Sieć naukowa w dziedzinie badań teoretycznych cząstki – astrofizyka –

kosmologia

2006-2012

Umowa o utworzeniu Sieci naukowej w dziedzinie badań teoretycznych

cząstki – astrofizyka – kosmologiaW dniu 17. października 2007 w Warszawie pomiędzy:

1. Uniwersytet Warszawski. Warszawa 2. Uniwersytet Jagielloński, Kraków

3. Instytut Fizyki Jądrowej PAN, Kraków 4. Uniwersytet Szczeciński, Szczecin

5. Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń 6. Instytut Problemów Jądrowych, Warszawa

7. Uniwersytet Łódzki, Łódź 8. Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin

9. Katolicki Uniwersytet Lubelski, Lublin10. Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra

11. Uniwersytet Wrocławski, Wrocław12. Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

13. Uniwersytet Śląski, Katowice14. Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika, PAN, Warszawa

została zawarta umowa następującej treści:

Zważywszy, że 1) inicjatywa utworzenia Sieci naukowej w dziedzinie badań teoretycznych cząstki – astrofizyka – kosmologia

powstała 3 lipca 2006 r na spotkaniu zorganizowanym w Warszawie przez Wydział Fizyki UW we współpracy z IPJ (Warszawa) i PAN.

2) zawarto w lutym 2007 ,,Porozumienie o współpracy naukowej w dziedzinie badań teoretycznych Cząstki – Astrofizyka – Kosmologia”

strony postanowiły utworzyć Sieć naukową w dziedzinie badań teoretycznych cząstki – astrofizyka – kosmologia, zwaną dalej Siecią, zachowując cele i zasady działania zawartego wcześniej Porozumienia,

w skład której wchodzą następujące jednostki:

Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski (Instytut Fizyki Teoretycznej)Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, Uniwersytet Jagielloński, Kraków (Centrum Astrofizyki)

Instytut Fizyki Jądrowej PAN, KrakówWydział Matematyczno-Fizyczny, Uniwersytet Szczeciński (Instytut Fizyki)

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń (Centrum Astronomii)Instytut Problemów Jądrowych, Warszawa

Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej, Uniwersytet Łódzki Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki, Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Lublin (Instytut Fizyki)

Wydział Filozofii, Katolicki Uniwersytet Lubelski, LublinWydział Fizyki i Astronomii, Uniwersytet w Zielonej Górze (Instytut Fizyki)

Wydział Fizyki i Astronomii, Uniwersytet Wrocławski (Instytut Fizyki Teoretycznej i Instytut Astronomiczny)Wydział Matematyki i Informatyki, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii, Uniwersytet Śląski, Katowice (Instytut Fizyki)Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika, PAN, Warszawa

Celem działania Sieci jest: 1. Prowadzenie wspólnych polskich badań naukowych

w nowej dziedzinie badań pogranicza fizyki cząstek elementarnych, astrofizyki i kosmologii,

wykraczających poza zakres istniejących programów badawczych jednostek

wchodzących w skład Sieci 2. Integracja i promocja teoretycznych badań naukowych w Polsce

w tej dziedzinie 3. Koordynowanie rozwoju polskich badań z europejskimi ośrodkami naukowymi,

między innymi przez udział w międzynarodowych instytucjach (ApPEC, ASPERA, ILIAS) i konferencjach naukowych

4. Rozpowszechnianie informacji o prowadzonych w ramach Sieci badaniach naukowych

oraz popularyzacja najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie.

Plan działania Sieci w latach 2008- 2012 obejmuje poza prowadzeniem wspólnych badań naukowych:

Organizację pięciu ogólnopolskich sympozjów naukowych poświęconych badaniom pogranicza fizyki cząstek elementarnych, astrofizyki i kosmologii, w powiązaniu z planowanymi spotkaniami, organizowanymi przez Katedrę Cząstek i Oddziaływań

Elementarnych, Wydział Fizyki UW, w ramach projektu europejskiego “Transfer of Knowledge Particle Physics and Cosmology: the Interface” Organizację w 2009 roku międzynarodowej konferencji naukowej

Organizację ogólnopolskich warsztatów naukowychOrganizację regionalnych seminariów naukowych dla młodych pracowników

Rozpowszechnienie materiałów naukowych organizowanych konferencji i warsztatów

Wnioseko przyznanie dotacji na finansowanie badań wspólnych

Sieci naukowej w dziedzinie badań teoretycznych cząstki – astrofizyka – kosmologiaw latach 2008 i 2009

1.Nazwa i adres jednostki naukowej Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki, Instytut Fizyki Teoretycznej, ul. Hoża 69, 00-681 Warszawa 0-22-628-33-96, FAX: 0-22-621-94-75 iftuw@fuw.edu.pl, www.fuw.edu.pl

2. Kierownik jednostki: Prorektor UW prof. dr hab. Wojciech Tygielski

3. Telefon: 0-22-55-20-000 fax: 0-22-55-24-029 e-mail: bip@uw.edu.pl, www: www.uw.edu.pl

1.NIP: 525-001-12-66 , REGON: 0000012582.Nazwa banku, nr rachunku3. Bank Millenium, nr konta: 12 11602202 00000000 60849173

Zadanie 1 – Pomiary w akceleratorach i we Wszechświecie

i ich konsekwencje dla badań teoretycznychPrzykładowe tematy prac realizowanych w ramach zadania:

a) Namagnesowana plazma a wielkoskalowe struktury Wszchświata b) Dynamika obiektów z ciemną materią c) Funkcja rozkładu halo ciemnej materii

d) Modelowanie kinematyczne gromad galaktyk e) Relacja gęstość-prędkość i wyznaczanie parametru gęstości Wszechświata

f) Kosmologiczne implikacje i testy niskoenergetycznych modeli cząstek elementarnych i

supersymetriiZespoły: CA UJ, CAMK, IPJ, IF UŚ oraz IFT UW.

Zadanie 2 – Bariogeneza i leptogeneza, fizyka neutrin.

Przykładowe tematy prac realizowanych w ramach zadania:

a) Termiczna i nietermiczna generacja asymetrii barionowej b) Bariogeneza przez leptogenezę

c) Pochodzenie mas neutrin d) Neutrina jako źródło gorącej ciemnej materii

Zespoły: IF UŚ, WF UWr oraz IFT UW.

Zadanie 3 – Inflacja i niejednorodności mikrofalowego promieniowania tła Przykładowe tematy prac realizowanych w ramach zadania:

a) Inflacja w teorii strun b) Supersymetryczna inflacja

c) Generowanie niejednorodności w inflacji wielopolowej d) Podgrzanie w modelach inflacyjnych

e) Procesy powstawania struktur we wszechświecie f) Analiza pierwotnych perturbacji w teoriach będących rozszerzeniami

Modelu Standardowego oddziaływań podstawowych.Zespoły: IPJ, IF UŚ, WF UZG, WMI UWM, OA UJ oraz IFT UW.

Zadanie 4 – Ciemna materia i ciemna energia

Przykładowe tematy prac realizowanych w ramach zadania:a) Barionowa ciemna materia

b) Supersymetryczna ciemna materia c) Gravitina jako ciemna materia

d) Aksjony jako zimna ciemna materiae) Natura i pochodzenie ciemnej energii

f) Kosmologia fantomowag) Rozwiązanie problemu stałej kosmologicznej w modelach z dodatkowymi

wymiaramih) fenomenologiczne modele kwintesencji w modelach fizyki oddziaływań

podstawowych i) badanie niestandardowych kosmologii jako alternatywy dla ciemnej energii

Zespoły: IPJ, IF UŚ, WF UZG, WMI UWM, IF USz, CAMK, WF KUL, IF UMCS oraz IFT UW.

Zadanie 5 – Struktura czasoprzestrzeni

Przykładowe tematy prac realizowanych w ramach zadania:a) Kwantowe aspekty grawitacji i kosmologia kwantowa

b) Kwantowa teoria pola w kappa-przestrzeni Minkowskiegoc) Opis twistorowy strun i p-bran

d) Opis powstawania i ewolucji struktur we Wszechswiecie za pomoca ścisłych metod teorii względności

e) Ewolucja niesymetrycznych czarnych dziurf) Kosmologia we wspolrzednych konforemnie plaskich

g) Dodatkowe wymiary i ich kompaktyfikacjah) Rozszerzone teorie grawitacji

(w tym teorie zawierające oddziaływania z wyższymi pochodnymi)

i) Supersymetria jako fundamentalna symetria przyrody i konsekwencje kosmologiczne jej naruszenia

j) Kosmologia modularna (ewolucja pól modułów w supergrawitacji i teorii strun) k) Nieperturbacyjne potencjały pochodzące z kondensacji

silnie oddziałujących fermionów l) Efektywne teorie pola z branami.

Zespoły: IPJ, IF UŚ, WF UZG, WMI UWM, IF USz, IF UMCS, WF KUL, CAMK oraz IFT UW

Dociekania teoretyczne powinny doprowadzić do powstania modelu opisującego wszechświat

składający się w ok. 72% z ciemnej energii, w 23% z ciemnej materii i w 4% z materii baronowej, wraz z formowaniem struktur

inicjowanym przez adiabatyczne, prawie niezależne od skali odległości pierwotne fluktuacje o amplitudzie względnej rzędu 10-5.

Obraz ten musi być w najbliższych latach uzupełniony głębszym teoretycznym zrozumieniem opisywanych zjawisk i związków między nimi.

To z kolei wymaga harmonijnej współpracy kosmologów i fizyków zajmujących się teorią oddziaływań fundamentalnych.

W szczególności teorie BSM powinny dostarczyć przekonującego wyjaśnienia mechanizmu inflacji, bariogenezy,

ciemnej materii oraz ciemnej energii.

Marie Curie Research Training Network ( HPRN-CT-2006-035863 )

The origin of our universe: Seeking links between fundamental physics and cosmology

Coordinator:

Subir Sarkar University of Oxford , UK

Instytut Fizyki Teoretycznej

        

Uniwersytet Warszawski, POLAND

Zygmunt Lalak Krzysztof MeissnerPiotr Chankowski

Bohdan GrzadkowskiJacek Pawelczyk Stefan Pokorski

Krysztof Turzynski

Universenet Staff

Maria Krawczyk Marek OlechowskiJan KalinowskiJanusz RosiekAdam Falkowski

The Quest for Unification: Theory Confronts Experiment

Tools and Precision Calculations for Physics Discoveries at Colliders

ToK Jonathan Roberts, Oliver Eyton-Williams

And

Multi-field inflation – isocurvature perturbations

Roulette inflation

Summary

• Simple inflation consistent with WMAP3 possible in modular sector (with DSB scales) in matter sector (perhaps with retrofitted DSB scales) of 4d supergravities • Tuning between the inflationary sector and stabilisation sector necessary

• In simple models inflation severely constrains post-inflationary vacuum

• Inflation in multi-field setup produces isocurvature perturbations

• Isocurvature perturbations can feed and modify significantly curvature perturbations

Required flatness/softness of inflationary potentials is a version of the hierarchy problem