Finalista kategórie: Výnimočný vysokoškolský pedagóg

František Kundracik

Modelovanie svetelného znečistenia

Svetelné znečistenie je výsostne aktuálny problém, s ktorým dnes zápasia prakticky všetky husto osídlené aglomerácie. Presná analýza svetelného spektra uľahčuje mestám prijímať optimálne opatrenia na jeho zníženie, tvrdí doc. RNDr. František Kundracik, PhD., z Katedry experimentálej fyziky Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave, ktorý sa vo svojej výskumnej činnosti zameriava na modelovanie svetelného znečistenia.

Svetelné zamorenie vytláča z prostredia niektoré živočíšne druhy, čo vedie k narušeniu prírodnej rovnováhy. Prejavuje sa to premnožením škodcov, napríklad hlodavcov. Tak isto má nepriaznivý vplyv aj na zdravie človeka. Mestá sa snažia bojovať so svetelným smogom zavádzaním nových, menej škodlivých svetelných technológií. „Ak sa rozhodnú vymeniť zastaralé sodíkové výbojky v pouličných lampách za LED svietidlá, mali by vopred vedieť, či a ako rekonštrukcia verejného osvetlenia povedie k redukcii svetelného znečistenia. Vieme to už pomerne presne vypočítať pomocou matematicko-fyzikálneho modelovania,“ hovorí František Kundracik.

Táto aplikácia, ktorú pracovne nazývajú SkyGlow, dokáže zo vstupných údajov, ako sú typy svetelných zdrojov a počty pouličných lámp, domov, monumentálnych iluminácií a podobne, určiť úroveň svetelného znečistenia. Pri mapovaní svetelných zdrojov nie je nutné chodiť fyzicky po uliciach, ale ich identifikáciu možno urobiť pomocou analyzátora spektra. Ako zdôrazňuje František Kundracik, na jeho vývoji sa podieľal aj jeden z jeho študentov. Naprogramoval softvér umožňujúci rozložiť svetelné spektrum na zložky, ktoré zodpovedajú jednotlivým typom svietidiel. Čím presnejšie sú tieto údaje, tým presnejšia je potom aj predpoveď. „Zapájanie do reálnych projektov je najlepší spôsob, ako pritiahnuť k výskumu mladých ľudí,“ dodáva.

Spoločný výskumný tím FMFI UK a ÚSTARCH SAV, ktorého je František Kundracik členom, vyvinul predpovedný počítačový model, ktorý je jednoduchý, rýchly a presný. Táto skupina patrí k trom najvýznamnejším organizáciám na svete, ktoré sa zaoberajú modelovaním svetelného znečistenia. „Pred dvoma rokmi sme od mesta Tucson v Arizone dostali zadanie vypočítať, aký dopad bude mať rekonštrukcia verejného osvetlenia na oblasť, ktorá je známa množstvom observatórií. Predpovedali sme, že navrhované opatrenia zredukujú svetelné zamorenie asi o dvadsať percent, čo sa aj potvrdilo. Rovnaké zadanie dostali aj iné organizácie, no jedine my sme boli schopní poskytnúť predpoveď, ostatní skončili u toho, že by im výpočty trvali príliš dlho alebo nevedeli získať relevantné vstupné údaje,“ vysvetľuje.

František Kundracik je presvedčený, že vysokoškolský učiteľ je odkázaný robiť vedu, ak chce študentom sprostredkúvať aktuálne poznatky. Pripúšťa, že v bakalárskom štúdiu je asi dôležitejšie u študentov vzbudiť záujem o vedu, no vo vyšších ročníkoch, v rámci ktorých už sa špecializujú, je podľa neho nevyhnutné učiť to najnovšie. Za najťažšie na učiteľskej práci považuje, že príprava na ňu zaberá veľa času. „Pripraviť zaujímavé prednášky nie je ľahké,“ konštatuje. „Prvý rok na základe reakcií študentov zisťujem, čo je a čo nie je dobré, v druhom roku to opravujem, v treťom napíšem skriptá a vo štvrtom môžem začať odznova pripravovať prednášky, lebo vedecké poznanie zasa pokročilo.“

František Kundracik si myslí, že nadchnúť mladých ľudí pre vedu treba už na strednej škole. Každoročne organizuje Turnaj mladých fyzikov (medzinárodná súťaž pre stredoškolákov), ktorý simuluje vedeckú prácu. Nejde o počítanie príkladov v triede, ale žiaci dostávajú prevažne experimentálne úlohy, na ktorých potom pracujú niekoľko mesiacov. Naštudujú si literatúru, konzultujú nejasnosti a na záver na samotnej súťaži prezentujú výsledky svojho výskumu pred ostatnými súťažiacimi a odbornou porotou ako na vedeckej konferencii. „Len takto môžeme dúfať, že kvalitní študenti sa budú hlásiť aj na prírodovedné a technické odbory,“ dodáva. „Samozrejme, keď už sú na vysokej škole, nesmieme ich odpudiť. Preto sa ich snažíme zapájať do konkrétnych projektov, kde riešia reálne vedecké zadania, aby ich bakalárske a diplomové práce neboli len teoretické traktáty.“