Αφιέρωμα: Ιωάννης Ηλιόπουλος

Ο ΙΩΑΝΝΗΣ ΗΛΙΟΠΟΥΛΟΣ γεννήθηκε το 1940 στην Καλαμάτα. Ολοκλήρωσε τις προτυχιακές του σπουδές στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (Ε.Μ.Π.) το 1962, και έλαβε δίπλωμα Μηχανολόγου-Ηλεκτρολόγου. Συνέχισε τις σπουδές του στο Τμήμα Θεωρητικής Φυσικής του Πανεπιστημίου του Παρισιού, όπου έλαβε το 1963 το D.E.A., το 1965 το Doctorat 3e Cycle, και το 1968 το Doctorat d' Etat.

Το 1964 έως το 1966 κατείχε τον τίτλο του Επιμελητή Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Παρισιού. Το 1966 έως το 1968 υπήρξε υπότροφος στοCERN στη Γενεύη. Το 1969 έως το 1971 διατέλεσε Research Assosiate στο Πανεπιστήμιο του Harvard. Από το 1971 εργάζεται στο Εθνικό Κέντρο Ερευνών της Γαλλίας CNRS αρχικά ως ερευνητής και από το 1978 ως Διευθυντής Ερευνών στο εργαστήριο θεωρητικής φυσικής της Ecole Normale Superieure στο Παρίσι, όπου διατέλεσε και Διευθυντής κατά τα έτη 1991-1995 και 1998-2002.

Ο καθηγητής κ. Ιωάννης Ηλιόπουλος είναι διακεκριμένος και διεθνώς αναγνωρισμένος επιστήμονας στον κλάδο της Θεωρητικής Φυσικής και της Φυσικής των Στοιχειωδών Σωματιδίων. Κατά τη διάρκεια της σταδιοδρομίας του, έχει λάβει το βραβείο Paul Langevin, από το Societe Francaise de Physique το 1978, το μεγάλο βραβείο Ricard από το Societe Francaise de Physique το 1984, το βραβείο J.J. Sakurai, από το American Physical Society το 1986. Το 2002 του απονεμήθηκε το Αριστείο Μποδοσάκη, ενώ έχει ανακηρυχθεί Αντεπιστέλλον μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών, και της Ακαδημίας Αθηνών, καθώς και Επίτιμος Διδάκτωρ του Πανεπιστημίου Κρήτης το 2002.

Το επιστημονικό έργο του κ. Ηλιόπουλου έχει συμβάλει αποφασιστικά στην εξέλιξη της έρευνας και έχει τύχει παγκοσμίου αποδοχής.

Ο Γιάννης Ηλιόπουλος έχει ασχοληθεί με το πρόβλημα της δομής της ύλης. Αν χωρίσουμε μία σταγόνα νερό στα δύο θα πάρουμε δύο σταγόνες νερού. Αν την καθεμιά την ξαναχωρίσουμε στα δύο, θα πάρουμε τέσσερα σταγονίδια. Φαίνεται πως ο φιλόσοφος Δημόκριτος ο Αβδηρίτης ήταν ο πρώτος που έθεσε το ερώτημα: μέχρι πότε μπορούμε να συνεχίσουμε αυτή τη διαδικασία; δηλ. μέχρι πότε, κόβοντας ένα υλικό στα δύο, παίρνουμε δύο κομμάτια από το ίδιο υλικό; Ο Δημόκριτος είχε πλήρη επίγνωση πως το ερώτημα αυτό, με τα μέσα της εποχής του, δεν μπορούσε να μελετηθεί εμπειρικά. Οποιοδήποτε υλικό και να έπαιρνε, μετά από μερικά τέτοια "κοψίματα", θα έδινε κομματάκια τόσο μικρά που δεν θα μπορούσε να τα "κόψει" άλλο. Δεν είχε κανένα μέσο να χωρίσει στα δύο ένα σταγονίδιο δροσιάς. Αλλά για τον Δημόκριτο το ερώτημα ήταν θεωρητικό: Η δομή της ύλης είναι συνεχής ή ασυνεχής; Ο ίδιος έδωσε την πρώτη απάντηση: ασυνεχής. Με το ερώτημα αυτό έθεσε τα θεμέλια ενός καινούργιου κλάδου επιστημονικής σκέψης, αυτού που σήμερα ονομάζουμε "θεωρητική Φυσική".

Σήμερα, δυόμισι χιλιάδες χρόνια αργότερα, ξέρουμε πως ο Δημόκριτος είχε βασικά δίκιο, η δομή της ύλης είναι όντως ασυνεχής, μόνο που είναι πιο πολύπλοκη από αυτή που εκείνος μπορούσε τότε να φανταστεί. Υπάρχει πράγματι ένα σταγονίδιο νερού τόσο μικρό, που, αν το κόψουμε, τα κομμάτια του δεν θα είναι πια νερό. Το σταγονίδιο αυτό λέγεται "μόριο" νερού. Κάθε υλικό αποτελείται από μόρια. Τα μόρια έχουν την δική τους εσωτερική δομή, αποτελούνται από "άτομα", τον όρο που χρησιμοποίησε πρώτος ο Δημόκριτος.

Μερικά μόρια είναι σχετικά απλά, όπως το μόριο του νερού που αποτελείται από δυο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Άλλα, όπως πολλά από τα βιολογικά μακρομόρια, αποτελούνται από δισεκατομμύρια άτομα. Στη Φύση υπάρχουν περίπου εκατό είδη ατόμων, που, παρά την ονομασία τους, δεν αποτελούν την τελευταία λέξη στη δομή της ύλης. Όλα ανεξαιρέτως είναι συνδιασμοί τριών απλούστερων συστατικών: Πρόκειται για τα πρωτόνια και τα νετρόνια, που σχηματίζουν τον πυρήνα του ατόμου, και για τα ηλεκτρόνια που περιστρέφονται σε τροχιές γύρω από αυτόν.

Οι τόσο διαφορετικές ιδιότητες των στοιχείων που βλέπουμε γύρω μας οφείλονται αποκλειστικά στον αριθμό των πρωτονίων, των νετρονίων και των ηλεκτρονίων που σχηματίζουν τα άτομά τους. Είναι απίστευτη η ποικιλία και η πολυμορφία που μπορεί να φτιάξει η Φύση ξεκινώντας με τόσο λίγα βασικά συστατικά. Και η ιστορία συνεχίζεται.

Μέχρι σήμερα δεν έχουμε ανακαλύψει καμιά εσωτερική δομή στα ηλεκτρόνια, τα οποία μπορεί να είναι "άτομα" με την έννοια του Δημοκρίτου. Τουναντίον, ξέρουμε πως τα πρωτόνια και τα νετρόνια δεν είναι. Είναι ενώσεις μικρότερων σωματιδίων που ονομάζονται "κουάρκς".

Μια συμβολή του Γιάννη Ηλιόπουλου στην φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων σχετίζεται ακριβώς με τον αριθμό και τις ιδιότητες των κουάρκς. Την δεκαετία του εξήντα πιστεύαμε πως υπήρχαν στον κόσμο τρία είδη κουάρκς. Το 1969, ο Ηλιόπουλος, σε συνεργασία με τους S. L. Glashow και L. Maiani, προέβλεψαν θεωρητικά την ύπαρξη ενός τετάρτου είδους, (σήμερα ξέρουμε πως τελικά υπάρχουν έξι). Αυτή η πρόβλεψη επιβεβαιώθηκε πειραματικά το 1974 με την ανακάλυψη μιας πληθώρας νέων σωματιδίων στην σύσταση των οποίων υπεισέρχεται το καινούργιο κουάρκ.

Η ανακάλυψη αυτή είχε πολλαπλές συνέπειες: Πρώτα απ' όλα, έλυσε μερικά προβλήματα που σχετίζονταν με τις διασπάσεις ορισμένων ασταθών σωματιδίων. Αλλά, πιό σημαντικά, άνοιξε τον δρόμο για την διατύπωση μιας ενοποιημένης θεωρίας που φιλοδοξεί να περιγράψει όλες τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα στοιχειώδη σωμάτια. Η τελική μορφή αυτής της θεωρίας δεν έχει ακόμα βρεθεί. Πρόκειται για ένα μακροχρόνιο πρόγραμμα που φαίνεται να απαιτεί την εισαγωγή καινούργιων ιδεών στη φυσική, αλλά συγχρόνως, και την διατύπωση νέων εννοιών στα μαθηματικά. Γι' αυτό τα τελευταία χρόνια διαπιστώνουμε μια μεγάλη ώθηση στη συνεργασία φυσικών και μαθηματικών.

Όπως συμβαίνει συχνά στην επιστήμη, ένα μακροχρόνιο πρόγραμμα μοιάζει με δρόμο μετ' εμποδίων. Kάθε εμπόδιο που ξεπερνάμε μας επιτρέπει να αντιμετωπίσουμε το επόμενο. Τα τελευταία τριάντα χρόνια ο Γιάννης Ηλιόπουλος έχει λάβει μέρος σ' αυτήν την παγκόσμια πρoσπάθεια. Η εισαγωγή του τετάρτου κουάρκ οδήγησε στο ξεπέρασμα ενός εμποδίου. Μια νεότερη συμβολή του ήταν μιά εργασία του 1971, σε συνεργασία με τους Cl. Bouchiat και Ph. Meyer. Ήταν η πρώτη απόδειξη ότι μια θεωρία με τέσσερα (η έξι) κουάρκς είναι μαθηματικά συνεπής. Το 1974 μελέτησε τις ιδιότητες ενός νέου είδους συμμετρίας, που φαίνεται να είναι ένας απαραίτητος σταθμός στο δρόμο για την ενοποιημένη θεωρία. Τα τελευταία χρόνια, συχνά σε συνεργασία με τους Ι. Αντωνιάδη, θ. Τομαρά και Ε. Φλωράτο, ασχολείται με τα προβλήματα που συναντάμε στην πρoσπάθεια να συνδυάσουμε τις δύο μεγάλες ανακαλύψεις των αρχών του περασμένου αιώνα, την κβαντική θεωρία και την θεωρία της βαρύτητας.

Ο δρόμος για μια ενοποιημένη θεωρία που να περιγράψει όλα τα φαινόμενα στη Φύση θα είναι κατ' ανάγκην μακρός. Αυτή τη στιγμή βρισκόμαστε μπροστά σ' ένα δύσκολο σταυροδρόμι. Χρειαζόμαστε καινούργια πειραματικά αποτελέσματα για να μας δείξουν την σωστή κατεύθυνση. Σ' αυτό το σημείο η συμβολή του μεγάλου επιταχυντή που είναι υπό κατασκευήν στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών CERN στη Γενεύη αναμένεται να είναι αποφασιστική.

Οι ανακαλύψεις των τελευταίων ετών έχουν ήδη προκαλέσει μια επανάσταση στον τρόπο που σκεφτόμαστε και μας έχουν οδηγήσει σε μια βαθιά αναθεώρηση της εικόνας που έχουμε μέσα μας για τον Φυσικό Κόσμο. Το πιο ριζοσπαστικό συστατικό της καινούργιας εικόνας είναι η συνειδητοποίηση του θεμελειώδους ρόλου της Γεωμετρίας στους Φυσικούς Νόμους. Αυτή η "γεωμετρικοποίηση" της φυσικής είναι ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα της σύγχρονης θεωρητικής φυσικής και μας φέρνει πιο κοντά στους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους. Στην είσοδο της Ακαδημίας του Πλάτωνα υπήρχε η επιγραφή: "Μηδείς αγεωμέτρητος εισήτω την στέγην". Η ενοποίηση των Νόμων της Φύσης είναι ένα αρχαίο όνειρο της ανθρωπότητας. Σήμερα ίσως να περάσαμε από το όνειρο στην προσδοκία.

Πηγή:  http://www.uoi.gr