došli su u posebno izrađenim odijelima za IYPT. Imali su jako dobru opremu za eksperimente, izvrsno razrađenu teoriju i bili dobro pripremljeni. Osvojili su itekako zasluženo drugo mjesto. No, mislim da im nije bilo nimalo zabavno. Na primjer, radi ponavljanja, propustili su veći dio druženja, a od stresa, dio ih se tresao tijekom natjecanja.”
Iva je diplomirala geofiziku na Sveučilištu u Zagrebu, a trenutno je na doktoratu na Institutu Ruđer Bošković. “Geofizika je zanimljiva znanost, privlačna jer je “opipljiva”: uglavnom se drži klasične mehanike, a što učite iz meteorologije, oceanografije i seizmologije možete odmah i promatrati i primjenjivati u svojoj svakodnevici. To su vrlo aktualna područja i ne poznajem nikoga tko je imao problem sa zapošljavanjem nakon faksa.”
U sklopu doktorata se bavim interdisciplinarnim istraživanjem morskog jezera Zmajevo. “Naglasak je na fizici mora i jezera, no treba znati ponešto i kemije, geologije i biologije, a podrazumijeva i odlaske na teren, analizu podataka, korištenje numeričih modela, prezentiranje na konferencijama. Suradnju s timovima iz drugih država. Dakle, dosta stvari koje sam radila još davno i za IYPT.”
Iako je Ilona odabrala inženjerski studij, ni njezin rad se ne razlikuje mnogo od zadataka kojima se bavila za vrijeme turnira. Diplomirala je računarstvo na Sveučilištu Južne Danske, a danas radi kao ‘istraživački inženjer’ na Švedskom institutu za fiziku svemira u Uppsali. “Uglavnom pišem software koji upravlja uređajima za mjerenje plazme i radio valova na ESA-inim satelitima, dio sam tima koji radi planiranja budućih mjerenja. Osim toga, radim kalibracije instrumenata, te obradu, analizu i arhiviranje prikupljenih mjerenja. Pristup rješavanju problema i dizajniranju eksperimenata na IYPT-u nerijetko bude sličan problemima danas (iako danas bude nešto više programiranja).”
Za nastavak karijere u inženjerstvu odlučio se i Petar Dundara, koji je zavrijedio mjesto u hrvatskom timu 2020. Nažalost, međunarodni turnir se te godine nije održao zbog pandemije, no mnogo se toga može naučiti i sudjelovanjem na Hrvatskom turniru mladih fizičara, koji služi kao kvalifikacijsko natjecanje za međunarodnu razinu.
“Dobivena znanja su mi pomogla u savladavanju fakultetskog gradiva i stvaranju radnih navika za izvannastavne projekte”, kaže Petar, koji je danas student Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu. Također mu se svidjela ozbiljnost pripreme svih natjecatelja te detaljna razrada problema koje učenici istražuju tijekom natjecanja.
“Praktično istraživanje je najbolji način za učenje, a kontakti i razmjena znanja s ostalim natjecateljima i mentorima je ogromna”, podijelio je.
Međunarodni turniri nastavljaju se održavati nakon pandemije. Tako je Sara Studen dobila priliku otputovati u Pakistan na IYPT 2023. “Saznala sam mnogo o različitim običajima ostalih zemlja i na koji način sudionici natjecanja iz ostalih zemalja pristupaju rješavanju znanstvenih problema”, prisjeća se Sara.
Također ističe kako joj je sudjelovanje na turniru mi je uvelike pomoglo prilikom odabira studija. Danas je studentica Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, a odlučila se za nastavnički smjer matematike i fizike.
“Smatram da bi se učenici trebali prijaviti na turnir jer rješavanje jednog od problema uvodi učenike u znanstveni svijet i potiče ih na razmišljanje o problemu koji nema točno definirano rješenje, već postoji više mogućih rješenja. Učenici također kroz pisanje znanstvenog rada uče kako izgleda struktura znanstvenog rada što im pomaže za daljnji rad. Savjetujem svih učenicima da im je ovo natjecanje jedinstvena prilika da pokažu koliko mogu biti kreativni u izradi mnogih eksperimentalnih postava i da pokažu svoje znanstvene vještine”, podijelila je Sara.
A sličnom je idejom bila vođena Marija Željana Kustura, učenica zagrebačke V. gimnazije, kad se prijavila na turnir. “Htjela sam napisati istraživački rad”, objašnjava Marija ukratko svoj razlog za prijavu. Svojim je radom osvojila mjesto u timu koji je predstavljao Hrvatsku na zadnjem međunarodnom turniru održanom 2024. u Mađarskoj.
Na turniru joj se svidjelo što je dobila slobodu za istraživanje teme koja ju je zanimala bez da se striktno držala školskog kurikuluma, a na međunarodnom natjecanju je dobila priliku i vidjeti kako to rade učenici iz različitih zemalja.
“Isti problem dvije osobe mogu shvatiti ili više-manje isto ili u potpunosti različito. Stoga su i drugačiji pristupi rješavanju problema”, opisala je Marija svoje iskustvo. Nadamo se da će joj ovo natjecanje ostati u lijepom sjećanju te joj želimo puno sreće u daljnjem obrazovanju.
A sve učenike i učenice srednje škole koji razmišljaju o karijeri u znanost ili inženjerstvu toplo pozivamo da se prijave na ovogodišnji Hrvatski turnir mladih fizičara. Najboljih pet ostvarit će priliku za sudjelovanje na Međunarodnom turniru mladih fizičara koji će se održati u Švedskoj 2025.
Prijaviti se možete putem interneta na našim stranicama: https://iypt.icm.hr/, a za sve upite slobodno se obratite Istraživačkom centru mladih, organizatoru hrvatskog turnira, na mail@icm.hr. Prijave traju do 14. listopada 2024.
“Ovakva vrsta natjecanja donosi vam mnogo novih iskustava i suradnju s mladim znanstvenicima iz drugih zemalja i zato nemojte propustiti priliku prijaviti se na ovogodišnji turnir”, poručila je Sara Studen.
A mlađim učenicima i učenicama (u dobi od 12 do 16 godina) koji se žele okušati u različitim prirodoslovnim znanostima svakako možemo preporučiti prijavu na turnir mladih prirodoslovaca! Više ovom natjecanju i kako se prijaviti možete doznati na našim stranicama (https://www.iynt.icm.hr/), a želite li čuti više o međunarodnim iskustvima naših mladih prirodoslovaca, pratite nas na društvenim mrežama!
Za Istraživački centar mladih, Dunja Vesinger
(Slike iz članka su preuzete sa službenih stranica organizatora IYPT-a.)