Ζούμε σε μια εποχή «περίεργη». Από τη μια μεριά, ο κόσμος φαίνεται να είναι σε μια πολιτικο – οικονομικο – κοινωνική αναστάτωση. Όπου κοιτάζεις μυρίζει «μπαρούτι», κυριολεκτικά και μεταφορικά. Από την άλλη, η επιστήμη – εννοώ οι θετικές επιστήμες – και η τεχνολογία καλπάζουν με ταχύτητες που σταματάει ο νους του ανθρώπου. 

Σε καμία άλλη εποχή, από τότε που κατεβήκαμε από τα δέντρα, δεν γνώρισε η ανθρωπότητα τέτοια επιστημονική επανάσταση. Ποτέ τόσοι λίγοι δεν κατάφεραν τόσα πολλά. Βέβαια, αναφέρομαι στους (θετικούς) επιστήμονες που αφιερώνουν τη ζωή τους στην ανακάλυψη της αλήθειας, σε μια στέρεα επιστημονική εξήγηση του παντός, με ό,τι αυτό συνεπάγεται.

Η κατανόηση των πάντων γύρω μας, το πώς αντιλαμβανόμαστε το Σύμπαν, έχει αλλάξει πραγματικά… Περιμένουμε, λοιπόν, το 2018 καινούριες κοσμολογικές ανακαλύψεις, μέσω της ανάλυσης δεδομένων από διάφορα ιπτάμενα τηλεσκόπια, που θα μας βοηθήσουν τα μάλα στην κατανόηση της Αρχής του Σύμπαντος. 

Πώς θα γίνει αυτό; Με πολύ πιο ακριβείς μετρήσεις μερικών χαρακτηριστικών μεγεθών που σχετίζονται με τις μικρές ανισοτροπίες που έχουν παρατηρηθεί στην Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου, δηλαδή στην αρχέγονη Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία που προέρχεται από την Αρχή του Σύμπαντος. Οι κοσμολόγοι, μελετώντας αυτά τα δεδομένα, αποκλείουν συνήθως αρκετές θεωρίες και σιγά σιγά, χρησιμοποιώντας καθαρά επιστημονικές μεθόδους, θα φτάσουμε στη Βασική Θεωρία των Πάντων. Δεν είμαστε μακριά από μια τέτοια θεωρία, αν δεν την έχουμε ανακαλύψει ήδη. Άρα η καινούρια «σοδειά» των δεδομένων από την Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου έχει ίσως την πιο μεγάλη σημασία για το τι περιμένουμε να ανακαλύψουμε το 2018, βοηθώντας μας να πετύχουμε τον στόχο μας, δηλαδή μια επιστημονικά τεκμηριωμένη Θεωρία του Παντός.

Μια από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στη Φυσική, που έγινε το 2016 από το Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), αυτή της παρατηρήσεως των Βαρυτικών Κυμάτων, τα οποία είχαν προβλεφθεί από τον Albert Einstein το 1916, αναμένεται να αλλάξει ριζικά τη ματιά μας ή το «άκουσμά» μας στο Σύμπαν. Το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 2017 δόθηκε γι’ αυτή την ανακάλυψη.

Ενώ μέχρι το 2016 ο μόνος τρόπος παρατηρήσεως του Σύμπαντος ήταν η μελέτη της Αρχέγονης Ηλεκτρομαγνητικής Ακτινοβολίας, τώρα, μέσω των Βαρυτικών Κυμάτων, έχουμε έναν νέο τρόπο μελέτης, «ακουστικό».

Τα Βαρυτικά Κύματα συνήθως δημιουργούνται από έκλυση ενέργειας, όταν δύο Μαύρες Οπές ή δύο αστέρες νετρονίων ή ανάλογα συστήματα συγχωνεύονται και, κατά κάποιο τρόπο, «ακούμε» τον ήχο της συγχώνευσής τους, που έχει ως αποτέλεσμα τη μετατόπιση των αντίστοιχων «ανιχνευτών» στο εργαστήριο. Σαν να περνάμε, δηλαδή, από τον «μη ομιλούντα» (silent) κινηματογράφο (μόνο «εικόνα») στον ομιλούντα (talkies) κινηματογράφο, που έχει πολύ περισσότερη πληροφορία και ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα σε μεγαλύτερο βαθμό. Είμαι σίγουρος ότι το 2018 θα σημαδευτεί από καινούριες ανακαλύψεις που αφορούν στα Βαρυτικά Κύματα.

Περιμένουμε επίσης, ίσως με μεγαλύτερη αγωνία, θα έλεγα, καινούρια πειραματικά αποτελέσματα από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (Large Hadron Collider) του CERN, που ανέβασε την ενεργειακή του ικανότητα, για την ύπαρξη ή μη νέων σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένων των Υπερσυμμετρικών (Supersymmetric ή SUSY) Σωματιδίων. Είναι πολύ θεμελιώδης η ύπαρξη των SUSY σωματιδίων για τη Θεωρία του Παντός, που προανέφερα, και συνδέεται άρρηκτα με την Κοσμολογία.

Κάποιος, βέβαια, θα ρωτήσει: «Καλά, τι σχέση έχει η Κοσμολογία, δηλαδή η μελέτη της Αρχής του Σύμπαντος, με το CERN;». Η σχέση είναι άμεση και βαθιά. Στην Αρχή του Σύμπαντος η θερμοκρασία ήταν περίπου 1030 0Κ, δηλαδή απίστευτα υψηλή και άρα, αφού η θερμοκρασία είναι η μέση ενέργεια των σωματιδίων σε ισορροπία, σημαίνει ότι τα σωματίδια στην Αρχή του Σύμπαντος είχαν απίστευτα υψηλές ενέργειες. Στο CERN, τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, τα πρωτόνια έχουν πολύ υψηλές ενέργειες, όχι, βέβαια, όπως στην Αρχή του Σύμπαντος, αλλά περίπου 10-14 του δευτερολέπτου από την Αρχή του Σύμπαντος! Άρα βλέπουμε ότι τα ιπτάμενα τηλεσκόπια και το LHC μας δίνουν πολλή συμπληρωματική πληροφορία.

Ένα από τα σωματίδια που περιμένουμε να ανακαλύψουμε στο CERN είναι το neutralino (ουδετερίνο), δηλαδή το υπερσυμμετρικό «αδελφάκι» ενός συνδυασμού φωτονίου, Ζ-μποζονίου και Higgs-μποζονίου, που μαζί με την ομάδα μου έχουμε προτείνει από το 1983 ότι είναι το κύριο συστατικό της Σκοτεινής Ύλης και παραμένει έκτοτε ο πιο σοβαρός υποψήφιος για τη Σκοτεινή Ύλη, δηλαδή του 23% περίπου της ενεργο-ύλης του Σύμπαντος.

Σε άλλους τομείς η έρευνα επίσης καλπάζει. Οι ιατρο-βιολογικές έρευνες που έχουν σκοπό τη βελτίωση της ζωής μας συνεχώς ανακαλύπτουν νέες μεθόδους, σε συνδυασμό με τη Φυσική και την απίστευτα προηγμένη τεχνολογία. Από την καταπολέμηση του καρκίνου, του Αλτσχάιμερ ή γενικότερα των νευροεκφυλιστικών ασθενειών ως τις minimal επεμβάσεις που στηρίζονται στα Robotics και την Τεχνητή Νοημοσύνη (Artificial Intelligence), το 2018 θα είναι πλούσιο σε επιστημονικά επιτεύγματα στον ιατρο-βιολογικό χώρο.

Περιμένω επίσης μεγάλη εξέλιξη στο θέμα του εποικισμού σε άλλους πλανήτες… Ήδη η NASA, η European Space Agency (ESA) και ιδιωτικές εταιρείες (TESLA, Amazon κ.ά.) έχουν συντονισμένα προγράμματα ώστε υπολογίζουν ότι μέχρι το 2024 θα υπάρχουν επανδρωμένες πτήσεις στη Σελήνη και στον Άρη, ενώ μέχρι το 2027 θα έχουν εγκατασταθεί εκεί γύρω στα 1.000 άτομα, συμπεριλαμβανομένων οικογενειών. Αυτό σημαίνει ότι πολύ σύντομα θα έχουμε και τα πρώτα «φεγγαρόπαιδα»…

Κυρίες και κύριοι, ο Θαυμαστός Καινούριος Κόσμος είναι εδώ… Καλή Χρονιά!

* Τακτικό Μέλος της Ακαδημίας Αθηνών. Διακεκριμένος Καθηγητής Φυσικής Υψηλών Ενεργειών, Πανεπιστήμιο Texas A&M, ΗΠΑ

** Το κείμενο δημοσιεύτηκε στο ένθετο ΙΔΕΟΓΡΑΜΜΑΤΑ που κυκλοφορεί με την εφημερίδα «Νέα Σελίδα», 30/12/2017