Δημήτρης Νανόπουλος Πιθανότητα ύπαρξης Πολυσύμπαντος
Δεν υπάρχει μόνο ένα σύμπαν, αλλά πάρα πολλά, ίσως και μπροστά στη μύτη μας, χωρίς όμως να τα βλέπουμε, όπως επίσης δεν αντιλαμβανόμαστε ότι πιθανότατα ζούμε σε δέκα διαστάσεις, ενώ δεν αποκλείεται στο μέλλον να δημιουργούμε σύμπαντα στο εργαστήριο!
Δεν πρόκειται για ευφυολογήματα κάποιου συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας, αλλά για θεωρίες και υποθέσεις -με βάσιμες πιθανότητες να ανταποκρίνονται στην αλήθεια- ενός από τους πιο διάσημους έλληνες επιστήμονες, του Δημήτρη Νανόπουλου, διακεκριμένου καθηγητή Φυσικής του πανεπιστημίου του Τέξας A&M (ΗΠΑ) και τακτικού μέλους της Ακαδημίας Αθηνών, ο οποίος μίλησε χθες βράδυ, στη Στέγη Γραμμάτων και Τεχνών, σχετικά με το πείραμα του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN) και την πειραματική διερεύνηση της ύπαρξης του Πολυσύμπαντος (multiverse).
Ο κ. Νανόπουλος παρουσίασε μερικές νέες επιστημονικές ιδέες που ανέπτυξε πρόσφατα με την ερευνητική ομάδα του στο αμερικανικό πανεπιστήμιο και οι οποίες δίνουν μια πολύ συγκεκριμένη μορφή στην έννοια του Πολυσύμπαντος. Εκτιμά, με βάση μαθηματικές εξισώσεις, ότι είναι δυνατό να υπάρχουν δέκα εις την πεντακοσιοστή σύμπαντα (ο αριθμός 10 με εκθέτη τον αριθμό 500!), σύμφωνα με τη θεωρία της Υπερσυμμετρίας (SUSY) και των Υπερχορδών, η οποία προβλέπει ότι, εκτός από τις γνωστές τέσσερις «μεγάλες» διαστάσεις -τρεις του χώρου (μήκος, πλάτος, ύψος) και ο χρόνος- υπάρχουν ακόμα έξι ή επτά, που βρίσκονται «διπλωμένες» σε τρομερά μικρό χώρο, ανεβάζοντας σε 10 ή 11 τον συνολικό αριθμό των διαστάσεων. «Ζούμε σε δέκα διαστάσεις, αλλά δεν το αντιλαμβανόμαστε» είπε ο κ. Νανόπουλος.
Η θεωρία του πολυσύμπαντος ή των πολλών παράλληλων συμπάντων έχει διάφορες εκδοχές, μια από τις οποίες προωθεί σθεναρά ο κ. Νανόπουλος, ο οποίος αρχικά ήταν αντίθετος στην όλη ιδέα, αλλά στη συνέχεια την αποδέχτηκε και την επεξεργάστηκε. Τόνισε όμως ότι μια τέτοια θεωρία έχει νόημα μόνο αν καταστεί δυνατό να αποδειχτεί πειραματικά και σε αυτό μπορεί να βοηθήσει ο επιταχυντής του CERN, για τον οποίο είπε ότι πλέον «δουλεύει ρολόι», αν και οι φυσικοί που αναλύουν τις συγκρούσεις των σωματιδίων, είναι αναγκασμένοι «να ψάχνουν ψύλλους στα άχυρα».
Σε μια προηγούμενη ομιλία του στην Αθήνα, ο κ. Νανόπουλος είχε πάντως δηλώσει ότι αν τελικά τα πειράματα του CERN δεν φέρουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα, αποτυγχάνοντας να βρουν νέα σωματίδια και να επιβεβαιώσουν πειραματικά την υπερσυμμετρία, τότε «αυτό θα αποτελέσει ένα πολύ μεγάλο πρόβλημα για τη Φυσική, θα προκαλέσει μια μεγάλη κρίση», καθώς θα σημαίνει, όπως είχε πει χαρακτηριστικά, ότι «πήραμε λάθος δρόμο».
Σύμφωνα με τον έλληνα φυσικό, κάθε επιμέρους σύμπαν (μεταξύ αυτών το δικό μας) μέσα σε αυτό το πολυσύμπαν μπορεί να έχει τους δικούς του ξεχωριστούς φυσικούς νόμους, που ισχύουν μόνο σε αυτό, ενώ στα άλλα σύμπαντα οι νόμοι που τα διέπουν, μπορεί να είναι αφάνταστα διαφορετικοί ή και σχετικά παρόμοιοι, έχουν όμως οπωσδήποτε ως κοινό παρονομαστή τη βαρύτητα. Το ένα σύμπαν «γεννάει» το άλλο, μέσα σε μια αέναη διαδικασία παραγωγής συμπάντων, η οποία, όπως είπε, καταργεί την έννοια της αρχής και του τέλους του χρόνου.
Ο κ. Νανόπουλος είπε ακόμα ότι τα άλλα σύμπαντα -τα χαρακτήρισε «φυσαλίδες της πραγματικότητας» που απαρτίζουν το πολυσύμπαν- είναι δυνατό να βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους (κυριολεκτικά δίπλα μας!), αλλά δεν μπορούν να επικοινωνήσουν. Δεν απέκλεισε όμως ότι είναι πιθανώς δυνατό να γίνει μετάβαση από το ένα σύμπαν στο άλλο. Με λίγη δόση χιούμορ, ανέφερε ότι «θα έπρεπε να παρακαλάμε να μην ξυπνήσουμε ένα πρωί και γίνει ξαφνική ολική μεταβολή, για παράδειγμα περάσουμε από ένα σύμπαν με τέσσερις («μεγάλες») σε ένα άλλο με έξι διαστάσεις».
Όλα τα σύμπαντα με τους ιδιαίτερους νόμους τους προκύπτουν κατά βάση από μόνα τους (χωρίς την ανάγκη «νομοθέτη»), σαν μια «τοπική μετάλλαξη» του χώρου σε ένα προϋπάρχον σύμπαν. Μάλιστα, ο κ. Νανόπουλος δεν απέκλεισε ως σενάρια επιστημονικής φαντασίας τολμηρές υποθέσεις ότι κάποια σύμπαντα θα μπορούσαν π.χ. να αποτελούν δημιούργημα ενός «χάκερ» σε κάποιο άλλο σύμπαν. Επεσήμανε ότι, αν τελικά αποδειχτεί η θεωρία του πολυσύμπαντος, τότε «θα καταλαβαίνουμε τον μηχανισμό παραγωγής συμπάντων», οπότε, όπως είπε, όσο κι αν ακούγεται εξωφρενικό, «είναι πιθανό στο μέλλον να δημιουργηθεί ένα σύμπαν στο εργαστήριο» («και δεν είμαι τρελός…», φρόντισε να διευκρινίσει!).
Συνεχίζοντας να εκπλήσσει, ανέφερε ότι δεν αποκλείεται το σύμπαν που ζούμε τώρα, να δημιουργηθεί ξανά ακριβώς το ίδιο στο μέλλον, ενώ -με την ίδια λογική- το τωρινό σύμπαν μας θα μπορούσε να είναι το νιοστό από το παρελθόν, να έχει δηλαδή ήδη προϋπάρξει πολλές φορές. Ο κ. Νανόπουλος κατέστησε, πάντως, σαφές ότι είναι νωρίς ακόμα για να επιβεβαιωθούν τέτοιες υποθέσεις, πρόσθεσε όμως ότι τελικά αποτελούν λογικές συνέπειες της ευρύτερης θεωρίας του πολυσύμπαντος, που θα έπρεπε κανείς να ακολουθήσει και να διερευνήσει.
Αναφερόμενος σε πρόσφατο δημοσίευμα του περιοδικού «Nature», που θεωρεί πιθανή την κατάρρευση της θεωρίας της υπερσυμμετρίας, επειδή τα μέχρι τώρα αποτελέσματα των πειραμάτων του CERN δεν την επιβεβαιώνουν, ο έλληνας φυσικός χαρακτήρισε υπερβολική και πρόωρη μια τέτοια εκτίμηση. «Πολύς θόρυβος για το τίποτε» είπε χαρακτηριστικά.
Τόνισε επίσης, ότι το σύμπαν που βλέπουμε (της ορατής ύλης) και το οποίο έχει ηλικία 13,7 δισεκατομμυρίων ετών, δεν είναι παρά το 4%, καθώς το υπόλοιπο είναι αόρατο, αποτελούμενο κατά 23% από «σκοτεινή ύλη» και 73% από «σκοτεινή ενέργεια». Υπολογίζεται ότι μόνο στο δικό μας σύμπαν υπάρχουν περίπου 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες και κάθε ένας από αυτούς έχει περίπου 100 δισεκατομμύρια ήλιους, γύρω από τους οποίους περιφέρεται ένας τεράστιος αριθμός πλανητών. Ο κ. Νανόπουλος είπε ακόμα ότι ο ήλιος κάποτε θα «σβήσει», όμως το σύμπαν μας, που συνεχώς διαστέλλεται, είναι «ανοιχτό», συνεπώς ποτέ δεν θα «πεθάνει», ενώ είναι πιθανό να κάνει «μετάβαση» σε ένα άλλο σύμπαν-φυσαλίδα.
Ο κ. Νανόπουλος επιτέθηκε στους υπέρμαχους της «ανθρωπικής Αρχής» (που λένε ότι το σύμπαν είναι «κομμένο και ραμμένο» στα μέτρα των ανθρώπων), αντιτείνοντας ότι «δεν του καίγεται καρφάκι του σύμπαντος για εμάς», ενώ χαρακτήρισε τη θεωρία του πολυσύμπαντος «το τελευταίο καρφί στο φέρετρο της τελεολογίας». Απαντώντας σε σχετική ερώτηση, διευκρίνισε ότι δεν έχει χάσει το νόημα της η αναζήτηση μιας «ενοποιημένης θεωρίας του παντός» στην Φυσική, όμως δεν θα αφορά παρά μια λύση μοναδική για το δικό μας σύμπαν και τίποτε περισσότερο.
Τέλος, απαντώντας σχετικά με τις φιλοσοφικές προεκτάσεις της θεωρίας του πολυσύμπαντος, είπε ότι παραπέμπει σε «ένα νέο Διαφωτισμό» που ανοίγει νέους δρόμους για την ανθρωπότητα. Ακόμα, αρνήθηκε ότι υπάρχουν φραγμοί και όρια στις δυνατότητες του ανθρώπινου νου να συλλάβει την πραγματικότητα του σύμπαντος, εκτός από τα αναπόφευκτα ποσοτικά όρια στη συσσώρευση γνώσης στο μυαλό του ανθρώπου, όμως γι’ αυτό, όπως είπε, υπάρχουν οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές ως συμπαραστάτες μας, ενώ στο μέλλον η σχέση τους με τους ανθρώπους θα μπορούσε να γίνει ακόμα πιο στενή.
Αρνήθηκε επίσης ότι συσσωρεύοντας ολοένα περισσότερες γνώσεις, οι άνθρωποι χάνουν τη σοφία τους, ενώ -σε κάπως πιο απαισιόδοξο τόνο- συμφώνησε με τις εκτιμήσεις άλλων επιστημόνων ότι η Γη αργά ή γρήγορα «δύσκολα θα αντέξει» στα προβλήματά της, γι’ αυτό είναι ανάγκη να προετοιμαστεί η μετοίκηση της ανθρωπότητας σε άλλους πλανήτες.
Ο Δ. Νανόπουλος γεννήθηκε στην Αθήνα το 1948, σπούδασε Φυσική στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και συνέχισε τις σπουδές του στο Πανεπιστήμιο του Σάσεξ της Αγγλίας, όπου απέκτησε το διδακτορικό του (Ph.D), το 1973, στη Θεωρητική Φυσική των Υψηλών Ενεργειών. Διετέλεσε ερευνητής στο CERN και επί σειρά ετών ανήκε στο ανώτερο ερευνητικό προσωπικό του Κέντρου. Διετέλεσε επίσης ερευνητής στη σχολή Ecole Normale Superieure στο Παρίσι, καθώς και στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ των ΗΠΑ.
Από το 1989 είναι καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Τέξας A&M και από το 2002 κατέχει την έδρα Μίτσελ-Χιπ της Φυσικής Υψηλών Ενεργειών. Είναι επίσης Διευθυντής του Κέντρου Αστροσωματιδιακής Φυσικής του Κέντρου Προκεχωρημένων Ερευνών του Χιούστον (HARC), ενώ διευθύνει επίσης ένα ερευνητικό τμήμα του World Laboratory στη Λωζάνη της Ελβετίας.
Το 1997, εξελέγη τακτικό μέλος της Ακαδημίας Αθηνών. Από τον Ιανουάριο του 2005 είναι εθνικός εκπρόσωπος της Ελλάδας στο CERN, ενώ υπήρξε επίσης πρόεδρος του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας και Τεχνολογίας (Ε.Σ.Ε.Τ.) από το 2005 έως το 2009 και εθνικός εκπρόσωπος στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) από το 2005 έως το 2006.
Η θεωρία ύπαρξης παραλλήλων συμπάντων είναι κάτι το οποίο κατά καιρούς έχει απασχολήσει πάρα πολλούς φυσικούς αλλά και όχι μόνο. Σε κάποιες περιπτώσεις μάλιστα η φυσική, στηρίζεται στην ύπαρξή τους για να επεξηγήσει κάποια σπάνια και δύσκολα φαινόμενα. Όμως τελικά υπάρχουν στα αλήθεια; Αν και δεν απάντησαν σε αυτό το ερώτημα, οι δύο φυσικοί του Στάνφορντ, οι Αντρέι Λ. και Βιτάλι Β., μπόρεσαν να υπολογίσουν τον αριθμό των πιθανών εναλλακτικών πραγματικοτήτων: 10^10^16. Οι δύο επιστήμονες υπολόγισαν τον αριθμό ανατρέχοντας πίσω στο Big Bang: κατά τους δύο φυσικούς, η διαμόρφωση και οι νόμοι της Φυσικής που διέπουν το σύμπαν μας προήλθαν από συγκεκριμένες διαταραχές στην… κατά τα άλλα ενιαία ποσότητα μάζας και ενέργειας που υπήρξε για λίγα μιλισεκόντ μετά το Big Bang. Επομένως, ο αριθμός των πιθανών παραλλαγών που θα μπορούσαν να έχουν αυτές οι διαταραχές αντιπροσωπεύει τον αριθμό των εναλλακτικών πραγματικοτήτων: 10^10^10^7, αλλά λόγω των φυσικών περιορισμών του ανθρωπίνου εγκεφάλου, κανείς δεν θα μπορούσε να αντιληφθεί άνω των 10^10^16 πραγματικοτήτων. Επομένως, από τη στιγμή που οι δυνατότητες αντίληψης του θεατή λαμβάνονται υπόψιν ως παράγοντας στους υπολογισμούς, ακριβώς όπως στην περίπτωση της διαστολής χρόνου στη σχετικότητα, αυτός είναι και ο αριθμός των εναλλακτικών συμπάντων.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου