Πως φτάσατε από τη μελέτη των υπερχορδών στο να προβάλλεται η εργασία σας στο εξώφυλλο του περιοδικού New Scientist;
Η ιστορία ξεκινά το 1995 όταν, στα πλαίσια της διδακτορικής μου διατριβής στο Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων, μελετούσα την ίδια θεωρία. Δηλαδή, τη θεωρία Dilatonic-Einstein-Gauss-Bonnet, η οποία προέρχεται από τις θεωρίες των υπερχορδών. Είναι μια πολύ απλή μορφή της ενεργού θεωρίας των ετεροτικών υπερχορδών στις χαμηλές ενέργειες. Εμπεριέχει τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αινστάιν, για αυτό και έχει το όνομά του επάνω, αλλά επίσης περιέχει ένα ακόμη σωματίδιο, το ντίλατον (απ' όπου και ο όρος Ντιλατόνικ) και έναν ακόμη τετραγωνικό βαρυτικό όρο, τον όρο Γκάους-Μπονέ. Αυτή η θεωρία διατυπώθηκε τη δεκαετία του '80, οπότε την έχουμε μαζί μας εδώ και 30 χρόνια και έχει μελετηθεί σε πολύ μεγάλη λεπτομέρεια. Οι θεωρίες υπερχορδών είναι γεωμετρικές θεωρίες που ισχύουν σε πολύ υψηλές ενέργειες, άρα δεν είναι δυνατόν να φτιάξουμε ένα πείραμα για να τις εξερευνήσουμε άμεσα. Το άλλο χαρακτηριστικό τους είναι ότι απαιτούν και επιπλέον χωρικές διαστάσεις για να είναι μαθηματικά συνεπείς. Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι ότι εμπεριέχουν και τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις, αυτές δηλαδή που διέπουν την κίνηση των πλανητών γύρω από τον ήλιο, αλλά και τις ηλεκτρομαγνητικές και πυρηνικές δυνάμεις που κυριαρχούν στο επίπεδο του μικρόκοσμου. Η θεωρητική φυσική έχει, μεταξύ άλλων, σαν σκοπό να διατυπώσει μία θεωρία των πάντων, που να περιγράφει όλες τις αλληλεπιδράσεις στην φύση. Προς το παρόν, η θεωρία των υπερχορδών είναι η καλύτερη θεωρία που διαθέτουμε για αυτόν τον σκοπό. Δεν είναι η τελική θεωρία αλλά είναι το καλύτερο πλαίσιο που έχουμε αυτήν τη στιγμή.
Έτσι, λοιπόν, το 1995 άρχισα να μελετώ τη θεωρία Dilatonic-Einstein-Gauss-Bonnet. Ο σκοπός ήταν να διερευνήσουμε αν υπάρχουν λύσεις μαύρων οπών στα πλαίσια αυτής της θεωρίας και να τις συγκρίνουμε με αυτές που μας έδινε η θεωρία του Αϊνστάιν. Όλο το διδακτορικό μου ήταν αφιερωμένο στην ύπαρξη και μελέτη τέτοιων λύσεων. Στα πλαίσια αυτής της έρευνας βρήκαμε και μία οικογένεια λύσεων που όμως δεν είχε τα χαρακτηριστικά των μαύρων οπών. Οι λύσεις αυτές συμπεριλήφθηκαν σε μία από τις επιστημονικές εργασίες που συνέγραψε η ομάδα μας χωρίς όμως ποτέ να δώσουμε την ερμηνεία τους. Αρκετά χρόνια αργότερα, οι νυν Γερμανοί συνεργάτες μου, ο Μπέρκχαρντ Κλαϊχάουζ και η Γιούτα Κουνζ από το Πανεπιστήμιο του Όλντενμπουργκ θεώρησαν ότι εκείνη η οικογένεια λύσεων ήταν ένα καλό παράδειγμα λύσεων σκουληκότρυπων. 'Ετσι, ήρθαν σε επικοινωνία μαζί μου και μαζί μελετήσαμε τη φύση και τα χαρακτηριστικά αυτών των λύσεων.
Έχετε κάνει σχετικές δημοσιεύσεις;
Έχουμε κάνει δύο δημοσιεύσεις. Η πρώτη, η οποία μάλιστα έδωσε και την αφορμή για να γραφεί το άρθρο στο New Scientist, περιείχε περίληψη των αποτελεσμάτων μας και δημοσιεύτηκε στο Physical Review Letters. Είναι το καλύτερο περιοδικό που υπάρχει παγκοσμίως στη θεωρητική φυσική και θεωρείται πολύ μεγάλη επιτυχία για έναν επιστήμονα να δημοσιεύσει εργασία του εκεί. Στη συνέχεια, γράψαμε μία δεύτερη, πιο εκτενή, εργασία που δημοσιεύθηκε πάλι σε περιοδικό της American Physical Society, το Physical Review D. Ελπίζουμε μάλιστα να συνεχίσουμε και με κάποιες άλλες μελέτες πάνω στο θέμα.
Δηλαδή;
Για να είναι μία σκουληκότρυπα ρεαλιστική θα πρέπει να δημιουργεί τη δυνατότητα να περάσει κάποιος μέσα από αυτή. Αφού πρόκειται για βαρυτικές λύσεις, ένας ταξιδιώτης θα πρέπει να μην δέχεται πολύ μεγάλες βαρυτικές επιταχύνσεις.
Αν πάρετε για παράδειγμα τα υπερηχητικά αεροπλάνα, η εφαρμοζόμενη επιτάχυνση είναι περίπου 5 G, δηλαδή πέντε φορές την επιτάχυνση της βαρύτητας επάνω στη Γη. Το ανθρώπινο σώμα έχει περιορισμένες αντοχές. Επομένως, για να είμαστε σίγουροι ότι δεν θα είναι καταστροφικό το ταξίδι μέσα από αυτές τις λύσεις θα πρέπει να επιτύχουμε, οι όποιες επιταχύνσεις δεχτούμε κατά την είσοδό μας και το ταξίδι μας μέσα από αυτή, να είναι σχετικά μικρές. Για να το καταφέρουμε αυτό στις δικές μας λύσεις, θα πρέπει το στόμιο να είναι πάρα πολύ μεγάλο, περίπου δέκα έτη φωτός. Αν φυσικά τέτοιες λύσεις υπάρχουν στην φύση τότε θα πρέπει με κάποιο τρόπο να μπορέσουμε να τις ανιχνεύσουμε και να μελετήσουμε τις αστροφυσικές συνέπειες της ύπαρξής τους. Εξετάζουμε το ενδεχόμενο η κατανομή ύλης γύρω από το στόμιο της σκουληκότρυπας, η οποία είναι απαραίτητη για να μένει ανοιχτό, να εκπέμπει κάποιου είδους ακτινοβολία. Θα πρέπει να εξετάσουμε σε τι μήκος κύματος, σε τι συχνότητες δηλαδή, εκπέμπεται η ακτινοβολία από αυτήν την κατανομή και ποια θα είναι τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της που θα την διαφοροποιήσουν από άλλες πηγές ακτινοβολίας στο σύμπαν.
Το άλλο που έχουμε ήδη στο μυαλό μας είναι να κοιτάξουμε περιστρεφόμενες λύσεις σκουληκότρυπων. Αυτές για τις οποίες μιλήσαμε δεν έχουν περιστροφή, είναι ακίνητες στο χώρο. Δεν είναι όμως αυτή μία κατάσταση που τη συναντούμε συχνά στο Σύμπαν. Γαλαξίες, αστέρες, όλα στο σύμπαν περιστρέφονται. Επομένως, αν θέλουμε πιο ρεαλιστικές λύσεις, θα πρέπει να ψάξουμε για σκουληκότρυπες οι οποίες θα μπορούν να περιστρέφονται γύρω από κάποιον άξονά τους. Αυτή είναι η δεύτερη κατεύθυνση που θα θέλαμε να διερευνήσουμε.
Ποιο είναι το σημασιολογικό πλαίσιο της θεωρητικής σας συμβολής για την ομάδα σας και για την επιστημονική κοινότητα;
Είχα φυσικά καθοριστική συμβολή στην εύρεση των λύσεων αυτών το 1995. Αλλά και στα πλαίσια της τωρινής συνεργασίας συμμετείχα σε όλα τα στάδιά της, είτε ελέγχοντας κομμάτια δουλειάς που είχαν ήδη γίνει από τους συνεργάτες μου είτε συνεισφέροντας με δικούς μου υπολογισμούς όπως αυτός της τιμής της βαρυτικής επιτάχυνσης που θα δεχθεί ένας παρατηρητής κοντά στη σκουληκότρυπα. Ένα άλλο δύσκολο σημείο, στο οποίο επίσης συνέβαλλα καθοριστικά, ήταν να βρούμε τι είδους ύλη πρέπει να υπάρχει γύρω από τη σκουληκότρυπα, ώστε να παραμείνει ανοικτή. Έχοντας δουλέψει παλαιότερα σε λύσεις πολυδιάστατων βαρυτικών θεωριών με μεμβράνες, πήρα κάποια στοιχεία από εκεί και τα μετέφερα στις συγκεκριμένες λύσεις. Ενώνοντας τις δυνάμεις μας, καταφέραμε να δείξουμε ότι οι λύσεις μας είναι καταρχήν ευσταθείς – εάν για παράδειγμα, κάτω από την παραμικρή διαταραχή, η λύση μας εξαφανιζόταν από το σύμπαν τότε δεν θα άξιζε να μελετηθεί – και ότι το στόμιό τους παραμένει ανοιχτό χωρίς την ανάγκη κάποιας εξωτικής μορφής ύλης.
Η επιστημονική κοινότητα προς το παρόν κρατά μία κάπως συντηρητική στάση. Μάλλον προσπαθούν να κατανοήσουν τις εργασίες μας και να εκτιμήσουν τελικά τη σπουδαιότητά τους. Είναι σχετικά πρόσφατες εργασίες, οπότε πάντα παίρνει κάποιο χρόνο για να γίνουν αποδεκτές. Υπάρχει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον από την ευρύτερη κοινότητα. Αυτών που ασχολούνται με την επιστήμη αλλά δεν είναι αναγκαστικά θεωρητικοί φυσικοί. Πέρα από το άρθρο στο New Scientist, η Γιούτα Κουνζ έχει ήδη δώσει συνέντευξη σε ραδιοφωνική εκπομπή που εκπέμπεται σε Αγγλία και Αμερική, ο Μπέρκχαρντ Κλάινχάουζ έχει δώσει συνέντευξη και έχει επιβλέψει δελτία Τύπου στον Γερμανικό τύπο, όπου το ενδιαφέρον είναι μεγαλύτερο, και εγώ έχω λάβει προσκλήσεις για ομιλίες, εδώ στην Ελλάδα, σε συνέδρια και μη. Προς το παρόν, λοιπόν, η αντίδραση είναι πάρα πολύ θετική. Ίσως επειδή είναι ένας τομέας που έχει προβληθεί αρκετά από τη λογοτεχνία και τον κινηματογράφο επιστημονικής φαντασίας.
Μάλιστα, κάπως έτσι ξεκίνησε. Οι θεωρίες της σκουληκότρυπας εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, το 1916. Αργότερα, ο Αϊνστάιν, με έναν άλλο συνεργάτη του, τον Ρόουζεν, έγραψαν μία επιστημονική εργασία πάνω στο θέμα που δεν ήταν, όμως, ιδιαίτερα επιτυχημένη. Από το 1980 και μετά επανήλθε το ενδιαφέρον και μάλιστα αυτό έγινε με αφορμή την ταινία «Contact» με την Τζόντι Φόστερ. Το σενάριο βασίστηκε στο ομώνυμο μυθιστόρημα του Καρλ Σέγκαν, ενός πολύ μεγάλου αστροφυσικού. Για να μπορέσει να συμπεριλάβει ακριβή επιστημονικά στοιχεία στο βιβλίο του, ο Σέγκαν ζήτησε από τον Κιπ Θορν, έναν αστροφυσικό και κοσμολόγο, να κατασκευάσει θεωρητικά μία σκουληκότρυπα. Μια καινούρια προσέγγιση του θέματος από τον Θορν ώθησε αργότερα και άλλους επιστήμονες να μελετήσουν τέτοιες λύσεις.
Το ιδανικό πείραμα, εφικτό ή όχι, θα ήταν το ταξίδι που είδαμε στην ταινία «Η Επαφή»;
Οπωσδήποτε. Φυσικά οι δυνατότητές μας απέχουν πάρα πολύ από αυτό αλλά αν μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε μία τέτοια σκουληκότρυπα, ώστε να ξέρουμε προς ποια κατεύθυνση στο σύμπαν να κινηθούμε, τότε τουλάχιστον το να στείλουμε ένα μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο μέσα από αυτή θα ήταν αυτό που σίγουρα θα μας έδινε την περισσότερη πληροφορία για αυτά τα συστήματα. Αυτό δεν αποκλείεται στις λύσεις μας. Στα πρώτα χρόνια της ιστορίας τους, οι σκουληκότρυπες είχαν συνδεθεί με λύσεις μαύρων οπων. Ένας παρατηρητής θα έπρεπε να πέσει μέσα σε μία μαύρη οπή και να αναδυθεί από μια λευκή οπή – αν όμως περνούσε το λεγόμενο ορίζοντα γεγονότων που χαρακτηρίζει μία μαύρη οπή δεν θα μπορούσε ποτέ να εκπέμψει καμία πληροφορία προς κάποιον παρατηρητή που θα περίμενε απ’ έξω.
Στις μοντέρνες λύσεις σκουληκότρυπων, κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει μια που οι λύσεις αυτές δεν σχετίζονται με τις μαύρες τρύπες. Επομένως, δεν έχουν ορίζοντες γεγονότων, και ένας παρατηρητής που θα περνούσε με ένα διαστημόπλοιο μέσα από μια λύση σκουληκότρυπας θα μπορούσε οποιαδήποτε στιγμή να στείλει πληροφορίες στη βάση του. Μακάρι να μπορέσουμε να το κάνουμε αυτό μία ημέρα.
Το απλουστευμένο παράδειγμα;
Δόθηκε με ένα σχετικά κατανοητό τρόπο στα πλαίσια της ταινίας. Λίγο περισσότερο εντυπωσιακό απ’ ότι ίσως θα είναι. Με λίγα λόγια, αν περάσει κανείς μέσα από μία σκουληκότρυπα, δεν θα δει όλα αυτά τα φανταστικά πράγματα που έβλεπε η Τζόντι Φόστερ στην «Επαφή». Θα είναι απλώς ένα ταξίδι μέσα στο χωρόχρονο με τον ίδιο τρόπο που ταξιδεύουν τα διαστημόπλοιά μας στον ενδοαστρικό χώρο, για να πάνε από το ένα σημείο στο άλλο. Νομίζω, όμως, ότι σε γενικές γραμμές, η εικόνα που δόθηκε ήταν σωστή. Ειδικά ο ενθουσιασμός που προκάλεσε, το μήνυμα που πέρασε η ταινία ότι πραγματικά υπάρχουν άλλα μέρη του Σύμπαντος τα οποία, ενώ δεν θα είχαμε κανέναν τρόπο να τα εξερευνήσουμε, ίσως μέσα από τις σκουληκότρυπες να μπορέσουμε μία ημέρα να το κάνουμε – και χρειαζόμαστε τέτοιες λύσεις για μακρινά εξω-γαλαξιακά ταξίδια μια που οι δυνατότητές μας ως ανθρώπινα όντα είναι περιορισμένες.
Μιλήσατε πριν για χαμηλές ενέργειες που είναι αυτές που εμείς κάνουμε πειράματα σήμερα.
Να σας μιλήσω με αριθμούς. Η πιο συνηθισμένη κλίμακα που κάνουμε πειράματα σήμερα είναι η κλίμακα των γίγα-ηλεκτρονιοβόλτ, δηλαδή δέκα στην ενάτη ηλεκτρονιοβόλτ. Είναι η χαρακτηριστική ενεργειακή κλίμακα στα πειράματα των στοιχειωδών σωματιδίων. Σήμερα στον Large Hadron Collider (LHC) στο CERN έχουμε φτάσει τα 7000 γίγα-ηλεκτρονιοβολτ. Για να μπορώ να κάνω άμεσα πειράματα στο επίπεδο των υψηλών ενεργειών των θεωριών των υπερχορδών, θα πρέπει να πολλαπλασιάσω αυτό τον αριθμό με δέκα στην δεκάτη έκτη. Δηλαδή τη μονάδα με 16 μηδενικά από πίσω. Δεν υπάρχει καν όρος (σε αναλογία με το γίγα) που να έχει εισαχθεί για να περιγράψει αυτό το νούμερο. Οπότε είναι απίστευτο, μέσα σε 100 χρόνια καλύψαμε ένα εύρος ενεργειών μόλις χιλίων, ίσως δέκα χιλιάδων, γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ. Δεν θα μπορέσουμε ποτέ να καλύψουμε δέκα στη δεκάτη έκτη φορές αυτό το νούμερο, όσα χρόνια και να περιμένουμε. Είναι πέρα και από τις δυνατότητες της ύλης να κάνουμε πειράματα σε τέτοιες ενέργειες.
Ποια είναι η προσωπική σας πορεία και τι σας ώθησε να αρχίσετε την έρευνα στις σκουληκότρυπες.
Πήρα το πτυχίο Φυσικής από το Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων κι εκπόνησα εδώ και τη διδακτορική μου διατριβή. Τελείωσα το 1998 και τότε έφυγα για το εξωτερικό. Εργάστηκα σαν ερευνήτρια για δύο χρόνια στο πανεπιστήμιο της Μιννεάπολης, στη Μιννεσότα.
Γιατί δεν μείνατε εκεί;
Θα το ήθελα. Η Αμερική μου άρεσε πολύ αλλά αισθανόμουν ότι ήμουν μακριά από τους δικούς μου ανθρώπους. Επιπλέον με απασχολούσε και η επαγγελματική μου αποκατάσταση. Για να γίνει αυτό δεν μπορεί να ταξιδεύεις συνεχώς μεταξύ Ευρώπης και Αμερικής. Πρέπει κάποια στιγμή να κατασταλάξεις σε ένα από τα δύο επιστημονικά συστήματα. Η ευρωπαϊκή κουλτούρα μου ταίριαζε καλύτερα. Όποτε συνειδητά αποφάσισα να γυρίσω στην Ευρώπη, μετά τα δύο χρόνια. Εργάστηκα ένα χρόνο στην Πίζα, στη Scuola Normale Superiore, που είναι το καλύτερο ερευνητικό ινστιτούτο της Ιταλίας. Στη συνέχεια, πήρα μία υποτροφία από το CERN στον τομέα Θεωρητικής Φυσικής και έμεινα εκεί δύο χρόνια ως υπότροφος. Κατόπιν μετακόμισα με πενταετή υποτροφία στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Έμεινα, όμως, μόνο ένα χρόνο γιατί μου προσφέρθηκε μόνιμη θέση στο Πανεπιστήμιο του Ντάραμ, στη Β. Αγγλία, αρχικά θέση λέκτορα και στη συνέχεια αναπληρώτριας καθηγήτριας. Στο Ντάραμ έμεινα 4 χρόνια πριν να γυρίσω, τέλη του 2006, στο Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων για μία θέση επίσης αναπληρώτριας καθηγήτριας.
Είχα περάσει δέκα χρόνια στο εξωτερικό και μπορούσα πολύ άνετα να συνεχίσω να ζω εκεί. Επέλεξα την επιστροφή στην Ελλάδα γιατί θεώρησα ότι το χρωστούσα να γυρίσω στην Ελλάδα και να διδάξω στους δικούς μας όσα έμαθα. Στο Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων διδάχθηκα Φυσική και έμαθα τι σημαίνει έρευνα. Ήθελα να διδάξω κι εγώ με τη σειρά μου νέα παιδιά και να τους ωθήσω προς την έρευνα και, γιατί όχι, και το εξωτερικό αν αυτό είναι δυνατό και το επιθυμούν και οι ίδιοι.
Τι αισθάνεται υπαρξιακά ένας επιστήμονας όταν έρχεται σε επαφή με τα μυστικά και την απεραντοσύνη του Σύμπαντος;
Η δική μου η λέξη είναι μόνο δέος. Όσο προσπαθούμε να εξηγήσουμε ένα φαινόμενο, εμφανίζονται άλλα δέκα, τα οποία δεν ξέρεις πώς να τα περιγράψεις. Αυτό είναι και το ωραίο στοιχείο της έρευνας. Αν μπορούσαμε να δώσουμε απαντήσεις σε όλα τα ερωτήματα, η όλη ενασχόλησή μας με την επιστήμη θα ήταν τουλάχιστον βαρετή.
Ποια θεωρείτε τη μεγαλύτερη προσωπική σας υπέρβαση;
Να εκλαϊκεύσω αυτά που κάνω και να τα εξηγήσω σε ανθρώπους που δεν είναι επιστήμονες, σε φοιτητές ή ακόμη και σε απλούς ανθρώπους που με ρωτούν με τι ασχολούμαι. Νομίζω ότι είναι από τα δυσκολότερα πράγματα που πρέπει να κάνει ένας επιστήμονας. Θα πρέπει να ξεφύγεις από το συνηθισμένο πλαίσιο σκέψης και δράσης και να μπορέσεις να μπεις σε ένα άλλο επικοινωνιακό σύστημα, να υιοθετήσεις μία άλλη μορφή έκφρασης. Οπότε αυτό θεωρώ ότι είναι μία υπέρβαση που δεν γίνεται συχνά από τους επιστήμονες κατά την άποψή μου.
Στις εσχατιές του Σύμπαντος, συναντάτε το Θεό;
Κατά κάποιο τρόπο, πάντα. Το μεγαλείο της Φύσης μας εκπλήσσει κάθε στιγμή και δεν μας αφήνει να απαντήσουμε σε όλα τα ερωτήματα που έχουμε για αυτήν. Νομίζω ότι είναι μία έκφραση αυτής της θεϊκής δημιουργίας που βλέπουμε να υπάρχει παντού στο Σύμπαν. Ίσως ο Θεός να μην υπάρχει σαν την οντότητα που έχουμε συνηθίσει να σκεφτόμαστε. Αναμφίβολα, η ίδια η Φύση έχει κάτι το θεϊκό μέσα της, κάτι πολύ μεγαλύτερο από εμάς κι αυτή η σκέψη με ικανοποιεί ως άνθρωπο και μεγαλώνει τους οριζοντές μου.
Σας έχουν απασχολήσει τα ηθικά διλλήματα ενός χωροχρονικού ταξιδιού;
Σε ορισμένες λύσεις, τόσο σκουληκότρυπων, όσο και μαύρων οπών υπάρχει η δυνατότητα, από θεωρητική πλευρά, να κάνουμε ταξίδι και στο χρόνο. Όμως, να ξεκαθαρίσουμε ότι σχεδόν πάντοτε, τέτοιες λύσεις που επιτρέπουν θεωρητικά να συμβεί αυτό, πρακτικά δεν πραγματοποιούνται ποτέ στη Φύση. Είτε είναι λύσεις που είναι ασταθείς, είτε απαιτούν κάποιες άλλες κατανομές ύλης που δεν έχουμε συναντήσει ποτέ στο Σύμπαν για να μπορέσουν να εμφανιστούν. Προσωπικά πιστεύω, ότι επειδή πρόκειται για μία αφύσικη διαδικασία, να μπορέσεις να πάς πίσω στο χρόνο ή μπροστά, η Φύση δεν θα αφήσει ποτέ να πραγματοποιηθούν τέτοιες λύσεις.
Τώρα, αν βρίσκαμε τον τρόπο να το κάνουμε αυτό χωρίς να παραβιάζουμε αρχές της Φυσικής, νομίζω ότι ο κάθε επιστήμονας θα είχε ηθικά διλλήματα και θα έπρεπε να μπουν κάποιοι κανόνες και ασφαλιστικές δικλείδες, ώστε να μην μπορεί να γίνει αυτό ανεξέλεγκτα. Αλλά δεν νομίζω ότι θα βρεθούμε ποτέ σε αυτήν τη θέση. Η Φύση θα μας προστατέψει.
Σας τρομάζουν οι μαύρες τρύπες;
Το έχω σκεφτεί πολλές φορές αυτό το ερώτημα για πολλούς και διάφορους λόγους. Φυσικά, κι εγώ ως φοιτήτρια όταν ξεκίνησα να δουλεύω με αυτές είχα κάποιο φόβο. Φαίνονταν τόσο εξωτικά αυτά τα αντικείμενα που ακόμη και να τα μελετήσω ήταν σαν να περνούσα κάποια διαχωριστική γραμμή. Τελικά κατέληξα ότι δεν είναι επικίνδυνα αντικείμενα. Για να σε ρουφήξει μία μαύρη οπή πρέπει να έρθεις πάρα πολύ κοντά της. Αν κρατηθείς σε ασφαλή απόσταση και ξέρουμε ποια είναι αυτή, τότε δεν πρόκειται συμβεί απολύτως τίποτα. Με απασχόλησε πολύ περισσότερο αυτό το ερώτημα όταν δούλεψα για αρκετά χρόνια στο CERN και στην έρευνα σχετικά με το ενδεχόμενο να δημιουργηθούν μικρές μαύρες οπές σε επίγειους επιταχυντές, όπως ο Large Hadron Collider στο CERN. Τότε, το ερώτημα ήταν πολύ πιο επείγον να απαντηθεί. Τελικά καταλήξαμε ότι δεν υπάρχει κανένας απολύτως κίνδυνος. Οι όποιες μικροσκοπικές μαύρες όπες δημιουργούνταν, θα εξαϋλώνονταν, όπως είναι η συνήθης κατάληξή τους, πάρα πολύ γρήγορα και δεν θα προλάβαιναν να αλληλεπιδράσουν με την ύλη γύρω τους - επομένως δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας.
Ποια η σημασία της θεωρίας του Σύμπαντος πολλαπλών διαστάσεων;
Ακόμη και οι θεωρίες των υπερχορδών προβλέπουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις. Όταν ήμουν στις ΗΠΑ, προτάθηκαν οι μοντέρνες θεωρίες που προβλέπουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις. Αυτές, λοιπόν, έγιναν το πλαίσιο για έναν τεράστιο αριθμό επιστημονικών εργασιών όπου τέθηκαν όλα τα γνωστά ερωτήματα και μη σε μια προσπάθεια να τα επανακαθορίσουμε, με την ελπίδα ότι οι επιπλέον διαστάσεις θα μας δώσουν τις απαντήσεις. Οπότε, αυτό το πολυδιάστατο πλαίσιο που μπορεί να περιγράψει είτε μικρόκοσμο, είτε μακρόκοσμο, είναι το σύνηθες για εμάς και μάλιστα ένα πλαίσιο που δεν μπορούμε να το αποκλείσουμε εύκολα. Όλα τα πειράματα που έχουμε σήμερα για να μπορέσουμε να ανιχνεύσουμε επιπλέον χωρικές διαστάσεις το μόνο που μπορούν να μας δώσουν είναι ένα μέγιστο όριο του μεγέθους που μπορούν να έχουν αυτές οι επιπλέον διαστάσεις. Σήμερα ξέρουμε ότι αν υπάρχουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις, τότε αυτές θα πρέπει να είναι πάρα πολύ μικρές. Μικρότερες από περίπου ένα μικρόμετρο (δέκα εις την -6 μέτρα). Επομένως, οτιδήποτε και να κάνουμε, θα πρέπει να έχουμε πάντοτε στο μυαλό μας ότι υπάρχουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις, οι οποίες ενδέχεται να έχουν συνέπειες σε οποιοδήποτε υπολογισμό κάνουμε στη Θεωρητική Φυσική. Αυτές οι καινούργιες θεωρίες άλλαξαν τελείως τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε για το Σύμπαν. Αυτό που πιστεύουμε σήμερα στη Θεωρητική Φυσική ως πιο πιθανό είναι ότι ζούμε σε μία μεμβράνη: σε μία επιφάνεια τετραδιάστατη, η οποία όμως βρίσκεται σε ένα χώρο με περισσότερες διαστάσεις, τις οποίες εμείς δεν μπορούμε να ανιχνεύσουμ, γιατί δεν έχουμε δικαίωμα να βγούμε από τη μεμβράνη μας. Αλλά με κάποιο τρόπο, πρέπει να εξερευνήσουμε το χώρο εκεί έξω και να δούμε τι συνέπειες έχει αυτός στα καθημερινά προβλήματα Φυσικής που αντιμετωπίζουμε. Θα έλεγα ότι όλη μου η καριέρα είναι σε πολυδιάστατες θεωρίες. Έχω κάνει πολύ λίγα πράγματα σε 4 διαστάσεις, επομένως, από το 1993 ζω σε έναν πολυδιάστατο χώρο.
Σας προκαλεί φόβο ή ενδιαφέρον η πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής;
Σίγουρα, ενδιαφέρον. Όσοι δουλεύουν σε θέματα θεωρητικής Φυσικής, κοσμολογίας ή αστροφυσικής γοητεύονται από αυτήν την ιδέα. Βέβαια, θεωρούμε αδύνατο να υπάρχει ζωή σε σχετικά κοντινή απόσταση από εμάς. Αλλά ούτε η επιστήμη μπορεί να αποκλείσει αυτό το ενδεχόμενο. Είναι τόσο μεγάλο το Σύμπαν, και λόγω των περιορισμών της ύπαρξής μας θα υπάρχουν μέρη που δεν θα εξερευνήσουμε ποτέ και εκεί, πραγματικά, ίσως και να υπάρχει. Αν τώρα μία ημέρα εξελιχτούμε τεχνολογικά, είτε εμείς, είτε άλλοι πολιτισμοί, αν υπάρχουν, και καταφέρουμε να αλληλεπιδράσουμε, κάτι τέτοιο θα ήταν τουλάχιστον καλοδεχούμενο. Θα είχαμε μόνο να κερδίσουμε.
Ποια είναι η δική σας στάση απέναντι στην οικονομική κρίση που βιώνουμε;
Προσπαθώ να παραμένω αισιόδοξη και να έχω την ελπίδα πως τα πράγματα θα βελτιωθούν. Νομίζω ότι έχουμε φτάσει τόσο χαμηλά που μόνο βελτίωση μπορεί να υπάρξει. Δεν αφήνω αυτήν την κατάσταση να με επηρεάσει, ούτε στον τρόπο δουλειάς, ούτε στον τρόπο σκέψης, ανεξάρτητα από το τι είναι αυτό που εγώ λαμβάνω ως εισόδημα. Θέλω να πιστεύω ότι όλα τα επαγγέλματα, στο βάθος τους είναι ένα λειτούργημα κι ότι πάντοτε προσπαθούμε να το κάνουμε με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, όχι για αυτά που παίρνουμε ως απολαβή αλλά για αυτά που δίνουν σε εμάς. Κέρδος είναι το συναισθηματικό όφελος που λαμβάνουμε. Ούτως ή άλλως, η ζωή μας είναι περιορισμένη, οπότε ας τη ζήσουμε με το καλύτερο δυνατό τρόπο. Η δημιουργία μέσα από την εργασία είναι ένα από τα πράγματα που μπορούμε να κάνουμε.
Ποιο είναι το σχόλιό σας για την κατάσταση στα ΑΕΙ και την προσπάθεια που γίνεται για τη μεταρρύθμισή τους.
Γίνεται όντως μία μεγάλη προσπάθεια μεταρρύθμισης και υπάρχουν και θετικές και αρνητικές αντιδράσεις. Εγώ κρατώ μία στάση αναμονής. Θεωρώ ότι κάποια στοιχεία της μεταρρύθμισης είναι θετικά. Κάποια άλλα ίσως δεν είναι πολύ ρεαλιστικά για την ελληνική πραγματικότητα. Θα ήθελα, όμως, να δώσουμε μία ευκαιρία σε αυτήν τη μεταρρύθμιση, έτσι ώστε να κρατήσουμε τις όποιες βελτιώσεις και να αλλάξουμε όσα δεν είναι εφαρμόσιμα. Δεν είμαι σύμφωνη με την αδιαλλαξία ούτε μίας μερίδας πανεπιστημιακών, αλλά ούτε και με την αντίστοιχη αδιαλλαξία ορισμένων πολιτικών που θέλουν να επιβάλλουν καταστάσεις. Θα πρέπει πάντοτε να υπάρχει διάλογος.
ramnousiaΗ ιστορία ξεκινά το 1995 όταν, στα πλαίσια της διδακτορικής μου διατριβής στο Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων, μελετούσα την ίδια θεωρία. Δηλαδή, τη θεωρία Dilatonic-Einstein-Gauss-Bonnet, η οποία προέρχεται από τις θεωρίες των υπερχορδών. Είναι μια πολύ απλή μορφή της ενεργού θεωρίας των ετεροτικών υπερχορδών στις χαμηλές ενέργειες. Εμπεριέχει τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αινστάιν, για αυτό και έχει το όνομά του επάνω, αλλά επίσης περιέχει ένα ακόμη σωματίδιο, το ντίλατον (απ' όπου και ο όρος Ντιλατόνικ) και έναν ακόμη τετραγωνικό βαρυτικό όρο, τον όρο Γκάους-Μπονέ. Αυτή η θεωρία διατυπώθηκε τη δεκαετία του '80, οπότε την έχουμε μαζί μας εδώ και 30 χρόνια και έχει μελετηθεί σε πολύ μεγάλη λεπτομέρεια. Οι θεωρίες υπερχορδών είναι γεωμετρικές θεωρίες που ισχύουν σε πολύ υψηλές ενέργειες, άρα δεν είναι δυνατόν να φτιάξουμε ένα πείραμα για να τις εξερευνήσουμε άμεσα. Το άλλο χαρακτηριστικό τους είναι ότι απαιτούν και επιπλέον χωρικές διαστάσεις για να είναι μαθηματικά συνεπείς. Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι ότι εμπεριέχουν και τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις, αυτές δηλαδή που διέπουν την κίνηση των πλανητών γύρω από τον ήλιο, αλλά και τις ηλεκτρομαγνητικές και πυρηνικές δυνάμεις που κυριαρχούν στο επίπεδο του μικρόκοσμου. Η θεωρητική φυσική έχει, μεταξύ άλλων, σαν σκοπό να διατυπώσει μία θεωρία των πάντων, που να περιγράφει όλες τις αλληλεπιδράσεις στην φύση. Προς το παρόν, η θεωρία των υπερχορδών είναι η καλύτερη θεωρία που διαθέτουμε για αυτόν τον σκοπό. Δεν είναι η τελική θεωρία αλλά είναι το καλύτερο πλαίσιο που έχουμε αυτήν τη στιγμή.
Έτσι, λοιπόν, το 1995 άρχισα να μελετώ τη θεωρία Dilatonic-Einstein-Gauss-Bonnet. Ο σκοπός ήταν να διερευνήσουμε αν υπάρχουν λύσεις μαύρων οπών στα πλαίσια αυτής της θεωρίας και να τις συγκρίνουμε με αυτές που μας έδινε η θεωρία του Αϊνστάιν. Όλο το διδακτορικό μου ήταν αφιερωμένο στην ύπαρξη και μελέτη τέτοιων λύσεων. Στα πλαίσια αυτής της έρευνας βρήκαμε και μία οικογένεια λύσεων που όμως δεν είχε τα χαρακτηριστικά των μαύρων οπών. Οι λύσεις αυτές συμπεριλήφθηκαν σε μία από τις επιστημονικές εργασίες που συνέγραψε η ομάδα μας χωρίς όμως ποτέ να δώσουμε την ερμηνεία τους. Αρκετά χρόνια αργότερα, οι νυν Γερμανοί συνεργάτες μου, ο Μπέρκχαρντ Κλαϊχάουζ και η Γιούτα Κουνζ από το Πανεπιστήμιο του Όλντενμπουργκ θεώρησαν ότι εκείνη η οικογένεια λύσεων ήταν ένα καλό παράδειγμα λύσεων σκουληκότρυπων. 'Ετσι, ήρθαν σε επικοινωνία μαζί μου και μαζί μελετήσαμε τη φύση και τα χαρακτηριστικά αυτών των λύσεων.
Έχετε κάνει σχετικές δημοσιεύσεις;
Έχουμε κάνει δύο δημοσιεύσεις. Η πρώτη, η οποία μάλιστα έδωσε και την αφορμή για να γραφεί το άρθρο στο New Scientist, περιείχε περίληψη των αποτελεσμάτων μας και δημοσιεύτηκε στο Physical Review Letters. Είναι το καλύτερο περιοδικό που υπάρχει παγκοσμίως στη θεωρητική φυσική και θεωρείται πολύ μεγάλη επιτυχία για έναν επιστήμονα να δημοσιεύσει εργασία του εκεί. Στη συνέχεια, γράψαμε μία δεύτερη, πιο εκτενή, εργασία που δημοσιεύθηκε πάλι σε περιοδικό της American Physical Society, το Physical Review D. Ελπίζουμε μάλιστα να συνεχίσουμε και με κάποιες άλλες μελέτες πάνω στο θέμα.
Δηλαδή;
Για να είναι μία σκουληκότρυπα ρεαλιστική θα πρέπει να δημιουργεί τη δυνατότητα να περάσει κάποιος μέσα από αυτή. Αφού πρόκειται για βαρυτικές λύσεις, ένας ταξιδιώτης θα πρέπει να μην δέχεται πολύ μεγάλες βαρυτικές επιταχύνσεις.
Αν πάρετε για παράδειγμα τα υπερηχητικά αεροπλάνα, η εφαρμοζόμενη επιτάχυνση είναι περίπου 5 G, δηλαδή πέντε φορές την επιτάχυνση της βαρύτητας επάνω στη Γη. Το ανθρώπινο σώμα έχει περιορισμένες αντοχές. Επομένως, για να είμαστε σίγουροι ότι δεν θα είναι καταστροφικό το ταξίδι μέσα από αυτές τις λύσεις θα πρέπει να επιτύχουμε, οι όποιες επιταχύνσεις δεχτούμε κατά την είσοδό μας και το ταξίδι μας μέσα από αυτή, να είναι σχετικά μικρές. Για να το καταφέρουμε αυτό στις δικές μας λύσεις, θα πρέπει το στόμιο να είναι πάρα πολύ μεγάλο, περίπου δέκα έτη φωτός. Αν φυσικά τέτοιες λύσεις υπάρχουν στην φύση τότε θα πρέπει με κάποιο τρόπο να μπορέσουμε να τις ανιχνεύσουμε και να μελετήσουμε τις αστροφυσικές συνέπειες της ύπαρξής τους. Εξετάζουμε το ενδεχόμενο η κατανομή ύλης γύρω από το στόμιο της σκουληκότρυπας, η οποία είναι απαραίτητη για να μένει ανοιχτό, να εκπέμπει κάποιου είδους ακτινοβολία. Θα πρέπει να εξετάσουμε σε τι μήκος κύματος, σε τι συχνότητες δηλαδή, εκπέμπεται η ακτινοβολία από αυτήν την κατανομή και ποια θα είναι τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της που θα την διαφοροποιήσουν από άλλες πηγές ακτινοβολίας στο σύμπαν.
Το άλλο που έχουμε ήδη στο μυαλό μας είναι να κοιτάξουμε περιστρεφόμενες λύσεις σκουληκότρυπων. Αυτές για τις οποίες μιλήσαμε δεν έχουν περιστροφή, είναι ακίνητες στο χώρο. Δεν είναι όμως αυτή μία κατάσταση που τη συναντούμε συχνά στο Σύμπαν. Γαλαξίες, αστέρες, όλα στο σύμπαν περιστρέφονται. Επομένως, αν θέλουμε πιο ρεαλιστικές λύσεις, θα πρέπει να ψάξουμε για σκουληκότρυπες οι οποίες θα μπορούν να περιστρέφονται γύρω από κάποιον άξονά τους. Αυτή είναι η δεύτερη κατεύθυνση που θα θέλαμε να διερευνήσουμε.
Ποιο είναι το σημασιολογικό πλαίσιο της θεωρητικής σας συμβολής για την ομάδα σας και για την επιστημονική κοινότητα;
Είχα φυσικά καθοριστική συμβολή στην εύρεση των λύσεων αυτών το 1995. Αλλά και στα πλαίσια της τωρινής συνεργασίας συμμετείχα σε όλα τα στάδιά της, είτε ελέγχοντας κομμάτια δουλειάς που είχαν ήδη γίνει από τους συνεργάτες μου είτε συνεισφέροντας με δικούς μου υπολογισμούς όπως αυτός της τιμής της βαρυτικής επιτάχυνσης που θα δεχθεί ένας παρατηρητής κοντά στη σκουληκότρυπα. Ένα άλλο δύσκολο σημείο, στο οποίο επίσης συνέβαλλα καθοριστικά, ήταν να βρούμε τι είδους ύλη πρέπει να υπάρχει γύρω από τη σκουληκότρυπα, ώστε να παραμείνει ανοικτή. Έχοντας δουλέψει παλαιότερα σε λύσεις πολυδιάστατων βαρυτικών θεωριών με μεμβράνες, πήρα κάποια στοιχεία από εκεί και τα μετέφερα στις συγκεκριμένες λύσεις. Ενώνοντας τις δυνάμεις μας, καταφέραμε να δείξουμε ότι οι λύσεις μας είναι καταρχήν ευσταθείς – εάν για παράδειγμα, κάτω από την παραμικρή διαταραχή, η λύση μας εξαφανιζόταν από το σύμπαν τότε δεν θα άξιζε να μελετηθεί – και ότι το στόμιό τους παραμένει ανοιχτό χωρίς την ανάγκη κάποιας εξωτικής μορφής ύλης.
Η επιστημονική κοινότητα προς το παρόν κρατά μία κάπως συντηρητική στάση. Μάλλον προσπαθούν να κατανοήσουν τις εργασίες μας και να εκτιμήσουν τελικά τη σπουδαιότητά τους. Είναι σχετικά πρόσφατες εργασίες, οπότε πάντα παίρνει κάποιο χρόνο για να γίνουν αποδεκτές. Υπάρχει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον από την ευρύτερη κοινότητα. Αυτών που ασχολούνται με την επιστήμη αλλά δεν είναι αναγκαστικά θεωρητικοί φυσικοί. Πέρα από το άρθρο στο New Scientist, η Γιούτα Κουνζ έχει ήδη δώσει συνέντευξη σε ραδιοφωνική εκπομπή που εκπέμπεται σε Αγγλία και Αμερική, ο Μπέρκχαρντ Κλάινχάουζ έχει δώσει συνέντευξη και έχει επιβλέψει δελτία Τύπου στον Γερμανικό τύπο, όπου το ενδιαφέρον είναι μεγαλύτερο, και εγώ έχω λάβει προσκλήσεις για ομιλίες, εδώ στην Ελλάδα, σε συνέδρια και μη. Προς το παρόν, λοιπόν, η αντίδραση είναι πάρα πολύ θετική. Ίσως επειδή είναι ένας τομέας που έχει προβληθεί αρκετά από τη λογοτεχνία και τον κινηματογράφο επιστημονικής φαντασίας.
Μάλιστα, κάπως έτσι ξεκίνησε. Οι θεωρίες της σκουληκότρυπας εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, το 1916. Αργότερα, ο Αϊνστάιν, με έναν άλλο συνεργάτη του, τον Ρόουζεν, έγραψαν μία επιστημονική εργασία πάνω στο θέμα που δεν ήταν, όμως, ιδιαίτερα επιτυχημένη. Από το 1980 και μετά επανήλθε το ενδιαφέρον και μάλιστα αυτό έγινε με αφορμή την ταινία «Contact» με την Τζόντι Φόστερ. Το σενάριο βασίστηκε στο ομώνυμο μυθιστόρημα του Καρλ Σέγκαν, ενός πολύ μεγάλου αστροφυσικού. Για να μπορέσει να συμπεριλάβει ακριβή επιστημονικά στοιχεία στο βιβλίο του, ο Σέγκαν ζήτησε από τον Κιπ Θορν, έναν αστροφυσικό και κοσμολόγο, να κατασκευάσει θεωρητικά μία σκουληκότρυπα. Μια καινούρια προσέγγιση του θέματος από τον Θορν ώθησε αργότερα και άλλους επιστήμονες να μελετήσουν τέτοιες λύσεις.
Το ιδανικό πείραμα, εφικτό ή όχι, θα ήταν το ταξίδι που είδαμε στην ταινία «Η Επαφή»;
Οπωσδήποτε. Φυσικά οι δυνατότητές μας απέχουν πάρα πολύ από αυτό αλλά αν μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε μία τέτοια σκουληκότρυπα, ώστε να ξέρουμε προς ποια κατεύθυνση στο σύμπαν να κινηθούμε, τότε τουλάχιστον το να στείλουμε ένα μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο μέσα από αυτή θα ήταν αυτό που σίγουρα θα μας έδινε την περισσότερη πληροφορία για αυτά τα συστήματα. Αυτό δεν αποκλείεται στις λύσεις μας. Στα πρώτα χρόνια της ιστορίας τους, οι σκουληκότρυπες είχαν συνδεθεί με λύσεις μαύρων οπων. Ένας παρατηρητής θα έπρεπε να πέσει μέσα σε μία μαύρη οπή και να αναδυθεί από μια λευκή οπή – αν όμως περνούσε το λεγόμενο ορίζοντα γεγονότων που χαρακτηρίζει μία μαύρη οπή δεν θα μπορούσε ποτέ να εκπέμψει καμία πληροφορία προς κάποιον παρατηρητή που θα περίμενε απ’ έξω.
Στις μοντέρνες λύσεις σκουληκότρυπων, κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει μια που οι λύσεις αυτές δεν σχετίζονται με τις μαύρες τρύπες. Επομένως, δεν έχουν ορίζοντες γεγονότων, και ένας παρατηρητής που θα περνούσε με ένα διαστημόπλοιο μέσα από μια λύση σκουληκότρυπας θα μπορούσε οποιαδήποτε στιγμή να στείλει πληροφορίες στη βάση του. Μακάρι να μπορέσουμε να το κάνουμε αυτό μία ημέρα.
Το απλουστευμένο παράδειγμα;
Δόθηκε με ένα σχετικά κατανοητό τρόπο στα πλαίσια της ταινίας. Λίγο περισσότερο εντυπωσιακό απ’ ότι ίσως θα είναι. Με λίγα λόγια, αν περάσει κανείς μέσα από μία σκουληκότρυπα, δεν θα δει όλα αυτά τα φανταστικά πράγματα που έβλεπε η Τζόντι Φόστερ στην «Επαφή». Θα είναι απλώς ένα ταξίδι μέσα στο χωρόχρονο με τον ίδιο τρόπο που ταξιδεύουν τα διαστημόπλοιά μας στον ενδοαστρικό χώρο, για να πάνε από το ένα σημείο στο άλλο. Νομίζω, όμως, ότι σε γενικές γραμμές, η εικόνα που δόθηκε ήταν σωστή. Ειδικά ο ενθουσιασμός που προκάλεσε, το μήνυμα που πέρασε η ταινία ότι πραγματικά υπάρχουν άλλα μέρη του Σύμπαντος τα οποία, ενώ δεν θα είχαμε κανέναν τρόπο να τα εξερευνήσουμε, ίσως μέσα από τις σκουληκότρυπες να μπορέσουμε μία ημέρα να το κάνουμε – και χρειαζόμαστε τέτοιες λύσεις για μακρινά εξω-γαλαξιακά ταξίδια μια που οι δυνατότητές μας ως ανθρώπινα όντα είναι περιορισμένες.
Μιλήσατε πριν για χαμηλές ενέργειες που είναι αυτές που εμείς κάνουμε πειράματα σήμερα.
Να σας μιλήσω με αριθμούς. Η πιο συνηθισμένη κλίμακα που κάνουμε πειράματα σήμερα είναι η κλίμακα των γίγα-ηλεκτρονιοβόλτ, δηλαδή δέκα στην ενάτη ηλεκτρονιοβόλτ. Είναι η χαρακτηριστική ενεργειακή κλίμακα στα πειράματα των στοιχειωδών σωματιδίων. Σήμερα στον Large Hadron Collider (LHC) στο CERN έχουμε φτάσει τα 7000 γίγα-ηλεκτρονιοβολτ. Για να μπορώ να κάνω άμεσα πειράματα στο επίπεδο των υψηλών ενεργειών των θεωριών των υπερχορδών, θα πρέπει να πολλαπλασιάσω αυτό τον αριθμό με δέκα στην δεκάτη έκτη. Δηλαδή τη μονάδα με 16 μηδενικά από πίσω. Δεν υπάρχει καν όρος (σε αναλογία με το γίγα) που να έχει εισαχθεί για να περιγράψει αυτό το νούμερο. Οπότε είναι απίστευτο, μέσα σε 100 χρόνια καλύψαμε ένα εύρος ενεργειών μόλις χιλίων, ίσως δέκα χιλιάδων, γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ. Δεν θα μπορέσουμε ποτέ να καλύψουμε δέκα στη δεκάτη έκτη φορές αυτό το νούμερο, όσα χρόνια και να περιμένουμε. Είναι πέρα και από τις δυνατότητες της ύλης να κάνουμε πειράματα σε τέτοιες ενέργειες.
Ποια είναι η προσωπική σας πορεία και τι σας ώθησε να αρχίσετε την έρευνα στις σκουληκότρυπες.
Πήρα το πτυχίο Φυσικής από το Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων κι εκπόνησα εδώ και τη διδακτορική μου διατριβή. Τελείωσα το 1998 και τότε έφυγα για το εξωτερικό. Εργάστηκα σαν ερευνήτρια για δύο χρόνια στο πανεπιστήμιο της Μιννεάπολης, στη Μιννεσότα.
Γιατί δεν μείνατε εκεί;
Θα το ήθελα. Η Αμερική μου άρεσε πολύ αλλά αισθανόμουν ότι ήμουν μακριά από τους δικούς μου ανθρώπους. Επιπλέον με απασχολούσε και η επαγγελματική μου αποκατάσταση. Για να γίνει αυτό δεν μπορεί να ταξιδεύεις συνεχώς μεταξύ Ευρώπης και Αμερικής. Πρέπει κάποια στιγμή να κατασταλάξεις σε ένα από τα δύο επιστημονικά συστήματα. Η ευρωπαϊκή κουλτούρα μου ταίριαζε καλύτερα. Όποτε συνειδητά αποφάσισα να γυρίσω στην Ευρώπη, μετά τα δύο χρόνια. Εργάστηκα ένα χρόνο στην Πίζα, στη Scuola Normale Superiore, που είναι το καλύτερο ερευνητικό ινστιτούτο της Ιταλίας. Στη συνέχεια, πήρα μία υποτροφία από το CERN στον τομέα Θεωρητικής Φυσικής και έμεινα εκεί δύο χρόνια ως υπότροφος. Κατόπιν μετακόμισα με πενταετή υποτροφία στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Έμεινα, όμως, μόνο ένα χρόνο γιατί μου προσφέρθηκε μόνιμη θέση στο Πανεπιστήμιο του Ντάραμ, στη Β. Αγγλία, αρχικά θέση λέκτορα και στη συνέχεια αναπληρώτριας καθηγήτριας. Στο Ντάραμ έμεινα 4 χρόνια πριν να γυρίσω, τέλη του 2006, στο Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων για μία θέση επίσης αναπληρώτριας καθηγήτριας.
Είχα περάσει δέκα χρόνια στο εξωτερικό και μπορούσα πολύ άνετα να συνεχίσω να ζω εκεί. Επέλεξα την επιστροφή στην Ελλάδα γιατί θεώρησα ότι το χρωστούσα να γυρίσω στην Ελλάδα και να διδάξω στους δικούς μας όσα έμαθα. Στο Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων διδάχθηκα Φυσική και έμαθα τι σημαίνει έρευνα. Ήθελα να διδάξω κι εγώ με τη σειρά μου νέα παιδιά και να τους ωθήσω προς την έρευνα και, γιατί όχι, και το εξωτερικό αν αυτό είναι δυνατό και το επιθυμούν και οι ίδιοι.
Τι αισθάνεται υπαρξιακά ένας επιστήμονας όταν έρχεται σε επαφή με τα μυστικά και την απεραντοσύνη του Σύμπαντος;
Η δική μου η λέξη είναι μόνο δέος. Όσο προσπαθούμε να εξηγήσουμε ένα φαινόμενο, εμφανίζονται άλλα δέκα, τα οποία δεν ξέρεις πώς να τα περιγράψεις. Αυτό είναι και το ωραίο στοιχείο της έρευνας. Αν μπορούσαμε να δώσουμε απαντήσεις σε όλα τα ερωτήματα, η όλη ενασχόλησή μας με την επιστήμη θα ήταν τουλάχιστον βαρετή.
Ποια θεωρείτε τη μεγαλύτερη προσωπική σας υπέρβαση;
Να εκλαϊκεύσω αυτά που κάνω και να τα εξηγήσω σε ανθρώπους που δεν είναι επιστήμονες, σε φοιτητές ή ακόμη και σε απλούς ανθρώπους που με ρωτούν με τι ασχολούμαι. Νομίζω ότι είναι από τα δυσκολότερα πράγματα που πρέπει να κάνει ένας επιστήμονας. Θα πρέπει να ξεφύγεις από το συνηθισμένο πλαίσιο σκέψης και δράσης και να μπορέσεις να μπεις σε ένα άλλο επικοινωνιακό σύστημα, να υιοθετήσεις μία άλλη μορφή έκφρασης. Οπότε αυτό θεωρώ ότι είναι μία υπέρβαση που δεν γίνεται συχνά από τους επιστήμονες κατά την άποψή μου.
Στις εσχατιές του Σύμπαντος, συναντάτε το Θεό;
Κατά κάποιο τρόπο, πάντα. Το μεγαλείο της Φύσης μας εκπλήσσει κάθε στιγμή και δεν μας αφήνει να απαντήσουμε σε όλα τα ερωτήματα που έχουμε για αυτήν. Νομίζω ότι είναι μία έκφραση αυτής της θεϊκής δημιουργίας που βλέπουμε να υπάρχει παντού στο Σύμπαν. Ίσως ο Θεός να μην υπάρχει σαν την οντότητα που έχουμε συνηθίσει να σκεφτόμαστε. Αναμφίβολα, η ίδια η Φύση έχει κάτι το θεϊκό μέσα της, κάτι πολύ μεγαλύτερο από εμάς κι αυτή η σκέψη με ικανοποιεί ως άνθρωπο και μεγαλώνει τους οριζοντές μου.
Σας έχουν απασχολήσει τα ηθικά διλλήματα ενός χωροχρονικού ταξιδιού;
Σε ορισμένες λύσεις, τόσο σκουληκότρυπων, όσο και μαύρων οπών υπάρχει η δυνατότητα, από θεωρητική πλευρά, να κάνουμε ταξίδι και στο χρόνο. Όμως, να ξεκαθαρίσουμε ότι σχεδόν πάντοτε, τέτοιες λύσεις που επιτρέπουν θεωρητικά να συμβεί αυτό, πρακτικά δεν πραγματοποιούνται ποτέ στη Φύση. Είτε είναι λύσεις που είναι ασταθείς, είτε απαιτούν κάποιες άλλες κατανομές ύλης που δεν έχουμε συναντήσει ποτέ στο Σύμπαν για να μπορέσουν να εμφανιστούν. Προσωπικά πιστεύω, ότι επειδή πρόκειται για μία αφύσικη διαδικασία, να μπορέσεις να πάς πίσω στο χρόνο ή μπροστά, η Φύση δεν θα αφήσει ποτέ να πραγματοποιηθούν τέτοιες λύσεις.
Τώρα, αν βρίσκαμε τον τρόπο να το κάνουμε αυτό χωρίς να παραβιάζουμε αρχές της Φυσικής, νομίζω ότι ο κάθε επιστήμονας θα είχε ηθικά διλλήματα και θα έπρεπε να μπουν κάποιοι κανόνες και ασφαλιστικές δικλείδες, ώστε να μην μπορεί να γίνει αυτό ανεξέλεγκτα. Αλλά δεν νομίζω ότι θα βρεθούμε ποτέ σε αυτήν τη θέση. Η Φύση θα μας προστατέψει.
Σας τρομάζουν οι μαύρες τρύπες;
Το έχω σκεφτεί πολλές φορές αυτό το ερώτημα για πολλούς και διάφορους λόγους. Φυσικά, κι εγώ ως φοιτήτρια όταν ξεκίνησα να δουλεύω με αυτές είχα κάποιο φόβο. Φαίνονταν τόσο εξωτικά αυτά τα αντικείμενα που ακόμη και να τα μελετήσω ήταν σαν να περνούσα κάποια διαχωριστική γραμμή. Τελικά κατέληξα ότι δεν είναι επικίνδυνα αντικείμενα. Για να σε ρουφήξει μία μαύρη οπή πρέπει να έρθεις πάρα πολύ κοντά της. Αν κρατηθείς σε ασφαλή απόσταση και ξέρουμε ποια είναι αυτή, τότε δεν πρόκειται συμβεί απολύτως τίποτα. Με απασχόλησε πολύ περισσότερο αυτό το ερώτημα όταν δούλεψα για αρκετά χρόνια στο CERN και στην έρευνα σχετικά με το ενδεχόμενο να δημιουργηθούν μικρές μαύρες οπές σε επίγειους επιταχυντές, όπως ο Large Hadron Collider στο CERN. Τότε, το ερώτημα ήταν πολύ πιο επείγον να απαντηθεί. Τελικά καταλήξαμε ότι δεν υπάρχει κανένας απολύτως κίνδυνος. Οι όποιες μικροσκοπικές μαύρες όπες δημιουργούνταν, θα εξαϋλώνονταν, όπως είναι η συνήθης κατάληξή τους, πάρα πολύ γρήγορα και δεν θα προλάβαιναν να αλληλεπιδράσουν με την ύλη γύρω τους - επομένως δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας.
Ποια η σημασία της θεωρίας του Σύμπαντος πολλαπλών διαστάσεων;
Ακόμη και οι θεωρίες των υπερχορδών προβλέπουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις. Όταν ήμουν στις ΗΠΑ, προτάθηκαν οι μοντέρνες θεωρίες που προβλέπουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις. Αυτές, λοιπόν, έγιναν το πλαίσιο για έναν τεράστιο αριθμό επιστημονικών εργασιών όπου τέθηκαν όλα τα γνωστά ερωτήματα και μη σε μια προσπάθεια να τα επανακαθορίσουμε, με την ελπίδα ότι οι επιπλέον διαστάσεις θα μας δώσουν τις απαντήσεις. Οπότε, αυτό το πολυδιάστατο πλαίσιο που μπορεί να περιγράψει είτε μικρόκοσμο, είτε μακρόκοσμο, είναι το σύνηθες για εμάς και μάλιστα ένα πλαίσιο που δεν μπορούμε να το αποκλείσουμε εύκολα. Όλα τα πειράματα που έχουμε σήμερα για να μπορέσουμε να ανιχνεύσουμε επιπλέον χωρικές διαστάσεις το μόνο που μπορούν να μας δώσουν είναι ένα μέγιστο όριο του μεγέθους που μπορούν να έχουν αυτές οι επιπλέον διαστάσεις. Σήμερα ξέρουμε ότι αν υπάρχουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις, τότε αυτές θα πρέπει να είναι πάρα πολύ μικρές. Μικρότερες από περίπου ένα μικρόμετρο (δέκα εις την -6 μέτρα). Επομένως, οτιδήποτε και να κάνουμε, θα πρέπει να έχουμε πάντοτε στο μυαλό μας ότι υπάρχουν επιπλέον χωρικές διαστάσεις, οι οποίες ενδέχεται να έχουν συνέπειες σε οποιοδήποτε υπολογισμό κάνουμε στη Θεωρητική Φυσική. Αυτές οι καινούργιες θεωρίες άλλαξαν τελείως τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε για το Σύμπαν. Αυτό που πιστεύουμε σήμερα στη Θεωρητική Φυσική ως πιο πιθανό είναι ότι ζούμε σε μία μεμβράνη: σε μία επιφάνεια τετραδιάστατη, η οποία όμως βρίσκεται σε ένα χώρο με περισσότερες διαστάσεις, τις οποίες εμείς δεν μπορούμε να ανιχνεύσουμ, γιατί δεν έχουμε δικαίωμα να βγούμε από τη μεμβράνη μας. Αλλά με κάποιο τρόπο, πρέπει να εξερευνήσουμε το χώρο εκεί έξω και να δούμε τι συνέπειες έχει αυτός στα καθημερινά προβλήματα Φυσικής που αντιμετωπίζουμε. Θα έλεγα ότι όλη μου η καριέρα είναι σε πολυδιάστατες θεωρίες. Έχω κάνει πολύ λίγα πράγματα σε 4 διαστάσεις, επομένως, από το 1993 ζω σε έναν πολυδιάστατο χώρο.
Σας προκαλεί φόβο ή ενδιαφέρον η πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής;
Σίγουρα, ενδιαφέρον. Όσοι δουλεύουν σε θέματα θεωρητικής Φυσικής, κοσμολογίας ή αστροφυσικής γοητεύονται από αυτήν την ιδέα. Βέβαια, θεωρούμε αδύνατο να υπάρχει ζωή σε σχετικά κοντινή απόσταση από εμάς. Αλλά ούτε η επιστήμη μπορεί να αποκλείσει αυτό το ενδεχόμενο. Είναι τόσο μεγάλο το Σύμπαν, και λόγω των περιορισμών της ύπαρξής μας θα υπάρχουν μέρη που δεν θα εξερευνήσουμε ποτέ και εκεί, πραγματικά, ίσως και να υπάρχει. Αν τώρα μία ημέρα εξελιχτούμε τεχνολογικά, είτε εμείς, είτε άλλοι πολιτισμοί, αν υπάρχουν, και καταφέρουμε να αλληλεπιδράσουμε, κάτι τέτοιο θα ήταν τουλάχιστον καλοδεχούμενο. Θα είχαμε μόνο να κερδίσουμε.
Ποια είναι η δική σας στάση απέναντι στην οικονομική κρίση που βιώνουμε;
Προσπαθώ να παραμένω αισιόδοξη και να έχω την ελπίδα πως τα πράγματα θα βελτιωθούν. Νομίζω ότι έχουμε φτάσει τόσο χαμηλά που μόνο βελτίωση μπορεί να υπάρξει. Δεν αφήνω αυτήν την κατάσταση να με επηρεάσει, ούτε στον τρόπο δουλειάς, ούτε στον τρόπο σκέψης, ανεξάρτητα από το τι είναι αυτό που εγώ λαμβάνω ως εισόδημα. Θέλω να πιστεύω ότι όλα τα επαγγέλματα, στο βάθος τους είναι ένα λειτούργημα κι ότι πάντοτε προσπαθούμε να το κάνουμε με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, όχι για αυτά που παίρνουμε ως απολαβή αλλά για αυτά που δίνουν σε εμάς. Κέρδος είναι το συναισθηματικό όφελος που λαμβάνουμε. Ούτως ή άλλως, η ζωή μας είναι περιορισμένη, οπότε ας τη ζήσουμε με το καλύτερο δυνατό τρόπο. Η δημιουργία μέσα από την εργασία είναι ένα από τα πράγματα που μπορούμε να κάνουμε.
Ποιο είναι το σχόλιό σας για την κατάσταση στα ΑΕΙ και την προσπάθεια που γίνεται για τη μεταρρύθμισή τους.
Γίνεται όντως μία μεγάλη προσπάθεια μεταρρύθμισης και υπάρχουν και θετικές και αρνητικές αντιδράσεις. Εγώ κρατώ μία στάση αναμονής. Θεωρώ ότι κάποια στοιχεία της μεταρρύθμισης είναι θετικά. Κάποια άλλα ίσως δεν είναι πολύ ρεαλιστικά για την ελληνική πραγματικότητα. Θα ήθελα, όμως, να δώσουμε μία ευκαιρία σε αυτήν τη μεταρρύθμιση, έτσι ώστε να κρατήσουμε τις όποιες βελτιώσεις και να αλλάξουμε όσα δεν είναι εφαρμόσιμα. Δεν είμαι σύμφωνη με την αδιαλλαξία ούτε μίας μερίδας πανεπιστημιακών, αλλά ούτε και με την αντίστοιχη αδιαλλαξία ορισμένων πολιτικών που θέλουν να επιβάλλουν καταστάσεις. Θα πρέπει πάντοτε να υπάρχει διάλογος.
