Στα άδυτα του σύμπαντος μέσα από τη θεωρία των υπερχορδών

Του ΓΙΑΝΝΗ ΛΥΒΙΑΚΗ
Απαντήσεις στο πως γεννήθηκε το σύμπαν, τι προκάλεσε τη Μεγάλη Εκρηξη (bing bang) και ποιά είναι τα μυστικά της βαρύτητας προσπαθούν να δώσουν οι επιστήμονες με τη μελέτη της θεωρίας των υπερχορδών. Μάλιστα, η θεωρία αυτή αποτέλεσε πρόσφατα το κύριο εργαλείο για την κατανόηση μιας νέας μορφής ύλης, του πλάσματος από γκλουόνια και κουάρξ, που γέμιζε το σύμπαν στα πρώτα δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μετά από την μεγάλη έκρηξη και που μελετάται  στα πειράματα στο CERN.
Η θεωρία των υπερχορδών είναι ουσιαστικά μια μέθοδος περιγραφής των φυσικών φαινομένων με τη χρησιμοποίηση χορδών. Αποτελεί το αντικείμενο διεθνούς συνεδρίου το οποίο διεξάγεται από τις 16 και εώς τις 23 Ιουνίου στην Ορθόδοξο Ακαδημία Κρήτης στο Κολυμπάρι Χανίων. Το συνέδριο διοργανώνουν το  Κέντρο Θεωρητικής Φυσικής Κρήτης (http://hep.physics.uoc.gr/ ) και η ομάδα υψηλών ενεργειών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Γνωστοί φυσικοί από την Ελλάδα και το εξωτερικό συνευρίσκονται στο συνεδριακό κέντρο της  Ορθοδόξου Ακαδημίας Κρήτης και παρουσιάζουν τις νέες εξελίξεις και θα συζητήσουν τους νέους δρόμους που ανοίγονται στο μέλλον.

Ο καθηγητής Ηλ. Κυρίτσης

Το συνέδριο στηρίζουν το Abdus Salam International Center of Theoretical Physics, (Trieste, Italy), η Ορθόδοξος  Ακαδημία Κρήτης, το Institute of Advanced Study, (Princeton,  USA),  το Κέντρο Θεωρητικής Φυσικής Κρήτης και το Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilians του Μονάχου. Οπως επισημαίνει ο καθηγητής Ηλίας Κυρίτσης από το Κέντρο Θεωρητικής Φυσικής Κρήτης, «η θεωρία των υπερχορδών δίνει την πιό εξελιγμένη μορφή θεωρίας κβαντικής βαρύτητας, και φιλοδοξεί να προσφέρει ένα πλαίσιο ενοποίησης όλων των αλληλεπιδράσεων. Πιό συγκεκριμένα, ενοποιεί την βαρύτητα με την κβαντική μηχανική και προσφέρει μια καινούργια οπτική  (και λύση) στα προβλήματα των μελανών οπών και της απώλειας πληροφορίας λόγω της ακτινοβολίας  Hawking.
Η θεωρία των υπερχορδών έχει αποδειχθεί  «θησαυρός»  για τα μοντέρνα μαθηματικά, μια και έχει εμπνεύσει καινούργιες κατευθύνσεις, αναγκαίες για την μελέτη και κατανόηση της θεωρίας. Αντίθετα με ισχυρισμούς ότι η θεωρία στερείται επαφής με το πείραμα, η θεωρία των υπερχορδών έχει αποτελέσει πρόσφατα το κύριο εργαλείο για την κατανόηση μιας καινούργιας μορφής ύλης, του πλάσματος από γκλουόνια και κουάρξ  (ΠΓΚ). Αυτή η μορφή της ύλης, που γέμιζε το σύμπαν στα πρώτα δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μετά από την μεγάλη έκρηξη, δημιουργήθηκε πρόσφατα για πρώτη φορά κάτω από ελεγχόμενες   συνθήκες στο εργαστήριο. Πειράματα στον επιταχυντή βαρέων ιόντων του Brookhaven,  RHIC, έδειξαν  για πρώτη φορά το 2004, ενδείξεις για την δημιουργία του ΠΓΚ. Ταυτόχρονα  έκαναν προφανές ότι οι θεωρητικές μέθοδοι ανάλυσης της Κβαντικής Χρωμοδυναμικής, θεωρίας  που γνωρίζουμε ότι περιγράφει τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις , ήταν ανίκανες να περιγράψουν τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις του  ρευστού  ΠΓΚ. Είναι αξιοσημείωτο ότι τα πείραματα δείχνουν ότι το ΠΓΚ είναι το πιό «ιδανικό»  από όλα τα ρευστά που έχουν παρατηρηθεί στην φύση μέχρι τώρα».
Ο κ. Κυρίτσης σημειώνει ακόμη ότι «μια μορφή της θεωρίας των υπερχορδών, έδειξε ότι θα μπορούσε να περιγράψει τέτοιες
ισχυρές αλληλεπιδράσεις. Αυτή η ερευνητική κατεύθυνση βρίσκεται πρόσφατα σε πλήρη άνθηση, και οι ελληνικές  ομάδες έχουν συνεισφέρει σημαντικά σε αυτήν.
Είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον ότι όταν το 1969 πρωτοπροτάθηκε από τον Veneziano η πρώτη απλή μορφή της θεωρίας των χορδών, ο σκοπός της ήταν να περιγράψει την φυσική των ισχυρών αλληλεπιδράσεων.  Σαράντα χρόνια μετά, η θεωρία των χορδών γυρίζει πίσω, διαφορετική και πιό ώριμη, για να λύσει το αρχικό πρόβλημα: την φυσική της ισχυρής αλληλεπίδρασης.
Τα πρόσφατα πειράματα βαρέων ιόντων στο CERN έχουν επιβεβαιώσει την φυσική που βρέθηκε στο RHIC, και δίνουν πλέον την ευκαιρία να μελετηθούν στο εργαστήριο μικροσκοπικές μελανές οπές, μια άλλης βαρύτητας, αυτής των ισχυρών αλληλεπιδράσεων».
Περισσότερες πληροφορίες για το συνέδριο και το πρόγραμμα υπάρχουν στην ιστοσελίδα http://hep.physics.uoc.gr/mideast7/index.html