Prof Yin-Zhe Ma van die Departement Fisika in die Fakulteit Natuurwetenskappe aan die Universiteit Stellenbosch (US) het Dinsdag 13 Augustus 2024 sy intreerede gelewer. Die titel van sy lesing was "Die ontrafeling van die heelal se geheime".
Ma, die bekle?r van die leerstoel in Berekeningsastronomie aan die US, het met die Afdeling Korporatiewe Kommunikasie en Bemarking gesels oor hoe hy innoverende waarnemingsmetodes en berekeningsinstrumente gebruik om ons begrip van die fundamentele wette van die heelal te verdiep en die raaisels daarvan te ontrafel.
Vertel ons meer oor jou navorsing en waarom jy in hierdie spesifieke vakrigting begin belangstel het.
My navorsing handel oor die oerknalteorie van die heelal en die waarnemingstoetse daarvan. Die oerknalteorie is die idee dat die heelal ongeveer 13,8 miljard jaar gelede uit 'n baie warm en digte begin ontstaan het en sedertdien aanhou uitbrei.
Ek het as 'n tweedejaar-voorgraadse student aan die Nanjing Universiteit in Jiangsu, China in hierdie onderwerp begin belangstel terwyl ek na 'n baie interessante seminaar deur prof Tan Lu geluister het oor neutrino's (klein, elektries neutrale deeltjies wat in verskillende prosesse soos die son se energieproduksie en gedurende radioaktiewe verval geproduseer word), donker materie (onsigbare dinge in die ruimte wat nie lig of energie uitstraal nie, maar help om sterrestelsels bymekaar te hou vanwe? hulle swaartekrag), en donker energie ('n geheimsinnige krag/energie wat die uitbreiding van die heelal mettertyd versnel het).
Ek het van toe af geweet dat dit die vakgebied vir my was, want die heelal is die grootste ding waaraan jy ooit kan werk. Ek het uiteindelik my PhD in sterrekunde (die wetenskaplike studie van alles in die heelal buite die aarde se atmosfeer, insluitend sterre, planete, sterrestelsels en ander hemelse voorwerpe en verskynsels) aan die Instituut vir Sterrekunde by die Universiteit van Cambridge behaal.
Hoe sal jy die relevansie van jou werk beskryf?
Ek sou sê my werk is relevant sover as wat dit ons nuuskierigheid oor die lug, die natuur, die fundamentele wette van die heelal en die aard van donker energie en donker materie betref. Ons is immers moontlik net een van vele spesies in die kosmos. Daar kan tonne ander intelligente spesies daar buite wees, maar te ver om met ons kontak te maak. Sterrekunde is die kennis van al hierdie intelligente spesies. As hulle byvoorbeeld in ons Melkweg woon, kan hulle ook besef dat ons om die middel van 'n bult van alle sterre wentel waar daar 'n supermassiewe swart gat is. In daardie sin is dit dus baie relevant vir alle intelligensie in die kosmos.
In watter mate help innoverende waarnemingsmetodes en berekeningsinstrumente ons om die geheimenisse van die heelal te ontrafel?
Hulle help baie. Ons kry die meeste van ons inligting oor die kosmos deur waarnemings. Waarnemingsinstrumente en die berekeningsvermo? om die data te ontleed, is dus die sleutel om hierdie onderwerp te bevorder.
Op grond van jou navorsing, waarom is dit so belangrik om in sterrekunde en astrofisiese navorsing en infrastruktuur te belê?
Deur in so 'n gesofistikeerde vakgebied te belê, kan dit die grense van menslike kennis verskuif en mense ondenkbare vrae laat vra. Dit kan ook nuwe tegnologie? en innovasies op so 'n manier dryf dat dit mense se lewens bevoordeel.
Ons het almal al gehoor van die oerknalteorie. Wat is van die merkwaardigste prestasies en mees unieke uitdagings wat op hierdie gebied ervaar word?
Daar is inderdaad baie prestasies. Dit sluit die akkurate voorspelling van 'n oeroorvloed van ligelemente, die voorspelling van die mikrogolfagtergrondstraling wat in ho? presisie geverifieer is, en die voorspelling van grootskaalse sterrestelselvorming en -groepering in om maar net 'n paar te noem.
Daar is natuurlik ook unieke uitdagings. Die aard van donker materie, donker energie, neutrinomassahi?rargie, oerlitiumoorvloed en die fisiese aard van inflasie, ensovoorts is steeds raaisels van die heelal. Maar namate waarnemings verbeter, kan ons hierdie raaisels geleidelik ontrafel.
Wat is sommige van die waarnemingsverkennings wat vir die volgende dekade aan die voorfront van kosmologie beplan word?
Verskeie grense kan voorsien word. Die een handel oor die aard van donker materie, want daar is talle diepgaande ondersoeke, asook direkte en indirekte naspeurings in baie dimensies in ons soeke na donker materie. My navorsingsgroep werk daaraan om Suid-Afrika se MeerKAT-teleskoop te gebruik om na Axion-donker materie en Axion-agtige donker materie te soek, asook s??wak-interaksie massiewe deeltjies (WIMP), wat kandidate van donker materie met verskillende massas is. Die Universiteit Stellenbosch belê ook in die Paarl-Afrika Ondergrondse Laboratorium (PAUL) wat ook na die donkermaterie-afnamesein sal soek.
Die ander grens is die epog van herionisering, wat die kritieke tydperk is (ongeveer 150 miljoen tot 1 miljard jaar ná die oerknal) toe die eerste sterre en sterrestelsels straling gevorm en uitgestraal het wat die omliggende waterstofgas ge?oniseer het, wat die heelal deursigtig gemaak het vir lig. My span is baie betrokke by die Hydrogen Epoch Reionization Array (HERA), 'n eksperiment wat daarop gemik is om die sein van hierdie epog te meet.
Jy is reeds baie jare in die uitdagende ho?ronderwysomgewing. Hoe bly jy gemotiveerd wanneer dinge moeilik raak?
Ek dink glad nie dit is so uitdagend nie, dit is nogal lekker om eerlik te wees! Daar is baie studente in hierdie land wat baie potensiaal het en dit waardig is om intellektueel opgevoed en ontwikkel te word. Die belangrikste ding wanneer ons studente kies, is om na intellektuele meriete en vermo?ns te kyk, ongeag ander faktore. Omdat ons 'n ontwikkelende land is, kan ons nie bekostig om talentvolle denke te verloor nie. Ek glo elke talentvolle mens is 'n aanwins vir hierdie land.
Watter aspekte van jou werk is vir jou die lekkerste?
Wanneer ek vir die eerste keer 'n paar vergelykings aflei of my rekenaarkode gebruik om nuwe resultate te kry, is ek baie gelukkig. Ek voel sommige van die natuur se geheime word eers in daardie stadium aan my geopenbaar, wat verstommend, opwindend en vervullend is. Wat ek gewoonlik doen, is om 'n lang wandeling buite te neem, dikwels in die park, terwyl ek die resultate wat ek pas gevind het, oorweeg terwyl ek deur die vo?ls se sang, vars lug en rustigheid van die bome omring word en my onderbewussyn die geleentheid gee om te dink. Dan keer ek terug na my kantoor, maak my boek of rekenaar oop en kyk of die resultate "nog daar" is (verifieer my resultate). Ek geniet hierdie proses – die "krag" om die natuur te begryp is iets wat my regtig fassineer.
Vertel ons iets opwindends oor jouself wat mense nie sou verwag nie.
Ek was gelukkig genoeg om 26 lande te besoek, insluitende baie lande wat mense nie gewoonlik besoek nie. As jy meer oor 'n paar eksotiese plekke wil weet, is jy welkom om met my te gesels.
Wat doen jy in jou vrye tyd?
Ek het eintlik nie veel vrye tyd nie! Maar ek is van plan om my pas bietjie te verslap en iets van Stellenbosch se sosiale lewe te geniet. Ek beplan ook om binnekort Afrikaans te begin leer sodat ek my man kan staan wanneer ek in die geselskap van Afrikaanssprekendes is.
