Του Παναγιώτη Σωτηρόπουλου,
Ευρωπαϊκό Σχολείο Βρυξελλών ΙΙΙ
Στην απονομή των βραβείων Νόμπελ το 1979, το ενδιαφέρον για τους Έλληνες μονοπωλούσε η βράβευση του Οδυσσέα Ελύτη. Αν και η προσοχή μου εστιάσθηκε για λίγο στην τριάδα των Φυσικών, συγκράτησα μόλις έναν από αυτούς, για λόγους που θα εξηγήσω στο προσεχές σημείωμα. Χρόνια αργότερα, ως μεταπτυχιακός φοιτητής στη Γαλλία, διάβασα σε γαλλική μετάφραση το αριστουργηματικό βιβλίο του Steven Weinberg «Τα πρώτα τρία λεπτά του σύμπαντος». Αν η σύγχρονη κοσμολογία είναι ένα εντυπωσιακό πεδίο επιστημονικής έρευνας, που συνδυάζει πειραματική και θεωρητική έρευνα, η κοσμική ιστορία είναι μια συναρπαστική αφήγηση. Τα πρώτα τρία λεπτά της κοσμικής ύπαρξης είναι η συγκλονιστική ιστορία ενός νεογέννητου, του σύμπαντος, είναι η αποκάλυψη του μυστηρίου της ίδιας της δημιουργίας για την προέλευση του σύμπαντος, της ύλης και των άστρων. Η αίσθηση πως η επιστήμη μπορούσε πραγματικά να κατανοήσει τα πρώτα λεπτά της δημιουργίας, σήμαινε ότι οι θεωρίες θα μπορούσαν να επικυρωθούν και οι ιδέες να δοκιμαστούν με πραγματικά δεδομένα. Η κοσμολογία, ως επιστήμη, δεν απογειώθηκε, παρά μόνο αφού ο Αϊνστάιν δημοσίευσε το άρθρο του για το σχήμα του σύμπαντος το 1917, δύο χρόνια μετά το πρωτοποριακό άρθρο του για τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, αυτό που εξηγεί πώς μπορούμε να ερμηνεύσουμε τη βαρύτητα ως καμπυλότητα του χωροχρόνου. Η ύλη δεν «λυγίζει» με την πάροδο του χρόνου, αλλά επηρεάζει την ταχύτητα, με την οποία ρέει. Αναζητείστε μια εξήγηση, τι θα συμβεί αν πέσετε σε μια μαύρη τρύπα, για να καταλάβετε πως δρουν οι μυστηριώδεις δυνάμεις στο σύμπαν. Το σύμπαν, όπως καθένας από μας, έχει μια ιστορία, ένα παρελθόν για εξερεύνηση. Το ερώτημα είναι πόσο μακριά μπορούμε να γυρίσουμε τον χρόνο πίσω και γιατί οι πρώτες στιγμές της δημιουργίας του σύμπαντος είναι θεμελιώδεις για την κατανόηση της εξέλιξης της κοσμικής ιστορίας. Η ιστορία της κοσμικής παρουσίας του Steven Weinberg ολοκληρώθηκε την Παρασκευή 23 Ιουλίου 2021 στο Austin του Τέξας, σε ηλικία 88 ετών. Ανεπαίσθητη για τα κοσμικά δρώμενα χρονική διάρκεια. Κι όμως, ο ίδιος μάς έδειξε με το υπέροχο αφήγημά του, πόσο το απειροστό μέγεθος είναι αξιοσημείωτο στην κοσμική ιστορία. Η κορυφαία επιβράβευση της συνεισφοράς του Steven Weinberg είναι αναμφίβολα το 1979, όταν του απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής, μαζί με τον Abdus Salam και τον Sheldon Glashow, για το έργο του στο καθιερωμένο μοντέλο, που ταξινομεί όλα τα στοιχειώδη σωματίδια, που είναι γνωστά στο σύμπαν. Εκτός από τις θεμελιώδεις συνεισφορές του σε αυτόν τον τομέα, ο Φυσικός ήξερε πώς να μοιραστεί τις γνώσεις του και την αγάπη του για την έρευνα με το ευρύ κοινό. Το συγγραφικό του έργο ογκώδες, 150 έργα, συμπεριλαμβανομένων πολλών αναφορών στον τομέα τους, και περισσότερες από 350 επιστημονικές δημοσιεύσεις.
Τέσσερις δυνάμεις για ένα σύμπαν
Η μεγάλη συμβολή του Weinberg στη Φυσική, για την οποία αξιώθηκε την ανώτατη επιστημονική διάκριση, αφορά στην ενοποίηση της ασθενούς αλληλεπίδρασης και του ηλεκτρομαγνητισμού. Για να κατανοήσουμε τη σημασία του, θυμηθείτε ότι το σύμπαν έχει τέσσερις δυνάμεις ή θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις. Στην κλίμακά μας, είμαστε εξοικειωμένοι με τη βαρύτητα, που κρατά τα πόδια μας στο έδαφος, και τον ηλεκτρομαγνητισμό, που είναι η προέλευση των ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων. Δύο άλλες δυνάμεις λειτουργούν στον κόσμο των σωματιδίων. Η ισχυρή αλληλεπίδραση συγκρατεί τον ατομικό πυρήνα μαζί και η ασθενής αλληλεπίδραση που προκαλεί την αποσύνθεση των ραδιενεργών πυρήνων. Η ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων ήταν το όνειρο, που στοιχειώνει γενιές Φυσικών από τον Νεύτωνα, τον Μάξγουελ και τον Αϊνστάιν, οι οποίοι, αφού ένωσαν χώρο και χρόνο, προσπάθησαν – αλλά μάταια – να συμπεριλάβουν τη βαρύτητα και τον ηλεκτρομαγνητισμό σε μια ενιαία θεωρία. Η ανακάλυψη στις αρχές του 20ού αιώνα των δύο πυρηνικών δυνάμεων – οι ασθενείς και ισχυρές αλληλεπιδράσεις – έδωσε νέα ώθηση σε αυτές τις προσπάθειες. Το 1967, ο Weinberg και ο Πακιστανός Φυσικός Abdus Salam πρότειναν ανεξάρτητα ότι ο ηλεκτρομαγνητισμός και η ασθενής πυρηνική αλληλεπίδραση προέρχονται από την ίδια ασθενή ηλεκτρο-αλληλεπίδραση, της οποίας η συμμετρία είναι αυθόρμητα σπασμένη και το διάνυσμα της οποίας είναι μια τριάδα μποζονίων. Λίγα χρόνια αργότερα, τα πειράματα στο Cern στη Γενεύη έφεραν τις πρώτες επιβεβαιώσεις του μοντέλου Weinberg-Salam, με την ανακάλυψη της νέας όψης ασθενών αλληλεπιδράσεων που προβλέπει αυτή η θεωρία, δηλαδή αυτή που εκφράζεται με την ανταλλαγή του μποζονίου. Αν ήταν ικανός να κατασκευάσει αυτή τη θεωρία, είναι επειδή κατάλαβε ότι ορισμένες νέες θεωρητικές ιδέες, οι οποίες αρχικά θεωρήθηκαν ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την περιγραφή των ισχυρών αλληλεπιδράσεων που υπάρχουν στον πυρήνα, θα μπορούσαν στην πραγματικότητα να εξηγήσουν τη φύση της ασθενούς δύναμης. «Ξαφνικά συνειδητοποίησα ότι αυτή ήταν μια απόλυτα έγκυρη θεωρία, αλλά ότι δεν έπρεπε να εφαρμοστεί η αλληλεπίδραση, που είχα στο μυαλό μου. Πράγματι, η θεωρία δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ισχυρή αλληλεπίδραση, αλλά για τις ασθενείς και ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις», έλεγε πολύ αργότερα.
Με το έργο του, ο Weinberg πραγματοποίησε ένα νέο βήμα στην ενοποίηση των φυσικών νόμων, όπως ο Newton όταν κατάλαβε ότι η πτώση ενός μήλου στη Γη και η κίνηση των πλανητών στον ουρανό ήταν δύο φαινόμενα που διέπονται από την ίδια βαρυτική δύναμη και όπως ο Maxwell, όταν συνειδητοποίησε ότι τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα ήταν η έκφραση μιας μόνο δύναμης. Στο έργο του, ο Weinberg επικεντρώνει πάντα τις προσπάθειές του σε μια παγκόσμια θεώρηση της Φυσικής και όχι στην περιγραφή ενός μόνο φαινομένου. Κατά τη διάρκεια ενός γεύματος μεταξύ θεωρητικών, όταν ένας συνάδελφός του τον αποκάλεσε πρότυπο οικοδόμου, εκείνος απάντησε χαμογελώντας: «Δεν είμαι κατασκευαστής μοντέλων. Στη ζωή μου, έχω φτιάξει μόνο ένα μοντέλο!». Η σημαντικότερη κληρονομιά του Weinberg είναι η οραματική προσέγγισή του σε μεγάλους τομείς της Φυσικής, ξεκινώντας από πολύπλοκες θεωρητικές έννοιες, επαναπροσδιορίζοντάς τις με πρωτότυπους τρόπους και στη συνέχεια εφαρμόζοντάς τες στην περιγραφή του φυσικού κόσμου. Ένα καλό παράδειγμα είναι η κατασκευή αποτελεσματικών θεωριών πεδίου, οι οποίες εξακολουθούν να είναι σήμερα το βασικό εργαλείο για την κατανόηση του τυπικού μοντέλου αλληλεπιδράσεων σωματιδίων. Ο αμίμητος τρόπος σκέψης του ενέπνευσε και καθοδήγησε γενιές φυσικών και σίγουρα θα παραμείνει σημείο αναφοράς για τις επόμενες γενιές. Ο Steven Weinberg είναι ένας από τους ελάχιστους ανθρώπους στην ιστορία του πολιτισμού που άλλαξαν ριζικά τον τρόπο που βλέπουμε το σύμπαν. Δεδηλωμένος άθεος, σθεναρά αντίθετος με την τάση κατά της επιστήμης, ο Steven Weinberg πέρασε ακόμη και τα τελευταία χρόνια της ζωής του στην αναζήτηση μιας θεωρίας, που θα ενοποιούσε τη γενική Φυσική και την κβαντική Φυσική, μια εμμονή που μοιράστηκε με άλλους Φυσικούς από όλο τον κόσμο.