SONATA na kosmologię bez teorii zaburzeń

Początki Wszechświata to jedna z tych zagadek, które od zawsze rozpalają ludzką wyobraźnię. W ostatnich latach nauka dostarcza coraz więcej możliwości konfrontacji wyobrażeń i teorii z obserwacjami. Najczęściej stosowaną metodą opisu wczesnej fazy ewolucji Wszechświata jest podejście perturbacyjne czyli analiza zaburzeń nieznacznie modyfikujących jednorodne i izotropowe rozwiązania równań Einsteina (model standardowy Lambda CDM). Jednak coraz bardziej precyzyjne obserwacje, takie jak np. pomiar lokalny stalej Hubble'a i jej porównanie przewidywaniami wywiedzionymi z pomiarów mikrofalowego promieniowania tła (CMB) prowadzą do wniosków trudnych do opisania w podejściu perturbacyjnym. Dr Jan Jakub Ostrowski z Zakładu Fizyki Teoretycznej NCBJ zaproponował przeprowadzenie analiz teoretycznych i podjęcie próby wyjaśnienia anomalii bez użycia przybliżenia perturbacyjnego lecz w ramach pełnych równań Ogólnej Teorii Względności. Jego projekt zatytułowany „Kosmologia bez teorii zaburzeń” otrzymał grant w konkursie SONATA rozstrzygniętym przez Narodowe Centrum Nauki. Autor tak opisuje swój program badawczy: „Projekt ma trzy główne etapy. Pierwszy to próba aplikacji dokładnych, niejednorodnych rozwiązań równań Einsteina do charakterystycznych fragmentów Wszechświata takich jak np. pustki albo gromady galaktyk. Drugim etapem byłoby zbudowanie z tych fragmentów opisu całościowego, np poprzez uśrednianie (to dotąd nierozwiązany problem teoretyczny). W trzecim etapie planuję modelowanie propagacji światła w otrzymanym modelu, co pozwoliłoby na konfrontacje przewidywań z obserwacjami i prawdopodobnie ubogaciło nasze zrozumienie zjawisk i koncepcji wiązanych np. z pojęciami ciemnej materii i ciemnej energii.”

Streszczenie projektu: https://www.ncn.gov.pl/sites/default/files/listy-rankingowe/2019-09-16/streszczenia/464475-pl.pdf