Νετρίνα και Ηλεκτρόνια: Οι δομικοί λίθοι και οι καταλύτες του Σύμπαντος

Τα νετρίνα είναι με μεγάλη διαφορά τα ελαφρύτερα και πολυπληθέστερα σωματίδια στο σύμπαν μας. Όμως η Ειδική θεωρία της σχετικότητας του Einstein δείχνει ότι η μάζα τους μπορεί να γίνει πολύ μεγάλη όταν η ταχύτητά τους πλησιάσει την ταχύτητα του φωτός. Τούτο αποτελεί την βάση του προτύπου των περιστρεφομένων λεπτονίων (Rotating Lepton Model, RLM) [1,2] που περιγράφει την δομή συνθέτων στοιχειωδών σωματιδίων (αδρονίων και μποζονίων) ακολουθώντας την μεθοδολογία του προτύπου Bohr για το άτομο του Η, αλλά με την βαρυτική έλξη, αντί την ηλεκτροστατική έλξη ως κεντρομόλο δύναμη. Το νέο πρότυπο εξετάζει τρία περιστρεφόμενα σχετικιστικά νετρίνα, ή ένα περιστρεφόμενο σχετικιστικό ζεύγος e – νετρίνου που κινούνται σε κυκλικές τροχιές λόγω της βαρυτικής των έλξης.

Χρησιμοποιώντας την Ειδική Σχετικότητα, τον βαρυτικό νόμο του Νεύτωνα, την αρχή της ισοδυναμίας της αδρανειακής και της βαρυτικής μάζας, και την εξίσωση του μήκους κύματος de Broglie υπολογίζει κανείς ότι, προς κατάπληξη, οι περιστρεφόμενες δομές των τριών νετρίνων έχουν την μάζα και τις άλλες ιδιότητες των βαρυονίων, ενώ οι δομές των περιστρεφομένων ζεύγων e – νετρίνου ή των περιστρεφομένων τριάδων e + -e – -νετρίνου έχουν την μάζα και τις άλλες ιδιότητες των W και Ζ ο μποζονίων αντίστοιχα [3,4]. Το πρότυπο των περιστρεφομένων λεπτονίων δείχνει πως η βαρύτητα δημιουργεί μάζα και επιτρέπει τον υπολογισμό των μαζών των αδρονίων και μποζονίων με ακρίβεια της τάξης του 1% χωρίς καμμία προσαρμοζόμενη σταθερά. Επίσης επιτρέπει τον υπολογισμό των βασικών θερμοδυναμικών ιδιοτήτων των δομών αυτών. Στην παρούσα επισκόπηση συνοψίζεται η τρέχουσα κατανόηση του μηχανισμού της αδρονοποίησης (ή βαρυογένεσης) καθώς και του πολύ σημαντικού καταλυτικού ρόλου των ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων.

Τα αποτελέσματα του RLM δείχνουν ότι η Ισχυρή Δύναμη είναι Σχετικιστική Βαρύτητα μεταξύ νετρίνων ενώ η Ασθενής Δύναμη είναι Σχετικιστική Βαρύτητα μεταξύ νετρίνων και ηλεκτρονίων ή ποζιτρονίων. Αυτό οδηγεί σε ένα σημαντικά απλούστερο πίνακα στοιχειωδών σωματιδίων, σε σχέση με το καθιερωμένο πρότυπο (SM) και σε μια απλούστερη ταξονομία των στοιχειωδών συνθέτων σωματιδίων, οι μάζες των οποίων μπορούν πλέον να υπολογισθούν από τις βασικές αρχές της Φυσικής χωρίς καμία άγνωστη σταθερά. Ένα άλλο σημαντικό συμπέρασμα είναι ότι οι μέχρι τώρα λογιζόμενες ως τέσσερις (4) δυνάμεις της Φύσης είναι, εξ όσων φαίνεται, μόνον δύο (2), η Βαρύτητα και ο Ηλεκτρομαγνητισμός.

 

Ο Κώστας Βαγενάς γεννήθηκε στην Αθήνα το 1950. Σπούδασε Χημικός Μηχανικός στο ΕΜΠ (1968-1973) και έλαβε το Διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Rochester στις ΗΠΑ, το 1976. Ακολούθως εδίδαξε ως Επίκουρος Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Yale (1976-77) και ως Επίκουρος και Αναπληρωτής Καθηγητής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ,1977-82). Από το 1982 είναι Καθηγητής Χημικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Πατρών. Έχει από τότε επίσης διδάξει ως επισκέπτης καθηγητής στα Πανεπιστήμια Yale, EPFL (Λωζάννη) και Lyon. H έρευνά του εστιάζεται στις περιοχές της Κατάλυσης, της Ηλεκτροχημείας, της μοντελοποίησης φυσικοχημικών φαινομένων καθώς και της Βαρύτητας και της Φυσικής των σωματιδίων.

Έχει συγγράψει με τους συνεργάτες του περί τις 270 εργασίες σε έγκριτα διεθνή περιοδικά, εκ των οποίων τέσσερις στα περιοδικά Science και Nature. Έχει τιμηθεί με αρκετά διεθνή βραβεία, όπως το Outstanding Achievement Award της διεθνούς Ηλεκτροχημικής εταιρείας (ECS) το 1996 για την ανακάλυψη του φαινομένου της Μη-Φαρανταϊκής Ηλεκτροχημικής Τροποποίησης της Κατάλυσης, το βραβείο Χημείας της Ακαδημίας Αθηνών το 1992, το μετάλλιο Wason το 1992 για την έρευνά του στην περιοχή της Χημείας του σκυροδέματος, μαζί με τον καθηγητή Μιχ. Φαρδή, το βραβείο Dreyfus Teacher- Scholar Award το 1981, καθώς και το βραβείο εξαίρετης διδασκαλίας (Outstanding faculty award) του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του ΜΙΤ το 1979 και το 1981. Από το 2005 είναι εταίρος (Fellow) της διεθνούς εταιρείας Ηλεκτροχημείας (ISE), η οποία, μέχρι τότε, είχε απονείμει αυτόν τον τίτλο σε δεκατέσσερις συνολικά επιστήμονες.

Είναι επιστημονικός εκδότης (Editor) της γνωστής σειράς βιβλίων Ηλεκτροχημείας “Modern Aspects of Electrochemistry” και έχει συγγράψει τρία βιβλία των οίκων Springer και Marcel Dekker. Έχει επιβλέψει 40 διδακτορικές διατριβές και 18 από τους διδάκτορες αυτούς έγιναν καθηγητές σε ελληνικά και ξένα (ΗΠΑ, Κίνα) Πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα. Έχει διατελέσει Πρόεδρος του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών (1995-96) και Αντιπρύτανης του Πανεπιστημίου Πατρών (1997-2003).

Τα τελευταία 10 χρόνια ασχολείται επίσης με την βαρύτητα και την φυσική των σωματιδίων έχοντας αναπτύξει ένα μοντέλο τύπου Bohr που χρησιμοποιεί την ειδική σχετικότητα και τους νόμους του Νεύτωνα, του Einstein και του De Broglie. Το μοντέλο αυτό ονομάζεται Rotating Lepton Model (RLM) και επιτρέπει τον υπολογισμό των μαζών των πρωτονίων και άλλων σύνθετων σωματιδίων με ακρίβεια 1% χωρίς καμιά άγνωστη παράμετρο. Για το μοντέλο αυτό έχει εκδώσει με την Springer ένα βιβλίο με τίτλο Gravity, Special relativity and the Strong Force και όπως απεδείχθη πρόσφατα από το RLM, όχι μόνο η Ισχυρή Δύναμη αλλά και η Ασθενής Δύναμη είναι σχετικιστική Βαρύτητα. Το 2010 εξελέγη Τακτικό Μέλος της Ακαδημίας Αθηνών (το δεύτερο νεώτερο μέλος) στην έδρα των Χημικών Επιστημών και το 2015 έγινε επίτιμος διδάκτορας του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου. Το 2017 έγινε ο πρώτος έλληνας που εξελέγη ξένος εταίρος (Foreign member) της Εθνικής Ακαδημίας Μηχανικών των ΗΠΑ.