Μια συζήτηση με τον Δημ. Νανόπουλο
(του Τάσου Καφαντάρη, ΒΗΜΑ, 22/3/2009)
«Το 2001 είχατε δηλώσει ότι η Θεωρία της Σχετικότητας ίσως έπρεπε να διορθωθεί, καθώς οι υπολογισμοί σας έδειχναν ότι η ταχύτητα του φωτός δεν είναι πάντοτε σταθερή- είναι εξαρτώμενη της συχνότητας. Τώρα, κατά την ομιλία σας στο 10ο Συνεδρίο Ιατρικής Χημείας, δηλώνετε ότι έχετε στοιχεία που σας επαληθεύουν. Τι ακριβώς εννοείτε;»
«Ένα βασικό σημείο της Θεωρίας της Σχετικότητας, που παρουσίασε ο Αϊνστάιν το 1905, είναι ότι η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή- ίση προς 299.792.458 μέτρα/δευτερόλεπτο. Η επόμενη μεγάλη θεωρία της φυσικής, εκείνη της κβαντικής μηχανικής, μας είπε πως όταν πάμε σε διαστάσεις τόσο μικροσκοπικές όσο η λεγόμενη κλίμακα του Πλανκ, δεν έχουμε συμπεριφορά αντίστοιχη με εκείνη που περιγράφει ο Αϊνστάιν για τον χωροχρόνο, αλλά κάτι διαφορετικό που ονομάζουμε "κβαντικό αφρό".
»Προσπαθώντας να κατανοήσουμε τι ακριβώς συμβαίνει σε αυτές τις διαστάσεις, στραφήκαμε στην παρατήρηση του φωτός που φθάνει ως εμάς από πολύ μακρινά αστέρια. Η αντίληψη που έχουμε όλοι μας είναι ότι το φως αυτό ταξιδεύει στο κενό. Ωστόσο, αν ισχύουν οι θεωρίες που έχουμε στήσει τα τελευταία πενήντα χρόνια περί κβαντικής βαρύτητας, τίποτε δεν είναι απολύτως κενό. Αλλά τότε, θα έπρεπε το φως να “διαθλάται” από τον κβαντικό αφρό του Διαστήματος και να φτάνει ως εμάς φιλτραρισμένο, ανάλογα με τη συχνότητα των σωματιδίων που συναντά».«Να υποθέσω ότι αυτού του είδους η διάθλαση του φωτός δεν πρόκειται να μας δώσει ποτέ ουράνιο τόξο σε διαστημική κλίμακα...»
«Ακριβώς, όπως το λέτε! Μολονότι η διαδικασία μοιάζει με την ανάλυση του φωτός από το πρίσμα του Νεύτωνα, το φιλτράρισμα συχνοτήτων δίνει αλλαγές στην ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει το φως. Απτά δείγματα είχαμε το 2007, όταν κατά τη διάρκεια πειράματος που έγινε από τα τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα των Καναρίων Νήσων πήραμε μετρήσεις φωτονίων, προερχομένων από ενεργούς πυρήνες γαλαξιών που μας έδειχναν τέτοιες επιδράσεις στην ταχύτητα. Το συγκλονιστικό είναι ότι αυτές οι μετρήσεις έδιναν ακριβώς την κλίμακα που προβλέπει η Θεωρία Χορδών! Ήταν, άραγε, απλώς μια φοβερή σύμπτωση; Αποφασίσα με να περιμένουμε και άλλες μετρήσεις.
»Στα τέλη Δεκεμβρίου 2008 λάβαμε τις μετρήσεις του νέου πειράματος, που έγινε από το δορυφορικό τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Fermi. Είχε συλλέξει φωτόνια ηλικίας 11 δισεκατομμυρίων ετών φωτός που δείχνουν κλίμακα ταχυτήτων ακριβώς όμοια με εκείνη των Καναρίων Νήσων! Το πράγμα πλέον ξέφυγε από την πιθανότητα σύμπτωσης και πηγαίνει στη βεβαιότητα».
«Πώς συνδέεται αυτή η μεταβολή της ταχύτητας του φωτός, μέσω "τριβής με τον κβαντικό αφρό", με τις μελέτες εκτίμησης της σκοτεινής ενέργειας;»
«Πολύ σωστή παρατήρηση! Αυτός ο λογισμός του "φιλτραρίσματος του φωτός" μάς δίνει αφετηρία για να εξηγήσουμε και τη σκοτεινή ενέργεια η οποία καταλαμβάνει το 73% του Σύμπαντος. Μάλιστα η δική μας θεώρηση της σκοτεινής ενέργειας δεν τη βλέπει σταθερή τη λεγόμενη Κοσμολογική Σταθερά αλλά ως κάτι που έχει μεταβληθεί, έστω και ελαφρά, από την αρχή του Σύμπαντος ως τώρα».
«Μιλάτε για την αρχή του Σύμπαντος, οπότε ο νους μου τρέχει στην πρόσφατη επαναδιατύπωση της θεωρίας ενός Επαναλαμβανόμενου Εκπυρωτικού Σύμπαντος. Αν η ταχύτητα του φωτός σε μεγάλες αποστάσεις μεταβάλλεται από τον κβαντικό αφρό της σκοτεινής ενέργειας, αν η σκοτεινή ενέργεια δεν είναι σταθερή στο πέρασμα του χρόνου και εφόσον το Σύμπαν διαστέλλεται μέχρι... νέκρωσης, μήπως όντως το ψυχρό τέλος των υπερσυμπιεσμένων αστεριών του ακολουθείται από μία υπέρθερμη Μεγάλη Έκρηξη, που γεννάει το επόμενο, ξανά και ξανά;»
«Είναι πολύ πιθανό, αλλά δεν έχουμε ακόμη λειτουργικό μοντέλο αυτής της θεωρίας. Δηλαδή δεν έχουμε στιβαρά εργαλεία υπολογισμού που να μας επιτρέπουν να δηλώσουμε ότι έχουμε υπό εξέταση μία θεωρία. Αντίθετα, από όλες τις θεωρητικές προτάσεις που έχουν αναπτυχθεί προς την επίτευξη ενός Ενιαίου Μοντέλου της Φυσικής, η μόνη θεωρία που μας έχει δώσει ως σήμερα λειτουργικά εργαλεία υπολογισμών είναι η Θεωρία των Χορδών - πλέον θα πρέπει να συνηθίσουμε την πληρέστερη και γενικευμένη ονομασία της ως Θεωρίας των Μεμβρανών. Είναι η μόνη που μας εξηγεί, για παράδειγμα, γιατί το φωτόνιο επηρεάζεται από τον κβαντικό αφρό ενώ το ηλεκτρόνιο όχι».
Παράλληλοι κόσμοι
«Η Θεωρία των Χορδών/Μεμβρανών όμως προϋποθέτει σαφώς την ύπαρξη πολλών διαστάσεων και Παράλληλων Συμπάντων. Τα αποδέχεστε;»
«Η αλήθεια είναι ότι ήμουν αρχικά αντίθετος στην ιδέα των παράλληλων κόσμων. Ωστόσο τα μαθηματικά με πείθουν για το αντίθετο. Προσέξτε όμως: ένα πράγμα είναι η ύπαρξη διαφορετικών κόσμων και άλλο πράγμα η ερμηνεία που τους δίνεται εκ του προχείρου. Χαρακτηριστικά, δεν θα δεχόμουν με τίποτε να εγκλωβίσω την έρευνά μου σε αξιώματα τύπου "ανθρωπιστικής αρχής", που λένε ότι όλα φτιάχτηκαν έτσι ώστε να υπάρξει ο άνθρωπος. Αυτά δεν είναι φυσική, αλλά μεταφυσική».
«Ωστόσο, ακόμη και ο επιστήμονας δεν παύει να είναι άνθρωπος που επηρεάζεται από όσα κατά καιρούς έχει δηλώσει η μεταφυσική: Για παράδειγμα, πώς εξηγείτε το ότι ο Θαλής μίλησε όχι μόνον για τον μικρόκοσμο της ύλης αλλά και για παράλληλους κόσμους; Ή, πώς στέκεστε απέναντι στη ρήση του Κορανίου ότι "οι άγγελοι διανύουν σε μία ημέρα την απόσταση που διανύει το φεγγάρι σε χίλια δικά του χρόνια"; Αυτός ο λόγος (12.000 σεληνιακοί κύκλοι προς μία γήινη ημέρα, εκτός βαρυτικών πεδίων) δίνει ακριβώς την ταχύτητα του φωτός κατά Αϊνστάιν».
«Μένω πραγματικά εκστατικός και δεν έχω απάντηση. Τόσο η απίστευτη διορατικότητα των αρχαίων φιλοσόφων μας όσο και τέτοιου είδους προβλέψεις -όπως αυτή η πρωτάκουστη που μου είπατε- δεν μπορούν να εξηγηθούν ακόμη επιστημονικά παρά μόνον ως παράδοξα και συμπτώσεις».
«Ας επιστρέψουμε στην επιστήμη. Αυτό που πρακτικά μας λέτε με τη μελέτη της σκοτεινής ενέργειας είναι ότι πλησιάζετε στην επίλυση του θέματος της αντιβαρύτητας. Δεδομένου ότι η σχολή την οποία διευθύνετε στο Τέξας χρηματοδοτείται από τη ΝΑSΑ, είστε σε θέση να μας πείτε, αν έχουν ήδη κατασκευαστεί συσκευές αντιβαρύτητας στη Γη; Το θέμα δεν είναι πλέον τόσο "UFΟ", όπως θα λέγαμε παλιά, καθ΄ ότι όχι μόνον έχουν πολλαπλασιαστεί οι βιντεοσκοπήσεις "ιπτάμενων δίσκων" σε διάφορα μέρη του πλανήτη αλλά έχει υπάρξει και ντοκυμαντέρ του Ηistory Channel -με παρουσιαστή τον Ρότζερ Μουρ- όπου προβάλλεται ιπτάμενος δίσκος που κατέπεσε στη Ρωσία».
«Δεν έχει υποπέσει ποτέ στην αντίληψή μου κάτι τέτοιο. Δεν γνωρίζω αν υπάρχουν συσκευές αντιβαρύτητας. Πρέπει να πω όμως ότι δεν είναι κάτι που θεωρώ πλέον απίθανο να δω προτού πεθάνω. Τι εννοώ; Όταν ξεκινήσαμε τη διερεύνηση της πιθανότητας να μην έχει πάντοτε σταθερή ταχύτητα το φως, δεν περίμενα ότι θα προλάβαινα να δω ο ίδιος μετρήσεις που να το αποδεικνύουν. Και όμως, είδα! Κατά το ίδιο σκεπτικό, δεν αποκλείω να δω να φτάσουμε να αξιοποιήσουμε αυτή την ανεξάντλητη δύναμη. Μάλιστα ονειρεύομαι την ημέρα που θα έχουμε μια "ηλεκτρική σκούπα" που θα ρουφάει από το Διάστημα αυτή την αστείρευτη σκοτεινή ενέργεια και θα μας επιτρέπει να κατανικούμε τη βαρύτητα που μας κρατάει καθηλωμένους στον πλανήτη μας».
«Τι άλλο ονειρεύεστε αυτόν τον καιρό; Με τι ασχολείστε ερευνητικά;»
«Ασχολούμαι πάρα πολύ με την επίτευξη του Ενιαίου Μοντέλου της Φυσικής (της Θεωρίας του Παντός). Προσπαθώ, με τους συνεργάτες μου, να βρω τα μοντέλα εφαρμογής της Θεωρίας των Μεμβρανών σε κάθε περιοχή της φυσικής».
«Σε κάθε περιοχή της φυσικής... Πέρα από το καθαρά θεωρητικό του πράγματος, αναρωτιέμαι αν η βεβαιότητά σας για τη μεταβολή της ταχύτητας του φωτός μπορεί να μπολιαστεί με τα πρόσφατα επιτυχή πειράματα κβαντικής τηλεμεταφοράς της πληροφορίας. Είναι από τις περιοχές ενδιαφέροντός σας;»
«Όντως, αν η ταχύτητα του μεταφερόμενου φορτίου εξαρτάται και από τη συχνότητα, ίσως θα μπορούσαμε να βελτιώσουμε δραστικά την κβαντική κρυπτογράφηση των πληροφοριών. Το είχα σκεφθεί κάπως διαφορετικά ως τώρα, αλλά ο τρόπος που θέτετε το ερώτημά σας με κάνει να το δω πιο ξεκάθαρα. Μπορεί να γίνει».
Αντιβαρύτητα και υπερσυμμετρία
«Με το πείραμα του CΕRΝ πώς συνδέεται η σκοτεινή ενέργεια ή αντιβαρύτητα; Πώς κουμπώνει;»
«Πολύ ωραία το λέτε: πώς κουμπώνει; Μία από τις βασικές παραδοχές της Θεωρίας των Χορδών -ή Μεμβρανών- είναι η εκδήλωση της αντιβαρύτητας μέσω της υπερσυμμετρίας. Δηλαδή, για να ισχύει η θεωρία αυτή θα πρέπει να υπάρχουν στο Σύμπαν τα αντίθετα των στοιχειωδών σωματιδίων. Στον επιταχυντή LΗC του CΕRΝ θα πρέπει να βρούμε, επιτέλους, τα υπερσυμμετρικά αυτά σωματίδια. Αν δεν τα βρούμε... θα πρέπει να τα παρατήσω όλα και να ανοίξω φροντιστήριο!»
«Θα κάνω ένα άλμα οραματισμού: Εφόσον στον LΗC δημιουργούμε συνθήκες απαρχής του Σύμπαντος, μήπως θα μπορούσατε να πάρετε εκεί μετρήσεις ταχυτήτων διαθλασμένου φωτός, αντί να περιμένετε φωτόνια από μακρινούς γαλαξίες;»
«Πολύ, πολύ σωστό! Αν το έλεγα αυτό πριν από κάποια χρόνια, δεν θα το πίστευε κανένας. Τώρα όμως, που το λέτε, δεν είναι λάθος όραμα: όντως ο μηχανισμός είναι ο ίδιος, αλλά δεν έχουμε ακόμη επιταχυντές με την απαιτούμενη ενέργεια. Επίσης, εκτός από το τεχνικό ανέτοιμο του πράγματος, έχουμε να υπερκεράσουμε και τις εσωτερικές διαμάχες μεταξύ των φυσικών. Για παράδειγμα, η σχολή των Χόκινς- Δημόπουλου κ.ά. δεν δέχεται ακόμη κάτι τέτοιο ούτε ως δυνατότητα. Γενικά βρισκόμαστε στο ξεκίνημα μιας νέας θεώρησης της φυσικής. Θα χρειαστεί να σκύψουν επάνω της οι νέες γενιές φυσικών για να φτάσουμε στη επόμενη φάση, αυτή των κοσμογονικών ανακαλύψεων».
«Η αλήθεια είναι ότι ήμουν αρχικά αντίθετος στην ιδέα των παράλληλων κόσμων. Ωστόσο τα μαθηματικά με πείθουν για το αντίθετο. Προσέξτε όμως: ένα πράγμα είναι η ύπαρξη διαφορετικών κόσμων και άλλο πράγμα η ερμηνεία που τους δίνεται εκ του προχείρου. Χαρακτηριστικά, δεν θα δεχόμουν με τίποτε να εγκλωβίσω την έρευνά μου σε αξιώματα τύπου "ανθρωπιστικής αρχής", που λένε ότι όλα φτιάχτηκαν έτσι ώστε να υπάρξει ο άνθρωπος. Αυτά δεν είναι φυσική, αλλά μεταφυσική».
«Ωστόσο, ακόμη και ο επιστήμονας δεν παύει να είναι άνθρωπος που επηρεάζεται από όσα κατά καιρούς έχει δηλώσει η μεταφυσική: Για παράδειγμα, πώς εξηγείτε το ότι ο Θαλής μίλησε όχι μόνον για τον μικρόκοσμο της ύλης αλλά και για παράλληλους κόσμους; Ή, πώς στέκεστε απέναντι στη ρήση του Κορανίου ότι "οι άγγελοι διανύουν σε μία ημέρα την απόσταση που διανύει το φεγγάρι σε χίλια δικά του χρόνια"; Αυτός ο λόγος (12.000 σεληνιακοί κύκλοι προς μία γήινη ημέρα, εκτός βαρυτικών πεδίων) δίνει ακριβώς την ταχύτητα του φωτός κατά Αϊνστάιν».
«Μένω πραγματικά εκστατικός και δεν έχω απάντηση. Τόσο η απίστευτη διορατικότητα των αρχαίων φιλοσόφων μας όσο και τέτοιου είδους προβλέψεις -όπως αυτή η πρωτάκουστη που μου είπατε- δεν μπορούν να εξηγηθούν ακόμη επιστημονικά παρά μόνον ως παράδοξα και συμπτώσεις».
«Ας επιστρέψουμε στην επιστήμη. Αυτό που πρακτικά μας λέτε με τη μελέτη της σκοτεινής ενέργειας είναι ότι πλησιάζετε στην επίλυση του θέματος της αντιβαρύτητας. Δεδομένου ότι η σχολή την οποία διευθύνετε στο Τέξας χρηματοδοτείται από τη ΝΑSΑ, είστε σε θέση να μας πείτε, αν έχουν ήδη κατασκευαστεί συσκευές αντιβαρύτητας στη Γη; Το θέμα δεν είναι πλέον τόσο "UFΟ", όπως θα λέγαμε παλιά, καθ΄ ότι όχι μόνον έχουν πολλαπλασιαστεί οι βιντεοσκοπήσεις "ιπτάμενων δίσκων" σε διάφορα μέρη του πλανήτη αλλά έχει υπάρξει και ντοκυμαντέρ του Ηistory Channel -με παρουσιαστή τον Ρότζερ Μουρ- όπου προβάλλεται ιπτάμενος δίσκος που κατέπεσε στη Ρωσία».
«Δεν έχει υποπέσει ποτέ στην αντίληψή μου κάτι τέτοιο. Δεν γνωρίζω αν υπάρχουν συσκευές αντιβαρύτητας. Πρέπει να πω όμως ότι δεν είναι κάτι που θεωρώ πλέον απίθανο να δω προτού πεθάνω. Τι εννοώ; Όταν ξεκινήσαμε τη διερεύνηση της πιθανότητας να μην έχει πάντοτε σταθερή ταχύτητα το φως, δεν περίμενα ότι θα προλάβαινα να δω ο ίδιος μετρήσεις που να το αποδεικνύουν. Και όμως, είδα! Κατά το ίδιο σκεπτικό, δεν αποκλείω να δω να φτάσουμε να αξιοποιήσουμε αυτή την ανεξάντλητη δύναμη. Μάλιστα ονειρεύομαι την ημέρα που θα έχουμε μια "ηλεκτρική σκούπα" που θα ρουφάει από το Διάστημα αυτή την αστείρευτη σκοτεινή ενέργεια και θα μας επιτρέπει να κατανικούμε τη βαρύτητα που μας κρατάει καθηλωμένους στον πλανήτη μας».
«Τι άλλο ονειρεύεστε αυτόν τον καιρό; Με τι ασχολείστε ερευνητικά;»
«Ασχολούμαι πάρα πολύ με την επίτευξη του Ενιαίου Μοντέλου της Φυσικής (της Θεωρίας του Παντός). Προσπαθώ, με τους συνεργάτες μου, να βρω τα μοντέλα εφαρμογής της Θεωρίας των Μεμβρανών σε κάθε περιοχή της φυσικής».«Σε κάθε περιοχή της φυσικής... Πέρα από το καθαρά θεωρητικό του πράγματος, αναρωτιέμαι αν η βεβαιότητά σας για τη μεταβολή της ταχύτητας του φωτός μπορεί να μπολιαστεί με τα πρόσφατα επιτυχή πειράματα κβαντικής τηλεμεταφοράς της πληροφορίας. Είναι από τις περιοχές ενδιαφέροντός σας;»
«Όντως, αν η ταχύτητα του μεταφερόμενου φορτίου εξαρτάται και από τη συχνότητα, ίσως θα μπορούσαμε να βελτιώσουμε δραστικά την κβαντική κρυπτογράφηση των πληροφοριών. Το είχα σκεφθεί κάπως διαφορετικά ως τώρα, αλλά ο τρόπος που θέτετε το ερώτημά σας με κάνει να το δω πιο ξεκάθαρα. Μπορεί να γίνει».
Αντιβαρύτητα και υπερσυμμετρία
«Με το πείραμα του CΕRΝ πώς συνδέεται η σκοτεινή ενέργεια ή αντιβαρύτητα; Πώς κουμπώνει;»
«Πολύ ωραία το λέτε: πώς κουμπώνει; Μία από τις βασικές παραδοχές της Θεωρίας των Χορδών -ή Μεμβρανών- είναι η εκδήλωση της αντιβαρύτητας μέσω της υπερσυμμετρίας. Δηλαδή, για να ισχύει η θεωρία αυτή θα πρέπει να υπάρχουν στο Σύμπαν τα αντίθετα των στοιχειωδών σωματιδίων. Στον επιταχυντή LΗC του CΕRΝ θα πρέπει να βρούμε, επιτέλους, τα υπερσυμμετρικά αυτά σωματίδια. Αν δεν τα βρούμε... θα πρέπει να τα παρατήσω όλα και να ανοίξω φροντιστήριο!»
«Θα κάνω ένα άλμα οραματισμού: Εφόσον στον LΗC δημιουργούμε συνθήκες απαρχής του Σύμπαντος, μήπως θα μπορούσατε να πάρετε εκεί μετρήσεις ταχυτήτων διαθλασμένου φωτός, αντί να περιμένετε φωτόνια από μακρινούς γαλαξίες;»
«Πολύ, πολύ σωστό! Αν το έλεγα αυτό πριν από κάποια χρόνια, δεν θα το πίστευε κανένας. Τώρα όμως, που το λέτε, δεν είναι λάθος όραμα: όντως ο μηχανισμός είναι ο ίδιος, αλλά δεν έχουμε ακόμη επιταχυντές με την απαιτούμενη ενέργεια. Επίσης, εκτός από το τεχνικό ανέτοιμο του πράγματος, έχουμε να υπερκεράσουμε και τις εσωτερικές διαμάχες μεταξύ των φυσικών. Για παράδειγμα, η σχολή των Χόκινς- Δημόπουλου κ.ά. δεν δέχεται ακόμη κάτι τέτοιο ούτε ως δυνατότητα. Γενικά βρισκόμαστε στο ξεκίνημα μιας νέας θεώρησης της φυσικής. Θα χρειαστεί να σκύψουν επάνω της οι νέες γενιές φυσικών για να φτάσουμε στη επόμενη φάση, αυτή των κοσμογονικών ανακαλύψεων».
