Αυθόρμητο σπάσιμο συμμετρίας και ο μηχανισμός Brout–Englert–Higgs πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου.

Ο Ιωάννης Ηλιόπουλος το 1962 αποφοίτησε από τη Σχολή Μηχανολόγων-Ηλεκτρολόγων του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου. Έκανε μεταπτυχιακές σπουδές στη Θεωρητική Φυσική στο Πανεπιστήμιο των Παρισίων από όπου έλαβε τα πτυχία Doctorat du 3e Cycle (1965) και Doctorat d’État (1968). Εργάστηκε ως Eρευνητής στο CERN (1966-1968), στο Πανεπιστήμιο Harvard (1969-1971) και στη συνέχεια, εντάχθηκε ως Ερευνητής, στο Eθνικό Κέντρο Ερευνών της Γαλλίας (CNRS). Σήμερα είναι Ομότιμος Διευθυντής Ερευνών στην École Normale Supérieure και Tακτικό Mέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών.

Ο κ. Ηλιόπουλος υπήρξε ιδρυτικό μέλος του Eργαστηρίου Θεωρητικής Φυσικής της École Normale Supérieure στο Παρίσι και διετέλεσε Διευθυντής του κατά τις περιόδους 1991-1995 και 1998-2002. Εξάλλου, μέχρι σήμερα, ασχολείται ενεργά, τόσο διεθνώς, όσο και στη χώρα μας με θέματα επιστημονικής πολιτικής.

Η πιο διακεκριμένη συμβολή του κ. Ηλιόπουλου στη σύγχρονη επιστήμη υπήρξε η θεωρητική πρόβλεψη του charm quark το 1970 σε συνεργασία με τους S. Glashow (βραβείο Nobel Φυσικής 1979) και L. Maiani (γενικό διευθυντή του CERN 1999-2003), που είναι γνωστή και ως μηχανισμός GIM, και η οποία επαληθεύτηκε πειραματικά το 1974 με την ανακάλυψη του σωματιδίου J/ψ από τους B. Richter και S. Ting (βραβείο Nobel Φυσικής 1976) και συνέβαλε στην τελική διατύπωση του καθιερωμένου πρότυπου των θεμελιωδών αλληλεπιδράσεων.

Ακόμη, σημαντικότατη υπήρξε η συνεισφορά του κ. Ηλιόπουλου στην ολοκλήρωση του Καθιερωμένου Προτύπου με τη διατύπωση του μηχανισμού BIM το 1972, που διαφώτισε το θέμα της απαλοιφής των ανωμαλιών στις θεωρίες βαθμίδας και θεμελίωσε την πεποίθηση για την ύπαρξη του top quark που ανακαλύφθηκε τελικά το 1995.

Ο Ιωάννης Ηλιόπουλος έχει επίσης συμβάλλει πολλαπλώς στην ανάπτυξη των υπερσυμμετρικών θεωριών πεδίου και των φαινομενολογικών συνεπειών τους που σήμερα τελούν υπό διερεύνηση στον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων στο CERN.

https://www.youtube.com/watch?v=9gUTM--tw1c

http://physicsgg.me/2018/01/30/%ce%b9%cf%89%ce%ac%ce%bd%ce%bd%ce%b7%cf%82-%ce%b7%ce%bb%ce%b9%cf%8c%cf%80%ce%bf%cf%85%ce%bb%ce%bf%cf%82-%ce%b1%cf%85%ce%b8%cf%8c%cf%81%ce%bc%ce%b7%cf%84%ce%bf-%cf%83%cf%80%ce%ac%cf%83%ce%b9%ce%bc/

Γιάννης Ηλιόπουλος: Το Πυθαγόρειο Θεώρημα δεν έχει εθνικότητα, ούτε θρησκεία.

Συνέντευξη του Γιάννη Ηλιόπουλου στον Άλκη Γαλδαδά

Καλημέρα από την Αθήνα.

Καλημέρα, τι θέλετε παρακαλώ;

Από το ΒΗΜΑ-Science. Στη σειρά που έχουμε καθιερώσει με τίτλο «ΠΡΟΣΩΠΟ» παρουσιάζουμε επιστήμονες που έχουν επιτύχει σημαντικά πράγματα στον τομέα τους.

Α, καλά. Τότε πρέπει να ψάξετε για κάποιον άλλον. Εγώ δεν είμαι μέσα σε αυτούς που γυρεύετε!

Ετσι ακριβώς ξεκίνησε η γνωριμία μας με τον κ. Γιάννη Ηλιόπουλο. Γεννημένος στην Καλαμάτα το 1940, απόφοιτος της Σχολής Μηχανολόγων-Ηλεκτρολόγων του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου, έκανε στη συνέχεια σπουδές Θεωρητικής Φυσικής στο Παρίσι, φθάνοντας να αποκτήσει το 1968 τον ανώτατο γαλλικό τίτλο που είναι το Doctorat d’ Etat. Συνέχισε στο CERN και από το 1969 έως το 1971 βρέθηκε στο Χάρβαρντ.

Το τέταρτο κουάρκ

Εκεί συνεργάζεται με τους Σέλντον Γκλάσοου και Λουτσιάνο Μαϊάνι και επιτυγχάνουν να προβλέψουν το 1970 ότι εκτός από τους τρεις τύπους κουάρκ, άνω (up), κάτω (down) και παράξενο (strange) που ήδη είχαν προκύψει, θα έπρεπε για την εξήγηση φαινομένων σχετικών με την ασθενή δύναμη (την υπεύθυνη και για το φαινόμενο της ραδιενέργειας) θεωρητικά αλλά αναπόφευκτα να υπάρχει και ένας ακόμη τύπος κουάρκ. Το ονόμασαν γοητευτικό (charm) διότι «ευφρανθήκαμε από τη συμμετρία που αποκαθιστούσε στον κόσμο των υποατομικών σωματιδίων» όπως εξομολογήθηκε ο νομπελίστας αργότερα Σέλντον Γκλάσοου. Σε όλα τα βιβλία για τα στοιχειώδη σωμάτια η ανακάλυψη αναφέρεται προς τιμήν τους ως «GIM-mechanism».

Το 1974 σε μια συνάντηση φυσικών, υπό την προεδρία του Αμπντους Σαλάμ, ο Γιάννης Ηλιόπουλος έβαλε στοίχημα ένα κασόνι κρασιά πως μέχρι την επόμενη συνάντηση, σε δυο χρόνια, θα είχε επαληθευτεί η ύπαρξη του «γοητευτικού» κουάρκ και πειραματικά. Τον Νοέμβριο της ίδιας χρονιάς, δυο αμερικανικά εργαστήρια ανακοίνωσαν πανηγυρικά ότι το βρήκαν. Το 1976 το περιοδικό «Nature» έγραψε: «Ο Ηλιόπουλος κέρδισε το στοίχημα». «Ναι, αλλά δεν πήρα ποτέ ένα μπουκάλι», λέει, και δεν ακούγεται πολύ δυσαρεστημένος από αυτό. Το χαρακτηρίζω «τεράστια επιτυχία» και σπεύδει να με διορθώσει: «Ο χαρακτηρισμός είναι υπερβολικός. Η ανακάλυψη αυτή δεν άλλαξε τη μορφή του κόσμου».

Μεγάλα διεθνή βραβεία

Επιστροφή στο Παρίσι, για προσωπικούς λόγους, και στο CNRS (Centre national de la recherche scientifique). Σήμερα είναι μέλος της γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών και έχει τιμηθεί με τουλάχιστον επτά μεγάλα διεθνή βραβεία όπως το Σακουράι, που θεσμοθετήθηκε από Αμερικανούς στη μνήμη ενός ιάπωνα θεωρητικού φυσικού και το Μετάλλιο Ντιράκ στην Ιταλία. Το όνομά του έχει συνδεθεί και με τη θεωρία της Υπερσυμμετρίας.

Μόλις πας να ρωτήσεις «τι πιστεύετε για» σε σταματάει. «Η Φυσική δεν πιστεύει, διαπιστώνει». Σε ακούει με πολλή υπομονή αλλά απαντάει γρήγορα και κοφτά:

Θα μπορέσει κάποτε να γεφυρωθεί η απόσταση μεταξύ Κβαντομηχανικής και Θεωρίας της Σχετικότητας;

«Η απάντηση είναι ναι. Η Φύση δεν μπορεί να είναι ασύμβατη»

Τι σας κάνει να είστε τόσο σίγουρος για την ύπαρξη της Υπερσυμμετρίας;

«Δεν είμαι».

-Σας καλύπτει η έκφραση Big Bang;

«Η έκφραση συνοψίζει την άγνοιά μας για εκείνες τις στιγμές».

Τον Σεπτέμβριο του 2019 ήταν συνδιοργανωτής μιας συνάντησης που έγινε υπό την αιγίδα της Γαλλικής Ακαδημίας με θέμα «Ανθρώπινα δικαιώματα και επιστημονική παιδεία». Εκεί, στην εισαγωγική του εισήγηση ανέφερε ότι η Επιστήμη είναι ένα πεδίο που ενώνει τους ανθρώπους. Στην ερώτηση λοιπόν «πώς δικαιολογείται ο πόλεμος ενάντια σε επιστημονικές απόψεις, όσων βάζουν επάνω από όλα για την αναζήτηση της αλήθειας τα δόγματα μιας θρησκείας;» απαντά ότι: «Η Επιστήμη είναι ίσως το μόνο πεδίο που ενώνει τους ανθρώπους. Για όλους, αριστερούς, δεξιούς, κεντρώους, χριστιανούς, εβραίους, μουσουλμάνους, άθεους, για όλους 1+1=2. Το Πυθαγόρειο Θεώρημα δεν έχει εθνικότητα, ούτε θρησκεία. Ισως γι’ αυτό σε όλες τις χώρες και σε όλες τις ιδεολογίες κάνουμε την ίδια Επιστήμη. Είναι καθήκον όλων των επιστημόνων να διατηρούν αμόλυντο αυτόν τον Χώρο της Συμφωνίας, να μην προσπαθούν να παρεμβάλλουν στοιχεία εξωεπιστημονικά, όσο και αν τα σέβονται ή τα πιστεύουν. Οι θρησκευτικές πεποιθήσεις του καθενός, όποιες και αν είναι αυτές, είναι απόλυτα σεβαστές, αλλά όταν κάποιος επιχειρεί να τις περάσει για επιστημονικές αλήθειες γίνεται ένοχος επιστημονικής απάτης».

Παράδεισος και Κόλαση

Στην ερώτηση ποια η γνώμη του γι’ αυτόν τον επιστήμονα που βοηθάει να κατασκευαστεί μια θερμοπυρηνική βόμβα, απαντάει χωρίς δισταγμό: «Ο Φάινμαν έχει πει ότι η εξυπνάδα είναι σαν το κλειδί που μπορεί να ανοίξει την πόρτα και του Παραδείσου αλλά και της Κόλασης. Μην μπερδεύετε την εξυπνάδα με τη σοφία. Να θυμίσω εδώ πως ο Πλάτων αρνήθηκε να συμπεριλάβει στους επτά σοφούς της αρχαιότητας τον τύραννο Περίανδρο τον Κορίνθιο διότι είχε αναμφισβήτητα πολλές γνώσεις, υπήρξε καλός νομοθέτης αλλά είχε πάθη. Είχε σκοτώσει τη σύζυγό του με κλωτσιές, εξόρισε τον γιο του, έστειλε για ευνουχισμό 300 νέους Κερκυραίους».

Και ενώ έχει έντονη συμμετοχή στην επιτροπή της Ακαδημίας, την υπεύθυνη για τη συλλογή στοιχείων σχετικών με τους επιστήμονες οπουδήποτε στον κόσμο που υφίστανται διωγμούς και δεν μπορούν ανενόχλητοι να ολοκληρώσουν το ερευνητικό τους έργο, εξομολογείται πως τον απασχολεί και ένα άλλο πρόβλημα: «Στις Ηνωμένες Πολιτείες, αλλά και στην Κίνα και στη Γαλλία και σε άλλα μέρη, οι στατιστικές δείχνουν ότι παιδιά από πολύ πλούσιες οικογένειες σπάνια ακολουθούν επιστημονικές σπουδές. Συνήθως σπουδάζουν για διοίκηση επιχειρήσεων ή δημόσιες σχέσεις. Σπουδές τόσο στις θετικές επιστήμες όσο και στις ανθρωπιστικές ακολουθούν παιδιά από οικογένειες υψηλού μορφωτικού επιπέδου, που συνήθως δεν ανήκουν στη μεγαλοαστική τάξη. Κάπου είχα δει μια στατιστική για την προέλευση νέων που αρχίζουν ακαδημαϊκή καριέρα στην Αμερική. Στην πλειονότητά τους είχαν γονείς που ήταν εκπαιδευτικοί όχι κατ’ ανάγκην στο Πανεπιστήμιο. Δυσανάλογα πολλοί ήταν καθηγητές Μέσης Εκπαίδευσης. Το πρόβλημα φαίνεται να είναι μορφωτικό και όχι οικονομικό. Με προβληματίζει το αν όλο και λιγότερα παιδιά από φτωχές οικογένειες θα γίνονται επιστήμονες. Δηλαδή ένα παιδί που δεν έχει μορφωμένους γονείς να έχει πολύ λίγες πιθανότητες να σπουδάσει».

Στην φωτογραφια Feynman και Ηλιόπουλος το 1980 στο Κολυμπάρι.

https://physicsgg.me/2020/02/24/%ce%b3%ce%b9%ce%ac%ce%bd%ce%bd%ce%b7%cf%82-%ce%b7%ce%bb%ce%b9%cf%8c%cf%80%ce%bf%cf%85%ce%bb%ce%bf%cf%82-%cf%84%ce%bf-%cf%80%cf%85%ce%b8%ce%b1%ce%b3%cf%8c%cf%81%ce%b5%ce%b9%ce%bf-%ce%b8%ce%b5%cf%8e/

Συνέντευξη με τον Ιωάννη Ηλιόπουλο (Καθιερωμένο πρότυπο, πείραμα Muon g-2, CERN)

Ο Ιωάννης Ηλιόπουλος είναι διακεκριμένος και διεθνώς αναγνωρισμένος επιστήμονας στον κλάδο της Θεωρητικής Φυσικής και της Φυσικής των Στοιχειωδών Σωματιδίων. Μια συμβολή στον κλάδο αυτό σχετίζεται με τον αριθμό και τις ιδιότητες των κουάρκ. Την δεκαετία του 1960 πιστεύαμε πως υπήρχαν στον κόσμο τρία είδη κουάρκ. 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) [διαβάστε σχετικά: Μια ιστορία για το γοητευτικό κουάρκ]. Το 1971, σε συνεργασία με τους Cl. Bouchiat και Ph. Meyer, απέδειξε ότι μια θεωρία με τέσσερα (η έξι) κουάρκ είναι μαθηματικά συνεπής
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. 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.

Κατά τη διάρκεια της σταδιοδρομίας του, ο Ηλιόπουλος έχει λάβει πολλές διεθνείς διακρίσεις:

1978 Βραβείο Paul Langevin της Société Française de Physique.
1979 Μετάλλιο Matteucci της Accademia Nazionale dei XL.
1984 Μεγάλο Βραβείο Ricard της Société Française de Physique.
1986 Sakurai Prize της American Physical Society.
1999 Επίτιμος Διδάκτορας, Πανεπιστήμιο Κρήτης.
2002 Επίτιμος Διδάκτορας, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
2002 Επίτιμος Διδάκτορας, Πανεπιστήμιο Αθηνών.
2002 Αριστείο Μποδοσάκη.
2007 Μετάλλιο Dirac, του Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (Trieste).
Έχει επίσης ανακηρυχθεί μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών (2002), και αντεπιστέλλον μέλος της Ακαδημίας Αθηνών (1980), καθώς και Επίτιμος Διδάκτωρ του Université de la Méditerranée στο Aix-Marseille το 1996 και των Πανεπιστημίων Κρήτης και Ιωαννίνων το 2002.

https://physicsgg.me/2022/01/26/συνέντευξη-με-τον-ιωάννη-ηλιόπουλο-κα/

Το Βραβείο Φυσικής Feltrinelli 2023 στον Ιωάννη Ηλιόπουλο.

O Γιάννης Ηλιόπουλος στην École Normale Supérieure,Παρίσι, 2009

Ο Ιωάννης Ηλιόπουλος βραβεύθηκε με το διεθνές βραβείο Φυσικής Feltrinelli 2023, για την θεωρητική πρόβλεψη της ύπαρξης ενός νέου τύπου κουάρκ. Το 1969, ο Ηλιόπουλος, σε συνεργασία με τους S. L. Glashow και L. Maiani, προέβλεψαν θεωρητικά την ύπαρξη ενός τετάρτου είδους κουάρκ, (σήμερα ξέρουμε πως τελικά υπάρχουν έξι), θέτοντας τις βάσεις για την διατύπωση του Καθιερωμένου Προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων.Προς το τέλος της δεκαετίας του 1960, οι διασπάσεις των λεγόμενων «παράξενων μεσονίων» παρέμεναν ακατανόητες. Οι Glashow-Ηλιόπουλος-Maiani (Gim) είχαν την έμπνευση να υποθέσουν την ύπαρξη ενός τέταρτου κουάρκ, και να εξηγήσουν τις μυστηριώδεις ιδιότητες αυτών των σωματιδίων. Επιπλέον, η εισαγωγή του νέου κουάρκ αποκατέστησε την πλήρη συμμετρία μεταξύ των συστατικών της ύλης, και γιαυτό το ονόμασαν «γοητευτικό» [διαβάστε σχετικά: Μια ιστορία για το γοητευτικό κουάρκ].

https://physicsgg.me/2010/12/29/μια-ιστορία-για-το-γοητευτικό-κουάρκ/

Το 1972 ο Ηλιόπουλος, σε συνεργασία με τους Claude Bouchiat και Philippe Meyer, έδειξε ότι η ύπαρξη του γοητευτικού κουάρκ ήταν απαραίτητη για την λογική συνέπεια της θεωρίας. Το Νοέμβριο του 1974, ένα νέο σωματίδιο, με μάζα που υπερέβαινε κατά τρεις φορές και πλέον την μάζα του πρωτονίου, ανακαλύφθηκε ταυτόχρονα στο Εθνικό Εργαστήριο του Μπρουκχέϊβεν και στο Κέντρο Γραμμικού Επιταχυντού του Στανφοντ. Το νέο σωματίδιο ονομάστηκε J στην ανατολική ακτή και Ψ στην δυτική. Το σημερινό του όνομα J/Ψ, φέρει εμφανή τα σημεία του συμβιβασμού. Οι ιδιότητες αυτού του σωματιδίου δείχνουν ότι αποτελείται από ένα γοητευτικό κουάρκ και ένα γοητευτικό αντικουάρκ. Ο Glashow και οι επικεφαλείς των δυο ομάδων που ανακάλυψαν το σωματίδιο J/Ψ τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ.

Feynman και Ηλιόπουλος το 1980 στο Κολυμπάρι

 Το 1974 ο Ηλιόπουλος μελέτησε τις ιδιότητες ενός νέου είδους συμμετρίας, που φαίνεται να είναι ένας απαραίτητος σταθμός στο δρόμο για την ενοποιημένη θεωρία. Εκτός από απόλυτος πρωταγωνιστής της γέννησης του Καθιερωμένου Προτύπου, έχει συμβάλει σε πολλές πτυχές της κβαντικής θεωρίας πεδίου, σε εφαρμογές της μη αντιμεταθετικής γεωμετρίας και της κβαντικής βαρύτητας. Τα τελευταία χρόνια 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.

Κατά τη διάρκεια της σταδιοδρομίας του, ο Ηλιόπουλος έχει λάβει πολλές διεθνείς διακρίσεις:

1978 Βραβείο Paul Langevin της Société Française de Physique.
1979 Μετάλλιο Matteucci της Accademia Nazionale dei XL.
1984 Μεγάλο Βραβείο Ricard της Société Française de Physique.
1986 Sakurai Prize της American Physical Society.
1999 Επίτιμος Διδάκτορας, Πανεπιστήμιο Κρήτης.
2002 Επίτιμος Διδάκτορας, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
2002 Επίτιμος Διδάκτορας, Πανεπιστήμιο Αθηνών.
2002 Αριστείο Μποδοσάκη.
2007 Μετάλλιο Dirac, του Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (Trieste).
Έχει επίσης ανακηρυχθεί μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών (2002), και αντεπιστέλλον μέλος της Ακαδημίας Αθηνών (1980), καθώς και Επίτιμος Διδάκτωρ του Université de la Méditerranée στο Aix-Marseille το 1996 και των Πανεπιστημίων Κρήτης και Ιωαννίνων το 2002.

https://physicsgg.me/2023/05/04/το-βραβείο-φυσικής-feltrinelli-2023-στον-ιωάννη-ηλι/