#63 - Czy Einstein wciąż wystarcza? Chaos i granice współczesnej kosmologii | prof. Sebastian Szybka

W tym odcinku rozmawiam z prof. Sebastianem Szybką o ogólnej teorii względności, chaosie, współczesnej kosmologii oraz granicach przewidywania w fizyce.

Ogólna teoria względności jest jedną z najlepiej potwierdzonych teorii współczesnej fizyki i stanowi podstawę dzisiejszej kosmologii. Zastosowanie jej do całego Wszechświata wymaga jednak daleko idącej ekstrapolacji, uproszczeń i założeń, których trafność sprawdzamy wraz z coraz dokładniejszymi obserwacjami. Równania Einsteina są przy tym nieliniowe, dlatego opis wielu zjawisk wymaga zastosowania metod numerycznych, a w niektórych układach może pojawić się także chaos deterministyczny.

W dzisiejszym odcinku miałem przyjemność porozmawiać o ogólnej teorii względności i granicach współczesnej kosmologii z dr. hab. Sebastianem Szybką, prof. UJ, fizykiem relatywistą i kosmologiem, kierownikiem Zakładu Astrofizyki Relatywistycznej i Kosmologii w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego. Rozmawiamy m.in. o napięciu Hubble’a, różnicy między teorią a modelem, zasadzie kosmologicznej, nieliniowości równań Einsteina, falach grawitacyjnych, chaosie deterministycznym, emergencji, ciemnej materii i ciemnej energii, zmianach paradygmatu w fizyce oraz roli sztucznej inteligencji.

W tej rozmowie poruszamy m.in. następujące kwestie:

- Czy napięcie Hubble’a jest skutkiem błędnej interpretacji obserwacji, niedoskonałości standardowego modelu kosmologicznego, czy może pierwszym śladem fizyki wykraczającej poza teorię Einsteina.- Czym różni się teoria fizyczna od budowanego w jej ramach modelu, jaki jest zakres stosowalności ogólnej teorii względności oraz dlaczego zasada jednorodności Wszechświata przez długi czas była przede wszystkim założeniem.- Dlaczego nieliniowość równań Einsteina wymaga stosowania symulacji komputerowych, jak powstają wzorce fal grawitacyjnych oraz czy możemy wykryć sygnał, którego wcześniej nie przewidzieliśmy.- W jaki sposób chaos deterministyczny pojawia się już w problemie trzech ciał, czy jego opis może zależeć od obserwatora oraz jak z fundamentalnych praw wyłaniają się zjawiska emergentne, takie jak termodynamika czarnych dziur.- Czy ciemna materia i ciemna energia mogą być skutkiem uproszczeń modelu, dlaczego modyfikowanie istniejących równań nie musi prowadzić do głębszego zrozumienia oraz czy sztuczna inteligencja może przewidywać zjawiska fizyczne bez dostarczania nam zrozumiałych praw.

---------

dr hab. Sebastian Szybka, prof. UJ, to fizyk relatywista i kosmolog, kierownik