Wetenschappelijke uitdagingen

Wetenschappelijke uitdagingen

De grootste wetenschappelijke uidagingen van deze eeuw gaan over vragen die de mensheid zich altijd al heeft gesteld (waar komen we vandaan, hoe is alles begonnen?) maar die nu ook daadwerkelijk technologisch en theoretisch gezien binnen bereik komen te liggen.
Zo kunnen we bijvoorbeeld met nieuwe telescopen die zwaartekrachtsgolven meten meer leren over de periode vlak na de oerknal, toen er nog geen meetbaar licht was. Tevens is onze wiskunde inmiddels zo geavanceerd dat we berekeningen kunnen doen aan topologisch verwante heelal-modellen om te zien waar zwaartekracht uit de formules tevoorschijn komt. Ook het toetsen van de quantummechanica uit de vorige eeuw op nieuw gemete systemen biedt diepe inzichten in de manier waarop de natuur haar werk doet.
Concrete uitdagingen waar dit NWA consortium op gaat richten zijn:

  • Wat leren zwaartekrachtsgolven ons over het begin van ons universum?
  • Hoe kunnen we de wetten van de quantummechnica verenigen met de zwaartekrachtswetten en welke invloed heeft dit op de vorming van zwarte gaten?
  • Hoe ontstaat complexe materie of complex gedrag uit eenvoudige bouwstenen?
  • Liggen er aan de basis van ons universum eenvoudige rekenregels ten grondslag die alle complexiteit om ons heen kunnen verklaren?

Bestaande initiatieven in Nederland (de bestaande universitaire onderzoeksgroepen, NOVA, de NWO-instituten ASTRON, SRON, en Nikhef) bieden aan de ene kant een kiem om deze uitdagingen aan te gaan, maar zijn momenteel te versnipperd en onsamenhangend. Een belangrijke praktische uitdaging van deze NWA route is daarom om de relevante wetenschappers in Nederland regelmatig bij elkaar te brengen om zo een hechte gemeenschap op te bouwen. Deze gemeenschap moet zich klaarstomen voor de volgende generatie instrumenten, voor nieuwe theorievorming, en in het bijzonder voor samenwerking tussen experimentele en theoretische aspecten van deze discipline overschrijdende vraagstukken.

In het voetspoor van Newton en Einstein is het beter begrijpen van zwaartekracht een van de grootste uitdagingen voor de fundamentele wetenschap in de 21ste eeuw.