20 Νοέ ΚΟΚΚΟΙ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ| Μέρος Α’
Υπάρχει ένα παράδοξο στο κέντρο της γνώσης μας για τον φυσικό κόσμο. Ο 20ός αιώνας μάς χάρισε δύο πολύτιμα πετράδια για τα οποία μίλησα: τη γενική θεωρία της σχετικότητας και την κβαντική μηχανική. Από την πρώτη αναπτύχθηκε η κοσμολογία, η αστροφυσική, η μελέτη των βαρυτικών κυμάτων, των μαύρων τρυπών και πολλά άλλα. Η δεύτερη αποτέλεσε τη βάση της ατομικής φυσικής, της πυρηνικής φυσικής, της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων, της φυσικής της συμπυκνωμένης ύλης και πολλών άλλων. Δύο θεωρίες γενναιόδωρες, θεμελιώδεις για τη σημερινή τεχνολογία, που άλλαξαν τον τρόπο ζωής μας. Κι όμως οι εν λόγω θεωρίες δεν μπορούν να είναι και οι δύο σωστές, τουλάχιστον με τη σημερινή τους μορφή: αντικρούουν η μία την άλλη.
Ένας φοιτητής που παρακολουθεί μαθήματα πάνω στη γενική σχετικότητα το πρωί και πάνω στην κβαντική μηχανική το απόγευμα, δικαίως θα συμπεράνει ότι οι καθηγητές του είναι ανόητοι ή ότι έχουν πάψει να επικοινωνούν μεταξύ τους επί τουλάχιστον έναν αιώνα. Το πρωί το σύμπαν είναι καμπύλος χώρος όπου όλα εξελίσσονται με ομαλό και συνεχή τρόπο” το απόγευμα είναι επίπεδος χώρος όπου κβάντα ενέργειας πηδάνε πέρα δώθε.
Παραδόξως, αμφότερες οι θεωρίες λειτουργούν μια χαρά. Η φύση μάς συμπεριφέρεται όπως ο ηλικιωμένος ραβίνος στον οποίο δύο άντρες πήγαν για να επιλύσουν μια διαφορά, αφού άκουσε τον ένα, ο ραβίνος είπε: «Έχεις δίκιο».Όταν ο δεύτερος είπε και τη δική του άποψη, ο ραβίνος του είπε. «Κι εσύ έχεις δίκιο». Ακούγοντας από το διπλανό δωμάτιο, η σύζυγος του ραβίνου φώναξε: «Μα δεν μπορεί να έχουν και οι δυο δίκιο!». Ο ραβίνος το σκέφτηκε, συμφώνησε και κατέληξε: «Κι εσύ έχεις δίκιο».
Μια ομάδα φυσικών, διάσπαρτοι στις πέντε ηπείρους, προσπαθούν επιμελώς να διευθετήσουν το ζήτημα. Το πεδίο μελέτης τους ονομάζεται «κβαντική βαρύτητα»: στόχος τους, να συνθέσουν μια θεωρία, δηλαδή ένα σύνολο εξισώσεων, αλλά κυρίως μια συνεπή οπτική του κόσμου — με την οποία θα διαλύσουν την τρέχουσα σύγχυση.
Δεν είναι η πρώτη φορά που η φυσική βρίσκεται αντιμέτωπη με δύο πολύ επιτυχημένες αλλά φαινομενικά αντιφατικές θεωρίες. Οι προσπάθειες σύνθέεης έχουν ανταμειφθεί στο παρελθόν με μεγάλα άλματα προόδου στην κατανόηση του κόσμου. Ο Νεύτων ανακάλυψε την παγκόσμια βαρύτητα συνδυάζοντας τα παραβολικά σχήματα του Γαλιλαίου με τα ελλειπτικά του Κέπλερ. Ο Μάξγουελ κατασκεύασε τις εξισώσεις του ηλεκτρομαγνητισμού συνδυάζοντας τις θεωρίες του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού. Ο Αϊνστάιν ανακάλυψε τη σχετικότητα μέσω της επίλυσης μιας φαινομενικής σύγκρουσης μεταξύ ηλεκτρομαγνητισμού και μηχανικής. Οι φυσικοί είναι πολύ ευτυχείς όταν εντοπίζουν μια τέτοια σύγκρουση ανάμεσα σε επιτυχημένες θεωρίες: διαβλέπουν μια εξαιρετική ευκαιρία. Μπορούμε λοιπόν τώρα να κατασκευάσουμε ένα εννοιολογικό πλαίσιο που να είναι συμβατό με ό,τι γνωρίζουμε, για τον κόσμο που μας περιβάλλει, και από τις δύο θεωρίες;
Βασική κατεύθυνση στην προσπάθεια επίλυσης του προβλήματος αποτελεί η «κβαντική βαρύτητα βρόχων» με την οποία ασχολείται μια μεγάλη ομάδα ερευνητών, που εργάζονται σε πολλές χώρες.
Ακολουθεί β’ μέρος
Μέρος Β’: http://www.lecturesbureau.gr/1/granules-of-space-part-b/
ΕΠΤΑ ΣΥΝΤΟΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ
CARLO ROVELLI
Εικόνα: https://wordlesstech.com/wp-content/uploads/2016/05/Quantum-product-design-Museum-5-640×640.jpg
