COSMO-15: Fundamenty Wszechświata pod lupą światowej konferencji fizyków w Warszawie

Wszechświat wciąż skrzętnie skrywa przed nauką swe największe tajemnice. Nad fundamentalnymi zagadnieniami związanymi z pochodzeniem, ewolucją i budową Wszechświata dyskutują uczestnicy międzynarodowej konferencji COSMO-15, rozpoczynającej się dziś w Warszawie.

W ostatnich dekadach fizyka odniosła spektakularne sukcesy w poznaniu natury Wszechświata. Dziś wiemy jednak, że nasz świat, zbudowany ze zwykłej materii barionowej widocznej wokoło, to tylko niewielka część Wszechświata składającego się głównie z ciemnej materii i ciemnej energii. Czym są oba dominujące składniki kosmosu? Jak przebiegał Wielki Wybuch – i czy za pomocą narzędzi i metod naukowych można będzie można go kiedykolwiek opisać? A może nasz wszechświat jest jedynie częścią jakiegoś nieznanego wieloświata? Te i podobne zagadnienia o fundamentalnym znaczeniu dla współczesnych teorii fizycznych są głównymi tematami właśnie rozpoczynającej się konferencji kosmologicznej COSMO-15. Tegoroczna, już dziewiętnasta edycja konferencji ma miejsce w Warszawie, gdzie przyciągnęła niemal ćwierć tysiąca astrofizyków, kosmologów i fizyków cząstek elementarnych z całego świata.

„Na corocznych konferencjach COSMO dyskutujemy o najważniejszych problemach naszej dziedziny i zastanawiamy się, jakimi metodami można byłoby rozwikłać obecne zagadki dotyczące budowy i własności Wszechświata. Jesteśmy przekonani, że postęp będzie tu możliwy dzięki współczesnym teoriom cząstek elementarnych i nowym hipotezom powstającym dzięki teorii strun” - mówi prof. dr hab. Leszek Roszkowski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku, przewodniczący komitetów organizacyjnego i naukowego konferencji COSMO-15.

Wykłady i prezentacje konferencyjne odbywają się w budynku dawnej Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego (BUW) i potrwają do 11 września (piątek). Szczególnie ważnym wydarzeniem konferencji będzie otwarta dla publiczności debata „Czy współczesna fizyka przekracza granice nauki?”, zaplanowana na wieczór 10 września.

Wśród gości tegorocznej konferencji znajduje się wielu wybitnych naukowców, m.in. Juan Maldacena z Institute for Advanced Study w Princeton – specjalizujący się w zagadnieniach związanych z kwantową grawitacją, kwantową teorią pola i teorią strun; Raphael Bousso z University of California w Berkeley – kosmolog teoretyk zajmujący się m.in. kwantową grawitacją i ideą tzw. kosmicznego pejzażu teorii strun; Stephen Barr z University of Delaware, Gia Dvali z New York University i Uniwersytetu w Monachium, Katherine Freese – dyrektor Nordic Institute for Theoretical Physics w Szwecji, Kari Enqvist z Uniwersytetu w Helsinkach, Hans-Peter Nilles z Uniwersytetu w Bonn, Fernando Quevedo – dyrektor International Centre for Theoretical Physics w Trieście i wiele innych znakomitości. W związku z setną rocznicą sformułowania przez Alberta Einsteina ogólnej teorii względności specjalny referat wygłosi prof. Edward Malec z Uniwersytetu Jagiellońskiego.

W trakcie konferencji COSMO naukowcy omawiają aktualne postępy i przyszłe kierunki rozwoju  badań nad Wielkim Wybuchem, wczesnymi fazami ewolucji Wszechświata oraz jego obecną budową w największych, kosmologicznych skalach. Do kluczowych zagadnień należą tu: natura ciemnej materii i ciemnej materii, stanowiących łącznie ponad 95% energii-materii Wszechświata; badania mikrofalowego promieniowania tła i informacje o znaczeniu kosmologicznym, które można z niego odczytać, w tym związane z hipotetycznymi pierwotnymi falami grawitacyjnymi; pochodzenie i ewolucja wielkoskalowych struktur kosmicznych oraz najwcześniejsze fazy ewolucji Wszechświata, tuż po Wielkim Wybuchu, w szczególności związane z kosmiczną inflacją. Podczas prezentacji i wykładów analizowane są też możliwości teoretycznego opisu samego momentu Wielkiego Wybuchu, a nawet – brzmiące jak fantazja – koncepcje wieloświata, którego nasz wszechświat jest może jedynie częścią.

„Szukamy odpowiedzi na wiele zasadniczych dla dziedziny pytań. Na przykład fizyka cząstek elementarnych oferuje kilka prawdopodobnych wyjaśnień, czym może być ciemna materia. Mamy tu do czynienia z interesującym stykiem dwóch na pozór zupełnie rozdzielnych światów: świata wielkich struktur kosmicznych, rozmiarów galaktyk i większych, obserwowanych za pomocą przyrządów astronomicznych, oraz świata najmniejszych składników materii, zwykle badanych w zderzaczach cząstek, takich jak największy obecnie akcelerator LHC w CERN” - mówi prof. Roszkowski.

W najbliższych miesiącach na świecie rozpocznie pracę nowa generacja detektorów ciemnej materii. Urządzenia te mają szansę zarejestrować jeden z proponowanych przez teoretyków rodzajów cząstek ciemnej materii – lub praktycznie definitywnie przesądzą o jego nieistnieniu. Tegorocznej konferencji COSMO towarzyszy więc doskonale zrozumiała atmosfera ostrożnego podekscytowania.

Pierwsza konferencja COSMO odbyła się w 1997 roku w Ambleside w północno-zachodnim zakątku Anglii, niedaleko granicy ze Szkocją. Jej organizatorem był prof. Roszkowski (wówczas na University of Lancaster), a wśród gości znalazły się takie sławy jak Stephen Hawking z University of Cambrigde i Andrei Linde ze Stanford University (obaj uczeni do dziś są członkami komitetu nadzorującego konferencji, któremu od początku przewodniczy prof. Roszkowski). Od tego czasu coroczne konferencje odbywały się w wielu wiodących ośrodkach badawczych całego świata, m.in. w Genewie (CERN), Chicago, Cambridge i Tokio.

„Bardzo się cieszę, że w tym roku COSMO po raz pierwszy zawita nad Wisłę. Jest to wyraz uznania dla tutejszego środowiska naukowego oraz nadziei na rozwój naszej dziedziny wiedzy w Polsce. Konferencje COSMO niezmiennie przyciągają największe sławy naukowe. Ale nie mniej ważny jest fakt, że wśród uczestników jest coraz więcej młodych teoretyków, pełnych wigoru i świeżych pomysłów, dla których nasze spotkania stały się głównym wydarzeniem roku w badaniach fundamentalnych aspektów Wszechświata” - podkreśla prof. Roszkowski.

Głównym organizatorem konferencji COSMO-15 jest Narodowe Centrum Badań Jądrowych w Świerku. W skład komitetu programowego wchodzą wybitni naukowcy z uniwersytetów: Warszawskiego, Jagiellońskiego, Szczecińskiego i Śląskiego, Instytutu Fizyki Jądrowej PAN, Centrum Fizyki Teoretycznej PAN oraz Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN.