Oppenheimer: Το επιστημονικό υπόβαθρο της ταινίας - Explainer από τον καθηγητή Πυρηνικής Φυσικής του ΑΠΘ, Αναστάσιο Λιόλιο

Πριν παρακολουθήσω το «Oppenheimer», οι αντιδράσεις των διαδικτυακών φίλων στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης με αποθάρρυναν. Καθώς οι γνώσεις μου στη Φυσική δεν ήταν ποτέ ιδιαίτερα προχωρημένες, φοβόμουν ότι θα κολλήσω στα πρώτα 5 με 10 λεπτά της ταινίας. Ακόμη κι αν για τον Κρίστοφερ Νόλαν το ζήτημα δεν είναι να εξαντλήσει τις επιστημονικές όψεις του έργου του Oppenheimer αλλά τα προσωπικά του ηθικά διλήμματα, αξίζει πραγματικά να σκύψουμε πάνω στο επιστημονικό υπόβαθρο της ταινίας. Ο ομότιμος καθηγητής του ΑΠΘ, Αναστάσιος Λιόλιος, δίνει με κατανοητό τρόπο τα πιο σημαντικά στοιχεία για όσους δεν γνωρίζουν σε βάθος Φυσική αλλά ενδιαφέρονται να κατανοήσουν τι ακριβώς συμβαίνει εδώ.

Ποια ήταν η πρώτη επαφή που είχατε με τον Julius Robert Oppenheimer και το έργο του;

Για τον Oppenheimer και το ότι ήταν επικεφαλής στο πρόγραμμα Manhattan είχα ακούσει τον καιρό που ήμουν φοιτητής στο τμήμα Φυσικής του ΑΠΘ τη δεκαετία του 1970. Γίνονταν συζητήσεις κάποιες φορές μεταξύ συμφοιτητών καθώς θέλαμε να λύσουμε τις πρώτες απορίες γύρω από την πυρηνική ενέργεια και τα πυρηνικά όπλα, αλλά και με φίλους που έχοντας άλλα ενδιαφέροντα δεν δίσταζαν να μας πειράξουν λέγοντας «γιατί διάλεξες να σπουδάσεις Φυσική; Για να ξέρεις να φτιάχνεις πυρηνικές βόμβες;».

Με το επιστημονικό έργο του Oppenheimer ήρθα σε ουσιαστική επαφή όταν εκπονούσα την διδακτορική μου διατριβή στο Εργαστήριο Ατομικής και Πυρηνικής Φυσικής. Το θέμα μου είχε να κάνει με τα ποζιτρόνια, που είναι τα αντισωματίδια των ηλεκτρονίων, έχουν θετικό φορτίο και αποτελούν την πιο απλή μορφή αντιύλης. Μελετούσα πειραματικά πώς τα ποζιτρόνια εξαϋλώνονται με ηλεκτρόνια όταν εισέλθουν σε κάποιο υλικό και τί πληροφορίες παίρνουμε παρατηρώντας το αποτέλεσμα της εξαΰλωσης που είναι συνήθως δύο φωτόνια (ακτίνες γάμμα). Ας σημειώσω εδώ ότι παρόμοιες μελέτες οδήγησαν τους ερευνητές σε μια εξαιρετική διαγνωστική μέθοδο πυρηνικής ιατρικής, με ευρεία διάδοση σήμερα σε όλο τον κόσμο, την μέθοδο PET όπου το PET σημαίνει «Positron Emission Tomography». Όλες αυτές οι σημερινές πρόοδοι ξεκίνησαν από τους πρωτοπόρους ερευνητές, θεωρητικούς και πειραματικούς, που ανακάλυψαν και μελέτησαν την αντιύλη την δεκαετία του 1930 και μετέπειτα. Ένας από αυτούς ήταν ο Oppenheimer, κάποια από τα θεωρητικά papers του οποίου ήρθαν στα χέρια μου. Σαν παράδειγμα αναφέρω μια δημοσίευση του 1936, λίγα μόλις χρόνια μετά τη θεωρητική πρόβλεψη της ύπαρξης της αντιύλης από τον Dirac, στην οποία ο Oppenheimer διατυπώνει τις θεωρητικές αρχές και τον σχετικό φορμαλισμό με τις κυματοσυναρτήσεις που περιγράφουν ένα σύστημα ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου και τις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις του. Πολύ σημαντική δουλειά που άνοιξε δρόμους για τους ερευνητές της επόμενης γενιάς.

Ποια είναι η γνώμη σας για εκείνον ως επιστήμονα;

Ο Oppenheimer ήταν ένα λαμπρό επιστημονικό πνεύμα που κατείχε καλά τα επιτεύγματα της σύγχρονης Φυσικής σε βάθος και πληρότητα και ήταν ικανός έχοντας τέτοια εφόδια να διαβλέπει και να ανοίγει νέους δρόμους σε διαφορετικά ερευνητικά πεδία. Έτσι, εκτός από τις πολύ σημαντικές δημοσιεύσεις του για την αντιύλη και τα ποζιτρόνια, είχε πρωτοποριακές δημοσιεύσεις και για την παραγωγή τους στις κοσμικές ακτίνες. Επομένως πολύ πετυχημένα ο Nolan έχει συμπεριλάβει στην ταινία του κάποιες εικόνες όπου βλέπουμε κάτι σαν σπινθήρες, υποτίθεται τα υποατομικά σωματίδια, να κινούνται προς διάφορες διευθύνσεις στο μακρινό διάστημα και να ανακατεύονται με τα αστέρια. Σήμερα έχει αναπτυχθεί ένας ολόκληρος νέος κλάδος γύρω από αυτά τα θέματα έρευνας που φέρει το όνομα «Αστροσωματιδιακή Φυσική». Επίσης, εξαιρετικές είναι οι δημοσιεύσεις του Oppenheimer, ακριβώς πριν τον πόλεμο, για τους αστέρες νετρονίων και για τη βαρυτική κατάρρευση αστέρων, αναζητώντας κάποια τελική κατάστασή τους, η οποία ξέρουμε σήμερα ότι είναι οι μαύρες τρύπες.

Και ως προσωπικότητα;

Για την προσωπικότητά του μπορεί να πει κανείς ότι ήταν ένας άνθρωπος που αιφνιδίαζε τους γύρω του με τα πολλά ενδιαφέροντα και την ακούραστη και εμβριθή ενασχόλησή του με αυτά, όχι μόνο για θέματα Φυσικής. Είχε κλασική παιδεία, κάτι που σήμερα δυστυχώς τείνει να εκλείψει. Μια μέρα ο καθηγητής μου στο Εργαστήριο Πυρηνικής Φυσικής, ο Στέφανος Χαραλάμπους, μου έφερε στο γραφείο μου ένα αντίγραφο από ένα τεύχος του περιοδικού «ΕΠΟΧΕΣ» (τεύχος 6, Σεπτ. 1963). Εκεί υπήρχε μία ομιλία του Oppenheimer με τον τίτλο «Προσθείναι πήχυν», όπου μιλά για μια «ενιαία γνώση»  της ανθρωπότητας που έχει αποκτηθεί στην νέα εποχή μετά τον πόλεμο, και που ο κάθε μορφωμένος άνθρωπος θα πρέπει να κατέχει σε κάποιον βαθμό χωρίς να απομονώνεται μόνο σε επιμέρους γνώσεις κλάδων και ειδικεύσεων. Και λέει ο Oppenheimer στην τελευταία παράγραφο: «Όταν ο Ευαγγελιστής Ματθαίος είπε: “τίς δε εξ υμών μεριμνών δύναται προσθείναι πήχυν ένα;” δεν περίμενε απάντηση». Που σημαίνει ότι αφού εμείς οι άνθρωποι δεν μπορούμε να προσθέσουμε στο μπόι μας ούτε έναν πήχη, ας προσέχουμε ο καθένας τον εαυτό του και όλους μαζί για να αποφύγουμε τις ανείπωτες καταστροφές που επιφέρει ο πόλεμος. Πριν τελειώσει το κείμενο της ομιλίας, συμπληρώνει ο Oppenheimer, ότι όταν έδωσε την ομιλία αυτή σε κάποιον ανώτερο σύμβουλο της Εθνικής Επιτροπής Βιβλίου και του είπε τον τίτλο της και το σχετικό απόσπασμα από το οποίο προέρχεται, ο σύμβουλος του είπε ότι ο τίτλος ήταν αινιγματικός και ότι αγνοούσε από ποιο βιβλίο ήταν το απόσπασμα. Για τον Oppenheimer ήταν εντυπωσιακή αυτή η άγνοια! Και γι’ αυτό κλείνει λέγοντας «άρα υπάρχει πολύ δουλειά για όλους, συγγραφείς και αναγνώστες».

Τι ρόλο έπαιξε η πρότερη ενασχόλησή του με την κβαντική φυσική στις επιστημονικές του εργασίες για την ατομική/πυρηνική βόμβα;

Στα θέματα των στοιχειωδών σωματιδίων, των πυρήνων και των αλληλεπιδράσεών τους όταν αυτά σχηματίζουν συνδυασμούς, δημιουργώντας έτσι τα υλικά αντικείμενα γύρω μας, οι γνώσεις που έχουμε από την κλασική Φυσική του Γαλιλαίου, του Νεύτωνα και των άλλων μεγάλων επιστημόνων πριν από τον 20ο αιώνα, δεν μπορούν να προσφέρουν κάτι. Η εμπειρία που συγκεντρώθηκε με λεπτομερή πειράματα τις παραμονές του 20ου αιώνα, έδειξε ότι χρειαζόμαστε μια εντελώς νέα αντίληψη του κόσμου και των φαινομένων. Αυτό προσέφερε η κβαντική Φυσική. Ο Oppenheimer ήταν ένα εξαιρετικό και ανήσυχο μυαλό που, μετά τις σπουδές του στην Αμερική, ήρθε στην Ευρώπη και συναντήθηκε με όλα τα μεγάλα επιστημονικά πνεύματα που θεμελίωσαν και ανέπτυξαν την κβαντική Φυσική. Έχοντας εξαιρετικές ικανότητες και στα μαθηματικά, ήταν αυτός ο πρωτοπόρος που έφερε την κβαντική μηχανική στην Αμερική. Χωρίς αυτή την σημαντική συνεισφορά του Oppenheimer, δεν θα ήταν δυνατή η έγκαιρη, πριν από τους Γερμανούς, κατασκευή της πυρηνικής βόμβας. Χωρίς την κβαντική Φυσική, η λειτουργία της ατομικής βόμβας είναι ακατανόητη, όπως εντελώς ακατανόητη είναι η συνεχής παροχή τεράστιας ενέργειας από τον Ήλιο που συντηρεί την ζωή στον πλανήτη μας. Φανταστείτε πως ο Ήλιος και οι άλλοι αστέρες είναι κατά κάποιο τρόπο μια συνεχής έκρηξη μιας ασύλληπτων διαστάσεων πυρηνικής βόμβας ο καθένας, μιας έκρηξης που διαρκεί δισεκατομμύρια χρόνια.

Ένας θεατής που δεν γνωρίζει τίποτα από πυρηνική φυσική, τι πρέπει να ξέρει στο επιστημονικό επίπεδο πριν δει την ταινία;

Το πιο μεγάλο ποσοστό των θεατών που πηγαίνει να δει την ταινία «Oppenheimer» συνειδητοποιεί ότι δεν κατέχει το υπόβαθρο γνώσεων που χρειάζεται για να κατανοήσει το ίδιο το επιστημονικό επίτευγμα: την έκλυση τεράστιας ενέργειας από την πολύ μικρή ποσότητα ύλης μιας «ατομικής βόμβας» (τη «Φωτιά των Θεών», αν θυμηθούμε τον μύθο του Προμηθέα). Και να σκεφτεί κανείς ότι έχει περάσει πολύ περισσότερο από μισός αιώνας από το 1945. Και ότι σχεδόν όλοι πια οι σημερινοί πολίτες υποτίθεται ότι έχουν διδαχθεί και Φυσική σε κάποιο σχολείο. Άρα, ναι, πρέπει να ξέρει κάτι από τα πολύ βασικά: τα άτομα, τους πυρήνες, την ενέργεια που κρύβεται στο άτομο. Για την κβαντομηχανική μπορεί να ακούσει απλώς τα λίγα που ακούγονται στην ταινία χωρίς να στενοχωρηθεί αν δεν τα καταλάβει. Η ροή της ταινίας δεν επηρεάζεται.

Τι είναι η διάσπαση του ατόμου που γίνεται λόγος για αυτήν στην ταινία;

Θα πω μερικά απλά λόγια, όσο απλά γίνεται, για τη «διάσπαση του ατόμου» και την ενέργεια που απελευθερώνεται. Τα χωρίζω σε σύντομες «προτάσεις» για την ευκολία του αναγνώστη.

• Η τεράστια ποικιλία όλων των απτών υλικών αντικειμένων (πέτρες, χώμα, νερό, αέρας, άνθρωποι, ζώα, βουνά, πλανήτες κλπ) αποτελούνται από άτομα σε διάφορους συνδυασμούς.
• Ο αριθμός των ατόμων είναι τεράστιος (πρακτικά άπειρος). Όμως τα διαφορετικά είδη ατόμων στη φύση είναι λίγα, λιγότερα από 100.
• Το κάθε άτομο αποτελείται από τρία μόλις συστατικά: πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια. Τα πρωτόνια και νετρόνια σχηματίζουν τον πυρήνα, συνενωμένα μεταξύ τους με την ισχυρή πυρηνική δύναμη, καταλαμβάνοντας ένα αμελητέο μόνο ποσοστό του χώρου του ατόμου. Τα ηλεκτρόνια κατανέμονται σε όλο τον χώρο του ατόμου σε ποικίλες καταστάσεις, συνδεδεμένα σχετικά ασθενώς με τον πυρήνα μέσω της ηλεκτρικής δύναμης.
• Όταν μιλάμε για διάσπαση των ατόμων πρέπει να έχουμε υπόψη ότι τα διάφορα είδη ατόμων, έχουν διαφορετικές ενέργειες σύνδεσης των συστατικών τους. όσον αφορά τα ηλεκτρόνια, αναδιατάσσοντάς τα, μπορούμε να κερδίσουμε κάποια μικρή ενέργεια. Αυτή η αναδιάταξη ηλεκτρονίων περιγράφεται από τις χημικές αντιδράσεις, τις οποίες εξηγεί και υπολογίζει η Χημεία. Δεν πρόκειται ουσιαστικά για διάσπαση, αφού ο πυρήνας παραμένει ο ίδιος.
• Αναδιατάσσοντας τα πρωτόνια και νετρόνια του πυρήνα μπορούμε να κερδίσουμε πολύ μεγάλη ενέργεια (αφού οι πυρηνικές δυνάμεις που τα συνενώνουν είναι πολύ ισχυρότερες). Εδώ ο πυρήνας αλλάζει. Αυτή η αναδιάταξη πρωτονίων και νετρονίων περιγράφεται από τις πυρηνικές αντιδράσεις, τις οποίες εξηγεί και υπολογίζει η Πυρηνική Φυσική. Μία τέτοια ακραία πυρηνική αντίδραση είναι η σχάση (διάσπαση) βαρέων πυρήνων (π.χ. ουρανίου και πλουτωνίου).
• Αν η πυρηνική σχάση στο υλικό που διαθέτουμε γίνεται με ελεγχόμενο ρυθμό τότε έχουμε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα σχάσης, όπως αυτόν που κατασκεύασε πρώτος ο Fermi (και υπάρχει στην ταινία). Αν η πυρηνική σχάση στο υλικό που διαθέτουμε γίνει με μεγάλο μη ελεγχόμενο ρυθμό, δηλαδή εκρηκτικά, τότε έχουμε μια πυρηνική βόμβα, όπως αυτή που κατασκεύασε πρώτος ο Oppenheimer με την ομάδα του στο Los Alamos (ατομική βόμβα την έλεγαν τότε).

Η πυρηνική διάσπαση ήταν έργο του Oppenheimer;

Η διάσπαση του πυρήνα δεν ήταν έργο του Oppenheimer. Η δυνατότητα σχάσης βαρέων πυρήνων διαπιστώθηκε για πρώτη φορά το 1938 από την Αυστριακή Μάιτνερ (Elise Meitner) και τους Γερμανούς Χαν (Otto Hahn) και Στράσσμαν (Fritz Strassman), που πρώτοι αντιλήφθηκαν ότι ο πυρήνας του ουρανίου είναι δυνατόν να διασπαστεί όταν βομβαρδιστεί με νετρόνια. Γι’ αυτό υπήρχε η εύλογη ανησυχία ότι πολύ σύντομα ο Χίτλερ θα διέθετε την ατομική βόμβα.

Ένας επιστήμονας είναι κατά τη γνώμη σας υπεύθυνος για την όποια χρήση του επιστημονικού του έργου;

Η ταινία δεν πάει να περιγράψει την ιστορία κατασκευής της ατομικής βόμβας. Η ταινία έχει κεντρικό θέμα τον Oppenheimer και το θέμα της επιστημονικής έρευνας και της χρήσης της. Το πρώτο, η έρευνα, είναι στον έλεγχο του επιστήμονα, το δεύτερο, η χρήση, είναι στον έλεγχο των πολιτικών και κατ’ επέκταση της κοινωνίας. Η «αφέλεια» και το ψυχικό θέμα του επιστήμονα, συγκεκριμένα του Oppenheimer, ήταν ότι νόμιζε ότι θα μπορούσε να έχει λόγο για τη χρήση. Σήμερα, π.χ. η τεχνητή νοημοσύνη είναι αυτή που αναλαμβάνει τα ηνία για την διεξαγωγή του πολέμου. Αν νομίζουν οι επιστήμονες ότι θα έχουν λόγο για αυτό, απατώνται. Η δυναμική της επιστημονικής έρευνας παράγει νέα γνώση και η νέα γνώση φέρνει νέες εφαρμογές και νέες χρήσεις. Αυτό δεν μπορεί να ανασχεθεί από τις όποιες ηθικές αναστολές των επιστημόνων που συχνά υπάρχουν και είναι λογικό να υπάρχουν. Εξάλλου σε περιβάλλον έντονου διεθνούς ανταγωνισμού, αυτή τη γνώση που ίσως μπορεί να την «κρύψει» κάποιος, θα την παράγει κάποιος άλλος πολύ σύντομα. Σε καιρούς πολέμου ιδιαίτερα, γίνεται ερευνητική υπερπαραγωγή και αυτό που έχει σημασία είναι ποιος προηγείται και ποιος έπεται.

Τι πιστεύετε για τη χρήση της πυρηνικής ενέργειας για ειρηνικούς σκοπούς σήμερα;

Η χρήση της πυρηνικής ενέργειας έχει παρελθόν και έχει και μέλλον. Πώς αλλιώς θα μπορούσαν να ικανοποιηθούν οι ενεργειακές ανάγκες των ανθρώπων σε αυτόν τον ασφυκτικά γεμάτο πλανήτη. Σκεφτείτε ότι τα οκτώ δισεκατομμύρια ανθρώπων αν διεκδικήσουν όλοι ακόμη και το άναμμα μιας λάμπας, όπως και το δικαιούνται χωρίς αποκλεισμούς, η κατανάλωση ενέργειας θα ανέβει κατακόρυφα. Εκτός και αν θεωρούμε ότι μπορούμε να μιλάμε για τις ενεργειακές ανάγκες μόνο των ανεπτυγμένων χωρών, και οι άλλες, οι φτωχές π.χ. της Αφρικής, μπορούν να ζουν όπως ζούσαν πριν έναν αιώνα. Σαφώς και υποστηρίζω την χρήση της πυρηνικής ενέργειας, η οποία τώρα γίνεται από πυρηνικούς αντιδραστήρες σχάσης νέας γενιάς. Η υποστήριξή μου στην πυρηνική ενέργεια γίνεται πολύ μεγαλύτερη τώρα που αρχίζει να διαφαίνεται η όχι πολύ μακρινή προοπτική να πετύχουμε παραγωγή εμπορεύσιμης ενέργειας από τους αντιδραστήρες σύντηξης.

Υπάρχουν βέβαια και άλλες πηγές ενέργειας πλην της πυρηνικής αλλά όλες έχουν τα δικά τους μειονεκτήματα, ακόμη και οι ανανεώσιμες πηγές. Το σωστό είναι να υπάρχει μίγμα ενεργειακών πηγών ώστε να μην εξαρτώνται τα πάντα από μία μόνο τεχνολογία.

Τι κινδύνους έχει η χρήση της;

Η μακρά εμπειρία και η εντυπωσιακή τεχνολογική πρόοδος στους μέχρι τώρα αντιδραστήρες (που είναι αντιδραστήρες σχάσης) τους έχει κάνει εξαιρετικά ασφαλείς. Τα ατυχήματα στους πυρηνικούς αντιδραστήρες, όπως του Τσερνόμπιλ και πιο πρόσφατα της Φουκουσίμα, μας δείχνουν ποιο από τα πιο απίθανα ενδεχόμενα δεν έχουμε ακόμη σκεφτεί ή δεν έχουμε βρει τον απόλυτα ασφαλή τρόπο για να το αντιμετωπίσουμε. Οι πιθανότητες πυρηνικών ατυχημάτων έχουν γίνει εξαιρετικά μικρές, αλλά βέβαια δεν θα γίνουν ποτέ μηδέν. Μόνο με τους αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης μπορούμε να πούμε ότι οι κίνδυνοι ραδιενεργού διασποράς από ατύχημα είναι πρακτικά μηδενικοί.

Τελικά ήταν καλή η ταινία του Nolan κατά την άποψή σας;

Ναι, ήταν εξαιρετική! Ως προς το περιεχόμενο, όπως είπα και πιο πριν, η ταινία δεν πάει να δώσει την ιστορία κατασκευής της πρώτης ατομικής βόμβας. Η ταινία έχει κεντρικό θέμα τον Oppenheimer και τα ηθικά θέματα της επιστημονικής έρευνας και της χρήσης της. Ο Oppenheimer παρουσιάζεται σαν τον Προμηθέα που «βασανίστηκε» από τους πατριώτες του για το δώρο που έφερε στους ανθρώπους, τη Φωτιά των Θεών. Η απελευθέρωση της τεράστιας ενέργειας που κρύβεται στη εσωτερικό των ατομικών πυρήνων είναι πράγματι μια «φωτιά» που ήρθε έξω από όλες τις διαδικασίες που συμβαίνουν στο φυσικό περιβάλλον, άρα ήταν κάτι το σχεδόν υπερφυσικό. Η προσωπικότητα, οι ιδιαιτερότητες, η ξεχωριστή ευφυΐα, αλλά και οι προβληματισμοί και τα ηθικά διλήμματα του Oppenheimer αποδίδονται άριστα από την ερμηνεία του μοναδικού Κίλιαν Μέρφυ.

Μας δυσκόλεψε, όμως…

Ναι, ως προς το επιστημονικό μέρος αυτό είναι αλήθεια, μα ήταν αναμενόμενο σε κάποιο βαθμό. Από την άλλη πλευρά, δεν είναι απαραίτητο να καταλάβει κανείς το επιστημονικό μέρος για να μπει στο πνεύμα του τι ήθελε να δείξει ο Νόλαν. Τέλος, ήταν και ένα ερέθισμα για πολλούς να ξεσκονίσουν τις γνώσεις Φυσικής που πήραν κάποτε στο σχολείο τους και να ψάξουν ίσως και λίγο στο Google για να μάθουν κάποια από αυτά που δεν θυμούνται. Είμαστε στην εποχή της επιστήμης και της τεχνολογίας και ο μορφωμένος άνθρωπος του σήμερα δεν μπορεί να έχει πλήρη άγνοια της μεγάλης επανάστασης στην επιστήμη τον 20ο αιώνα. Είναι τέλος πάντων μια ταινία που ανεβάζει το κοινό, δεν το χαϊδολογά με τετριμμένες γνώσεις και χαζολογήματα. 

Ποια άλλα ζητήματα που έχουν και επιστημονικό ενδιαφέρον πιστεύετε ότι θα άξιζε να παρουσιαστούν στον κινηματογράφο;

Είναι αδιανόητο για μένα το ότι δεν έχουν γίνει ταινίες σχετικές με την επιστημονική επανάσταση του 16ου-17ου αιώνα. Είναι αυτή η ιστορική περίοδος, ιστορική για το ανθρώπινο πνεύμα, που η ανθρωπότητα βγαίνει, μετά από χίλια και βάλε χρόνια, από τα σκοτάδια που επικράτησαν μετά το τέλος της ελληνικής αρχαιότητας. Ο Κοπέρνικος, ο Γαλιλαίος, ο Νεύτων, ο Καρτέσιος έχουν αγνοηθεί συστηματικά από την θεματολογία του κινηματογράφου αν και χωρίς αυτούς ίσως θα πηγαίναμε ακόμη με τα κάρα.

Η πυρηνική φυσική είναι ένας προχωρημένος κλάδος της Φυσικής ή τουλάχιστον έτσι πιστεύουν κάποιοι που βρίσκονται μακριά από τις εξελίξεις της συγκεκριμένης επιστήμης. Είναι έτσι;

Πράγματι, η πυρηνική φυσική είναι ένας προχωρημένος κλάδος της Φυσικής, με κύριο χαρακτηριστικό της την ενσωμάτωση της κβαντικής μηχανικής στην περιγραφή των φαινομένων του μικρόκοσμου, δηλαδή του κόσμου των ατόμων, των πυρήνων και των υποατομικών σωματιδίων. Η ενσωμάτωση αυτή έκανε τις νέες αντιλήψεις της κβαντικής Φυσικής, όπως π.χ. η ασυνέχεια, η πιθανοκρατία και η απροσδιοριστία, να μην υπάρχουν απλώς σαν θεωρητικές προβλέψεις των εξισώσεων, αλλά να εμφανιστούν πια ως χειροπιαστές πειραματικές διαπιστώσεις, να έρθουν δηλαδή μπροστά στα μάτια μας ως πραγματικές μετρήσιμες ποσότητες που τις βλέπουμε και τις μετράμε με τα όργανα και τις πειραματικές διατάξεις. Θα πρέπει να επισημάνουμε με έμφαση ότι οι νέες αυτές αντιλήψεις για την φυσική πραγματικότητα δεν συμβαδίζουν με την διαισθητική αντίληψη που έχει ο άνθρωπος για τον κόσμο. Αλλά, όπως είπα, δεν είναι πια απλώς ιδέες που μπορεί κανείς να τις αμφισβητήσει, είναι πειραματικά επαληθεύσιμα αποτελέσματα για φαινόμενα εξαιρετικής θεωρητικής και πραγματικής σημασίας. Σκεφτείτε π.χ. ότι στην καθημερινότητα της πυρηνικής φυσικής υπάρχει η διαπίστωση ότι μέρος της μάζας μετατρέπεται σε ενέργεια σύμφωνα με την περίφημη σχέση του Einstein: E = mc2. Πώς παράγεται η ενέργεια στον Ήλιο; Μα από τις πυρηνικές αντιδράσεις στο κέντρο του, με τις οποίες 4 εκατομμύρια τόνοι από τη μάζα του κάθε δευτερόλεπτο μετατρέπονται σε ενέργεια. Να τροφή για σκέψη για τα ανήσυχα νεανικά μυαλά!

Έχετε νιώσει ποτέ «τρελός επιστήμονας» για τους γύρω σας;

Εγώ «τρελός επιστήμονας;». Όχι! Αν και με ενθουσιάζει η επιστήμη, δεν είχα τόσο ρηξικέλευθες ιδέες ώστε να θεωρηθούν, αυτές τρελές, κι εγώ τρελός μαζί τους. Αλλά ότι μερικές φορές έτυχε, γυρίζοντας από την βραδινή βόλτα της Κυριακής, να βάλω την παρέα μου να περιμένει για λίγο έξω από το κτίριο της Σχολής ώστε να πεταχτώ στο εργαστήριο για να δω πώς πάνε οι μετρήσεις, ναι, αυτό το έχω κάνει!

Με ποια θέματα ασχοληθήκατε στην επιστημονική σας σταδιοδρομία;

Είμαι πειραματικός της Πυρηνικής Φυσικής και της Φυσικής σωματιδίων. Στο εργαστήριό μας στο ΑΠΘ έχω ασχοληθεί πολλά χρόνια με την εξαΰλωσης ποζιτρονίων σε υλικά. Τα ποζιτρόνια, είναι τα αντισωματίδια των ηλεκτρονίων, έχουν θετικό φορτίο και αποτελούν την πιο απλή μορφή αντιύλης. Μελετούσα πειραματικά πώς τα ποζιτρόνια εξαϋλώνονται με τα ηλεκτρόνια κάποιου υλικού και τί πληροφορίες παίρνουμε παρατηρώντας το αποτέλεσμα της εξαΰλωσης. Στο CERN έχω ασχοληθεί με πειράματα μεγάλης κλίμακας με τα οποία μελετήθηκαν και μελετώνται ιδιότητες και συμπεριφορές των στοιχειωδών σωματιδίων. Από τα τελευταία πειράματα που συμμετείχα είναι το ATLAS, με το οποίο έζησα και την πολύ ένδοξη στιγμή, αυτήν της πειραματικής ανακάλυψης-ανίχνευσης του μποζονίου Higgs.

Ο Αναστάσιος Λιόλιος είναι Καθηγητής (ομότιμος) του ΑΠΘ στον Τομέα Πυρηνικής Φυσικής και Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων. Έχει συγγράψει το βιβλίο «Εισαγωγή στις Κοσμικές Ακτίνες» (Θεσσαλονίκη 2012, Εκδόσεις Copycity) κι έχει περισσότερες από 100 επιστημονικές δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά. Οι ερευνητικές του δραστηριότητες αφορούν την εξαΰλωση ποζιτρονίων στην ύλη, την παραβίαση της συμμετρίας ύλης-αντιύλης (CP-Violation) στα ουδέτερα Καόνια, το φασματόμετρο μιονίων στο πείραμα ATLAS (επιταχυντής LHC του CERN),την ανίχνευση ηλιακών αξιονίων με το πείραμα CAST του CERN, τα κοσμικά νετρίνο υψηλών ενεργειών και τις κοσμικές ακτίνες.