Με αφορμή την παρουσία του προέδρου του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου για την Πυρηνική Έρευνα (CERN), και καθηγητή Σωματιδιακής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Κωνσταντίνου Φουντά στο Δέκατο Οικονομικό Φόρουμ των Δελφών, η Οικονομική Επιθεώρηση συνομίλησε με τον διακεκριμένο επιστήμονα για την Τεχνητή Νοημοσύνη, τη χρηματοδότηση της πανεπιστημιακής έρευνας στην Ελλάδα, αλλά και τη διάχυση, στην κοινωνία και τις αγορές, των ερευνητικών αποτελεσμάτων του μεγαλύτερου ερευνητικού εργαστηρίου στον κόσμο στη σωματιδιακή φυσική. 

Το CERN τροφοδοτεί την ευρωπαϊκή βιομηχανία και την επιστημονική έρευνα

Οι επιστήμονες του CERN συχνά υποστηρίζουν ότι το σημαντικότερο επίτευγμα του οργανισμού δεν είναι οι επιστημονικές ανακαλύψεις καθαυτές, αλλά η συνεργασία μεταξύ επιστημόνων με τόσο πολλές και διαφορετικές ειδικότητες, εθνικότητες και ερευνητικές κατευθύνσεις. Συμφωνείτε; 

Φοβάμαι ότι διαφωνώ κάθετα. Είμαστε στο CERN για να κάνουμε ανακαλύψεις και δεν μπορεί να υπάρξει υποκατάστατο για αυτό. Αυτές οι ανακαλύψεις εμπλουτίζουν τις γνώσεις μας για το σύμπαν, και αυτός είναι ο σκοπός ενός επιστήμονα. Σίγουρα όμως, μακροπρόθεσμα, η βασική έρευνα δημιουργεί ένα οικοσύστημα όπου μπορεί να ανθίσει η βιομηχανία και κάθε είδους νεοφυής επιχειρηματικότητα. Δεν είναι τυχαίο ότι η καινοτομία ανθίζει σε χώρες που έχουν επενδύσει μακροχρόνια σε βασική έρευνα. Παραδείγματα για παράπλευρα οφέλη που αποσπώνται από τη βασική έρευνα υπάρχουν πολλά. Το πιο γνωστό παράδειγμα είναι το Διαδίκτυο, το οποίο αναπτύχθηκε στο CERN και παραδόθηκε στην κοινωνία δωρεάν, γιατί η σύμβαση του CERN απαγορεύει στον οργανισμό να εισπράττει κέρδη από τις ανακαλύψεις του. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν, που προέβλεψε πολλά θεαματικά φαινόμενα που ο αφελής παρατηρητής θα έλεγε ότι δεν είχαν πρακτική χρήση. Ωστόσο, είναι οι υπολογισμοί της Γενικής Σχετικότητας που κάνουν το GPS να λειτουργεί σήμερα. Ένα από τα παράπλευρα οφέλη είναι επίσης ότι κέντρα όπως το CERN λειτουργούν σαν μαγνήτης για ειδικευμένους, ευφυείς και φιλόδοξους νέους από όλο τον κόσμο. Το μεγαλύτερο όφελος από αυτό έγκειται στις συνέργειες που δημιουργούνται, στην ανταλλαγή ιδεών, στη διεύρυνση του ορίζοντα των νέων, καθώς και στο ότι τους μαθαίνουμε ότι μόνο αν συνεργάζονται μπορούν να μεγιστοποιήσουν την αποτελεσματικότητα και την ανταγωνιστικότητά τους. Αυτοί οι νέοι αργότερα θα στελεχώσουν την ευρωπαϊκή βιομηχανία.

Πώς η τεχνολογική πρωτοπορία του CERN διαχέεται στην κοινωνία; 

Τα πειράματα που γίνονται στο CERN χρησιμοποιούν τεχνολογίες αιχμής για αισθητήρες, ηλεκτρονικά, οπτικούς συνδέσμους και επεξεργασία δεδομένων. Επιπλέον, το λογισμικό που χρησιμοποιείται από αυτά τα πειράματα χρησιμοποιεί προηγμένες τεχνικές αλγόριθμου, όπως η ΑΙ. Η πρόοδος στις τεχνικές επιταχυντών συνδέεται στενά με την ανάπτυξη νέων υπεραγώγιμων μαγνητών. Η ευρωπαϊκή βιομηχανία επωφελείται από όλα αυτά με πολλούς τρόπους, κυρίως γιατί η πλειονότητα αυτών των διατάξεων κατασκευάζεται από τις βιομηχανίες των κρατών-μελών, οι οποίες έτσι εξοικειώνονται με τα πιο προηγμένα υλικά και τεχνικές. Επιπλέον, κατά τον σχεδιασμό και την παραγωγή υπάρχει συνεχής αλληλεπίδραση μεταξύ του CERN και της βιομηχανίας με αμοιβαία οφέλη και για τις δύο πλευρές. Η πλειοψηφία των νέων φυσικών και μηχανικών που εκπαιδεύονται και αποκτούν τις πιο προηγμένες δεξιότητες στο CERN καταλήγουν να εργάζονται στην ευρωπαϊκή βιομηχανία. Τέλος, το CERN διαθέτει έναν εξαιρετικά δραστήριο όμιλο μεταφοράς τεχνολογίας, στόχος του οποίου είναι να μεταφέρει την καινοτομία από το CERN στα κράτη μέλη. 

Πώς μεταβάλλει τον δικό σας τομέα έρευνας η ΑΙ;

Η Τεχνητή Νοημοσύνη χρησιμοποιείται στη σωματιδιακή φυσική τα τελευταία τριάντα χρόνια. Την τελευταία δεκαετία, ωστόσο, έχουμε δει τεράστια πρόοδο στη χρήση της στη σωματιδιακή φυσική, λόγω της τεράστιας υπολογιστικής ισχύος που έγινε διαθέσιμη. Συμμετέχω προσωπικά στις πειραματικές δραστηριότητες που έχουν σκοπό την online επιλογή δεδομένων που επιτυγχάνεται μέσω των λεγόμενων συστημάτων Trigger. Τα πειράματα του LHC παράγουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων, τα οποία δεν μπορούν να αποθηκευτούν στον δίσκο. Έτσι, τα συστήματα Trigger επιλέγουν online ποια δεδομένα θα διατηρηθούν και ποια θα απορριφθούν. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας αλγόριθμους ΑΙ που εκτελούνται σε ηλεκτρονικές συσκευές τελευταίας τεχνολογίας, που ονομάζονται Field Programmable Gate Arrays. Λόγω της μεγάλης εμπειρίας που έχουν οι φυσικοί του CERN με την Τεχνητή Νοημοσύνη, το CERN κατάφερε να προσελκύσει 48 εκατ. CHF από το Ίδρυμα Σμιντ για να υποστηρίξει την έρευνα σε συστήματα Trigger που χρησιμοποιούν ΑΙ. Συνεπώς, η κοινότητα σωματιδιακής φυσικής παίζει πρωτοποριακό ρόλο στον τομέα της ΑΙ. 

Επιταχύνοντας τις απαντήσεις στα μεγάλα ερωτήματα της ανθρωπότητας

Γιατί είναι σημαντικό να εντοπίσουμε τη σκοτεινή ύλη και ενέργεια;

Το καθιερωμένο πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής αναφέρεται στην ορατή ύλη. Δυστυχώς αυτό αποτελεί μόνο το 5% της ύλης και της ενέργειας του σύμπαντος. Επιπλέον, η ανακάλυψη τέτοιων σωματιδίων μπορεί να λύσει μακροχρόνια προβλήματα σχετικά με το γιατί το μποζόνιο Higgs είναι τόσο ελαφρύ (Σημ. Στην τρέχουσα περιγραφή μας για τη Φύση, κάθε σωματίδιο αποτελεί ένα κύμα σε ένα εκ των πεδίων της θεωρίας της σωματιδιακής φυσικής. Το πεδίο Higgs προτάθηκε το 1964 ως ένα νέο είδος πεδίου, το οποίο γεμίζει ολόκληρο το Σύμπαν και δίνει μάζα σε όλα τα στοιχειώδη σωματίδια. Το μποζόνιο Higgs αποτελεί ένα κύμα του πεδίου Higgs, και η ανακάλυψή του επιβεβαιώνει την ύπαρξη του ομώνυμου πεδίου). 

Επιταχυντής Υψηλής Φωτεινότητας LHC & Μελλοντικός Κυκλικός Επιταχυντής (FCC): γιατί τους χρειαζόμαστε;

Το Higgs ανακαλύφθηκε το 2012 από τα πειράματα ATLAS και CMS. Από τότε, τα δύο αυτά πειράματα έχουν πραγματοποιήσει λεπτομερείς μετρήσεις των ιδιοτήτων του, και έχουν επίσης μελετήσει λεπτομερώς πώς το Higgs αλληλεπιδρά με άλλα σωματίδια. Όλες αυτές οι μελέτες μάς έπεισαν ότι το σωματίδιο που βρέθηκε είναι όντως το σωματίδιο που προβλέπεται από το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής των Σωματιδίων (Σημ. Το Καθιερωμένο Μοντέλο Στοιχειωδών Σωματιδίων περιγράφει τρεις από τις τέσσερις γνωστές θεμελιώδεις δυνάμεις στο σύμπαν – ηλεκτρομαγνητικές, ασθενείς και ισχυρές αλληλεπιδράσεις , πλην της βαρύτητας- και ταξινομεί όλα τα γνωστά στοιχειώδη σωματίδια). Ωστόσο, η ακρίβεια των μετρήσεων δεν είναι αρκετά καλή για να μελετηθούν περαιτέρω οι ιδιότητές του. Για αυτό χρειαζόμαστε πιο έντονες δέσμες, τις οποίες θα παρέχει ο αναβαθμισμένος επιταχυντής, HL-LHC, καθώς και νέους ανιχνευτές. Αυτή η πειραματική διάταξη θα μας επιτρέψει να μελετήσουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια πώς το Higgs αλληλεπιδρά με άλλα σωματίδια αλλά και με τον εαυτό του. Αυτή τη στιγμή γνωρίζουμε πολύ λίγα για τη φύση της δυναμικής ενέργειας του Higgs και η γνώση της έχει βαθιές επιπτώσεις στη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής του σύμπαντος. Πέραν τούτου, οι δέσμες υψηλής έντασης του HL-LHC θα μας επιτρέψουν ίσως να ανακαλύψουμε νέα σωματίδια, που θα δώσουν υποδείξεις για θεωρίες πέρα από το Καθιερωμένο Μοντέλο. Αυτό το πρόγραμμα θα εκτελεστεί μεταξύ 2030 και 2041.

Πέραν αυτού του προγράμματος, έχει αποφασιστεί ότι ο επόμενος επιταχυντής θα πρέπει να εστιάσει στην παραγωγή μεγάλου αριθμού σωματιδίων Higgs, ένα εργοστάσιο Higgs, όπως το ονομάζουμε. Μέχρι εδώ γνωρίζουμε και υπάρχουν αρκετές προτάσεις για το πώς να το πετύχουμε αυτό. Το πιο δημοφιλές από πλευράς δυνατοτήτων έρευνας που παρέχει είναι ο Feature Circular Collider (FCC), για τον οποίο το CERN μόλις ολοκλήρωσε μια μελέτη σκοπιμότητας, που έδειξε ότι ένας τέτοιος επιταχυντής μπορεί να κατασκευαστεί και να λειτουργήσει όπως έχει σχεδιαστεί. Σύμφωνα με αυτή την πρόταση, η πρώτη φάση του FCC θα πρέπει να ξεκινήσει το 2045 και να είναι ένας επιταχυντής ηλεκτρονίων ποζιτρονίων με στόχο να μελετήσει το σωματίδιο Higgs στις μεγαλύτερες λεπτομέρειες. Στη δεύτερη φάση, που μπορεί να ξεκινήσει το 2060, θα γίνει ένας επιταχυντής πρωτονίου-πρωτονίου, με ενέργεια επτά φορές μεγαλύτερη από τον LHC. Φυσικά αυτό θα ανοίξει ένα ευρύ παράθυρο για νέες ανακαλύψεις και θα διασφαλίσει ότι η Ευρώπη θα διατηρήσει τον ηγετικό της ρόλο στη Σωματιδιακή Φυσική παγκοσμίως. 

Η Ελλάδα και το μεγαλύτερο εργαστήριο έρευνας στη σωματιδιακή φυσική στον κόσμο

Πόσο ικανοποιημένος είστε με την πορεία της επιστημονικής έρευνας εντός των ελληνικών πανεπιστημίων;

Τα ελληνικά ιδρύματα ανέκαθεν είχαν και έχουν νησίδες αριστείας που δεν έχουν τίποτα να ζηλέψουν από κορυφαία ιδρύματα στο εξωτερικό. Δυστυχώς αυτές οι ομάδες παίζουν πολύ μικρό ρόλο στη διακυβέρνηση των πανεπιστημίων και ακόμα λιγότερο στον ερευνητικό προσανατολισμό, και σίγουρα δεν οφείλουν την απόδοσή τους στην υποστήριξη που λαμβάνουν από τα πανεπιστήμιά τους. Η αριστεία τους έγκειται είτε σε ηρωικές προσπάθειες είτε σε καλή διασύνδεση με ιδρύματα του εξωτερικού, από όπου μπορούν να αντλούν πόρους και γενικά υποστήριξη. Η διακυβέρνηση των ελληνικών πανεπιστημίων βασικά διέπεται από πελατειακές σχέσεις και τα χρήματα της έρευνας διανέμονται επίσης με αυτόν τον τρόπο. Οι πρυτάνεις των πανεπιστημίων φροντίζουν αυτούς που τους εκλέγουν και σε αντάλλαγμα αυτοί που τους εκλέγουν τους αποζημιώνουν με διάφορους τρόπους. Αν κάποιος θέλει να πάρει χρήματα για έρευνα από το πανεπιστήμιο, πρέπει είτε να υποστηρίξει έναν υποψήφιο και να ελπίζει ότι θα εκλεγεί ως πρόεδρος Τμήματος, κοσμήτορας ή πρύτανης, και έτσι να πάρει πίσω την εκλογική του υποστήριξη με την μορφή ερευνητικών χρημάτων ή, ακόμη καλύτερα, να προσπαθήσει να εκλεγεί ο ίδιος και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει τη θέση του για να πάρει χρήματα για την ομάδα του. Δυστυχώς έτσι λειτουργούν τα πράγματα. Συχνά ακούγεται ότι είναι τα πολιτικά κόμματα που είναι η αιτία της δυστυχίας μας. Διαφωνώ. Τα άτομα τα οποία κερδίζουν από τέτοιου είδους συναλλαγές ανήκουν σε όλα τα κόμματα και κανείς εκπλήσσεται όταν βλέπει πώς ενώνονται, ανεξαρτήτως πολιτικού προσανατολισμού, για να προστατεύσουν τα συμφέροντά τους. Αυτός είναι και ο λόγος που πιστεύω ότι υπάρχουν λίγες πιθανότητες αλλαγής. Το καθηγητικό κατεστημένο έχει πρόσβαση και δύναμη σε όλα τα κόμματα χωρίς εξαίρεση.

Ποιοι είναι οι βασικοί σας στόχοι ως πρόεδρος του CERN?

Το CERN είναι το μεγαλύτερο εργαστήριο στον κόσμο για έρευνα στη σωματιδιακή φυσική. Είναι το εργαστήριο εκείνων που θέλουν να μάθουν πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν. Η έρευνα που γίνεται στο CERN είναι μακράν η πιο προηγμένη και ανταγωνιστική στον κόσμο. Με άλλα λόγια, ο τομέας της σωματιδιακής φυσικής είναι ένας από τους τομείς που η Ευρώπη είναι κορυφαία παγκοσμίως. Τα τρία χρόνια που θα είμαι πρόεδρος του συμβουλίου του CERN είναι κρίσιμα για το μέλλον της σωματιδιακής φυσικής, και η επιτυχία δύο ερευνητικών δραστηριοτήτων θα είναι καθοριστική. Αναβαθμίζεται το συγκρότημα επιταχυντών του CERN. Πρόκειται για πρόγραμμα περίπου €1,5 δισ. που πρέπει να πετύχει. Ο σκοπός αυτού του προγράμματος είναι η περαιτέρω μελέτη του σωματιδίου Higgs και φυσικά η πιθανή ανακάλυψη άλλων σωματιδίων τα οποία θα επιβεβαιώσουν ή θα αποκλείσουν θεωρίες πέραν του καθιερωμένου προτύπου. Ο αναβαθμισμένος επιταχυντής θα παράγει δέσμες πρωτονίων για τα πειράματα από το 2030 έως το 2041. Η δουλειά του προέδρου στο θέμα αυτό είναι να μεριμνήσει ώστε το συμβούλιο του CERN, το ανώτατο όργανο αποφάσεων του οργανισμού, να λαμβάνει ακριβείς πληροφορίες σχετικά με την πορεία του έργου, και να καθοδηγεί τη συζήτηση και τα θέματα της ημερήσιας διάταξης με τέτοιο τρόπο ώστε να εστιάζουμε όλοι στα κύρια ζητήματα, με σκοπό, αν χρειαστεί, να πάρουμε τα κατάλληλα μέτρα για την επίλυση τυχόν προβλημάτων. Με άλλα λόγια ο πρόεδρος, σε συνεργασία με τη γενική διευθύντρια, πρέπει να είναι σε εγρήγορση και να ενεργεί ανάλογα για να εξασφαλίσει την επιτυχία του προγράμματος.

Το δεύτερο κρίσιμο ζήτημα έχει να κάνει με τον μελλοντικό μεγάλο επιταχυντή στο CERN που θα ξεκινήσει το 2045. Το Συμβούλιο του CERN ξεκινά σε τακτικά διαστήματα μια διαδικασία που ονομάζεται Ευρωπαϊκή Στρατηγική για τη Φυσική των Σωματιδίων. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας ζητείται από ολόκληρη την κοινότητα της σωματιδιακής φυσικής στην Ευρώπη να ορίσει τα έργα προτεραιότητας για τα επόμενα 5-7 χρόνια. Η τελευταία φορά που συνέβη αυτό ήταν το 2020. Τότε η κοινότητα πρότεινε στο συμβούλιο του CERN ότι ο επόμενος επιταχυντής θα πρέπει να είναι αφιερωμένος στη μελέτη του μποζονίου Higgs με τη δυνατότητα, ως επόμενο βήμα, να αναβαθμιστεί έτσι ώστε να δημιουργηθεί ένας επιταχυντής πρωτονίων στις υψηλότερες δυνατές ενέργειες.

Κατά συνέπεια, το συμβούλιο του CERN ξεκίνησε το 2020 μια μελέτη σκοπιμότητας για τον μελλοντικό κυκλικό επιταχυντή (FCC), η οποία ολοκληρώθηκε επιτυχώς στις 31 Μαρτίου του 2025. Επιπλέον, αποφάσισε να συγκαλέσει την επόμενη Ευρωπαϊκή Στρατηγική, η οποία θα ολοκληρωθεί τον Δεκέμβριο του 2025. Συγκεκριμένα, έδωσε εντολή στην κοινότητα να παρουσιάσει διάφορες επιλογές επιταχυντών ιεραρχικά. Τα αποτελέσματα της μελέτης σκοπιμότητας, μαζί με όλες τις άλλες προτάσεις από την κοινότητα, θα χρησιμεύσουν ως στοιχεία για την Ευρωπαϊκή Στρατηγική που θα παρουσιαστεί σε έκτακτη σύνοδο του συμβουλίου του CERN τον Μάιο του 2026. Αυτή τη στιγμή διεξάγονται ζωηρές συζητήσεις στην κοινότητα σχετικά με τις διαφορετικές επιλογές και θα γνωρίζουμε τα αποτελέσματα στα τέλη Δεκεμβρίου 2025. Ως πρόεδρος του συμβουλίου, στόχος μου είναι πρώτα να διασφαλίσω ότι όλες οι επιλογές παρουσιάζονται και ακούγονται με δίκαιο τρόπο, και δεύτερον να συζητήσω με τα 25 κράτη-μέλη και να επιτύχω συναίνεση σχετικά με τον επόμενο επιταχυντή. Σίγουρα αυτή είναι η πιο σημαντική απόφαση που θα πάρουμε και θα επηρεάσει το μέλλον της σωματιδιακής φυσικής στην Ευρώπη τα επόμενα 70 χρόνια. Αυτό που διακυβεύεται δεν είναι τίποτα λιγότερο από το μέλλον του CERN ως κορυφαίου εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής παγκοσμίως.