Ο Ντέιβιντ Γκρος δεν μπορεί να ξεφύγει από τον πειρασμό της γνώσης. Περιγράφει τον εαυτό του ως «αδηφάγο αναγνώστη» και για του λόγου το αληθές, όταν στην ανταλλαγή ηλεκτρονικών μηνυμάτων γνωριμίας που προηγήθηκαν της συνέντευξής μας έγινε λόγος για τον ιστορικό Μαρκ Μαζάουερ, έσπευσε να αγοράσει τη «Θεσσαλονίκη» του. Υπερβολικά γήινη αναζήτηση για έναν από τους σημαντικότερους σύγχρονους φυσικούς, καθηγητή επί 27 συναπτά έτη στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, ο οποίος βραβεύτηκε με Νομπέλ το 2004, συμβάλλοντας στον επαναπροσδιορισμό της κατανόησης της πραγματικότητας.

Οι λεπτομέρειες μιας ιστορικής σύνθεσης σίγουρα δεν συναγωνίζονται σε πολυπλοκότητα την «κβαντική χρωμοδυναμική», υποσύνολο της θεωρίας κβαντικού πεδίου, την οποία συμπλήρωσε με τους συναδέλφους του Φρανκ Βίλτσεκ και Ντέιβιντ Πόλιτζερ. Ενας θεωρητικός φυσικός, όμως, δεν ζει στα όρια μεταξύ ύλης και ενέργειας, είναι και αυτός μέρος του απτού κόσμου. Από το γραφείο του στη Σάντα Μπάρμπαρα, ο 71χρονος σήμερα Ντέιβιντ Γκρος, καθηγητής του Ινστιτούτου Θεωρητικής Φυσικής Κάβλι του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, διερευνά τα «σύνορα της γνώσης», μιλά για τις προσδοκίες της σύγχρονης Φυσικής, το επίτευγμα του σωματιδίου του Χιγκς και το τίμημα της αποτυχίας στην επιστήμη.

Πείτε μου, πώς αισθάνεται, αλήθεια, κανείς όταν παίρνει το βραβείο Νομπέλ; «Αν ζει κανείς στην Καλιφόρνια, όπως εγώ, η ανακοίνωση τον βρίσκει μέσα στη νύχτα, κάπου στις 2.30 τα ξημερώματα. Οπότε, όταν μου τηλεφώνησαν, ήμουν στο κρεβάτι μου! Τουλάχιστον ήξερα περί τίνος επρόκειτο, μια και το όνομά μου, όπως και αυτά των συναδέλφων μου με τους οποίους μοιραστήκαμε το βραβείο, αναφέρονταν επί χρόνια ως πιθανές υποψηφιότητες. Ευτυχώς, έβαλαν κάποιο γνωστό πρόσωπο να μου τηλεφωνήσει έτσι ώστε να βεβαιωθώ ότι ήταν αλήθεια και όχι πλάκα κανενός φίλου. Οπωσδήποτε, είναι ξεχωριστή εμπειρία – προσωπικά ένιωσα και ένα είδος ανακούφισης που έπειτα από χρόνια συζήτησης για το βραβείο τελείωνε αυτή η αναμονή».

Οι νικητές του Νομπέλ Φυσικής για το 2012, Σερζ Αρός και Ντέιβιντ Γουάινλαντ, μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στους κβαντικούς υπολογιστές; «Ναι, αλλά μένουν ακόμη πάρα πολλά βήματα. Οι Αρός και Γουάινλαντ ανακάλυψαν όμορφες πειραματικές τεχνικές για να ελέγχουμε τα άτομα και το φως, χωρίς αυτά να χάνουν τις κβαντικές τους ιδιότητες. Τέτοιες τεχνικές είναι απαραίτητες για να δημιουργηθεί ένα κβαντικό σύστημα που θα λειτουργεί παράλληλα ως υπολογιστής ισχύος πολλαπλά μεγαλύτερης των σημερινών συμβατικών υπολογιστών. Αλλά πρέπει ακόμη να γίνουν τόσο πολλά ώσπου να φτάσουμε εκεί, ώστε οι πιο αισιόδοξοι υπολογισμοί προβλέπουν κάτι τέτοιο σε 20 έως 50 χρόνια».

Κοιτάζοντας από το μέλλον, η χρονιά που πέρασε θα είναι το έτος που η εικόνα της Φυσικής έγινε κατά τι πιο διαφανής λόγω της ανακάλυψης του σωματιδίου του Χιγκς; «Ο εντοπισμός του σωματιδίου του Χιγκς αποτελεί υπέροχο επίτευγμα, τόσο ως πείραμα όσο και ως επιβεβαίωση της Θεωρίας του Καθιερωμένου Μοντέλου, όπως λέγεται το σύνολο των αποδεκτών θεωριών μας για τη φύση του Σύμπαντος. Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων του CERN κατασκευάστηκε, μεταξύ άλλων, και για αυτόν τον σκοπό, τον οποίο και πέτυχε γιατί είναι ένα εκπληκτικό μηχάνημα και γιατί η θεωρία μας είναι τόσο ακριβής, ώστε προβλέπει το 99% των αποτελεσμάτων, αφήνοντάς μας 1% περιθώριο εκπλήξεων που θα αποτελέσουν τη Φυσική του μέλλοντος. Το θετικό, λοιπόν, είναι ότι η θεωρία μας ισχύει. Υποπτευόμαστε, όμως, ότι είναι μέρος μιας ευρύτερης θεωρίας, η οποία απαντά σε ερωτήματα που η τωρινή δεν μπορεί, περιλαμβάνει σωματίδια που δεν έχουμε “δει” και δυνάμεις που δεν έχουμε μετρήσει. Οπότε, τα συναισθήματα των φυσικών είναι ανάμεικτα: είναι καλό ότι το αποτέλεσμα του πειράματος δεν αντίκειται στη θεωρία, αλλά όλοι μας θα θέλαμε και μερικές εκπλήξεις! Ελπίζουμε ότι ο επιταχυντής θα μας δείξει κάτι καινούργιο. Και σίγουρα έχουμε μακρύ δρόμο μπροστά μας. Στα επόμενα 20 χρόνια θα έχουμε εκατοντάδες φορές περισσότερα δεδομένα από ό,τι σήμερα και πολλά στοιχεία καινοτόμου Φυσικής».

Και η παλαιότερη Φυσική; Είχατε πει κάποτε για τη δική σας ανακάλυψη ότι είναι μια «όμορφη και απλή θεωρία» και μετά περιγράφατε πώς οι υπολογισμοί της συνεχίζονται σχεδόν 40 χρόνια μετά τη διατύπωσή της… «Η Κβαντική Χρωμοδυναμική, όπως λέγεται η θεωρία για την οποία πήραμε το Νομπέλ, είναι μια θεωρία της ισχυρής πυρηνικής δύναμης – εξηγεί τι συμβαίνει μέσα στους πυρήνες των ατόμων, πώς σωματίδια που λέγονται κουάρκ “δένονται” μαζί, ώστε να σχηματίσουν πρωτόνια και νετρόνια. Είναι μια εξαιρετικά όμορφη θεωρία επειδή έχει ελάχιστα μέρη που απαιτούν διευθέτηση και αντίστοιχους αριθμούς. Ολες οι εξισώσεις της μπορούν να γραφτούν πάνω σε ένα μπλουζάκι. Αναλυτικά και μαθηματικά, όμως, θα χρειαστεί μελέτη από γενιές φυσικών. Σκεφτείτε τον ηλεκτρομαγνητισμό: τον ανακαλύψαμε στα μέσα του 19ου αιώνα και εξακολουθούμε να μελετάμε τα φαινόμενά του μέχρι σήμερα. Η Κβαντική Χρωμοδυναμική σε κάποια σημεία μοιάζει πολύ με τη θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού, αν και είναι πολύ πιο πλούσια. Σταδιακά, θα ενταχθεί κι αυτή σε μια ευρύτερη θεωρία, αλλά δεν θα πάψουμε να τη χρησιμοποιούμε για να μελετάμε τις ιδιότητες πρωτονίων, νετρονίων, ατομικών πυρήνων, της ύλης στο Σύμπαν. Για να κατανοήσουμε πλήρως τις συνέπειές της, θα χρειαστούν ολόκληρες γενιές».

Υποθέτω ότι αυτό εξηγεί και το γιατί κάποτε είχατε περιγράψει τη Θεωρία Χορδών, την επικρατέστερη σήμερα υποψήφια μεταξύ των θεωρητικών φυσικών για μια πλήρη εξήγηση του Σύμπαντος, ως «έναν μαθηματικό λαβύρινθο». «Οταν στα μέσα της δεκαετίας του ’80 διατυπώθηκε η Θεωρία των Υπερχορδών (η οποία προβλέπει ότι τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης δεν είναι σωματίδια, αλλά μονοδιάστατες χορδές που ταλαντεύονται), ήμασταν πολύ αισιόδοξοι. Η Θεωρία των Χορδών συμπεριλάμβανε τόσο τη βαρύτητα (κάτι που δεν κάνει η κβαντομηχανική) όσο και όλες τις υπόλοιπες δυνάμεις που προβλέπει το Καθιερωμένο Μοντέλο. Εμοιαζε, λοιπόν, με μια ενοποιημένη θεωρία που θα μας εξηγούσε το Καθιερωμένο Μοντέλο. Φαινόταν επίσης τόσο περίπλοκη και μοναδική, ώστε θεωρούσαμε ότι θα έχει μία και μόνη λύση που θα συμφωνούσε με όσα συμβαίνουν στον πραγματικό κόσμο. Οι συγκεκριμένες ελπίδες αποδείχθηκαν λανθασμένες, πιστεύω, και οι περισσότεροι, αν και όχι όλοι οι φυσικοί, συμφωνούν μαζί μου. Η Θεωρία των Χορδών δεν φαίνεται πια τόσο επαναστατική και δεν μας δίνει μοναδικές λύσεις. Εκείνο που υποστηρίζω στα μεταξύ μας συνέδρια είναι ότι δεν πρόκειται τελικά για μια θεωρία, είναι ένα πλαίσιο – όπως η κβαντομηχανική είναι ένα πλαίσιο για τη μελέτη των φυσικών συστημάτων. Αν βάλουμε τώρα μαζί τη Θεωρία των Κβαντικών Πεδίων, το Καθιερωμένο Μοντέλο και τη Θεωρία των Χορδών, τότε έχουμε στα χέρια μας ένα πολύ ισχυρό πλαίσιο για τη μελέτη των πραγμάτων».

Και τι απομένει να γίνει; «Κάτι λείπει για να κατακτήσουμε τη λύση, μια περιγραφή, δηλαδή, του κόσμου που μας περιβάλλει. Πολύ θα θέλαμε να μπορούσαμε να ελέγξουμε πειραματικά κάποιες από αυτές τις ιδέες μας, ωστόσο αυτό είναι πολύ δύσκολο εξαιτίας της φυσικής κλίμακας στην οποία εμφανίζονται αυτά τα “χορδοειδή”, ας πούμε, φαινόμενα: πολύ πέρα από τις δυνατότητες του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων σε ενέργεια και σε πολύ μικρές αποστάσεις.

Επομένως, δεν μπορούμε καν να φανταστούμε άμεσα πειράματα για αυτές τις θεωρίες στο εγγύς μέλλον. Αυτό είναι όντως ατυχές, άρα πρέπει να ψάξουμε έμμεσους τρόπους διάψευσης ή επιβεβαίωσης. Εδώ περιμένουμε να μας βοηθήσει και πάλι ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, επικυρώνοντας την υπόθεσή μας για μια νέα συμμετρία των φυσικών σωματιδίων, τη λεγόμενη “υπερσυμμετρία”. Αν διαψευστεί, θα πρέπει να στραφούμε αλλού, αν επιβεβαιωθεί, έρχονται πολλές νέες ενδείξεις για τον πραγματικό κόσμο».

Κουάρκ, χρωμοδυναμική, χορδές, τα ονόματα γίνονται όλο και πιο εξωτικά… «Είναι πράγματι ενδιαφέρον, γιατί η Φυσική ήταν αρκετά συντηρητική στην ονοματολογία. Διάβαζα πρόσφατα ένα βιβλίο το οποίο εξηγούσε ότι χρειάστηκαν 30 χρόνια για να γίνει το ηλεκτρόνιο “ηλεκτρόνιο”. Συνήθως, η ονοματοδοσία είναι προνόμιο όσων ανακαλύπτουν κάτι. Τα τελευταία χρόνια του 20ού αιώνα πολλοί απέκτησαν τη συνήθεια να αναζητούν χαριτωμένα, παράξενα ονόματα – για δύο λόγους, πιστεύω. Ο ένας είναι η δημοσιότητα: αν το όνομα που προτείνεις υιοθετηθεί, αυτό προσμετράται στα θετικά σου. Ο άλλος είναι ότι μιλάμε για έννοιες και σωματίδια και πράγματα πολύ απομακρυσμένα από όσα βλέπουμε στην καθημερινότητά μας. Οι φυσικοί, όπως και όλοι οι υπόλοιποι άνθρωποι, δεν αισθάνονται πολύ άνετα με αυτό το γεγονός. Γι’ αυτό επινοούμε αυτά τα περίεργα ονόματα, πιστεύω, για να ελαφρύνουμε την ένταση, την ανησυχία που νιώθουμε μιλώντας για τέτοια εξωτικά, αφηρημένα αντικείμενα».

Πού βρίσκεται στη θεωρητική Φυσική η τομή μεταξύ Μαθηματικών και διαίσθησης, τεχνικής και έμπνευσης; «Τα Μαθηματικά είναι η γλώσσα της φύσης, όπως έλεγε ο Γαλιλαίος. Οσο περισσότερα γνωρίζουμε για τη φύση, τόσο περισσότερο κατανοούμε τη δύναμη των Μαθηματικών, όχι την απλή αρίθμηση, αλλά τις βαθιές μαθηματικές δομές. Εμείς οι φυσικοί δεν είμαστε σαν τους μαθηματικούς που δεν ενδιαφέρονται ουσιαστικά για την πρακτική εφαρμογή των μαθηματικών στην περιγραφή της φυσικής πραγματικότητας. Οσοι από εμάς εργάζονται στον τομέα της θεμελιώδους Φυσικής, στα σύνορα της γνώσης, ξέρουν ότι για να παράγουμε νέα Φυσική συχνά χρειαζόμαστε και νέα Μαθηματικά».

Συνεπώς, στρέφεστε στους μαθηματικούς; «Ενίοτε προσπερνάμε τους μαθηματικούς τούς ίδιους, όπως έκανε ο Ισαάκ Νεύτωνας, ο οποίος δημιούργησε τον διαφορικό λογισμό για να υπολογίσει την κίνηση των πλανητών του ηλιακού συστήματος. Οι περισσότερες σημαντικές ανακαλύψεις, όμως, δεν προέρχονται από τη μαθηματική σκέψη, αλλά από αυτό που αποκαλούμε “διαίσθηση της Φυσικής”. Υπάρχει ένα εξαίρετο απόσπασμα από ένα γράμμα του Αϊνστάιν σε κάποιον από τους νεότερους φίλους του, στο οποίο χρησιμοποιεί αυτήν ακριβώς την έκφραση. Οπότε, οι περισσότεροι από εμάς αποκτούμε τα μαθηματικά εργαλεία που χρειαζόμαστε για να υπολογίσουμε τις συνέπειες των στοχασμών μας και μερικές φορές επινοούμε και νέες προσεγγίσεις, εκπλήσσοντας τους μαθηματικούς».

Συζητάμε εδώ και πολλή ώρα για τις επιτυχίες της επιστήμης. Τι συμβαίνει όμως με την αποτυχία, τις λάθος κατευθύνσεις, τις θεωρίες που καταρρίφθηκαν; «Οπως είπε κάποτε ο Τζον Μέιναρντ Κέινς, ο μεγάλος οικονομολόγος, “η επιστήμη προχωρεί από κηδεία σε κηδεία”. Οταν ξεκινούσα εγώ τις μεταπτυχιακές μου σπουδές, η γενική κατεύθυνση των κυρίαρχων ιδεών της Φυσικής ήταν λανθασμένη. Ημουν μάρτυρας, με τη σταδιακή επικράτηση των εννοιών του Καθιερωμένου Μοντέλου, της γενιάς των δασκάλων μου να έχει κολλήσει σε ιδέες που δεν απέδιδαν. Πολύ λίγοι από αυτούς κατάφεραν να κάνουν τη μετάβαση στο νέο υπόδειγμα. Οι περισσότεροι έμειναν πιστοί στις ιδέες τους, αλλά ως καλοί επιστήμονες, όταν τα πειράματα, που είναι οι κριτές όλων, απέδειξαν ότι έκαναν λάθος, τις εγκατέλειψαν, αποσυρόμενοι από τη Φυσική.

Οι γενιές στην επιστήμη είναι βραχύχρονες, ξέρετε. Οι ανθρώπινες γενιές μπορεί να υπολογίζονται σε 25-30 χρόνια, οι γενιές όμως των επιστημόνων έχουν διάρκεια περίπου μιας πενταετίας. Αν μια ανακάλυψη μεταβάλει τα πράγματα, σε πέντε χρόνια μπορεί να έχεις εκπαιδεύσει μια νέα γενιά επιστημόνων, η οποία θα μπορεί να πάρει τη θέση της προηγούμενης και να στραφεί προς τη νέα κατεύθυνση. Αυτός είναι και ένας από τους λόγους που η επιστήμη προχωρά με τόσο γοργούς ρυθμούς. Ο Κέινς λοιπόν δεν εννοεί, φυσικά, πραγματικές κηδείες, αλλά τον επιστημονικό θάνατο, την παράδοση της σκυτάλης σε μια νέα γενιά. Και, πιστέψτε με, γνωρίζω από πρώτο χέρι πόσο ανοιχτό μυαλό και πόσο σκληρή δουλειά χρειάζεται για να παραμείνει κανείς στο προσκήνιο της επιστήμης για πολλές γενιές!».

Μεταξύ οργάνων ακριβείας, όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, και εργαλείων, όπως η Θεωρία των Χορδών από τη μία πλευρά, αυξανόμενου κόστους παραγωγής των εν λόγω οργάνων και πολλαπλασιαζόμενης πολυπλοκότητας των θεωρητικών εργαλείων από την άλλη, εσείς είστε αισιόδοξος ή απαισιόδοξος για το μέλλον της Φυσικής; «Είμαι πλήρως αισιόδοξος. Οπως και οι περισσότεροι από εμάς που εργαζόμαστε στα σύνορα της γνώσης, επειδή πολύ απλά επειδή είναι εξαιρετικά δύσκολο να συνεχίσεις να εργάζεσαι αν είσαι απαισιόδοξος – απλώς τα παρατάς! Είναι αλήθεια, όμως, ότι σε τομείς της επιστήμης όπως είναι η Φυσική Σωματιδίων, η Αστρονομία, η Κοσμολογία, έχουμε φτάσει σε ένα σημείο όπου τα όργανα παρατήρησης γίνονται όλο και ακριβότερα, ο χρόνος κατασκευής τους γίνεται όλο και περισσότερος, οι άνθρωποι που απαιτούνται για τον χειρισμό τους επίσης. Ανησυχώ όντως για αυτά τα ζητήματα, αν δεν ανησυχείς για ένα πρόβλημα, δεν πρόκειται να ασχοληθείς με τη λύση του. Ωστόσο, πριν από 20, 30, 40 χρόνια δεν θα μπορούσαμε να ονειρευτούμε καν αυτά που μπορούμε να κατασκευάσουμε σήμερα. Να που τα καταφέραμε, όμως, και αυτό με κάνει αισιόδοξο και για το μέλλον. Αν με ρωτήσετε, όμως, πώς θα τα καταφέρουμε ξανά, δεν ξέρω».

Αρα βάζουμε έναν αστερίσκο στην αισιοδοξία σας; «Ισως και να διακατέχομαι από εσφαλμένη αισιοδοξία. Αν αυτή η αισιοδοξία λειτούργησε στο παρελθόν, τούτο δεν σημαίνει ότι θα λειτουργήσει και στο μέλλον. Ωστόσο, όταν φανταζόμαστε συνήθως το μέλλον, το κάνουμε στη βάση των σημερινών οργάνων και της σημερινής Φυσικής. Αυτό βέβαια είναι λάθος, εφόσον από το παρελθόν δεν μπορούμε να γνωρίζουμε ή να αναμένουμε τις εξελίξεις που θα έρθουν. Για παράδειγμα, όταν σκεφτόμασταν μελλοντικούς επιταχυντές πριν από 30 χρόνια, δεν είχαμε ιδέα για τις επιπτώσεις της ανάπτυξης των υπολογιστών: χωρίς την επανάσταση των υπολογιστών πειράματα όπως αυτά του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων δεν θα μπορούσαν να γίνουν ούτε κατά διάνοια. Επομένως, το μόνο που μπορώ να πω είναι ότι στο μέλλον θα χρειαστούμε σίγουρα πολύ φθηνότερα όργανα, αλλιώς δεν θα μπορούμε να τα πληρώσουμε, και πολύ ισχυρότερα όργανα, αλλιώς δεν θα μας χρησιμεύουν. Πώς θα το κάνουμε αυτό, δεν γνωρίζω, εφόσον δεν μπορώ να προβλέψω την τεχνολογία της επόμενης εικοσαετίας. Γι’ αυτό θεωρώ τον εαυτό μου ορθολογικά αισιόδοξο».