Ο πολυβραβευμένος ελληνοκύπριος κοσμολόγος μιλάει στη Ναυτεμπορική για τα μυστικά του Σύμπαντος.
Του Θοδωρή Λαΐνα
Η βρετανική Βασιλική Εταιρεία Αστρονομίας ανακοίνωσε πριν από λίγες μέρες ότι απονέμει την κορυφαία διάκριση της, το Χρυσό Μετάλλιο Αστρονομίας για το 2022, στον ελληνοκυπριακής καταγωγής καθηγητή αστροφυσικής του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ Γιώργο Ευσταθίου, έναν από τους κορυφαίους αστροφυσικούς και κοσμολόγους στον κόσμο.
Το Χρυσό Μετάλλιο, που απονεμήθηκε για πρώτη φορά το 1824, αποτελεί αναγνώριση του συνόλου του έργου και των επιτευγμάτων ενός επιστήμονα και με αυτό έχουν τιμηθεί στο παρελθόν διάσημοι επιστήμονες όπως ο 'Αλμπερτ Αϊνστάιν, ο Έντουιν Χαμπλ, ο 'Αρθουρ Έντιγκτον και ο Στίβεν Χόκινγκ.
Ο Γιώργος Ευσταθίου είναι καθηγητής Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο Κέιμπριτζ και ήταν ο πρώτος διευθυντής του Ινστιτούτου Κοσμολογίας του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ. Υπήρξε επικεφαλής του τμήματος Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης.
Είναι από τους πρωτοπόρους στους τομείς των προσομοιώσεων και ειδικά αυτών για τη δομή του Σύμπαντος και επίσης από τους πρώτους που ασχολήθηκαν με τη κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, τον απόηχο της Μεγάλης Έκρηξης από την οποία προέκυψε το Σύμπαν. Έχει επίσης συμμετάσχει σε έρευνες για τον σχηματισμό των γαλαξιών και τη σκοτεινή ενέργεια. Ήταν μέλος της Επιστημονικής Ομάδας για τον δορυφόρο Planck του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Έχει λάβει πολλά βραβεία ανάμεσα στα οποία τα Maxwell, Heineman, Gruber, Hughes και Nemitsas ενώ επίσης έχει τιμηθεί με το Βραβείο Αστροφυσικής του Ιδρύματος Μποδοσάκη.
O κ. Ευσταθίου μίλησε στη «Ναυτεμπορική» για τη βράβευση του, την ερευνητική του πορεία αλλά και τα μυστικά του Σύμπαντος.
Συγχαρητήρια για αυτή την ιδιαίτερα σημαντική βράβευση. Ποιες ήταν οι πρώτες σας σκέψεις όταν πληροφορηθήκατε την απόφαση της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας να σας δώσει αυτό το βραβείο;
Είναι προφανώς τεράστια τιμή να αναγνωρίζεσαι με αυτό τον τρόπο από πολύ σημαντικούς συναδέλφους σου. Ορισμένοι από τους διασημότερους επιστήμονες έχουν λάβει το Χρυσό Μετάλλιο και στέκομαι με ταπεινότητα στο γεγονός ότι σχετίζομαι πλέον μαζί τους μέσω αυτής της βράβευσης.
Είστε από τους πρωτοπόρους στον τομέα των υπολογιστικών προσομοιώσεων γενικά αλλά και ειδικότερα με αυτές για την δομή του Σύμπαντος. Τι ήταν αυτό που σας ώθησε να ασχοληθείτε με αυτόν τον τομέα;
Υπάρχουν ορισμένα επιστημονικά προβλήματα που είναι από την φύση τους υπολογιστικά. H συμπεριφορά των σωματιδίων υπό την επίδραση της βαρύτητας σε ένα διαστελλόμενο Σύμπαν είναι ένα τέτοιο πρόβλημα. Το 1978 έπεσα πάνω σε μια καινοτόμο αριθμητική μέθοδο που ανέπτυξαν επιστήμονες του τομέα των υπολογιστών η οποία μπορούσε να βρει εφαρμογή στην κοσμολογία. Η μέθοδος αυτή μου επέτρεψε να κάνω μεγάλες για εκείνη την εποχή προσομοιώσεις με τις οποίες μελετούσα την εξέλιξη της δομής του Σύμπαντος. Το κίνητρο φυσικά ήταν να κάνω κάτι που δεν είχε ξαναγίνει μέχρι τότε. Τα επόμενα χρόνια κατάφερα με τους συνεργάτες μου Μαρκ Ντέιβις και Κάρλος Φρενκ να κάνουμε προσομοιώσεις για τη κατανομή του γαλαξία και τα αποτελέσματα συνέπιπταν με τις παρατηρήσεις που είχαν γίνει. Οι προσομοιώσεις βασίζονταν στην υπόθεση ότι το μεγαλύτερο μέρος της ύλης στο Σύμπαν είναι αόρατο, αυτό που σήμερα ονομάζουμε σκοτεινή ύλη.
Πόσο έχει προοδεύσει ο τομέας των προσομοιώσεων και τι μπορούμε να περιμένουμε από αυτόν τα επόμενα χρόνια;
Η πρόοδος που έχει υπάρξει είναι με μια λέξη, απίστευτη. Οι προσομοιώσεις στην εποχή που τις ξεκίνησα εγώ περιλάμβαναν 30 χιλιάδες σωματίδια και χρειάζονταν περίπου 70 ώρες σε ένα υπολογιστή IBM 360/195 που ήταν ένας υπερυπολογιστής πριν από 44 χρόνια. Μια τέτοια προσομοίωση σήμερα μπορεί να γίνει σε λιγότερο από 30 δευτερόλεπτα σε ένα υψηλών επιδόσεων φορητό υπολογιστή. Οι σημερινές προσομοιώσεις περιλαμβάνουν δισεκατομμύρια σωματίδια και μπορούν επίσης να παρακολουθήσουν την αλληλεπίδραση των αερίων με τη βαρύτητα.
Είστε επίσης πρωτοπόρος στον τομέα της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου. Τι έχουμε μάθει μέχρι στιγμής για τη γέννηση του Σύμπαντος από την έρευνα σε αυτή την ακτινοβολία και τι άλλες πολύτιμες πληροφορίες κρύβονται μέσα σε αυτή που πρέπει να προσπαθήσουμε να τις ανακαλύψουμε;
Η κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μας έχει προσφέρει ένα τεράστιο όγκο πληροφοριών για το νεαρό Σύμπαν αλλά και την κοσμολογία γενικότερα. Ήμουν μέλος της αποστολής Planck, του δορυφόρου που μετρά με πολύ μεγάλη ακρίβεια τις διακυμάνσεις σε αυτή την ακτινοβολία. Τα ευρήματα στηρίζουν τη θεωρία ότι το Σύμπαν επεκτεινόταν τις πρώτες του στιγμές ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός, μια περίοδος που η επιστημονική κοινότητα έχει ονομάσει πληθωρισμό. Κατά τη διάρκεια της φάσης του πληθωρισμού κβαντικές διακυμάνσεις πήραν τέτοια έκταση ώστε να παραχθούν όλες οι δομές που βλέπουμε σήμερα στο Σύμπαν. Ένα πολύ σημαντικό βήμα για τη συνέχεια θα μπορούσε να είναι ο εντοπισμός των ιχνών βαρυτικών κυμάτων που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια του πληθωρισμού. Αυτή η ανακάλυψη θα παρείχε αποδείξεις ότι ο πληθωρισμός πράγματι συνέβη και θα έδινε απαντήσεις για τα επίπεδα ενέργειας του πληθωρισμού.
Είστε ένας από τους πιο διακεκριμένους και αναγνωρισμένους κοσμολόγους στον κόσμο. Φαίνεται να υπάρχει μια κρατούσα θεωρία για την διαδικασία γέννησης το Σύμπαντος αλλά υπάρχουν διάφορες θεωρίες για το πιθανό τέλος του. Νιώθετε κοντά σε κάποια από αυτές τις θεωρίες ή μήπως έχετε αναπτύξει κάποια δική σας ιδέα πάνω σε αυτά τα ζητήματα;
Δεν νομίζω ότι υπάρχει κάποια συμφωνία στην επιστημονική κοινότητα είτε για την γέννηση είτε για το τέλος του Σύμπαντος. Πολλοί κοσμολόγοι εμού συμπεριλαμβανομένου θα έλεγαν ότι υπάρχουν πολλές αποδείξεις ότι μια διαδικασία παρόμοια με τον πληθωρισμό συνέβη στο πρώιμο Σύμπαν. Όμως δεν έχουμε κανένα στοιχείο και δεν μπορούμε να κατανοήσουμε ακόμη τον πληθωρισμό σε θεμελιακό επίπεδο.
Υπάρχουν κάποιες θεωρίες που κάνουν λόγο για παράλληλα ή πολλαπλά σύμπαντα και ορισμένοι επιστήμονες έχουν πει ότι δεδομένα που προκύπτουν από τη κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου επιβεβαιώνουν τη θεωρία των πολλαπλών συμπάντων. Ποια είναι η δική σας άποψη;
Οι περισσότερες θεωρίες για τον πληθωρισμό οδηγούν στην ύπαρξη ενός πολυσύμπαντος. Το πρόβλημα με αυτό είναι ότι κανείς δεν γνωρίζει πώς να μελετά ή να κάνει προβλέψεις για ότι συμβαίνει σε ένα πολυσύμπαν. Είναι μια κατάσταση γνωστή ως «πρόβλημα μέτρησης». Νομίζω ότι είναι ένα πολύ σοβαρό πρόβλημα και μας δείχνει ότι μας λείπουν πολλά σημαντικά κομμάτια μιας νέας Φυσικής η οποία είναι απαραίτητη για βρούμε αυτές τις λύσεις.
Έχουμε πλέον στη διάθεση μας πολλά ισχυρά τηλεσκόπια επίγεια και διαστημικά καθώς και πολύ ισχυρούς υπερυπολογιστές για να κάνουμε προσομειώσεις. Τι ανακαλύψεις πιστεύετε ότι θα γίνουν τα επόμενα χρόνια;
Ένα πράγμα που έμαθα στη μακρά πορεία της καριέρας μου είναι ότι το Σύμπαν είναι πολύ πιο έξυπνο από εμάς. Δεν θέλω λοιπόν να γίνω αλαζόνας και να προσπαθήσω να προβλέψω τι θα ανακαλύψει ο άνθρωπος τα επόμενα χρόνια.
Με τι ασχολείστε αυτή την περίοδο;
Εργάζομαι στον τομέα των βαρυτικών φακών αυτή την στιγμή και επίσης γράφω ένα προπτυχιακό εγχειρίδιο για την κοσμολογία.
Ποια είναι η γνώμη σας για την πιθανότητα να υπάρχει νοήμων ζωή στο Σύμπαν και αν υπάρχει τέτοια ζωή υπάρχει περίπτωση να έρθουμε σε επαφή μαζί της;
Δεν έχω κάποια ειδική γνώση πάνω σε αυτό το ζήτημα. Πάντως θα είναι μεγάλη έκπληξη αν είμαστε το μόνο νοήμον είδος σε αυτό το αχανές Σύμπαν.