Η Μαρία Σπυροπούλου γεννήθηκε και μεγάλωσε στην Καστοριά. Οι αναμνήσεις της από το γυμνάσιο και το λύκειο είναι συνδεδεμένες με το αγαπημένο της κτίριο: τη δημοτική βιβλιοθήκη. Θυμάται να την πειράζει ο βιβλιοθηκάριος, ο κύριος Κώστας, ότι δεν διαβάζει πραγματικά όλα αυτά τα βιβλία.
Κι όμως, διάβαζε τα πάντα: μυθοπλασία, ιστορία, ποιήματα, περιπέτεια. Τη γοήτευε ο Ντοστογιέφσκι και ο Στάινμπεκ, ο Καβάφης και ο Ελύτης. Καταβρόχθιζε τις εγκυκλοπαίδειες, ιδιαίτερα τους τόμους με τις εφευρέσεις. Τα πρώτα 15 χρόνια της ζωής της τα πέρασε αποφασισμένη να εξερευνήσει το Σύμπαν, να φτάσει στο διάστημα.
Οταν αρίστευσε στο Λύκειο έλαβε ένα τηλεγράφημα από τον τότε Πρόεδρο της Δημοκρατίας, Χρήστο Σαρτζετάκη.
«Θερμά συγχαρητήρια για τη λαμπρή επιτυχία σας. Εύχομαι τα πρωτεία να σας συνοδεύουν πάντα. Περίπτωση όπως η δική σας, δικαιολογεί κάθε αισιοδοξία για το μέλλον της πατρίδας μας.
Και πάλι εύγε.
Χρήστος Α. Σαρτζετάκης, Πρόεδρος Δημοκρατίας».
Ως φοιτήτρια στο ΑΠΘ έκανε την πτυχιακή εργασία της στο Πυρηνικό Εργαστήριο. Σειρά είχε το CERN. Μετακόμισε στη Γενεύη και εργάστηκε εκεί ως ερευνήτρια για περίπου δέκα χρόνια. Μετά την ανακάλυψη του σωματιδίου Higgs επέστρεψε στις ΗΠΑ. Αν έπρεπε να συμπυκνώσει σε μερικές αράδες το ερευνητικό της έργο; «Τα τελευταία 20 χρόνια έχω επικεντρωθεί στο πείραμα Compact Muon Solenoid στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN, όπου ανακαλύψαμε το Higgs το 2012. Το μεγαλύτερο μέρος του ερευνητικού μου έργου βρίσκεται μεταξύ αυτών των δύο εργαστηρίων στοιχειώδους σωματιδιακής φυσικής, του Fermilab στις ΗΠΑ και του CERN στην Ευρώπη».
Οι γονείς της ήταν, και εξακολουθούν να είναι, μεγάλοι υποστηρικτές των ονείρων της. «Θα πάω στην Αμερική, θα κάνω διδακτορικό, θα ανακαλύψω φαινόμενα, θα ταξιδέψω στο σύμπαν», έλεγε στον μπαμπά της. «200 χλμ είναι αρκετά, κάνουν ένα Σύμπαν: ο δρόμος σου είναι ο δρόμος για τη Θεσσαλονίκη. Η μαμά ήταν η σύμμαχος: «η ιδέα ότι θα ήμουν τόσο μακριά την πονούσε, αλλά έλεγε “είναι για το καλό του Σύμπαντος” και γελούσαμε όλοι».
Μεταξύ ομιλιών και συνεδρίων, η καθηγήτρια Φυσικής παραχώρησε συνέντευξη στην «Κ» και μίλησε για την Ελλάδα, τα όνειρά της και τους νέους.
– Θα θέλατε να μας εξηγήσετε τι είναι το πείραμα και γιατί είναι σημαντικό;
Ένας από τους τομείς μελέτης της σύγχρονης θεμελιώδους φυσικής είναι η σύνδεση της βαρύτητας με την κβαντική φυσική. Οι θεωρητικοί φυσικοί Lenny Susskind του Stanford και Juan Maldacena του IAS, Princeton (2013) διατύπωσαν τη θεωρία ότι οι σκουληκότρυπες είναι ισοδύναμες με την κβαντική “διεμπλοκή”, ένα φαινόμενο κατά το οποίο δύο σωματίδια μπορούν να παραμείνουν συσχετισμένα σε τεράστιες αποστάσεις (βλ. Νόμπελ 2022). Υπέθεσαν ότι οι σκουληκότρυπες (ή “ER”) είναι ισοδύναμες με κβαντική συσχέτιση ή διεμπλοκή (γνωστή και ως “EPR” από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, τον Μπόρις Ποντόλσκι και τον Νέιθαν Ρόζεν σε έργα του προηγούμενου αιώνα (1935). Η ομάδα μου πραγματοποίησε πειραματικά αυτό το είδος δυναμικής σκουληκότρυπας σε μια κβαντική συσκευή της Google, τον κβαντικό επεξεργαστή Sycamore. Χρησιμοποιώντας κβαντικές πύλες, εισαγάγαμε ένα qubit σε ένα κβαντικό σύστημα και παρατηρήσαμε τις πληροφορίες που αναδύονταν από το άλλο σύστημα στον ίδιο κβαντικό επεξεργαστή. Τα αποτελέσματα συμφωνούν με τη συμπεριφορά που αναμένεται από ένα κβαντικό σύστημα που ισοδυναμεί με μια σκουληκότρυπα. Η εργασία αυτή αποτελεί ένα βήμα προς ένα ευρύτερο πρόγραμμα διερεύνησης της βαρυτικής φυσικής με τη χρήση κβαντικού υπολογιστή και προσφέρει ένα ισχυρό πεδίο δοκιμών των ιδεών της κβαντικής βαρύτητας.
In an experiment that ticks most of the mystery boxes in modern physics, researchers announced they had simulated a pair of black holes in a quantum computer and sent a message between them through a “baby wormhole.” https://t.co/9wfYq2I2EB pic.twitter.com/S5Y7R12OZW
— The New York Times (@nytimes) November 30, 2022
– Τι σημαίνει για εσάς ότι είστε Ελληνίδα;
Αυτή είναι μια φορτισμένη ερώτηση. Το να είσαι Έλληνας είναι τόσο ευθύνη όσο και αίσθημα υπερηφάνειας.
– Πώς βλέπετε την Ελλάδα, τα ελληνικά Πανεπιστήμια;
Είμαι εντυπωσιασμένη από τις προσπάθειες για έρευνα και ανάπτυξη και την πρόοδο στην Ελλάδα. Συμπεριλαμβανομένου του ακαδημαϊκού χώρου. Η χώρα αντιμετώπισε δύσκολες στιγμές την τελευταία δεκαετία και, όπως σχεδόν πάντα, οι Έλληνες βρίσκουν τρόπο να προχωρήσουν μπροστά.
– Ο κόσμος συνεχίζει να εμπιστεύεται την επιστήμη;
Άλλη μια φορτισμένη ερώτηση. Στην εποχή της τεχνητής νοημοσύνης και άλλων αναδυόμενων τεχνολογιών μπορεί να χάσουμε την ουσία της έρευνας, της ανακάλυψης, και του νοήματος της επιστήμης. Η επιστήμη ωθεί τη γνώση στα όρια, και τα όρια είναι γεμάτα αβεβαιότητες. Ετσι, χρειάζεται ταπεινότητα όταν κάποιος επιδιώκει να αυξήσει τη γνώση.
– Να φανταστώ ότι η πρώτη ερώτηση που σας κάνει ο περισσότερος κόσμος είναι εάν πρόκειται για πραγματική «μαύρη τρύπα»;
Επειδή οι μαύρες τρύπες στη θεωρία μπορούν να συνδεθούν μέσω μιας σήραγγας ή γέφυρας στο χωροχρόνο, γνωστής ως σκουληκότρυπα, προκύπτει πράγματι το ερώτημα αν τα κβαντικά συστήματα στο πείραμά μας είναι ισοδύναμα με μαύρες τρύπες. Ερευνούμε ακόμη αν η φυσική των μαύρων οπών και των σκουληκότρυπων συνδέεται πράγματι με την κβαντική φυσική και υπάρχει μακρύς δρόμος μπροστά μας για την έρευνα.
Στην εποχή της τεχνητής νοημοσύνης και άλλων αναδυόμενων τεχνολογιών μπορεί να χάσουμε την ουσία της έρευνας, της ανακάλυψης, και του νοήματος της επιστήμης. Η επιστήμη ωθεί τη γνώση στα όρια, και τα όρια είναι γεμάτα αβεβαιότητες. Έτσι, χρειάζεται ταπεινότητα όταν κάποιος επιδιώκει να αυξήσει τη γνώση.
– Ως τώρα, τη «σκουληκότρυπα» ως πύλη μεταφοράς και ταξιδιού στο χώρο και στο χρόνο την έχουμε δει σε ταινίες και σειρές επιστημονικής φαντασίας, όπως το «Interstellar» και το Star Trek. Πιστεύετε ότι θα έρθει κάποτε η ημέρα όπου οι ταινίες επιστημονικής φαντασίας θα πάψουν να είναι… φαντασία;
Η επιστημονική φαντασία έχει πιο πλούσια φαντασία από την επιστημονική φιλοδοξία, η οποία ως επί το πλείστον βασίζεται σε αποδεδειγμένες πραγματικότητες. Και οι δύο έχουν αξιοσημείωτο βαθμό δημιουργικότητας. Δεν θα δούμε σύντομα τεχνολογίες τύπου Star Trek ή Interstellar, αλλά θα συνεχίσουμε να παρακολουθούμε αυτές τις ταινίες κρατώντας την αναπνοή μας και αναρωτώμενοι τι είναι δυνατό και τι όχι.
– Ποια είναι η συμβουλή που θα δίνατε σε έναν νέο ο οποίος ξεκινάει σήμερα, ενδεχομένως στο ίδιο σχολείο από το οποίο εσείς ξεκινήσατε; Ποια είναι η βασική συμβουλή που θα του δίνατε;
Συγκεντρωθείτε, αμφισβητήστε τα πάντα και να είστε επίμονοι: αυτό που μπορεί να φαίνεται αδύνατο μπορεί να είναι πραγματοποιήσιμο. Και δουλέψτε σκληρά.
Το πείραμα
Σύμφωνα με το επιστημονικό περιοδικό Quanta, η «σκουληκότρυπα είναι ένα είδος σήραγγας που θεωρητικοποιήθηκε το 1935 από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν και τον Νέιθαν Ρόζεν και οδηγεί από το ένα μέρος στο άλλο περνώντας σε μια επιπλέον διάσταση του διαστήματος».
Τι έκανε λοιπόν η ομάδα της Μαρίας; Η σκουληκότρυπα που δημιούργησαν δεν είναι μια σήραγγα που υφίσταται στον πραγματικό φυσικό χώρο. Οι «μαύρες τρύπες» δεν ήταν πραγματικές, αλλά κώδικας σε έναν κβαντικό υπολογιστή.
Οχι, δεν υπήρξε ρήξη του φυσικού χωροχρόνου, μην πάει το μυαλό σας στο «Beam me up, Scotty» από το Star Trek ή ότι θα περιπλανηθείτε στον γαλαξία όπως ο Μάθιου ΜακΚόναχι στο «Interstellar».
Μετά τη δημοσιοποίηση των αποτελεσμάτων του πειράματος ακολούθησε ένα μπαράζ ανακοινώσεων για το επίτευγμα από τα κορυφαία CalTech, MIT, Wondros, Fermilab και τη Google. Έγινε εξώφυλλο στο έγκυρο Nature, ενώ Reuters, New York Times και Guardian δημοσίευσαν εκτενή ρεπορτάζ.
Οι Τάιμς της Νέας Υόρκης έγραψαν ότι το πείραμα καταπιάνεται με τα περισσότερα μυστήρια της σύγχρονης φυσικής (ticks most of the mystery boxes in modern physics). Το τηλεγράφημα του Ρόιτερς, ανέφερε ότι «Επιστήμονες “κατασκεύασαν” βρεφική σκουληκότρυπα, η επιστημονική φαντασία πλησιάζει στην πραγματικότητα».
Η υποδοχή του πειράματος ήταν τόσο ενθουσιώδης ώστε αρκετοί επιστήμονες αισθάνθηκαν ότι πρέπει να τονιστεί περισσότερο το γεγονός ότι «δεν πρόκειται για μια πραγματική σκουληκότρυπα που θα μπορούσε να μεταφέρει ανθρώπους στην Ανδρομέδα».
Οι επικριτές της ερμηνείας του πειράματος, στους οποίους ανήκει ο Ντάνιελ Χάρλοου, φυσικός στο MIT, υποστήριξαν ότι το πείραμα βασίστηκε σε ένα μοντέλο κβαντικής βαρύτητας που ήταν τόσο απλό και μη ρεαλιστικό, που θα μπορούσε να έχει μελετηθεί χρησιμοποιώντας… μολύβι και χαρτί. Ωστόσο, παραδέχονται ότι είναι συναρπαστικό ως τεχνολογικό επίτευγμα, γιατί πλέον μπορούν να πειραματιστούν και με άλλες θεωρίες κβαντικής βαρύτητας.
Το βέβαιο είναι ότι το πείραμα της δικής μας Μαρίας Σπυροπούλου, μπήκε στη λίστα του έγκριτου Quanta Magazine με τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στη Φυσική για το 2022.
