Τρίτη 27 Μαΐου 2008

Όαση στην έρημο.

Πριν από μερικές εβδομάδες ο διευθυντής ερευνών του CERN ήταν στην Ελλάδα προκειμένου να παρουσιάσει τις προόδους και τις προοπτικές του LHC. Δεν δίνω την περιγραφή της συντομογραφίας διότι πλέον η Ελλάδα πρέπει να ονομαστεί η χώρα του «γνωρίζω» (μήπως του «παραγνωρίζω»;). Καθένας, είτε από τη μία (άθεοι) είτε την άλλη (θρησκόπληκτοι) όχθη, έχει τη «γνώση» για το «σωματίδιο» του Θεού, για τον πληθωρισμό, για τις καινούριες επαναστατικές θεωρίες στην Κοσμολογία κ.τ.λ. (να είναι καλά αυτός ο φοβερός συγγραφέας ώστε από οδοντίατρο μέχρι τη φανατική της πρωινής ζώνης, γνωρίζουν το CERN, τις μελανές οπές, την Αρχική Έκρηξη κ.τ.λ.). Και προφανώς ο καθένας από τις δύο όχθες τα χρησιμοποιεί για να ικανοποιήσει τον εγωκεντρισμό του, την αυταρέσκειά του, τον πνευματικό του ναρκισσισμό, με διαφορετική μεθοδολογία αλλά πανομοιότυπο αποτέλεσμα.

Τα συμπεράσματα από τις συζητήσεις και τη λεπτομερή ανάλυση που παρατέθηκε ήταν τα εξής:
α) Το κόστος του LHC είναι προσεγγιστικά το ¼ του Ελληνικού ΑΕΠ.
β) Υπάρχει πιθανότητα οι θεωρητικές προβλέψεις πάνω στις οποίες βασίστηκε η ενεργειακή ισχύς του LHC να υπολείπονται της πραγματικής ενεργειακής θέσης του Higgs αλλά και των άλλων σωματιδίων και μάλιστα κατά αρκετές τάξεις μεγέθους. Αυτό ονομάζεται «ενεργειακή έρημος».

Αναφορικά με το (α) νομίζω ότι δε χρειάζεται ιδιαίτερος σχολιασμός όταν ο βασικός μισθός στην Ελλάδα είναι 650 Ευρώ. Οι απανταχού «λάτρες» της επιστήμης (προφανώς όχι οι πραγματικοί ερευνητές-πανεπιστημιακοί δάσκαλοι, αλλά οι υπηρέτες της επιστημονικής κενοδοξίας) αδιαφορούν για το συγκεκριμένο ποσό διότι η απόδειξη της Nietzsche (ικής) μόδας του ανθρώπου-«παντογνώστη» είναι υπεράνω όλων (άραγε ο οικογενειάρχης των 1000 Ευρώ το σκέφτεται αυτό;). Από την άλλη όχθη, είναι θανάσιμο ατόπημα να ψάχνουμε την αρχή (και πριν) της Δημιουργίας (αλλά βέβαια μήπως αυτό το ¼ έπρεπε να διατεθεί, κατά αυτήν την όχθη, προκειμένου να αυξηθεί κατά άλλο ¼ η συγκεκριμένη και υπάρχουσα περιουσία). Μου θυμίζει την προτροπή του Πάπα στο Hawking ότι μπορείτε να αναζητάτε προς την αρχή της Δημιουργίας αλλά ποτέ πριν από αυτήν (μήπως διότι τα επιχειρήματα που έχουν πλέον, περιορίζονται μέχρι εκεί;).

Για το ερώτημα (β) δεν θα αναφερθώ σε λεπτομέρειες ούτε θα υπεισέλθω σε συγκριτική προσέγγιση ανάλογη με την παραπάνω διότι το συμπέρασμα είναι ίδιο. Το σίγουρο είναι ότι αν βρεθεί το σωματίδιο Higgs ή υπερσυμμετρικά σωματίδια τότε η Φυσική θα πάρει ισχυρή ώθηση και πράγματι θα είναι μία ιδιαίτερα υποσχόμενη περίοδος και για τη Θεωρητική Φυσική και για την Κοσμολογία. Αν όμως δε βρεθεί τίποτα («ενεργειακή έρημος») νομίζω ότι η λύση είναι μία (προτάθηκε από αρκετούς στις συζητήσεις): να σταματήσει οποιαδήποτε νέα και πολυδάπανη κατασκευή, τουλάχιστον για το άμεσο μέλλον. Πρώτα πρέπει να υπάρξει μία ουσιαστική και αυτοσυνεπής θεωρία διαμέσου της συνεργίας που οδήγησε στη Σχετικιστική Θεωρία και την Κβαντομηχανική, και όχι μοδάτα μοντέλα που βγάζει ο καθένας για να πάρει αναφορές (άρα επιχορηγήσεις, θέσεις κ.τ.λ.).

Εάν διανύουμε την έρημο καιρό τώρα και φτάνουμε στην όαση ή τώρα ξεκινάμε τη διαδρομή μας αυτό είναι κάτι που θα το δούμε στο μέλλον.

4 σχόλια:

lazopolis είπε...

Χαιρετώ και καλορίζικο το ιστολόγιο. Μερικές παρατηρήσεις γύρω απ'το Χίγκς και το LHC.

Κατ'αρχάς το κόστος του LHC πρέπει να συγκρίνεται με αντίστοιχου βεληνεκούς πρότζεκτς που σχεδιάζονται για να προωθήσουν την επιστημονική γνώση σε πανανθρώπινο επίπεδο. π.χ. με το κόστος του International Space Station ή το κόστος του πειράματος ITER για την τεχνολογία σύντηξης. Αν αρχίσουμε να συγκρίνουμε μμήλα με πορτοκάλια να επισημάνουμε τουλάχιστον οτι τόσο κοστίζει και ένα αεροπλανοφόρο του αμερικανικού στρατού.

Δεύτερον, το LHC σχεδιάστηκε με προδιαγραφές για την ενέργεια κέντρου μάζας και την "φωτεινότητα" της δέσμης εις τρόπον ώστε να βρεί το Higgs, την Υπερσυμμετρία αν υπάρχει και άλλα εξωτικά φαινόμενα. Όταν λέμε να βρεί το Higgs εννοούμε να βρεί, αν υπάρχει, ένα ή περισσότερα σωματίδιο με μηδενικό σπιν και τους κβαντικούς αριθμούς που απαιτούνται να έχει όποιο σωμάτιο είναι υπεύθυνο για την ρήξη της ηλεκτρασθενούς συμμετρίας. Υπάρχουν πολλοί και καλοί λόγοι να πιστεύει κανείς οτι το Higgs έχει μάζα εντός των ορίων που θα διερευνήσει το LHC. Ειπωμένο αλλιώς, αν το LHC δε βρεί το Higgs τότε το Higgs που φανταζόμαστε δεν υπάρχει. Ακόμα κι αν το Higgs δεν υπάρχει, θα βρεθεί κάτι άλλο στη θέση του που να προκαλεί τη ρήξη της ηλεκτρασθενούς. Αλλιώς παραβιάζονται πολύ θεμελιώδεις αρχές της θεωρητικής φυσικής (όπως η διατήρηση της πιθανίοτητας ή η διαταρακτικότητα).

Η έρημος που συνήθως αναφέρονται σε παρόμοιου τύπου διαλέξεις σχετίζεται με το ενδεχόμενο να βρούμε το Higgs και τίποτα άλλο. Αν δεν βρεθεί υπερσυμμετρία ή κάποιο άλλο μοντέλο πέραν του καθιερωμένου, και, κυρίως, αν δεν υπάρξουν αποκλίσεις από το καθιερωμένο μοντέλο, θα υπάρξει όντως πρόβλημα με την χρηματοδότηση του επόμενου επιταχυντή (που μάλλον θα είναι γραμμικός και λεπτονικός).

Τέλος να πώ οτι διαφωνώ ριζικά με την λύση
"να σταματήσει οποιαδήποτε νέα και πολυδάπανη κατασκευή, τουλάχιστον για το άμεσο μέλλον. Πρώτα πρέπει να υπάρξει μία ουσιαστική και αυτοσυνεπής θεωρία διαμέσου της συνεργίας που οδήγησε στη Σχετικιστική Θεωρία και την Κβαντομηχανική, και όχι μοδάτα μοντέλα που βγάζει ο καθένας για να πάρει αναφορές (άρα επιχορηγήσεις, θέσεις κ.τ.λ.)."

Η γνώμη μου είναι, αντίθετα, οτι πρέπει να σταματήσει η θεωρητική ομφαλοσκόπηση περί αυτοσυνεπούς υπερθεωρίας των πάντων και να προσπαθήσουμε πάση θυσία να βρούμε καθοδηγητικά ίχνη από τα διαθέσιμα πειράματα. Η πειραματική έρημος των τελευταίων δύο δεκαετιών είναι που έχει οδηγήσει σε ένα σχετικό τέλμα τη θεωρητική φυσική, όχι η φαντασία, η ικανότητα ή η μαθηματική δεινότητα των θεωρητικών (την οποία θεωρώ δεδομένη). Πρέπει επιτέλους να οδηγήσει το πείραμα τα μοντέλα μας και τις ιδέες μας για να σταματήσει παράλληλα και η (εκ των πραγμάτων, τώρα, φυσιολογική) ασταμάτητη παραγωγή μοντέλων.

*σημείωση: μια και μιλάμε για το κόστος του LHC με όρους ανακαλύψεων, τί πρέπει να πεί το Tevatron στο Fermilab που κατασκευάστηκε για να μετρηθεί ένα σχετικά αδιάφορο σωμάτιο (τo top) και ουσιαστικά παρήγαγε μόνο αυτό (και πολύ πολύ γνώση που θα μας είναι χρήσιμη και στο LHC και στο μέλλον, αλλά λέμε τώρα).

OneOdysseus είπε...

@lazopolis
Σε ευχαριστώ για τις ευχές σου.
Σχετικά με τα αποτελέσματα τα οποία θα προκύψουν από τη λειτουργία του LHC (όποτε γίνει αυτό) δεν θα με βρεις να διαφωνώ σε πολλά από αυτά που αναφέρεις.

Η εύρεση του Higgs(-like) για το gauge and flavour symmetry breaking είναι ουσιαστικά αυτό στο οποίο βασίστηκε η φιλοσοφία κατασκευής του LHC. Αλλά έχει τονιστεί πολλές φορές ότι μπορεί να συμβεί και το αναπάντεχο και να μην βρεθεί τίποτα από αυτά που περιμένουμε. Αυτό δε σημαίνει παραβίαση νόμου αλλά μάλλον κάτι διαφεύγει στο θεωρητικό μοντέλο. Λίγο πριν τη δημοσίευση των πρώτων δεδομένων του WMAP αλλά και από τα SuperNovae Ia, επιταχυνόμενη κοσμολογική διαστολή δεν υφίστατο (και προφανώς πολλοί στα μέσα της δεκαετίας του 90 μιλούσαν (ευτυχώς για αυτούς έβαζαν ερωτηματικό) για το τέλος της κοσμολογίας με τα δεδομένα του COBE). Το αναπάντεχο εμφανίστηκε και δημιούργησε περισσότερα ερωτήματα από απαντήσεις: discrepancy και coincidence problem για την σκοτεινή ενέργεια κ.τ.λ.). Μέχρι και παραβίαση στοιχειωδών νόμων της φυσικής (αρνητικές κινητικές ενέργειες για το βαθμωτό πεδίο-scalar field) βλέπουμε την παρούσα περίοδο για την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων.

Έχεις απόλυτο δίκιο και κανένας δεν αμφισβητεί τη χρησιμότητα των πειραμάτων και την αξία των εξαγόμενων αποτελεσμάτων και προφανώς ποτέ δεν υπονόησα ότι δεν έπρεπε να φτιαχτεί ο LHC. Απλά ό,τι εξαχθεί από αυτόν (ακόμα και τίποτα να μην ανιχνευθεί από αυτά που περιμένουμε) θα πρέπει να υπάρχει ανοικτό μυαλό και συνέργια. Αυτό ήταν που ήθελα να θίξω με τη συγκεκριμένη ανάρτηση. Και προφανώς για κάποια χρονική περίοδο να δοθεί μεγαλύτερη έμφαση στην κατασκευή θεωρητικών μοντέλων συμβατών με τα αποτελέσματα του LHC (αλλά και του WMAP). Από την άλλη μεριά πιστεύω ότι, στην παρούσα περίοδο οικονομικής κρίσης που διανύουμε, θα πρέπει να υπάρχει πάγωμα κατασκευής νέων πειραματικών σχεδιασμών. Και, όπως πολύ σωστά ανέφερες για το Tevatron (οι εποχές κατασκευής του ήταν λίγο καλύτερες όμως), έχουμε (WMAP) και θα έχουμε (μετά το LHC) πολλά δεδομένα για θεωρητική δουλειά.

Και μία παρατήρηση: είμαι και εγώ ενάντια σε κάθε μορφής ανάδειξης μίας υπερθεωρίας των πάντων, αλλά ταυτόχρονα υπέρ της αξίας της φαινομενολογίας και συνεπών θεωρητικών μοντέλων με αλληλεπιδρούσες θεματικές περιοχές.

lazopolis είπε...

Συμφωνώ πως συμφωνούμε γενικώς:)

Ειδικώς, μια μικρή προσθήκη (θα μακρυγορήσω ελαφρώς): το αναπάντεχο είναι αρκετά αναπάντεχο να συμβεί. Αυτή τη στιγμή έχεις ένα καθιερωμένο μοντέλο που επιβεβαιώνεται (δυστυχώς) από τα πειράματα σε εντυπωσιακή ακρίβεια. Σχεδόν όλες οι μεσονικές αντιδράσεις συμβαίνουν στους ρυθμούς που προβλέπει το μοντέλο, τα top και bottom παράγονται με τους ρυθμούς που προβλέπει το μοντέλο (και η θεωρητική πρόβλεψη έχει πλέον ακρίβεια κάτω από 5%), τα πάντα συνγκλίνουν στο συμπέρασμα οτι οι ηλεκτρασθενείς αλληλεπιδράσεις είναι όπως τις φανταζόμαστε.

Τούτου δοθέντος περιμένει κανείς ή να βρεί το Higgs τουλάχιστον μέχρι το 1TeV (που είναι το πιο ανελαστικό όριο από unitarity arguments) ή να δεί τις ηλεκτρασθενείς αλληλεπιδράσεις να γίνονται ισχυρές μέχρι το 1TeV (οπόταν το unitarity όριο είναι αδιάφορο μια και η θεωρία δεν προσφέρεται για διαταρακτική προσέγγιση) ή και τα δύο.

Φυσικά έχεις δίκιο στο οτι το να μη δούμε τίποτα θα είναι το πιο ελκυστικό αλλά και το πιο δύσκολο σενάριο - και πάντως πρέπει να είμαστε ανοιχτοί σε κάθε ενδεχόμενο.

Τέλος αυτή τη στιγμή υπάρχει όντως πάγωμα στα σχέδια για τον ILC λόγω κυρίως των περικοπών στον προυπολογισμό για την έρευνα από την κυβέρνηση Bush αλλά και από την Μ. Βρεττανία. Δεν είναι ξεκάθαρο οτι αυτή είναι η βέλτιστη τακτική. Αν το LHC δεν βρεί υπερσυμμετρικά σωμάτια και το Higgs αργεί να βρεθεί (όπως είναι πιθανό να συμβεί αν η μάζα του είναι κοντά στα όρια του LEP - γύρω στα 120GeV) τότε θα πρέπει να καθυστερήσουν τα πλάνα για τον ILC ως το 2013;; Και μια που παίρνει τουλάχιστον μια δεκαετία να τον κατασκευάσεις, αυτό σημαίνει οτι δε θα έχουμε υψηλής ενέργειας δεδομένα μέχρι το 2023;

OneOdysseus είπε...

Κάποιος είχε προτείνει κάτι πιο "ριζοσπαστικό": αν δεν βρεθεί τίποτα ενδιαφέρον να κλείσει (ή τουλάχιστον να αναστείλει τη λειτουργία του) το CERN! Προφανώς και δε συμφωνώ με το παραπάνω (αν και αρκετά τμήματά του τα καταργούν).

Ναι, νομίζω ότι για κάποιο χρονικό διάστημα ας είμαστε σε data desert, τουλάχιστον μέχρι να υπάρξει μία "πληθωριστική" ύφεση τόσο οικονομική όσο και επιστημονική.