Περπατώντας στην ακτή
Έχουμε εμμονή με τον εαυτό μας. Μελετούμε την ιστορία μας, την ψυχολογία μας, τη φιλοσοφία μας, τους θεούς μας. Οι περισσότερες γνώσεις μας περιστρέφονται γύρω από τον ίδιο άνθρωπο, σάμπως να είμαστε εμείς το πιο σημαντικό πράγμα στο σύμπαν. Νομίζω ότι μου αρέσει η φυσική γιατί ανοίγει ένα παράθυρο μέσα από το οποίο μπορούμε να δούμε πιο μακριά. Γιατί μου δίνει την αίσθηση καθαρού αέρα που έρχεται και γεμίζει το σπίτι.
Κι αυτό που βλέπουμε εκεί έξω μέσα από το παράθυρο μας εκπλήσσει διαρκώς. Έχουμε μάθε πάρα πολλά για το σύμπαν. Μετά από πολλούς αιώνες συνειδητοποιήσαμε τελικά πόσες λανθασμένες ιδέες είχαμε. Πιστεύαμε ότι η Γη είναι επίπεδη και ότι αποτελεί το ακίνητο κέντρο του κόσμου. Ότι το σύμπαν είναι μικρό και αμετάβλητο. Πιστεύαμε ότι ο άνθρωπος είναι ένα ξεχωριστό είδος, χωρίς συγγένεια με τα άλλα ζώα. Μάθαμε για την ύπαρξη των κουάρκ, των μαύρων τρυπών, των σωματιδίων του φωτός, των κυμάτων του χώρου και των εκπληκτικών μοριακών δομών κάθε κυττάρου του σώματός μας. Το ανθρώπινο είδος μοιάζει με παιδί που μεγαλώνει και ανακαλύπτει με έκπληξη ότι ο κόσμος αποτελείται όχι μόνο από το δωμάτιό του και την παιδική χαρά, αλλά ότι είναι τεράστιος, κια ότι υπάρχουν χιλιάδες άλλα πράγματα να ανακαλύψει, αμέτρητες ιδέες αρκετά διαφορετικές από εκείνες με τις οποίες ξεκίνησε να αντιλαμβάνεται τα πράγματα. Το σύμπαν έχει πάμπολλες όψεις και δε μοιάζει να τελειώνει πουθενά, καθώς συνεχώς σκοντάφτουμε πάνω σε καινούργιες πτυχές του. Όσο πιο πολλά μαθαίνουμε για τον κόσμο, τόσο περισσότερο μας εκπλήσσει η ποικιλομορφία του, η ομορφιά και η απλότητά του.
Αλλά και όσο πιο πολλά ανακαλύπτουμε, τόσο περισσότερο αντιλαμβανόμαστε πως αυτά που ακόμα δε γνωρίζουμε ξεπερνούν εκείνα που ήδη κατέχουμε. Όσο πιο ισχυρά γίνονται τα τηλεσκόπιά μας, τόσο πιο παράδοξοι και αναπάντεχοι γίνονται οι ουρανοί που παρατηρούμε. Όσο πιο βαθιά διεισδύουμε στις πιο μικρές λεπτομέρειες της ύλης, τόσο περισσότερο ανακαλύπτουμε το βάθος της δομής της. Σήμερα βλέπουμε σχεδόν μέχρι τη Μεγάλη Έκρηξη, 14 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, από την οποία γεννήθηκαν οι γαλαξίας – αλλά έχουμε ήδη αρχίσει να ρίχνουμε κλεφτές ματιές και πέρα από αυτήν. Μάθαμε ότι ο χώρος είναι καμπυλωμένος, αλλά ήδη διακρίνουμε ότι ο ίδιος αυτός χώρος υφαίνεται από δονούμενους κβαντικούς κόκκους.
Οι γνώσεις μας για τη στοιχειώδη γραμματική του κόσμου συνεχίζουν να αυξάνονται. Εάν επιχειρήσουμε να συγκεντρώσουμε όσα μάθαμε για τον φυσικό κόσμο τον εικοστό αιώνα, τότε η εικόνα που θα σχηματιστεί θα είναι βαθιά διαφορετική από όσα διδαχθήκαμε στο σχολείο. Αναδύεται μια νέα στοιχειώδης δομή του κόσμου, παραγόμενη από ένα πλήθος κβαντικών συμβάντων, όπου χώρος και χρόνος δεν υπάρχουν. Τα κβαντικά πεδία δίνουν μορφή στον χώρο, τον χρόνο, την ύλη και το φως, ανταλλάσσοντας πληροφορίες μεταξύ συμβάντων. Η πραγματικότητα είναι ένα δίκτυο από κοκκώδη γεγονότα. Η δυναμική που τα συνδέει είναι πιθανοκρατική. Ανάμεσα σε ένα συμβάν και σε ένα άλλο, ο χώρος, ο χρόνος, η ύλη και η ενέργεια διαλύονται σε ένα νέφος πιθανότητας.
Αυτός ακριβώς ο παράξενος νέος κόσμος αναδύεται σήμερα σταδιακά από τη μελέτη του βασικού ερωτήματος που θέτει η θεμελιώδης φυσική: της λεγόμενης κβαντικής βαρύτητας. Είναι το πρόβλημα της σύνθεσης σε ένα ενιαίο όλον των όσων έχουμε μάθει για τον κόσμο μέσα από τις δυο βασικές ανακαλύψεις της φυσικής του εικοστού αιώνα: τη γενική σχετικότητα και την κβαντική θεωρία. Στην κβαντική βαρύτητα, και στον παράξενο κόσμο που ξετυλίγεται μέσα από την έρευνά της, είναι αφιερωμένο το βιβλίο που κρατάτε στα χέρια σας.
To βιβλίο καλύπτει τις τρέχουσες ερευνητικές εξελίξεις: τι μαθαίνουμε, τι γνωρίζουμε ήδη και τι νομίζουμε ότι αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε, για τη στοιχειώδη φύση των πραγμάτων. Πιάνει το νήμα από την αρχή, από τις πρώτες βασικές ιδέες που ακόμα χρησιμοποιούμε για να οργανώσουμε την κατανόηση του κόσμου, και στη συνέχεια περιγράφει τις δυο μεγάλες ανακαλύψεις του εικοστού αιώνα – τη γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν και την κβαντική μηχανική – επιχειρώντας να εστιάσει στον πυρήνα του φυσικού περιεχομένου τους. Μιλάει για την εικόνα του κόσμου που σήμερα αναδύεται από τις έρευνες στην κβαντική βαρύτητα, αν λάβουμε υπόψη μας και τις τελευταίες ενδείξεις που μας αποκαλύπτει η φύση, όπως είναι η επιβεβαίωση του κοσμολογικού καθιερωμένου προτύπου, επίτευγμα που οφείλουμε στον δορυφόρο Planck και την έλλειψη παρατήρησης στο CERN των υπερσυμμετρικών σωματιδίων που τόσοι ανέμεναν. Και εξετάζει τις συνέπειες αυτών των ιδεών: την κοκκώδη δομή του χώρου, την εξαφάνιση του χρόνου σε μικρές κλίμακες, τη φυσική της Μεγάλης Έκρηξης, την προέλευση της θερμότητας των μαύρων τρυπών – μέχρι και τον ρόλο της πληροφορίας στα θεμέλια της φυσικής.
Στην περίφημη αλληγορία του σπηλαίου που αφηγείται ο Πλάτωνας στο έβδομο βιβλίο της Πολιτείας του, κάποιοι άνθρωποι είναι αλυσοδεμένοι βαθιά σε ένα σκοτεινό σπήλαιο και βλέπουν μόνο τις σκιές που ρίχνει πάνω σε έναν τοίχο μια φωτιά από πίσω τους. Πιστεύουν ότι αυτή είναι η πραγματικότητα. Ένας από τους δεσμώτες απελευθερώνεται, βγαίνει από το σπήλαιο και ανακαλύπτει το φως του Ήλιου και τον κόσμο να απλώνεται έξω από αυτό. Αρχικά το φως, στο οποίο δεν έχουν συνηθίσει τα μάτια του, του προκαλεί ζάλη και σύγχυση. Τελικά όμως καταφέρνει να δει και επιστρέφει ενθουσιασμένος στους συντρόφους του για να τους αφηγηθεί τα όσα αντίκρυσε. Κι αυτοί δυσκολεύονται να τον πιστέψουν.
Βρισκόμαστε όλοι στα βάθη ενός σπηλαίου, αλυσοδεμένοι από την άγνοιά μας, από τις προκαταλήψεις μας, και οι ασθενικές αισθήσεις μας μας αποκαλύπτουν μόνο σκιές. Εάν προσπαθήσουμε να δούμε πιο πέρα, μπερδευόμαστε, γιατί δεν έχουμε, γιατί δεν έχουμε συνηθίσει. Αλλά προσπαθούμε. Αυτό είναι η επιστήμη. Η επιστημονική σκέψη εξερευνά και ξανασχεδιάζει τον κόσμο, προσφέροντάς μας σταδιακά όλο και πιο βελτιωμένες εικόνες του, διδάσκοντάς μου με ολοένα πιο αποτελεσματικούς τρόπους. Η επιστήμη είναι μια διαρκής εξερεύνηση νέων τρόπων σκέψης. Η δύναμή της είναι αυτή ακριβώς η ικανότητά της να οραματίζεται προκειμένου να αποδομεί προϋπάρχουσες ιδέες, να αποκαλύπτει νέες περιοχές της πραγματικότητας και να δομεί πρωτόγνωρες και πιο ακριβείς εικόνες του κόσμου. Η περιπέτεια αυτή πατάει σε όλη τη γνώση του παρελθόντος, αλλά στην καρδιά της βρίσκεται η αλλαγή. Ο κόσμος είναι ατελείωτος και ιριδίζων. Θέλουμε να βγούμε έξω και να τον εξερευνήσουμε. Είμαστε εμβαπτισμένοι στο μυστήριό του και στην ομορφιά του, και πέρα από τον ορίζοντα βρίσκεται μια ανεξερεύνητη επικράτεια. Η ατέλεια και η αβεβαιότητα τη γνώσης μας, η αστάθειά μας, αιωρούμενη πάνω από την άβυσσο της απεραντοσύνης των όσων δε γνωρίζουμε, δεν καθιστά τούτο τον κόσμο άνευ νοήματος. Απεναντίας, του προσδίδει περισσότερο ενδιαφέρον και αξία.
Έγραψα το ανά χείρας βιβλίο για να περιγράψω τι σημαίνει για μένα το θαύμα αυτής της περιπέτειας. Το έγραψα έχοντας κατά νου έναν συγκεκριμένο αναγνώστη: κάποιον που γνωρίζει ελάχιστα ή τίποτα για τη σημερινή φυσική αλλά θέλει να μάθει όσα γνωρίζουμε, όπως επίσης και όσα ακόμα δεν κατανοούμε, για τη στοιχειώδη ύφανση του κόσμου – και που τα ψάχνουμε. Και το έγραψα σε μια προσπάθεια να επικοινωνήσω τη συγκλονιστική ομορφιά του πανοράματος της πραγματικότητας που μπορεί κανείς να δει από αυτή την οπτική γωνία.
Το έγραψα επίσης για τους συναδέλφους μου, τους συνταξιδιώτες που είναι σκορπισμένοι σε όλο τον κόσμο, καθώς και για τις νέες γυναίκες και άντρες που έχουν πάθος για την επιστήμη και ανυπομονούν να ξεκινήσουν αυτό το ταξίδι. Επιδίωξα να σκιαγραφήσω το γενικότερο τοπίο της δομής που διέπει τον φυσικό κόσμο, όπως φαίνεται κάτω από το δυνατό φως της σχετικότητας και της κβαντικής φυσικής, και να δείξω πώς μπορούν αυτές οι δύο οπτικές να συνδυαστούν. Δεν πρόκειται απλά για βιβλίο γνώσεων. Είναι επίσης και βιβλίο που αρθρώνει άποψη, σε ένα πεδίο ερευνών όπου η αφαιρετική φύση της τεχνικής γλώσσας μπορεί μερικές φορές να θολώσει την ευρυγώνεια όραση. Η επιστήμη απαρτίζεται από πειράματα, υποθέσεις, εξισώσεις, υπολογισμούς και ατελείωτες συζητήσεις. Αυτά, όμως, είναι απλώς τα εργαλεία, τα όργανα του μουσικού. Στο τέλος, εκείνο που έχει σημασία στην επιστήμη είναι η κατανόηση του κόσμου που έρχεται να στοιχειοθετήσει η επιστήμη. Για να αντιληφθούμε τη σημασία της ανακάλυψης ότι η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο, δε χρειάζεται να μελετήσουμε τις πολύπλοκες εξισώσεις του Κοπέρνικου. Για να κατανοήσουμε τη σημασία της ανακάλυψης ότι όλα τα έμβια όντα στον πλανήτη μας έχουν κοινούς προγόνους, δε χρειάζεται να εμβαθύνουμε στα περίπλοκα επιχειρήματα των βιβλίων του Δαρβίνου. Η επιστήμη αφορά την ανάγνωση του κόσμου από μια διαρκώς διευρυνόμενη οπτική γωνία.
Στο βιβλίο περιγράφεται το πού έχουν φτάσει σήμερα οι έρευνες για τη νέα εικόνα μας για τον κόσμο, όπως εγώ τις αντιλαμβάνομαι. Είναι ουσιαστικά η απάντηση που θα έδινα σε έναν συνάδελφο ή σε έναν φίλο αν με ρωτούσε: «Ποια λοιπόν πιστεύεις ότι είναι η αληθινή φύση των πραγμάτων;» , την ώρα που θα περπατούσαμε στην ακτή, ένα μακρύ καλοκαιρινό απόγευμα.
από τον πρόλογο του βιβλίου: «Η πραγματικότητα δεν είναι αυτό που φαίνεται» , Rovelli Carlo, (μετάφραση: Νίκος Αποστολόπουλος), Εκδόσεις Πατάκη
Κατηγορίες:ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ, ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ
physicsgg 
Σχολιάστε