Katrin Laas ja stohhastika

Teadur Katrin Laas tõdeb, et tänu stohhastiliste (juhuslike) protsesside tundmisele on võimalik teha täpsemaid ennustusi ka tuleviku kohta – millise aja ja levikuga võivad olla viirused, milline on inimpopulatsiooni mudel ja mis meist üldse võiks tulevikus saada.
1. Kelleks sa lapsena saada tahtsid ning miks?
Mul oli kaks suurt unistust: kõigepealt tahtsin saada astronoomiks ja seejärel lennuki piloodiks. Astronoomia hakkas mind paeluma juba viiendast eluaastast, kui isa näitas vennale taevas Suurt Vankrit. Mina seal küll mingit vankrit ei näinud, aga tähti nägin küll. Sellest ajast saadik jäingi suu ammuli taevasse tähti, Kuud ja lennukeid vahtima.

Katri Laas 2010. aasta juunis konverentsil Bulgaarias

Katrin Laas 2010. aasta juunis konverentsil Bulgaarias (foto: erakogu)

2. Kuidas sattusid teadusesse?
Läksin füüsikat õppima Tallinna Ülikooli (tol ajal oli see veel Tallinna Pedagoogikaülikool) ja esimese kursuse kevadsemestril võttis mind enda tiiva alla minu pikaaegne juhendaja prof Romi Mankin, kes juhendas mind doktorikraadini välja. Tema suur lemmik on ka kosmoloogia ja astronoomia ning mõtlesin, et ehk ta ka juhendab mind just taevastes asjades, aga ta pakkus mulle hoopis stohhastika teemat (stohhastika on teadus juhuslikkusest, mis sisaldab niihästi tõenäosusteooria, matemaatilise statistika kui ka juhuslike protsesside teooria elemente, kuid ka nende edasiarendusi). Nii hakkasingi stohhastiliste protsessidega tegelema ja see valdkond osutus väga põnevaks.

3. Kas võrreldes esialgsete ootustega oled erialaselt jõudnud sinna kuhu soovisid?
Minu suureks unistuseks oli see, et kunagi saan ka doktorikraadi kätte – tuleb tunnistada, et see soov on täitunud. Nüüd sooviks oma karjääri edasi arendada ja mõnda välisriiki kiigata, kuidas seal teadust tehakse ja õppetööd läbi viiakse.

4. Miks soovitad noortel just see eriala endale valida?
Füüsika on kohutavalt huvitav eriala, siin on väga palju erinevaid harusid ja teemasid, millega tegelda. Samamoodi on füüsikaharidus hea konkurentsivõimega tööturul – paljudel aladel (sealhulgas ka juhtimisaladel) eelistatakse täppisteaduslikku mõtlemist.

5. Kuidas on Sinu eriala seotud teiste valdkondadega?
Minu ala on küll teoreetiline füüsika, veel spetsiifilisemalt stohhastilised (ehk juhuslikud) protsessid – kuid see on juba nii fundamentaalne haru, et on oma haarmeid ajanud pea kõikidesse loodusteadustesse: keemiasse, bioloogiasse, minu lemmikusse astronoomiasse, geograafiasse. Aga see pole veel kõik, ka inseneriteadused, matemaatika, sotsiaalteadused, majandusteadused, meditsiin jm ei jää stohhastikast puutumata. Seega stohhastilisi protsesse jagub pea igale poole.

6. Mida pead seni oma karjääri suurimaks saavutuseks?
Suurim saavutus seni on doktoritöö kaitsmine. Samas uued eesmärgid ja saavutused kindlasti seisavad veel ees.

7. Milline Sinu eriala saavutus on muutnud maailma paremaks?
Füüsika seisukohast on isegi raske valida, sest neid saavutusi on palju – kellele ei meeldiks näiteks elektrimootor oma sõidukil?! Kui nüüd rääkida spetsiifilisemalt stohhastilistest protsessidest, siis on see selline ala, ilma milleta on raske reaalsusele lähedasi mudeleid koostada – meid ju ümbritseb juhuslik maailm ja seda tuleb mudelite koostamisel arvesse võtta. Olgu siis selleks viiruste levik lokaalselt mõnes linnas või lausa globaalselt, sildade elastomeeride käitumine maavärina ajal, ökoloogilised koosluste mudelid, musta augu liikumine täheparves või aktsiahindade kõikumine majandusmudelite aegridades jne, igal pool tuleb võtta arvesse juhuslikke protsesse. Seega tänu stohhastilistele protsessidele oleme hakanud maailma kirjeldama reaalsusega rohkem vastavuses olevate mudelitega, mille kaudu on võimalik teha näiteks tuleviku kohta täpsemaid ennustusi – näiteks millise ajaga võiks mõni viirus levida üle kogu Maa või jääb ta hoopis pidama kuhugi lokaalsesse piirkonda. Veel huvitavamad on näiteks inimpopulatsiooni mudelid – kui täpselt need mudelid meie reaalsust kirjeldavad ja veel põnevam, mis võiks saada meist tulevikus?

8. Millisele Sinu eriala teaduslikule probleemile soovid kõige rohkem lahendust leida?
Füüsikas on kindlasti termotuumaenergia tootmine, mis on elektrienergia tootmise seisukohalt ülioluline – see on oluliselt ohutum, kui tuumaprotsesside kasutamine (kes meist ei mäletaks Tšernobõli tuumajaama katastroofi või seda mis juhtus mõni aasta tagasi Jaapanis). Termotuumareaktoriga kaoksid sellised rasked keskkonda kahjustavate õnnetuste tekkimise võimalused ära, kuid siiani kõige suuremaks probleemiks on sellise termotuumareaktori ehitamine – tuleb veel kõvasti panustada plasmafüüsika teooriasse ja tehnika arendamisse. Otsapidi jõuab ka plasmafüüsikasse (ja seeläbi ka termotuumajaama ehitamisse) stohhastilised protsessid, millede modelleerimine aitaks jälle seda teadussuunda sammukese edasi. Kui selle kandi pealt saaks hakata probleemistikku ja modelleerimist lahti harutama, siis oleks see samm edasi plasmafüüsika teoorias ja vast oleme siis ka lähemal kontrollitud termotuumaenergia tootmisele maapealsetes tingimustes.

Katri Laas aastal 2014

Katrin Laas 2014. aastal (foto: erakogu)

9. Millised on Sinu eriala suurimad väljakutsed ning mis pakub suurimat rahulolu?
Väljakutseid on palju ja igasse suunda, raske on neist midagi isegi välja tuua.  Hetkel tegelen jätkuvalt edasi murrulise tuletisega stohhastiliste ostsillaatorite (võnkumised sellises süsteemis, kus esineb mingit tüüpi müra ja mis asub näiteks mõnes viskoelastses keskkonnas [nt geelid, tsütoplasma]) erinevate mudelitega. Ostsillaatori korral on muidugi selline tore asi, et selle matemaatiline mudel laieneb igasugustele võnkumistele, mis maailmas üldse aset leiavad, seega võib arvata, et rakendusi sellist tüüpi mudelitele jagub hulganisti ja peale tavapäraste kohtade (võnkeringid jms) võib leida rakendusi veelgi veidramates kohtades, mida ise esiti ei kujutlegi.
Kui aga nüüd veelgi suuremate väljakutsete peale mõelda, siis on mõneti ka uue teema juurde õppimine ja nende ühenduskohtade fikseerimine, kus mina oma omandatud meetoditega saaksin kasulik olla. Pean silmas siinkohal oma oskuste rakendamist plasmafüüsikas. Siin ilmselt oleks esmaseks väljakutseks sellise mudeli formeerimine, mis ka plasma käitumist ja/või materjalide kahjustumist kõrgtemperatuurilise plasma korral piisavalt hästi kirjeldaks.
Suurim rahulolu tekib siis, kui arvutused tõepoolest välja tulevad ja eksperimendiga piisavalt kokku lähevad, st kui on suudetud luua piisavalt tõetruu mudel.

10. Millega tegeled tööst vabal ajal?
Enamasti kasvatan oma lapsi, kuid teen ka kepikõndi või jalutan lapsevankriga, mängin klaverit (olen lõpetanud ka Tallinna Muusikakeskkooli), kui saan siis ka löökpille, joonistan, luuletan, kuulan hea meelega muusikat, vaatan teleskoobiga Kuud või muid huvitavaid objekte, loen mõnda huvitavat raamatut jne.