Ο κορυφαίος φυσικός και ακαδημαϊκός Δημήτρης Νανόπουλος ρίχνει φως στις προσδοκίες μας από το πείραμα του CΕRΝ και στην πρόοδο για την επίτευξη του Ενιαίου Μοντέλου της Φυσικής
Υπό κανονικές συνθήκες το εν λόγω πείραμα θα είχε ξεκινήσει, οπότε θα είχαμε τις παραμέτρους του βηματισμού του. Ωστόσο μία λαθεμένη καλωδίωση οδήγησε στην καταστροφή 35 υπεραγώγιμων μαγνητών- από τους 1.600 που συνολικά διαθέτει- με επακόλουθο την αναβολή του πειράματος για περίπου ένα έτος. Εσπευσα λοιπόν να... ζητήσω εξηγήσεις από τον εκλεκτό ακαδημαϊκό μας, γιατί κρίνει ότι αυτό το βήμα γνώσης θα είναι γιγάντιο;
Από τη Βόρειο Ηπειρο στο Σύμπαν
Σκεφτόμουν ότι θα χρειαζόταν να σπάσω τον αρχικό «ακαδημαϊκό πάγο», αλλά η «τεξανική» απλότητά του διέλυσε σύντομα κάθε μου προκατάληψη. Ο Δημήτρης Νανόπουλος είναι άνθρωπος διαχυτικός, πρόθυμος όχι μόνον ομιλητής αλλά και ακροατής, που θέλει να πιάνει τον σφυγμό των συζητητών του. Εξηντάρης, γκριζομάλλης, με ροδαλό πρόσωπο, μέτριος το δέμας και αεικίνητος σαν εικοσάρης...
δεν άντεξα να μη ρωτήσω «από πού κρατάει η σκούφια του». Γέλασε αυθόρμητα και μου απάντησε: «Οχι, δεν είμαι Πελοποννήσιος. Γεννήθηκα και μεγάλωσα στην Αθήνα, αλλά είμαι Βορειοηπειρώτης και μάλιστα Βλάχος. Νάκας ήταν το αυθεντικό επώνυμο του παππού μου προτού φύγουμε από την Αλβανία».
Ο εγγονός του Δημήτρη Νάκα έμελλε να διαβεί πολύ πιο μακρινά σύνορα: Αφού πήρε το πτυχίο του φυσικού από το Πανεπιστήμιο Αθηνών, το 1973, πήγε στο Πανεπιστήμιο Sussex της Αγγλίας για το διδακτορικό του στη Θεωρητική Φυσική των Υψηλών Ενεργειών. Επειτα εργάστηκε ως ερευνητής στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών (CΕRΝ) στη Γενεύη της Ελβετίας, στην Εcole Νormale Superieure του Παρισιού, στη Γαλλία, και του Πανεπιστημίου Ηarvard, στις ΗΠΑ. Κατέληξε στο Τέξας, όπου το 1989 εξελέγη καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Τexas Α&Μ. Από το 1992 είναι διακεκριμένος καθηγητής του και από το 2002 κατέχει την έδρα Μitchell-Ηeep της Φυσικής Υψηλών Ενεργειών. Είναι επίσης διευθυντής του Κέντρου Αστροσωματιδιακής Φυσικής του Κέντρου Προχωρημένων Ερευνών του Χιούστον (ΗΑRC), όπου και διευθύνει ένα ερευνητικό τμήμα του World Laboratory, το οποίο εδρεύει στη Λωζάννη της Ελβετίας. Από το 1997 είναι τακτικό μέλος της Ακαδημίας Αθηνών, από το 2005 πρόεδρος του Εθνικού Συμβουλίου Ερευνας και Τεχνολογίας και Εθνικός Εκπρόσωπος στο CΕRΝ. Συγκαταλέγεται στους επιστήμονες με τις περισσότερες βιβλιογραφικές αναφορές διεθνώς και είναι από τους πρώτους που συνέδεσαν τον κβαντικό μικρόκοσμο με την κοσμολογία.
Το Σύμπαν είναι θέμα... οπτικής
Η πρώτη μου ερώτηση σε έναν τόσο επιτυχημένο φυσικό ήταν... αν το μετάνιωσε.Αν επέλεγε,σε ένα υποθετικό νέο ξεκίνημα,να μη γίνει φυσικός αλλά κάτι άλλο. Μου απάντησε χωρίς δεύτερη σκέψη: «Ποτέ! Πάλι φυσικός θα γινόμουν! Και αυτό μολονότι το άλλο μου πάθος είναι οι καλές τέχνες. Αν είναι κάτι για το οποίο μετανιώνω είναι που δεν έμαθα μουσική».
Αδραξα την ευκαιρία: «Εχετε όμως μελετήσει την αρμονία των συχνοτήτων.Το 2001 είχατε δηλώσει ότι η Θεωρία της Σχετικότητας ίσως έπρεπε να διορθωθεί,καθώς οι υπολογισμοί σας έδειχναν ότι η ταχύτητα του φωτός δεν είναι πάντοτε σταθερή- είναι εξαρτώμενη της συχνότητας.Τώρα,κατά την ομιλία σας στο 10ο Συνεδρίου Ιατρικής Χημείας,δηλώνετε ότι έχετε στοιχεία που σας επαληθεύουν. Τι ακριβώς εννοείτε;».
«Ενα βασικό σημείο της Θεωρίας της Σχετικότητας, που παρουσίασε ο Αϊνστάιν το 1905, είναι ότι η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή- ίση προς 299.792.458 μέτρα/δευτερόλεπτο. Η επόμενη μεγάλη θεωρία της φυσικής, εκείνη της κβαντικής μηχανικής, μας είπε πως όταν πάμε σε διαστάσεις τόσο μικροσκοπικές όσο η λεγόμενη κλίμακα του Πλανκ, δεν έχουμε συμπεριφορά αντίστοιχη με εκείνη που περιγράφει ο Αϊνστάιν για τον χωροχρόνο, αλλά κάτι διαφορετικό που ονομάζουμε “κβαντικό αφρό”. Προσπαθώντας να κατανοήσουμε τι ακριβώς συμβαίνει σε αυτές τις διαστάσεις, στραφήκαμε στην παρατήρηση του φωτός που φθάνει ως εμάς από πολύ μακρινά αστέρια. Η αντίληψη που έχουμε όλοι μας είναι ότι το φως αυτό ταξιδεύει στο κενό. Ωστόσο, αν ισχύουν οι θεωρίες που έχουμε στήσει τα τελευταία πενήντα χρόνια περί κβαντικής βαρύτητας, τίποτε δεν είναι απολύτως κενό. Αλλά τότε, θα έπρεπε το φως να “διαθλάται” από τον κβαντικό αφρό του Διαστήματος και να φτάνει ως εμάς φιλτραρισμένο, ανάλογα με τη συχνότητα των σωματιδίων που συναντά».
«Να υποθέσω ότι αυτού του είδους η διάθλαση του φωτός δεν πρόκειται να μας δώσει ποτέ ουράνιο τόξο σε διαστημική κλίμακα...».
«Ακριβώς, όπως το λέτε! Μολονότι η διαδικασία μοιάζει με την ανάλυση του φωτός από το πρίσμα του Νεύτωνα, το φιλτράρισμα συχνοτήτων δίνει αλλαγές στην ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει το φως. Απτά δείγματα είχαμε το 2007, όταν κατά τη διάρκεια πειράματος που έγινε από τα τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα των Καναρίων Νήσων πήραμε μετρήσεις φωτονίων- προερχομένων από ενεργούς πυρήνες γαλαξιώνπου μας έδειχναν τέτοιες επιδράσεις στην ταχύτητα. Το συγκλονιστικό είναι ότι αυτές οι μετρήσεις έδιναν ακριβώς την κλίμακα που προβλέπει η Θεωρία Χορδών! Ηταν, άραγε, απλώς μια φοβερή σύμπτωση; Απο φασίσα- με να περιμένουμε και άλλες μετρήσεις.
Στα τέλη Δεκεμβρίου 2008 λάβαμε τις μετρήσεις του νέου πειράματος, που έγινε από το δορυφορικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi. Είχε συλλέξει φωτόνια ηλικίας 11 δισεκατομμυρίων ετών φωτός που... δείχνουν κλίμακα ταχυτήτων ακριβώς όμοια με εκείνη των Καναρίων Νήσων! Το πράγμα πλέον ξέφυγε από την πιθανότητα σύμπτωσης και πηγαίνει στη βεβαιότητα».
«Πώς συνδέεται αυτή η μεταβολή της ταχύτητας του φωτός,μέσω “τριβής με τον κβαντικό αφρό”,με τις μελέτες εκτίμησης της σκοτεινής ενέργειας;».
«Πολύ σωστή παρατήρηση! Αυτός ο λογισμός του “φιλτραρίσματος του φωτός” μάς δίνει αβελτηρία για να εξηγήσουμε και τη σκοτεινή ενέργεια η οποία καταλαμβάνει το 73% του Σύμπαντος. Μάλιστα η δική μας θεώρηση της σκοτεινής ενέργειας δεν τη βλέπει σταθερή τη λεγόμενη Κοσμολογική Σταθερά αλλά ως κάτι που έχει μεταβληθεί, έστω και ελαφρά, από την αρχή του Σύμπαντος ως τώρα».
«Μιλάτε για την αρχή του Σύμπαντος,οπότε ο νους μου τρέχει στην πρόσφατη επαναδιατύπωση της θεωρίας ενός Επαναλαμβανόμενου Εκπυρωτικού Σύμπαντος.Αν η ταχύτητα του φωτός σε μεγάλες αποστάσεις μεταβάλλεται από τον κβαντικό αφρό της σκοτεινής ενέργειας, αν η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή στο πέρασμα του χρόνου και εφόσον το Σύμπαν διαστέλλεται μέχρι...νέκρωσης,μήπως όντως το ψυχρό τέλος των υπερσυμπιεσμένων αστεριών του ακολουθείται από μία υπέρθερμη Μεγάλη Εκρηξη, που γεννάει το επόμενο,ξανά και ξανά;». «Είναι πολύ πιθανό, αλλά δεν έχουμε ακόμη λειτουργικό μοντέλο αυτής της θεωρίας. Δηλαδή δεν έχουμε στιβαρά εργαλεία υπολογισμού που να μας επιτρέπουν να δηλώσουμε ότι έχουμε υπό εξέταση μία θεωρία. Αντίθετα, από όλες τις θεωρητικές προτάσεις που έχουν αναπτυχθεί προς την επίτευξη ενός Ενιαίου Μοντέλου της Φυσικής, η μόνη θεωρία που μας έχει δώσει ως σήμερα λειτουργικά εργαλεία υπολογισμών είναι η Θεωρία των Χορδών - πλέον θα πρέπει να συνηθίσουμε την πληρέστερη και γενικευμένη ονομασία της ως Θεωρίας των Μεμβρανών. Είναι η μόνη που μας εξηγεί, για παράδειγμα, γιατί το φωτόνιο επηρεάζεται από τον κβαντικό αφρό ενώ το ηλεκτρόνιο όχι».
Παράλληλοι κόσμοι
«Η Θεωρία των Χορδών/Μεμβρανών όμως προϋποθέτει σαφώς την ύπαρξη πολλών διαστάσεων και Παράλληλων Συμπάντων.Τα αποδέχεστε;».
«Η αλήθεια είναι ότι ήμουν αρχικά αντίθετος στην ιδέα των παράλληλων κόσμων. Ωστόσο τα μαθηματικά με πείθουν για το αντίθετο. Προσέξτε όμως: ένα πράγμα είναι η ύπαρξη διαφορετικών κόσμων και άλλο πράγμα η ερμηνεία που τους δίνεται εκ του προχείρου. Χαρακτηριστικά, δεν θα δεχόμουν με τίποτε να εγκλωβίσω την έρευνά μου σε αξιώματα τύπου “ ανθρωπιστικής αρχής ”, που λένε ότι όλα φτιάχτηκαν έτσι ώστε να υπάρξει ο άνθρωπος. Αυτά δεν είναι φυσική, αλλά μεταφυσική».
«Ωστόσο,ακόμη και ο επιστήμονας δεν παύει να είναι άνθρωποςπου επηρεάζεται από όσα κατά καιρούς έχει δηλώσει η μεταφυσική:Για παράδειγμα,πώς εξηγείτε το ότι ο Θαλής μίλησε όχι μόνον για τον μικρόκοσμο της ύλης αλλά και για παράλληλους κόσμους; Ή,πώς στέκεστε απέναντι στη ρήση του Κορανίου ότι “οι άγγελοι διανύουν σε μία ημέρα την απόσταση που διανύει το φεγγάρι σε χίλια δικά του χρόνια”;Αυτός ο λόγος (12.000 σεληνιακοί κύκλοι προς μία γήινη ημέρα,εκτός βαρυτικών πεδίων) δίνει ακριβώς την ταχύτητα του φωτός κατά Αϊνστάιν». «Μένω πραγματικά εκστατικός και δεν έχω απάντηση. Τόσο η απίστευτη διορατικότητα των αρχαίων φιλοσόφων μας όσο και τέτοιου είδους προβλέψεις- όπως αυτή η πρωτάκουστη που μου είπατε- δεν μπορούν να εξηγηθούν ακόμη επιστημονικά παρά μόνον ως παράδοξα και συμπτώσεις».
«Ας επιστρέψουμε στην επιστήμη.Αυτό που πρακτικά μας λέτε με τη μελέτη της σκοτεινής ενέργειας είναι ότι πλησιάζετε στην επίλυση του θέματος της αντιβαρύτητας.Δεδομένου ότι η σχολή την οποία διευθύνετε στο Τέξας χρηματοδοτείται από τη ΝΑSΑ,είστε σε θέση να μας πείτε αν έχουν ήδη κατασκευαστεί συσκευές αντιβαρύτητας στη Γη;Το θέμα δεν είναι πλέον τόσο “UFΟ”,όπως θα λέγαμε παλιά,καθ΄ ότι όχι μόνον έχουν πολλαπλασιαστεί οι βιντεοσκοπήσεις “ιπτάμενων δίσκων” σε διάφορα μέρη του πλανήτηαλλά έχει υπάρξει και ντοκυμαντέρ του Ηistory Channel- με παρουσιαστή τον Ρότζερ Μουρ- όπου προβάλλεται ιπτάμενος δίσκος που κατέπεσε στη Ρωσία».
«Δεν έχει υποπέσει ποτέ στην αντίληψή μου κάτι τέτοιο. Δεν γνωρίζω αν υπάρχουν συσκευές αντιβαρύτητας. Πρέπει να πω όμως ότι δεν είναι κάτι που θεωρώ πλέον απίθανο να δω προτού πεθάνω. Τι εννοώ; Οταν ξεκινήσαμε τη διερεύνηση της πιθανότητας να μην έχει πάντοτε σταθερή ταχύτητα το φως, δεν περίμενα ότι θα προλάβαινα να δω ο ίδιος μετρήσεις που να το αποδεικνύουν. Και όμως, είδα! Κατά το ίδιο σκεπτικό, δεν αποκλείω να δω το να φτάσουμε να αξιοποιήσουμε αυτή την ανεξάντλητη δύναμη. Μάλιστα ονειρεύομαι την ημέρα που θα έχουμε μια “ηλεκτρική σκούπα” που θα ρουφάει από το Διάστημα αυτή την αστείρευτη σκοτεινή ενέργεια και θα μας επιτρέπει να κατανικούμε τη βαρύτητα που μας κρατάει καθηλωμένους στον πλανήτη μας».
«Τι άλλο ονειρεύεστε αυτόν τον καιρό;Με τι ασχολείστε ερευνητικά;» .
«Ασχολούμαι πάρα πολύ με την επίτευξη του Ενιαίου Μοντέλου της Φυσικής (της Θεωρίας του Παντός). Προσπαθώ, με τους συνεργάτες μου, να βρω τα μοντέλα εφαρμογής της Θεωρίας των Μεμβρανών σε κάθε περιοχή της φυσικής».
«Σε κάθε περιοχή της φυσικής... Πέρα από το καθαρά θεωρητικό του πράγματος,αναρωτιέμαι αν η βεβαιότητά σας για τη μεταβολή της ταχύτητας του φωτός μπορεί να μπολιαστεί με τα πρόσφατα επιτυχή πειράματα κβαντικής τηλεμεταφοράς της πληροφορίας.Είναι από τις περιοχές ενδιαφέροντός σας;».
«Οντως, αν η ταχύτητα του μεταφερόμενου φορτίου εξαρτάται και από τη συχνότητα, ίσως θα μπορούσαμε να βελτιώσουμε δραστικά την κβαντική κρυπτογράφηση των πληροφοριών. Το είχα σκεφθεί κάπως διαφορετικά ως τώρα, αλλά ο τρόπος που θέτετε το ερώτημά σας με κάνει να το δω πιο ξεκάθαρα. Μπορεί να γίνει».
Αντιβαρύτητα και υπερσυμμετρία
«Με το πείραμα του CΕRΝ πώς συνδέεται η σκοτεινή ενέργεια ή αντιβαρύτητα;Πώς κουμπώνει;». «Πολύ ωραία το λέτε: πώς κουμπώνει; Μία από τις βασικές παραδοχές της Θεωρίας των Χορδών- ή Μεμβρανών- είναι η εκδήλωση της αντιβαρύτητας μέσω της υπερσυμμετρίας. Δηλαδή, για να ισχύει η θεωρία αυτή θα πρέπει να υπάρχουν στο Σύμπαν τα αντίθετα των στοιχειωδών σωματιδίων. Στον επιταχυντή LΗC του CΕRΝ θα πρέπει να βρούμε, επιτέλους, τα υπερσυμμετρικά αυτά σωματίδια. Αν δεν τα βρούμε... θα πρέπει να τα παρατήσω όλα και να ανοίξω φροντιστήριο!». «Θα κάνω ένα άλμα οραματισμού: Εφόσον στον LΗC δημιουργούμε συνθήκες απαρχής του Σύμπαντος, μήπως θα μπορούσατε να πάρετε εκεί μετρήσεις ταχυτήτων διαθλασμένου φωτός,αντί να περιμένετε φωτόνια από μακρινούς γαλαξίες;». «Πολύ, πολύ σωστό! Αν το έλεγα αυτό πριν από κάποια χρόνια, δεν θα το πίστευε κανένας. Τώρα όμως, που το λέτε, δεν είναι λάθος όραμα: όντως ο μηχανισμός είναι ο ίδιος, αλλά δεν έχουμε ακόμη επιταχυντές με την απαιτούμενη ενέργεια. Επίσης, εκτός από το τεχνικό ανέτοιμο του πράγματος, έχουμε να υπερκεράσουμε και τις εσωτερικές διαμάχες μεταξύ των φυσικών. Για παράδειγμα, η σχολή των Χόκινς- Δημόπουλου κ.ά. δεν δέχεται ακόμη κάτι τέτοιο ούτε ως δυνατότητα. Γενικά βρισκόμαστε στο ξεκίνημα μιας νέας θεώρησης της φυσικής. Θα χρειαστεί να σκύψουν επάνω της οι νέες γενιές φυσικών για να φτάσουμε στη επόμενη φάση, αυτή των κοσμογονικών ανακαλύψεων».
ΤΑΣΟΣ ΚΑΦΑΝΤΑΡΗΣ | Κυριακή 22 Μαρτίου 2009
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου