Τετάρτη 13 Μαΐου 2026

Ο ΚΑΝΤ ΚΑΙ Η ΜΟΝΤΕΡΝΑ ΦΥΣΙΚΗ (6)

 Συνέχεια από Δευτέρα 11. Μαΐου 2026

Ο ΚΑΝΤ ΚΑΙ Η ΜΟΝΤΕΡΝΑ ΦΥΣΙΚΗ 6
LUIGI SCARAVELLI

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ι
Η ΦΥΣΙΚΗ ΩΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΩΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑ

Ι. ΚΛΑΣΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ

......Από αυτή την κριτική αναθεώρηση, η οποία είχε ως γενεσιουργό κίνητρο την ανακάλυψη του Planck περί της ασυνέχειας της ενέργειας, η έννοια της αιτίας, η έννοια της ταυτόχρονης σύμπτωσης στον χώρο και στον χρόνο, καθώς και η έννοια σχετικά με τη δυνατότητα διάκρισης του κόσμου σε υποκείμενο και αντικείμενο, βγήκαν εντελώς διαφορετικές από εκείνες που ίσχυαν στην κλασική φυσική —όπως οι έννοιες του χώρου, δηλαδή του απόλυτου νευτώνειου χώρου, του χρόνου, δηλαδή του απόλυτου νευτώνειου χρόνου, και της άπειρης ταχύτητας είχαν τροποποιηθεί από τη θεωρία της σχετικότητας.
Η ύπαρξη του αδιαίρετου «κβάντου ενέργειας» —ή καλύτερα «κβάντου δράσης»— και η παρουσία αυτού του αδιαίρετου «κβάντου» στην εσωτερική σύσταση και ύφανση κάθε συμβάντος ή φυσικού φαινομένου, πέρα από το ότι μας αναγκάζει να δεχθούμε την «ασυνέχεια» της ενέργειας και, επομένως, την ασυνέχεια σε όλα τα φυσικά φαινόμενα, έφερε ως άμεση συνέπεια ένα γεγονός θεμελιώδους σημασίας: είναι αδύνατο να έχουμε με απόλυτη αυστηρότητα τη θέση μέσα στον χωροχρόνο ενός κινούμενου quid, και την ταχύτητα που έχει αυτό το quid σε εκείνο το σημείο του χώρου.
Αν έχουμε την ακριβή θέση, δεν μπορούμε να έχουμε το μέγεθος της ταχύτητας· αν έχουμε την ταχύτητα, δεν μπορούμε να έχουμε τη θέση. Αυτή η αδυναμία έγινε η «αρχή της απροσδιοριστίας» ή «αρχή του Heisenberg»......


Τώρα, ακόμη κι αν περιοριστούμε σε αυτό και μόνο το αποτέλεσμα του «κβάντου δράσης» και αντλήσουμε από αυτό τις σημαντικότερες συνέπειες —χωρίς να εισέλθουμε σε εκείνη της αδυναμίας διάκρισης του παρατηρούντος υποκειμένου από το παρατηρούμενο αντικείμενο, όπως λένε οι φυσικοί, πράγμα που αντιθέτως ήταν όχι μόνο δυνατό αλλά τόσο θεμελιώδες όσο και προφανές στην κλασική φυσική—, βλέπουμε αμέσως πώς αυτή η αδυναμία, η οποία είναι αδυναμία όχι μόνο πειραματική, αλλά σύμφυτη με τη θεωρία της «αδιαιρετότητας» του κβάντου δράσης, υποσκάπτει και ανατρέπει εκ θεμελίων τις βάσεις της παραδοσιακής σύλληψης μέχρι και εκείνη του Einstein.

Η κατασκευή των τύπων που έδιναν τη μηχανική εξέλιξη του σύμπαντος είχε πράγματι το σημείο στήριξής της στην ακρίβεια της ταυτόχρονης γνώσης ακριβώς αυτών των δύο στοιχείων: της θέσης ενός quid —π.χ. ενός σωματιδίου— και της ταχύτητας αυτού του quid σε εκείνη τη θέση. Όταν εκλείπει αυτή η γνώση, εκλείπει κάθε βάση· εκλείπουν ακριβώς εκείνα τα «απαραίτητα δεδομένα» που, όπως έλεγε ο Laplace, πρέπει να «ληφθούν από την παρατήρηση», για να οικοδομηθεί επάνω τους το μεγάλο πρόβλημα της ουράνιας μηχανικής· και τότε εξαφανίζεται όλη η «θεία ακρίβεια» του γεωμετρικού θεωρήματος που στηρίζει και καθιστά νοητό το σύμπαν.

Εκείνο λοιπόν που θίγεται είναι η ίδια η δομή των εννοιών της παραδοσιακής φυσικής. Και σχετικά με αυτό, το «μοντέλο» του ατόμου που επεξεργάστηκε το 1913 ο Niels Bohr —και το οποίο τελειοποιήθηκε έπειτα από τον Sommerfeld και άλλους—, παρόλο που σήμερα τείνουμε να κάνουμε χωρίς «μοντέλα», παραμένει πάντοτε αποτελεσματικό, επειδή το «πνεύμα» που «ενημέρωνε» εκείνη την απεικόνιση είναι σήμερα ολοένα πιο θεμελιώδες.

Στην απεικόνιση του ατόμου ως ηλιακού συστήματος, πράγματι, δεν είναι η περιστροφή των δορυφορικών ηλεκτρονίων εκείνο που μετρά· αλλά ο πυρήνας ή ο σκοπός του μοντέλου βρίσκεται σε αυτό: ότι έχουμε γεγονός, έχουμε ένα συμβάν, διαπιστώνουμε κάτι, μόνο τη στιγμή κατά την οποία ένα ηλεκτρόνιο πηδά —με άλμα— από μία τροχιά σε άλλη.
Όσο περιστρέφεται ανενόχλητο, δεν συμβαίνει τίποτε, δεν γίνεται τίποτε, και ούτε καν μπορεί να διαπιστωθεί η παρουσία του ηλεκτρονίου —το οποίο «απεικονίζεται» μάλλον ως ένας μεγάλος και παχύς δακτύλιος που περιβάλλει τον πυρήνα, σχεδόν σαν νεφέλη τοποθετημένη γύρω του ως φωτοστέφανο, παρά ως σημείο ή υλικό σωματίδιο· και ο ίδιος ο πυρήνας δεν «απεικονίζεται» πλέον ως ένα απλό σημείο, περισσότερο ή λιγότερο μεγάλο, αλλά ως κάτι «σύνθετο» από «συνδέσεις» διαφόρων στοιχείων, δηλαδή ως κάτι που, όσο τα πειράματα γίνονταν πολυπληθέστερα και λεπτότερα, αποκαλύφθηκε ότι δεν είναι τίποτε άλλο παρά μια «σύνδεση» ή «σχέση» ολοένα πλουσιότερη και ολοένα πιο σύνθετη.
Δεν είναι λοιπόν μόνο η ασυνέχεια η βασική αρχή αυτού του μοντέλου, αλλά, μαζί με αυτήν, και το θεμελιώδες γεγονός ότι δεν είναι πλέον μια μεμονωμένη ενότητα εκείνη που μπορεί να παραγάγει ένα φαινόμενο, αλλά ο συσχετισμός, η σχέση ή η διαφορά τουλάχιστον δύο quid —π.χ. η διαφορά των ενεργειακών επιπέδων των δύο τροχιών.

Και αυτή η διαφορά ή αυτή η σχέση, η οποία πλέον έχει αντικαταστήσει το απομονωμένο «σημείο» της παραδοσιακής σύλληψης, είναι εκείνη που λαμβάνεται ως το στοιχειώδες quid. Έτσι, εκείνο το quid που θεωρούνταν καλά εντοπισμένο στον χώρο και εμψυχωμένο από μια καλά γνωστή ταχύτητα, το σωματίδιο, έχει εντελώς εξαϋλωθεί.

Και αν το δει κανείς καλά, η εξαΰλωσή του συνέβη τόσο δυνάμει της ασυνέχειας όσο και δυνάμει εκείνου που μπορεί πλέον να θεωρηθεί σχεδόν ως νέα αρχή: ότι δηλαδή δεν υπάρχει γεγονός και δεν υπάρχει ούτε φυσικό αντικείμενο, αν δεν υπάρχει ενεργειακή διαφορά στάθμης —ή μια αλληλεπίδραση· έτσι ώστε η πρώτη βάση της φυσικής δεν είναι πλέον ένα απομονωμένο ή απομονώσιμο σημείο, αλλά πάντοτε ένας συσχετισμός, ένα ζεύγος, μια σχέση. Και στο μοντέλο του Bohr οι τροχιές υποδεικνύουν ακριβώς αυτά τα διαφορετικά ενεργειακά επίπεδα.

Από αυτό ακολούθησε αμέσως η ανάγκη προσφυγής σε ολοένα πιο σύνθετους μαθηματικούς τύπους, για να καθοριστεί —ας κρατήσουμε το μοντέλο του Bohr— το άλμα του ηλεκτρονίου, οι «ενεργειακές διαφορές στάθμης», με σκοπό να προβλεφθεί η συμπεριφορά των ακτινοβολιών και των γεγονότων και να γνωριστεί η εσωτερική σύσταση των «σωμάτων».
Και αυτοί οι τύποι δεν έχουν πλέον εκείνη τη «μεταφρασιμότητα» σε χωρικές εικόνες που είχαν οι τύποι της κλασικής δυναμικής. Γι’ αυτό είναι πλέον μάταιο να θέλει κανείς να «δει» —ως τελική εξήγηση του σύμπαντος— να θέλει να δει «κάτι να κινείται» μέσα σε εκείνον τον ευκλείδειο χώρο που μας ενστάλαξαν με τόσο κόπο όταν ήμασταν στο γυμνάσιο.

Και μου φαίνεται ότι ο λόγος αυτής της αδυναμίας να χρησιμοποιηθεί ο χωροχρόνος ως το διάγραμμα κατάλληλο να αναπαραστήσει ολόκληρο το σύμπαν με τα σώματα ή αντικείμενά του και την κίνηση αυτών των σωμάτων βρίσκεται στο γεγονός ότι το σωματίδιο που έμπαινε μέσα σε αυτό το σχήμα μπορούσε να εισαχθεί εκεί μόνο εφόσον είχε αναχθεί σε μαθηματικό σημείο· και μόνο κατόπιν αυτής της αναγωγής μπορούσε να ειπωθεί, όπως ακούσαμε να λέει ο de Broglie, ότι το χωροχρονικό σχήμα είναι «εντελώς ανεξάρτητο από τη φύση των οντοτήτων που εισάγονται σε αυτό», και ότι μπορεί κανείς να αναπαραστήσει την ύπαρξη ενός σωματιδίου «με μια καλά ορισμένη διαδοχή θέσεων στον χώρο, τις οποίες καταλαμβάνει κατά την πορεία του χρόνου, χωρίς να ενδιαφέρεται για τη φυσική φύση αυτού του σωματιδίου».

Αλλά, επειδή αυτό το σωματίδιο αποδείχθηκε περισσότερο από ανεπαρκές —αποδείχθηκε ανύπαρκτο—, και επειδή στη θέση του εισήλθε κάτι του οποίου η φύση συνίσταται στο ότι είναι πρωταρχικά, στον πιο εσωτερικό του πυρήνα, όχι ένα απλό και σημειακό quid, αλλά μια ολόκληρη σχέση, μια αλληλεπίδραση, όλο το κλασικό οικοδόμημα στερείται των παραδοσιακών και απλών «τούβλων» με τα οποία ήταν χτισμένο· και στη θέση τους ήρθε στο φως εκείνη η σύνθετη σχέση που αποτελεί τη φύση του νέου πρωταρχικού «στοιχείου»: του κβάντου δράσης, το οποίο δεν είναι χωρικό ούτε καθαρά χρονικό.

Σημειώσεις:

Πρόκειται για το εξής: για να πραγματοποιηθεί μια επιστημονική εμπειρία, δηλαδή για να παρατηρηθεί, να διαπιστωθεί και να μετρηθεί ένα φυσικό φαινόμενο ή γεγονός, χρειάζονται κατάλληλα όργανα ή συσκευές, οι οποίες, σε τελική ανάλυση, δεν είναι τίποτε άλλο παρά ενισχυτές των αισθήσεών μας. Το φαινόμενο, για να παρατηρηθεί, πρέπει να έρθει σε επαφή με τις συσκευές. Εκείνο που, με αυστηρή και ακριβή έννοια, διαπιστώνεται ή παρατηρείται είναι ακριβώς το γεγονός που ανακύπτει μέσα σε αυτή την επαφή, δηλαδή η αλληλεπίδραση.

Με δεδομένο αυτό, το γεγονός που διαπιστώνεται είναι συνέπεια τόσο της ίδιας της συσκευής —της αντίδρασής της, και συγκεκριμένα της συμβολής της τροποποίησής της, της οποίας η ποσότητα δεν μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια— όσο και του quid που έρχεται σε επαφή με τη συσκευή. Και ούτε η απομονωμένη συμβολή αυτού του quid στη διαμόρφωση του γεγονότος που ανακύπτει στο σημείο επαφής είναι ποσοτικά μετρήσιμη καθαυτή, έξω από το «γεγονός-επαφή» μέσα στο οποίο αποκαλύπτεται.

Για να φέρουμε ένα παράδειγμα: για να μελετηθεί η κίνηση ενός σωματιδίου, π.χ. ενός ηλεκτρονίου, είναι αναγκαίο να περάσει αυτό από μια συσκευή —τον θάλαμο Wilson— κορεσμένη με υδρατμούς που συμπυκνώνονται γρήγορα. Τότε σχηματίζεται μια λωρίδα από σταγονίδια μόνο στα σημεία από τα οποία πέρασε το ηλεκτρόνιο, διότι μόνο το μόριο του ατμού που ιονίστηκε από την κρούση αυτού του ηλεκτρονίου μπορεί να συμπυκνωθεί σε σταγόνα νερού. Πάνω σε αυτή τη λωρίδα ή ίχνος μελετάται η συμπεριφορά της κίνησης του ηλεκτρονίου.

Λοιπόν: το σταγονίδιο ανήκει στη συσκευή με την οποία παρατηρείται το φαινόμενο της κίνησης του ηλεκτρονίου —ανήκει στο υποκείμενο, για να το πούμε όπως οι φυσικοί, ή ανήκει στο αντικείμενο που παρατηρείται; Και επειδή αυτό που συμβαίνει στο παράδειγμα που αναφέρθηκε επαληθεύεται σε όλα τα μικροσκοπικά φαινόμενα, πρέπει να θεωρηθεί ως ένα εντελώς γενικό φαινόμενο της φύσης, όποιο κι αν είναι το όργανο που βρίσκεται από την πλευρά του παρατηρητή: φωτογραφική πλάκα, φακός μικροσκοπίου, ακόμη και αμφιβληστροειδής του ματιού.

Και επειδή δεν γνωρίζουμε με αυστηρή ακρίβεια πόσο από το γεγονός ή φαινόμενο που έχουμε μπροστά μας οφείλεται στο ένα και πόσο στο άλλο στοιχείο, τα οποία είναι αμφότερα απαραίτητα για τη διαπίστωση του ίδιου του φαινομένου, να γιατί από τον Bohr και έπειτα λέγεται ότι στη σύγχρονη φυσική δεν μπορεί πλέον να γίνει η σαφής διάκριση, τόσο εύκολη στην κλασική φυσική, ανάμεσα στο παρατηρούν υποκείμενο και στο παρατηρούμενο αντικείμενο.


II. ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΗΣ «ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑΣ» ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗ

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου