Γιατί γυρίζει το νόμισμα

Ονομάζονται κουάρκ και είναι τα μικρότερα σωματίδια της ύλης, τα θεμελιώδη
δομικά υλικά του Σύμπαντος. Τίποτε σε αυτά δεν είναι απλό. Ακόμα και το όνομά
τους προέρχεται από μια αινιγματική φράση του Τζέιμς Τζόις.

Τρεις Αμερικανοί επιστήμονες κατάφεραν να εξηγήσουν το πώς αλληλεπιδρούν.
Τιμήθηκαν χθες με το Νόμπελ Φυσικής.

«Three quarks for Muster Mark». Από αυτήν την αινιγματική φράση του Ιρλανδού
συγγραφέα Τζέιμς Τζόις στο βιβλίο «Αγρύπνια για τον Φίνεγκαν» (Finnegan’s
Wake) «δανείστηκαν» τα κουάρκ το όνομά τους όταν διαπιστώθηκε η ύπαρξή τους,
τη δεκαετία του 1960. Νονός και «πατέρας» τους, ο Αμερικανός φυσικός Μάρι
Γκελ-Μαν. Ο Γκελ-Μαν βραβεύθηκε με Νόμπελ το 1969. Σαράντα πέντε χρόνια
αργότερα, τρεις συμπατριώτες του, ο Ντέιβιντ Γκρος από το Πανεπιστήμιο της
Καλιφόρνιας, ο Ντέιβιντ Πόλιτζερ από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας
και ο Φρανκ Ουίλτσεκ από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, τιμήθηκαν
από τη Σουηδική Βασιλική Ακαδημία με Νόμπελ επειδή αποκρυπτογράφησαν τη
διαδικασία που συγκρατεί τα κουάρκ μέσα στα πρωτόνια και τα νετρόνια (και τα
τελευταία μέσα στους ατομικούς πυρήνες) βοηθώντας έτσι στο να εξηγηθούν μικρά
και μεγαλύτερα θαύματα, από το πώς στριφογυρίζει ένα νόμισμα επάνω στο τραπέζι
μέχρι το πώς οικοδομήθηκε το Σύμπαν.

Οι μελέτες

Οι ανακαλύψεις τους δημοσιεύθηκαν το 1973 και οδήγησαν στη θεωρία της
κβαντικής χρωμοδυναμικής. Οι τρεις επιστήμονες έδειξαν ότι η έλξη ανάμεσα στα
κουάρκ είναι ισχυρή όταν αυτά βρίσκονται μακριά και αδύναμη όταν βρίσκονται
κοντά. Έδειξαν επίσης πως τα κουάρκ παραμένουν ενωμένα χάρη σε μια
επονομαζόμενη «ισχυρή δύναμη». Χωρίς τη δύναμη αυτή, δεν θα υπήρχε τίποτε να
τα κρατά ενωμένα: στην πραγματικότητα, χωρίς τη δύναμη αυτή δεν θα υπήρχαν
θεμελιώδη δομικά υλικά να «φτιάξουν» ένα αντικείμενο, όπως για παράδειγμα ένα
νόμισμα. Οι Γκρος, Πόλιτζερ και Ουίλτσεκ έδειξαν επίσης ότι όταν τα κουάρκ
βρίσκονται πολύ κοντά, σε στενό περιορισμό, λειτουργούν σαν ελεύθερα σωματίδια
– κατάσταση η οποία ονομάστηκε «ασυμπτωματική ελευθερία». Στην κατάσταση αυτή,
τα κουάρκ μοιάζουν με τα σωματίδια των άλλων δυνάμεων της υποατομικής φυσικής
– του ηλεκτρομαγνητισμού και των ασθενών πυρηνικών δυνάμεων. Με την ανακάλυψη
αυτή, το αμερικανικό τρίο έκανε ένα πρώτο βήμα προς τη «θεωρία των πάντων».

Το Μπιγκ Μπανγκ

«Οι έρευνές τους έφεραν τη φυσική ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματοποίηση ενός
μεγάλου ονείρου: τη διατύπωση μιας ενοποιημένης θεωρίας, που θα
συμπεριλαμβάνει και τη βαρύτητα, για κάθε φαινόμενο», ανέφερε στην ανακοίνωσή
της η Σουηδική Βασιλική Ακαδημία. H κατανόηση του υπέροχου κόσμου της φύσης, η
εξήγησή του μέσα από μια μοναδική και πλήρως ενοποιημένη θεωρία, η κατανόηση
του πώς δημιουργήθηκε το Σύμπαν, του Μπινγκ Μπανγκ, είναι στις ημέρες μας ο
πρωταρχικός στόχος όλων των φυσικών.

«Τελικός κριτής είναι η φύση»

ΠΩΣ ΑΝΤΕΔΡΑΣΑΝ οι τρεις επιστήμονες στην είδηση της βράβευσής τους με
το Νόμπελ Φυσικής για το 2004; Ο Ντέιβιντ Γκρος δήλωσε «αιφνιδιασμένος». Δεν
ήταν, όπως εξήγησε, μεταξύ των ερευνητών που πίστεψαν εξαρχής ότι η ανακάλυψή
τους άξιζε το βραβείο Νόμπελ: «Τελικός κριτής, όμως, είναι η φύση». Ο Φρανκ
Ουίλτσεκ συνεργάστηκε με τον Ντέιβιντ Γκρος τη δεκαετία του 1970. Τρεις
δεκαετίες αργότερα, και συγκεκριμένα στις 10 Δεκεμβρίου, 108 ακριβώς χρόνια
από τότε που απεβίωσε ο εύπορος Ελβετός βιομήχανος και εφευρέτης της
δυναμίτιδας Άλφρεντ Νόμπελ, θα παραλάβουν από κοινού με τον τρίτο της παρέας,
τον Ντέιβιντ Πόλιτζερ, το βραβείο, καθώς και το χρηματικό έπαθλο του 1,1
εκατομμυρίου ευρώ. Καμία ιδέα για το τι θα κάνουν με τα χρήματα; «Εγώ δεν έχω
καμία, η σύζυγός μου όμως έχει μερικές», δήλωσε ο Γκρος. Και το αίνιγμα της
ενοποιημένης θεωρίας; Πότε με το καλό μπορούμε να περιμένουμε ότι θα το
λύσουν; «Ίσως στην επόμενη ζωή μας», απάντησε ο ίδιος.