Μήκος Planck, χρόνος Planck και μάζα Planck

Max Planck

Κάποτε, στην καφετέρια του Stanford, πρόσεξα μια ομάδα φοιτητών της προπαρασκευαστικής τάξης μου «Φυσική για την ιατρική» να μελετούν σε ένα τραπέζι. «Τι διαβάζετε;», ρώτησα. Η απάντηση με εξέπληξε. Απομνημόνευαν τον πίνακα των σταθερών, μέχρι το τελευταίο δεκαδικό ψηφίο, που υπήρχαν στο εξώφυλλο ενός εγχειριδίου. Ο κατάλογος περιελάμβανε τις εξής σταθερές, μεταξύ άλλων είκοσι περίπου:

h (σταθερά του Planck) = 6,626 068 × 10⁻³⁴ m² kg/s

αριθμός του Avogadro = 6.022 1415 × 10²³

φορτίο ηλεκτρονίου = 1,60217646 × 10^-19 C

c (ταχύτητα του φωτός) = 299 792 458 m·s⁻¹

διάμετρος του πρωτονίου = 1,724×10^-15 m

G (βαρυτική σταθερά) = 6.6742×10⁻¹¹ m³·kg⁻¹·s⁻²

Οι φοιτητές που προετοιμάζονται για την ιατρική εκπαιδεύονται να απομνημονεύουν τεράστια ύλη στα μαθήματά τους για τις άλλες επιστήμες. Είναι καλοί φοιτητές φυσικής, αλλά συχνά προσπαθούν να μάθουν τη φυσική με τον ίδιο τρόπο που μαθαίνουν τη φυσιολογία. Η αλήθεια είναι ότι η φυσική απαιτεί πολύ λίγη απομνημόνευση. Αμφιβάλλω ότι υπάρχουν πολλοί φυσικοί που μπορούν να αναφέρουν κάτι περισσότερο από τη χονδρική τάξη μεγέθους των παραπάνω σταθερών.

Αυτό θέτει ένα ενδιαφέρον ερώτημα; Γιατί οι φυσικές σταθερές είναι τέτοιοι περίπλοκοι αριθμοί; Γιατί να μην είναι απλοί αριθμοί όπως το 2 ή το 5, ή ακόμη και το 1; Γιατί είναι πάντοτε τόσο μικροί (η σταθερά του Planck, το φορτίο του ηλεκτρονίου) ή τόσο μεγάλοι ( ο αριθμός του Avogadro, η ταχύτητα του φωτός);

Οι απαντήσεις πολύ μικρή σχέση έχουν με τη φυσική, αλλά πολύ μεγάλη με τη βιολογία. Ας πάρουμε τον αριθμό του Avogadro. Εκείνο που εκφράζει ....

Το Σύμπαν; Μια... «ταινία περί οπής»

Το βιβλίο που έφθασε στο γραφείο μου ήταν σφιχτοδεμένο και παχύ, με σκληρό εξώφυλλο και όμορφη εικόνα στη φάτσα του περιτυλίγματός του. Ο τίτλος ήταν πολεμικά προκλητικός και ο υπότιτλός του έτι περισσότερον: Αντιμαχίες με τον Stephen Ηawking... Ποιος θρασύς προσπαθούσε να μοσχοπουλήσει θέτοντας εαυτόν αντίπαλο αντάξιο ενός Χόκινγκ; Στην πρώτη αριστερή σελίδα μάς πληροφορούσε ότι είναι μέλος δύο ακαδημιών των ΗΠΑ, της ΝΑS και της ΑΑΑS, όπως και καθηγητής έδρας της Θεωρητικής Φυσικής στο περιώνυμο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ, αλλά- ήμαρτον, Κύριε- ο Σάσκιντ είναι ειδήμων στα στοιχειώδη σωματίδια και στην κβαντομηχανική! Πώς τολμάει να αντιπαρατίθεται με έναν Χόκινγκ σε θέματα κοσμολογικής κλίμακας;
Οι εκπλήξεις συνεχίστηκαν και στις επόμενες σελίδες, αρχίζοντας από την πρώτη κιόλας σελίδα της εισαγωγής. Ο τύπος γράφει όπως θα περίμενε κανείς όχι από έναν ακαδημαϊκό αλλά από έναν συγγραφέα «βίπερ» κατασκοπευτικής δράσης: λεξιλόγιο της πιάτσας, «περπατησιά» με βήμα ταχύ και έπειτα στοπ- γυροβολιά- παρεμβολή- παραβολή- τούμπα και βουρ στην επόμενη δράση... Κάτι, δηλαδή, σαν κράμα λαϊκίστικου εξυπνακισμού και χιούμορ υδραυλικού, χτυπημένο φραπέ με τις πιο ανέκδοτες προσωπικές στιγμές και σκέψεις των καλύτερων φυσικών του 20ού αιώνα! Κι όμως το γράψιμο αυτό κατάφερνε να με κρατάει εναργή αναγνώστη, να καταβροχθίζω με όλο και περισσότερο ενδιαφέρον τις σελίδες του....