Nauka jak... muzyka? Po co w ogóle badamy Wszechświat?

Nauka jest częścią naszej kultury, owocem naszej ciekawości - mówi RMF FM wybitna szwajcarska fizyk i kosmolog, profesor Ruth Durrer z Uniwersytetu w Genewie. Dlaczego jej pasją są badania Wszechświata, które nie mają bieżących zastosowań? Jak przekonuje w rozmowie z Grzegorzem Jasińskim, ludzie od zawsze chcieli wiedzieć więcej, rozumieć rzeczy, które niekoniecznie zawsze mają praktyczne znaczenie. Podkreśla, że wszystkie osiągnięcia technologiczne przyszły dzięki ludzkiej ciekawości. "Piękna muzyka też nie jest czymś, czego koniecznie potrzebujemy, ale tak naprawdę nasz umysł by głodował, gdybyśmy jej nie mieli" - mówi.

Prof. Ruth Durrer - fizyk i kosmolog z Uniwersytetu w Genewie, która poszukuje wyjaśnień jednej z największych zagadek dotyczących Wszechświata: ciemnej energii. Nie wiemy, czym ona jest, ale wykrywamy jej - przeciwny do oddziaływania grawitacyjnego - wpływ we Wszechświecie. Prof. Durrer zajmowała się także badaniem mapy tzw. mikrofalowego promieniowania tła, które jest swoistą fotografią Wielkiego Wybuchu. Fizycy wierzą, że badając tę mapę, możemy nie tylko zrozumieć historię Wszechświata, ale także najbardziej fundamentalne prawa, które nim rządzą. Prof. Durrer była gościem tegorocznego Copernicus Festival.

Grzegorz Jasiński: Na początek proszę pozwolić, że zapytam, dlaczego właściwie Wszechświat jest dla nas ważny. Rozumiem, że Słońce i Księżyc są ważne. Rozumiem nawet, że gwiazdy są ważne. Pokazują nam drogę. Układ Słoneczny jest ważny, bo może kiedyś jakaś planetoida przyleci i narobi tu kłopotów. Ale reszta Wszechświata jest daleko od nas. Dlaczego ma znaczenie?

Ruth Durrer: Myślę, że badanie Wszechświata lub nasze zainteresowanie Wszechświatem jest częścią naszej kultury. Ludzie zawsze są ciekawi, chcą wiedzieć więcej, chcą rozumieć rzeczy, które niekoniecznie zawsze mają praktyczne znaczenie dla nas. I też, kto wie, historycznie wiadomo, że gdy Faraday i Maxwell badali prawa elektrodynamiki, ludzie mówili, jaki to ma sens, to nie ma praktycznego znaczenia, zajmijcie się silnikami parowymi, a wyobraźcie sobie dzisiejsze życie bez elektryczności. Ale to nie jest powód, dla którego badamy Wszechświat, powodem jest naprawdę ludzka ciekawość i myślę, że wszystkie nasze osiągnięcia technologiczne przyszły do nas dzięki ludzkiej ciekawości. Ale nie jestem pewna, czy badanie Wszechświata przyniesie coś w tym kierunku, dla mnie to część naszej kultury, jak muzyka. Piękna muzyka nie jest czymś, czego koniecznie potrzebujemy i inaczej byśmy głodowali. Ale tak naprawdę głodowałby nasz umysł, gdybyśmy jej nie mieli.

Więc czym jest Wszechświat? Czy jest wszystkim, co naprawdę istnieje? Czy jest tylko częścią, jakimś modelem, jakąś siecią? Co zwykli ludzie, nie fizycy, mogą zrozumieć o całym Wszechświecie?

Przede wszystkim Wszechświat to w pierwszej kolejności to, co możemy obserwować. Następnie na podstawie tego, co obserwujemy i znanych nam praw fizyki, tworzymy model Wszechświata. I wtedy testujemy, czy ten model potrafi wyjaśnić obserwacje. Jeśli tak, to dobrze. I to może nam pozwolić wykraczać poza to, co obserwujemy. Możemy przewidzieć, że gdybyśmy mogli obserwować to, zobaczylibyśmy też to i tamto. I wtedy próbujemy obserwować więcej i testować przewidywania naszego modelu Wszechświata, który nigdy nie będzie doskonały, ale staramy się go ulepszać.

Jaki był pani pierwszy moment, kiedy powiedziała pani sobie, że będzie studiować Wszechświat?

Dla mnie było to podczas studiów fizycznych, kiedy poznałem ogólną teorię względności. Zdałem sobie wtedy sprawę, że ta teoria może opisać Wszechświat jako całość i byłam bardzo zafascynowana tą możliwością, studiowałam różne modele kosmologiczne i to był moment, w którym uświadomiłam sobie, że ta teoria jest tak piękna, że chcę ją studiować bardziej szczegółowo, a w kosmologii ta teoria jest jedyną, która może pomóc nam zrozumieć Wszechświat. Więc chcę studiować Wszechświat, aby móc pracować z ogólną teorią względności.

Dlaczego uważamy, że Wszechświat w tej chwili to wszystko, co możemy zobaczyć i jeszcze dużo więcej tego, czego nie możemy zobaczyć? Dlaczego tak jest w tym stanie naszej wiedzy o Wszechświecie?

Tak, to oczywiście dobre pytanie, wyobrazimy sobie, że widzimy fragment wzoru pod dywanem, widzimy wzór na tkaninie i widzimy tylko jego część, ale powtarza się on wielokrotnie, to prawdopodobnie postawimy hipotezę, że pod spodem wygląda tak samo. Ale żeby przetestować tę hipotezę, spróbujemy zdjąć część dywanu, która zasłania kontynuację wzoru. I podobne jest z Wszechświatem, widzimy jego część i zakładamy, że może być nieskończony, ponieważ nie ma wskazań, że gdziekolwiek się kończy. Zakładamy więc, że rozciąga się w sposób statystyczny, jest wszędzie taki sam. Statystycznie rzecz biorąc, oczywiście nie w każdym detalu, ale statystycznie. Ale to jest założenie i może być błędne, bo nie możemy widzieć do nieskończoności.

Czy uważa pani, że istnieje jeden Wszechświat, czy może jest ich wiele, rządzonych oddzielnymi zasadami różnych fizyk?

Jak być może pan wie, istnieją teorie wielu wszechświatów, ale dla mnie te teorie są interesujące tylko wtedy, gdy formułują przewidywania, które możemy przetestować obserwacjami lub eksperymentami. W przeciwnym razie to tylko spekulacje, o których każdy może dyskutować przy piwie, ale to nie jest nauka.

Teraz, w 2025 roku, co wiemy o Wszechświecie? Czym jest i jak działa?

Wiemy, że obecnie się rozszerza i to rozszerzanie przyspiesza, co jest bardzo zaskakujące, bo zwykle grawitacja przyciąga, więc spodziewalibyśmy się, że rozszerzanie zwolni, a dzieje się odwrotnie. I jeśli chcemy to wyjaśnić ogólną teorią względności, potrzebujemy czegoś, co nazywamy ciemną energią. To jest naprawdę dominująca część energii we Wszechświecie, jakaś ciemna energia o bardzo silnym ujemnym ciśnieniu, która sprawia, że grawitacja staje się odpychająca. Dodatkowo jest dużo ciemnej materii. Materii, której nie widzimy i nie wiemy, czym jest. Do tego mamy około 5 procent materii, którą znamy, z której zbudowani jesteśmy pan, ja, ten stół i ten pokój. To tylko około 5 procent całości. To nasze obecne rozumienie zawartości Wszechświata.

A kolejne pytanie, bardzo popularne, dotyczy antymaterii. Ciemna materia to coś innego. Gdzie jest antymateria, skoro prawie wszystko, co widzimy, jest zbudowane z materii?

Tak, to pytanie, które sobie również zadajemy i na które nie mamy jednoznacznej odpowiedzi. Istnieje kilka możliwości, jak z symetrycznego początku nagle mogła zostać złamana symetria między materią a antymaterią i trochę więcej materii niż antymaterii przetrwało. Jeśli uważamy, że początek Wszechświata był symetryczny pod względem materii i antymaterii, to potrzebujemy, żeby na dziesięć miliardów cząstek antymaterii przypadała jedna cząstka materii więcej. To nie jest dużo, jedna na dziesięć miliardów. Jeśli było dziesięć miliardów antycząstek, potrzebujemy dziesięć miliardów plus jedną cząstkę materii, aby wyjaśnić obecną asymetrię, którą widzimy we Wszechświecie. Ponieważ wszystkie inne cząstki i antycząstki anihilowały do fotonów, do cząstek światła, które są swoimi własnymi antycząstkami i je możemy policzyć, znamy ich gęstość, wiemy ile ich jest, dlatego wiemy, że ta asymetria jest naprawdę mała, ale jest. W standardowym modelu fizyki mamy lekkie naruszenie symetrii między prawami dla materii i antymaterii, ale to nie wystarcza, by wyprodukować tę asymetrię. Więc nie wiemy. To musi być, jak to nazywamy, fizyka poza standardowym modelem, poza prawami fizyki, które znamy i przetestowaliśmy na Ziemi.

Czy uważa pani, że znalezienie tej tak zwanej nowej fizyki, na co wielu fizyków liczy, że kiedyś się wydarzy, pomoże zrozumieć te procesy, czy może przyniesie więcej pytań i więcej nierozwiązanych zagadnień?

I to, i to. Oczywiście mam nadzieję, że uda nam się odpowiedzieć na to pytania. Mamy kilka teorii poza standardowym modelem, nowych teorii fizyki, które wykraczają poza to, co widzimy na Ziemi, które mogą to wyjaśnić. Nie wiemy, która z nich jest prawidłowa, by wyjaśnić istnienie nadmiaru materii nad antymaterią. Ale zawsze, gdy idziesz dalej w badaniach i odpowiadasz na pewne pytania, pojawiają się nowe pytania, tak było zawsze i nie jestem osobą, która wierzy w tak zwaną teorię wszystkiego, która wyjaśniłaby wszystko, jak postulował Stephen Hawking. Nie sądzę, byśmy byli tego blisko. Myślę, że będziemy rozwijać fizykę i prawdopodobnie, miejmy nadzieję, dokonywać nowych rewolucji i na pewnym etapie rozumieć fizykę na nowych podstawach. Gdy rozwiążemy pewne problemy, najprawdopodobniej pojawią się wtedy kolejne.

Chciałbym zapytać jeszcze o ciemną materię. W jaki sposób fizyka i pani sama rozumie ją w tej chwili. Czym jest? Jak to się dzieje, że jej nie widzimy?

To sięga prawie stu lat wstecz, lat 30. ubiegłego wieku. Fritz Zwicky (szwajcarski astronom) odkrył wtedy, że jeśli patrzy na gromady galaktyk, skupiska z wieloma galaktykami, setkami galaktyk, to te galaktyki poruszają się tak szybko, że całość powinna się rozpaść, gdyby nie było dużo więcej materii, która trzyma je razem, niż ta, którą widzimy. Później Vera Rubin odkryła, że jeśli patrzy się na gwiazdy na obrzeżach galaktyk, to one kręcą się tak szybko wokół galaktyki, że powinny odpaść pod wpływem siły odśrodkowej. Powinny odpaść, gdyby nie było dużo więcej materii w galaktyce niż ta, którą widzimy z gwiazd i gazu. Nawet w karłowatych galaktykach mamy dużo tej ciemnej materii, której nie widzimy inaczej niż przez jej wpływ na grawitację. Obecnie wiemy, że galaktyki nie mogłyby się nawet uformować, gdyby tej ciemnej, niewidzialnej materii nie było. Teraz pytanie, czym ona jest? Widzimy ją tylko przez jej efekt grawitacyjny. Wiemy, że nie mogą to być neutrina, które są cząstkami bardzo słabo oddziałującymi i bardzo licznie występującymi we Wszechświecie. Nie mogą to być one, bo one nie mogą się skupiać, by tworzyć jakieś struktury, bo mają zbyt duże prędkości. Nie mamy więc pojęcia, czym to jest. Istnieje kilka hipotez, większość z nich została przetestowana. Te, które mogliśmy dobrze przetestować, jak jakiś rodzaj neutralina, innej cięższej cząstki, która jednak oddziałuje tak słabo jak neutrino była poszukiwana za pomocą ogromnych aparatów, nic nie znaleziono. Jedna hipoteza mówi, że mogą to być maleńkie czarne dziury, które powstały bardzo wcześnie we Wszechświecie. To nadal jest otwarta możliwość. Wiele zakresów mas dla tych maleńkich czarnych dziur zostało już wykluczone, ale inne są nadal możliwe i jest wiele innych kandydatów, o których mógłbym mówić godzinami. Ale wciąż nie wiemy, czym to jest.

A co z ciemną energią? Bo ciemna materia jest potrzebna, by pomagać grawitacji, by wszystko trzymać razem. Ale ciemna energia działa odwrotnie.

Dokładnie. Tak właśnie jest. Ciemna energia, na ile możemy to powiedzieć, przenika Wszechświat bardzo równomiernie. Nie skupia się, albo jeśli w ogóle to bardzo, bardzo mało. Może trochę się skupiać, ale nie wiemy. Jak dotąd wydaje się, że się nie skupia, jest bardzo jednorodna we Wszechświecie i ma bardzo ujemne ciśnienie. To prowadzi do antygrawitacji, więc sprawia, że Wszechświat rozszerza się szybciej. Ale do tej pory nie widzieliśmy żadnego innego efektu jej istnienia. Możemy też powiedzieć, że Wszechświat rozszerza się szybciej, bo grawitacja na tych bardzo, bardzo dużych skalach może zachowywać się inaczej niż jesteśmy przyzwyczajeni. Nie jest już oddziaływaniem przyciągającym, ale staje się odpychającym. Istnieją też takie teorie modyfikujące prawa grawitacji, co też jest możliwością. Nie mamy pojęcia, czym to jest.

Co, pani zdaniem, pomoże nam to zrozumieć? Matematyka, wyobraźnia jednego naukowca jak Einstein, obserwacje, sztuczna inteligencja, zbieranie punktów, przeszukiwanie danych? Jakie mamy szanse, by to lepiej zrozumieć? W którą stronę to pójdzie?

Myślę, że potrzebujemy wszystkiego. Potrzebujemy genialnych umysłów jak Einstein, które przejrzą przez mgłę. Potrzebujemy dobrej matematyki. Wszystkie dziedziny matematyki są niezwykle ważne w fizyce. I potrzebujemy doskonałych danych. A do analizy danych, myślę, że możemy użyć sztuczną inteligencję, sieci neuronowe. One bardzo nam pomogą w analizie danych. Choć jesteśmy w pełni świadomi, że musimy to stosować bardzo ostrożnie, bo to trochę czarna skrzynka. Powinniśmy zawsze wiedzieć, co robi i gdzie jest użyteczna. Nie pomoże nam zrozumieć, ale może pomóc nam analizować dane, jeśli mamy bardzo duże zbiory danych, a takie mamy teraz w kosmologii.

Mówiąc o danych, chciałbym zapytać o dwa instrumenty, które mogą być bardzo pomocne: DESI i teleskop Euclid. Proszę opowiedzieć nam więcej o tych instrumentach. Czego kosmolodzy oczekują od nich w najbliższej przyszłości?

DESI (dark energy spectrosopic instrument), czyli spektroskopowy instrument do badania ciemnej energii to teleskop, który zaczął zbierać dane około dwóch lat temu. Jest w Arizonie. Będzie mierzył widma około 10 milionów galaktyk lub nawet więcej, w stosunkowo bliskim Wszechświecie. Zmierzy najpierw wszystkie świecące galaktyki, potem tylko te najbardziej jasne, a bardzo, bardzo daleko może widzieć już tylko kwazary, które są aktywnymi jądrami galaktyk. I wtedy, znając dokładnie ich widma, bardzo precyzyjne przesunięcie ku czerwieni i patrząc na to jak się grupują możemy badać, jak odległość tych galaktyk zależy od przesunięcia ku czerwieni. Innymi słowy, możemy zobaczyć, jak Wszechświat ewoluował w przeszłości i jak ewoluuje teraz. Mamy nadzieję, że to pomoże nam uzyskać wskazówki dotyczące ciemnej energii, to jest główny cel. Dlatego nazywa się to spektroskopowym instrumentem do badania ciemnej energii. Bo w zależności od tego, jak ciemna energia zachowywała się w przeszłości, dowiemy się, jaka jest jej równanie stanu, jak się zachowuje, jakie ma ciśnienie w porównaniu do gęstości. I wtedy możemy wykluczyć lub potwierdzić pewne hipotezy na temat ciemnej energii. To nie wszystko, teleskop da nam więcej, więcej, będzie w stanie zmierzyć masę neutrin, bo neutrina przez swoje prędkości swobodnego przemieszczania tłumią skupianie galaktyk i gdy zmierzymy to tłumienie, dowiemy się, jaka jest masa neutrin. Możemy też zobaczyć oznaki skupiania się ciemnej energii, gdy bardzo dokładnie zmierzymy rozkład galaktyk. To też pomoże nam zidentyfikować, czym jest ciemna energia. Euclid to satelita Europejskiej Agencji Kosmicznej, ma tę zaletę, że może obserwować bardzo jednorodnie i izotropowo. To pozwoli na tak precyzyjne obserwacje, że normalnie musielibyśmy się zastanawiać, czy ma znaczenie, że gdy obserwujemy konkretny fragment nieba, jest tam trochę mniej pyłu w atmosferze, niż gdy obserwujemy tamten fragment. Tych problemów z satelitą nie ma. Dane z satelity przynoszą mniej problemów w interpretacji, niż te zebrane z powierzchni Ziemi. Euclid ma na pokładzie dwa instrumenty, jeden robi coś podobnego do DESI, ale zaczyna od nieco większych odległości. jest w stanie obserwować słabsze obiekty, więc może sięgać dalej niż DESI. Drugi prowadzi tak zwany przegląd fotometryczny. Tam nie znamy dokładnie przesunięcia ku czerwieni tych galaktyk, więc nie wiemy dokładnie, jak daleko są, ale chcemy zmierzyć zniekształcenie ich kształtu spowodowane przez galaktyki na pierwszym planie, które generują pole grawitacyjne, które lekko zniekształca obraz, jak słaba soczewka grawitacyjna. To właśnie mierzymy fotometrycznie. Mierzymy więc pole grawitacyjne galaktyk na pierwszym planie i dzięki temu możemy też uzyskać relację między polem grawitacyjnym a rozkładem galaktyk, co pomaga nam testować grawitację i zobaczyć, gdzie w bardzo dużych odległościach prawa grawitacji mogą być nieco inne niż te, które przewiduje teoria względności Einsteina.

To stosunkowo nowe instrumenty, które zaczynają dopiero pracę. Ile czasu zajmie zebranie wystarczającej ilości danych, by faktycznie posunąć wiedzę naprzód? Czego pani się spodziewa? Rok, trzy lata, pięć lat?

DESI już przyniósł pewne znaczące postępy przy okazji ostatniej publikacji danych w kwietniu. Odkrył, że jeśli połączy swoje dane z innymi danymi z odległości supernowych i z kosmicznego promieniowania mikrofalowego tła, to wychodzi, że ciemna energia powinna być raczej dynamiczną, a nie stałą kosmologiczną, co byłoby najprostszą hipotezą. Teraz nie jest jeszcze jasne, czy to połączenie danych jest naprawdę wiarygodne, czy nie ma jeszcze problemów systematycznych w tych nowych danych lub starych i tak dalej. Więc to nie jest, powiedziałbym, ostateczny wynik. W przypadku Euclid pierwsza publikacja danych też miała miejsce w kwietniu, ale to nie były dane dla kosmologii. To było bardziej dla poszczególnych obiektów astronomicznych. Niektórzy astronomowie są bardzo podekscytowani i korzystają z tych danych, ale dla kosmologów powodó do ekscytacji jeszcze nie ma. To zajmie jeszcze około dwóch lat, zanim będziemy mieli naprawdę dobre dane kosmologiczne, które zrozumiemy, powiedziałbym. Mamy teraz duże trudności z tym instrumentem, ale sobie z nimi poradzimy. Nie jestem ekspertem od obserwacji, jestem raczej teoretycznym kosmologiem, ale moi koledzy mówią mi o problemach, które mają.

A co z falami grawitacyjnymi? To od kilku lat bardzo głośny temat . Czy ich badanie byoby pomocne z punktu widzenia kosmologii?

Absolutnie tak. Fale grawitacyjne są bardzo ekscytujące także dla kosmologii. Z dwóch powodów. Po pierwsze z ich pomocą możemy też mierzyć historię rozszerzania się Wszechświata za ich pomocą, bo tworzą tak zwane ciemne syreny. I one mają dużą zaletę, bo ruch dwóch czarnych dziur wokół siebie to bardzo prosty proces, który rozumiemy fizycznie naprawdę dobrze. O wiele lepiej, niż rozumiemy supernowe. Supernowa jest dużo bardziej skomplikowana niż spiralne zbliżanie się do siebie dwóch czarnych dziur. Więc możemy naprawdę obliczyć z dużą precyzją fale, które powinniśmy zobaczyć, ich intensywność itd., ich częstotliwość, widmo i ewolucję w czasie. I bardzo dobrze rozumiemy też działanie aparatury pomiarowej, jej kątową czułość i tak dalej. Więc jeśli będziemy mieli wystarczająco dużo obserwacji takich par czarnych dziur i skorelujemy je z pozycjami galaktyk, będziemy mieli doskonały pomiar tak zwanej relacji odległość-przesunięcie ku czerwieni, co pomoże nam określić ewolucję ciemnej energii. To jedna z bardzo ekscytujących rzeczy dotyczących fal grawitacyjnych, o których wiemy, że istnieją. Obecne instrumenty badające fale grawitacyjne LIGO i Virgo nie mogą jeszcze sięgnąć wystarczająco głęboko, by uzyskać najbardziej interesujące wyniki. Ale następna generacja, jak teleskop Einsteina w Europie czy Cosmic Explorer w USA, jeśli kiedykolwiek powstaną, na co bardzo liczę, będą naprawdę ekscytujące. Teraz jest jeszcze inny punkt. Może się zdarzyć, że we wczesnym Wszechświecie powstały fale grawitacyjne i utworzyły coś na kształt tła fal grawitacyjnych. I takie tło fal grawitacyjnych - jeśli istnieje - mogłoby pokazać nam bardzo odległą przeszłość wczesnego Wszechświata. I są pewne wskazania z badań pulsarów, że tło fal grawitacyjnych, czy jakieś nieoczekiwane duże czarne dziury mogą istnieć. Tego nie wiemy.

Niektórzy mówią, że poznawanie świata mikro i makro, w cząstkach elementarnych i We wszechświecie, jest powiązane. Wiedza o jednym może pomagać w zdobywaniu wiedzy o drugim. Co pani myśli o badaniach w CERN? Eksperymenty Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) mogą pomóc zrozumieć Wszechświat jako całość, poprzez pomiary na bardzo małą skalę, by pomóc wiedzy o dużej skali naszego Wszechświata?

To jest absolutnie prawda i to są badania bardzo istotne. Jeśli cofniemy się do wcześniejszego Wszechświata, to on w przeszłości był nie tylko dużo gęstszy, ale też dużo gorętszy. I im dalej się cofamy, tym wyższe były energie. Więc Wszechświat jest właściwie ostatecznym akceleratorem cząstek. Były tam cząstki o niezwykle wysokich energiach, dużo wyższych niż te w LHC. Obecnie, w naszym rozumieniu Wszechświata widzimy, ile możemy zrozumieć dzięki wiedzy z fizyki cząstek elementarnych. Bardzo dużo możemy się nauczyć dzięki fizyce cząstek, ale są też rzeczy, które wykraczają poza Model standardowy, który został zbudowany w oparciu o wyniki eksperymentów fizyki cząstek, takich jak w LHC. Jest ciemna materia, której LHC nie widział. Potem jest prawdopodobnie faza bardzo szybkiego rozszerzania, która wygenerowała małe fluktuacje we Wszechświecie, które widzimy w kosmicznym mikrofalowym tle i które uważamy za te, które doprowadziły do powstania galaktyk i całej struktury, którą teraz widzimy we Wszechświecie. To wszystko, jak to rozumiemy, zostało wygenerowane przez małe fluktuacje kwantowe przy bardzo, bardzo wysokich energiach. Dużo wyższych niż energie, które możemy testować w LHC. Więc uważam, że też fizyka cząstek elementarnych może się dużo nauczyć od kosmologii i to w odniesieniu do energii dużo wyższych niż te, które kiedykolwiek osiągniemy w ziemskich akceleratorach. To alternatywny sposób badania bardzo, bardzo wysokich energii i bardzo, bardzo małych skal.

Czy nie uważa pani, że jest problem z tym, że jeśli prowadzimy bardzo dalekie obserwacje, to oznacza cofanie się w czasie, bardzo, bardzo daleko. To co widzimy w tych odległych miejscach we Wszechświecie, wydarzyło się dawno temu. Czy nie uważa pani, że widzenie rzeczy dziejących się tam teraz, w tej chwili, pomogłoby nam zrozumieć, co się naprawdę dzieje?

Nie sądzę, by to było źródło naszych problemów z kosmologią, czy otwartych pytań w kosmologii, ale uważam, że to ważny punkt i musimy go uwzględniać. Widzisz, rzeczy dzieją się na skalach kosmologicznych niezbyt szybko. Więc możemy spojrzeć dość daleko i możemy założyć, że Wszechświat był trochę podobny do tego, jaki jest teraz, jeśli spojrzymy trochę w przeszłość, ale nie za bardzo. Ale musimy uwzględnić, że - jak mówimy my fizycy - możemy widzieć tylko zdarzenia na naszym stożku świetlnym tła. Nigdy nie możemy widzieć poza nim. Możemy widzieć wewnątrz niego, to jest możliwe przyczynowo. Możemy widzieć rzeczy, które potem mogą wpływać na coś, co widzimy, i ważne jest, by to poprawnie uwzględnić w naszych obliczeniach. I to nie zawsze było robione, naukowcy popełniali błędy, ale na szczęście nasze dane były jeszcze na tyle słabe, gdy popełniali te błędy, że to nie miało zbyt dużego znaczenia. Ale teraz to jest jeden z tematów, nad którymi pracuję, jak poprawnie obliczać rzeczy i poprawnie uwzględniać fakt, że jedyne dane, jakie mamy, są na naszym stożku świetlnym tła i są z tego małe efekty, które nam pomagają, bo jeśli po prostu liczymy galaktyki, mamy dostęp nie tylko do gęstości materii we Wszechświecie, ale też do prędkości i do pola grawitacyjnego, bo to pole grawitacyjne modyfikuje nasz stożek świetlny tła. Więc uważam, że to jest raczej szansa, a nie problem.

Na koniec chciałbym zapytać o przyszłość naszej wiedzy o Wszechświecie. Czego się pani spodziewa? Na co ma nadzieję? Na jakie pytanie chciałaby pani uzyskać odpowiedź w pierwszej kolejności? Co pani zdaniem jest w tej chwili najbardziej interesujące? I co może pokazać naszym młodym słuchaczom, że warto studiować tę dziedzinę i szukać tych odpowiedzi.

Tak, myślę, że teraz naprawdę najpilniejsze pytanie, przynajmniej dla mnie, to co to jest ta tajemnicza ciemna energia? To jest, myślę, najbardziej palące pytanie teraz, przynajmniej dla mnie. Naprawdę nie wiemy, czym to jest, a teraz mamy wskazania, że może to nie jest ta nudna, ale też bardzo niezrozumiała stała kosmologiczna, ale może to być coś dynamicznego. Ale co to jest? Czy to jakieś pole skalarne? Czy musimy zmodyfikować teorię grawitacji? Nie wiemy. I naprawdę mam nadzieję, że dowiemy się więcej dzięki naprawdę dobrym pomysłom młodych ludzi i dzięki bardzo sprytnym eksperymentom.