Το viral αντι-σύμπαν ενός Ελληνα φοιτητή

Ο Κώστας Τζαναβάρης στον πίνακα συνομιλεί με τον επιβλέποντα καθηγητή του Νιλ Τούροκ (αριστερά) και τον Λέιθαμ Μπόιλ. Ο Τούροκ μαζί με τον Μπόιλ και τον Κίραν Φιν είχαν δημοσιεύσει μία σειρά από άρθρα για το CPT, ακρωνύμιο που αναφέρεται σε τρεις βασικές συμμετρίες της φυσικής. Η θεωρία αυτή γοήτευσε τον 30χρονο Ελληνα και αποφάσισε να ασχοληθεί και εκείνος με το θέμα.

της Λίνας Γιάνναρου Καθημερινή

Είναι σήμερα το πλέον viral κείμενο στον χώρο της θεωρητικής φυσικής και κοσμολογίας. Εχει τον αινιγματικό τίτλο που παραπέμπει σε σειρά του Netflix «Black Mirrors: CPT – Symmetric Alternatives to Black Holes» και άφησε άφωνους τους επιστήμονες όπου κι αν παρουσιάστηκε.

Από το Ινστιτούτο Max Planck για τη Βαρυτική Φυσική (Ινστιτούτο Αλμπερτ Αϊνστάιν), το μεγαλύτερο ερευνητικό ίδρυμα στον κόσμο που ειδικεύεται στη γενική σχετικότητα και όχι μόνο, ώς το Perimeter Institute, το πρωτοπόρο ερευνητικό κέντρο του Καναδά στη Θεμελιώδη Θεωρητική Φυσική. Δεν είπαμε το κυριότερο: έχει την υπογραφή του 30χρονου Ελληνα φυσικού Κώστα Τζαναβάρη.
Διά πυρός και σιδήρου

Η χώρα μας βέβαια δεν έχει και πολλά να περηφανεύεται. Ο Κώστας Τζαναβάρης, όπως είχε καταγράψει η «Κ» («Ο αγώνας ενός ιδιοφυούς φοιτητή να σπουδάσει», Μάιος 2022), είχε περάσει διά πυρός και σιδήρου για να καταφέρει να πάρει πτυχίο. Με εμφανή κλίση στα μαθηματικά και τη φυσική ήδη από το σχολείο (στο Γυμνάσιο μελετούσε πανεπιστημιακά συγγράμματα), είχε τόσα οικονομικά και οικογενειακά προβλήματα που έφτασε πολλές φορές κοντά στο να παρατήσει τις σπουδές του στο Φυσικό Πάτρας. Μολονότι έμενε συχνά νηστικός για να καταφέρει να συντηρηθεί και αρίστευε στις εξετάσεις, οι υποτροφίες τον προσπερνούσαν. Ευτυχώς, το καλοκαίρι του 2020, λίγο πριν πάρει το πτυχίο του, κοινός γνωστός έστειλε την εργασία του στον Πάου Αμάρο Σεοάνε, από τους κορυφαίους επιστήμονες στη γενική σχετικότητα και στην αστροφυσική στον κόσμο, ο οποίος κάλεσε τον Ελληνα φυσικό ως επισκέπτη επιστήμονα στο ερευνητικό κέντρο DESY της Γερμανίας. Ηταν η θρυαλλίδα ώστε ο Κώστας Τζαναβάρης να συναντήσει τον Νιλ Τούροκ, που διατηρεί την έδρα Higgs στο Εδιμβούργο, ο οποίος εντυπωσιασμένος από τον σχεδόν αυτοδίδακτο νεαρό επιστήμονα, του πρόσφερε τη θέση του διδακτορικού φοιτητή.
Τα αποσιωπητικά

Σε εκείνο το ρεπορτάζ είχαμε αφήσει την ιστορία εκεί, με αποσιωπητικά που προεξοφλούσαν τη λαμπρή συνέχεια. Η οποία ήρθε σύντομα. «Αρχισα το διδακτορικό μου τον Σεπτέμβρη του 2021, κατευθείαν μετά το προπτυχιακό μου χωρίς να περάσω από μεταπτυχιακό», λέει σήμερα ο Κώστας. «Αυτό είχε ως αποτέλεσμα μία δύσκολη μεταβατική περίοδο για μένα, καθώς πέρα από το γεγονός ότι θα πήγαινα να ζήσω σε μια άλλη χώρα εν μέσω COVID, συνήθως στα αγγλοσαξονικά πανεπιστήμια ένας φοιτητής στη θεωρητική/μαθηματική φυσική κάνει πρώτα ένα ή δύο μάστερ στα μαθηματικά ή στη φυσική πριν το διδακτορικό του. Ομως είχα προτείνει στον επιβλέποντα καθηγητή μου Νιλ Τούροκ να κάνω πρώτα ένα master, αλλά εκείνος επέμενε να ξεκινήσω κατευθείαν το διδακτορικό».

Ο αγώνας ενός ιδιοφυούς φοιτητή να σπουδάσει
Αγώνας δρόμου

Τον πρώτο χρόνο τον πέρασε κυρίως καλύπτοντας τα πολλά κενά που είχε από το Φυσικό Πάτρας, λέει. «Εκείνη την περίοδο ο καθηγητής μου είχε δημοσιεύσει μία σειρά από άρθρα μαζί με τον Λέιθαμ Μπόιλ και τον μαθητή του Κίραν Φιν πάνω στο CPT symmetric universe». Tο CPT είναι ένα ακρωνύμιο που αναφέρεται σε τρεις βασικές συμμετρίες της φυσικής, οι οποίες περιλαμβάνουν τη συμμετρία της αντιστροφής φορτίου (αντικαθιστά τα σωματίδια με τα αντισωματίδιά τους), τη συμμετρία της χωρικής ανάκλασης (ή συμμετρία του χώρου) και τη συμμετρία της αντιστροφής του χρόνου.


«Αρχισα το διδακτορικό μου τον Σεπτέμβριο του 2021, κατευθείαν μετά το προπτυχιακό μου χωρίς να περάσω από μεταπτυχιακό. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα μία δύσκολη μεταβατική περίοδο», λέει στην «Κ».


Η CPT συμμετρία συνδυάζει αυτές τις τρεις συμμετρίες ταυτόχρονα. «Αυτό που έκαναν οι Τούροκ-Μπόιλ-Φιν ήταν να εφαρμόσουν αυτή την αρχή συμμετρίας σε λύσεις των εξισώσεων βαρύτητας της Γενικής Σχετικότητας που περιγράφουν την εξέλιξη του σύμπαντος. Οι συνέπειες αυτής της συμμετρίας ήταν απίστευτες. Αυτό που προκύπτει είναι μία εικόνα δύο συμπάντων, που τέμνονται στο Big Bang, όπου ο χρόνος στο ένα σύμπαν κυλάει αντίστροφα σε σχέση με το άλλο και όπου στο ένα σύμπαν βρίσκεται ύλη ενώ στο αντικατοπτρικό του βρίσκεται αντιύλη».

Με άλλα λόγια, σύμφωνα με αυτή τη θεωρία το Big Bang είναι ένας «καθρέφτης» πίσω από τον οποίο βρίσκεται ένα αντι-σύμπαν το οποίο είναι ένα αντικατοπτρικό είδωλο του δικού μας σύμπαντος, με τα δύο αυτά είδωλα να συνδέονται μέσω της συμμετρίας CPT.

Σύνθετη απλότητα

Η θεωρία γοήτευσε από την αρχή τον Κώστα Τζαναβάρη, καθώς οι βασικές της υποθέσεις ήταν πολύ απλές. Με τη σκέψη ότι και η βαρύτητα πρέπει να υπακούει στην αρχή CPT, μια μέρα ρώτησε τον Νιλ Τούροκ: «Γιατί δεν το εφαρμόζετε στις μαύρες τρύπες;». Εκείνος του απάντησε ότι οι μαύρες τρύπες είναι αρκετά πολύπλοκες. Από την άλλη όμως, οι ίδιοι νόμοι που διέπουν την εξέλιξη του σύμπαντος διέπουν και τις μαύρες τρύπες, άρα θα πρέπει να υπάρχει ένα γενικό πλαίσιο όπου θα πρέπει να περιγράφει και τα δύο πεδία. Με το θράσος λοιπόν ενός διδακτορικού που νομίζει ότι μπορεί να κάνει τα πάντα, αποφάσισε να το λύσει, αν και εκείνη την περίοδο το project του διδακτορικού του δεν είχε μεγάλη συσχέτιση με τη βαρύτητα.

Επειτα από πολλούς μήνες σκληρής εργασίας και άπειρες συζητήσεις με τον Νιλ και τον Λέιθαμ, κατάφερε και διατύπωσε τη συμμετρία CPT στο πλαίσιο των πεδιακών εξισώσεων Einstein για τις μαύρες τρύπες. «Στη δική μας λύση, ο χρόνος στο ένα σύμπαν κυλάει αντίστροφα σε σύγκριση με το άλλο σύμπαν. Πρόκειται λοιπόν για μία λύση παρόμοια με αυτή του CPT-symmetric universe, με τη διαφορά ότι σε αυτό το μοντέλο η μαύρη τρύπα –συγκεκριμένα ο ορίζοντας γεγονότων αυτής, που είναι το όριο πέρα απ’ το οποίο δεν μπορεί να ξεφύγει το φως– αποτελεί μία διαχωριστική επιφάνεια που συνδέει το σύμπαν μας με το αντι-σύμπαν».

Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, ο Λέιθαμ Μπόιλ είχε την ιδέα να τα ονομάσει Μαύρους Καθρέφτες (Black Mirrors) που είναι και το άρθρο (preprint) που έχει ανέβει στο arxiv (η ανοιχτή online βάση δεδομένων για επιστημονικά προδημοσιευμένα άρθρα).
Στο YouTube

Στις 22 Απριλίου, το δημοφιλές επιστημονικό κανάλι του Κερτ Τζαϊμούνγκαλ στο YouTube τη χαρακτήρισε την «πιο εκπληκτική θεωρία για τις μαύρες τρύπες που διατυπώθηκε ποτέ», αναφέροντας: «Δεν υπάρχει εσωτερικό – μόνο ένας καθρέφτης. Συναντάς τη δίδυμη αντιύλη σου και ακολουθεί ο αφανισμός. Χωρίς πολυσύμπαν. Χωρίς επιπλέον διαστάσεις. Καμία απώλεια πληροφοριών. Απλά κομψά μαθηματικά και συμμετρία CPT. Αυτή είναι η απλούστερη εξήγηση για τις μαύρες τρύπες μέχρι σήμερα».

Μιλώντας στο σχετικό βίντεο, ο Νιλ Τούροκ δίνει τα εύσημα στον Κώστα Τζαναβάρη, λέγοντας ότι η ανακάλυψη οφείλεται στο θάρρος του να αναρωτηθεί γιατί να μην εφαρμοστεί η θεωρία CPT στις μαύρες τρύπες.




το αρθρο που είχα γράψει πριν κάποια χρόνια...


Γιατι δεν ξεκινουν ολοι απο το ίδιο σημείο.
O συνάδελφος μου ζήτησε να ανεβάσω την προσωπική του ιστορία και τον αγώνα του για να σπουδάσει φυσική.
"Ονομάζομαι Κωνσταντίνος Τζαναβάρης. Γεννήθηκα στις 23 Οκτωβρίου του ‘93. Ο πατέρας μου καθηγητής φυσικής σε Λύκειο, και η μάνα μου καθηγήτρια αγγλικών σε φροντιστήριο. Προτού πω οτιδήποτε άλλο, να πω ότι ο πατέρας μου είχε μηδενική επιρροή στο τι ήθελα να κάνω. Ίσα ίσα το αντίθετο έγινε, όπως θα φανεί από το κείμενο παρακάτω.
Από μικρός μου άρεσε να διαβάζω για τα πάντα, καθώς ήμουν περίεργος για τα πάντα. Όμως, δεν ήμουν ποτέ καλός μαθητής. Μάλιστα, στη 2α γυμνασίου ήμουν πολύ κακός μαθητής καθώς έγραφα συστηματικά κάτω από τη βάση σε “βαριά” μαθήματα, και συγκεκριμένα στα αρχαία, στη φυσική και στα μαθηματικά. Αυτό οφειλόταν σε ενδοοικογενειακή κακοποίηση από τον πατέρα μου. Θύμα μάλιστα αυτής της κακοποίησης δεν ήμουν μόνο εγώ, αλλά και η μητέρα μου και ο αδερφός μου.
Το γεγονός ότι κόντεψα να μείνω στη 2α γυμνασίου με «ξύπνησε» από το λήθαργο στον οποίο με είχε η κατάθλιψη. Αποφάσισα να ασχοληθώ με μαθηματικά και φυσική, και θεώρησα σωστό να μελετήσω αυτά τα μαθήματα όπως διδάσκονται στο πανεπιστήμιο. Αρχικά, έβγαλα την άλγεβρα του Gelfand, και έπειτα άρχισα να διαβάζω απειροστικό λογισμό από Thomas και Finney τον οποίο και τελείωσα πριν καν το πρώτο τετράμηνο της 3ης γυμνασίου. Φυσικά, αυτό συνεχίστηκε και στο λύκειο όπου εκεί άρχισα να επικεντρώνομαι περισσότερο στη φυσική, διαβάζοντας μηχανική από Landau και Morris, ηλεκτρομαγνητισμό από Griffiths και κβαντομηχανική από Τραχανά (τους παλιούς τόμους, απ’ όταν πήγαινε πανεπιστήμιο ο πατέρας μου).
Άρχισα να γίνομαι τόσο καλός στα μαθηματικά και στη φυσική, όπου έλυνα ασκήσεις (ακόμα και πανεπιστημιακές) επί πληρωμής. Τα (λίγα) χρήματα που έπαιρνα πήγαιναν σε βιβλία, Spivak, Apostol, κλπ. Ένας οικογενειακός φίλος, πανεπιστημιακός γιατρός, προσπάθησε να με στείλει Cambridge, αλλά αυτό ήταν αδύνατον τόσο λόγω οικονομικών όσο και για (προφανής) οικογενειακούς λόγους.
Το τραγικό της υπόθεσης όμως η κακοποίηση που δεχόμουν από τον πατέρα μου γινόταν όλο και μεγαλύτερη, λόγω του φθόνου που έτρεφε για μένα. Η κακοποίηση που δεχόμουν, και συνέχιζα να δέχομαι, με οδήγησε σε νευρικό κλονισμό. Με στείλανε πρώτα για νευρολογικές εξετάσεις, και έπειτα σε ψυχιάτρους. Δεν είχα κάποιο νευρολογικό πρόβλημα, απλά ήταν συσσώρευση κατάθλιψης και κακοποίησης.
Το γεγονός όμως ότι ήμουν καλώς στα μαθηματικά και τη φυσική δε σήμαινε ότι ήμουν καλός στα μαθηματικά και τη φυσική του σχολείου, τα οποία τα σιχαινόμουν, όπως σιχαινόμουν και τα μαθήματα χημείας, βιολογίας, οργάνωσης επιχειρήσεων, κλπ. Ό,τι δε μπορούσα να εξάγω από βασικές αρχές, ή ό,τι είχε αποστήθιση, δε μπορούσα να το μάθω (κάτι που ισχύει σε έναν βαθμό μέχρι σήμερα). Έπρεπε να πάω σε φροντιστήριο, όχι γιατί δεν ήξερα το αντικείμενο, αλλά για να προετοιμαστώ για τον τρόπο να γράφω για πανελλήνιες. Θυμάμαι μάλιστα σε κάποια φάση στο φροντιστήριο, όταν όλοι είχαν πάει τριήμερη και εγώ όχι (για οικονομικούς λόγους), καθίσαμε με τον καθηγητή και μου ‘δινε ολοκληρώματα να λύσω, που του ‘χαν δώσει οι μαθητές και δε μπορούσε εκείνος να λύσει.
Πήγα στην τεχνολογική κατεύθυνση, έδωσα πανελλήνιες το 2011 και δε τα πήγα τόσο καλά (συνολικά 15 χιλιάδες μόρια). Έχασα από οργάνωση επιχειρήσεων (κάτω από τη βάση) και μαθηματικά γενικής παιδείας.
Στο ενδιάμεσο, όσο ήμουν στο λύκειο, η μητέρα μου κατάφερε να φύγει από τον πατέρα μου αλλά δυστυχώς έχασε τη δουλειά της. Όταν πέρασα στην Πάτρα, ήμασταν χρεωμένοι και χρεωθήκαμε περαιτέρω όταν αναγκάστηκα να νοικιάσω για έναν χρόνο. Δεν υπήρχαν δωμάτια στην εστία, ούτε στα ξενοδοχεία.
Ο πρώτος χρόνος κύλησε σχετικά ομαλά, υπό την έννοια ότι τα πήγαινα καλά στα μαθήματα. Ήταν σχετικά συχνές οι συγκρούσεις μου με καθηγητές όταν έδειχνα λάθη ή αβλεψίες, αλλά πέρα απ’ αυτό δε μπορώ να παραπονεθώ. Τα οικονομικά, ήταν δύσκολα. Και εγώ και η μητέρα μου κάναμε αρκετές θυσίες για να τα βγάλουμε πέρα με το ενοίκιο (βοηθούσαν και οι γονείς της μάνας μου σε αυτό), έτρωγα μια φορά την ημέρα στο πανεπιστήμιο. Υπήρχαν μέρες που δεν έτρωγα.
Στο δεύτερο έτος μπήκα εστία. Συνέχιζα με τον ίδιο ρυθμό, τα πήγαινα πολύ καλά στα μαθήματα ενώ παράλληλα διάβαζα μαθηματικά μόνος μου. Ήμουν μέσα στους πρώτους 5 ή 10 αν θυμάμαι καλά της χρονιάς μου. Πόνταρα ότι θα πάρω τουλάχιστον μία υποτροφία. Υπήρχε μια υποτροφία που δινόταν στον φτωχότερο εκ των πέντε καλύτερων εκείνου του έτους. Την υποτροφία αυτή δεν την πήρα, ούτε και κάποια άλλη. Δεδομένου ότι η μάνα μου συνέχιζε να είναι άνεργη, αυτό μας κατέστρεψε. Αναγκάστηκα να γυρίσω πίσω, και έτσι έπεσαν οι βαθμοί μου…
Πήγαινα μόνο ανά τακτά χρονικά διαστήματα, κυρίως για να παρακολουθήσω τα εργαστήρια. Δεν υπήρχαν χρήματα για κάτι άλλο. Η μητέρα μου, είτε ήταν άνεργη, είτε δούλευε κάπου όπου δε θα την πλήρωναν ή θα τη παρενοχλούσαν σεξουαλικά. Αυτά τα χρόνια της κρίσης τα πέρασα στο σπίτι μου, διαβάζοντας μόνος μου φυσική και μαθηματικά. Στα βαριά μαθήματα, με εξαίρεση τη κλασική μηχανική, δεν έγραψα κάτω από 8.5. Σε όλα τα υπόλοιπα μαθήματα βέβαια, δε τα πήγα και τόσο καλά, κυρίως γιατί χρειάζονταν αποστήθιση. Κατάφερα να πάρω το πτυχίο μου με 7.9, στο εαρινό εξάμηνο του 2020. Για μένα, αυτό το πτυχίο είναι απλά ένα χαρτί. Ό,τι έμαθα το ‘μαθα ουσιαστικά μόνος μου, χωρίς να πηγαίνω σε διαλέξεις.
Ο μόνος λόγος που κατάφερα να πάρω το πτυχίο μου, είναι λόγω της μητέρας μου και της κοπέλας μου, που μου στάθηκαν άπειρα αυτά τα χρόνια. Υπήρχαν περίοδοι που πήγαινα ας πούμε να δώσω μαθήματα, και η μάνα μου ζούσε με κομμένο το ρεύμα γιατί τα λεφτά που θα ‘δινε για το λογαριασμό τα ‘δινε σε εμένα να τρέχω να δίνω.
Η τύχη μου φάνηκε να αλλάζει το καλοκαίρι του ‘20, λίγο πριν πάρω το πτυχίο. Ένας φίλος μου, έστειλε την διπλωματική μου στον Pau Amaro-Seaone, τότε ερευνητή στο DESY (Zeuthen). Σε αυτή τη διπλωματική, που την είχα γράψει ουσιαστικά σε ένα ΚΤΕΛ, έδωσα ένα γεωμετρικό κριτήριο για την χωρική ισοτροπία ενός χωρόχρονου. Εντυπωσιάστηκε, και με κάλεσε στο DESY για ένα δίμηνο. Κάναμε έρευνα μαζί πάνω σε Tidal Disruption Events, αλλά το πιο ωραίο της υπόθεσης είναι ότι μιλούσαμε περί ανέμων και υδάτων (στο πλαίσιο της φυσικής πάντα). Γυρνώντας στην Ελλάδα τον Σεπτέμβρη, μπήκα στο μεταπτυχιακό Πυρηνικής Φυσικής του ΕΚΠΑ. Εκεί γνώρισα τον Θεοχάρη Αποστολάτο, και τον Πέτρο Ιωάννου, που είναι οι καλύτεροι δάσκαλοι φυσικής που ξέρω.
Συνεχίσαμε φυσικά να κρατάμε επαφές με τον Pau, και παραμένουμε φίλοι. Μάλιστα, τον Μάιο του 2021 με κάλεσε να κάνω μια παρουσίαση πάνω στη μαθηματική φυσική σε ένα workshop για το Πανεπιστήμιο της Αβάνας (INSTEC). Η παρουσίαση έγινε με τον Μ. Δαφέρμο από κοινού, ενώ στους ομιλητές και στο ακροατήριο ήταν επιφανείς επιστήμονες, όπως ο Neil Turok και ο Jim Peebles.
Στο μεταξύ με σύστησε στο Tsinghua να συνεχίσω τις διδακτορικές σπουδές μου εκεί, με στόχο να κάνω τη διατριβή μου με τον Shing-Tung Yau, κάτι το οποίο δυστυχώς δεν ευδοκίμησε λόγω πληθώρας γραφειοκρατικών προβλημάτων. Εντούτοις, έγινα δεκτός με υποτροφία (Higgs fellowship) για διδακτορικό στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργο, στο πρόγραμμα θεωρητικής φυσικής. Πλέον, η ζωή μου είναι στρωμμένη. Ξέρω ότι θα μπορώ επιτέλους να σπουδάσω χωρίς να ανησυχώ αν θα ‘χω μια σκεπή πάνω από το κεφάλι μου, ή αν δε θα ‘χει η οικογένειά μου να φάει. "

Σχόλια

Δημοφιλείς αναρτήσεις