John Wheeler – Η πιο συναρπαστική εποχή να γίνω φυσικός

Ο Χουήλερ πέρασε σαν άνεμος απ’ το κολλέγιο, μη σταματώντας καν για πτυχίο ή μεταπτυχιακό. «Ήταν μια πτήση δίχως ενδιάμεσο σταθμό», του άρεσε να λέει. Από πρωτοετής έφτασε στο διδακτορικό μέσα σε έξι χρόνια, ολοκληρώνοντας τη διατριβή του το 1933, σε ηλικία είκοσι ενός ετών — είχε θέμα την απορρόφηση και τη σκέδαση του φωτός από άτομα ήλιου.

Χάρη σε μια μεταδιδακτορική υποτροφία που εξασφάλισε, ο Χουήλερ πέρασε κατόπιν ένα διάστημα στην Κοπεγχάγη, που την αποκαλούσαν τότε «Βατικανό της Φυσικής». Εκεί είχε την ευκαιρία να γνωρίσει σχεδόν όλους τους μεγάλους φυσικούς, οι οποίοι πήγαιναν σαν μαθητούδια στο ινστιτούτο του Νηλς Μπορ στην πρωτεύουσα της Δανίας, για να δουλέψουν στην πυρηνική φυσική μαζί με τον μεγάλο δάσκαλο. Η πρώτη φορά που ο Χουήλερ έκανε έντονη την παρουσία του στην κοινότητα των φυσικών ήταν με τη δημοσίευση μιας εργασίας από κοινού με τον Μπορ, το 1939, πάνω στο μοντέλο της σταγόνας για τον ατομικό πυρήνα, το οποίο είχε θεμελιώδη σημασία για την κατανόηση της πυρηνικής σχάσης και έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της ατομικής βόμβας. Είχαν προβλέψει ότι τόσο το ουράνιο-235 όσο και το πλουτώνιο-239 θα ήταν ιδιαιτέρως χρήσιμα για τη συντήρηση μιας αλυσιδωτής αντίδρασης. Δεν είναι καθόλου περίεργο, λοιπόν, ότι έχοντας αυτήν την εξειδίκευση ο Χουήλερ εργάστηκε αργότερα στο Σχέδιο Μανχάτταν, αλλά και για την ανάπτυξη της βόμβας υδρογόνου. Ο μεγάλος έρωτας για τη γενική σχετικότητα άργησε να εμφανιστεί στη ζωή του. Κι όταν αυτό συνέβη, είπε: «Επιτέλους βρήκα τον προορισμό μου».

Θυμόταν ακριβώς τη στιγμή που η σχετικότητα του χτύπησε την πόρτα. Ήταν 6 Μαρτίου του 1952, στο Πανεπιστήμιο Πρίνστον, στο προσωπικό του οποίου ανήκε από το 1938. Η ώρα ήταν 5:55 μ.μ. Τότε ακριβώς πήρε στα χέρια του ένα ολοκαίνουργο σημειωματάριο ερευνών, δερματόδετο, με μαύρο εξώφυλλο και κόκκινη μπορντούρα, κι έγραψε στη σελίδα 1 με μπλε μελάνι την ώρα και ό,τι σκεφτόταν εκείνη τη στιγμή. (Σε όλη τη σταδιοδρομία του προτιμούσε να γράφει με στυλό μελάνης και όχι με μολύβι.)

Μόλις πριν από μισή ώρα, σημείωσε ο Χουήλερ στο ημερολόγιό του, είχε μάθει από τον πρόεδρό του τμήματος ότι επρόκειτο να διδάξει σχετικότητα, κύκλο μαθημάτων που προσέφερε για πρώτη φορά το τμήμα φυσικής. Ονόμασε το σημειωματάριό του, το πρώτο από τα πολλά που ακολούθησαν, «Σχετικότητα 1». «Ήθελα να διδάξω σχετικότητα, για τον απλούστατο λόγο ότι ήθελα να μάθω το αντικείμενο», εξήγησε ο Χουήλερ αργότερα. Μετά τον πόλεμο, τα πεδία της πυρηνικής και της σωματιδιακής φυσικής χαρακτηρίζονταν από ιδιαίτερη ρευστότητα. Ο Χουήλερ είχε την εντύπωση ότι «κατευθύνονταν προς ένα σύνολο από πϊόνια και αναρίθμητα άλλα σωματίδια, κι άρχισα να διαισθάνομαι ότι θα μπορούσε να κρυβόταν πολύ περισσότερο χρυσάφι στο ορυχείο της γενικής σχετικότητας απ’ όσο είχε έως τότε εξορυχθεί». Αναρωτιόταν, σίγουρα, αν ο καμπυλωμένος χώρος, στο πιο μικροσκοπικό επίπεδο, θα μπορούσε να αποτελεί το δομικό υλικό για τα στοιχειώδη σωματίδια που μελετούσε από πολύ καιρό.

Ήταν μια τολμηρή κίνηση, αλλά άξιζε τον κόπο. Όντας νεοφερμένος στο πεδίο της σχετικότητας, ο Χουήλερ ήταν σε θέση να κοιτάζει τα επί δεκαετίες άλυτα προβλήματα της θεωρίας με καινούργια ματιά και ολόφρεσκο ενθουσιασμό. Δεν τον βάραιναν αρνητικές εκτιμήσεις του παρελθόντος, αν και στην αρχή είχε κάποιες προκαταλήψεις. Είχε τύχει να διαβάσει σχετικά πρόσφατα τα κλασικά άρθρα που δημοσίευσαν το 1939 ο Οππενχάιμερ και οι φοιτητές του, κι η ιδιομορφία τον ενοχλούσε πολύ. Μπορούσε, στ’ αλήθεια, να είναι αυτό το τέλος των πολύ μεγάλων άστρων; «Αναζητούσα μια διέξοδο», είπε ο Χουήλερ.

«Ένιωθα ότι κάτι καινούργιο θα έπρεπε να συμβαίνει στις μικροσκοπικές διαστάσεις, κάτι που θα απέτρεπε την ολική κατάρρευση. […] Πίστευα βαθιά ότι η φύση απεχθάνεται τις ιδιομορφίες». Η ιδιομορφία τού φαινόταν αποκρουστική. Κάποιον ρόλο ίσως έπαιξε και η επιφυλακτικότητά του έναντι του Οππενχάιμερ: «Έδειχνε να απολαμβάνει την επίδειξη της μεγαλοφυΐας του — να κάνει φιγούρα, για να το πω ωμα. Δεν έδειχνε ταπεινοφροσύνη ή κάποια αίσθηση απορίας ή έκπληξης. […] Είχα πάντα την αίσθηση πως έπρεπε να είμαι επιφυλακτικός».

Ο Χουήλερ δεν προσπαθούσε να ξεφορτωθεί την ιδιομορφία μόνο και μόνο από ξεροκεφαλιά. Διαισθανόταν πως αν αυτό το πρόβλημα έβρισκε λύση, θα μπορούσε να αναδυθεί μια καινούργια φυσική. Κανένας δεν κατανοούσε ακόμα με ποιον τρόπο δρα η βαρύτητα στις πολύ μικρές κλίμακες, μικρότερες του ατόμου, και ίσως μέσω της ιδιομορφίας μπορούσε αυτό να το διερευνήσει. Στο τέλος της ζωής ενός άστρου, ο πυρήνας του συμπιέζεται όλο και πιο πολύ. Τι θα μπορούσαμε να μάθουμε από το γεγονός αυτό; Ότι η ύλη απλώς εξαφανίζεται, ίσως περνώντας σε άλλον χώρο, σε άλλον χρόνο; Ή αναμορφώνεται σε μια καινούργια μικροσκοπική κατάσταση που δεν διέπεται από τους δικούς μας φυσικούς νόμους;

Με τις γνώσεις πυρηνικής φυσικής που διέθετε, ο Χουήλερ αναλογίστηκε το πρωτόνιο. Εξωτερικά του πρωτονίου, το ηλεκτρικό πεδίο του φαίνεται να εκπηγάζει από ένα σημείο. Όμως, στην πραγματικότητα, το πρωτόνιο δεν είναι σημειακό, έχει κάποιο πεπερασμένο μέγεθος. Ίσως η συνολική μάζα ενός άστρου να κατέρρεε σε κάτι με πολύ μικρό μέγεθος, σε μια κατάσταση ύλης ακόμα άγνωστη. Ή ίσως το συμπιεσμένο άστρο ακτινοβολεί εκτυφλωτικά αποβάλλοντας τη μάζα και την ενέργειά του καθώς συρρικνώνεται προς το κέντρο του, «μέχρι να απομείνει ένα αποκαΐδι τόσο μικρό που δεν μπορεί να καταρρεύσει άλλο», σκεφτόταν ο Χουήλερ.

Αυτός ήταν επί δεκαετίες ο πιο δημοφιλής μηχανισμός διαφυγής. Στο τέλος της ζωής του, το άστρο κάνει με κάποιον τρόπο μια μεγαλοπρεπή εκτόξευση πυροτεχνημάτων, αποδεσμεύοντας όση μάζα χρειάζεται ώστε να αποτραπεί η βίαιη συρρίκνωσή του σ’ ένα απλό σημείο, σε περίπτωση ολοκληρωτικής βαρυτικής κατάρρευσης. Αλλά για κάποιους αστροφυσικούς τούτη η πεποίθηση «δεν ήταν παρά μια δεισιδαιμονία», ένας τρόπος για να αποφύγουν να αντικρίσουν το αδιανόητο.

Διδάσκοντας μια σειρά μαθημάτων για τη γενική σχετικότητα, ο Χουήλερ έλπιζε να γνωριστεί καλύτερα με τον εχθρό και να βρει τα κατάλληλα μέσα ώστε να αποφύγει τον απόλυτο αστρικό Αρμαγεδδώνα. Οι ελπίδες του δεν ήταν αβάσιμες: ο Οππενχάιμερ και ο Σνάυντερ είχαν περιγράφει την πιο απλή δυνατή περίπτωση. Για να φέρουν σε πέρας τις μαθηματικές πράξεις τους, το άστρο στους υπολογισμούς τους δεν περιστρεφόταν επιπλέον, στους υπολογισμούς τους παρέβλεπαν πιέσεις και κρουστικά κύματα. Με απλά λόγια, ήταν ένα ιδανικό άστρο — καμία σχέση με την πραγματικότητα. Τι θα γινόταν αν κάποια δύναμη, που δεν την είχαν ακόμα συμπεριλάβει, παρενέβαινε έτσι ώστε να βάλει φρένο στον σχηματισμό μιας ιδιομορφίας;

Ο Χουήλερ σκέφτηκε όλους τους πιθανούς δρόμους σωτηρίας κι άρχισε να τους ελέγχει, τον έναν μετά τον άλλον, μαθηματικά. Από μια άποψη, έμοιαζε πολύ στον Οππενχάιμερ: του άρεσε να συνεργάζεται στενά με τους φοιτητές του. Ωστόσο, υιοθέτησε το ερευνητικό στιλ που είχε διδαχτεί από τον Μπορ: ((χαλαρές συναντήσεις ανταλλαγής απόψεων με συνεργάτες, με διατύπωση περισσότερο ερωτήσεων παρά απαντήσεων, [προσπαθώντας] πάντα να τονίζω τα θετικά στη δουλειά των πιο νέων συνεργατών, [απονέμοντάς] τους όλα τα εύσημα που καιούνται», όπως έλεγε. Και ήταν εξαιρετικά γενναιόδωρος ως προς αυτά τα εύσημα. Ακόμη κι αν είχε συνεισφέρει τα βασικότερα στοιχεία σε μια εργασία που παρουσίαζε από κοινού με κάποιον φοιτητή του, οι συγγραφείς αναγράφονταν πάντα με αλφαβητική σειρά. Αυτή ήταν η εντολή του Χουήλερ. Και μια που τ’ όνομά του στα αγγλικά άρχιζε από «w”, ήταν πολύ πιθανό να φαίνεται ο φοιτητής ως «πρώτος» συγγραφέας — η πιο τιμητική θέση στην επιστημονική βιβλιογραφία.

Ο Χουήλερ ήθελε φοιτητές τολμηρούς, όπως ήταν κι εκείνος. Αν και συντηρητικός στις πολιτικές του επιλογές και πάντα κύριος στην καθημερινή συμπεριφορά του, σε θέματα φυσικής δεν φοβήθηκε ποτέ να βουτήξει στα βαθιά — να δοκιμάσει καινούργιες ιδέες, όσο ακραίες κι αν ήταν. Έφτασε μάλιστα στο σημείο να σκεφτεί κάποτε να γράψει ένα βιβλίο με τίτλο Νot Crazy Enough («Όχι αρκετά τρελό»). Σύμφωνα μ’ έναν πρώην φοιτητή του, τον Ρόμπερτ Φούλλερ, ο Χουήλερ ξεχώριζε ως φυσικός χάρη στο ανοιχτό μυαλό του. Μπορούσε να απεχθάνεται μια ιδιομορφία, αλλά συνάμα και να τον μαγεύει το γεγονός ότι εμφανίζεται στις εξισώσεις. «Έπαιζε με τις ιδέες, ήταν πρόθυμος να σκεφτεί το αντίθετο απ’ οτιδήποτε», λέει ο Φούλλερ. «Αυτό το είχε πάρει από τον μέντορά του, τον Νηλς Μπορ, που πάντα τριγυρνούσε λέγοντας ότι “Το αντίθετο μιας βαθιάς αλήθειας είναι επίσης μια βαθιά αλήθεια”. Ο Χουήλερ επαναλάμβανε τούτα τα λόγια με κάθε ευκαιρία». Έδινε σε κάθε αντίθετη υπόθεση τη δέουσα προσοχή. Μην ξεχνώντας ότι ο Μαξ Πλανκ επινόησε το «κβάντο» το 1900 για να διαχειριστεί μια επαπειλούμενη καταστροφή στη θερμοδυναμική, ο Χουήλερ αναρωτιόταν μήπως η ιδιομορφία του Σβάρτσιλντ έδειχνε πού κρυβόταν μια άλλη ανακάλυψη στη θεμελιώδη φυσική.

Απόσπασμα από το βιβλίο του Μάρσα Μπαρτούσακ   Μαύρες τρύπες, η μεγάλη περιπέτεια μιας ανατρεπτικής επιστημονικής ιδέας μτφρ.: Νέστορας Χούνος – Παναγιώτης Δρεπανιώτης. Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης

Ο John Archibald Wheeler (9 Ιουλίου 1911 – 13 Απριλίου 2008) ήταν Αμερικανός θεωρητικός φυσικός . Ήταν σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνος για την αναζωογόνηση του ενδιαφέροντος για τη γενική σχετικότητα στις Ηνωμένες Πολιτείες μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο . Ο Wheeler συνεργάστηκε επίσης με τον Niels Bohr εξηγώντας τις βασικές αρχές πίσω από την πυρηνική σχάση . Μαζί με τον Gregory Breit , ο Wheeler ανέπτυξε την ιδέα της διαδικασίας Breit-Wheeler . Είναι περισσότερο γνωστός για τη διάδοση του όρου « μαύρη τρύπα », ως προς τα αντικείμενα με βαρυτική κατάρρευση που είχε ήδη προβλεφθεί στις αρχές του 20ου αιώνα, για την επινόηση των όρων « κβαντικός αφρός» .”, ” συντονιστής νετρονίων “, ” σκουληκότρυπα ” και ” it from bit ” και για την υπόθεση του ” σύμπαντος ενός ηλεκτρονίου “. Ο Stephen Hawking τον ανέφερε ως “ήρωα της ιστορίας της μαύρης τρύπας”. (wikipedia)

by Αντικλείδι , https://antikleidi.com