Διαλέξεις της Τρίτης-21 Φεβρουαρίου 2023, Ομιλία του Ακαδημαϊκού κ. Κωνσταντίνου Βαγενά

Στο πλαίσιο διενέργειας των Διαλέξεων της Τρίτης, θα μεταδοθεί ζωντανά από τον ιστότοπο της Ακαδημίας Αθηνών την Τρίτη 21 Φεβρουαρίου 2023 και ώρα 18.00, η ομιλία του Ακαδημαϊκού κ. Κωνσταντίνου Βαγενά με θέμα: «Νετρίνα, Ύλη, Φως και η ενοποίηση των Βαρυτικών και Πυρηνικών δυνάμεων».

ΝΕΤΡΙΝΑ, ΥΛΗ, ΦΩΣ ΚΑΙ Η ΕΝΟΠΟΙΗΣΗ

ΤΩΝ ΒΑΡΥΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΥΡΗΝΙΚΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ

Κωνσταντίνος Βαγενάς, Ακαδημαϊκός

Το ερώτημα του αριθμού των ειδών των θεμελιακών (άτμητων) σωματιδίων του σύμπαντος ανάγεται στα χρόνια του Δημόκριτου, που πρώτος εισήγαγε τον όρο «άτομο». Η ιδέα του ατόμου επανήλθε στις αρχές του 20ου αιώνα και σταδιακά άρχισαν να θεωρούνται ως θεμελιακά σωματίδια τα συστατικά του ατόμου, δηλαδή τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα περιστρεφόμενα ηλεκτρόνια. Σήμερα, στο πλαίσιο του καθιερωμένου προτύπου (Standard model, SM) θεμελιακά σωματίδια θεωρούνται, εκτός από τα ηλεκτρόνια/ποζιτρόνια (αντισωμάτια των ηλεκτρονίων), και τα κουαρκς (quarks), τα οποία quarks συνθέτουν τα βασικά συστατικά των πυρήνων, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Επανάσταση στο θέμα των θεμελιακών σωματιδίων έφερε η εικασία (Pauli, 1937) για την ύπαρξη αγνώστων σωματιδίων πολύ μικρής μάζας και η πειραματική ανακάλυψη (Reines and Cowan, 1952)  των νετρίνων, που είναι τα πολυπληθέστερα  σωματίδια του σύμπαντος και έχουν  χιλιάδες δισεκατομύρια φορές μικρότερη μάζα από τα νετρόνια και τα πρωτόνια.

Οι μάζες των  τριών τύπων νετρίνων μετρήθηκαν για πρώτη φορά από τους Kajita και McDonald οι οποίοι σχεδόν αμέσως (2015) έλαβαν το βραβείο Nobel. Λόγω των πολύ μικρών τους μαζών τα νετρίνα επιταχύνονται εύκολα σε σχετικιστικές  ταχύτητες, πολύ κοντά δηλαδή στην ταχύτητα του φωτός c (300.000 km/s).  Όμως η θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Einstein υπαγορεύει ότι έτσι αυξάνεται δραματικά η μάζα τους και συνεπώς και η αμοιβαία βαρυτική τους έλξη. Η έλξη αυτή περιγράφεται στο μοντέλο μας από τον νόμο του Νεύτωνα, χρησιμοποιώντας αντι για τις μάζες ηρεμίας, τις βαρυτικές μάζες (που είναι ίσες με τις αδρανειακές μάζες) που υπολογίζονται από την Ειδική Σχετικότητα. Αυτή είναι η κεντρική ιδέα του μοντελου των περιστρεφομένων λεπτονίων (Rotating Lepton Model, RLM) που αναπτύχθηκε αρχικά στην Πάτρα από τους Βαγενά και Σουεντίε το 2012 και περιγράφηκε την  ίδια χρονιά σε ένα βιβλίο της Springer με τίτλο «Gravity, Special Relativity and the Strong Force» [1].

Το νέο μοντέλο (RLM) [1,2] δεν περιέχει καμία άγνωστη σταθερά και συνδυάζει τον βαρυτικό νόμο του Νεύτωνα, την Ειδική Σχετικότητα του Einstein και την κβαντομηχανική εξίσωση του De Broglie, δηλαδή τρεις πλήρως αποδεδειγμένες πειραματικά και θεωρητικά εξισώσεις, αποδεικνύοντας ότι τα κουάρκς είναι περιστρεφόμενα ταχύτατα (σχετικιστικά) νετρίνα και οδηγώντας στην ενοποίηση των βαρυτικών, ισχυρών και ασθενών δυνάμεων [3]. Επίσης, επιτρέπει τον υπολογισμό των μαζών των συνθέτων σωματιδίων (πρωτονίων, νετρονίων, μποζονίων) με ακρίβεια της τάξης του 2%, κάτι που δεν είναι δυνατόν με το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard model, SM).

Επίσης με τις μετρηθείσες μάζες των νετρίνων υπολογίστηκε σε μια πρόσφατη εργασία στο Journal of Physical Chemistry με την εξίσωση Newton-Laplace η ταχύτητα του φωτός c από την μάζα των ελαφρύτερων νετρίνων αποδεικνύοντας ότι το φως μεταδίδεται με ταλαντώσεις νετρίνων [4].

[1] C.G. Vayenas, S. Souentie,: Gravity, Special Relativity and the Strong Force: A Bohr-Einstein-de-Broglie Model for the Formation of Hadrons. Springer, New York (2012).

[2] “The Rotating Lepton model: Combining fundamental Theories” Research Features 137, 102-105 (2021). https://cdn.researchfeatures.com/3d_issues/RF137/index.html

[3]  “Computation of the deuteron mass and force unification via the Rotating Lepton Model”, C.G. Vayenas, D. Grigoriou, D. Tsousis, K. Parisis and E.C. Aifantis, Axioms 11, 657 (2022). https://doi.org/10.3390/axioms11110657

[4] “Speeds of Wave Propagation in Ideal Gaseous Molecular and Neutrino Media”, C.G. Vayenas, D. Tsousis, D. Grigoriou, J. Phys. Chem. B, 126(23), 4334-4338 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.2c01771

Η διάλεξη είναι διαθέσιμη από τον παρακάτω σύνδεσμο: