Baltijas organoloģijas aktuālie jautājumi

Dr.art. VALDIS MUKTUPĀVELS, Latvijas Universitātes profesors, LZA kor.loc. (2011)

Zinātniskās pētniecības virzieni - tradicionālā kultūra un mūsdienu kultūras procesi Baltijā; skaņu ainava un tās semantiskā interpretācija, Baltijas organoloģija.

V. Muktupāvela organoloģisko pētījumu tematika:

- Baltijas organoloģijas avoti;
- latviešu mūzikas instrumentu sistemātika;
- Baltijas psaltērijveida instrumenti;
- mūzikas instrumenti eklesiastiskajā sfērā;
- atsevišķu mūzikas instrumentu problēmjautājumi.

Mūzikas instrumentu sistemātika veidota saskaņā ar metodiku, kas 20. gs. otrajā pusē tika pielietota vairāku Eiropas zemju tautas mūzikas instrumentiem veltītās monogrāfijās sērijā "Handbuch der europäischen Volksmusikinstrumente" (1967-1986). Tā galvenokārt nosaka dokumentējamos aspektus un dokumentēto materiālu sakārtošanas veidu; šāda pieeja var būt īpaši noderīga salīdzinošiem pētījumiem un jaunām interpretācijām nākotnē. Pētījuma svarīgākie rezultāti:

- ir izveidots historiogrāfisks Latvijas organoloģijas avotu un pētījumu apskats;
- ir izveidota Latvijas tautā dažādos laikmetos lietoto mūzikas instrumentu sistemātika, tādējādi padarot šo instrumentāriju pieejamu starptautiskā pētniecībā;
- ir korekti un precīzi aprakstīta instrumentu uzbūve un tradicionālās tehnoloģijas, muzikālās iespējas un spēles tehnika, repertuārs;
- konsekvents morfoloģiskās klasifikācijas pielietojums ir ļāvis izdalīt instrumentu veidus, kas līdz šim nav atsevišķi aprakstīti;
- pārvarot instrumentu izplatības un vēstures traktējumos dominējušo romantisko stereotipu par "īstajiem", "latviskajiem" un "aizgūtajiem" instrumentiem, ir izdevies labot deformēto priekšstatu par tradicionālo instrumentālmūzikas kultūru; atsevišķu gadījumu detalizēta izpēte ir ļāvusi labot citas Latvijas organoloģiskajā literatūrā akumulētās kļūdas un precizēt priekšstatus;
- konsekventa atteikšanās absolutizēt instrumenta morfoloģiskā veida un nosaukuma viennozīmīgu saistību ir ļāvusi iezīmēt šī aspekta lielu variabilitāti un dažādas lokālās tradīcijas;
- ir veikti instrumentu izplatības precizējumi; ir parādīta instrumentu sastopamības biežuma novērtējuma atkarība no izvēlētās metodes.

Organoloģiskais eksperiments jeb muzikālā rekonstrukcija:

- tas ir svarīga pētījuma daļa, Latvijas gadījumā diemžēl reti lietots;
- organoloģiskais eksperiments ir veids, kā pētniekam praktiski iegūt zināšanas par kāda mūzikas instrumenta skaniskajām īpašībām, spēles veidu un paņēmieniem, ja nav iespēju šīs zināšanas iegūt tiešā veidā no tradīcijas nesēja;
- nākomais solis ir uz šī pamata verificēt esošos instrumentu spēles un muzikālo īpašību aprakstus;
- šāda verificēšana ir ļāvusi precizēt un kritiski vērtēt daudzu etnogrāfisko aprakstu uzticamības pakāpi.

Foto T. Grīnbergs, LU

MOLEKULĀRO ORGANISKO
STIKLU SINTĒZE UN PIELETOJUMS FOTONIKAS MATERIĀLOS

Dr.chem. VALDIS KOKARS Rīgas Tehniskās universitātes profesors, LZA kor. loc. (2009).

Pateicoties daudzām priekšrocībām, salīdzinot ar neorganiskiem savienojumiem, jaunu fotojutīgo organisko savienojumu sintēze un pētīšana to izmantošanai dažādās fotonikas ierīcēs, pēdējos gados attīstās ar "gaismas ātrumu". Tiek lēsts, ka vidējais sintezēto organisko savienojumu pieaugums gadā fotonikas mērķiem pasaulē ir aptuveni 7%. Gan organisko materiālu, gan fotonikas ierīču uz to bāzes veidu skaits ir liels un pielietojums ļoti plašs. Piemēram, attiecīgajās ierīcēs, šāda tipa savienojumu mijiedarbības rezultātā ar gaismas fotoniem, saules enerģija tiek pārvērsta elektriskajā enerģijā. Šo parādību izmanto organiskajos saules elementos (OSE), tas nodrošina ekoloģisku elektriskās enerģijas ieguvi. Citā gadījumā, elektriskā lauka ietekmē viela spēj emitēt enerģiju gaismas veidā (organiskās gaismu izstarojošās diodes (OLED) - apgaismojumam, dažādiem displejiem utt.). Mēs vieni no pirmajiem esam sākuši un turpinām sintezēt fotonikas materiāliem tādus noteiktas struktūras organiskos savienojumus, kurus saucam par organiskajiem molekulārajiem stikliem (OMS), kuriem piemīt dažas līdzīgas īpašības kā polimēriem. Zināms, ka noteikts polimērs nav individuāla viela, bet gan dažāda garuma un struktūras molekulu maisījums. Līdzīgi kā polimēri, arī OMS spēj viedot plānas amorfas kārtiņas no šķīdumiem un tiek raksturoti ar stiklošanās temperatūrām, bet tiem ir viennozīmīga individuālas molekulas struktūra. OMS izmantošana fotonikas ierīcēs ievērojami pazemina to ražošanas izmaksas un viekāršo tehnoloģijas, plānās fotojutīgās kārtiņas materiālā var iegūt ar vienkāršo šķīdumu uzklāšanas jeb "spin coating" metodi, nevis izmantojot dārgo un sarežģīto uznešanas metodi vakuumā.

Mūsu grupas zinātniskās darbības viens no virzieniem ir saistīts ar OMS sintēzi un pētījumiem jaunu materiālu izstrādei dažādām fotonikas ierīcēm: OLED, cietvielu organisko lāzeru (COL) sistēmām, OSE sistēmām, kā arī ar nelineāri optiskiem (NLO) fotonikas materiāliem. Piemēram, sintezēti un sadarbībā ar LU CFI fiziķiem pētīti tādi jauni Irīdija (III) kompleksie savienojumi (piemīt OMS īpašības), kas satur vienlaicīgi dažādas struktūras apjomīgus ligandus un kuriem piemīt efektīva elektrofosforiscence (gaismas izstarošana notiek gan no singleta, gan no tripleta stāvokļiem). Sintezēti jauni D-donors-π-konjugēts tiltiņš - A-akceptors (D-π-A) tipa piraniliden fragmentu saturoši OMS, kuri raksturojas ar pieņemamu pastiprinātās spontānās emisijas ierosmes (PSE) sliekšņa vērtību. Noskaidrota šo OMS PSA raksturlielumu korelācija ar plāno kārtiņu absorbcijas un fotoluminiscences īpašībām. Izdevies parādīt, ka, ievadot šāda tipa MOS molekulās apjomīgos amorfo fāzi veicinošos struktūrelementus, tiem ievērojami samazinās nevēlamā starpmolekulārā mijiedarbība materiālā un palielināta materiāla efektivitāte. Pateicoties šāda tipa lāzeru iespējami mazajiem izmēriem, salīdzinoši zemajām ražošanas zemajām izmaksām un arī savietojamībai ar mikroelektroniku, tie var tikt sekmīgi pielietoti telekomunikācijā, sensoros, medicīnā u.c.. Esam uzsākuši arī pētījumus OSE darbības efektivitātes uzlabošanā. Sintezēti un pētīti jauni, intensīvi redzamo gaismu absorbējošie OMS, piemēram, tādi savienojumi, kuri savās molekulās satur indān-1,3-diona un N-karbazola atvasinājumu molekulāros fragmentus un var kalpot OSE arī kā "caurumus" vadošais slānis. Tiek sintezēti un pētīti arī dažādi tradicionālie D-π- A tipa hromofori ar mērķi iegūt NLO materiālus, kas raksturojas ar pēc iespējas augstu optisko nelinearitāti un arī ar zemu dialektrisko caurlaidību. Tie būtu pielietojami, piemēram, jaunu efektīvu gaismas viļņvadu iegūšanai. Ir arī sintezēti un raksturotas to NLO īpašības gan azohromoforas grupas saturošiem MOS, gan DMABI tipa MOS. Piemēram, izstrādāta stereoselektīva sintēzes metode D-π-A tipa MOS, kas savā molekulā kā A fragmentu satur 1,3-bis(diciānometilidēn) - indāna-5-karbonskābi un raksturotas to NLO īpašības. Otrs mūsu grupas virziens ir jaunu fotojutīgu azohromoforus fragmentus saturošu fotoaktīvu OMS sintēze hologrāfiskiem pētījumiem. Sadarbībā ar RTU MLĶF un LU CFI fiziķiem, šo savienojumu filmiņās ar lāzera starojumu ierakstīti un analizēti virsmas reljefa režģi ar mērķi iegūt materiālus augsta blīvuma optiskās informācijas reģistrēšanai. Veiktie hologrammu ieraksti rāda, ka šī tipa OMS ir potenciāli perspektīvi izmantošanai hologrāfijā. Sadarbībā ar Kijevas Fizikas institūta fiziķiem (Ukraina) uzsākta arī azohromoforus saturošo MOS tilpuma reljefa režģu ierakstīšana un pētījumi to izmantošanai fotonikā.

2016. gadā izveidota un aprīkota jauna " Organisko fotonikas materiālu sintēzes laboratorija", kurā notiek gan iepriekšminētie zinātniskie pētījumi, gan doktorantu darbs un arī mācību process tiem maģistrantiem, kuri specializējušies organisko fotonikas materiālu sintēzes un pētīšanas novirzienā. Šo novirzienu izstrādājis V. Kokars un viņš ir par to atbildīgais profesors.

Diferenciālvienadojumi un to daži lietojumi

Dr.habil.math. FELIKSS SADIRBAJEVS DU profesors, LZA kor.loc. (2008), LU Matemātikas un informātikas institūta vadošais pētnieks, laboratorijas vadītājs.

Zinātniskās pētniecības virzieni: diferenciālvienādojumu teorija, robežproblēmas, matemātiskā fizika, lietišķā matemātika un matemātiskā modelēšana, optimizācijas problēmas, sarežģīto tīklu struktūra un vadāmība.

F. Sadirbajevs ir absolvējis LVU Fizikas un matemātikas fakultāti (1973, diploms ar izcilību), iegūstot matemātiķa kvalifikāciju. Laika posmā no 1975. līdz 1978. gadam turpinājis matemātikas studijas LVU aspirantūrā (zinātniskais vadītājs Jurijs Klokovs). Disertācijā tika apskatīti parasto diferen­ciālvienādojumu robežproblēmu jautājumi un iegūti jauni atrisinājumu eksistences nosacījumi. Habilitēta doktora disertācijā (1995) tika apkopoti rezultāti par vairāku atrisinājumu eksistenci dažādos, lietojumiem svarīgos, gadījumos. Turpinot fundamentālus teorētiskus pētījumus, lielākā uzmanība tika veltīta uz lietojumiem orientētiem jautājumiem, tai skaitā bija apskatīti tā saucamie Fučika nelineārie spektri. Tie parādās un ir svarīgi piekartiltu teorijā. Tālāk zinātniskais darbs norisinājās matemātisko modelēšanu ietvaros. Tika iegūti jauni rezultāti diferenciālvienādojumiem ar asimptotiski asimetriskām nelinearitātēm. Tie ir guvuši zināmu starptautisku atzinību. Pēc ievēlēšanas profesora amatā Daugavpils Universitātē, tika izveidota doktorantūras programma matemātikā (apakšnozare diferenciālvienādojumi). Doktorantiem tika piedāvātas aktuālas pētīšanas tēmas. Tika iegūti jauni rezultāti diferenciālvienādojumu kvalitatīvajā teorijā. Sadarbībā ar I. Jermačenko, tika izstrādāta jauna robežproblēmu vairāku atrisinājumu eksisten­ces kvazi­linearizācijas metode, kura arī ir guvusi zināmu starptautisku atzinību. Pēdējos trīs gados, paralēli turpinātiem pētījumiem teorijā, tiek pētītas arī bioloģiskas problēmas, saistītas ar gēnu regulēšanas tīklu struktūru. Ir publicēti raksti starptautiski atzītos recenzējamos žurnālos un nolasīti referāti dažāda līmeņa konferencēs, t. sk. vispasaules matemātiķu kongresā 2018. gadā. Attiecīgie matemātiskie modeļi ir cieši saistīti ar diferenciāl­vienā­doju­mu kvalitatīvās teorijas aktuālām problēmām. Šajā sakarā ir iegūti jauni rezultāti par atraktoru (pievilcējkopu) īpašībām n-dimensio­nā­lās telpās.