Ο Έλληνας ‘πατέρας’ του χρόνου

Ο ορισμός του για το χρόνο στη Britannica σχετίζεται με την κίνηση των πλανητών και τη θεωρία της σχετικότητας. Τελευταία όμως, ο Δρ. Δημήτριος Ματσάκης προτιμά να ορίζει τον χρόνο ως την “τιμή μιας συντεταγμένης που σχετίζεται με τον πιο απλό τρόπο με μια σειρά διαδοχικών γεγονότων”. 

“Αν με ρωτάτε πώς αντιλαμβάνομαι προσωπικά το χρόνο, το μόνο που μπορώ να σας πω είναι ότι αναρωτιέμαι ολοένα και περισσότερο για το τι πραγματικά είναι, αν υπάρχει στ’ αλήθεια αυτό που αποκαλούμε χρόνο ή αν τελικά υπάρχουν περισσότερα από ένα είδη χρόνου” ομολογεί στην αρχή της κουβέντας μας. Και αυτό είναι πραγματικά παράξενο να το ακούς από τον άνθρωπο που έγινε παγκοσμίως γνωστός ως ο “πατέρας του χρόνου”.

Γεννημένος στο Μισούρι των ΗΠΑ και με καταγωγή από την Κάρπαθο, ο Δημήτριος Ματσάκης σπούδασε φυσική στο ΜΙΤ και αστρονομία στο Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ στο πλευρό του βραβευμένου με Νόμπελ, Τσαρλς Τάουνς. Μετά την αποφοίτησή του ασχολήθηκε με  την ραδιοαστρονομία. Εντάχθηκε στο Nαυτικό Παρατηρητήριο των ΗΠΑ μελετώντας την περιστροφή της γης μέχρι που έπεσε στα χέρια του ένα “πειραματικό ρολόι”.

“Το ρολόι δεν δούλευε σωστά και επειδή ήμουν φυσικός μου ζήτησαν να το κοιτάξω. Το βρήκα συναρπαστικό και συνέχισα να δουλεύω με ρολόγια”, θυμάται ο ίδιος μιλώντας στο News247. Κάπως έτσι ο Δημήτριος Ματσάκης τέθηκε το 1997 ως επικεφαλής του τμήματος παρατήρησης του χρόνου στο Ναυτικό Παρατηρητήριο των ΗΠΑ. Και μπορεί ο ίδιος να εξακολουθεί -όπως μας λέει- να θεωρεί τον εαυτό του αστρονόμο, έγινε ωστόσο παγκοσμίως γνωστός ως ο άνθρωπος υπό την εποπτεία του οποίου δημιουργήθηκε και λειτουργεί το πιο ακριβές σύστημα μέτρησης χρόνου στον κόσμο, το περίφημο Master Clock. Από εκεί βγαίνει η ώρα που συγχρονίζονται τα GPS, τα  smartphones και μια σειρά από αλληλοεξαρτώμενα συστήματα που ρυθμίζουν την καθημερινότητα μας. Στρατιωτικές επιχειρήσεις, τραπεζικές συναλλαγές, διαδίκτυο και δίκτυα κινητής τηλεφωνίας εξαρτώνται από την ώρα που υπολογίζεται με βάση τα ατομικά ρολόγια του Δρ. Ματσάκη.

“Σε αυτή τη διαδικασία είμαι απλώς ο γραφειοκράτης” λέει με μετριοπάθεια ο Ελληνοαμερικανός επιστήμονας αναφερόμενος στην 25μελη ομάδα τεχνικών, επιστημόνων, μαθηματικών και μηχανικών που φροντίζουν για τη λειτουργία του συστήματος που έχει σχεδιαστεί να μετρά το χρόνο με τόση ακρίβεια, ώστε να μην χάσει ούτε ένα δευτερόλεπτο στα επόμενα 300 εκατομμύρια χρόνια.

Το Master Clock έχει σχεδιαστεί να μετρά το χρόνο με τόση ακρίβεια, ώστε να μην χάσει ούτε ένα δευτερόλεπτο στα επόμενα 300 εκατομμύρια χρόνια.

Ουσιαστικά, πρόκειται για μια συλλογή περισσότερων από 100 ατομικών ρολογιών, δηλαδή ρολογιών που μετρούν την ταλάντευση της ακτινοβολίας των ατόμων Καισίου. Το δευτερόλεπτο σε ένα ατομικό ρολόι είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να συμπληρωθούν 9.192.631.770 ταλαντώσεις της ακτινοβολίας που εκλύεται λόγω της ενεργειακής μετάπτωσης του ατόμου του Καισίου-133 και είναι αυτό ακριβώς που επιτρέπει στο σύστημα να λειτουργεί με ασύλληπτη ακρίβεια. Αλγόριθμοι και ηλεκτρονικοί υπολογιστές “τρέχουν” ασταμάτητα υπό το άγρυπνο μάτι της ομάδας που φροντίζει όλα να γίνονται στην ώρα τους, κάνοντας τις κατάλληλες μετρήσεις και διατηρώντας την θερμοκρασία στα επίπεδα που πρέπει.

Αν η μέτρηση του χρόνου πέσει έξω έστω και για ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου, τότε όλα αυτά τα αμέτρητα χρονοεξαρτώμενα συστήματα που ρυθμίζουν την καθημερινή μας ζωή θα καταστραφούν. Για παράδειγμα ένα GPS θα πέσει έξω περίπου ένα χιλιόμετρο στον προσδιορισμό της θέσης μας. Αν χαλάσει λοιπόν το Master Clock τι πρόκειται να συμβεί;

“Το Master Clock είναι ο τελευταίος κρίκος της αλυσίδας” απαντά ο Δρ. Ματσάκης και εξηγεί ότι η αλυσίδα αυτή περιλαμβάνει μια σειρά από εφεδρικά ρολόγια που κάνουν τις δικές τους μετρήσεις. “Ακόμα κι αν ολόκληρο το σύστημά μας στην Ουάσινγκτον καταρρεύσει, για παράδειγμα, τα GPS  θα πάρουν την ώρα από το εναλλακτικό Master Clock που λειτουργούμε στο Κολοράντο”.

Μια εικόνα από το μέλλον: Όταν στις 12 δεν θα είναι μεσημέρι

Αν η μέτρηση του χρόνου πέσει έξω έστω και για ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου, τότε όλα αυτά τα αμέτρητα χρόνο εξαρτώμενα συστήματα που ρυθμίζουν την καθημερινή μας ζωή θα καταστραφούν. Για παράδειγμα ένα GPS θα πέσει έξω περίπου ένα χιλιόμετρο στον προσδιορισμό της θέσης μας.

Προκειμένου όμως όλα να λειτουργούν στην ώρα τους, το ρολόι της Συντονισμένης Παγκόσμιας Ώρας (UTC) κάνει ορισμένες διορθωτικές κινήσεις. Για παράδειγμα, στην εκπνοή του 2016 ο χρόνος άργησε να αλλάξει ένα δευτερόλεπτο. Μια διαδικασία που είναι γνωστή ως “leap second” και βρίσκει αντίθετο τον κύριο Ματσάκη διότι όπως εξηγεί οδηγεί ένα ή περισσότερα χρονοεξαρτώμενα συστήματα σε κατάρρευση. “Μέχρι στιγμής οι βλάβες αυτές έχουν αποδειχθεί ήσσονος σημασίας” προσθέτει, φέρνοντας ως παράδειγμα ένα περιστατικό όπου όλοι οι επιβάτες της Quantas, της μεγαλύτερης αυστραλιανής αεροπορικής εταιρίας, έμειναν κολλημένοι στα αεροδρόμια για πολλές ώρες. “Είναι ωστόσο θέμα χρόνου να προκύψει ένα πολύ σοβαρότερο πρόβλημα” τονίζει.

Τι θα σημάνει όμως πρακτικά η εγκατάλειψη των “leap seconds”;

“Σε χιλιάδες χρόνια από σήμερα η κοινωνία θα έχει διαφορετική αντίληψη για το πού πρέπει να είναι ο ήλιος στις 12 το μεσημέρι και θα οργανώνει τις ημέρες ανάλογα με τη θέση του ήλιου. Συνεπώς, όταν κάποιος μεταφράζει ένα σημερινό βιβλίο, θα ξέρει ότι 12:00 πμ σημαίνει για παράδειγμα 09:00 πμ. Τα πάντα στον σύγχρονο τρόπο ζωής αλλάζουν τόσο γρήγορα που δεν έχει νόημα να μην αλλάζει κι αυτό”.

Ο “πατέρας” του χρόνου δεν φοράει ποτέ ρολόι

Στο τέλος της κουβέντας μας ρωτήσαμε τον κύριο Ματσάκη πως ο ίδιος οργανώνει τη ζωή του σε σχέση με το χρόνο. “Προσπαθώ να κάνω τη ζωή μου όσο πιο απλή γίνεται” απαντά. “Μετακινούμαι στη δουλειά με ποδήλατο εκτός αν βρέχει ή χιονίζει και αποφεύγω να κανονίζω το οτιδήποτε πριν τις 10 το πρωί”.

Έτσι καταφέρνει να μην αργεί σχεδόν ποτέ στα ραντεβού του παρόλο που δεν φοράει ποτέ ρολόι: “Παλιότερα φορούσα ρολόι μόνο όταν ταξίδευα με αεροπλάνο και είχα κάποια πτήση να προλάβω. Πλέον όμως η ώρα είναι πάντα διαθέσιμη στο smartphone μου”.

Τι συμβουλή θα έδινε λοιπόν σε έναν καλό φίλο με προβλήματα διαχείρισης χρόνου;

“Κανένας δεν μου έχει ζητήσει ποτέ συμβουλές διαχείρισης χρόνου! Αν με ρωτούσε κάποιος φίλος, πιθανότατα θα του απαντούσα ότι ήδη πληρώνει ένα τίμημα για την κακοδιαχείριση που κάνει στο χρόνο του, εφόσον προβληματίζεται γι’ αυτήν. Δεν χρειάζεται να σπαταλάμε ούτε ένα δευτερόλεπτο από το χρόνο μας σκεπτόμενοι ότι είμαστε ασυνεπείς”.

***

O Δρ. Δημήτριος Ματσάκης, Επιστημονικός Διευθυντής στο Τμήμα Μετρολογίας του Ναυτικού Παρατηρητηρίου των ΗΠΑ, βρίσκεται στην Αθήνα στο πλαίσιο του Athens Science Festival, όπου θα δώσει διάλεξη με θέμα “Θεωρίες για το Χρόνο”, το Σάββατο 1/4, στις 19.00, στην Τεχνόπολη.

 

*Φωτογραφίες: Φραντζέσκα Γιαϊτζόγλου-Watkinson