
του Θόδωρου Κουτσουμπού
Ένας από τους μέγιστους της φυσικής του δεύτερου μισού του 20ού αιώνα, τιμημένος με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1979, αποχώρησε από τα εγκόσμια του κόσμου τούτου, στις 23 Ιουλίου, σε ηλικία 88 χρόνων.
Δεν αναμένεται να συναντήσουμε κάπου το φθαρτό του σώμα, ούτε την μεταφυσική άυλη ψυχή του. Όμως, το πνεύμα του, τις ανακαλύψεις του στο πεδίο της φυσικής, θα τα συναντούν σίγουρα οι επαγγελματίες φυσικοί στον τομέα της σωματιδιακής φυσικής, στην κοσμολογία και σε άλλους τομείς. Μαζί τους και όλοι όσοι από το ευρύτερο κοινό μαγεύονται από αυτόν τον κόσμο τον μικρό τον μέγα και αναζητούν βαθύτερες ερμηνείες για τη φύση (μέρος της οποίας, με τις ιδιαιτερότητές της, είναι η ανθρώπινη κοινωνία).
Ο Steven Weinberg μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ το 1979 με τον Abdus Salam και τον Sheldon Glashow για τη συνεισφορά του στην ενοποίηση της ασθενούς πυρηνικής δύναμης με την ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Η ενοποίηση των δυνάμεων (αλληλεπιδράσεων, όπως επικρατεί σήμερα, δικαιώνοντας σε αυτό το σημείο τον Ένγκελς) της φύσης σε ένα ενιαίο όλο είναι ένα από τα όνειρα των φυσικών. Από τον καιρό του Αλ Μπιρούνι (973-1048 μ.Χ) στο μακρινό Αφγανιστάν, που διατύπωσε τη θεωρία ότι οι νόμοι που ισχύουν στη Γη είναι ίδιοι με τους νόμους που ισχύουν στη Σελήνη, έχουν γίνει πάμπολλες απόπειρες ενοποίησης. Ο Αϊνστάιν έκανε ένα γιγάντιο επαναστατικό βήμα ενοποιώντας τον χώρο, τον χρόνο και την ύλη (τα πράγματα, τις μάζες). Είναι σημαντικό να μπορεί η επιστήμη με έναν ενιαίο και συνεκτικό τρόπο, με κάποιους ελάχιστους νόμους να μπορεί να ερμηνεύει το σύνολο της φύσης στις διάφορες και πολυποίκιλες μορφές της.

Οι προσπάθειες του Φαραντέι να ενοποιήσει τις δυνάμεις της φύσης – Embedded content from researchgate
Τέσσερεις αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις) και μερικά θεμελιώδη μικροσωματίδια είναι το θεμέλιο για τη συγκρότηση του κόσμου μας, από το άπειρα μικρό έως τους αστέρες, τους γαλαξίες, τα σμήνη γαλαξιών κι ολόκληρο το σύμπαν μας. Οι θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης (και της φυσικής) είναι η βαρύτητα, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η ασθενής και η ισχυρή πυρηνική δύναμη. Σε μια πρώτη φάση, στις αρχές του 19ου αιώνα ο Μάικλ Φαραντέυ πέτυχε να ενοποιήσει δύο δυνάμεις, γνωστές από την αρχαιότητα, τον μαγνητισμό και τον ηλεκτρισμό, σε μία ενιαία δύναμη, την ηλεκτρομαγνητική. Έχουν μείνει ιστορικές οι απόπειρες του νεαρού εργάτη-βιβλιοδέτη Μάικλ Φαραντέι, που δεν είχε σπουδάσει σε πανεπιστήμιο αλλά θεωρείται μέχρι σήμερα ο σημαντικότερος και εφευρετικότερος πειραματικός φυσικός όλων των εποχών, να ενοποιήσει τον ηλεκτρομαγνητισμό με την βαρυτική δύναμη. Εδώ απέτυχε αλλά και κανείς μέχρι σήμερα δεν το έχει πετύχει.
Η μεγάλη συνεισφορά του Γουάινμπεργκ και των δύο άλλων συναδέλφων του είναι ότι έκαναν ένα ακόμη μεγάλο βήμα, ενοποιώντας την ασθενή πυρηνική δύναμη (τη δύναμη που είναι υπεύθυνη για ορισμένες ραδιενεργές διασπάσεις σωματιδίων όπως του νετρονίου) με τον ηλεκτρομαγνητισμό. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι βρίσκονται σε καλό δρόμο για την ενοποίηση της ασθενούς πυρηνικής δύναμης με την ισχυρή πυρηνική δύναμη (που κρατάει ενωμένα στον πυρήνα τα πρωτόνια και τα νετρόνια κι απ’ όπου προέρχεται η τρομερή ισχύς των πυρηνικών… βομβών). Όμως κανένα φως δεν υπάρχει στον ορίζοντα για την ενοποίηση αυτών των δυνάμεων με την κατά πολύ ασθενέστερη βαρυτική δύναμη (τη δύναμη που είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό των αστέρων και των γαλαξιών). Η άλλη όψη αυτής της αδυναμίας είναι η ασυμβατότητα των δύο μεγάλων επιστημονικών επαναστάσεων της φυσικής του 20ού αιώνα, της θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν με την Κβαντομηχανική. Ομάδες πολλές στον κόσμο των θεωρητικών φυσικών επιχειρώντας την ενοποίηση της Σχετικότητας και της Κβαντομηχανικής έχουν οδηγηθεί σε διατύπωση εννοιών για τη διακριτή (ασυνεχή) φύση του χώρου και του χρόνου.
Ο Γουάινμπεργκ ήταν ένας από τους τρεις φυσικούς που έκαναν ένα μεγάλο βήμα στη Φυσική και, επομένως, στην βαθύτερη κατανόηση του κόσμου… Γι’ αυτό θα μνημονεύεται πάντοτε στην ιστορία της ενιαίας κατανόησης του κόσμου μας.
Ταυτόχρονα, ο Γουάινμπεργκ ήταν ένας από τους προωθημένους φυσικούς που συνέβαλε στην επιβεβαίωση της θεωρίας του “Big Bang” εξηγώντας με τους νόμους της σωματιδιακής φυσικής την εξέλιξη του σύμπαντος στα «τρία πρώτα λεπτά». Όπως ο ίδιος έχει περιγράψει στο βιβλίο του Τα Πρώτα Τρία Λεπτά (1977, στην Ελλάδα κυκλοφόρησε το 1991) η ιδέα του Big Bang μέχρι τη δεκαετία του 1960 δεν προσέλκυε το ενδιαφέρον των φυσικών (ούτε το δικό του). Ωστόσο, υπήρχαν παρατηρησιακά δεδομένα που απαιτούσαν νέες ερμηνείες.

Το πρώτο ήταν γνωστό ήδη από τα τέλη της δεκαετίας του 1920, από τις παρατηρήσεις του Hubble, το φαινόμενο της απομάκρυνσης των γαλαξιών, συνεπώς της διαστολής του σύμπαντος. Καμία εξήγηση δεν μπορούσαν να δώσουν οι γνωστές δυνάμεις –εν προκειμένω η βαρύτητα- στη φυγή των γαλαξιών. Η κοσμολογική σταθερά που είχε εισάγει ο Αϊνστάιν για να στηρίξει ένα «στατικό σύμπαν» απορρίφθηκε από τον ίδιο ως το μεγαλύτερο λάθος του…
Η δεύτερη σημαντική και κάπως απροσδόκητη ανακάλυψη που άλλαξε τον προσανατολισμό των επιστημόνων ήταν η ανακάλυψη, το 1965, της διάχυτης ακτινοβολίας υποβάθρου, όπως ονομάζεται. Δύο αμερικανοί αστρονόμοι, οι Arno Penzias και Robert W. Wilson, παρατήρησαν, στη θερμοκρασία των 3 βαθμών πάνω από το απόλυτο μηδέν (στους -270 οC), μια ακτινοβολία, κάτι σαν τα ραδιοφωνικά παράσιτα, που δεν έρχεται από κάποια συγκεκριμένη πηγή αλλά κατακλύζει τον ουράνιο θόλο. Η μόνη ερμηνεία της είναι ότι αποτελεί το ηλεκτρομαγνητικό απομεινάρι μιας Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang) που σημειώθηκε στο αρχέγονο σύμπαν. Ο Γουάινμπεργκ με τη βαθειά γνώση της σωματιδιακής φυσικής περιέγραψε τις «στιγμές» της εξέλιξης ενός σύμπαντος συμπυκνωμένου και μικροσκοπικού, σε θερμοκρασίες 100 δισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου. Πώς, από το ένα εκατοστό του πρώτου δευτερόλεπτου, όταν δεν μπορούσε να υπάρχει παρά μόνο ακτινοβολία σχηματίστηκαν, κατά τη διαστολή και ψύξη του σύμπαντος οι πρώτες δομές «ύλης» (δηλαδή των μαζικών σωματιδίων), έως το σχηματισμό των ατόμων του υδρογόνου και του ηλίου. Αυτή είναι η πρώτη ύλη για τη δημιουργία των ατόμων, των μορίων και αργότερα των άστρων όπου η βαρυτική δύναμη παίζει τον πρωταρχικό ρόλο στη διαμόρφωση του τωρινού παρατηρούμενου σύμπαντος, είτε με γυμνό μάτι όταν τα βράδια θαυμάζουμε τον σκοτεινό θόλο του ουρανού με τα αναρίθμητα (τρόπος του λέγειν) αστέρια να τρεμοπαίζουν, είτε με τα τηλεσκόπια που φθάνουν στις εσχατιές του σύμπαντος.
Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, συνάντησε αντιδράσεις όχι τόσο από τον κόσμο των φυσικών, όσο από τον χώρο της φιλοσοφίας, που θεώρησαν ότι οδηγεί στη δημιουργία του κόσμου από το θεό. Όμως, την ερμηνεία του κόσμου από το θεό (από τον όποιο θεό) δεν μπορείς να την αποφύγεις είτε με είτε χωρίς το Μπινγκ Μπαν. Είναι θέμα πίστης, αλλά η επιστήμη απαιτεί κάτι διαφορετικό από την πίστη. Απαιτεί συνεκτικότητα θεωρίας, πειράματος και παρατήρησης και όχι προσφυγή σε εξωφυσικές δυνάμεις. Γιατί από την εποχή του μεγάλου Λαπλάς που στην ερώτηση του Μεγάλου Ναπολέοντα πού βρίσκεται ο Θεός στην Ουράνια Μηχανική του απάντησε : “δεν μου χρειάστηκε αυτή η υπόθεση Εξοχότατε”, η φυσική επιστήμη, όπως τη θεμελίωσαν ο Γαλιλαίος και ο Νεύτωνας, έχει μάθει να εξηγεί τον κόσμο και τα φαινόμενά του με τις δικές της έννοιες, κατηγορίες και νόμους. (Ατομικές παρασπονδίες μπορεί να βρει κανείς, στην Πρώτη ώθηση του Νεύτωνα, όσο και απολυτότητες στην υπερμηχανή του Λαπλάς, που καθιστά τον κόσμο μηχανιστικά ντετερμινιστικό χωρίς τη δυνατότητα της επίδρασης του τυχαίου – που απλώς είναι το μη ακόμη γνωστό. Η σύγχρονη φυσική έχει ξεπεράσει το γραμμικό μηχανικισμό ενσωματώνοντας το τυχαίο στη νομοτέλεια και δυναμική των φυσικών φαινομένων).
Η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης πέραν του ότι βασίζεται σε αναμφισβήτητες επιστημονικές παρατηρήσεις, διαμορφώνει μια νέα εικόνα της φύσης, δίνοντας ιστορικότητα στην ίδια τη φύση, έναντι της στατικής, μεταφυσικής αντίληψης που θεωρούσε τον κόσμο ακίνητο, μια για πάντα δημιουργημένο από κάποιο μη φυσικό έλλογο Ον. Αλλά συγκρούεται επίσης με την μηχανιστική αντίληψη της φύσης που χωρίς να καταφεύγει στον δημιουργό έβαζε τον δημιουργό από το παράθυρο. Η διαλεκτική αντίληψη για τη φύση σε αιώνια κίνηση και αλλαγή, για την οποία μίλησαν οι αρχαίοι Μιλήσιοι, επανέρχεται αλλά τώρα εμπλουτισμένη με τις γνώσεις των θεμελιωδών διαδικασιών που προκύπτουν από τις τέσσερεις δυνάμεις/αλληλεπιδράσεις. Το ταξίδι στον κόσμο του άπειρα μικρού και στον κόσμο του άπειρα μεγάλου συνεχίζεται και στη διαδρομή είναι σίγουρο ότι θα συναντάμε πρώτο μεταξύ πρώτων τον Steven Weinberg. Και ίσως τον ακούμε να επαναλαμβάνει: «Η προσπάθεια να κατανοήσουμε το Σύμπαν είναι ένα από τα ελάχιστα πράγματα που ανυψώνει την ανθρώπινη ζωή λίγο πάνω από το επίπεδο της φάρσας και της προσφέρει κάτι από το μεγαλείο της τραγωδίας».