Thursday, July 5, 2012

Επιστημονικός Λόξυγκας...


Το όνομα 'Higgs' ακούγεται σαν λόξυγκας, που έχει πιάσει αυτές τις μέρες την πλειοψηφία της επιστημονικής ή μη κοινότητας. Το χρονικό ενός προαναγγελθέντος θανάτου. Θανάτου της π.Χ. (προ Χίγκς) επιστήμης και αναγέννησης του επιτυχημένου 'θεωρητικού' που προηγείται του 'πρακτικού' κατά πενήντα περίπου χρόνια! Σκεφτείτε την προετοιμασία ενός ταξιδιού. Το διάβασμα ταξιδιωτικών οδηγών ή blogs, ιστοσελίδων γενικά, για προορισμούς ή μέρη που δεν έχουμε επισκεφτεί ποτέ, με την προσμονή, την ελπίδα να τα δούμε στο μέλλον. Ο Ιούλιος Βέρν έγραψε το 'γύρο του κόσμου σε 80 μέρες' χωρίς να έχει ταξιδέψει ποτέ. Στην ουσία περιέγραψε ένα θεωρητικό ταξίδι, χωρίς τη φυσική εμπειρία ή απόδειξη. Αυτό ακριβώς είχε κάνει ο Higgs. Περιέγραψε την ύπαρξη ενός σωματιδίου, χωρίς την πειραματική (φυσική) απόδειξη. Όπως διαφαίνεται μάλλον είχε δίκιο. 'Μάλλον', διότι στην επιστήμη δεν υφίσταται ποτέ η έννοια της απόδειξης, αλλά μόνο της ένδειξης (ας είναι καλά η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg). Γιατί, αυτή η πειραματική ένδειξη έχει ενθουσιάσει τόσο την επιστημονική κοινότητα, αλλά εξοργήσει το απανταχού παπαδολόι;
Είναι η ίδια αίσθηση όταν ζωντανεύει μια φωτογραφία σε ένα ταξιδιωτικό οδηγό γύρω σου. Να πλατσουρίζεις σε μια εξωτική παραλία. Να ζεις τις αράδες των ταξιδιωτικών περιγραφών, να μυρίζεις την εξωτική κουζίνα, να εμπλουτίζεται με ήχους και γεύσεις μια παράγραφος που διάβασες στο lonelyplanet. Από το γύρο του κόσμου σε 80 μέρες, του 1873 φτάσαμε σήμερα στο φεύγω από Αθήνα 18 Ιουλίου 13:25 (Αεροφλότ μέσω Μόσχας), φτάνω στο Τόκυο της Ιαπωνίας 10.20 το πρωί της επομένης. Αναχωρώ 15.30 από το Τόκυο με China Southern Airlines, μέσω Ghuangzhou στην Κίνα, φτάνοτας στις 18:50 της ίδιας μέρας, 19 Ιουλίου, στο Λος Άντζελες των Η.Π.Α. Περίπου τρεις ώρες αργότερα (21.35), με την American Airlines, πετάω για Νέα Υόρκη όπου φτάνω το επόμενο πρωί, 20 Ιουλίου, στις 5.55. Μια σύντομη επίσκεψη στα αξιοθέατα της πόλης, ενώ αργότερα, η πτήση της Lufthansa των 17.55 της ίδιας μέρας με μεταφέρει μέσω Φρανκφούρτης της Γερμανίας, στις 21.50 το Σάββατο το βράδυ 21 Ιουλίου πίσω στην Αθήνα. Ο γύρος του κόσμου σε 3 μέρες, 8 ώρες και 25 λεπτά. Κάπως έτσι αναμένεται να είναι η εξέλιξη της επιστήμης μετά την εύρεση του μποζονίου του Higgs. Από τις 80 μέρες, στις 3 και κάτι. Όχι επειδή ανιχνεύτηκε το συγκεκριμένο μποζόνιο, αλλά διότι έτσι πάντα είναι...
Το μοντέλο που ακολουθεί σχεδόν όλη η επιστημονική κοινότητα είναι σχετικά απλό. Η ύλη αποτελείται από πολύ μικρά σωματίδια. Ονομάζονται 'υποατομικά' καθώς είναι μικρότερα από τα άτομα, με το 'άτμητο' της ετυμολογίας των τελευταίων να χάνει την έννοια του. Κατά τη δημιουργία (Big Bang) από μια απίστευτα συγκεντρωμένη ποσότητα ενέργειας που ξεπήδησε από το 'τίποτα' (να 'ναι καλά πάλι η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg), ξεπήδησαν όλα αυτά τα σωματίδια, που αρχικά δεν είχαν μάζα, όπως τα φωτόνια (το φως που μας έρχεται από τον ήλιο). Ευτυχως για εμάς ανάμεσα σε αυτά τα σωματίδια χωρίς μάζα υπήρχε το μποζόνιο του Higgs, δημιουργώντας μια 'χλαπάτσα μάζας'. Τα υπόλοιπα σωματίδια άρχισαν να κολλάνε σε αυτό τον χυλό 'μάζας' που τα καθυστερούσε στην κίνησή τους, αναγκάζοντάς τα να φτιάξουν άτομα, μόρια, πλανήτες, γαλαξίες. Όπως στο rugby που πέφτουν όλοι πάνω σε αυτόν που κρατάει τη μπάλα, εμποδίζοντάς τον να μετακινηθεί εύκολα. Έτσι, απέκτησε η 'ενέργεια' τη μάζα της. Τα μόνα σωματίδια που ξέφυγαν της επίδρασης των μποζονίων Higgs ήταν τα φωτόνια. Ανεμπόδιστα, χωρίς μάζα, εξακολουθούν να μετακινούνται με τη μέγιστη ταχύτητα στο σύμπαν, την ταχύτητα του φωτός. Η μάζα (η επίδραση των μποζονίων του Higgs) είναι το μόνο εμπόδιο στην κίνηση όλων των σωματιδίων με την ταχύτητα του φωτός. Θα μου πείτε 'ε και;'. Εδώ έρχεται η έννοια του ταξιδιού στο χρόνο ή των ταξιδιών στα πέρατα του σύμπαντος με τη θεωρία της σχετικότητας να αναλαμβάνει ενεργό ρόλο. Η τελευταία αναφέρει πως αν κάποιος έφευγε από τη γη με την ταχύτητα του φωτός και επέστρεφε, θα περνούσε πολύ περισσότερος χρόνος στη γη, από ό,τι στο όχημα του ταξιδιώτη, με αποτέλεσμα να προσομοιωνόταν ένα 'ταξίδι στο μέλλον'. Δυστυχώς ή ευτυχώς, όμως, ακόμα δεν έχουμε καταφέρει να αποφύγουμε τα μποζόνια Higgs που μας προσθέτουν κιλά (και το τυρί φέτα στην περίπτωσή μου, δεν λέω), απομακρύνοντάς μας από το να 'πιάσουμε' την ταχύτητα του φωτός. Όσο γρηγορότερα τρέχουμε (πλησιάζοντας την ταχύτητα αυτή), τόσο περισσότερο δυσχαιραίνεται η κίνησή μας από τα μποζόνια Higgs. Το πρώτο βήμα, λοιπόν, στη 'δίαιτα' που χρειαζόμαστε, είναι η εύρεση του εχθρού.
Αυτό που κατάφεραν στο CERN είναι να απομονώσουν, να ξεχωρίσουν αυτά τα σωματίδια Higgs από τα υπόλοιπα σωματίδια στα οποία προσθέτουν μάζα. Για να συμβεί αυτό, χρειάστηκαν πολύ υψηλές θερμοκρασίες και συγκεντρώσεις, όπως ένας μαγνήτης χάνει το μαγνητικό του πεδίο σε υψηλές θερμοκρασίες, έτσι χάνουν αντίστοιχα την ικανότητά τους τα μποζόνια Higgs να προσθέτουν μάζα σε άλλα σωματίδια εμποδίζοντάς τα στην κίνηση. Ίσως σε μερικά χρόνια καταφέρουμε να 'απελευθερωνόμαστε' από αυτή την επίδραση των μποζονίων Higgs δίνοντάς μας την ικανότητα να κινούμαστε ανενόχλητα στο σύμπαν με την ταχύτητα του φωτός. Ένα φωτόνιο χρειάζεται μόλις 8 λεπτά για να ταξιδέψει την απόσταση ήλιος-γη (149.6 εκατομμύρια χιλιόμετρα). Αντίστοιχα, θα χρειαζόμασταν μόλις το ένα εικοστό του δευτερολέπτου (πολύ λιγότερο από όσο κρατάει ένα λοξυγκο-'higgs') για να διανύσουμε τα 15316 χιλιόμετρα από την Αθήνα στο Σύδνευ της Αυστραλίας. Η ταλαιπωρία ενός μακρινού ταξιδιού θα περιοριζόταν αποκλειστικά στο jet-lag της διαφοράς ώρας, χωρίς την κούραση 20 ωρών πτήσης σε μια άκρως οικονομική, αλλά καθόλου εργονομική θέση. Εδώ ταιριάζει το 'ο καθένας με τον πόνο του'.
Η ανακάλυψη του μποζονίου του Higgs κατά κάποιο μυστήριο τρόπο αντιτίθεται στα πιστευω του παπαδολογιού. Αλλά πιστεύω πως έχουν την ίδια αντίδραση με τον ανηψιό μου όταν ακούει λέξεις κλειδιά, χωρίς να συνειδητοποιεί στην ουσία την έννοια τους. Με το άκουσμα της ατυχούς μετάφρασης 'σωματίδιο του Θεού' αντιδρούν όπως ακριβώς ο ανηψιός μου όταν ακούσει τη λέξη 'πέτρα'. Τινάζει το δεξί του χέρι σε κίνηση 'πετάω πέτρα', χωρίς να μπορεί να συνειδητοποιεί ακόμα πως δεν είναι όλες οι πέτρες για πέταμα, μόνο μερικά κεφάλια για (πολλές) πέτρες. Τώρα αν έχω κάνει κανα λάθος στην ερμηνεία, δεν πειράζει, συγχωρέστε με, εγώ έτσι τα κατάλαβα... όπως με συμφέρει.