του Άλκη Γαλδαδά

για τo βιβλίo: Frank Wilczek, Τα Θεμελιώδη

Στο τελευταίο του βιβλίο, ο Φρανκ Ουίλτσεκ βάζει τα πράγματα στη θέση τους αναφορικά με τα όσα ξέρουμε αλλά και τα όσα αγνοούμε σήμερα για το Σύμπαν.
Μας ξεναγεί από τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι τις θεωρίες για τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια.

Όταν ο Φρανκ Ουίλτσεκ συνόδευε, μαθητής ακόμη, την αγαπημένη του μητέρα στα μαγαζιά στη Νέα Υόρκη για τα ψώνια της οικογένειας, χτυπούσε στα μάτια του κάθε φορά το όνομα ενός απορρυπαντικού με το εξωτικό για εκείνον όνομα «axion». Και μέσα στις φαντασιώσεις που γεννιούνταν στο παιδικό μυαλό του ήταν και αυτή για την ανακάλυψη από τον ίδιο ενός σωματιδίου που θα το ονόμαζε έτσι.

Δεν θα πρέπει να μας φανεί υπερβολικό κάτι τέτοιο διότι ο Ουίλτσεκ, γεννημένος το 1951, σε πολύ μικρή ηλικία είχε για ήρωά του τον Αϊνστάιν και συμπληρώνοντας τα δεκαπέντε του είχε τελειώσει το λύκειο και στα δεκαέξι έμπαινε στο Πανεπιστήμιο. Στα είκοσι ένα, ως διδακτορικός φοιτητής, μαζί με τον καθηγητή του δημοσίευαν μια εργασία με μονοψήφιο αριθμό σελίδων σχετικά με τις δυνάμεις μεταξύ των κουάρκ, που το 2004 τιμήθηκε με το βραβείο Νομπέλ στη Φυσική. Και δεν έχει φύγει το όνομά του από τους μεγάλους τίτλους των ειδήσεων στη Φυσική αφού πέρυσι μόλις επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη των λεγόμενων ενιονίων, (δυνάμει) σωματιδίων που έχουν συμπεριφορά ανάμεσα στα φερμιόνια και στα μποζόνια (φερμιόνιο π.χ. είναι το ηλεκτρόνιο, μποζόνιο είναι π.χ. το φωτόνιο ή το σωματίδιο Χιγκς).

Φοιτητής σε αναζήτηση

Ο Ουίλτσεκ είχε προβλέψει την ύπαρξη των ενιονίων πριν από σαράντα χρόνια. Και τώρα τα λεγόμενα «δισδιάστατα φύλλα» αξιονίων που παρουσιάζουν την ιδιομορφία το ένα να περιστρέφεται εμμονικά γύρω από άλλο, θεωρούνται πολλά υποσχόμενοι σχηματισμοί για την κατασκευή μνήμης στους κβαντικούς υπολογιστές. Μένει να αποδειχθεί και η ύπαρξη των αξιονίων, που επίσης ο Ουίλτσεκ έχει παίξει βασικό ρόλο στη μελέτη τους.

Αν συναντούσε κάποιος τον νεαρό Φρανκ στα 1970, μια εποχή που ο πόλεμος στο Βιετνάμ είχε ξεσηκώσει τους φοιτητές στις Ηνωμένες Πολιτείες σε έναν δικό τους Μάη του ‘68, με τα μαθήματα να γίνονται και να τα παρακολουθούν οι φοιτητές σε… εθελοντική βάση, θα έμενε με την εντύπωση πως ήταν ακόμη ένας φοιτητής που δεν ήξερε τι του γίνεται. Έμπαινε και έβγαινε από τις αίθουσες των παραδόσεων ψάχνοντας να βρει κάτι να τον συναρπάζει. Είχε δοκιμάσει μέχρι και Βιολογία! Όταν όμως μπήκε σε μια αίθουσα που ο καθηγητής δίδασκε με πάθος τη σημασία αλλά και την ομορφιά των εξισώσεων για τα στοιχειώδη σωμάτια με βάση τις εμφανιζόμενες «συμμετρίες», τότε κατάλαβε πως είχε περάσει τη σωστή πόρτα.

Επιλύοντας μυστήρια

Ασχολήθηκε με πάθος και έτσι στα 21 κατάφερε μαζί με τον καθηγητή του Πίτερ Γκρος να επιλυθεί το μυστήριο σχετικά με το πώς συμπεριφέρονται τα κουάρκ μέσα στα πρωτόνια και στα νετρόνια. Εκεί όπου μεταξύ τους ασκείται μια δύναμη με εντελώς διαφορετική συμπεριφορά από την πολύ γνωστή μας, τη βαρύτητα. Διότι από τη βαρύτητα έχουμε την εμπειρία ότι αυξάνει όσο πλησιάζουν μεταξύ τους δύο υλικά σώματα και εξασθενεί όταν απομακρύνονται. Στα κουάρκ όμως, που δεν έχουν εμφανιστεί μέχρι τώρα μεμονωμένα στη Φύση, σχηματίζοντας ζεύγη μέσα σε σωματίδια όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια, όσο πιο κοντά είναι τόσο πιο χαλαρά αλληλεπιδρούν αλλά σε κάθε προσπάθεια να μεγαλώσει η απόσταση μεταξύ τους το ζευγάρι αντιδρά αυξάνοντας την έλξη μεταξύ των δύο μελών.

Με τρομερά πολύπλοκους υπολογισμούς κατάφεραν να καταλήξουν σε μια εξίσωση που έδινε την εξήγηση του φαινομένου και στη συνέχεια αυτό πήρε τη μορφή μιας ολόκληρης θεωρίας, της κβαντικής χρωμοδυναμικής.

Δάσκαλος αξιώσεων

Ο αναγνώστης του βιβλίου «Τα θεμελιώδη» μπορεί επομένως να είναι βέβαιος ότι βρίσκεται σε καλά χέρια. Ο συγγραφέας έχει και τις γνώσεις και τη διάθεση και το θάρρος να καταπιαστεί με τα πιο δύσκολα ερωτήματα που θα μπορούσε κάποιος να του θέσει. Βέβαια δεν διστάζει να παραδεχθεί και για κάποια πράγματα ότι ακόμη δεν έχουμε τις απαραίτητες γνώσεις, όπως είναι για παράδειγμα το πρόβλημα της απώλειας πληροφορίας μέσα σε μια μαύρη οπή. Είναι γνωστό πως δεν λέει τα καλύτερα για τη θεωρία των χορδών αλλά είναι φανατικός θιασώτης της ύπαρξης των υπερσυμμετρικών σωματιδίων που περιμένει κάθε τόσο ότι θα εμφανιστούν μέσα από τη λειτουργία του επιταχυντή στο CERN, ακριβώς όπως τα περιστέρια από το καπέλο του «μάγου». Αυτά όμως έχουν να κάνουν με το τι «ψηφίζει» ένας θεωρητικός φυσικός και όχι τόσο με το τι γράφει.

Στο βιβλίο παίρνει τον αναγνώστη από το χέρι και τον ξεναγεί από τη μεγάλη έκρηξη μέχρι τις θεωρίες σήμερα για τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια. Και έχει σημασία να το κάνει κάποιος που είναι ακόμη μέσα στα πράγματα. Από εκεί και πέρα είναι γνωστό πως πιστεύει ότι με βάση τον ανθρώπινο νου θα εξελιχθούν μέσα στους επόμενους αιώνες τα ρομπότ με τη βοήθεια και τεχνητών μέσων ώστε να δημιουργηθούν μηχανές που θα σκέπτονται πραγματικά καλύτερα από ό,τι οι άνθρωποι και μάλλον θα επικρατήσουν. Αυτό φυσικά όποιος θέλει το «αγοράζει» και δεν επηρεάζει το περιεχόμενο του συγκεκριμένου βιβλίου. Που χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα. Το «τι υπάρχει» και τις «αφετηρίες και καταλήξεις». Στο δεύτερο αυτό τμήμα διατυπώνει όσο μπορεί πιο ρεαλιστικά με βάση τα σημερινά δεδομένα το τι μπορούμε να υποθέσουμε προσπαθώντας να κοιτάξουμε προς το μέλλον. Αλλά δεν ξεπέφτει σε αυθαίρετες μελλοντολογίες που θα εντυπωσίαζαν αλλά θα παραπλανούσαν τον αναγνώστη. Ο Ουίλτσεκ είναι ένας πολύ σοβαρός διανοητής που δεν αφήνει την (αμπελο)φιλοσοφία να πάρει το πάνω χέρι σε σχέση με τα πραγματικά δεδομένα.

Επομένως το τελευταίο αυτό βιβλίο του, που γράφτηκε πέρυσι μέσα στον εγκλεισμό, είναι ιδανικό για όσους θέλουν να μάθουν όσα γνωρίζουμε σήμερα για το Σύμπαν αλλά και για εκείνους που θέλουν να τακτοποιήσουν σκόρπιες γνώσεις.

Το Βήμα της Κυριακής, BHMA Science, 11 Ιουνίου 2022