Nauki ścisłe [2022-10-13]

Nagroda za nową fizykę

— Marcin Czyżniewski

Profesor Piotr Wcisło, fizyk z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, otrzymał prestiżową Nagrodę Narodowego Centrum Nauki. Laureat zajmuje się m.in. badaniami z zakresu tzw. nowej fizyki i poszukiwaniami ciemnej materii.

Nagroda Narodowego Centrum Nauki to najbardziej prestiżowe wyróżnienie dla badaczy pracujących w polskich ośrodkach naukowych, którzy nie ukończyli 40 lat. Przyznawane jest w trzech obszarach: nauk humanistycznych, społecznych i o sztuce, nauk ścisłych i technicznych oraz nauk o życiu. Podstawowym kryterium, jakim kieruje się komisja oceniająca osiągnięcia kandydatów, jest ich doskonałość naukowa i międzynarodowa rozpoznawalność. Nagroda przyznawana jest od 2013 r.

W kategorii nauk ścisłych i technicznych Nagrodę NCN otrzymał dr hab. Piotr Wcisło, prof. UMK, z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej. Wyróżniono go za dwa osiągnięcia naukowe. Pierwsze to opracowanie nowej metody poszukiwania ciemnej materii wykorzystującej optyczne zegary atomowe. Z obserwacji rotacji galaktyk wynika, że w ich skład, oprócz "zwykłej" barionowej materii, wchodzi niewidoczna spektroskopowo, ale oddziałująca grawitacyjnie ciemna materia. Pomimo intensywnych wieloletnich badań nie udało się zaobserwować ciemnej materii bezpośrednio i jej natura pozostaje nieznana. Prof. Piotr Wcisło, jako kierownik projektu wspólnego z najlepszymi laboratoriami zajmującymi się tą dziedziną badań (NIST USA, Syrte Francja, NICT Japonia), utworzył globalne obserwatorium poszukiwania ciemnej materii przy pomocy zegara atomowego. Takie próby były już podejmowane, jednak dotąd konieczne było użycie dwóch zegarów atomowych; zespół prof. Wcisło pracował skuteczną metodę wykorzystującą tylko jedno takie urządzenie.

Drugie osiągnięcie docenione przez NCN to wykorzystanie ultradokładnej spektroskopii laserowej do testowania teorii kwantowej i poszukiwania nowej fizyki (wykraczającej poza dotychczasową teorię budowy materii).  Prof. Wcisło udowodnił, że już pojedynczy optyczny zegar atomowy jest czuły na potencjalną nową fizykę, dzięki czemu do prowadzenia globalnych obserwacji w tej dziedzinie nie potrzeba budować niezwykle kosztownej sieci połączeń światłowodowych, lecz można wykorzystać już pracujące optyczne zegary atomowe. Toruński fizyk wykorzystuje ultradokładną spektroskopię laserową prostych, policzalnych z zasad pierwszych, układów molekularnych do testowania elektrodynamiki kwantowej. Opracował metodologię pomiaru energii przejść w molekule wodoru i metodę redukcji systematycznych błędów powodowanych zderzeniami między molekułami. W laboratorium Profesora budowany jest zupełnie nowy układ laserowy, w którym przenosi obecne technologie spektroskopowe w reżim głębokich temperatur kriogenicznych, co umożliwi diametralną poprawę dokładności pomiaru struktury molekuły wodoru.

Ogłoszenie nazwisk laureatów i wręczenie nagród odbyło się 12 października w oddziale Muzeum Narodowego w krakowskich Sukiennicach. W listopadzie i grudniu laureaci wygłoszą wykłady popularnonaukowe transmitowane w internecie.

Dr hab. Piotr Wcisło, prof. UMK, jest absolwentem Międzywydziałowych Indywidualnych Studiów Matematyczno-Przyrodniczych (specjalność fizyka atomowa) w Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie. Pracę doktorską zrealizował w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, gdzie jest zatrudniony od 2015 r. Ma za sobą 6-miesięczny staż w Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge w Stanach Zjednoczonych, miesięczną wizytę w Vrije Universiteit w Amsterdamie, a także liczne krótsze wyjazdy naukowe, m.in. do Francji i Włoch. W latach 2018-19 pracował w laboratoriach prestiżowego JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics, a joint institute of The University of Colorado Boulder USA and the National Institute of Standards & Technology).

Jest laureatem wielu nagród i wyróżnień, m.in. nagrody im. prof. Stanisława Pieńkowskiego za osiągnięcia w dziedzinie fizyki eksperymentalnej (2015) oraz nagrody Polskiego Towarzystwa Fizycznego za pracę magisterską (2012). W 2015 r. został stypendystą programu START Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej, a w 2016 r. - jednym z laureatów konkurs Sonata organizowanego przez Narodowe Centrum Nauki, otrzymując grant na realizację projektu "Stany rozproszeniowe w ultradokładnej spektroskopii molekularnej - eksperyment i obliczenia ab initio dla układu H2-He". Obecnie prof. Wcisło kieruje dwoma grantami OPUS oraz projektem PRELUDIUM BIS Narodowego Centrum Nauki.

W sierpniu 2016 r. prof. Wcisło dostał Nagrodę Premiera za wyróżnioną rozprawę doktorską "Molecular collisions and shapes of optical resonances", przygotowaną pod kierunkiem dr. hab. Romana Ciuryły, prof. UMK, w grudniu 2016 r. natomiast Nagrodę Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za osiągnięcia naukowe II stopnia. Jesienią 2017 r. dr Wcisło został laureatem V edycji ministerialnego konkursu w ramach programu "Mobilność Plus". W grudniu 2017 r. otrzymał stypendium MNiSW dla wybitnych młodych naukowców, a kierowany przez niego zespół znalazł się w gronie laureatów prestiżowych Nagród Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za wybitne osiągnięcia naukowe lub naukowo-techniczne (w kategorii badania podstawowe).