Szanowni Państwo. W związku z panującą w Polsce epidemią koronawirusa CFT PAN działa w ograniczonym zakresie. W szczególności do odwołania administracja CFT PAN będzie czynna tylko we wtorki i czwartki. W pozostałe dni kontakt z administracją będzie odbywał się w sposób wyłącznie mailowy. Za wszelkie utrudnienia serdecznie przepraszamy.

Informacje ogólne

CFT PAN kieruje się postanowieniami Europejskiej Karty Naukowca

Więcej

Ogólne informacje o CFT

Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk powstało 1 maja 1980 roku z inicjatywy prof. dr. hab. Iwo Białynickiego-Biruli, członka Polskiej Akademii Nauk, późniejszego wieloletniego dyrektora tej placówki. W ciągu pierwszych 12 lat swojego istnienia placówka nosiła nazwę Zakładu Fizyki Teoretycznej PAN. Centrum Fizyki Teoretycznej jest jedną z najmniejszych, a jednocześnie najprężniej działających placówek naukowych PAN.

Centrum prowadzi działalność naukową w kilku ważnych działach fizyki teoretycznej i astrofizyki. Są to:

  • Klasyczna i kwantowa teoria pola ze szczególnym uwzględnieniem elektromagnetyzmu i grawitacji.
  • Optyka kwantowa.
  • Podstawy mechaniki kwantowej i jej zastosowania do teorii informacji.
  • Termodynamika mezoskopowych układów kwantowych.
  • Fizyka nowych stanów materii.
  • Kosmologia.
  • Astrofizyka wysokich energii.
  • Rola nauki w społeczeństwie XXI wieku.
  • Neuroinżynieria.

W 2020 roku w Centrum zatrudnionych było 52 pracowników naukowych, w tym 17 profesorów.

Od początku istnienia placówki do chwili obecnej pracownicy Centrum opublikowali ponad 2000 prac (w tym ponad 300 dodanych do bazy PBN), w większości w wiodących na świecie fizycznych czasopismach naukowych, na przykład ponad 80 artykułów w Physical Review i ponad 15 prac w Physical Review Letters indeksowanych w PBN od 2013 roku. Statystycznie na jednego pracownika naukowego Centrum przypadają ponad 2 publikacje rocznie.

Centrum Fizyki Teoretycznej już podczas pierwszej kategoryzacji, przeprowadzonej po powstaniu KBN, uzyskało kategorię A i nigdy nie utraciło pozycji lidera w zespole P03. Po zmianie systemu kategoryzacji w 2005 roku, w wyniku oceny parametrycznej placówek naukowych za dorobek okresu 2001-2004 Centrum Fizyki Teoretycznej otrzymało ponownie najwyższą kategorię (Kat. 1) i uplasowało się na drugim miejscu w Polsce w grupie jednostek z dziedziny fizyki i astronomii. Podczas ostatniej kategoryzacji jednostek naukowych CFT PAN ponownie uzyskało kategorię naukową A.

Centrum Fizyki Teoretycznej prowadzi badania naukowe w ramach działalności statutowej oraz projektów badawczych zlecanych nam przez krajowe i zagraniczne agencje badań. Od roku 1990 do chwili obecnej zrealizowano w Centrum ok. 90 krajowych i zagranicznych projektów badawczych. W ostatnich latach realizujemy kilka grantów ERC oraz projekt badawczy finansowany przez fundację Templetona.

W roku 2002 Centrum stworzyło bardzo aktywną krajową sieć naukową pt. "Laboratorium Fizycznych Podstaw Przetwarzania Informacji", w której uczestniczyło 12 placówek naukowych z najważniejszych ośrodków naukowych w Polsce. Z upoważnienia tej sieci Centrum kierowało 3 - letnim zamawianym projektem badawczym pt. "Informatyka i inżynieria kwantowa", w którym brało udział około 20 placówek naukowych z całego kraju.

Istotną rolę odgrywa współpraca z zagranicznymi ośrodkami naukowymi. Jej efektem jest wiele artykułów naukowych opublikowanych wspólnie z uczonymi z zaprzyjaźnionych placówek zagranicznych - głównie europejskich i amerykańskich. W ramach tej współpracy szkoliliśmy także młodych fizyków z innych krajów, na co otrzymywaliśmy finansowanie w ramach projektów Unii Europejskiej. Kształcenie młodych fizyków z Polski jest natomiast jednym z najważniejszych zadań statutowych Centrum Fizyki Teoretycznej. Odbywa się ono poprzez zatrudnianie asystentów na umowę o pracę, a nie w ramach studiów doktoranckich. Od początku istnienia ok. 70 młodych pracowników CFT przygotowało rozprawę doktorską w trakcie swego zatrudnienia w CFT i uzyskało stopień doktora. Większość z nich kontynuuje pracę naukową, nie tylko w polskich, ale także w amerykańskich i zachodnioeuropejskich instytutach naukowych i uniwersytetach. Kilkunastu z nich uzyskało już tytuł naukowy profesora.

Pracownicy Centrum Fizyki Teoretycznej uzyskali liczne nagrody i wyróżnienia za wybitne osiągnięcia w pracy badawczej. I tak prof. dr hab. Jerzy Kijowski oraz prof. dr hab. Kazimierz Rzążewski są laureatami programu MISTRZ finansowanego przez Fundację Nauki Polskiej. Prof. dr hab. Kazimierz Rzążewski otrzymał w 2013 roku Nagrodę Galileusza przyznawaną przez Międzynarodowy Komitet Optyki a w 2014 roku doktorat honorowy Uniwersytetu w Stuttgarcie (Niemcy). Natomiast główna nagroda Fundacji Nauki Polskiej w dziedzinie nauk fizycznych, zwana potocznie Polskim Noblem, aż trzykrotnie została przyznana uczonym związanym naukowo z naszą palcówką. I tak w roku 2011 otrzymał ją nasz były doktorant i długoletni pracownik, obecnie pracujący w prestiżowym Instytucie Nauk Fotonicznych w Barcelonie (Hiszpania), profesor Maciej Lewenstein. W roku 2014 nagrodę otrzymał nasz założyciel, prof. dr hab. Iwo Białynicki-Birula a rok później, w 2015 roku - prof. dr hab. Kazimierz Rzążewski.

Jednym z celów działalności Centrum Fizyki Teoretycznej, od początku jego powstania, było uczestnictwo w kształceniu młodych fizyków na poziomie studiów uniwersyteckich, a zatem przed uzyskaniem dyplomu magisterskiego. Dlatego też, w roku 1993 z inicjatywy 6 placówek naukowych Polskiej Akademii Nauk, z których największy wkład wniosły Centrum Fizyki Teoretycznej, Instytut Fizyki i Instytut Chemii Fizycznej, powstała Szkoła Nauk Ścisłych - pierwsza niepaństwowa wyższa uczelnia. Powstanie SNŚ pozwoliło na wykorzystanie zaplecza intelektualnego i sprzętowego PAN w procesie kształcenia studentów jako potencjalnych kandydatów na naukowców. Szkoła wypracowała własny, interdyscyplinarny program studiów, łączący elementy matematyki, fizyki, informatyki i chemii w jednym kierunku studiów: Nauki Ścisłe. Do 2001 roku pracownicy Centrum nie pobierali wynagrodzenia za pracę w tej uczelni. W roku 2001 w wyniku przeprowadzonego rankingu uczelni polskich, tygodnik "Wprost" przyznał Szkole Nauk Ścisłych nagrodę Złotego Indeksu. Począwszy od roku akademickiego 2001/2002 Szkoła Nauk Ścisłych, na mocy porozumienia zawartego pomiędzy władzami Szkoły i tworzących ją placówek PAN, a władzami Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego, weszła w skład Wydziału Matematyczno-Przyrodniczego UKSW. Jest to jedyny w Polsce przypadek przyłączenia uczelni niepublicznej do publicznej.

Centrum Fizyki Teoretycznej odgrywa ważną rolę w popularyzacji nauki a jego pracownicy są inicjatorami największych w skali kraju imprez popularno-naukowych. Prof. Ł. A. Turski jest pomysłodawcą Pikniku Naukowego Radia BIS, organizowanego corocznie od 1997 roku, wyróżnionego przez Komisję Europejską jako jeden z 10 wzorcowych, europejskich projektów "Nauka i Społeczeństwo" i uhonorowanego wieloma nagrodami krajowymi oraz złotym medalem Europejskiego Towarzystwa Fizycznego.

Profesor Ł. A. Turski jest także pomysłodawcą budowy i przewodniczącym Rady Programowej Centrum Naukowego "Kopernik" - pierwszego polskiego eksploratorium badawczego. Centrum Fizyki Teoretycznej jest też polskim partnerem międzynarodowego programu Hands on Universe ("Wszechświat - własnymi rękami") skierowanego do nauczycieli i uczniów szkól średnich. Program ten jest narzędziem popularyzacji nauk ścisłych za pomocą aktualnych, autentycznych obserwacji astronomicznych przekazywanych siecią internetową i pochodzących z zagranicznych teleskopów uczestniczących w programie, m.in. znakomitego teleskopu Hubble'a. Program ten umożliwia uczniom i studentom dostęp do zdalnie sterowanych teleskopów i kamer CCD.

Prof. Lech Mankiewicz jest inicjatorem i twórcą polskiej wersji portalu KhanAcademy, oferującego ogromną ilość materiałów dydaktycznych z matematyki i fizyki, które stanowią pomoc dydaktyczną w nauczaniu na różnych poziomach: od szkoły podstawowej do Uniwersytetu. Pełni również funkcję "Polish Language Advocate" w KhanAcademy.

Pracownicy Centrum prowadzą ożywioną działalność publicystyczną. Publikują teksty popularno-naukowe, byli autorami felietonów radiowych i programów telewizyjnych dotyczących fizyki (prof. Ł. A. Turski), udzielają również wywiadów do radia, telewizji i prasy (prof. Lech Mankiewicz).

Tematyka badań realizowanych w CFT PAN w 2020 roku.

Nr. Tytuł zadania Kierownik zadania Dodatkowi realizujący
1 Teoria grawitacji: struktura matematyczna oraz zastosowania astrofizyczne i kosmologiczne Prof. Mikołaj Korzyński Prof. Jerzy Juliusz Kijowski
2 Złożone układy kwantowe i ich zastosowania informatyczne Prof. Marek Kuś Prof. Karol Życzkowski
3 Fizyka gazów kwantowych Prof. Kazimierz Maria Rzążewski Prof. Lech Mankiewicz, Prof. Krzysztof Pawłowski
4 Astrofizyka Prof. Agnieszka Janiuk Prof. Bożena Jadwiga Czerny
5 Nauka a Społeczeństwo Prof. Łukasz Andrzej Turski
6 Koneksje Cartana i specjalne geometrie kontaktowe Prof. Paweł Krzysztof Nurowski
7 Obliczenia kwantowe, topologia i geometria w mechanice kwantowej Prof. Adam Sawicki Prof. Iwo Białynicki-Birula, Prof. Michał Oszmaniec
8 Nieklasyczne korelacje w złożonych układach fizycznych Prof. Remigiusz Augusiak
9 Testowanie OTW i alternatyw za pomocą kosmicznych pól gęstości i prędkości galaktyk Prof. Wojciech Andrzej Hellwing Dr Maciej Andrzej Bilicki
10 Ewolucja kwantowych układów otwartych a przejście kwantowo-klasyczne Prof. Jarosław Korbicz
Nr. Tytuł zadania Kierownik zadania Dodatkowi realizujący

Zadanie statutowe nr. 5: Nauka a Społeczeństwo

CFT PAN jest jedyna placówką badawczą PAN realizującą w praktyce od 17 lat zadanie upowszechniania nauki wśród najszerszych grup społeczeństwa a szczególnie młodzieży zarówno szkolonej jaki i akademickiej. Efektem tego zaangażowania CFT było stworzenie Szkoły Nauk Ścisłych oraz następnie jej włączenie w strukturę UKSW oraz zorganizowanie przez pracowników CFT PAN największych w Polsce przedsięwzięć edukacyjnych: Pikniku Naukowego, Centrum Nauki Kopernik oraz ostatnio przeniesienia na teren Polski Akademii Khana. Przemiany w dziedzinie IT w ostatnich latach wskazują na konieczność gruntownego przemyślenia i przebudowania sposobu edukacji o ile ma ona być w Polsce podstawowym motorem rozwoju społeczeństwa wiedzy. Dlatego celowym wydaje się stworzenie w CFT PAN Tematu badawczego, realizującego zaniedbaną w Polsce tematykę Nauka a Społeczeństwo (Science and Society). Pierwszym zadaniem planowanym na 2018 rok będzie analiza zmian w kształceniu nauk przyrodniczych poczynając od szkoły powszechnej podstawowej wywołanych wprowadzona reformą szkolną z 2017r poprzez krytyczna analizę obecnych podstaw programowych. Drugim zadaniem będzie dopracowanie i rozwinięcie prac prowadzonych nad związkami nauki ścisłych z sztuką. W szczególności przygotowania do napisania książki na temat Nauka i Sztuka dotyczącej wzajemnych relacji rewolucji w matematyce i fizyce drugiej połowy XIX wieku i przełomu XIX/XX wieku z literaturą i malarstwem tego okresu.

Przygotowanie oceny sytuacji w kształceniu nauk przyrodniczych w szkołach polskich na tle zmian w tej dziedzinie zachodzących na świecie. Na przestrzeni ostatnich lat CFT PAN realizowało wiele prac w dziedzinie Nauka i Społeczeństwo, które były rozproszone i nie usystematyzowane w jedno zadanie badawcze. Wszelkie wyniki poznawcze w dziedzinie Nauka a Społeczeństwo maja bezpośrednie znaczenie praktyczne. CFT PAN posiada, jako jedyna placówka naukowa w Polsce możliwości bezpośredniego konfrontowania swoich osiągnięć badawczych w tej dziedzinie ze sprawdzeniem w praktyce edukacyjnej poprzez istniejącą silna strukturę współpracy ze szkołami.


Zadanie statutowe nr. 6: Koneksje Cartana i specjalne geometrie kontaktowe

Będziemy badać rozmaitości M nieparzystego wymiaru (2n+1) z gładkim odwzorowaniem D przyporządkowującym każdemu punktowi x podprzestrzeń wektorową D(x) przestrzeni stycznej T(x) do M w x. Takie odwzorowanie nazywa się dystrybucją D na M. Gdy wymiar D(x) jest w każdym punkcie x równy 2n i gdy dystrybucja D jest maksymalnie niecałkowalna (co oznacza niezwyrodnienie pewnej dwuliniowej formy określonej na D), dystrybucja D nazywa się dystrybucją kontaktową, a rozmaitość (M, D) rozmaitością kontaktową. Lokalna geometria rozmaitości kontaktowych jest bardzo uboga, i w związku z tym wyposaża się rozmaitości kontaktowe w dodatkowe obiekty geometryczne G czyniąc rozmaitości kontaktowe (M, D) specjalnymi rozmaitościami kontaktowymi (M, D, G), które już można lokalnie rozróżniać. Szczególnie interesujące są specjalne rozmaitości kontaktowe, które dopuszczają opis za pomocą koneksji Cartana. Dla nich wszystkie lokalne niezmienniki zadane są przez krzywiznę takiej koneksji, co pozwala na pełną klasyfikację lokalnie nierównoważnych modeli takich rozmaitości. W szczególności pozwala to tez na znalezienie modeli jednorodnych.

Celem tego zadania jest wyróżnienie ciekawych specjalnych rozmaitości kontaktowych, ze szczególnym uwzględnieniem takich, których modele jednorodne mogą być zrealizowane jako nieholonomiczne układy mechaniczne występujące w świecie rzeczywistym. Bardziej ambitnym celem jest powiązanie następujących zagadnień: sterowania nieholonomicznymi układami kinematycznymi oraz teorii maksymalnie niecałkowalnych dystrybucji i geometrii parabolicznych. Jego realizacja wiąże się z: charakteryzacją dystrybucji kontaktowych dopuszczających opis w języku geometrii parabolicznej, konstrukcją kinematycznych modeli dla takich dystrybucji, interpretacją bogatej struktury geometrii parabolicznej w terminach modelu kinematycznego.

Badania w tej dziedzinie są ostatnio bardzo intensywne, i prowadzone zarówno w Europie (Austria, Białoruś, Francja, Polska, Rosja, Włochy), na kontynencie amerykańskim (Brazylia, Meksyk, USA), w Azji (Japonia, Korea) i Australii. Rozwijamy je we współpracy z matematykami z IMPAN w Warszawie, a także z grupami Mike'a Eastwooda z Australian National University, Iana Andersona z Utah State University, Andreasa Capa z University at Wien i z Gilem Borem z CIMAT w Meksyku.


Sprawozdania z działalności

Poniżej dostępne są informacje na temat badań prowadzonych w poprzednich latach.

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018