Αν φανταστούμε το σύμπαν σαν μια καλοκουρδισμένη ορχήστρα, οι δυνάμεις της φύσης ακολουθούν πιστά τον ρυθμό της Κβαντομηχανικής. Η βαρύτητα, ωστόσο, παραμένει ο «παράφωνος» σολίστας. Επιμένει να εκτελεί μια δική της παρτιτούρα, αγνοώντας τον μαέστρο και αρνούμενη να συντονιστεί με τους υπόλοιπους. Παρόλο που κρατάει ολόκληρους γαλαξίες ενωμένους, είναι στην πραγματικότητα μια δύναμη εκπληκτικά ασθενής στις μικρές κλίμακες – τόσο «λεπτή» που παραμένει ασύμβατη με τα μοντέλα που περιγράφουν τον υπόλοιπο μικρόκοσμο.
Η Κλαούντια ντε Ραμ (Claudia de Rham), η Ελβετίδα φυσικός που ζει και εργάζεται στην Αγγλία, προσεγγίζει αυτό το αίνιγμα με μια σπάνια διττή ιδιότητα. Καθηγήτρια στο Imperial College και βραβευμένη ερευνήτρια, έχει παράλληλα αναμετρηθεί με τη βαρύτητα στο φυσικό της πεδίο: ως πιλότος αεροπλάνων, ως δύτης και ως υποψήφια αστροναύτης της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος.
Η άμεση επαφή της με τη βαρύτητα, από το πιλοτήριο μέχρι τον βυθό, της χάρισε την τόλμη να αναζητήσει νέες απαντήσεις. Η Ντε Ραμ επανέφερε στο προσκήνιο τη θεωρία της μαζικής βαρύτητας, προτείνοντας ότι το σωματίδιο της βαρύτητας, το βαρυτόνιο, έχει μάζα. Αυτή η ιδέα προσφέρει μια νέα οπτική για την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος, συμπληρώνοντας τα κενά που αφήνει η κλασική θεωρία του Αϊνστάιν.
Με αφορμή την πρόσφατη ελληνική έκδοση του πρώτου της βιβλίου με τίτλο «Η γοητεία της πτώσης: Μια ζωή σε αναζήτηση της βαρύτητας» (εκδόσεις Ροπή), συζητάμε μαζί της για την αινιγματική δύναμη που, ενώ μας κρατάει κολλημένους στο έδαφος, αποτελεί ταυτόχρονα το μοναδικό μας «παράθυρο» για να αποκωδικοποιήσουμε τα μυστήρια του σύμπαντος.
– Στο βιβλίο σας μιλάτε για την «αναζήτηση της βαρύτητας». Νιώθετε πως η έρευνά σας αποτελεί συναρπαστική καταδίωξη ενός φευγαλέου μυστικού;
– Ο όρος «καταδίωξη», πράγματι, μπορεί να χρησιμοποιηθεί εδώ ποιητικά. Καταδιώκεις κάτι όταν προσπαθείς να το προλάβεις μη σου ξεφύγει, συνειδητοποιώντας όμως ότι η πλήρης κατανόησή του ξεγλιστρά συνεχώς μέσα από τα χέρια σου. Αυτό όμως συμβαίνει επί αιώνες με τη βαρύτητα: από τον Νεύτωνα μέχρι τον Αϊνστάιν, κάθε φορά που νιώθουμε ότι την «πιάσαμε», εκείνη μας αποκαλύπτει μια ακόμα βαθύτερη πτυχή της. Αν ο Νεύτων την είδε ως μια απλή έλξη μεταξύ σωμάτων, ο Αϊνστάιν μας έδειξε ότι η βαρύτητα δεν είναι μια αόρατη έλξη, αλλά η ίδια η μορφή του σύμπαντος. Φανταστείτε τον χώρο και τον χρόνο σαν ένα τεντωμένο σεντόνι: η βαρύτητα είναι οι καμπύλες που δημιουργούνται πάνω του από το βάρος των άστρων και των πλανητών. Σήμερα, η έρευνα προσπαθεί να κάνει το επόμενο άλμα, αναζητώντας τα «νήματα» από τα οποία είναι πλεγμένο αυτό το σεντόνι.
Αν ο Νεύτων την είδε ως μια απλή έλξη μεταξύ σωμάτων, ο Αϊνστάιν μας έδειξε ότι η βαρύτητα δεν είναι μια αόρατη έλξη, αλλά η ίδια η μορφή του σύμπαντος.
– Πώς όλη αυτή η έρευνα αφορά τον μέσο άνθρωπο, που δεν καταλαβαίνει τις έννοιες της φυσικής;
– Είναι μια έρευνα σημαντική, ακριβώς επειδή τη θεωρούμε δεδομένη. Η τεχνολογία που μας επιτρέπει να συνομιλούμε μέσω Zoom αυτή τη στιγμή απαιτεί εξαιρετική κατανόηση της βαρύτητας. Το σήμα ταξιδεύει μέσω δορυφόρου, όπου ο χρόνος κυλάει διαφορετικά απ’ ό,τι στη Γη, επειδή η βαρυτική έλξη είναι ασθενέστερη. Αν δεν γνωρίζαμε πώς μεταβάλλεται η ροή του χρόνου ανάλογα με το περιβάλλον, οι δορυφόροι μας θα ήταν άχρηστοι και οι τοποθεσίες των GPS θα έπεφταν έξω. Ζούμε αυτή την «πολυτελή» ζωή σήμερα χάρη στην πρόοδο της φυσικής.
– Eχετε αναφέρει ότι το πιο κομψό χαρακτηριστικό μιας θεωρίας είναι να «προβλέπει την ίδια της την αποτυχία». Τι εννοείτε;
– Οταν μια θεωρία σταματά να λειτουργεί, δεν είναι το τέλος, αλλά μια σπουδαία ευκαιρία. Η θεωρία του Αϊνστάιν ήταν έντιμη μαζί μας: μας προειδοποίησε ότι υπάρχει ένα όριο στις γνώσεις μας. Στο εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας ή στη στιγμή της Μεγάλης Εκρηξης, τα μαθηματικά μας «τρελαίνονται» και βγάζουν ασυναρτησίες. Αυτό είναι το σήμα της Φύσης ότι οι έννοιες που ξέρουμε –όπως ο χώρος και ο χρόνος– εκεί απλώς δεν υπάρχουν. Χρειαζόμαστε, λοιπόν, ένα νέο «κλειδί», μια ολόφρεσκη ιδέα που θα μας επιτρέψει να δούμε τι κρύβεται πίσω από την αυλαία, εκεί που οι σημερινοί νόμοι σηκώνουν τα χέρια ψηλά.
– Στο βιβλίο σας περιγράφετε την εμπειρία σας σε μια αιώρα στον Αμαζόνιο σαν μια στιγμή «κατάκτησης της βαρύτητας». Πώς μπορεί η πτώση να είναι γοητευτική αντί για τρομακτική;
– Συχνά τη φοβόμαστε επειδή τη συνδέουμε μόνο με την πρόσκρουση, όμως η ίδια η πτώση είναι η μόνη στιγμή που γινόμαστε «ένα» με τη δομή του σύμπαντος. Οταν αφήνεσαι στην ελεύθερη πτώση –είτε στην αιώρα είτε στο Διάστημα– για μια στιγμή νιώθεις σαν να αιωρείσαι εκτός χώρου και χρόνου. Μόλις την αποδεχτείς, η βαρύτητα παύει να είναι ο δεσμοφύλακάς σου και γίνεται ο σύμμαχος που σου επιτρέπει να «πετάξεις». Αυτή η οπτική προσφέρει παρηγοριά ακόμα και σε ανθρώπους που έχουν βιώσει την τραγική πλευρά της βαρύτητας – οικογένειες θυμάτων ατυχημάτων μού έχουν πει ότι η κατανόηση της φύσης της πτώσης τούς βοήθησε να δουν την απώλεια μέσα από ένα διαφορετικό, λιγότερο βίαιο πρίσμα.
Στην ελεύθερη πτώση, για μια στιγμή νιώθεις σαν να αιωρείσαι εκτός χώρου και χρόνου. Μόλις την αποδεχτείς, η βαρύτητα παύει να είναι δεσμοφύλακάς σου.
– Πώς θα εξηγούσατε τι είναι η σκοτεινή ύλη («dark matter») σε ένα παιδί;
– Θα του έλεγα ότι κάποια πράγματα δεν τα βλέπουμε, αλλά υπάρχουν. Η σκοτεινή ύλη είναι διαφανής, όμως έχει βάρος. Φανταστείτε ότι κάθε γαλαξίας είναι βυθισμένος σε ένα τεράστιο σύννεφο σκοτεινής ύλης. Μπορείς να περάσεις από μέσα του χωρίς να το νιώσεις. Είναι σαν να μιλάμε για διαφορετικά είδη ζώων σε ένα σαφάρι, είδη που συνυπάρχουν στον ίδιο χώρο αλλά δεν επικοινωνούν ούτε επηρεάζουν το ένα το άλλο. Ισως υπάρχουν ολόκληροι κόσμοι από σκοτεινή ύλη που δεν θα κατανοήσουμε ποτέ.
– Ποια η σημασία του «ουράνιου τόξου της βαρύτητας»;
– Μέχρι τώρα, μελετούσαμε το σύμπαν μόνο με τα «μάτια», χρησιμοποιώντας το φως. Ομως το φως σταματάει μπροστά σε εμπόδια. Τώρα, χάρη στα βαρυτικά κύματα –αυτό που λέω «βαρύφως»– είναι σαν να αποκτήσαμε «ακοή». Η βαρύτητα δεν σταματάει πουθενά – διαπερνά τα πάντα. Αυτό μας επιτρέπει να «ακούσουμε» τι συνέβη στην ίδια τη γέννηση του σύμπαντος, τότε που το φως δεν υπήρχε ακόμα. Οπως το απλό φως χωρίζεται στα χρώματα του ουράνιου τόξου, έτσι κι εμείς ψάχνουμε να δούμε αν οι διαφορετικοί «ήχοι» της βαρύτητας μας λένε διαφορετικές ιστορίες για την αρχή του κόσμου.
– Αν η βαρύτητα ήταν ανθρώπινος χαρακτήρας, πώς θα τη φανταζόσασταν;
– Στο βιβλίο μου μιλώ για το βαρυτόνιο σαν έναν φίλο που δεν σε εγκαταλείπει ποτέ. Είναι ένας χαρακτήρας που αποτελεί την ίδια τη δομή της πραγματικότητας. Μπορεί να αισθανόμαστε «φυλακισμένοι» της βαρύτητας, όμως εκείνη παραμένει αιώνιος σύντροφος που μας δίνει σχήμα και υπόσταση. Χωρίς αυτήν, δεν θα υπήρχε έδαφος για να σταθούμε, ούτε ουρανός για να κοιτάξουμε.
