Wybitni fizycy z całego świata – goście międzynarodowej konferencji kosmologicznej COSMO-15 – wezmą w najbliższy czwartek udział w debacie „Czy współczesna fizyka przekracza granice nauki?”. Debata, otwarta dla publiczności, zostanie przeprowadzona w budynku dawnej Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego (BUW).

Dlaczego Wszechświat jest taki dziwny? Czy można naukowo opisać sam Wielki Wybuch? A może nasz Wszechświat to tylko fragment znacznie większego wieloświata, na zawsze pozostającego poza naszymi możliwościami poznania? Wreszcie, czy stawiając takie i podobne pytania współczesna fizyka nie przekracza granic nauki? Już w najbliższy czwartek odpowiedzi spróbują poszukać wybitni uczeni, uczestnicy właśnie odbywającej się w Warszawie konferencji kosmologicznej COSMO-15. Otwarta dla publiczności debata naukowa rozpocznie się 10 września o godzinie 19:30 w auli dawnej Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego (BUW) przy ul. Krakowskie Przedmieście 26/28.

W czwartkowej dyskusji wypowiedzą się światowej klasy profesorowie: Stephen Barr (Bartol Institute, University of Delaware), Raphael Bousso (University of Berkeley), Kari Enqvist (University of Helsinki), Katherine Freese (Nordita, Szwecja, oraz University of Michigan) oraz Juan Maldacena (Institute for Advanced Studies, Princeton University). Moderatorem debaty będzie prof. Leszek Roszkowski z Zakładu Fizyki Teoretycznej Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ).

„W tytule debaty zawarto oczywisty paradoks: przecież fizyka sama jest nauką, jak więc może wychodzić poza nią? Problem, jak się okazuje, wcale nie jest trywialny” – mówi prof. Roszkowski.

Zakres poznania współczesnej fizyki rozciąga się od badań nad zjawiskami kwantowymi zachodzącymi przy najwyższych możliwych energiach po próby zrozumienia genezy Wszechświata jako całości. Tam, gdzie świat mikrokosmosu spotyka się ze światem makrokosmosu, rodzi się wiele pytań. Dlaczego normalna materia, którą widzimy wokół nas i z której sami się składamy, jest tylko niewielką częścią Wszechświata? Dlaczego jest on zdominowany przez nieznaną ciemną materię i jeszcze bardziej tajemniczą ciemną energię? Dlaczego i jak zniknęła antymateria – i to tuż po Wielkim Wybuchu? Dlaczego bardzo odległe obszary Wszechświata mają bardzo podobną temperaturę, choć wydaje się, że nigdy nie mogły ze sobą oddziaływać?

Wśród fizyków panuje przekonanie, że te i podobne zagadki zostaną rozwikłane dzięki lepszemu zrozumieniu zjawisk kwantowych zachodzących przy najwyższych energiach i w obecności niezwykle silnej grawitacji. Proponowane teorie kwantowej grawitacji, takie jak teoria strun, prowadzą jednak do idei, które rewolucjonizują dotychczasowe wyobrażenia o nauce. Na przykład sugerują, że nasz wszechświat to tylko część znacznie większej całości, która „z definicji” na zawsze pozostanie poza możliwościami obserwacyjnymi i eksperymentalnymi ludzkości. Czy tak fundamentalnie nieweryfikowalne teorie mogą wiarygodnie wyjaśnić np. jedną z największych zagadek fizyki: dlaczego stała kosmologiczna jest około 120 rzędów wielkości mniejsza od wartości przewidywanych przez obecne modele fizyczne? Czy dzięki takim teoriom byłoby możliwe sformułowanie naprawdę naukowego opisu samego momentu Wielkiego Wybuchu?

„Dotychczas fizyka w dominującej części była nauką doświadczalną, w pełnym i tradycyjnym rozumieniu tego pojęcia. Tymczasem obecny rozwój fizyki kwantowej i kosmologii cząstek zaczyna wykraczać poza nasze możliwości obserwacyjne i doświadczalne – i to na poziomie absolutnie podstawowym. Tak rodzi się niezwykle ważna kwestia: czy coś, co nawet z zasady nie może być zweryfikowane przez eksperyment, pozostaje nauką? Czy takie teorie rzeczywiście prowadzą ku lepszemu poznaniu najgłębszych zagadek mikro- i makrokosmosu?” – pyta prof. Roszkowski i w imieniu organizatorów zaprasza wszystkich zainteresowanych do udziału w debacie.

Konferencja naukowa COSMO, w ramach której odbędzie się debata, jest organizowana od 1997 roku. Goście konferencji zajmują się zagadnieniami związanymi z ciemną materią i mogącymi ją tworzyć cząstkami elementarnymi, ciemną energią, strukturą Wszechświata w największych skalach oraz jego ewolucją w fazach bliskich Wielkiemu Wybuchowi. Wśród astrofizyków, fizyków cząstek elementarnych i astronomów uczestniczących w dotychczasowych konferencjach COSMO były takie sławy jak prof. Stephen Hawking z University of Cambridge czy Andrei Linde ze Stanford University (obaj uczeni do dziś są członkami komitetu nadzorującego konferencji).

***

W czwartkowej debacie wezmą udział:

Stephen M. Barr, profesor fizyki teoretycznej cząstek elementarnych, dyrektor Bartol Research Institute na University of Delaware. Doktoryzował się w 1978 roku na Uniwersytecie w Princeton. W 2011 został wybrany członkiem American Physical Society – za wkład w teorie wielkiej unifikacji, kosmologię wczesnego Wszechświata i teorię asymetrii między materią i antymaterią. Jest autorem licznych publikacji dotyczących relacji między nauką i religią, m.in. „Modern Physics and Ancient Faith” („Nowożytna fizyka i starożytna wiara”), „A Student’s Guide to Natural Science” („Studencki przewodnik do nauk przyrodniczych”) oraz „The Believing Scientist” („Wierzący naukowiec”), która ukaże się w przyszłym roku. Prof. Barr jest członkiem rady zespołu redakcyjnego poczytnego czasopisma religijnego dla intelektualistów „First Things”. W 2007 roku otrzymał Benemerenti Medal z rąk papieża Benedykta XVI, a trzy lata później został wybrany do Akademii Teologii Katolickiej. Razem ze swoją żoną Kathleen mają piątkę dzieci, mieszkają w Newark w Delaware, USA.

Raphael Bousso, profesor fizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Najbardziej znany z odkrycia ogólnej relacji między zakrzywioną geometrią czasoprzestrzeni i jej informacyjną zawartością, określanej jako ograniczenie na kowariantną entropię. Relacja ta umożliwiła precyzyjne i ogólne sformułowanie zasady holograficznej, która, jak się uważa, leży u podstaw unifikacji teorii kwantowej z Einsteinowską teorią względności. Prof. Bousso jest również jednym z odkrywców pejzażu teorii strun, który wyjaśnia bardzo małą, ale niezerową wartość stałej kosmologicznej (ciemnej energii). Jego prace doprowadziły do stworzenia nowego poglądu w kosmologii: wieloświata teorii stron.

Kari Enqvist, profesor kosmologii na Uniwersytecie w Helsinkach. W 1983 roku obronił na tej uczelni doktorat, a następnie odbył staże podoktorskie w CERN, University of Wisconsin-Madison i Nordic Institute for Theoretical Physics w Kopenhadze. Swoją karierę naukową zaczynał w dziedzinie fizyki cząstek, zajmując się głównie neutrinami, supersymetrią i fenomenologią superstrun, zanim w całości poświęcił się kosmologii, gdzie najbardziej interesują go kosmiczna inflacja i modele związane z pierwotnymi perturbacjami. Jest autorem 11 książek popularnonaukowych (w języku fińskim) poświęconych nauce oraz naukowemu światopoglądowi.

Katherine Freese, profesor fizyki na University of Michigan w USA, dyrektor Nordic Institute for Theoretical Physics (Nordita) w Sztokholmie. Zajmuje się szerokim zakresem zagadnień w teoretycznej kosmologii i astrofizyce cząstek. Pracowała nad zagadkami ciemnej materii i ciemnej energii, które są głównymi składnikami Wszechświata, oraz nad konstrukcją opisu Wszechświata tuż po Wielkim Wybuchu. Jest autorką książki „The Cosmic Cocktail: Three Parts Dark Matter” („Kosmiczny koktail: Ciemna materia w trzech częściach”), wydanej w czerwcu 2014 roku przez Princeton University Press. Jej prace były opisywane przez główne media, w tym New York Times. Prof. Freese jest częstym gościem w radio i TV. W 2012 roku przyznano jej doktorat honoris causa na Uniwersytecie w Sztokholmie. Członek American Physical Society, w 2012 roku otrzymała stypendium w fizyce teoretycznej z Simons Foundation w USA.

Juan Maldacena, profesor fizyki w Institute for Advanced Study w Princeton. Urodził się w 1968 roku w Buenos Aires, w 1991 roku ukończył studia w Instituto Balseiro, a pięć lat później doktoryzował się w Princton University. Zanim trafił w 2001 roku do Institute for Advanced Studies, pracował jako profesor na Uniwersytecie Harvarda. Prowadzi badania w dziedzinie kwantowej teorii pola, grawitacji kwantowej oraz teorii strun, zajmował się zastosowaniem idei wywodzących się z teorii strun do kosmologii. Jest szczególnie znany z koncepcji dualności między kwantową teorią pola oraz grawitacją, która wiąże symetrie cechowania, struny i kwantową grawitację.

Leszek Roszkowski, profesor fizyki, kierownik zespołu badawczego w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku. Doktorat otrzymał na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis w 1987 roku, a następnie spędził wiele lat za granicą, w tym na pozycji podoktorskiej w CERN. W 2003 roku został profesorem i kierownikiem grupy badawczej na Uniwersytecie w Sheffield w Wielkiej Brytanii. W 2011 roku powrócił do Polski po uzyskaniu stypendium i grantu na rozpoczęcie nowej działalności naukowej w ramach programu Welcome Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. W swojej pracy naukowej prof. Roszkowski koncentruje się na zagadce ciemnej materii we Wszechświecie i próbach jej rozwiązania w teoriach tzw. nowej fizyki (obecnie testowanych w Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC w CERN) oraz potencjalnym związkiem z niedawno odkrytym tam bozonem Higgsa. W 1997 roku prof. Roszkowski zorganizował pierwszą konferencję COSMO, rozpoczynając w ten sposób serię corocznych spotkań, które szybko stały się główną konferencją w swej dziedzinie.