ΤΟ ΒΗΜΑ - Η αφρικανική σκόνη και το μυστήριο του κόκκινου ουρανού

Γιατί η αφρικανική σκόνη «έβαψε» κόκκινο τον ουρανό; Όχι βέβαια επειδή «μας ψεκάζουν»!

Γράφει ο Κώστας Παπαχρήστου

Τη μέρα ο ουρανός φαινόταν αρρωστημένα κιτρινωπός. Κατά το βράδυ, όμως, το χρώμα του αποκτούσε υπερκόσμια όψη καθώς έτεινε προς το κόκκινο. Οι (γνωστοί και λιγότερο γνωστοί) συνωμοσιολόγοι δεν άργησαν να αποφανθούν ότι κάποιες δόλιες δυνάμεις «μας ψεκάζουν» (το υποτιθέμενο κίνητρο του «ψεκασμού» ομολογώ μου διαφεύγει). Η αληθινή αιτία του φαινομένου, εν τούτοις, είναι επιστημονικά τεκμηριωμένη. Αφορά τη γνώριμη σε όλους αφρικανική σκόνη - που μας επισκέφθηκε ξανά πρόσφατα - και τις αλλοιώσεις που αυτή προκαλεί στα φυσικά χρώματα της ατμόσφαιρας.

Αλλά, ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή...

Ο μεγαλύτερος θεωρητικός φυσικός του 19ου αιώνα, James Clerk Maxwell (1831-1879), έκανε την πρόβλεψη (δυστυχώς δεν πρόλαβε να την δει να επαληθεύεται εργαστηριακά) ότι το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο έχει κυματικές ιδιότητες. Πιο συγκεκριμένα, κάθε χρονική μεταβολή (διαταραχή) του πεδίου σε ένα σημείο του χώρου διαδίδεται με πεπερασμένη ταχύτητα στον χώρο υπό μορφή ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Στην πιο απλή περίπτωση, αυτό που διαδίδεται είναι μία «ταλάντωση» του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου, με συγκεκριμένη συχνότητα (αριθμό ταλαντώσεων στη μονάδα του χρόνου). Η ταχύτητα διάδοσης της ταλάντωσης είναι ίδια με την ταχύτητα του φωτός, πράγμα που έκανε τον Maxwell να συμπεράνει ότι το ίδιο το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Γενικά, η μεταφορά ενέργειας μέσω ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Όταν ένα μονοχρωματικό ηλεκτρομαγνητικό κύμα (που περιέχει μία μοναδική συχνότητα, δηλαδή ένα «χρώμα») προσπίπτει σε ένα άτομο ενός υλικού μέσου, θέτει σε ταλάντωση τα ηλεκτρόνια του ατόμου με συχνότητα ίση με εκείνη του κύματος. Αυτό έχει σαν συνέπεια το ίδιο το άτομο να εκπέμπει, τώρα, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με την ίδια συχνότητα. Όμως, η δευτερογενής αυτή ακτινοβολία από τα άτομα του υλικού εκπέμπεται σε τυχαίες κατευθύνσεις, σε αντίθεση με την καλά καθορισμένη κατεύθυνση που είχε το αρχικό κύμα. Λέμε ότι το κύμα αυτό υπέστη σκέδαση κατά τη διέλευσή του από το υλικό μέσο.

Στο φαινόμενο της σκέδασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας οφείλεται το παρατηρούμενο χρώμα του ουρανού. Η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στα άτομα της ατμόσφαιρας της Γης καλύπτει μία ευρεία περιοχή συχνοτήτων (λευκό φως), αλλά η ενέργεια που απορροφάται και επανεκπέμπεται (σκεδάζεται) από τα ατμοσφαιρικά άτομα αντιστοιχεί στο μεγαλύτερο μέρος της στις υψηλότερες συχνότητες. Έτσι, η σκέδαση είναι εντονότερη στο μπλε απ’ ό,τι στο κόκκινο. Όταν λοιπόν κοιτάζουμε τον ουρανό την ημέρα, αυτό που παρατηρούμε είναι το σκεδαζόμενο μπλε φως, εκτός αν κοιτάξουμε απευθείας στον Ήλιο οπότε βλέπουμε το κιτρινωπό χρώμα του (ό,τι απομένει από το λευκό μετά την αφαίρεση ενός σχετικά μικρού μέρους από το μπλε). Από την άλλη μεριά, το ξημέρωμα και το σούρουπο οι ακτίνες του Ήλιου μάς έρχονται από τα βάθη του ορίζοντα και διατρέχουν πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις μέχρι να φτάσουν σ’ εμάς. Έτσι, μεγάλο μέρος από την μπλε συνιστώσα του ηλιακού φωτός έχει ήδη αφαιρεθεί λόγω της σκέδασης στην ατμόσφαιρα, πράγμα που εξηγεί γιατί ο Ήλιος μάς φαίνεται κοκκινωπός τις ώρες εκείνες [1].

Τα πιο πάνω ισχύουν με την προϋπόθεση ότι η ατμόσφαιρα είναι σχετικά καθαρή, δηλαδή δεν περιέχει σημαντικό ποσοστό ξένων σωματιδίων. Ας φανταστούμε τώρα ότι, εκτός από τα συνήθη ατμοσφαιρικά άτομα, υπάρχει στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας ισχυρή παρουσία σκόνης. Το ηλιακό φως που προσεγγίζει το έδαφος θα υποστεί τότε μία πρόσθετη σκέδαση που θα επηρεάσει και άλλες, χαμηλότερες συχνότητες ακτινοβολίας. Έτσι, λόγω της σκέδασής τους στα σωματίδια της σκόνης και της διάχυσής τους στην ατμόσφαιρα, οι πρωινές κιτρινωπές ακτίνες του Ήλιου θα κάνουν τον αέρα να φαίνεται κίτρινος, ενώ οι κοκκινωπές ακτίνες του σούρουπου θα «βάψουν» τον ουρανό κόκκινο. Η ίδια η Φύση έχει, τελικά, πολύ μεγαλύτερη φαντασία από οποιαδήποτε ανθρώπινη θεωρία συνωμοσίας!

Είναι εντυπωσιακό ότι, με τις περίπλοκες εξισώσεις του για το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (βλ., π.χ., [2], κεφ. 9 και 10) ο James Clerk Maxwell μας δίνει τη δυνατότητα να ξεκλειδώσουμε τα μυστήρια του ουρανού. Και να ερμηνεύσουμε ένα εντυπωσιακό φυσικό φαινόμενο που μας προκάλεσε δέος - αλλά και, με κάποιον τρόπο, μας γοήτευσε - πρόσφατα...

Σημειώσεις

[1] Σε ένα ανάλογο φαινόμενο οφείλεται το κοκκινωπό χρώμα της Σελήνης κατά τη διάρκεια μιας έκλειψής της. Αν και βρίσκεται μέσα στη σκιά της Γης, η Σελήνη δέχεται ένα μέρος του ηλιακού φωτός που διαθλάται από τη γήινη ατμόσφαιρα. Έχοντας διανύσει μεγάλες αποστάσεις μέσα στην ατμόσφαιρα, το φως που πέφτει στη Σελήνη διατηρεί μόνο την κόκκινη συνιστώσα του, κάνοντας το φεγγάρι να φαίνεται κοκκινωπό από τη Γη.

[2] https://arxiv.org/abs/1711.09969

ΤΟ ΒΗΜΑ

Οι κρυμμένες συμμετρίες της Φύσης κι ο κύριος Χιγκς! | In Memoriam...

                  

 Πίσω από τις αλληλεπιδράσεις που παρατηρούνται στη Φύση κρύβονται υπέροχες μαθηματικές συμμετρίες. Και απαιτείται μία γενναία δόση ενέργειας – και η ιδιοφυΐα του κυρίου Χιγκς, που «έφυγε» πρόσφατα – για να γίνουν «ορατές»!

Γράφει ο Κώστας Παπαχρήστου

Ένα από τα θέματα που κυριάρχησαν στην επιστημονική επικαιρότητα πριν μερικά χρόνια ήταν τα πειράματα που έλαβαν χώρα στο ερευνητικό κέντρο του CERN στη Γενεύη. Σκοπός τους, ανάμεσα στα άλλα, ήταν η πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης ενός μυστηριώδους σωματίου που, σε επίπεδο θεωρίας τουλάχιστον, αποτελεί θεμελιώδες συστατικό του μοντέλου που πιστεύουμε πως περιγράφει τα δομικά στοιχεία της ύλης και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις. Το μποζόνιο Higgs (το κβάντο του πεδίου Higgs) αποτέλεσε το μεγάλο στοίχημα των ερευνών, και η τελική επαλήθευση της ύπαρξής του το 2013 υπήρξε ένας από τους μεγαλύτερους θριάμβους της φυσικής επιστήμης τις πρώτες δεκαετίες αυτού του αιώνα.

Τι το σημαντικό, όμως, υποκρύπτει η εύρεση αυτού του «σωματίου-φαντομά», ώστε να δικαιολογεί μία δαπάνη αρκετών δισεκατομμυρίων δολαρίων που απαιτήθηκαν για το «κυνήγι» του, και μάλιστα σε εποχές παγκόσμιας οικονομικής κρίσης; Τίποτα περισσότερο ή τίποτα λιγότερο, ίσως, από έναν βαθύ αναστεναγμό ανακούφισης των Φυσικών. Εκείνων, τουλάχιστον, που δεν περίμεναν εναγωνίως την κατάρρευση του καθιερωμένου θεωρητικού μοντέλου στη Φυσική υψηλών ενεργειών, ώστε να τους δοθεί η ιστορική ευκαιρία να χτίσουν τη θεωρία από την αρχή!

Το κείμενο που ακολουθεί αφιερώνεται στη μνήμη του σπουδαίου - αλλά και σεμνού - επιστήμονα Peter Higgs (1929 - 2024) που «έφυγε» πρόσφατα. Είναι μία απόπειρα να εξηγήσουμε, με όσο πιο απλά λόγια γίνεται, τους λόγους για τους οποίους το σωμάτιο του Higgs είναι τόσο σημαντικό συστατικό των σύγχρονων φυσικών θεωριών που προσπαθούν να «ξεκλειδώσουν» τα μυστικά του κόσμου που μας περιβάλλει. Και, επειδή η ύλη που παρατηρούμε αποτελείται, σε θεμελιώδες επίπεδο, από στοιχειώδη σωμάτια (όπως, π.χ., το γνώριμο σε όλους ηλεκτρόνιο, καθώς και άλλα που «κατοικούν» στον πυρήνα του ατόμου), ξεκινούμε την αφήγησή μας εξετάζοντας τους τρόπους που τα σωμάτια αυτά αλληλεπιδρούν.

    Η κρυμμένη απλότητα της Φύσης

Με βάση τη φαινομενολογία που μας προσφέρει ο κόσμος των χαμηλών ενεργειών στον οποίο ζούμε, μπορούμε να διακρίνουμε τέσσερα είδη δυνάμεων (ή αλληλεπιδράσεων) μεταξύ των στοιχειωδών σωματίων της ύλης:

(1) Τις δυνάμεις βαρύτητας (στις οποίες οφείλεται το βάρος των σωμάτων, αλλά και η καθορισμένη κίνηση της Γης γύρω από τον Ήλιο).

(2) Τις ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις (τέτοια είναι, π.χ., η τριβή ανάμεσα στις δύο παλάμες μας όταν σύρουμε τη μία πάνω στην άλλη).

(3) Τις ισχυρές δυνάμεις (χάρη στις οποίες διατηρεί την συνεκτικότητά του ο πυρήνας ενός ατόμου).

(4) Τις ασθενείς δυνάμεις (ευθύνονται για μία σειρά διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στον ατομικό πυρήνα).

Υπάρχουν ενδείξεις, όμως, ότι η Φύση είναι στην πραγματικότητα πολύ πιο απλή απ’ όσο φαίνεται! Για παράδειγμα, πριν από την συστηματική θεωρητική διατύπωση των νόμων του ηλεκτρομαγνητισμού από τον James Clerk Maxwell (1831-1879), ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός αντιμετωπίζονταν σαν δύο ξεχωριστά και ανεξάρτητα φυσικά φαινόμενα. Αυτό ενισχύθηκε και από την προφανή διαφορετικότητα ανάμεσα στις ιδιότητες των ηλεκτρικών και των μαγνητικών δυνάμεων.

Με τις περίπλοκες μαθηματικές εξισώσεις του, ο Maxwell περιέγραψε το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο σαν «δύο όψεις του ίδιου νομίσματος», αφού το ένα μπορεί να «μεταμορφώνεται» (να μετασχηματίζεται) στο άλλο, ανάλογα με τον τρόπο που τα παρατηρούμε (αυτή ήταν και η αφετηρία της σκέψης του Einstein όταν πρότεινε την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας). Έτσι, αντί για δύο ξεχωριστά πεδία, ηλεκτρικό και μαγνητικό, μιλάμε για ένα ενιαίο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Είναι ενδιαφέρον εδώ να παρατηρήσουμε πως, σε ό,τι αφορά τη σχετική ισχύ τους, η ηλεκτρική και η μαγνητική δύναμη αρχίζουν να γίνονται ισοδύναμες μεταξύ τους στο όριο των υψηλών ταχυτήτων (άρα υψηλών ενεργειών) των ηλεκτρικών φορτίων που αλληλεπιδρούν. Αυτή είναι μία πρώτη ένδειξη πως η απλότητα της Φύσης αποκαλύπτεται υπό την προϋπόθεση ότι για την πειραματική παρατήρησή της διατίθεται η κατάλληλη ενέργεια!

Ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα της φυσικής επιστήμης κατά τον εικοστό αιώνα ήταν η ανακάλυψη ότι, με παρόμοιο τρόπο, η ηλεκτρομαγνητική και η ασθενής αλληλεπίδραση επίσης αποτελούν δύο όψεις (δύο εκφάνσεις) μίας ενιαίας δύναμης, της ηλεκτρασθενούς. Ανοιχτή παραμένει η φιλοδοξία της εύρεσης μιας ακόμα μεγαλύτερης ενοποίησης που να περιλαμβάνει στο σχήμα και την ισχυρή αλληλεπίδραση (η βαρύτητα είναι μια άλλη, «πονεμένη» ιστορία, αφού, σε αντίθεση με τις υπόλοιπες δυνάμεις, δεν δείχνει να υποτάσσεται εύκολα στους κανόνες της Κβαντικής Φυσικής…).

Το πρόβλημα είναι πως, όπως αναφέραμε πιο πάνω, όσο πιο απλή εμφανίζεται η Φύση μέσα από αυτά τα διαδοχικά στάδια ενοποίησης, τόσο πιο ακριβό «εισιτήριο» καλείται να πληρώσει ο θεατής που θα γίνει μάρτυρας αυτής της απλότητας. Και, το εισιτήριο αυτό λέγεται ενέργεια! Δηλαδή, η υποτιθέμενη απλότητα της Φύσης μπορεί να αποκαλυφθεί μόνο μέσα από πειράματα πολύ υψηλών ενεργειών. Και, όσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός απλότητας που θέλουμε να αναδείξουμε, τόσο περισσότερη ενέργεια απαιτείται. Αυτό εξηγεί, άλλωστε, γιατί δαπανώνται τεράστια ποσά για την κατασκευή όλο και μεγαλύτερων επιταχυντών στοιχειωδών σωματίων, όπως ο Large Hadron Collider (LHC) στο CERN στη Γενεύη.

    Η άλλη πλευρά του λόφου

Ένα απλό παράδειγμα ίσως μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα αυτά που αναφέρθηκαν πιο πάνω. Φανταστείτε ότι κατοικείτε στους πρόποδες ενός λόφου που βρίσκεται στο μέσο μιας πόλης, της οποίας τα σπίτια είναι όμοια μεταξύ τους και ομοιόμορφα κατανεμημένα γύρω από τον λόφο. Από το σημείο που βρίσκεστε μπορείτε να βλέπετε μόνο ένα μέρος της πόλης, αφού ο λόφος σάς κρύβει την άλλη πλευρά της. Έτσι, για εσάς υπάρχει η «δική σας» γειτονιά και η «άλλη», στην αντίθετη πλευρά του λόφου. Η αντίληψή σας για την πόλη, απ’ το σημείο που βρίσκεστε, είναι αποσπασματική και ασύμμετρη.

Τώρα, υποθέστε ότι βρίσκετε το κουράγιο (δηλαδή, την απαιτούμενη ενέργεια) να ανεβείτε στην κορυφή του λόφου. Από εκεί πια μπορείτε να βλέπετε ολόγυρα κάθε γειτονιά της πόλης. Η θέα τώρα είναι καθολική και απόλυτα συμμετρική (όπως κι αν περιστρέψετε το σώμα σας, πάντα θα αντικρίζετε κάποια περιοχή της πόλης και, σύμφωνα με την υπόθεση που κάναμε, όλες οι περιοχές είναι όμοιες μεταξύ τους). Αυτό που πρέπει να συγκρατήσουμε είναι ότι, η πορεία από την πολυπλοκότητα της ασυμμετρίας προς την απλότητα της συμμετρίας απαιτεί δαπάνη ενέργειας!

    Η συμμετρία πίσω από τη δύναμη

Με τα σημερινά δεδομένα, τα στοιχειώδη σωμάτια και οι μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις) περιγράφονται από το λεγόμενο Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model), το οποίο αποτελεί σύνθεση όλων των πειραματικά επιβεβαιωμένων θεωριών για τη δομή της ύλης σε θεμελιώδες επίπεδο. Όμως μέχρι πριν μερικά χρόνια υπήρχε ένα βασικό ζήτημα που έμενε να επιβεβαιωθεί πειραματικά: ο μηχανισμός με τον οποίο πιστεύεται ότι τα σωμάτια (και, μακροσκοπικά, η ύλη) αποκτούν μάζα – ή, αν προτιμάτε, αδράνεια.

Μα, θα ρωτήσετε, γιατί να μη δεχθούμε απλά ότι η μάζα είναι μια ιδιότητα που το κάθε σωμάτιο φέρει εξαρχής από τη στιγμή της δημιουργίας του, κάτι σαν «προίκα» από την ίδια τη Φύση; Για να κατανοήσουμε το πρόβλημα, θα πρέπει να ξαναγυρίσουμε στην έννοια της συμμετρίας…

Στον μικρόκοσμο, η συμμετρία είναι κάτι παραπάνω από θέμα απλής αισθητικής: είναι αυτή που καθορίζει το είδος των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σωματίων. Δηλαδή, πίσω από κάθε μορφή αλληλεπίδρασης κρύβεται και μία αντίστοιχη μορφή συμμετρίας. Για παράδειγμα, η ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση μεταξύ ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων σχετίζεται με την συμμετρικότητα (αμεταβλητότητα στη μορφή) των θεμελιωδών εξισώσεων του ηλεκτρομαγνητισμού, κάτω από συγκεκριμένους αφηρημένους μαθηματικούς μετασχηματισμούς των συναρτήσεων που περιγράφουν το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και τα σωμάτια που αλληλεπιδρούν μέσω αυτού.

Το ίδιο το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, κατά την κβαντική θεωρία, αντιπροσωπεύεται από τα δικά του «σωμάτια», τα φωτόνια. Μπορούμε να σκεφτούμε τα σωμάτια αυτά σαν μικρές σφαίρες που εκτοξεύει το ένα φορτίο στο άλλο, κάνοντάς το να αισθανθεί την παρουσία του. Τα φωτόνια είναι τα κβάντα (οι πλέον στοιχειώδεις ποσότητες) του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που «κοινωνούν» την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση ανάμεσα σε ηλεκτρικά φορτισμένα σωμάτια.

Στη γλώσσα της συμμετρίας, το φωτόνιο παίζει τον ρόλο του «ταχυδρόμου» που ενημερώνει κάθε παρατηρητή από τον οποίο διέρχεται, για τις λεπτομέρειες των μαθηματικών μετασχηματισμών συμμετρίας που υπέστησαν οι συναρτήσεις που αντιπροσωπεύουν τα σωμάτια σε γειτονικά σημεία του χώρου (ή, σωστότερα, του χωροχρόνου).

Πρέπει, όμως, να λάβουμε υπόψη έναν σημαντικό περιορισμό: Οι θεωρίες που συσχετίζουν τις αλληλεπιδράσεις των σωματίων με υποκείμενες συμμετρίες θέτουν ως προϋπόθεση τα κβάντα του πεδίου που ευθύνεται για την αλληλεπίδραση να έχουν μηδενική μάζα! Αυτό ισχύει πράγματι για τα φωτόνια (φορείς της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης), όχι όμως και για τα κβάντα του πεδίου που σχετίζεται με την ασθενή αλληλεπίδραση. Έτσι, η αλληλεπίδραση αυτή θα κινδύνευε να μείνει έξω από το παιχνίδι της συμμετρίας, και η θεωρητική εξήγηση της ενοποίησης της ασθενούς δύναμης με την ηλεκτρομαγνητική (ηλεκτρασθενής δύναμη) θα οδηγείτο σε αδιέξοδο, αν δεν έσωζε την παρτίδα ένα μυστηριώδες πεδίο...

    Ο ξενέρωτος καθηγητής και η δημοφιλής συνοδός του!

Τη λύση στο αδιέξοδο της μάζας δίνει το πεδίο Higgs. Το πεδίο αυτό μας επιτρέπει να θεωρούμε τα κβάντα όλων των αλληλεπιδράσεων σαν σωμάτια που αυτά καθαυτά δεν έχουν μάζα, φαίνεται όμως σ’ εμάς ότι έχουν εξαιτίας της αλληλεπίδρασής τους με το πεδίο Higgs, ή, αν προτιμάτε, με το κβάντο του πεδίου αυτού, το περίφημο μποζόνιο Higgs. Γενικά μιλώντας, σύμφωνα με την θεωρία του Peter Higgs (καθώς και άλλων ερευνητών που εργάστηκαν ανεξάρτητα πάνω στο ίδιο πρόβλημα), η μάζα όλων των στοιχειωδών σωματίων είναι μία επίκτητη (φαινομενική) ιδιότητα που προκύπτει λόγω της αλληλεπίδρασής τους με το πανταχού παρόν πεδίο Higgs.

Θα μπορούσαμε, δηλαδή, να πούμε πως, αν το πεδίο αυτό «έσβηνε» ξαφνικά (όπως υποθέτουμε ότι ίσχυε για κάποια απειροελάχιστη χρονική περίοδο μετά το Big Bang, λόγω των ακραίων θερμοκρασιών), όλα τα σωμάτια θα εμφανίζονταν χωρίς μάζα (δεν θα είχαν αδράνεια, δηλαδή δεν θα πρόβαλλαν αντίσταση στη μεταβολή της κινητικής τους κατάστασης). Αυτό, σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, θα σήμαινε ότι κάθε σωμάτιο θα ταξίδευε με την ταχύτητα του φωτός. Γνωρίζουμε, βέβαια, ότι κάτι τέτοιο δεν ισχύει στ’ αλήθεια (με εξαίρεση το φωτόνιο).

Ένα παράδειγμα και πάλι θα βοηθήσει. Φανταστείτε μια χοροεσπερίδα που διοργανώνουν οι φοιτητές ενός Πανεπιστημίου. Στη μεγάλη σάλα βρίσκεται ένα μεγάλο πλήθος φοιτητών που είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι σε όλη την έκταση του χώρου. Ας πούμε ότι το πλήθος αυτό των φοιτητών είναι το «πεδίο Higgs», και οι εν λόγω νεαροί αποτελούν τα «μποζόνια Higgs» (τα κβάντα του πεδίου).

Κάποια στιγμή κάνει την εμφάνισή του στο χορό ένας «ξενέρωτος» καθηγητής (π.χ., ο γράφων). Κανείς δεν του δίνει σημασία καθώς μπαίνει στο δωμάτιο, κι έτσι αυτός μπορεί να κινείται ανενόχλητα και να επιταχύνεται κατά βούληση. Είναι ένα «σωμάτιο» χωρίς μάζα (χωρίς αδράνεια), αφού το πεδίο Higgs και τα κβάντα του (οι φοιτητές) δεν καταδέχονται ν’ ασχοληθούν μαζί του ώστε να προβάλουν εμπόδια στην κίνησή του!

Φανταστείτε τώρα ότι στο χορό καταφθάνει καθυστερημένα η ωραία συνοδός του καθηγητή. Καθώς τραβάει την προσοχή των φοιτητών, σπεύδουν όλοι να την προσεγγίσουν, δυσχεραίνοντας την κίνησή της μέσα στη σάλα. Έτσι, για να επιταχύνει το βήμα της θα χρειαστεί να καταβάλει δύναμη: το πεδίο Higgs (οι φοιτητές) τής προσέδωσε μάζα (αδράνεια)!

Τώρα, αν υποθέσουμε πως οι φοιτητές γίνονταν αόρατοι, κάποιος εξωτερικός παρατηρητής θα μπορούσε να νομίσει ότι η αδράνεια αυτή είναι μια ιδιότητα που πρωτογενώς φέρει η ίδια η γυναίκα. Πιστεύουμε, λοιπόν, ότι η αδράνεια που εμφανίζουν όλα τα σώματα δεν είναι μία εγγενής ιδιότητά τους αλλά οφείλεται στην αλληλεπίδρασή τους με το «αόρατο» πεδίο Higgs. Και το πεδίο αυτό γίνεται «ορατό» μέσω του κβάντου του – του μποζονίου Higgs. Το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής μπορεί τώρα να πάρει μια βαθιά ανάσα ανακούφισης!

    Επίλογος

Με βάση τα πειράματα των τελευταίων χρόνων, όλα δείχνουν ότι η θεωρία του Higgs είναι σωστή. Η καθυστέρηση που υπήρξε στην ανακάλυψη του σχετικού μποζονίου οφείλεται στην πολύ μεγάλη μάζα του, πράγμα που σημαίνει ότι η δημιουργία του σωματιδίου στο εργαστήριο απαιτεί πολύ υψηλές ενέργειες (θυμηθείτε την περίφημη σχέση του Einstein που καθιστά τη μάζα και την ενέργεια ισοδύναμες). Αυτό το πρόβλημα έλυσε ο επιταχυντής LHC στο CERN.

Οι Φυσικοί υψηλών ενεργειών (τουλάχιστον, οι περισσότεροι από αυτούς) αισθάνονται τώρα δικαιωμένοι για τις προσπάθειες που κατέβαλαν και το χρήμα που δαπανήθηκε για την επιβεβαίωση της ύπαρξης του «δύστροπου» μποζονίου και την διατήρηση της πίστης στην ορθότητα του Καθιερωμένου Προτύπου. Γιατί, σε αντίθετη περίπτωση, θα χρειαζόταν να ξαναγράψουμε απ’ την αρχή μεγάλο μέρος της Φυσικής του δεύτερου μισού του 20ού αιώνα. Για κάποιους Φυσικούς, αυτό θα φάνταζε σαν εφιάλτης. Για κάποιους άλλους, σαν ευκαιρία για να γράψουν Ιστορία!

* Το κείμενο αποτελεί μεταφρασμένη και επικαιροποιημένη εκδοχή του δημοσιευμένου παιδαγωγικού επιστημονικού άρθρου "The hidden symmetry and Mr. Higgs!"  (https://arxiv.org/abs/1401.1327)

KLIK

Γράμμα σε ένα υποψήφιο θύμα γυναικοκτονίας

 Καμία πολιτεία και κανένα νομικό σύστημα δεν θα μπορέσουν να αναχαιτίσουν έναν αποφασισμένο υποψήφιο γυναικοκτόνο, αν η ίδια η γυναίκα δεν διακρίνει από νωρίς τα σημάδια της βίας και του επιτρέψει να την θεωρήσει «κτήμα» του.

Γράφει ο Κώστας Παπαχρήστου

Αγαπητή φίλη,

Δεν σε γνωρίζω προσωπικά. Για την ακρίβεια, δεν γνωρίζω το όνομά σου, την ηλικία σου, τα εξωτερικά χαρακτηριστικά σου, τον τόπο διαμονής ή το επάγγελμά σου. Το μόνο που μπορώ να γνωρίζω για σένα - κι αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο σου απευθύνομαι - είναι ότι υπάρχει σοβαρή πιθανότητα η ζωή σου να βρίσκεται σε κίνδυνο. Κι αυτό γιατί, χωρίς να είσαι ακόμα σε θέση να το αντιληφθείς, είσαι έτοιμη να συνδέσεις τη ζωή σου με ένα υποπροϊόν του «ανδρικού» φύλου που, στην πορεία της σχέσης μαζί σου, θα φτάσει ως το σημείο να σε θεωρήσει ιδιοκτησία του. Και αλλοίμονο αν κάποτε τολμήσεις να αμφισβητήσεις τα «ιδιοκτησιακά» του δικαιώματα πάνω σου. Ο νοσηρός εγωισμός του δεν θα αντέξει να συνεχίσεις να ζεις και να αναπνέεις χωρίς να ανήκεις σε εκείνον!

Σίγουρα θα έχεις ακούσει για την έκρηξη του εφιαλτικού φαινομένου των γυναικοκτονιών στη χώρα μας τα τελευταία χρόνια. Θα πρέπει να σημειώσω ότι υπάρχουν πολλοί που δεν αποδέχονται καν το δικαίωμα της λέξης «γυναικοκτονία» να περιλαμβάνεται στα λεξικά της ελληνικής γλώσσας [1]. Ακόμα περισσότεροι είναι εκείνοι που αρνούνται την ιδιαίτερη νομική υπόσταση αυτού του εγκλήματος, θεωρώντας ότι εντάσσεται στο γενικότερο πλαίσιο της ανθρωποκτονίας. (Το γιατί τα εγκλήματα ρατσισμού απαιτούν ειδικό νόμο, ως μη νομικός δεν είμαι σε θέση να το εξηγήσω.) Εσένα, πάντως, όλα αυτά δεν πρέπει να σε ενδιαφέρουν. Καμία πολιτεία και κανένα νομικό σύστημα δεν πρόκειται να σε προστατέψουν από έναν αποφασισμένο εν δυνάμει δολοφόνο, αν εσύ η ίδια δεν προφυλάξεις τον εαυτό σου. Κι αυτό θα πρέπει να γίνει έγκαιρα, προτού το συμπλεγματικό «αρσενικό» αρχίσει να θεωρεί πως έχει αποκτήσει δικαίωμα ζωής και θανάτου πάνω σου.

Το πρόβλημα, έτσι, είναι να εντοπίσεις όσο γίνεται νωρίτερα τα ανησυχητικά σημάδια που υποδηλώνουν μία τέτοια κακοποιητική προσωπικότητα. Κι αυτά θα τα αναζητήσεις όχι στα ελαττώματά του (αυτά θα τα κρύψει επιμελώς στην αρχή, για να τα βγάλει στην επιφάνεια αργότερα) αλλά σε εκείνα που θα σου φανούν αρχικά σαν προτερήματα! Δεν είμαι ειδικός, αλλά κάποια από αυτά τα σημάδια μπορώ να τα υποθέσω.

Θα σε εντυπωσιάσει αρχικά το έντονο ενδιαφέρον και ο υπερβολικός προσανατολισμός του σε σένα. Θα παρατηρεί τα πάντα που σε αφορούν, θα θέλει να γνωρίζει κάθε λεπτομέρεια της καθημερινότητάς σου. Όλα αυτά θα σου φανούν στην αρχή κολακευτικά, ώσπου κάποια στιγμή να γίνουν ασφυκτικά και να αρχίσουν να σε πνίγουν. Όμως, ακόμα κι αν κάνεις φανερή τη δυσφορία σου, δεν πρόκειται αυτή να τον αναχαιτίσει.

Ίσως και να σου αρέσει, αρχικά, η διεκδικητικότητά του απέναντί σου. Ακόμα και οι παράλογες σκηνές ζηλοτυπίας θα είναι «απόδειξη» του πόσο σημαντική είσαι για εκείνον ώστε να φοβάται μήπως σε χάσει. Και, σε κανένα άλλο αρσενικό δεν θα επιτρέψει να σε πλησιάσει. Έστω απλά για να σου μιλήσει, ακόμα και να ρίξει το βλέμμα του πάνω σου. Το πρόβλημα, όμως, είναι ότι θα παρακολουθεί αδιάλειπτα και το δικό σου βλέμμα, μην τυχόν και ξεστρατίσει - όπως του φανεί - κάπου που δεν πρέπει. Και τότε, μέσα από την «καλοδεχούμενη», επιβεβαιωτική ζήλια του θα ξεπεταχτούν οι πρώτες ανησυχητικές σπίθες της βίας. Αρχικά αυτή θα περιοριστεί σε πικρά και δηκτικά - ενδεχομένως και απειλητικά - λόγια. Ίσως δεν αργήσει, όμως, η βία να πάρει φυσική μορφή, τραυματίζοντας το σώμα μαζί με την ψυχή σου...

Για να σιγουρέψει την επικυριαρχία του πάνω σου, θα θελήσει να σε αποκόψει από κάθε πιθανή πηγή συμβουλής ή προστασίας. Με διάφορα προσχήματα θα προσπαθήσει να σε εμποδίσει να βλέπεις τους φίλους σου, ακόμα και να επισκέπτεσαι τα πρόσωπα της οικογένειάς σου. Βέβαια, θα ισχυρίζεται πάντα πως εκείνος είναι ο μόνος άνθρωπος στον κόσμο που «σε αγαπά αληθινά» και «θέλει πάντα το καλό σου»!

Η αληθινά επικίνδυνη, για σένα, φάση της σχέσης θα αρχίσει τη στιγμή που θα του δηλώσεις ότι δεν θέλεις να είσαι πια μαζί του. Αυτό θα είναι βαρύ χτύπημα για τον αρρωστημένο εγωισμό του και δύσκολα θα μπορέσει να το αποδεχθεί, αφού στο μεταξύ θα σε θεωρεί «κτήμα» του, κάτι που εκείνος και μόνο μπορεί να ορίζει αν θα υπάρχει ή όχι στη ζωή του. Και, αν αυτό το «κάτι» δεν ανήκει στη δική του ζωή, δεν μπορεί να βρίσκεται στη ζωή οποιουδήποτε άλλου. Ακόμα και στην ίδια τη ζωή ως γενική κι απρόσωπη έννοια. Το τραγικό αποτέλεσμα μιας τέτοιας διαστροφικής αντίληψης το βλέπουμε, δυστυχώς, όλο και συχνότερα τα τελευταία χρόνια στη χώρα μας...

Αγαπητή φίλη, το γράμμα μου αυτό δεν έχει σαν σκοπό να σε τρομάξει και να σε αποθαρρύνει από το να κάνεις μία υγιή και όμορφη σχέση. Θέλει μόνο να σε προτρέψει να προσέξεις τα σημάδια που μαρτυρούν πως, πίσω από φαινομενικά «καλές προθέσεις» είναι δυνατό να κρύβεται η κόλαση! Αν τυχόν δεις αυτά τα σημάδια, το καλύτερο που έχεις να κάνεις είναι να φύγεις μακριά, όσο ακόμα ανήκεις απόλυτα στον εαυτό σου. Γιατί, αύριο ίσως να είναι αργά. Και κανένα πολιτικό κόμμα, κανένα ξεχαρβαλωμένο κράτος, κανένας γραβατοφορεμένος νομοθέτης, δεν πρόκειται να σε προστατέψει από την κάννη του όπλου, ή το κοφτερό μαχαίρι, κάποιου αρσενικού τέρατος. Με την ληξιαρχική και μόνο σημασία της λέξης «αρσενικό»...

[1] https://www.tovima.gr/2023/08/31/opinions/gynaikoktonia-to-kako-den-ksorkizetai-an-arnithoume-ti-leksi/

KLIK

Όταν το πένθος γίνεται πολιτικό κεφάλαιο...

Όσο και αν ακούγεται κοινότοπο, η στάση του κομματικού συστήματος κατά τη συζήτηση της πρότασης δυσπιστίας με αφορμή την τραγωδία στα Τέμπη, είχε στοιχεία που θα έδιναν σε κάποιον το δικαίωμα να μιλά για «πολιτική τυμβωρυχία».

Γράφει ο Κώστας Παπαχρήστου

Ο Ισπανός θεατρικός συγγραφέας Αλεχάντρο Κασόνα (Alejandro Casona, 1903-1965) είναι περισσότερο γνωστός για το έργο του «Τα δέντρα πεθαίνουν όρθια». Έχει, ίσως, λιγότερο εκτιμηθεί για το αριστούργημα «Βάρκα δίχως ψαρά» (La barca sin pescador).

Σε ένα από τα κορυφαία έργα θεατρικής φιλοσοφίας του 20ού αιώνα, ο Κασόνα εξετάζει το ζήτημα της ηθικής της πρόθεσης. Παραπέμπει στον Φάουστ αλλά «σκάβει» σε βαθύτερα και σκοτεινότερα ένστικτα του ανθρώπου. Εκείνα, ειδικά, που θα μπορούσαν να τον οδηγήσουν να αντλήσει όφελος από τον θάνατο συνανθρώπων με τους οποίους δεν έχει την παραμικρή προσωπική διαφορά. Ο δημιουργός ισορροπεί αριστουργηματικά ανάμεσα στο δράμα και την κωμωδία, με την δεύτερη συνιστώσα να εκφράζεται με την αποθέωση του παράλογου: Ο ίδιος ο Διάβολος, σε ρόλο τέλειου ηθικολόγου, διδάσκει στον άνθρωπο το καλό και την αρετή, δίνοντάς του ένα ανεπανάληπτο μάθημα ηθικής!

Ο Κασόνα, όμως, επιλέγει να κλείσει το δράμα με ένα αισιόδοξο μήνυμα. Ότι, στο βάθος της ανθρώπινης συνείδησης υπάρχει πάντα – εν υπνώσει, έστω – το Καλό. Και αυτό είναι που στο τέλος θριαμβεύει...

Θυμάμαι το “La barca sin pescador” κάθε φορά που η κοινή γνώμη αυτής της χώρας έρχεται αντιμέτωπη με την πολιτική αξιοποίηση τραγικών περιστατικών θανάτου. Ας θυμηθούμε μερικά παραδείγματα της νεότερης ιστορίας μας:

– Ως αντιπολιτευόμενοι και εν αναμονή εξουσίας τον καιρό της οικονομικής κρίσης, οι πολιτικοί εκπρόσωποι του «αντιμνημονιακού μετώπου» ασκούσαν πολιτική πατώντας πάνω σε πτώματα θυμάτων αυτοχειρίας, την οποία πράξη απόγνωσης χρέωναν αποκλειστικά και αναπόδεικτα στην «ανάλγητη» και «ενδοτική» πολιτική των «μνημονιακών» κομμάτων που τότε κυβερνούσαν.

– Τα ίδια αντιπολιτευόμενα, τότε, κόμματα δεν είχαν τον παραμικρό ενδοιασμό να εντάξουν στην αντιμνημονιακή ρητορεία τους τον θάνατο δύο φοιτητών στη Λάρισα το 2013, λόγω δηλητηρίασης από μαγκάλι.

– Το 2015, λίγο πριν την αναγκαστική (και σωτήρια) «μνημονιακή» στροφή του κόμματός της, κάποια κυβερνητική, τότε, βουλευτής της Αριστεράς έφτασε να αποδώσει την φρικτή δολοφονία της μικρής Άννυ από τον ίδιο της τον πατέρα στον... καπιταλισμό και το μνημονιακό κράτος (πράγματα για τα οποία ευθύνονταν, φυσικά, οι πολιτικοί αντίπαλοι της παράταξής της)!

Τον Ιούλιο του 2018, λίγες μέρες μετά την πολύνεκρη τραγωδία στο Μάτι, σε άρθρο μας στο «Βήμα» (31-7-2018) και απευθυνόμενοι κατά κύριο λόγο στην τότε αξιωματική αντιπολίτευση, είχαμε επισημάνει ότι οποιαδήποτε κομματική εκμετάλλευση του εθνικού πένθους θα ισοδυναμούσε με «πολιτική τυμβωρυχία». Γράψαμε:

--------------------------------

Προς τι έχει γίνει σημαία της αντιπολίτευσης και αντικείμενο επίμονης ρητορείας της η προφανής κι αναμφισβήτητη αβελτηρία και η (ναι, απόλυτα ασυγχώρητη) υποκρισία των κυβερνώντων; Δεν θα κέρδιζε, άραγε, ηθικούς πόντους η αντιπολίτευση αν απλά σιωπούσε πολιτικά μπροστά στο μαζικό αυτό ανθρώπινο δράμα, μιλώντας μόνο για όλα εκείνα που πρέπει να γίνουν ώστε να μην ξαναβιώσει η χώρα παρόμοια τραγωδία; Και, τέλος, ποιος θα μπορούσε στ’ αλήθεια να κατηγορήσει έναν (έστω) κακοπροαίρετο που θα σκεφτεί, πιθανόν, ότι υπάρχουν άτομα στον αντιπολιτευτικό χώρο που «τρίβουν τα χέρια τους» για τη φθορά που θα προκαλέσει στην κυβέρνηση η εκατόμβη των θυμάτων της φωτιάς;

Κάποιες φορές, μία παρεμφατική σιωπή λέει περισσότερα από εκατοντάδες «κατηγορώ» ενώ, παράλληλα, συνιστά δείγμα ηθικής ανωτερότητας. Αν, λοιπόν, υποτεθεί ότι η πολιτική ηθική απουσιάζει από την εξουσία, ας την επιδείξει, τουλάχιστον, η εν δυνάμει εξουσία...

--------------------------------

Τα ανάλογα θα μπορούσαμε να απευθύνουμε στην σημερινή αντιπολίτευση [1] μετά την πρόσφατη κοινοβουλευτική συζήτηση της πρότασης δυσπιστίας κατά της κυβέρνησης, με αφορμή την σιδηροδρομική τραγωδία στα Τέμπη. Οι καλά μελετημένες συναισθηματικές εξάρσεις (οι οποίες, φαντάζομαι, λίγους κατόρθωσαν να πείσουν ως προς την αυθεντικότητά τους), οι συνωμοσιολογίες και οι μεγαλόστομες αναφορές σε «εγκλήματα» και «συγκαλύψεις» (προτού μιλήσει η ίδια η Δικαιοσύνη – την οποία άπαντες, κατά τα άλλα, επικαλούνται), και οι συνεχείς έξαλλες κραυγές που, σε κάποιες περιπτώσεις, έδωσαν μία εικόνα πολιτικού τραμπουκισμού, δεν άφησαν περιθώριο για μία γόνιμη συζήτηση πάνω στο πιο σημαντικό (ίσως το μόνο σημαντικό) ζήτημα. Το πώς, δηλαδή, θα αποφευχθούν στο μέλλον παρόμοιες τραγωδίες.

Για να διασφαλισθεί όμως αυτό θα πρέπει, μεταξύ άλλων, να σταματήσουν οι ρουσφετολογικές προσλήψεις προσωπικού που ευνοούν την αναξιοκρατία στον δημόσιο τομέα, και να καθιερωθεί, επιτέλους, η σοβαρή – και όχι προσχηματική – αξιολόγηση στις δημόσιες υπηρεσίες. Μεταρρύθμιση στην οποία, εν τούτοις, αντιδρά πεισματικά το συνδικαλοκρατούμενο σύστημα που υπερασπίζεται εργολαβικά η Αριστερά.

Αλλά, και η ίδια η «δεξιά» (ό,τι κι αν σημαίνει αυτό) κυβέρνηση δεν βρίσκεται στο απυρόβλητο της κριτικής. Υπάρχουν κρίσιμα ερωτήματα στα οποία δεν έχουν δοθεί οι οφειλόμενες απαντήσεις:

– Γιατί το κυβερνών κόμμα επέτρεψε στον κατά τεκμήριο αποτυχημένο πρώην υπουργό, που (αν μπορούσε ας έκανε αλλιώς) ανέλαβε την πολιτική ευθύνη για το τραγικό δυστύχημα, να κατέβει ξανά ως υποψήφιος στις εκλογές ισχυριζόμενος ότι «κριτής του είναι μόνο ο λαός» (της δικής του εκλογικής περιφέρειας, εννοείται); Και, γιατί καταχειροκροτήθηκε από τους βουλευτές της πλειοψηφίας ο υπεροπτικός – και προκλητικά στερούμενος συναίσθησης ευθύνης – λόγος του στη Βουλή;

– Με ευθύνη ποίου/ποίων έγινε μοντάζ και, στη συνέχεια, διοχέτευση στα μέσα ενημέρωσης, ηχητικών ντοκουμέντων που αποτελούν στοιχεία διερεύνησης των συνθηκών του δυστυχήματος από την Δικαιοσύνη;

– Με ποια λογική ο εκ φύσεως αυταρχικός πρόεδρος της εξεταστικής επιτροπής απέκλεισε τις καταθέσεις σημαντικών μαρτύρων (σύμφωνα, τουλάχιστον, με την αντιπολίτευση); Και, εν τέλει, γιατί ήταν αναγκαίο να επιλεγεί αυτός ως πρόεδρος της επιτροπής;

Το ότι δεν απαντήθηκαν αυτά τα ερωτήματα βάζει και την ίδια την κυβέρνηση στο κάδρο της υποψίας για προσπάθεια χειραγώγησης της κοινής γνώμης. Σε αυτή την περίπτωση, για να περιοριστούν πολιτικά κόστη και όχι να μεγιστοποιηθούν πολιτικά οφέλη. Όμως, η διαφορά στις προθέσεις ελάχιστα μειώνει το ηθικό τους βάρος...

Εν κατακλείδι: Στην πρόσφατη συζήτηση στη Βουλή γίναμε για μία ακόμα φορά μάρτυρες απόπειρας κομματικής εκμετάλλευσης ή κομματικής διαχείρισης (ανάλογα) μαζικού θανάτου. Είτε μέσω αναπόδεικτων θεωριών συνωμοσίας και επιστρατευμένου (και φανερά υποκριτικού) ακραίου συναισθηματισμού, είτε μέσω σκόπιμης υπεκφυγής και, σε κάποιες περιπτώσεις, επίδειξης προκλητικής πολιτικής αυτοπεποίθησης στα όρια της αλαζονείας. Όλα αυτά μαζί συνιστούν, θα τολμούσαμε να πούμε, τον ορισμό της πολιτικής τυμβωρυχίας.

Γενικότερα μιλώντας, τίποτα δεν δείχνει ικανό να αναδείξει το καλό πρόσωπο – αν υποτεθεί ότι υπάρχει – ενός εγχώριου κομματικού συστήματος που συντηρείται από την πεποίθηση ότι το «κακό» είναι πάντα «οι άλλοι». Προς διάψευση, δυστυχώς, του αισιόδοξου φιλοσοφικού θεατρικού μηνύματος του Κασόνα...

[1] Θα εξαιρέσω εδώ την παραδοσιακή Αριστερά, η οποία – ό,τι και αν της καταλογίσουμε για τις αναχρονιστικές ιδέες της – δεν θα είχε λόγο να ξεπέσει στην ανήθικη πρακτική της πολιτικής τυμβωρυχίας, καθώς απουσιάζει το βασικό κίνητρο της πράξης: η φιλοδοξία της άσκησης εξουσίας.

KLIK