Εγκώμιο στο φως: Ό,τι γνωρίζουμε για τον κόσμο μας απο το φως το μάθαμε. Εξη μικρές ιστορίες φυσικής. Στη μνήμη του Γιώργου Γραμματικάκη

 Οι μέρες του ήταν αυτές που πέρασαν - τις μέρες του Πάσχα εννοούμε - οπότε ένα εγκώμιο για το φως ίσως να είναι στο πνεύμα της γιορτής του. Αρχίζουμε λοιπόν.

  ΙΣΤΟΡΙΑ 1: Το ότι ζούμε σε εναν κβαντικό κόσμο, το μάθαμε απο εκείνο το υπέροχο παγκόσμιο φως που εκπέμπουν όλα τα πυρακτωμένα σώματα και θα μας είχε σκοτώσει όλους - θυμηθείτε την υπεριώδη καταστροφή που θα είχε πέσει πάνω μας - αν το φως δεν ηταν φτιαγμένο απο μικρές αδιαίρετες σταγόνες φωτός με ενέργεια Ε=hf η κάθε μία.

  ΙΣΤΟΡΙΑ2: Μιά άλλη τρελή ιδιότητα του φωτός - να τρέχει με την ίδια ταχύτητα είτε εμείς κινούμαστε προς το φως είτε απομακρυνόμαστε απ' αυτό - θα μας μάθαινε επίσης , το 1905, οτι ζούμε και σε έναν σχετικιστικό κόσμο.Έναν παράξενο κόσμο στον οποίο τα ρολόγια πάνε πιο αργά σε ενα κινούμενο τρένο απ' ότι στον σταθμό και λόγω αυτού (αλλά όχι μόνο ) γίνονται δυνατοί εκείνοι οι μετασχηματισμοί της ύλης - πχ η διάσπαση του νετρονίου ( n-> p +e +ν ) - χάρη στους οποίους μπορούν τα άστρα να καίνε κι εμείς να είμαστε σήμερα εδώ.

  ΙΣΤΟΡΙΑ 3: Το ίδιο παγκόσμιο φως - που διαπιστώσαμε το 1965 ότι είναι πανταχού παρόν στον κοσμικό χώρο - μας έμαθε επίσης την καταγωγή μας απο μια Μεγάλη Έκρηξη.  Αυτήν με την οποία ξεκίνησε το σύμπαν και συνεχίζει να είναι η κινητήρια του  ''δύναμη'' μέχρι σήμερα. Το αρχέγονο φως το φως του κόσμου είναι ο αδιάψευστος μάρτυρας της κοσμικής μας ιστορίας.

  ΙΣΤΟΡΙΑ 4: Το φως ήταν επίσης ο οδηγός μας - το ...φεγγαράκι μας ! - και στη μεγάλη πορεία της αναζήτησης των νόμων των θεμελιωδών δυνάμεων που ήταν η φυσική συνέχεια της κβαντικής επανάστασης. Με την κατάληξη - στα τέλη της δεκαετίας του εβδομήντα - να είναι συγκλονιστική. Όλες οι θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης στο μικρόκοσμο - ηλεκτρομαγνητική, ασθενής , ισχυρή πυρηνική δύναμη - δεν είναι παρα γενίκευση της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Όλα είναι φως!  Έστω βαρύ φως για τις ασθενείς δυνάμεις αφού τα ''φωτόνια'' τους εχουν μάζα ( και μάλιστα μεγάλη !) και αιχμάλωτο φως για τις ισχυρές δυνάμεις αφού η ''απόδραση'' του απο τους πυρήνες είναι θεμελιωδώς αδύνατη. Το ''πυρηνικό φως'' είναι καταδικασμένο για πάντα να ''λάμπει'' μόνο στο εσωτερικό των πυρηνικών σωματιδίων!

  ΙΣΤΟΡΙΑ 5: Ομως το παγκόσμιο φως ηταν ο πρωταγωνιστής και στην άλλη μεγάλη ανακάλυψη στο τέλος του 20ου αιώνα (~1995 ) όταν διαπιστώσαμε ότι αυτο το φως δεν είναι ομοιόμορφα ''ζεστό'' προς όλες τις κατευθύνσεις του ουρανού. Και ότι αυτοί οι κόκκοι της  ανομοιομορφίας -γιατι για ''κόκκους'' πρόκειται - συνδέονται στενά με τις πρώτες ανομοιομορφίες στην κατανομή ύλης και ενέργειας στο αρχέγονο σύμπαν χάρη στις οποίες - με τη δράση της βαρύτητας - το σύμπαν μπόρεσε να αποφύγει τον...αιώνιο θάνατο μιας ομοιόμορφης διαστελλόμενης σούπας και να πάρει μορφή. Να σχηματίσει δομές. Νησίδες οργανωμένης ύλης. Απο τους γαλαξίες και τα σμήνη γαλαξιών έως τα αστρα και τους πλανήτες τους. Ωστε σε έναν απο αυτούς να γίνει κάποτε δυνατή η εμφάνιση εκείνου του ''παράξενου είδους'' που μπορεί να στοχάζεται πάνω στον κόσμο και τον εαυτό του.Και να διηγείται σήμερα την ιστορία του!

  ΙΣΤΟΡΙΑ 6: Αυτές οι ρυτιδώσεις στην ομοιομορφία του αρχέγονου φωτός - αυτές οι απειροελάχιστες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του - μας αποκάλυψαν όμως ( με έναν πολύ ενδιαφέροντα τρόπο ) και τη σκοτεινή πλευρά του σύμπαντος. Ότι μόνο το 5% της ολικής του μάζας και ενέργειας είναι απο τα ''υλικά'' απο τα οποία είμαστε φτιαγμένοι εσεις, εγώ, ο πλανήτης μας, ο ήλιος μας και όλα όσα είχαμε δει ''εκει έξω'' μέχρι τότε. Όλο το υπόλοιπο- δηλαδή το 95% ! - είναι είτε σκοτεινή ύλη (27%) είτε σκοτεινή ενέργεια (68%). ''Υλικά'' για τα οποία μόνο υποθέσεις μπορούμε να κάνουμε και αποτελούν - μαζί με τις μαύρες τρύπες - την ''σκοτεινή τριάδα '' (!) γύρω απο την οποία περιστρέφονται σήμερα οι περισσότερες αναζητήσεις μας στη θεμελιώδη φυσική. Σε συνδυασμό με το ερώτημα που πλανάται πάνω απο όλα. Και με τη βαρύτητα τι γίνεται; Γιατί είναι τόσο διαφορετική απο τις άλλες θεμελιώδεις δυνάμεις ώστε να έχουμε αποτύχει τόσο οικτρά στην προσπάθεια μας να την κβαντώσουμε;

  

ΕΠΙΛΟΓΟΣ: Δεν πρέπει να έχουμε παράπονο απο το φως. Όχι μόνο ήταν πίσω απο όλες τις μεγάλες ανακαλύψεις του 20ου αιώνα , αλλα μας είπε και ποιές φυσικές οντότητες θα το διαδεχτούν στον 21ο.  Ότι απο δω και πέρα την ιστορία της φυσικής- την ιστορία του κόσμου- δεν θα μας την αφηγηθει το φως αλλά η απουσία του! Οτι την σκυτάλη την παίρνουν πλέον  οι τρείς μαύρες ...αδερφές(!) - σκοτεινή ύλη, σκοτεινή ενέργεια, μαύρες τρύπες - και αυτές θα ωδηγήσουν το άρμα της θεμελιώδους επιστήμης στα χρόνια που έρχονται. Ώστε να μπορούμε άνετα να πούμε οτι αν ο προηγούμενος ήταν ο ''αιώνας του φωτός'' τούτος εδω θα είναι μάλλον ο ''αιώνας του...σκότους''! ( Κάθε συσχέτιση με όσα άλλα συμβαίνουν στις μέρες μας ειναι συμπτωματική!)

  Αφιερώνοντας τούτο το κείμενο στον Γιώργο Γραμματικάκη θέλησα να θυμηθούμε οτι αυτός ηταν που ''επεισε'' πρώτος το φως να μας αφηγηθεί την ιστορία του που ηταν ταυτόχρονα η ιστορία του κόσμου μας αλλά και η δική μας ιστορία. Η αυτοβιογραφία του φωτός  είναι απο τα βιβλία που θα μένουν πάντα στίς καρδιές μας. Σε ευχαριστούμε Γιώργο Γραμματικάκη.