II.3.11. Utworzenie międzynarodowej sieci badawczej w obszarze zastosowań fizyki subatomowej, astronomii i chemii do badania wczesnego Wszechświata

Realizacja celu IDUB

• II.3. Podniesienie zdolności do współpracy poprzez zwiększenie posiadanego potencjału badawczego

Nazwa POB/Grupy działań

• II. U podstaw mikro i makro świata

Opis działania

Cel

Utworzenie Sieci Badawczej „Wczesny Wszechświat” (Research Network „Early Universe”), która będzie wspierać, integrować, intensyfikować i inicjować badania w zakresie fizyki subatomowej, astronomii, geochemii i mineralogii prowadzone na Uniwersytecie, ze szczególnym naciskiem na tematy powiązane z poznawaniem wczesnych etapów ewolucji Wszechświata.

Uzasadnienie

W wymienionych obszarach, zarówno w dziedzinie badań teoretycznych, jak i doświadczalnych, działają na Uniwersytecie aktywne grupy badawcze. Badania te prowadzone są w takich dziedzinach, jak fizyka cząstek elementarnych i oddziaływań fundamentalnych, kosmologia, fizyka reakcji jądrowych, struktura jąder atomowych, atomów i molekuł, badanie Układu Słonecznego, Galaktyki, aż do astronomii pozagalaktycznej, badania składu fazowego i izotopowego materii w przestrzeni międzyplanetarnej naszego Układu Słonecznego.

Niedawne wielkie odkrycia: cząstki Higgsa i fal grawitacyjnych, potwierdziły dotychczasowy paradygmat fizyki oddziaływań fundamentalnych. Jednocześnie, podkreśliły wagę problemów pozostających wciąż bez odpowiedzi takich jak ciemna materia czy asymetria barionowa. Oznacza to, że wciąż nie znamy natury 25% Wszechświata, ani nie rozumiemy dlaczego we Wszechświecie nie obserwujemy antymaterii. Znaczenie wyjaśnienia tych problemów jest ogromne i najprawdopodobniej doprowadzi nas do weryfikacji obecnie obowiązującego paradygmatu fizyki oddziaływań fundamentalnych. Rozwiązanie tych podstawowych problemów ma wszelkie szanse zakończyć się przyznaniem autorom Nagrody Nobla.

Aby stawić czoła tym wyzwaniom pożyteczne wydaje się łączenie wysiłków badaczy z różnych dziedzin. Przykładem może być rozwój astrofizyki jądrowej wyjaśniającej genezę pierwiastków chemicznych w kosmosie, czy astrofizyki cząstkowej, bądź kosmologii cząstkowej (particle cosmology) – wykorzystujących metody badania mikroświata do poznawania kosmosu w skali makro. Niemniej interesujące są osiągnięcia związane z badaniami mineralogicznymi, geochemicznymi i izotopowymi faz obecnych w meteorytach i pyle kosmicznym. Pozwalają one na odtworzenie bardzo wczesnych etapów formowania się Układu Słonecznego oraz jego ewolucji w czasie.

Zagadnieniami tymi zajmują się teoretyczne i doświadczalne grupy badawcze w Instytucie Fizyki Teoretycznej, Obserwatorium Astronomicznym, Instytucie Fizyki Doświadczalnej, na Wydziale Chemii oraz na Wydziale Geologii. Sieć „Wczesny Wszechświat” ma pomóc w łączeniu doświadczeń specjalistów z tych jednostek, sprzyjać integracji i inspirować do tworzenia nowych powiązań między dyscyplinami. Grupy uczestniczące w Sieci będą prowadzić działalność w swoich jednostkach macierzystych, jednak Sieć dostarczy możliwości integracji oraz pozwoli na wykorzystanie komplementarnych doświadczeń oraz potencjału zaangażowanych pracowników, wzrost mobilności i umiędzynarodowienia prac, a także wzrost widoczności i znaczenia prowadzonych badań. Wzmocnienie powiązań międzynarodowych opierać się będzie na już ustanowionych kontaktach roboczych oraz na nowych inicjatywach.

Sieć „Wczesny Wszechświat” w naturalny i kompleksowy sposób będzie współdziałać z Instytutem Studiów Zaawansowanych (Działanie I.3.8). Przewidujemy współpracę w organizacji średnio i długoterminowych przyjazdów wybitnych uczonych zagranicznych (Distinguished Visiting Fellowships), wspólne akcje wspierające mobilność doktorantów i młodych badaczy, wspólną organizację szkół letnich, warsztatów i konferencji, a także inicjatywy dydaktyczne i popularyzatorskie.

Zadania

1. Stworzenie i prowadzenie strony internetowej z informacjami o Sieci i jej działalności, w tym o zaangażowanych grupach badawczych oraz prowadzonych badaniach, organizowanych seminariach, wykładach, warsztatach, konferencjach i innych inicjatywach.
2. Organizacja i finansowanie specjalistycznych wykładów dla studentów, doktorantów i pracowników wygłaszanych przez wybitnych zagranicznych uczonych (współfinansowanie z Działania I.1.1/IV.1.1).
3. Organizacja i finansowanie programu Distinguished Visiting Fellowships (wspólnie z Instytutem Studiów Zaawansowanych – Działanie I.3.8 oraz II.2.1), na przyjazdy wybitnych zagranicznych naukowców na okres od 2 tygodni do 6 miesięcy, w celu rozpoczęcia lub intensyfikacji współpracy z pracownikami Uniwersytetu.
4. Organizacja i finansowanie międzynarodowych warsztatów naukowych (20-100 uczestników). Na wzór podobnych sieci/centrów istniejących w wiodących ośrodkach badawczych planujemy również ogłaszanie konkursów na organizację warsztatów przez wybitnych badaczy spoza Uniwersytetu.
5. Finansowanie krótkich wizyt zagranicznych współpracowników na Uniwersytecie.
6. Współorganizacja międzynarodowych konferencji naukowych (współ-finansowanie z Działaniem II.4.1).
7. Wsparcie mobilności doktorantów i pracowników Uniwersytetu poprzez finansowanie krótkich wyjazdów do wiodących ośrodków naukowych (wspólnie z Działaniem IV.2.3).
8. Finansowanie krótkich (1-3 miesiące) przyjazdów młodych naukowców i doktorantów w celu przygotowania wniosków o indywidualne stypendia doktorskie i podoktorskie realizowane na Uniwersytecie (współfinansowanie z Działań I.1.3, I.1.4/IV.2.1).
9. Finansowanie staży podoktorskich na Uniwersytecie (jeden 2-letni, dwa roczne).
10. Współfinansowanie pomostowych stypendiów doktorskich w celu umożliwienia wykorzystania środków z grantów zewnętrznych.
11. Koordynacja wspólnych aplikacji o duże krajowe i międzynarodowe granty badawcze (ITN, COFUND, MSCA, NAWA, MNiSW) (współfinansowanie z Działania I.1.3).

Jednostka koordynująca działanie

• Wydział Fizyki

Jednostki zaangażowane w realizację działania

• Wydział Fizyki
• Wydział Chemii
• Wydział Geologii
• CENT