Μήπως ζούμε από σύμπτωση;

Περιγράφει τη θεωρητική φυσική ως τον κλάδο που προσπαθεί να απαντήσει στις απορίες που είχαμε όλοι όταν ήμασταν παιδιά, αλλά τις οποίες ξεχάσαμε οι περισσότεροι όταν μεγαλώσαμε – όπως πώς δημιουργήθηκε ο «κόσμος» που μας περιβάλλει, από πού ερχόμαστε και γιατί υπάρχουμε. Καθηγητής στο φημισμένο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ από το 1980 και διακεκριμένος θεωρητικός φυσικός, ο Σάββας Δημόπουλος έχει διατυπώσει με συναδέλφους του δύο από τις επικρατέστερες θεωρίες, οι οποίες θα μπορούσαν να συμπληρώσουν την εικόνα που έχουν ήδη οι επιστήμονες για τα δομικά στοιχεία και τους νόμους του σύμπαντος, δηλαδή το καθιερωμένο πρότυπο.

Γι’ αυτά τα θεωρητικά μοντέλα μάλιστα, το «υπερσυμμετρικό καθιερωμένο πρότυπο» και τις «μεγάλες επιπλέον διαστάσεις», απέσπασε το 2006 το βραβείο Sakurai. Σήμερα, ωστόσο, λέει πως δεν μπορεί να παραβλεφθεί το γεγονός ότι ολοκληρώθηκε η πρώτη φάση λειτουργίας του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN, χωρίς να υπάρξει η παραμικρή ένδειξη για κάποια νέα φυσική θεωρία. «Αν και συνεχίζουμε να αισιοδοξούμε πως θα βρεθεί κάτι στη δεύτερη φάση των πειραμάτων, τα οποία θα αρχίσουν σε λίγους μήνες και θα γίνουν σε ακόμη μεγαλύτερες ενέργειες, η αλήθεια είναι πως οι ελπίδες μας έχουν περιορισθεί», αναφέρει χαρακτηριστικά στoν «E».

Αν δεν υπάρξουν καινούργια ευρήματα από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) την επόμενη τριετία, τότε θα ενισχυθεί η πιθανότητα να ισχύει η θεωρία των πολλαπλών συμπάντων και της ανθρωπικής αρχής. Με βάση τη συγκεκριμένη θεωρία, το σύμπαν μας αποτελεί μία από τις δισεκατομμύρια διαφορετικές παραλλαγές από σύμπαντα, ενώ ορισμένα από τα «μυστήριά» του εξηγούνται από το γεγονός ότι οι παράμετροι των νόμων που το διέπουν απλώς έτυχε να είναι συμβατές με τη δημιουργία ζωής – αφού αλλιώς δεν θα υπήρχαμε για να το παρατηρούμε.

Σύμφωνα όμως με τον 62χρονο επιστήμονα, ακόμη κι αν διαψευσθούν αυτές οι ελπίδες, για τη φυσική ξεκινάει έτσι κι αλλιώς μια συναρπαστική και επαναστατική εποχή. «Ο λόγος είναι πως, αν δεν υπάρξουν καινούργια ευρήματα από τον LHC την επόμενη τριετία, τότε θα ενισχυθεί η πιθανότητα να ισχύει η θεωρία των πολλαπλών συμπάντων και της ανθρωπικής αρχής», προσθέτει. Με βάση τη συγκεκριμένη θεωρία, το σύμπαν μας αποτελεί μία από τις δισεκατομμύρια διαφορετικές παραλλαγές από σύμπαντα, ενώ ορισμένα από τα «μυστήριά» του εξηγούνται από το γεγονός ότι οι παράμετροι των νόμων που το διέπουν απλώς έτυχε να είναι συμβατές με τη δημιουργία ζωής – αφού αλλιώς δεν θα υπήρχαμε για να το παρατηρούμε.

Μέχρι σήμερα, πάντως, ο LHC είναι γνωστός στην κοινή γνώμη για ό,τι έχει ήδη ανακαλύψει, δηλαδή το σωματίδιο Χιγκς. Χάρις σε αυτό, ολοκληρώθηκε το καθιερωμένο πρότυπο, το μοντέλο που περιγράφει τα στοιχειώδη συστατικά της ύλης και τις τρεις από τις τέσσερις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις. Ωστόσο η βαρύτητα παραμένει «έξω από το κάδρο» του καθιερωμένου προτύπου, αφού αυτό δεν περιλαμβάνει καμία περιγραφή της. «Επομένως, ένα από τα βασικότερα ερωτήματα που αφήνει άλυτο είναι το πρόβλημα της ιεραρχίας, το γεγονός δηλαδή ότι η βαρυτική δύναμη είναι ασθενέστερη από όλες τις υπόλοιπες αλληλεπιδράσεις – κάτι που, για παράδειγμα, επιτρέπει σε έναν μαγνήτη να σηκώσει ένα κομμάτι σίδερο, υπερνικώντας τη βαρύτητα ολόκληρης της Γης», συμπληρώνει ο κ. Δημόπουλος.

Για να το λύσει, ο Ελληνας επιστήμονας ανέπτυξε με τον Howard Georgi το 1981 τη θεωρία του «υπερσυμμετρικού καθιερωμένου προτύπου», η οποία επεκτείνει το καθιερωμένο πρότυπο υποθέτοντας πως για κάθε στοιχειώδες σωμάτιο υπάρχει ένας υπερσυμμετρικός «εταίρος». Δεκαεπτά χρόνια αργότερα, μαζί με τους Nima Arkani-Hamed και Gia Dvali, διατύπωσε την πρόταση των «μεγάλων επιπλέον διαστάσεων». «Ουσιαστικά, πρόκειται για ένα μοντέλο που εξηγεί ότι η βαρύτητα είναι μικρής τάξης μεγέθους, επειδή σε αντίθεση με τις υπόλοιπες δυνάμεις, αυτή διαχέεται σε περισσότερες από τις τρεις διαστάσεις, με συνέπεια να εξασθενεί», όπως περιγράφει ο ίδιος.

«Αν κάναμε αυτή τη συνέντευξη πριν από μία πενταετία, θα με ακούγατε πιο ενθουσιασμένο», συμπληρώνει, με δεδομένο ότι οι δύο θεωρίες προβλέπουν καινούργια στοιχειώδη σωματίδια που θα μπορούσαν να έχουν εντοπισθεί στην πρώτη φάση λειτουργίας του LHC. Βέβαια, τίποτε δεν προεξοφλεί πως αυτό δεν θα συμβεί όταν ξεκινήσουν ξανά τα πειράματα. «Ωστόσο και στην περίπτωση που τα επόμενα χρόνια δεν υπάρξει κάποιου είδους πειραματική επιβεβαίωση, ο LHC θα έχει γράψει ιστορία για δεύτερη φορά, με την έννοια πως θα κερδίσει έδαφος η θεωρία των παράλληλων συμπάντων», προσθέτει.

«Τότε, θα αρχίσουμε να αμφισβητούμε το γεγονός πως πίσω από όλους τους “γρίφους” της φύσης υπάρχει ένας κρυμμένος αιτιακός μηχανισμός – εν ολίγοις τον τρόπο σκέψης που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος για να κατανοήσει τα φυσικά φαινόμενα, όχι μόνο από τη “γέννηση” της σύγχρονης επιστήμης τον 17ο αιώνα, αλλά από την εποχή των αρχαίων Ελλήνων μαθηματικών και αστρονόμων. Αντίθετα, θα αρχίσουμε να μην αποκλείουμε την περίπτωση ορισμένα “μυστήρια” να εξηγούνται από το ότι οφείλονται απλώς σε συμπτώσεις».

Αναζητώντας την αλήθεια

Γεννημένος στην Κωνσταντινούπολη το 1952, ο Σάββας Δημόπουλος πολύ γρήγορα μετακόμισε με την οικογένειά του στην Αθήνα, καθώς μέσα στη δεκαετία του ’50 η ελληνική ομογένεια βρέθηκε στο στόχαστρο του τουρκικού καθεστώτος. «Ακούγοντας από παιδί τις γνώμες πολιτικών που αν και ήταν εντελώς αντίθετες μου φαίνονταν εξίσου λογικές, άρχισε να με ενδιαφέρει η έννοια της αντικειμενικής αλήθειας. Ετσι, από 13 χρόνων αποφάσισα να σπουδάσω φυσική, η οποία συνδυάζει την καθολική βεβαιότητα των μαθηματικών με το πείραμα, δηλαδή την επαλήθευση μιας υπόθεσης από την ίδια τη φύση», λέει ο ίδιος. Αυτή η αναζήτηση της αλήθειας τον έκανε να σπουδάσει φυσική στις ΗΠΑ και να ακολουθήσει μια επιστημονική καριέρα που, σε ηλικία μόλις 28 ετών, τον οδήγησε στη θέση του καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, όπου διδάσκει από τότε και κάνει τις έρευνές του.

Βρέθηκε στην Ελλάδα πριν από μερικές ημέρες, για να πάρει μέρος σε μία ημερίδα προς τιμήν του Μανώλη Φλωράτου, ειδικού στη φυσική υψηλών ενεργειών και καθηγητή στο Πανεπιστήμιο Αθηνών, από το οποίο συνταξιοδοτήθηκε πρόσφατα – «είναι από τους λίγους επιστήμονες που ξέρω με τόσο βαθιά γνώση σε τόσο πολλούς τομείς», σχολιάζει ο κ. Δημόπουλος. Εξάλλου, σύμφωνα με τον καθηγητή του Στάνφορντ, είτε εργάζονται στην Ελλάδα είτε στο εξωτερικό, όλα αυτά τα χρόνια οι Ελληνες επιστήμονες έχουν συνεισφέρει στη θεωρητική φυσική πολύ περισσότερο απ’ ό,τι θα περίμενε κανείς από μια τόσο μικρή χώρα.

Για τον ίδιο, η δουλειά του θεωρητικού φυσικού προϋποθέτει φαντασία, η οποία είναι απαραίτητη για να διατυπώνει συνεχώς νέες υποθέσεις, τις οποίες θα δοκιμάσει στη συνέχεια για τη μαθηματική τους συνέπεια. «Νομίζω πως αυτό που ξεχωρίζει έναν καλό επιστήμονα είναι η ικανότητα που έχει να “θυσιάζει” όσες ιδέες διαισθάνεται πως οδηγούν σε αδιέξοδο ή σε κάποιο τετριμμένο αποτέλεσμα. Εξάλλου, στην καλύτερη περίπτωση, μόλις το 1% από αυτές θα “επιζήσουν” στην πορεία», καταλήγει.