Ανίλ Ανανθασγουάμι: Τι χρειάζεται για να κάνεις ακραία αστροφυσική έρευνα

Θέλω να σας μιλήσω σήμερα για αυτό που πιστεύω πως είναι μία απο τις μεγαλύτερες περιπέτειες που έχει ξεκινήσει ο άνθρωπος, η οποία είναι η προσπάθεια κατανόησης του σύμπαντος και η θέση μας σε αυτό. Το προσωπικό μου ενδιαφέρον για το αντικείμενο, και το πάθος μου γι' αυτό, ξεκίνησε μάλλον τυχαία. Είχα αγοράσει ένα αντίτυπο αυτού του βιβλίου, "Το σύμπαν και ο Δρ. Αϊνστάιν" ένα μεταχειρισμένο βιβλίο τσέπης από ένα βιβλιοπωλείο στο Σιάτλ. Μερικά χρόνια αργότερα, στην Μπανγκαλόρ. μια νύχτα που δυσκολευόμουν πολύ να κοιμηθώ επέλεξα αυτό το βιβλίο σκεπτόμενος ότι θα με κοιμίσει σε 10 λεπτά. Και αυτό που συνέβη ήταν να το διαβάσω από τα μεσάνυχτα μέχρι τις 5 το πρωί μονομιάς. Και μου έμεινε αυτό το έντονο συναίσθημα δέους και χαράς για το σύμπαν και την ικανότητά μας να καταλάβουμε όσα περισσότερα μπορούμε. Και αυτό το συναίσθημα δεν με έχει εγκαταλείψει ακόμα.

Αυτό το συναίσθημα ήταν το έναυσμα για εμένα να αλλάξω κυριολεκτικά την καριέρα μου -- από προγραμματιστής να γίνω επιστημονικός συγγραφέας -- ώστε να μπορώ να συμμετάσχω στη χαρά της επιστήμης και στη χαρά της επικοινωνίας με άλλους. Και αυτό το αίσθημα με οδήγησε επίσης σε ένα είδους οδοιπορικό, και να πάω κυριολεκτικά στην άκρη της Γης για να δω τηλεσκόπια, ανιχνευτές, όργανα που κατασκευάζουν ή που έχουν κατασκευάσει άνθρωποι, ώστε να εξερευνήσουν τον κόσμο με όλο και μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Πήγα λοιπόν σε μέρη όπως στη Χιλή -- στην έρημο Ατακάμα της Χιλής -- στη Σιβηρία, σε υπόγεια ορυχεία, στις Ιαπωνικές Άλπεις, στην Βόρεια Αμερική, έως την Ανταρκτική ακόμα και στο Νότιο Πόλο.

Και σήμερα θέλω να μοιραστώ μαζί σας μερικές εικόνες, μερικές ιστορίες από αυτά τα ταξίδια. Έχω κατά βάση περάσει τα τελευταία χρόνια καταγράφοντας τις προσπάθειες μερικών εξαιρετικά ατρόμητων ανδρών και γυναικών που θέτουν, κυριολεκτικά μερικές φορές, τη ζωή τους σε κίνδυνο εργαζόμενοι σε κάποια πολύ απομακρυσμένα και πολύ εχθρικά μέρη, ώστε να συγκεντρώσουν τα ασθενέστερα σήματα του σύμπαντος και να μπορέσουμε να το κατανοήσουμε.

Και ξεκινάω με ένα γράφημα πίτας. -- και σας υπόσχομαι ότι αυτό είναι το μόνο διάγραμμα πίτας σε όλη την παρουσίαση -- αλλά αποτυπώνει την κατάσταση της γνώσης μας για το Σύμπαν. Όλες οι θεωρίες της φυσικής που έχουμε σήμερα εξηγούν σωστά αυτό που ονομάζουμε κανονική ύλη -- το υλικό από το οποίο όλοι έχουμε δημιουργηθεί -- και αυτό είναι το 4% του Σύμπαντος. Οι αστρονόμοι, οι κοσμολόγοι και οι φυσικοί πιστεύουν ότι υπάρχει κάτι που ονομάζεται σκοτεινή ύλη στο Σύμπαν, που αποτελεί το 23% του Σύμπαντος και κάτι που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια, που διαπερνά το πλέγμα του χωροχρόνου και αποτελεί το υπόλοιπο 73%. Έτσι, εάν κοιτάξετε αυτό το γράφημα πίτας, 96% του Σύμπαντος, σε αυτό το σημείο της εξερεύνησής μας είναι άγνωστο ή δεν είναι πλήρως κατανοητό. Και τα περισσότερα από τα πειράματα, στα τηλεσκόπια που πήγα απευθύνουν με κάποιο τρόπο αυτό το ερώτημα, του δίδυμου μυστηρίου της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας.

Θα σας πάω πρώτα σε ένα υπόγειο ορυχείο στη βόρεια Μινεσότα όπου οι άνθρωποι ψάχνουν για κάτι που ονομάζεται σκοτεινή ύλη. Και η ιδέα εδώ είναι ότι ψάχνουν για μια ένδειξη ενός σωματιδίου σκοτεινής ύλης καθώς χτυπάει σε κάποιον από τους αισθητήτες. Και ο λόγος που τα κάνουν όλα αυτά υπογείως είναι πως, εάν αυτό το πείραμα γινόταν στην επιφάνεια της Γης, το ίδιο το πείραμα θα κατακλυζόταν από σήματα που προέρχονται από κοσμικές ακτίνες, ραδιοφωνικά κύματα της ατμόσφαιρας ακόμα και τα σώματά μας. Μπορεί να μην το πιστεύετε, αλλά ακόμα και το σώμα μας είναι αρκετά ραδιενεργό για να διαταράξει αυτό το πείραμα. Πηγαίνουν λοιπόν βαθιά μέσα στα ορυχεία για να βρουν ένα είδος περιβαλλοντικής σιωπής που θα τους επιτρέψει να ακούσουν τον κτύπο του σωματιδίου της σκοτεινής ύλης καθώς χτυπά τον ανιχνευτή τους.

Και πήγα να δω ένα από αυτά τα πειράματα, και αυτός είναι πραγματικά -- ίσα που φαίνεται και ο λόγος είναι ότι υπάρχει απόλυτο σκοτάδι εκεί -- αυτό είναι ένα εγκαταλελημένο από τους ανθρακωρύχους σπήλαιο που έφυγαν από αυτό το ορυχείο το 1960. Και ήρθαν οι φυσικοί και ξεκίνησαν να το χρησιμοποιούν κάποια στιγμή στη δεκαετία του 80. Οι ανθρακωρύχοι στις αρχές του προηγούμενου αιώνα δούλευαν, κυριολεκτικά, υπό το φως των κεριών. Και σήμερα, βλέπετε αυτό μέσα στο ορυχείο, στα οκτακόσια μέτρα βάθος. Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα υπόγεια εργαστήρια στον κόσμο. Και, μεταξύ άλλων, ψάχνουν για τη σκοτεινή ύλη.

Υπάρχει και ένας άλλος τρόπος για να ψάξουμε την σκοτεινή ύλη, ο οποίος είναι έμμεσος. Εάν η σκοτεινή ύλη υπάρχει στο σύμπαν μας, στο γαλαξία μας, τότε τα σωματίδια αυτά θα πρέπει να συγκρούονται μεταξύ τους και να παράγουν άλλα σωματίδια γνωστά σε εμάς -- ένα από αυτά είναι το νετρίνο. Και το νετρίνο μπορεί να εντοπιστεί από την "υπογραφή" που αφήνει όταν χτυπήσει τα μόρια του νερού. Όταν ένα νετρίνο χτυπήσει ένα μόριο νερού εκπέμπει μία είδους μπλε ακτινοβολία, μια λάμψη μπλε φωτός, και ψάχνοντας για αυτό το μπλε φως, μπορείτε να καταλάβετε ουσιαστικά κάτι για το νετρίνο και τότε, έμμεσα, κάτι για την σκοτεινή ύλη που μπορεί να δημιούργησε αυτό το νετρίνο. Αλλά χρειάζονται πάρα πολύ μεγάλες ποσότητες νερού για να πετύχει αυτό. Χρειάζονται μερικές δεκάδες μεγατόνους νερού -- σχεδόν ένας γιγατόνος νερού -- προκειμένου να υπάρξει κάποια πιθανότητα σύλληψης αυτού του νετρίνου. Και πού σε όλο τον κόσμο θα βρίσκατε τόσο νερό; Λοιπόν, οι Ρώσοι έχουν μια δεξαμενή στην αυλή τους.

Αυτή είναι η λίμνη Βαϊκάλ. Είναι η μεγαλύτερη λίμνη του κόσμου. Έχει μήκος 800 χιλιόμετρα. Έχει περίπου από 40 έως 50 χιλιόμετρα πλάτος στο μεγαλύτερο μέρος της και από ένα έως δυο χιλιόμετρα βάθος. Και αυτό που κάνουν οι Ρώσοι είναι να κατασκευάζουν αυτούς τους αισθητήρες και να τους βυθίζουν σε βάθος περίπου ενός χιλιομέτρου κάτω από την επιφάνεια της λίμνης, ώστε να μπορέσουν να εντοπίσουν αυτές τις μπλε λάμψεις φωτός. Αυτό είναι το σκηνικό που αντίκρυσα όταν προσγειώθηκα εκεί. Αυτή είναι η λίμνη Βαϊκάλ στο απόγειο του χειμώνα της Σιβηρίας. Η λίμνη είναι πλήρως παγωμένη. Και η γραμμή με τις μαύρες κουκίδες που βλέπεται στο φόντο, είναι ο καταυλισμός όπου εργάζονται οι φυσικοί. Ο λόγος που πρέπει να δουλέψουν το χειμώνα είναι ότι δεν έχουν τα χρήματα να δουλέψουν το καλοκαίρι και την άνοιξη, όπου, εάν το έκαναν αυτό, θα χρειάζονταν πλοία και υποβρύχια για να κάνουν τη δουλειά τους. Έτσι, περιμένουν μέχρι το χειμώνα -- η λίμνη είναι πλήρως παγωμένη -- και χρησιμοποιούν τον ενός μέτρου πάχους πάγο ως μια πλατφόρμα πάνω στην οποία εγκαθιστούν τον καταυλισμό και κάνουν τη δουλειά τους.

Αυτοί είναι λοιπόν οι Ρώσοι που δουλεύουν στον πάγο στο απόγειο του χειμώνα της Σιβηρίας. Πρέπει να κάνουν τρύπες στον πάγο, να βουτήξουν μέσα στο νερό -- πολύ παγωμένο νερό -- για να πάρουν στα χέρια τους το όργανο, να το ανεβάσουν, να κάνουν τυχόν επισκευές και συντήρηση που πρέπει να γίνει, να το τοποθετήσουν πίσω στη θέση του και να βγουν πριν λιώσει ο πάγος. Επειδή αυτή η περίοδος του στερεού πάγου διαρκεί δυο μήνες και είναι γεμάτη ρωγμές. Και να φανταστείτε ότι υπάρχει μια ολόκληρη λιμνοθάλασσα που κινείται υπογείως. Ακόμα δεν μπορώ να καταλάβω αυτόν το Ρώσο που εργάζεται με γυμνό στήθος, αλλά αυτό μας λέει πόσο σκληρά δουλεύει. Και αυτοί οι άνθρωποι, η χούφτα ανθρώπων, εργάζονται για είκοσι χρόνια, ψάχνοντας για σωματίδια που μπορεί να υπάρχουν ή όχι. Και έχουν αφιερώσει τη ζωή τους σε αυτό. Και για να πάρετε μια ιδέα, έχουν ξοδέψει 20 εκατομμύρια σε 20 χρόνια. Είναι πολύ αντίξοες οι συνθήκες. Εργάζονται με έναν ελάχιστο προϋπολογισμό. Οι τουαλέτες εκεί είναι κυριολεκτικά τρύπες στο έδαφος που καλύπτονται από μια ξύλινη καλύβα. Και είναι τόσο πρωτόγονες συνθήκες, αλλά το κάνουν αυτό κάθε χρόνο.

Από τη Σιβηρία πάμε μέχρι την έρημο Ατακάμα στη Χιλή, για να δούμε κάτι που αποκαλείται Το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο. Το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο είναι ένα από τα πράγματα που κάνουν οι αστρονόμοι: ονομάζουν τα τηλεσκόπιά τους χωρίς καθόλου φαντασία. Μπορώ να σας πω με σιγουριά, πως το επόμενο θα το ονομάσουν Το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο. (Γέλια) Και δεν θα το πιστέψετε, αλλά το επόμενο θα το ονομάσουν Το Υπερβολικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο. Παρόλα αυτά, είναι ένα εξαιρετικό κομμάτι μηχανικής. Αυτά είναι τέσσερα τηλεσκόπια των 8,2 μέτρων. Και αυτά τα τηλεσκόπια, μεταξύ άλλων, χρησιμοποιούνται για να μελετήσουν το πως η διόγκωση του σύμπαντος αλλάζει με τον χρόνο. Και όσο περισσότερο το κατανοήσουμε αυτό, τόσο καλύτερα θα καταλάβουμε τι είναι αυτή η σκοτεινή ενέργεια από την οποία αποτελείται το σύμπαν.

Και ένα κομμάτι της μηχανικής που θέλω να σας μιλήσω όσο αφορά αυτό το τηλεσκόπιο είναι το κάτοπτρο. Κάθε κάτοπρο - υπάρχουν τέσσερα από αυτά - είναι φτιαγμένο από ένα ενιαίο κομμάτι γυαλιού, ένα μονολιθικό κεραμικό κομμάτι υψηλής τεχνολογίας, που έχει τριφτεί και γυαλιστεί με τόσο ακρίβεια που ο μόνος τρόπος να καταλάβετε πως είναι είναι να φανταστείτε μια πόλη σαν το Παρίσι, με όλα της τα κτίρια και τον πύργο του Άιφελ, όπου γκρεμίζετε το Παρίσι με τέτοια ακρίβεια, ώστε να μείνουν λακούβες ύψους ενός χιλιοστού. Αυτού του είδους τη στίλβωση έχουν υποστεί αυτά τα κάτοπτρα. Μια εξαιρετική ομάδα από τηλεσκόπια. Μια άλλη όψη του ίδιου. Ο λόγος που χρειάζεται να χτιστούν αυτά τα τηλεσκόπια σε μέρη όπως η έρημος Ατακάμα είναι εξαιτίας του υψηλού υψομέτρου της ερήμου. Ο ξηρός αέρας είναι πολύ καλός για τα τηλεσκόπια, και, επίσης, η νέφωση είναι κάτω από την κορυφή αυτών των βουνών, ώστε τα τηλεσκόπια να έχουν περίπου 300 ημέρες ξαστεριάς.

Τέλος, θέλω να σας πάω στην Ανταρκτική. Θέλω να περάσω το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου μου σε αυτό το μέρος του κόσμου. Αυτό είναι το τελευταίο σύνορο της κοσμολογίας. Μερικά από το πιο εντυπωσιακά πειράματα, μερικά από τα πιο ακραία πειράματα, διεξάγονται στην Ανταρκτική. Ήμουν εκεί για να δω αυτό που ονομάζεται πτήση αερόστατου μακράς διάρκειας, όπου στέλνονται τηλεσκόπια και όργανα μέχρι την άνω ατμόσφαιρα, την άνω στρατόσφαιρα, στα 40 χιλιόμετρα ύψος. Και εκεί κάνουν τα πειράματά τους και έπειτα το αερόστατο, το ωφέλιμο φορτίο, κατεβαίνει. Έτσι, εδώ είμαστε όταν προσγειωνόμαστε στο Ross Ice Shelf της Ανταρκτικής. Αυτό είναι ένα αμερικάνικο φορτηγό αεροσκάφος C-17 που μας πήγε από τη Νέα Ζηλανδία στο Μακ-Μούρντο της Ανταρκτικής. Και εδώ είμαστε έτοιμοι για επιβίβαση στο λεωφορείο μας. Και δεν ξέρω αν μπορείτε να διαβάσετε τα γράμματα, αλλά γράφει "Ιβάν ο Τρομερολεωφορείος". [λογοπαίγνιο] Και εδώ είμαστε στο Μακ-Μούρντο.

Και αυτή είναι η σκηνή που πρωτοβλέπεται στο Μακ-Μούρντο. Και μπορεί μετά βίας να μπορείτε να διακρίνεται αυτή εκεί την καλύβα. Αυτή η καλύβα χτίστηκε από τον Ρόμπερτ Φάλκον Σκοτ και τους άνδρες του όταν πρωτοήρθαν στην Ανταρκτική στην πρώτη τους αποστολή να πάνε στο Νότιο Πόλο. Εξαιτίας του ότι έχει τόσο κρύο, όλο το περιεχόμενο της εν λόγω καλύβας εξακολουθεί να είναι όπως το άφησαν, με τα απομεινάρια του τελευταίου γεύματος που μαγείρεψαν να είναι ακόμα εκεί. Είναι ένα εξαιρετικό μέρος. Αυτό είναι το Μακ-Μούρντο. Περίπου χίλιοι άνθρωποι δουλεύουν εδώ το καλοκαίρι και περίπου 200 το χειμώνα όταν είναι πλήρως σκοτάδι για έξι μήνες.

Ήμουν εκεί για να δω την πτήση αυτού του συγκεκριμένου οργάνου. Αυτό είναι ένα πείραμα κοσμικό ακτίνων που έχει εκτοξευτεί μέχρι την άνω στρατόσφαιρα σε ύψος 40 χιλιομέτρων. Φανταστείτε ότι αυτό ζυγίζει 2 τόνους. Χρησιμοποιούν λοιπόν ένα αερόστατο για να μεταφέρουν φορτίο 2 τόνων σε μια διαδρομή ύψους 40 χιλιομέτρων. Και οι μηχανικοί, οι τεχνικοί, οι φυσικοί πρέπει όλοι να συγκεντρωθούν στο Ross Ice Shelf, γιατί η Ανταρκτική -- δεν θα αναφέρω τους λόγους -- είναι ένα από τα πλέον ευνοϊκά μέρη για να γίνουν αυτές οι πτήσεις με αερόστατο, εάν εξαιρέσεις τον καιρό. Ο καιρός, όπως μπορείτε να φανταστείτε, είναι καλοκαιρινός και στεκόμαστε πάνω σε πάγο πάχους 60 μέτρων. Και υπάρχει ένα ηφαίστειο πίσω, που έχει παγετώνες στην κορυφής του. Και αυτό που πρέπει να κάνουν είναι να συναρμολογήσουν όλο το αερόστατο -- το ύφασμα, το αλεξίπτωτο, τα πάντα -- πάνω στον πάγο και μετά να το γεμίσουν με ήλιο. Και αυτή η διαδικασία διαρκεί περίπου 2 ώρες.

Και ο καιρός μπορεί να αλλάξει όσο τα κάνουν όλα αυτά. Για παράδειγμα, εδώ απλώνουν το ύφασμα του αερόστατου το οποίο στο τέλος θα γεμίσει με ήλιο. Αυτά τα δυο φορτηγά που βλέπεται εκεί πίσω μεταφέρουν 12 δεξαμενές το καθένα με συμπιεσμένο ήλιο. Τώρα, σε περίπτωση που ο καιρός αλλάξει πριν την απογείωση, πρέπει όντως να μαζέψουν τα πάντα πάλι μέσα στα κουτιά τους και να τα πάνε πίσω στο Σταθμό του Μακ-Μούρντο. Και αυτό το συγκεκριμένο αερόστατο, λόγω του ότι πρέπει να σηκώσει 2 τόνους βάρος, είναι ένα εξαιρετικά τεράστιο αερόστατο. Μόνο το ύφασμα ζυγίζει 2 τόνους. Προκειμένου να ελαχιστοποιήσουν το βάρος, είναι πολύ λεπτό, τόσο λεπτό όσο ένα περιτύλιγμα σάντουιτς. Και εάν χρειαστεί να το πακετάρουν πάλι, πρέπει να το τοποθετήσουν σε κιβώτια και να το πατήσουν ώστε να χωρέσει ξανά στο κιβώτιο -- με εξαίρεση, όταν το έκαναν αρχικά, έπρεπε να έχει γίνει στο Τέξας. Εδώ, δεν μπορούν να το κάνουν με αυτού του είδους τα παπούτσια που φοράνε, επομένως θα πρέπει να τα βγάλουν, να μπουν ξυπόλυτοι μέσα στα κιβώτια, με αυτό το κρύο, και να κάνουν αυτή τη δουλειά. Τέτοια είναι η αφοσίωση που έχουν αυτοί οι άνθρωποι.

Εδώ το αερόστατο γεμίζει με ήλιο και μπορείτε να δείτε ότι είναι ένα πανέμορφο θέαμα. Εδώ είναι μια εικόνα όπου φαίνεται ολόκληρο το αερόστατο και το φορτίο απ' άκρη σ' άκρη. Το αερόστατο λοιπόν γεμίζει με ήλιο στην αριστερή πλευρά και το ύφασμα πηγαίνει μέχρι τη μέση όπου υπάρχει ένα τμήμα από ηλεκτρονικά και εκρηκτικά που συνδέονται με το αερόστατο, και το αερόστατο με τη σειρά του συνδέεται με το φορτίο. Και θυμηθείτε, όλη αυτή η καλωδίωση γίνεται από ανθρώπους σε εξαιρετικό κρύο, σε θερμοκρασίες υπό του μηδενός. Φορούν περίπου 15 κιλά ρουχισμό και υλικό, αλλά πρέπει να βγάλουν τα γάντια τους για να το κάνουν αυτό. Και θέλω να μοιραστώ μαζί σας μια απογείωση.

(Βίντεο) Ασύρματος: Εντάξει, απελευθερώστε το αερόστατο, απελευθερώστε το αερόστατο, απελευθερώστε το αερόστατο.

Ανίλ: Και τέλος, σας αφήνω με 2 εικόνες. Αυτό είναι ένα παρατηρητήριο στα Ιμαλάια, στο Λαντάκ της Ινδίας. Και αυτό που θέλω να δείτε εδώ είναι το τηλεσκόπιο στην δεξιά πλευρά. Και στο αριστερό άκρο υπάρχει ένα μοναστήρι βουδιστών 400 ετών. Εδώ είναι μια κοντινή άποψη του βουδιστικού μοναστηριού. Και μου έκανε εντύπωση αυτή η αντιπαράθεση αυτών των δύο τεράστιων κλάδων που έχει η ανθρωπότητα. Από τη μια η εξωτερική εξερεύνηση του σύμπαντος και από την άλλη η εσωτερική μας αναζήτηση. Και οι δύο απαιτούν κάποιο είδος γαλήνης.

Και αυτό που με εντυπωσίασε ήταν πως σε κάθε μέρος που πήγα να δω αυτά τα τηλεσκόπια, οι αστρονόμοι και οι κοσμολόγοι αναζητούν ένα συγκεκριμένο είδος γαλήνης, είτε είναι σιγή από τη ραδιοφωνική μόλυνση είτε φωτο-ρύπανση ή οτιδήποτε. Και ήταν πολύ προφανές ότι, εάν καταστρέψουμε αυτά τα γαλήνια μέρη της Γης, θα εγκλωβιστούμε σε έναν πλανήτη χωρίς τη δυνατότητα να δούμε προς τα έξω, γιατί δεν θα μπορούμε να κατανοήσουμε τα σήματα που έρχονται από το διάστημα.

Σας ευχαριστώ.

(Χειροκρότημα)