Τα τελευταία χρόνια οι προσπάθειες για την ενοποίηση της Φύσης έχουν εστιαστεί στην Φυσική των υψηλών ενεργειών, επειδή «όσο βαθύτερο είναι το επίπεδο που θέλουμε να εξετάσουμε, τόσο μεγαλύτερες ενέργειες χρειάζεται να χρησιμοποιούμε».

Στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του CΕRΝ, θα συντελεστεί ένα από τα μεγαλύτερα πειράματα του κόσμου.

Ο μεγάλος αγνοούμενος του Καθιερωμένου Μοντέλου της Φυσικής, που αναμένεται να αποκαλυφθεί, είναι το σωματίδιο “μποζόνιο Χιγκς”, το οποίο θεωρείται ότι προσδίδει στα στοιχειώδη σωματίδια την μάζα. Μετά το μποζόνιο του Χιγκς, ο στόχος θα είναι να βρουν το συνεχώς διαφεύγον «βαρυτόνιο» ή «γκραβιτόνιο» (graviton), το οποίο υποτίθεται ότι μεταφέρει τη δύναμη της βαρύτητας με τον ίδιο τρόπο που τα άλλα υποατομικά σωματίδια είναι φορείς των υπόλοιπων δυνάμεων (πυρηνικής, ηλεκτρομαγνητικής). Αν όντως βρεθεί το βαρυτόνιο, θα είναι μία ιστορική στιγμή στην επιστήμη, γιατί θα γεφυρωθεί το χάσμα στη Φυσική ανάμεσα στις δύο κυρίαρχες θεωρίες της: την Κβαντομηχανική (που περιγράφει τον κόσμο των ηλεκτρονίων, κβάντων κλπ. και η οποία οδήγησε στο «Καθιερωμένο Μοντέλο») και τη Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν (που ουσιαστικά είναι η θεωρία της βαρύτητας σε σχέση με την μεταβολή του χωρόχρονου).

Όμως ένα άλλο σωματίδιο μπορεί να είναι η μεγάλη αναμενόμενη έκπληξη: το νετραλίνο: το υποθετικό σωματίδιο της σκοτεινής ύλης, το οποίο προβλέπεται από τη θεωρία της υπερσυμμετρίας – η οποία είναι μία προέκταση του Καθιερωμένου Μοντέλου.
Κανείς δεν το έχει δει ποτέ, διορθώνει προβλήματα του Καθιερωμένου Μοντέλου και μπορεί να εξηγήσει τη σκοτεινή ύλη, αυτή την μυστηριώδη ουσία που υπάρχει στο Σύμπαν σε πολύ μεγαλύτερη ποσότητα απ’ ό, τι η γνωστή ορατή μας ύλη. Από μία άποψη δε, η σκοτεινή ύλη είναι ένα είδος «σκαλωσιάς» πάνω στην οποία «τακτοποιείται» η ορατή ύλη.

Στην υπερσυμμετρία όλα τα σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου έχουν σωματίδια εταίρους (superpartners), με τους ίδιους κβαντικούς αριθμούς, αλλά με σπιν που διαφέρει κατά 1/2.

Για παράδειγμα, το ηλεκτρόνιο με βάση την υπερσυμμετρία, ως φερμιόνιο, έχει αντίστοιχο μποζόνιο το υποθετικό "selectron", ενώ το φωτόνιο ως λεπτόνιο έχει αντίστοιχο μποζόνιο το υποθετικό φερμιόνιο "φωτίνο".

Όλα αυτά τα υποθετικά υπερσυμμετρικά σωματίδια θεωρείται ότι αποτελούν υπολείμματα της Μεγάλης Έκρηξης, και δεν συμπεριλαμβάνονται στο Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής.

Φανταστείτε ότι στέκεστε απέναντι σ’ έναν ειδικό καθρέφτη, ο οποίος είναι ικανός να αντανακλά όλα τα άτομα του σώματός σας, αλλάζοντας όμως το ηλεκτρικό φορτίο των ηλεκτρονίων και των πρωτονίων.  

Θα βλέπατε ένα πρόσωπο ίδιο με το δικό σας, φτιαγμένο όμως από αντιύλη. Αν προσπαθούσατε να το αγκαλιάσετε θα εξαφανιζόσασταν και οι δύο μέσα σε μια φωτεινή ενέργεια. Απ’ ό, τι ξέρουμε, η αντιύλη δεν υπάρχει στο σύμπαν, αλλά μπορεί να δημιουργηθεί τεχνητά στο εργαστήριο. 

Ίσως να υπάρχουν, και μάλιστα σε μεγάλες ποσότητες, άλλα είδη ύλης τα οποία μέχρι τώρα κανείς δεν έχει δει, όπως η υπερσυμμετρική ύλη, η οποία αποτελείται από αόρατα σωματίδια που φτάνουν μέχρι εμάς από το διάστημα με μορφή κοσμικών ακτίνων. Επίσης η κατοπτρική ύλη, ίδια με την κανονική, αλλά σκοτεινή και αόρατη. 

Οι φυσικοί μπορούν να συμπεράνουν, με βάση καθαρά θεωρητικές υποθέσεις, την ύπαρξη άλλων τύπων ύλης, χάρη στην έννοια της συμμετρίας, στην οποία στηρίζεται η Φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων.  

Ας δούμε  ένα παράδειγμα. Ένας κύβος έχει έξι ίδιες έδρες. Αν τον περιστρέψουμε μπορούμε να κάνουμε μία έδρα να πάρει τη θέση μίας άλλης. Επομένως αν βλέπουμε τις πέντε έδρες και γνωρίζουμε τη συμμετρία του κύβου, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε και την ύπαρξη της έκτης έδρας. Κάτι ανάλογο ισχύει και με τα σωματίδια. Κάποια μάς είναι γνωστά και χάρη στο Καθιερωμένο Πρότυπο -το θεωρητικό μοντέλο που περιγράφει τα στοιχειώδη σωματίδια- μπορούμε να υποθέσουμε ότι υπάρχουν κι άλλα. 

Αν η αντιύλη είναι (σχεδόν) απόλυτα κατοπτρική ως προς τη δική μας, δεν ισχύει το ίδιο και για την υπερσυμμετρική ύλη. Στον καθρέφτη της υπερσυμμετρίας, σε κάθε σωματίδιο αντιστοιχεί ένα άλλο πιό βαρύ και ασταθές. Γι' αυτό αποσυντίθεται ακαριαία αφήνοντας πίσω του ως μοναδικό ίχνος το πιο ελαφρύ υπερσωματίδιο, το νετραλίνο. 

Έτσι αν συναντούσατε το υπερσυμμετρικό σας αντίγραφο, μετά από μία στιγμή δεν θα έμενε απ’ αυτό παρά ένα αόρατο νέφος νετραλίνων. Ίσως η υπερσυμμετρική ύλη να είναι πολύ διαδεδομένη! Κάποιοι φυσικοί πιστεύουν ότι, το Σύμπαν θα μπορούσε να είναι γεμάτο νετραλίνα που δημιουργήθηκαν την πρώτη στιγμή της ζωής του και σήμερα βρίσκονται συγκεντρωμένα γύρω από τους γαλαξίες, καθώς έλκονται από τη βαρύτητά τους.  

Θα έλεγε κάποιος: Τί χρειάζεται όλη αυτή η γνώση στον άνθρωπο, στην καθημερινή του ζωή; Εύλογο το ερώτημα για όποιον βλέπει την καθημερινή ζωή εκτός των γεγονότων που συμβαίνουν στον Κόσμο μας, σε όλες τις διαστάσεις του. Η επιστήμη εργάζεται με τον δικό της τρόπο, αλλά μέσα στα πλαίσια του μεγαλύτερου συνόλου που ονομάζουμε Κόσμο. Άρα ο σύγχρονος άνθρωπος χρειάζεται να παρακολουθεί όλα όσα σχετίζονται με τον Κόσμο του και να τα αξιοποιεί για την πρόοδο και την ευτυχία των ανθρώπων! 

Αν υπάρχει ένα υπερσυμμετρικό αντίγραφο του Σύμπαντος, τι σημαίνει για τους ανθρώπους, τη ζωή τους και την εξέλιξή τους; Τι σχέση μπορεί να έχει αυτό με τον εαυτό μας; Τι φύση μπορεί να έχει αυτό το αόρατο για μας σύμπαν; Δεν μας αφορά; 

Η παρατήρηση μιας θετικής σκοτεινής ενέργειας στον κόσμο προτείνει ότι μπορεί να υπάρξει ένα υπερσυμμετρικό σύμπαν, με  μηδενισμένη την ενέργεια του κενού. Επειδή δε τα φυσικά συστήματα τείνουν να μετατοπισθούν στην κατάσταση της ελάχιστης ενέργειας, είναι πιθανό ο κόσμος μας να οδηγηθεί σε μία μετάβαση φάσης σε ένα τέτοιο Υπερσυμμετρικό Σύμπαν. 

Πέρα, λοιπόν, από τις καταστροφολογικές απόψεις, το πείραμα στο CERN μπορεί να ανοίξει νέους ορίζοντες συνειδητότητας στον άνθρωπο. Άλλωστε χωρίς ρίσκο δεν μπορεί να επιτευχθεί εξέλιξη σε κανένα τομέα δραστηριοποίησης και έρευνας του ανθρώπου.  

Σταμάτης Τσαχάλης