Τριάντα έξι ναυτικά μίλια νοτιοδυτικά της Σαπιέντζας, του νησιού που το όνομά του σημαίνει «Σοφία» επειδή καθοδηγούσε τους Ενετούς θαλασσοπόρους στον δρόμο τους για τον Χάνδακα, και πέντε χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, κρύβεται το βαθύτερο σημείο όλης της Μεσογείου, το λεγόμενο «Φρέαρ των Οινουσσών». Παράλληλα, μέσα από εκρήξεις αστέρων στο Διάστημα, γεννιέται ένα φευγαλέο σωματίδιο που λέγεται «νετρίνο». Και υπάρχουν κάποιοι πείσμονες, οραματιστές επιστήμονες που παντρεύουν αυτά τα δύο. Μέσα στη συναρπαστική τους έρευνα, τα άδυτα της θάλασσας και τα πέρατα του ουρανού συνεργάζονται, προσπαθώντας να ρίξουν φως στη μυστηριώδη προέλευση του Σύμπαντος.
Τα νετρίνα μπορούν να εντοπιστούν με ειδικά «τηλεσκόπια», και τα καλύτερα σημεία του πλανήτη για να εγκατασταθούν αυτά, είναι εκεί που η ακτινοβολία του φωτός είναι ελάχιστη. Το βάραθρο στ’ ανοιχτά της Πύλου είναι ένα τέτοιο σημείο. Στα τηλεσκόπια-ανιχνευτές «αλιεύεται» το φευγαλέο σωματίδιο που μπορεί να μας μιλήσει για άγνωστες ακόμα πτυχές της ιστορίας του κόσμου, και, πρόσφατα, η συγκομιδή αυτής της κοσμικής πληροφορίας από τα βάθη της ιστορίας δεν είναι πια υπόθεση μόνο μερικών επιστημόνων. Οι απλοί, καθημερινοί άνθρωποι, μπαίνουν ενεργά στο παιχνίδι.
Ενα διεθνές συνέδριο που θα γίνει στον Μαραθώνα στις αρχές Ιουλίου, θα συνοψίσει τη σχετική έρευνα και την εκλαΐκευσή της. Ενας εκ των διοργανωτών, ο δρ Φυσικής Σοφοκλής Σωτηρίου, υπεύθυνος έρευνας και ανάπτυξης των ιδιωτικών εκπαιδευτηρίων «Ελληνογερμανική Αγωγή» τα τελευταία 25 χρόνια, μας μιλάει για το «σωματίδιο-φάντασμα» και το κυνήγι του και τη νέα τάση του εκδημοκρατισμού της υψηλής επιστημονικής έρευνας.
– Ολα αυτά τα ζητήματα υψηλής επιστήμης μοιάζουν ακατανόητα, αποθαρρυντικά για το μέσο μυαλό, τον «απλό κόσμο». Πώς μπορούμε να τα εκλαϊκεύσουμε;
– Πράγματι, όταν αναζητάς θέματα όπως η προέλευση των νετρίνων ή τι είδους πληροφορία μας μεταφέρουν, αγγίζεις κάτι τόσο αφηρημένο, που πρέπει ίσως να ξαναγυρίσεις στην εποχή του Λεονάρντο, τότε που οι επιστήμονες ήταν και καλλιτέχνες, και να επιστρατεύσεις τη δημιουργική σκέψη. Αλλιώς, μένουν για πάντα απόμακρα και, εντέλει, δίχως νόημα.
– Πώς λοιπόν θα περιγράφατε με απλά λόγια αυτή τη νέα έρευνα των ουρανών;
Το Διάστημα μας στέλνει πληροφορίες που προσπαθούμε να αποκωδικοποιήσουμε. Αν το καταφέρουμε, θα έχουμε μάθει περισσότερα για το παρελθόν μας.
– Η Αστρονομία που βασίζεται στην ανίχνευση του φωτός από απομακρυσμένα άστρα και γαλαξίες που πιθανόν να μην υπάρχουν πια, μας δίνει τις βασικές πληροφορίες και διαμορφώνει την εικόνα μας για το Σύμπαν. Υπάρχουν όμως περιπτώσεις που αποτυγχάνει να μας δώσει την πλήρη εικόνα. Και είναι ακριβώς σε αυτή την περιοχή που αρχίζουμε και αναζητούμε την πληροφορία χρησιμοποιώντας διαφορετικούς «πληροφοριοδότες», πιο απόμακρους και απόκοσμους από το φως, που κρατούν καλά κρυμμένα τα μυστικά τους. Αυτά είναι τα νετρίνα, τα οποία κυνηγάμε πολλά χρόνια τώρα, αλλά και τα βαρυτικά κύματα που μπορεί να προτάθηκαν από τον Αϊνστάιν πριν από 100 χρόνια, αλλά μόνο πρόσφατα άρχισαν να αποκαλύπτουν τα μυστικά τους. Ετσι βουτάμε στον πυθμένα των ωκεανών, τρυπάμε τους πάγους, σκάβουμε κάτω από το έδαφος, και σε όλα αυτά τα πεδία υπάρχει μια κοινή συνιστώσα, που την ονομάζουμε «multi-messenger astronomy» (αστρονομία πολλαπλών μηνυμάτων). Αυτό σημαίνει πως το Διάστημα μας στέλνει πληροφορίες που εμείς προσπαθούμε να αποκωδικοποιήσουμε. Αν το καταφέρουμε, θα έχουμε μάθει περισσότερα για το παρελθόν μας. Το θέμα της έκθεσης των Πανελλαδικών Εξετάσεων, πριν από λίγες μέρες, αναφερόταν σε αυτό το θέμα: μαθαίνουμε την ιστορία για να σχεδιάσουμε ένα καλύτερο μέλλον. Το ίδιο συμβαίνει και με την αστρονομία πολλαπλών μηνυμάτων, που θα μπορούσαμε να πούμε πως είναι η Αρχαιολογία του Σύμπαντος.
– Μπορείτε να μας δώσετε ένα απλό παράδειγμα;
– Φυσικά: δεν θα μπορούσαμε ποτέ να προβλέψουμε τι θα συμβεί με τον ήλιο μας, αλλά κοιτώντας τον ουρανό, που έχει δισεκατομμύρια ήλιους, τους βλέπουμε σε διαφορετικά στιγμιότυπα των ζωών τους, και έτσι φτιάχνουμε το παζλ. Παρατηρούμε νέους και πιο ηλικιωμένους ήλιους, και συνδυάζοντας τις πληροφορίες, μπορούμε τελικά να πούμε πως o ήλιος μας, ένα αστέρι με δεδομένα χαρακτηριστικά, είναι μεσήλιξ – σαν άνθρωπος περίπου 50 ετών. Και μάλιστα, ξέρουμε ακριβώς πότε θα έρθει το τέλος της ζωής του, αλλά και τον τρόπο που θα πεθάνει.
– Tι είναι λοιπόν τα νετρίνα;
– Τα νετρίνα είναι ίσως τα πιο παράξενα στοιχειώδη σωματίδια που γνωρίζουμε. Γεννιούνται μέσα σε μεγάλες κοσμικές εκρήξεις, και όταν φτάνουν στη Γη, διαπερνούν το νερό και φτάνουν σε μεγάλο βάθος. Γι’ αυτό πάμε με τους ανιχνευτές μας τόσο βαθιά, εκεί που τα περισσότερα σωματίδια δεν μπορούν να φτάσουν. Τα νετρίνα όμως μπορούν, όχι μόνο γιατί διαπερνούν τα πάντα, αλλά και γιατί ταξιδεύουν σε απόλυτη ευθεία. Γι’ αυτό και είναι ο ιδανικός «πληροφοριοδότης».
Ο θάνατος του νετρίνου μας δίνει την πληροφορία που αναζητούμε
– Τι συμβαίνει στον βυθό, εκεί όπου έχουμε στήσει τους ανιχνευτές μας;
– H συντριπτική πλειονότητα των νετρίνων που φτάνουν στη Γη θα διαπεράσει το νερό και δεν θα καταλάβει τίποτα. Ομως, κάπου κάπου, ένα από αυτά θα αλληλεπιδράσει με κάποιο πρωτόνιο, και θα μας δώσει το σήμα που θέλουμε. Στην ουσία, αυτό που βλέπουμε μέσα στη θάλασσα είναι ένα νετρίνο –ένα από δισεκατομμύρια!– που χτυπάει ένα πρωτόνιο του νερού και «πεθαίνει». Ο θάνατός του μας δίνει την πληροφορία που αναζητούμε.
– Δηλαδή δεν μετράμε το ίδιο το νετρίνο, αλλά αυτό που μένει από τον θάνατό του.
– Ακριβώς. Πρόκειται, στ’ αλήθεια, για ένα σωματίδιο που είναι λες και παίζει μαζί μας ένα υπαινικτικό παιχνίδι κυνηγητού. Είναι λες και μας λέει πως κάπου, κάποτε, θα θυσιαστεί για μας για να μας δώσει την πληροφορία που τόσο ένθερμα αναζητούμε, αλλά ζητάει από εμάς να είμαστε εκεί, με τα σωστά εργαλεία, ώστε να αλιεύσουμε το φευγαλέο, βαρύτιμο μήνυμά του.
– Πώς εμπλέκεται το κοινό στο κυνήγι του νετρίνου;
– Στο παρελθόν η διαδικασία της εμπλοκής του πολίτη σε επιστημονικά θέματα (αυτό που ονομάζουμε «επιστήμη των πολιτών») ήταν μια παθητική διαδικασία. Θυμάμαι πως, 30 χρόνια πριν, όταν πρωτοξεκίνησα στο πανεπιστήμιο, είχαμε στους υπολογιστές μας αντί για screen saver μια ανάλυση δεδομένων από τα ραδιοτηλεσκόπια του προγράμματος SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence – Ερευνα για την εξωγήινη νοημοσύνη) που είχε ξεκινήσει ο μοναδικός Καρλ Σαγκάν κατά τη δεκαετία του ’80. Σήμερα προσπαθούμε να εμπλέξουμε σε αυτή τη διαδικασία και τους απλούς πολίτες, ώστε να πάψει όλο αυτό να είναι ένα κρυπτικό φετίχ για τους ερευνητές και τους επιστήμονες. Προσπαθούμε να τους βάλουμε στο παιχνίδι σε ενεργητικό, διαδραστικό ρόλο. Για παράδειγμα, δίνουμε ένα κίνητρο σε όλους όσοι μπουν εθελοντικά στη διαδικασία της ανάλυσης των δεδομένων της έρευνας των τηλεσκοπίων νετρίνων: κάποιοι έχουν την ευκαιρία να συμμετέχουν σε αποστολές πόντισης και κάποιοι συμμετέχουν στα συνέδριά μας και φιλοδοξούμε να τους κάνουμε πρεσβευτές της επιστήμης στην κοινωνία.
– Τι συνιστούν λοιπόν αυτά τα συνέδρια, και τι ιδιαίτερο συμβαίνει στο επικείμενο συνέδριο του Μαραθώνα;
– Από τις 10 έως τις 15 Ιουλίου, ερευνητές από μεγάλες ερευνητικές υποδομές όπως ο ανιχνευτής νετρίνων KM3NET, o ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων Virgo αλλά και από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών CERN, θα εργαστούν μαζί με εκπαιδευτικούς και πολίτες από ολόκληρη την Ευρώπη στα αποτελέσματα της τεράστιας προσπάθειας Reinforce που υλοποιούμε εδώ και δύο χρόνια. Ζητάμε από πολίτες αλλά και από την εκπαιδευτική κοινότητα να συμβάλει στην ερευνητική προσπάθεια αποκρυπτογράφησης των μυστικών του Σύμπαντος, εντοπίζοντας και αναλύοντας τις πηγές θορύβου που «τυφλώνουν» τους ανιχνευτές μας. Χιλιάδες πολίτες, εκπαιδευτικοί και μαθητές αναγνωρίζουν αυτές τις πηγές θορύβου και στη συνέχεια «εκπαιδεύουν» τους πολύπλοκους αλγορίθμους των ανιχνευτών, βελτιώνοντας τη διακριτική τους ικανότητα, βοηθώντας τους επιστήμονες να βλέπουν πιο μακριά και φέρνοντάς τους όλο και πιο κοντά στον απόλυτο στόχο: την αρχή του Σύμπαντος.
Περισσότερες πληροφορίες: www.reinforceeu.eu.