O odkryciach w dziedzinie astrofizyki, przyszłości naszej planety i planach na popularyzację nauki mówi dr Michał Artymowski z Instytutu Nauk Fizycznych UKSW.
Podczas otwartego seminarium o nowej fizyce we wszechświecie przedstawił Pan wiele modeli początków wszechświata. Jak zatem najprościej wytłumaczyć jego powstanie?
Intuicyjnym zrozumieniem wszystkich zjawisk wokół nas jest ich skończoność. Uważamy, że wszechświat, jak wszystko inne, musiał mieć „początek”, jakiś punkt zerowy. Osobiście jestem sceptycznie nastawiony do całej idei kosmicznego początku. Wszechświat może być cykliczny, to jest składać się z nieskończonych cykli, w ramach których przestrzeń rośnie i kurczy się. Innym pomysłem jest wszechświat, który stopniowo wyłania się w okresie, w którym samo pojęcie czasu i przestrzeni nie ma intuicyjnego sensu. Bo czym jest początek kosmosu, jeśli na „początku” czas nie istnieje? Niestety, bardzo możliwe, że dokładność naszych pomiarów astrofizycznych nigdy nie pozwoli nam na dotarcie do prawdziwego początku, o ile miał on miejsce. Najprawdopodobniej wszechświat będzie zawsze skrywał przed nami jakieś tajemnice.
W związku z kryzysem ekologicznym na świecie w mediach coraz częściej słyszymy o poszukiwaniu alternatywnych miejsc do życia, również na innych planetach. Jak odnosić się do takich pomysłów?
W tej części kosmosu, którą jesteśmy w stanie obserwować, istnieje około 100 miliardów galaktyk, w każdej około 100 miliardów gwiazd. Na każdą gwiazdę przypada co najmniej jedna planeta. Najprawdopodobniej mamy więc mnóstwo potencjalnych światów we wszechświecie, na których moglibyśmy zamieszkać. Pamiętajmy jednak, że nawet podróż na najbliższe nam planety poza układem słonecznym jest obecnie technologicznie niemożliwa. Pozostaje nam zamiana Marsa w planetę zdatną do zamieszkania. Prawdopodobnie najtańszym (i pewnie najmądrzejszym) wyjściem jest utrzymanie naszej Ziemi w stanie, który pozwoli ludziom zostać w tym domu przez następne miliony lat.
Co dla badaczy i naukowców mieści się w pojęciu „odpowiednie warunki do życia”?
Rok 2020 przyniósł mnóstwo nowych danych odnośnie życia we wszechświecie. Odkryto kolejne planety poza układem słonecznym, a co najważniejsze, w atmosferze Wenus odkryto związki chemiczne, które mogły zostać stworzone przez organizmy żywe. To znacząco poszerza nasze zrozumienie, czym może być planeta zdatna do życia, a także daje nadzieję na wykazanie, że życie jest we wszechświecie czymś powszechnym. Poza tym, wciąż odkrywamy planety krążące wokół swojej gwiazdy w obszarze, który umożliwia istnienie płynnej wody, co wydaje się być absolutnie koniecznym warunkiem dla życia typu ziemskiego. Astrofizycy chcą też badać atmosfery planet poza układem słonecznym w poszukiwaniu związków chemicznych, które według naszej wiedzy mogą być jedynie stworzone przez żywe organizmy.
Mimo pandemii ubiegły rok obfitował w ważne odkrycia naukowe. Niewątpliwie najgłośniejszym z nich było wynalezienie szczepionki przeciw COVID-19. Czy w świecie astrofizyki były jakieś spektakularne odkrycia?
W fizyce cząstek elementarnych odkryto nowe cząstki składające się z kwarków, czyli podstawowych cegiełek materii. Odkrycie jest o tyle niesamowite, że w precyzyjny sposób potwierdza przewidywania teoretyków. Dzięki tego typu badaniom jesteśmy coraz bliżej zrozumienia najbardziej fundamentalnych reguł świata przyrody. Co więcej, jednym z najważniejszych badaczy w tej dziedzinie jest pracujący w Izraelu (ale urodzony i wychowany w Warszawie) profesor Marek Karliner. Jestem też niezwykle podekscytowany nowymi obserwacjami fal grawitacyjnych. Jest to nowy, niezwykle dynamiczny dział astrofizyki i kosmologii, który daje nam nadzieję na autentyczny przełom w naszym rozumieniu wszechświata.
Poprowadzone przez Pana seminarium „Nowa fizyka we wszechświecie – rozwiązanie problemów kosmologii” to jednorazowe wydarzenie czy rozpoczęcie cyklicznych spotkań, poruszających tematy astrofizyki?
Seminarium było przede wszystkim wstępem do popularyzacji astrofizyki i kosmologii wśród studentów innych wydziałów. W przyszłym semestrze mam nadzieję prowadzić przedmiot ogólnouniwersytecki, w ramach którego będę tłumaczył studentom (także wydziałów humanistycznych), skąd biorą się czarne dziury, czy był wielki wybuch i czy wszechświat może być pełen kosmitów. Chciałbym przedstawić najbardziej ekscytujące odkrycia (ale i pytania) współczesnej fizyki. Jak mógł zacząć się wszechświat i jaki może być koniec świata? Czy teleportacja jest możliwa? Czy istnieje pozaziemskie życie? Skąd wzięła się we materia, z której jesteśmy zbudowani? Poza przekazaniem wiedzy chcę pokazać, jak ekscytująca jest fizyka i jak wiele filozoficznych pytań prowokują kolejne odkrycia.
Rozmawiała Karolina Piotrowska