Ο Ντέιβιντ Λι φωτογραφίζεται δίπλα στο μηχάνημα που τον βοήθησε να πάρει το βραβείο.
Από όλα τα βραβεία Νομπέλ που δίδονται κάθε χρόνο αυτά της φυσικής αμφισβητούνται λιγότερο απ’ όλα. Νομπέλ Φυσικής έχουν πάρει 149 άνδρες και τρεις γυναίκες, ενώ ο μέσος όρος ηλικίας είναι τα 52 έτη. Τόσος είναι περίπου και ο μέσος όρος για τους τρεις φετινούς νικητές που πριν από είκοσι πέντε ολόκληρα χρόνια ανακάλυψαν τις εκπληκτικές ιδιότητες της ροής στο Ηλιο-3 όταν αυτό φθάσει να ψυχθεί λίγα χιλιοστά πιο πριν από τους -273 βαθμούς Κελσίου. Για άλλη μία φορά πάντως αποδεικνύεται ότι τα βραβεία αυτά είναι ένα φαγητό που τρώγεται κρύο.
Τρεις αμερικανοί πάλι επιστήμονες μοιράστηκαν το πολυπόθητο βραβείο Νομπέλ στη Φυσική για το 1996: ο Ντέιβιντ Λι, εξήντα πέντε ετών σήμερα, ο Ρόμπερτ Ρίτσαρντσον, πενήντα εννέα ετών, και ο μόλις σαραντάχρονος Ντάγκλας Οσερόφ. Οι δύο πρώτοι ανήκουν στο διδακτικό προσωπικό του Πανεπιστημίου Κορνέλ, όπου οι διασημότητες της φυσικής δεν σταμάτησαν να κυκλοφορούν στις αίθουσες και τους διαδρόμους του. Ο τρίτος είναι σήμερα σε έναν άλλον ναό των θετικών επιστημών, στο Στάνφορντ. Οι έρευνές τους αφορούσαν γενικά το τι συμβαίνει στην ύλη όταν η θερμοκρασία φθάσει να κατεβεί κοντά στους -273 βαθμούς Κελσίου, ειδικά στο υγρό λεγόμενο Ηλιο-3, όπου η ροή εμφανίζει πρωτοφανή συμπεριφορά. Τα υγρά ρέουν σαν ποτάμι μέσα από οπές τόσο στενές που σε κανονικές θερμοκρασίες ούτε σταγόνα – σταγόνα δεν θα περνούσαν και αν τα ρίξεις στο φλιτζάνι, με μια μικρή ανάδευση, έτσι και κάποια σταγόνα βρεθεί να κυλάει προς τα έξω, ολόκληρο το υγρό, σαν να ήταν τα μόριά του περασμένα σε σπάγκο, σκαρφαλώνει στα χείλη και βρίσκεται έξω να σέρνεται σαν το φίδι στη γη.
Αν σκεφθούμε ότι οι -270 βαθμοί Κελσίου είναι, με βάση τις πιο αποδεκτές σήμερα θεωρίες, αυτή τη στιγμή η χαμηλότερη θερμοκρασία όπου έφθασε ποτέ το Σύμπαν, καταλαβαίνουμε ότι προχωρώντας πιο κάτω από εκεί, στις αρχές του αιώνα μας, ο άνθρωπος άρχισε να ψάχνει για καταστάσεις της ύλης που ουδέποτε είχαν υπάρξει ως τότε.
Με την αναγγελία των φετινών βραβείων ακούγοντας για υπερρευστότητα ο νους πετάει αυθόρμητα και όχι άστοχα εντελώς προς ένα άλλο γνωστό φαινόμενο, την υπεραγωγιμότητα. Οπου σε επίσης πολύ χαμηλές θερμοκρασίες οι αγωγοί παύουν ξαφνικά να προβάλλουν την παραμικρή αντίσταση στη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος και τα ηλεκτρόνια «ρέουν» κυριολεκτικά με έναν πρωτόγνωρο και ανεμπόδιστο τρόπο.
Σήμερα η υπεραγωγιμότητα έφθασε να θεωρείται ως μια εκδήλωση του γενικότερου φαινομένου της υπερρευστότητος. Γιατί και άλλα σωματίδια εκτός από τα ηλεκτρόνια μπορούν να φθάσουν λόγω έλλειψης εσωτερικής τριβής στη χωρίς αντίσταση ροή. Ο Ρώσος Πιότρ Καπίτσα στο τέλος της δεκαετίας του ’30 είχε ανακαλύψει ότι το υγροποιημένο Ηλιο κοντά στο λεγόμενο απόλυτο μηδέν των -273 βαθμών Κελσίου μπορούσε να μεταβληθεί σε υπερρευστό και η ανακάλυψη αυτή θεωρήθηκε τόσο σπουδαία που το 1978 απέφερε και σ’ εκείνον ένα βραβείο Νομπέλ.
Ομως είχε επικρατήσει η πεποίθηση ότι μόνον άτομα ή σωματίδια που αποτελούνταν από ζυγό αριθμό άλλων πιο στοιχειωδών ακόμη σωματιδίων μπορούσαν να εμφανίζουν ιδιότητες υπερρευστών. Ετσι ένα ισότοπο του Ηλίου, το He-3, που αντί για δύο πρωτόνια στον πυρήνα και δύο νετρόνια έχει δύο πρωτόνια και μόνον ένα νετρόνιο, δεν περίμενε κανείς ότι θα έμπαινε στην κλειστή λέσχη των υπερρευστών.
Το 1972 όμως σε ένα υπόγειο του Πανεπιστημίου Κορνέλ οι Λι, Ρίτσαρντσον και Οσερόφ είχαν κατασκευάσει ένα ψυκτικό μηχάνημα που μπορούσε να κατεβάσει τη θερμοκρασία σε κάποια χιλιοστά μόλις πριν τη δυσπρόσιτη θερμοκρασία του λεγόμενου απολύτου μηδενός. Ψάχνοντας για άλλα πράγματα, όπως έχει συμβεί πολλές φορές σε καλοστημένα είναι η αλήθεια πειράματα, διαπίστωσαν πως και το ισότοπο αυτό του Ηλίου με τον μονό αριθμό σωματιδίων γινόταν υπερρευστό.
Τελικά όλοι είχαν δίκιο αφού και για το He-3 αποκαλύφθηκε ότι εκεί, στις αφύσικες θερμοκρασίες των λίγων χιλιοστών πριν το απόλυτο μηδέν, τα μόρια ζευγαρώνουν και κρατιούνται σφιχτά δύο – δύο φτιάχνοντας τα λεγόμενα Ζεύγη Cooper, ώστε να εκπληρωθεί με τον καλύτερο τρόπο η απαίτηση για ζυγό αριθμό σωματιδίων. Φτιάχνεται έτσι μια κατάσταση εξαιρετικής αρμονίας και σύμπνοιας που δίνει στο υγρό τις μοναδικές του ικανότητες. Να πώς φθάνουμε στο σημείο ένα και μοναδικό μόριο, αν καταφέρει να βγει από το δοχείο όπου είναι φυλακισμένο, να κάνει όλο το Ηλιο να αποδράσει σαν να είχαν γίνει τα έγκλειστα μόριά του σχοινί τα ίδια και ακολούθησαν τον πρώτο δραπέτη προς την ελευθερία τους.
Οι ομοιότητες με τους υπεραγωγούς όμως κάπου έχουν και τα όριά τους αφού το He-3, αντίθετα από τους υπεραγωγούς, παρουσιάζει ανισοτροπία. Το μόριό του, εξαιτίας των περιστροφών κάθε πυρηνικού σωματιδίου στο Ζεύγος Cooper, που δεν γίνονται γύρω από εντελώς παράλληλους μεταξύ τους άξονες, δεν εμφανίζει την ίδια συμπεριφορά όταν παρατηρηθεί από διαφορετικές διευθύνσεις.
Η ανισότροπη συμπεριφορά ενός υγρού δεν είναι κάτι το πρωτόγνωρο και συγκλονιστικό αφού ένας πολύ γνωστός εκπρόσωπος τέτοιων υλικών είναι οι πασίγνωστοι πια υγροί κρύσταλλοι που βρίσκονται σαν οθόνες παρουσίασης και του πιο φθηνού ακόμη υπολογιστή τσέπης. Ο συνδυασμός όμως με τα φαινόμενα της υπερρευστότητας κάνει το He-3 μια μεγάλη ανακάλυψη καθώς οι παράξενες ιδιότητές του αφήνουν πολλά περιθώρια στη φαντασία των ερευνητών. Παρατηρήθηκε σε τρεις διαφορετικές καταστάσεις υπερρευστότητας και σε μικρές αυξομειώσεις της θερμοκρασίας οι υποτυπώδεις στρόβιλοι που εμφανίζονται κάνουν πολλούς τολμηρούς να «βλέπουν» ένα πρότυπο αντίστοιχο προς αυτό των κοσμικών υπερχορδών, που θεωρούνται η απαρχή όλων των στοιχειωδών σωματιδίων και της γέννησης του ιδίου του Σύμπαντος.
