Prof.univ.dr. Dumitru Vulcanov (UVT): Este nevoie de o fizică nouă, provenită din cosmologie

0

Un grup de cercetători condus de decanul Facultăţii de Fizică din cadrul Universităţii de Vest Timişoara (UVT), prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov, caută explicaţii pentru expansiunea accelerată a universului, în cadrul unor cercetări minuţioase. Pentru a studia şi a înţelege mai bine fenomenul, omul de ştiinţă ‘modelează’ matematic universul pe computer.

El a detaliat, într-un interviu acordat AGERPRES, că pentru studierea fenomenului, dar şi pentru descoperirea altora, este nevoie de o fizică nouă, care ar putea apărea în următorii 20 de ani.

AGERPRES: Se spune că cercetătorii fizicieni trăiesc într-o lume retrasă, a aparatelor şi a instrumentelor, cu apariţii strict ştiinţifice, într-un cerc închis. Însă, fizicienii români sunt deja recunoscuţi pe plan mondial. Cum vedeţi acest aspect?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Noi nu suntem izolaţi, nu putem face cercetare izolaţi, noi trăim în comunitatea ştiinţifică, care, în general, este activă şi social. În plus, cei care suntem în domenii mai aplicative, avem relaţii cu firme. Pe de altă parte, unul din punctele esenţiale în ceea ce priveşte evaluarea noastră (promovarea de la un grad didactic la altul, la gradaţiile de merit) este legată de calitatea, cantitatea şi ritmul publicaţiilor doar în străinătate, pentru că numai comunitatea ştiinţifică internaţională, în care o includ şi pe cea naţională, îţi validează rezultatele cercetărilor, în revistele cotate ISI. Acest lucru se întâmplă între fizicieni din 1996.

Fizicienii români au reuşit să atragă cel mai mare proiect de cercetare ştiinţifică din Europa de Est, ELI, la Bucureşti, o investiţie de 300 de milioane de euro în faza incipientă, care va construi a un institut de cercetare şi un laser, cel mai puternic din Europa, pentru cercetări. Este un proiect de foarte mare anvergură, practic similar cu LHC-ul de la CERN.

AGERPRES: Aveţi solicitări din partea mediului privat, care să folosească rezultatele muncii dvs. de cercetare?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Da, se întâmplă acest lucru. Sunt mai multe firme, ei vin cu problema, noi am încercat să o rezolvăm şi astfel s-a realizat o colaborare. Nu sunt foarte dese, mai ales în ultimii ani. Nu mai avem industrie, cea care a fost a dispărut, firmele sunt axate, în general, pe producţie care nu necesită investiţie tehnologică, pe comerţ. Dar lucrurile se schimbă, Timişoara poate fi un exemplu. Există locuri unde deja se face dezvoltare tehnologică şi de acolo avem astfel de solicitări.

Pe de altă parte, caracteristicile fizicii sunt de aşa natură, a ştiinţei pe care noi o reprezentăm; noi nu dezvoltăm tehnologia, noi nu producem aparate care să fie utilizate, ci noi producem ceea ce va fi la baza tehnologiei ce va fi aplicată.

AGERPRES: Ce fac fizicienii din Timişoara?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Noi avem câteva direcţii în care excelăm, prin tradiţie şi prin calitatea cercetării pe care o facem, certificată de impactul nostru internaţional. Ar fi fizica teoretică, dar şi aici avem parcele bine definite; de exemplu, eu fac cosmologie, alţii teorii cuantice de câmp etc. În general, avem şi în acest domeniu un sector în care suntem foarte bine reprezentaţi şi anume fizica computaţională. Noi încercăm să folosim în fizica teoretică calculatorul şi metodele computaţionale şi din acest punct de vedere eu şi prof. Daniel Wizman, directorul Şcolii doctorale în Fizică din Timişoara, suntem, practic, în aceeaşi barcă, el ocupându-se de creşterea de cristale şi conexe.

Eu fac pe calculator simulări despre dinamica universului. Mă ocup de metode computaţionale în cosmologie, adică, fac cosmologie pe computer şi încerc să dezvolt programe şi aplicaţii care să simuleze modele de univers cu câmp scalar cuplat cu gravitaţia.

AGERPRES: Ce înseamnă modele de univers?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Universul este un sistem dinamic pe care trebuie să-l modelez matematic. Altfel nu funcţionează ştiinţa; fără matematică nu există ştiinţă. Fizicienii modelează un anumit sistem folosind instrumente matematice, se creează, există un model matematic al universului, modelul standard. Despre acesta se ştiu foarte multe: că universul s-a născut dintr-o explozie numită Big Bang, că de atunci s-a dilatat mai repede sau mai încet, azi mai încet, că s-au format galaxiile, nucleele ş.a.m.d. Toate acestea sunt puse într-un model matematic complicat, dar la îndemâna minţii umane.

AGERPRES: Dumneavoastră, pe computer, ce realizaţi?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Eu încerc să dezvolt un anumit tip de model şi vă spun şi de ce. Aceste tipuri de modele nu sunt create pentru că aşa vrem noi să le facem, ci pentru că există nişte indicaţii experimentale. Cosmologia experimentală este astrofizica. Astrofizicienii măsoară proprietăţile luminii care vine de la stele, de la galaxii, de la roiuri de galaxii şi ştiu să spună ce se întâmplă în universul actual. Ei măsoară informaţiile pe care le primesc în aparatele lor (telescoape, radiotelescoape).

Pe baza acelor observaţii pe care astrofizicienii le-au făcut de peste o sută de ani s-a realizat acest model standard al universului, care încearcă să explice o serie de de fenomene care există azi în universul actual. Ei au demonstrat că Universul actual este într-o expansiune accelerată, care contrazice cunoştinţele noastre legate de modelul standard. Fenomenul se numeşte acceleraţie cosmică şi este o problemă foarte arzătoare a cosmologiei moderne.

Noi încercăm să găsim explicaţia acestui fenomen de expansiune accelerată a Universului, care, în principiu, dacă se confirmă, ne va conduce la concluzia că Universul nu se va termina prin contracţia lui, ci se va disipa până când va dispărea. Procesul ar dura circa 80 de milioane de ani; avem timp să rezolvăm problema.

AGERPRES: La ce ne foloseşte că ştim acest lucru? Cu ce influenţează viaţa cotidiană cercetările din cosmologie?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Nu pot să vă spun acum exact, dar desigur noi încercând să umblăm la aceste modele acestea încercăm să aplicăm fizica pe care o cunoaştem sau să să facem o altă fizică, să dezvoltăm noi teorii, noi modele, să descoperim noi fenomene care vor putea avea aplicaţii în viitor. Cercetările din acest domeniu, ca şi altele, ca şi LHC-ul de la Geneva, necesită tehnologie de vârf.

Ca să calculezi ce se întâmplă cu o galaxie care are 100 de milioane de stele, pui pe calculator tot ceea ce ştii despre aceste stele şi faci un model, îl rulezi pe calculator să vezi ce se întâmplă cu galaxia şi compari cu ce măsoară astrofizicienii. Pentru asta ai nevoie de un calculator super performant, un super computer; atunci, noi ne ducem la computerist şi-i cerem să-l dezvolte ca să putem face chestia asta. Ei fac asta continuu. Ei venind cu o nouă tehnologie, noi încercăm să o folosim până când atingem din nou limitele.

AGERPRES: În cercetările dumneavoastră cu cine colaboraţi?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Am rezultate publicate. Nu o să vă spun că ştiu de ce este expansiunea accelerată. În acest domeniu se publică 300 de articole zilnic. Este un domeniu foarte fierbinte şi orice contribuţie poate fi importantă. Eu încerc să fac nişte simulări, încerc să potrivesc lucrurile împreună cu alte grupuri din Europa, din Serbia şi de la Institutul ‘A. Einstein’ din Postdam, dar lucrurile sunt departe de a fi rezolvate. Dezvoltăm, pe de altă parte, şi noi tehnici de programare şi programe, care la un moment dat pot fi utile şi în altă parte.

AGERPRES: Prin ceea ce faceţi dvs. obţineţi nişte date, dar nu puteţi acţiona asupra universului. Se poate face ceva aici, pe Pământ, pentru a preveni un dezastru cosmic?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Este greu de prevenit ceva. La noi, scara de timp este miliardul de ani. Astronomii se uită la o stea şi spun că ea este la 100 de ani-lumină de Pământ. Poate steaua nici nu mai există; este o maşină a timpului. Noi ne uităm la steaua care a fost acum 100 de ani. Dacă ei se uită la galaxii îndepărtate cu 8 miliarde de ani-lumină, înseamnă că ei văd galaxiile de acum 8 miliarde de ani.

AGERPRES: Pe când ar fi programat ‘un Cer nou şi un Pământ nou’?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Un lucru foarte bine pus la punct de astrofizicieni este că se ştie că în aproximativ 2-3 miliarde de ani galaxia noastră cu cea mai apropiată, Andromeda, se vor întâlni. Ele sunt pe o traiectorie una spre cealaltă şi se va produce o ciocnire de galaxii, va fi un proces foarte violent, cu siguranţă noi vom păţi ceva, procesul va dura şi el cam un miliard de ani, se va forma o nouă galaxie, Lactomeda (de la Andromeda şi Calea Lactee). Acesta este un proces care poate fi prevăzut.

Cosmologii sunt acum pe frontierele fizicii, pentru că efectiv avem nevoie de lucruri noi în acest domeniu, ca să putem rezolva problemele. Este nevoie de o fizică nouă, de legi ale fizicii noi. Toată lumea vorbeşte despre gravitaţia cuantică, este o chestie nouă, care trebuie făcută şi inventată.

În acest domeniu, vom lucra cam cu aceleaşi tehnici cu care se vorbeşte despre calculul cuantic, care va produce o nouă generaţie de procesoare, de calculatoare. Momentan, tehnologia semiconductorilor a ajuns la limită.

AGERPRES: Cam în cât timp estimaţi că va apărea o fizică nouă care să facă faţă cerinţelor actuale de cercetare şi de explicaţii?

Prof. univ. dr. Dumitru Vulcanov: Pentru calculul cuantic, de câţiva ani. Pentru noua fizică, provenită din cosmologie (teoria stringurilor), deja se lucrează; estimez cam 20 de ani, dar poate mai repede. Cam 20 de ani este pasul de timp între fizica nouă şi aplicaţiile practice. Mecanica cuantică aşa a păţit.

loading...
Citește și

Spune ce crezi

Adresa de email nu va fi publicata

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.