Ο καθηγητής Δημήτρης Νανόπουλος επηρεάζεται βαθιά από τις τέχνες, αλλά αναζητά την αλήθεια με την επιστήμη. Από τη συμβολή του στο Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής μέχρι τη σύγχρονη Κοσμολογία συνομιλεί με την Κλέα Παναγίδου στο «Φ» για την πορεία του στην επιστήμη, τους πολέμους, τον καταιγισμό πληροφοριών της εποχής μας και άλλα. Ο καθηγητής Δημήτρης Νανόπουλος θα βρεθεί στην Κύπρο με αφορμή διάλεξης την 1η Μαρτίου στο Ευρωπαϊκό Πανεπιστήμιο Κύπρου.
Συναντιόμαστε «με τις πληγές ακόμη ανοικτές από την ανθρώπινη κτηνωδία» σε Ισραήλ – Γάζα και Ρωσία –Ουκρανία.
Όταν ήμουνα μικρός πραγμάτικά πίστευα ότι μπορούμε να αλλάξουμε τον κόσμο! Είδαμε δύο παγκόσμιους πολέμους και δεν έχουμε βάλει μυαλό. Έχουμε καταφέρει να κατανοήσουμε την Αρχή του Σύμπαντος, ακούστε δηλαδή που έχει φτάσει το ανθρώπινο μυαλό! Δηλαδή σε τόσες επιστημονικές ανακαλύψεις και από την άλλη έχουμε ακόμη πολέμους!
Γιατί είχατε αναφέρει ότι «σε υπερβολικά αβέβαιο περιβάλλον η ανθρωπότητα πετυχαίνει απίστευτα πράγματα»;
Πάντα πίστευα ότι το ανθρώπινο πνεύμα δεν μπορούν να το βάλουνε σε καλούπια, να το κλείσουν σε στρατόπεδα συγκέντρωσεων, σε πνευματικά στρατόπεδα. Η Επιστήμη θα εξελίσσεται με σημαντικές ανακαλύψεις, για να χρησιμοποιούνται για το καλό! Και για να εξασφαλίζεται αυτό, πρέπει να μπαίνουν δικλείδες. Από την άλλη, είναι κάτι που συνειδητοποιούμε δηλαδή, μεγάλες εξελίξεις και ανακαλύψεις, συμβαίνουν ακριβώς εν καιρώ πολέμου. Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν αναπτύχθηκε στον Πρώτο Παγκόσμιο πόλεμο. Μετά είχαμε εξελίξεις στη φυσική π.χ με τα ραντάρ, το δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Και αντίστοιχα στις τέχνες έχουμε πολλές εξελίξεις. Ίσως κατά τη διάρκεια των πολέμων, νιώθεις τόσο εύθραυστος και τα δίνεις όλα, είτε στην τέχνη είτε στην επιστήμη.
H ανάγκη της ύπαρξης μας ωθεί στη δημιουργία;
Όπως έλεγε και ο Αλμπέρ Καμύ, «το να δημιουργείς είναι σαν να ζεις δυο φορές».
Τι ρόλο είχαν παίξει στη δική σας πορεία οι ιστορικές ή οι επιστημονικές εξελίξεις;
Μπορεί οι νεαρότερες γενιές να μην το αντιλαμβάνονται, αλλά την εποχή τη δική μου, το να φύγω στο εξωτερικό ήταν μονόδρομος. Από τη μια, στην Ελλάδα είχαμε Χούντα, άρα με κάποιο τρόπο αυτό, με έσπρωξε να φύγω. Από την άλλη, εκείνη την εποχή, είχε άρχισει μια επανάσταση στη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων και βρέθηκα πάνω στο κύμα των αλλαγών. Ήταν σημαντικό το ότι βρισκόμουνα στην αρχή σημαντικών εξελίξεων. Τα άτομα της γενιάς μου, αυτοί που είχαν τη φωτιά και καιγόντουσαν στο δικό μας τομέα, καλά κάνανε και φύγανε στο εξωτερικό. Και οι πλείστοι, χωρίς οικονομικό υπόβαθρο.
Κατά την άποψή σας, ποιες μικρές πρακτικές μπορούμε να υιοθετήσουμε στην Κύπρο και στην Ελλάδα, για να είναι πιο γόνιμο το επιστημονικό περιβάλλον;
Σαν Έλληνες έχουμε και τη φαντασία και την όρεξη και τον ενθουσιασμό για ζωή. Τι συμβαίνει, όταν πηγαίνουμε στο εξωτερικό, και πετυχαίνουμε; Μήπως στο εξωτερικό αλλάζει το μυαλό μας; αλλάζει το DNA; Στο εξωτερικό βοηθάει το περιβάλλον και το σύστημα. Σίγουρα εδώ μπορεί να γίνουν τα πράγματα καλύτερα, με συνεχή διάδραση με το εξωτερικό. Ειδικά η Κύπρος, που σε σχέση με την Ελλάδα είναι πιο μικρό μέρος, έχει μια ευελιξία. Έχετε δημιουργήσει ερευνητικά κέντρα και υπάρχει ήδη μια διάδραση με το εξωτερικό.
Πέρα από το επιστημονικό περιβάλλον, πόσο σας επηρέασε στο σπίτι το οποίο μεγαλώσατε;
Οι γονείς μου ήταν απλοί άνθρωποι. Ο πατέρας μου είχε έρθει από τη Βόρεια Ήπειρο και η μητέρα μου από την Τζια. Εκείνη την εποχή ο πατέρας μου είχε μια λατρεία του να διαβάζει και να μαθαίνει. Φανταστείτε, ήταν πολύ απλός άνθρωπος και μου μίλαγε για το Δαρβίνο δεκαετία του 50’! Ήξερε όμως πού ήταν τα όριά του. Είχε πλάκα, γιατί η μάνα μου έλεγε στον πατέρα μου «Τι είναι αυτά που λες στο παιδί;». Τότε έβγαινε μια εγκυκλοπαίδεια σε διάφορα τεύχη και τα έφερνε στο σπίτι. Θυμάμαι τον πατέρα μου, να μου λέει ότι καθόμουνα στο πάτωμα οκλαδόν και τα διάβαζα όλα! Όταν δεν καταλάβαινα κάποια λέξη, τον ρώταγα. Νομίζω λόγω του πατέρα μου, είμαι και εγώ μονίμως με ένα βιβλίο στο χέρι. Μνημονεύω τους γονείς μου με μεγάλη αγάπη και τους χρωστάω πολλά.
Στην εποχή σας, δεν ήταν εύκολη η πρόσβαση στην εξειδικευμένη πληροφορία. Πώς αυτό διαμόρφωσε τον τρόπο μελέτης σας;
Σήμερα όλα τα πράγματα έχουν μια απίστευτη ευκολία, από την ανεύρεση πληροφοριών μέχρι – θα τολμήσω να αναφέρω – τις συσχετίσεις των ανθρώπων. Ήταν πολύ διαφορετικό στην εποχή μου, αλλά είχε όμως τη γοητεία του. Πήγαινα με τρομερή αγωνία τότε στον Ελευθερουδάκη, να ανακαλύψω και να πάρω ένα βιβλίο. Είχα τόση τρομερή δίψα, πήγαινα σπίτι με ένα βιβλίο και σε δύο μέρες το είχα καταβροχθίσει. Όταν πήγα να σπουδάσω, δεν είχα χρήματα να βγάζω φωτοτυπίες. Έτσι, καθόμουνα στη βιβλιοθήκη και έλεγα στους υπευθύνους να με αφήσουνε μέχρι αργά. Με βλέπανε οι υπεύθυνοι και λέγανε «Ωχ, πάλι αυτός θα μείνει αργά». Η πληροφορία δεν ήταν τόσο εύκολα σε τσουβάλια εκεί. Οι ανθρώπινες σχέσεις δεν ήτανε όπως είναι τώρα, που νιώθω ότι φτάνουμε σε σημείο αναλώσιμων ανθρώπινων σχέσεων. Με κάποιο τρόπο, η φαινομενική τότε δυσκολία τόσο στη γνώση όσο και στις ανθρώπινες σχέσεις, σαν να σου έδινε ένα δυνατό εσωτερικό κίνητρο.
Πώς μπορούμε να διαχειριστούμε σωστά των σημερινό καταιγισμό πληροφοριών;
Ηλικιακά μεγάλους ανθρώπους, οι οποίοι μπορούν και ξεχωρίζουν το Α από Β, είναι μεγάλη δύναμη, είναι θαύμα αυτό. Νόμιζω έχουν αποκτήσει την ικανότητα, λόγω εμπειρίας, να ξεχωρίζουν το καλό από το μη καλό. Νιώθω ότι η νεολαία δεν έχει το χρόνο να κάνει αυτήν την επεξεργασία. Υπάρχει τόση πληροφορία, που δεν υπάρχει ο χρόνος να μπορούν να την απορροφήσουν ή και να την απορροφήσουν σωστά. Η εποχή τώρα, μου θυμίζει τη φράση του Έλιοτ, όπου μέσα στην πληροφορία χάσαμε τη γνώση και τη σοφία. Φαντάζομαι ότι όσο θα εξελιχθεί ο κόσμος, σιγά σιγά θα αρχίζουν να μπαίνουν τα φίλτρα και θα μπορούμε να καταλαβαίνουμε και να ξεχωρίζουμε την ήρα από το στάρι.
Πώς σας επηρέασε η φιλοσοφία, η λογοτεχνία και ο κινηματογράφος;
Δεν πρέπει ποτέ να ξεχνάμε τους αρχαίους φιλοσόφους. Για σκεφτείτε, τι είχε πει ο Ηράκλειτος: «ήθος ανθρώπω δαίμων», η μοίρα μας είναι ο χαρακτήρας μας! Σίγουρα συμβαίνουν πράγματα που δεν μπορούμε να ελέγξουμε, αλλά δεν μπορούμε να μείνουμε απαθείς στη μοίρα. Ο χαρακτήρας σου, χαράζει την πορεία σου. Έχω μεγάλη λατρεία και αγάπη προς τον κινηματογράφο. Μπορώ να πω ότι ο Φελίνι, με έχει επηρεάσει περισσότερο από τον Αϊνστάιν, με την έννοια ότι με έχει κάνει να σκεφτώ διαφορετικά και αυτό να με βοηθήσει και να προχωρήσω στην επιστημονική μου δουλειά. Τα πράγματα δεν είναι γραμμικά. Βλέποντας σινεμά μπορώ να επηρεαστώ. Θα μ’άρεσε να γινόμουνα ένας πολύ καλός σκηνοθέτης και λογοτέχνης, αλλά δεν ξέρω αν θα ένιωθα αυτήν την εσωτερική γαλήνη, που αισθάνομαι τώρα. Γιατί μόνο με τις εξισώσεις και τα μαθηματικά βρίσκω την αλήθεια. Νιώθω ότι στην Επιστήμη βρίσκεται η αντικειμενικότητα του κόσμου, από το πλην άπειρο του χρόνου μέχρι το άπειρο. Π.χ σε αυτήν την περιοχή του Σύμπαντος είμαστε εμείς και έχουμε κάποιες συγκεκριμένες αντιλήψεις. Σε μια άλλη άκρη του Σύμπαντος, θα έχουν κάτι το διαφορετικό. Αλλά οι νόμοι της φυσικής είναι οι ίδιοι, σε όλο το Συμπαν. Ηθελα να επικεντρωθώ κατευθείαν εκεί. Στο κέντρο.
Για την επερχόμενη ομιλία σας, μπορείτε να δώσετε ένα υπόβαθρο ως μικρή εισαγωγή;
Θα ήθελα πρώτα από όλα να αναφέρω τον Κώστα Κουννά από την Αμμόχωστο ο οποίος μας μας έφυγε το 2022. Εξαιρετικός φιλός, εξαιρετικός συνεργάτης, εξαιρετικός επιστήμονας.
Ας αρχίσουμε από την συμβολή σας για την πειραματική επιβεβαίωση του Σωματίδιου Higgs
Αρχές του 70’ γίνεται η ενοποίηση μεταξύ των ηλεκτρομαγνητικών και των ασθενών δυνάμεων. Από εκεί ο τροχός αρχίζει και γυρίζει γρήγορα. Μετά ανακαλύπτουμε πως δουλεύουν οι ισχυρές δυνάμεις. Εδώ αξίζει να κάνω αναφορά στον Φάινμαν, ο οποίος ανάμεσα στα άλλα, μας εξήγησε τι είναι δύναμη. Έχουμε ένα φορτίο εδώ και ένα φορτίο εκεί. Υπάρχει δύναμη μεταξύ τους. Το φορτίο δεν είναι τίποτα άλλο από την πιθανότητα να εκπέμπονται φωτόνια. Όταν ένα φωτόνιο φεύγει, έχει ορμή. Αφού θα φύγει υπάρχει μια μεταβολή ορμής. Η μεταβολή ορμής ως προς το χρόνο είναι η δύναμη. Αυτά τα σωματίδια τα οποία φεύγουν όπως είναι το φωτόνιο ή το W boson, τα λεγόμενα «σωματίδια βαθμίδος», μεταφέρουν τη δύναμη. Αυτές οι δυνάμεις έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Σκεφτήκαμε ότι οι ιδιότητες είναι διαφορετικές σε χαμηλές ενέργειες διαφορετικές σε υψηλές ενέργειες. Τώρα έχουμε μια σύμπτυξη μεταξύ των ηλεκτρομαγνητικών και των ασθενών αλληλοεπιδράσεων. Η ίδια σύμπτυξη γίνεται και μεταξύ των ισχυρών αλληλοεπιδράσεων. Το φορτίο του ηλεκτρονίου δεν είναι σταθερό. Αυτό το φορτίο μεταβάλλεται με την ενέργεια, και αυτό είναι που παρατηρούνε στα εργαστήρια του CERN δηλ. καταγράφονται μετρήσεις σε διαφορετικά επίπεδα ενεργειών. Αυτές οι δυνάμεις αυξομειώνονται και σε πάρα πολύ υψηλές ενέργειες π.χ. δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες ενέργειες, όλες οι δυνάμεις και το φορτίο γίνεται ακριβώς το ίδιο για όλες τις δυνάμεις.
Έτσι στα τέλη της δεκαετίας του 70’ αρχίσαμε να δουλεύουμε στη θεωρία ενοποίησης, που ονόμασα Grand Unified Theories (GUT). Για να δουλέψουν αυτές οι θεωρίες, έπρεπε να υπάρχει ο μηχανισμός και το σωματίδιο Higgs, που είχε δημοσιεύει ο Higgs το 1965. Αυτός ο μηχανισμός ήταν πολύ βασικός αλλά τον είχανε ξεχάσει, ήτανε στα αζήτητα. Το 1975 καθίσαμε με τους John Ellis, και Mary K. Gaillard , και γράψαμε μία πολυσέλιδη εργασία για το πώς θα μπορούσε κάποιος πειραματικά να βρεί το σωματίδιο του Higgs . Ακριβώς με αυτό τον τρόπο το βρήκανε! Το σωματίδιο Higgs ήταν το τελευταίο σωματίδιο που μας έλειπε για ολοκληρωθεί και να κλείσει αυτό που λέμε στην φυσική Καθιερωμένο Μοντέλο, Standard Model.
Και πώς συνεχίσατε με την θεωρία των Υπερχορδών;
Στις ενοποιημένες θεωρίες τώρα, ερχόμαστε αντιμέτωποι με ένα πρόβλημα. Ναι μεν, γνωρίζουμε για τις ασθενείς, ηλεκτρομαγνητικές και ισχυρές δυνάμεις αλλά έχουμε και την βαρύτητα. Η οποία είναι πολύ μικρότερη δύναμη σε σχέση με τις άλλες. Το πρόβλημα που είχαμε με το νόμο του Νεύτωνα ήταν ότι ενώ για τις άλλες δυνάμεις μπορούσαμε να κατανοήσουμε τι ισχύει, για τη βαρύτητα δεν μπορούσαμε να το κάνουμε. Σαν επιστημονική κοινότητα καταλήξαμε ότι τα σωματίδια δεν είναι σημειακά, έχουνε μια μονοδιάστατη έκταση. Αυτή η έκταση είναι αυτό που ονομάζουμε χορδή, (string), δηλ. άπειρα σημεία μεταξύ τους. Καταφέραμε και αποδείξαμε με τη θεωρία υπερχορδών για την ενοποίηση των δυνάμεων και είναι αυτό που λέμε Theory of Everything. Μπορούμε και βλέπουμε την ενοποίηση πειραματικά αλλά έμμεσα, όχι άμεσα. Παρατηρούμε τις αναλύσεις π.χ. γραφικά τις διάφορες καμπύλες αλλά πειραματικά δεν μπορούμε να δούμε να δούμε εκεί που συναντιόνται όλες οι δυνάμεις γιατί χρειάζονται δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες ενέργειες. Με βάση όμως την θεωρία, αποδεικνύουμε ότι οι δυνάμεις θα συναντηθούνε σε ένα σημείο και είναι αυτή η απόδειξη ότι οι σταθερές ενοποιούνται. Αυτό εν ολίγης, το δημοσιοποιήσαμε με τον John Ellis και S. Kelley το 1991.
Και πώς συσχετίστηκαν οι μελέτες αυτές με την Κοσμολογία;
Εγώ δεν πήγαινα να γίνω κοσμολόγος, αλλά συνειδητοποιήσαμε ότι υπάρχει μεγάλη σχέση μεταξύ της μελέτης των στοιχειωδών σωματιδίων και της κοσμολογίας.Επειδή είδαμε ότι πρέπει να έχουμε τρελές ενέργειες, σκεφτήκαμε ότι έχουμε το μεγαλύτερο επιταχυντή στο … Σύμπαν! Και η ενοποίηση που αναφέραμε, πρέπει να γίνεται εκεί πάνω! Από την κοσμολογία μπορούμε να παίρνουμε παρατηρήσεις. Δημιουργήσαμε καινούργιες θεωρίες στην κοσμολογία π.χ το Cosmic Inflation στο οποίο μας εξήγησε πολλά από τα μεγαλύτερα μυστικά. Και να σκεφτείτε όλα αυτά άρχισαν από τα στοιχειώδη σωματίδια. Κατασκευάζουμε μοντέλα από εκείνη την εποχή δηλαδή το 2013 έχουμε σαν spokesman τον κ. Γιώργο Ευσταθίου ο οποίος γεννήθηκε στην Κύπρο αλλά μετανάστευσε σε πολύ μικρή ηλικία στην Αγγλία με τους γονείς του. Και θέλουμε τώρα να δούμε πώς μπορούμε να διευρευνήσουμε και να αποδείξουμε τις θεωρίες των υπερχορδών. Να αναφέρω μια εργασία του Αϊνστάιν πριν 100 χρόνια που αναφέρει την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων. Αυτό πειραματικά αποδείχτηκε το 2015. Τα βαρυτικά κύματα μας βοηθούν να δούμε την αρχή του σύμπαντος.
Στο γαλαξία μας έχουμε παρατηρήσει με τηλεσκόπια διάφορα pulsars, δηλ. αστέρες νετρονίων σε διαφορετικές αποστάσεις. Φανταστείτε τώρα μια λίμνη, αν ρίξουμε ένα πετραδάκι, ταράζει το νερό. Στην περίπτωσή μας, η λίμνη είναι ο χωρόχρονος. Το βαρυτικό κύμα είναι αυτό που μεταβάλλει το χωρόχρονο, αυξομειώνει την απόσταση. Το φως έχει σταθερή ταχύτητα και από το pulsar ξέρουμε ακριβώς την απόσταση. Έτσι με αυτό το αναβοσβήσιμο (blinking), μπορούμε να δούμε αν έχουμε μικρότερο χρόνο ή μεγαλύτερο χρόνο, και συνεπώς έχουμε δει δεδομένα που αποδεικνύουν τα βαρυτικά κύματα που βρίσκονται μεταξύ των πάλσαρς και εδώ. Η πρώτη εξήγηση είναι ότι προέρχεται από supermassive black holes. Εγώ δεν είμαι ειδικός σε αυτό. Με τη θεωρία συμφωνούν τα δεδομένα αλλά οι ειδικοί έχουν ακόμη κάποιες απορίες για αυτή την υπόθεση. Από την άλλη, με τις ομάδες που συνεργάζομαι, πάμε να δείξουμε ότι τα βαρυτικά κύματα μπορεί να τεστάρουν την Θεωρία των Υπερχορδών. Αυτό γίνεται αναλυτικά με ένα παράδειγμα της Θεωρίας των Πάντων (Theory of Everything) που ταιριάζουν με τα δεδομένα (NANOGrav) και κάνοντας προβλέψεις. Αν έχουμε λάθος, τουλάχιστο τώρα μπορούμε να το διερευνήσουμε.
Με την εμπειρία σας και όλες αυτές τις ομαδικές εργασίες, τι νομίζετε είναι αυτό που κάνει μια ομάδα επιτυχημένη;
Οι ομάδες στις οποίες το ένα άτομο συμπληρώνει το άλλο. Αν θέλετε, η συμπληρωματικότητα ταλέντων.
Ως απολογισμό, τι είναι αυτό που σας κράτησε να παραμείνετε εμμονικά προσήλωμένος στην επιστήμη; Εχετε «πέσει» ποτέ στην πορεία;
Το ανθρώπινο μυαλό μπορεί να εξηγήσει το σύμπαν χωρίς εξωτερικές δυνάμεις. Αυτό το πιστεύω μέσα από παιδάκι. Αυτό ακριβώς με κρατάει στην πορεία μου και με στηρίζει. Αν έχω πέσει; Βεβαίως έχω πέσει και βεβαίως έχω φάει τα μούτρα μου! Δεν νομίζω να υπάρχει άνθρωπος που δεν έχει φάει τα μούτρα του και δεν πιστεύω ότι υπάρχει άνθρωπος που δεν έχει κάνει λάθος ή να έχει ακολουθήσει λάθος διαδρομή. Το σημαντικό είναι να σηκώνεσαι και να ξεκινάς και να ξανασηκώνεσαι και να ξαναξεκινάς! Με αυτόν τον τρόπο οπλίζεσαι και προχωράς.
