Γράμμα από τη Νέα Υόρκη
Η διατύπωση μιας ενοποιημένης θεωρίας αποτελεί το Ιερό Δισκοπότηρο για τη Φυσική. Στο βιβλίο «The Lightness of Being: Mass, Ether, and the Unification of Forces» (εκδόσεις «Perseus Publishing») ο Frank Wilczek, καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής του ΜΙΤ και βραβευμένος με Νόμπελ το 2004, παρουσιάζει μια συνολική ματιά πάνω στο Σύμπαν -από τα κουάρκς μέχρι τις μαύρες τρύπες-, επικεντρώνοντας στο πώς η ύλη και η ενέργεια αλληλεπιδρούν.Τι είναι όμως η ύλη; Τελικά, δεν είναι αυτό που φαίνεται ότι είναι. Οι διάφορες προφανείς ιδιότητές της, όπως η αντίστασή της στην κίνηση, η αδράνεια, η μάζα, μπορούν να κατανοηθούν σήμερα μόνον εάν κοιτάξουμε πολύ πιο βαθιά. Η μάζα της συνηθισμένης ύλης είναι η ενσωματωμένη ενέργεια πολύ πιο βασικών δομικών στοιχείων, που από μόνα τους είναι σχεδόν χωρίς μάζα .
Τι είναι ο χώρος; Είναι μια άδεια θεατρική σκηνή όπου ο φυσικός κόσμος της ύλης παίζει το δράμα του, είναι κάτι σαν τον κλασικό αιθέρα, ή μια πρωταρχική πραγματικότητα της οποίας η ύλη δεν είναι παρά μια δευτερεύουσα εκδήλωση; Η τελευταία άποψη είναι αυτή που σήμερα κυριαρχεί.
Εκεί λοιπόν που τα μάτια μας δεν μπορούν να δουν τίποτε, ο εγκέφαλός μας, βασιζόμενος σε πειράματα, ανακαλύπτει τους νόμους που βρίσκονται πίσω από τη φυσική πραγματικότητα. Η βαρύτητα είναι η πιο σημαντική δύναμη στην Αστρονομία, σε ό,τι όμως αφορά τα στοιχειώδη σωματίδια οι βαρυτικές δυνάμεις είναι φοβερά μικρές συγκρινόμενες με την ηλεκτρική και ισχυρή δύναμη.
Η κατανόηση που έχουμε σήμερα όσον αφορά την προέλευση της μάζας υποδεικνύει έναν τρόπο να βάλουμε τη βαρύτητα στο ίδιο πλαίσιο με τις άλλες δυνάμεις, πράγμα που μας βοηθά στο να διατυπώσουμε μια ενοποιημένη θεωρία δυνάμεων και σωματιδίων. Η νέα εικόνα που έχουμε για τη βαρύτητα είναι λογική, και μπορούμε να πούμε ότι είναι και πολύ ωραία. Είναι όμως συμβατή με άλλες ιδέες σε ένα πιο γενικό πλαίσιο;
Για να μπορέσουμε να φτιάξουμε μια πλήρως ενοποιημένη θεωρία πρέπει να φανταστούμε έναν νέο κόσμο με ακόμη περισσότερα σωματίδια από αυτά που γνωρίζουμε σήμερα. Κάποια από αυτά έχουν ήδη προβλεφθεί και πρέπει να τα ανακαλύψουμε με τη βοήθεια του επιταχυντή στο CERN.Από τη μια λοιπόν έχουμε την ύλη που έχει μάζα, και από την άλλη το φως που δεν έχει. Για αιώνες πριν από τη σύγχρονη επιστήμη αλλά και για 2,5 αιώνες μετέπειτα η διαίρεση της πραγματικότητας σε ύλη και φως φαινόταν προφανής. Η ύλη έχει μάζα, το φως δεν έχει, και η μάζα διατηρείται .
Ομως στις αρχές του 20ού αιώνα, με τη θεωρία της Σχετικότητας κι ακόμη περισσότερο με την Κβαντική θεωρία, τα θεμέλια των υπαρχουσών θεωριών ύλης και φωτός περιορίστηκαν σ' έναν σωρό ερειπίων.
Το νέο μοντέλο για το Σύμπαν μας δίνει μια εντελώς νέα αντίληψη για την προέλευση της μάζας της συνήθους ύλης. Η μάζα εμφανίζεται μέσα από μια συνταγή στην οποία ενέχονται η Σχετικότητα, η Κβαντική θεωρία πεδίων και η Χρωμοδυναμική (δηλ. οι ειδικοί νομοι που κυβερνούν τη συμπεριφορά των quarks και gluons). Και δεν μπορούμε να κατανοήσουμε την προέλευση της μάζας χωρίς να κατανοήσουμε βαθιά όλες αυτές τις έννοιες.
(ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΑ ΓΙΑΝΝΟΥΤΣΟΥ, ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ - 17/10/2008)
