Der Patient Physik: Ο ασθενής η Φυσική (5)

 Συνέχεια από: Πέμπτη 19 Μαίου 2022

Λαμπρότερο από χίλιους ήλιους (Heller als tausend Sonnen)

του Robert Jungk, Scherz & Goverts Verlag, 1956

Κεφάλαιο πρώτο: Ο καιρός των αλλαγών

Ι.  Διηγούνται, πως κάποια μέρα κατά το τελευταίο έτος του α’ ΠΠ, ο Ernest Rutherford, που ήταν ήδη διάσημος ερευνητής των ατόμων, δεν εμφανίστηκε σε μια συνεδρίαση εμπειρογνωμόνων, όπου θα συζητούσαν για μια νέα μέθοδο άμυνας κατά εχθρικών υποβρυχίων. Όταν κάποιος του είχε κάνει παρατήρηση γιατί έλειψε, ο γεροδεμένος Νεοζηλανδός ξέσπασε:

«Talk softly, please! Μόλις έκανα κάποια πειράματα που μας οδηγούν στην υπόθεση, πως είναι δυνατόν να διασπασθεί το άτομο με ανθρώπινη επέμβαση. Αν η υπόθεση αυτή επιβεβαιωθεί, τότε η ανακάλυψη αυτή θα είναι πολύ πιο σημαντική από τον πόλεμο σας.»

Τον Ιούνιο του 1919, τον ίδιο μήνα που στις Βερσαλίες υπέγραφαν συμφωνίες ειρήνης, ο Rutherford δημοσίευσε στο «Philosophical Magazine» εργασίες που περιέγραφαν τα πειράματα του, και έδειχναν πως είχε πραγματοποιήσει ένα παλιό όνειρο της ανθρωπότητας. Βομβαρδίζοντας ένα στοιχείο (στην προκειμένη περίπτωση το Άζωτο) με α-σωματίδια (πυρήνες του στοιχείου Ηλίου, που αποτελούνται από 2 πρωτόνια και 2 νετρόνια), κατάφερε να το μετατρέψει σε άλλο στοιχείο, οξυγόνο ή υδρογόνο.

Η «transmutatio materiae», που οι αλχημιστές για χρόνια προσπαθούσαν να επιτύχουν, ήταν πια πραγματικότητα. Αυτοί οι πρόδρομοι της μοντέρνας φυσικής επιστήμης, λόγω της κοσμοθεωρίας τους, δεν σκέφτονταν μόνο το υλικό μέρος, αλλά και τις ηθικές συνέπειες των εγχειρημάτων τους. «Αρνηθείτε στους ισχυρούς και στους πολεμιστές τους την πρόσβαση στα εργαστήρια σας, γιατί αυτοί καταχράζονται το ιερό μυστικό για να εξυπηρετήσουν την εξουσία τους», προειδοποιούσαν τις νεότερες γενιές ερευνητών.

Στις διάσημες ανακοινώσεις του Rutherford για την μετατροπή του ατόμου του Αζώτου, δεν υπάρχει καμιά παρόμοια παρατήρηση. Στον εικοστό αιώνα, αυτό θα ήταν αντίθετο προς κάθε ισχύοντα κανονισμό. Ο φυσικός επιστήμονας των ημερών μας δεν πρέπει να φιλοσοφεί για τις «παρενέργειες» των ανακαλύψεων του. Ακόμα και αν οι εργασίες του δημοσιεύονται στο «Philosophical Magazine». Αυτό ισχύει από τον 17^ο αιώνα, όταν οι ακαδημίες επιστημών είχαν αποφασίσει, πως στις συνεδριάσεις τους δεν επιτρέπεται η συζήτηση για πολιτικά, ηθικά ή θεολογικά θέματα.

Η απομόνωση όμως των φυσικών επιστημών 1919 ήταν απλά μια «υπόθεση εργασίας». Ακριβώς ο πόλεμος αυτός που μόλις είχε τελειώσει, είχε καταδείξει, με την χρήση των όπλων που ήταν προϊόν εφαρμογής επιστημονικών ανακαλύψεων, πόσο στενά και μοιραία συνδέονται «απόκοσμα» εργαστήρια με την αιματηρή πραγματικότητα του πεδίου μάχης.

Ο πόλεμος όμως είχε χτυπήσει και το εργαστήριο του Rutherford. Σχεδόν όλα τα «αγόρια, boys» του, όπως αποκαλούσε τους βοηθούς και φοιτητές που τον έβλεπαν σαν πατέρα, είχαν υπηρετήσει στον πόλεμο. Ο Moseley, ο πιο χαρισματικός από τους συνεργάτες του, είχε σκοτωθεί το 1915 στα Δαρδανέλια. Ακόμα και πηγή Ραδίου που χρησιμοποιούσε στα πειράματα του, είχε κατασχεθεί, γιατί ήταν –ειρωνεία της μοίρας– περιουσιακό στοιχείο του εχθρού. Πριν την έναρξη του πολέμου, το Radium-Institut από την Βιέννη του είχε δανείσει 250 χιλιοστόγραμμα από την πολύτιμη ουσία. Αυτό ήταν για τους Αυστριακούς εύκολο, γιατί τα μοναδικά ορυχεία ουρανίου της Ευρώπης, στο Joachimsthal της  Βοημίας, ανήκαν στην Αυστροουγγρική αυτοκρατορία. Ο Rutherford δεν αναγνώρισε ποτέ την κατάσχεση, ούτε ήταν ευχαριστημένος που του επέτρεψαν να χρησιμοποιήσει το κατασχεθέν υλικό για κάποιο καιρό. Ο γνωστός για την ανυποχώρητη στάση του και την εμμονή στις αρχές του λόγιος, απαιτούσε να του επιτραπεί, μετά το πέρας των εχθρικών αισθημάτων, είτε να πάει ο ίδιος να επιστρέψει αυτό που του δάνεισαν οι φίλοι του, είτε να το αγοράσει. Και η αλυγισιά του απέναντι στις αρχές δούλεψε. Στις 14 Απριλίου του 1921, έγραψε στον συνάδελφο του Stefan Meyer, που ζούσε στην Βιέννη που μαστιζόταν από τον πληθωρισμό:

«Με ανησύχησε πολύ αυτό που μου γράψατε για την οικονομική κατάσταση του ινστιτούτου σας. Γι’ αυτό έκανα ότι περνούσε από το χέρι μου να βρω χρήματα για την αγορά αυτής της μικρής ποσότητας Ραδίου, που η Ακαδημία της Βιέννης τόσο απλόχερα μου δάνεισε. Ήταν μεγάλη βοήθεια για τις έρευνες μου».

Ο Meyer του μήνυσε πως η τιμή του Ραδίου είναι «τρομακτικά υψηλή», αλλά αυτό δεν συγκίνησε τον Rutherford. Είχε μαζέψει πολλές εκατοντάδες στερλίνες, με τις οποίες το Ινστιτούτο πέρασε τα δύσκολα χρόνια.

II

Ακόμα και κατά την διάρκεια του πολέμου, ο Rutherford διατηρούσε την επικοινωνία με τους μαθητές και φίλους του στην Γερμανία και Αυστρία-Ουγγαρία. Ιδιαίτερα με τον Hans Geiger, παλιό και πιστό βοηθό του, που ανακάλυψε τον μετρητή-Geiger, που έχει γίνει απαραίτητος για την μέτρηση της αόρατης ραδιενέργειας. Η διεθνής «οικογένεια των φυσικών» έμεινε όσο της ήταν δυνατό ενωμένη. Οπωσδήποτε ήταν σε καλύτερη κατάσταση σε σχέση με τους συγγραφείς και άλλους των επιστημών του πνεύματος, που εξέδιδαν μανιφέστα γεμάτα μίσος για τους συναδέλφους τους στις εχθρικές χώρες. Άνθρωποι που πριν ξεσπάσει ο πόλεμος επικοινωνούσαν για χρόνια μέσω επιστολών, ή δούλευαν μαζί στα εργαστήρια, δεν ήταν δυνατόν να γίνουν «εχθροί» με μια διαταγή. Όπου ήταν δυνατόν βοηθούσαν ο ένας τον άλλο. Έτσι, οι Γερμανοί δάσκαλοι του Rutherford, Nernst και Rubens, εξασφάλισαν στον James Chadwick (που ήταν στενός συνεργάτης του Rutherford και την εποχή εκείνη έγκλειστος στο στρατόπεδο Ruhleben, αργότερα τιμήθηκε με το βραβείο Nobel) την δυνατότητα να οργανώσει ένα μικρό εργαστήριο, όπου με άλλους κρατούμενους είχε κάνει πολλά ενδιαφέροντα πειράματα. Τον Μάιο του 1918, όταν οι τρομερές επιθέσεις στην βόρεια Γαλλία απαιτούσαν καθημερινώς τις ζωές πολλών Άγγλων και Γερμανών, ο Chadwick έγραψε στον δάσκαλο του Rutherford:

«Δουλεύουμε πάνω στην...παραγωγή διάφορων τύπων άνθρακα (γραφίτης, διαμάντι...) με την χρήση φωτός... τους τελευταίους μήνες είχα επισκεφθεί τους Rubens, Nernst και Warburg. Ήταν ιδιαίτερα εξυπηρετικοί και προσφέρθηκαν να μας δανείσουν ότι μπορούν. Πράγματι, πολλοί μας δάνεισαν επιστημονικά όργανα.»

Μόλις είχε χαλαρώσει λίγο η κατάσταση, και τα σύνορα ήταν πια ανοικτά, φυσικοί από όλο τον κόσμο έπιασαν πάλι επαφή, για να γνωστοποιήσουν ο ένας στον άλλο τις προόδους των εργασιών τους που έλαβαν χώρα στη διάρκεια του πολέμου. Όχι μόνο το συνηθισμένο ταχυδρομείο, αλλά και η τηλεγραφική υπηρεσία, έπρεπε να βοηθήσει στην όσο τον δυνατόν ταχύτερη ανταλλαγή των αποτελεσμάτων. Οι τηλεγραφήτριες της Κοπεγχάγης είχαν συχνά πολλές δυσκολίες, στο να μεταφέρουν ορθώς τα μηνύματα από το ινστιτούτο του καθηγητή Niels Bohr, (προς επιστήμονες στην Αγγλία, Γαλλία, Ολλανδία, Γερμανία, ΗΠΑ και Ιαπωνία), που ήταν γεμάτα από ακαταλαβίστικους γι’ αυτές μαθηματικούς τύπους.

Στον χάρτη της έρευνας του ατόμου, υπήρχαν τρία σημεία που προσέλκυαν ιδιαιτέρως: α) Cambridge, απ’ όπου ο Rutherford, σαν ένας γκρινιάρης και οξύθυμος βασιλιάς, διοικούσε την χώρα των μικρότατων διαστάσεων που πρώτος αυτός είχε κατακτήσει, β) Κοπεγχάγη, που με το στόμα του σοφού Niels Bohr εξέδιδε νόμους για αυτή την τόσο νέα και αινιγματική περιοχή του μικρόκοσμου, και γ) Göttingen, όπου η τριανδρία αποτελούμενη από Max Born, James Frank και David Hilbert, αμφισβητούσε αμέσως ότι ανακαλύπτονταν στην Αγγλία και ότι στην Δανία πίστευαν ότι το εξήγησαν επαρκώς.

Σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, η αλληλογραφία ήταν πια ανεπαρκής για την επίτευξη της εξήγησης των πολλών εντυπωσιακών ερωτημάτων του ατομικού κόσμου. Έτσι άρχισε η εποχή των συνεδρίων και συνδιασκέψεων. Ο Bohr απλά έπρεπε να δώσει την πληροφορία ότι θα είναι στην Göttingen για μια εβδομάδα και θα μιλήσει για τις εργασίες που έκανε κατά την διάρκεια του πολέμου. Όποιος φυσικός είχε την παραμικρή δυνατότητα πήγαινε σε αυτό το «φεστιβάλ του Bohr». Μάλιστα από χώρες όπου πριν τον πόλεμο δεν είχε γίνει κάποια σημαντική έρευνα, έρχονταν ειδήσεις για ενδιαφέροντα πειράματα και αποτελέσματα: Ινδία και Ιαπωνία, οι ΗΠΑ και η επαναστατημένη Ρωσία. Η Σοβιετική Ένωση επιδείκνυε τον μεγαλύτερο ζήλο προς απόκτηση επικοινωνίας με τους ερευνητές της Δύσης. Το κράτος των μπολσεβίκων όχι μόνο ήθελε οι επιστήμονες να μαθαίνουν «από τους έξω», αλλά φρόντιζε μάλιστα οι δημοσιεύσεις να μεταφράζονται στα αγγλικά, γαλλικά και γερμανικά. Στο πεδίο της έρευνας, ακόμα και στο δικτατορικό αυτό κράτος, δεν υπήρχε την εποχή εκείνη μυστικότητα και λογοκρισία.

Ένας διάσημος φυσικός της εποχής είπε πως στο επάγγελμά του είναι όπως σε μια μυρμηγκοφωλιά. Ο καθένας τρέχει συνεπαρμένος, με το κομμάτι γνώσης που μόλις βρήκε, στο χέρι, και αφού το έχει καταθέσει, δεν προλαβαίνει να γυρίσει,και άλλος το πήρε άλλου. Οι Planck, Einstein, οι Curies, Rutherford και Bohr, συντάραξαν τόσο βαριά το οικοδόμημα της Φυσικής που στην μετάβαση στον 20^ο αιώνα φάνταζε ακόμα σταθερό. Αυτό το γεγονός παρακίνησε τον Arnold Sommerfeld, που ήταν ως ερμηνευτής της νέας τάσης, ο πιο επιτυχημένος δάσκαλος της γενιάς εκείνης, να πει πως, έπρεπε να προειδοποιηθούν όσοι ενδιαφερόνται να σπουδάσουν Φυσική ως εξής:

«Προσοχή, κίνδυνος κατάρρευσης! Λόγω ριζικής ανοικοδόμησης προσωρινά κλειστό!»

Ο Rutherford  υποστήριζε όμως, ότι για όλη την σύγχυση φταίνε μόνο οι θεωρητικοί, και όχι οι πειραματιστές: «Έχουν πολύ ψηλά την ουρά», έλεγε τρίζοντας τα δόντια. «Εμείς οι πρακτικοί φυσικοί πρέπει να τους τις κατεβάσουμε.»

ΙΙΙ

Τι ακριβώς είχε συμβεί; Ο κόσμος που συγκλονίζονταν από τις μεταπολεμικές οδύνες, δεν βρήκε εν μέσω επαναστάσεων και πληθωρισμών τον χρόνο, την υπομονή, ή απλά την δύναμη, να συλλάβει την πιο βαθιά μεταβολή, την σημαντικότερη  από όλες τις υποτιμήσεις: την βαθιά μεταβολή της κοσμοθεωρίας. Ο Planck είχε συνταράξει την από αιώνες αυτονόητη θεώρηση ότι η φύση δεν κάνει άλματα. Ο Einstein είχε αποφανθεί πως τα θεωρούμενα ως σταθερά μεγέθη, τον χώρο και τον χρόνο, είναι σχετικά, και πως η ύλη είναι «παγωμένη» ενέργεια. Οι Curies, ο Bohr και ο Rutherford έδειξαν πως το άτμητο τέμνεται, πως το σταθερό, αν το κοιτάξει κανείς με λεπτομέρεια, δεν είναι και τόσο στερεό, αλλά βρίσκεται σε συνεχή κίνηση και μεταβολή.[ΟΙ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΑΠΟΔΕΙΞΕΙΣ ΤΗΑ ΠΤΩΣΕΩΣ]

Τα α-σφαιρίδια του καθηγητού Rutherford, θα έπρεπε να είχαν συγκλονίσει, όχι μόνο τα άτομα του Αζώτου, αλλά και την ψυχική βεβαιότητα των ανθρώπων, και θα έπρεπε να είχαν αποκαλύψει τους από χρόνια ξεχασμένους φόβους για το τέλος του κόσμου. Αυτά όμως φαίνονταν τότε πως είναι απομακρυσμένα από αυτά που μπορούν να συλλάβουν οι απλές αισθήσεις του ανθρώπου. Αυτό που οι φυσικοί πίστευαν ότι διαπίστωναν, με τα πολύπλοκα όργανα τους ή με τις ακόμα πιο πολύπλοκες μαθηματικές εξισώσεις, για την»αληθινή φύση» του κόσμου μας, θεωρούνταν τότε μόνο δική τους υπόθεση. Και όπως φαίνεται, και οι ίδιοι δεν περίμεναν ότι θα βρεθούν πρακτικές συνέπειες των ανακαλύψεων τους. Ο Rutherford είχε διαβεβαιώσει, ότι πιστεύει πως ο κόσμος δε θα βιώσει ποτέ την εκμετάλλευση της ενέργειας που βρίσκεται στα άτομα (ένα σφάλμα, στο οποίο πίστευε μέχρι τον θάνατο του το 1937).

Ο Walter Nernst, Γερμανός φυσικός και νομπελίστας, έγραφε το 1921, όταν προσπάθησε να δώσει στο πλατύ κοινό να καταλάβει τι σημαίνουν οι νέες ανακαλύψεις του Rutherford: «Ζούμε πάνω σε ένα νησί από μπαρούτι». Για να καθησυχάσει όμως το κοινό του, πρόσθεσε: «...δόξα τω Θεώ, δεν βρήκαμε ακόμα το σπίρτο.»

Γιατί λοιπόν να ανησυχεί κανείς;

Οι φυσικοί όμως ανησυχούσαν. Στην αρχή όχι τόσο για τον κόσμο, όσο για την επιστήμη τους, όπου τίποτα πια δεν «συμφωνούσε», με την παλιά έννοια του όρου. Ακριβώς γι’ αυτό εμφανίστηκαν τόσα πολλά νέα, εκπληκτικά, που η παλιά ματιά δεν τα είδε.

Αυτή λοιπόν ήταν η θαυμαστή και συναρπαστική εποχή, για την οποία έγραψε ένας από τους νεότερους συμμετέχοντες, ο Αμερικανός Robert Oppenheimer, τα εξής:

«Αυτό που καταλαβαίνουμε ως ατομική φυσική, αυτό που ονομάζουμε κβαντική θεωρία των ατομικών συστημάτων, ξεκίνησε όταν άλλαζε ο αιώνας, και έφτασε στο αποκορύφωμα του και έλαβε την μορφή που έχει σήμερα την δεκαετία του είκοσι. Ήταν μια ηρωική εποχή. Αυτό που πέτυχε δεν ήταν δημιουργία ενός μοναδικού άνδρα, αλλά προέκυψε από την συνεργασία πολλών επιστημόνων από πολλές χώρες, αν και το θαυμαστό, εκλεπτυσμένα κριτικό πνεύμα του Niels Bohr καθοδηγούσε το έργο από την αρχή μέχρι το τέλος, το συγκρατούσε ενιαίο, και τέλος το μεταμόρφωσε. Ήταν μια εποχή υπομονετικής εργασίας στα εργαστήρια, αποφασιστικών πειραμάτων και τολμηρών προσπαθειών, πολλών εσφαλμένων ενάρξεων και πολλών υποθέσεων που δεν έστεκαν. Ήταν μια εποχή έντονης αλληλογραφίας και βιαστικών συνεδρίων, της συζήτησης, της κριτικής, και λαμπρών μαθηματικών αυτοσχεδιασμών. Για όλους τους συμμετέχοντες ήταν μια δημιουργική εποχή. Οι νέες τους ανακαλύψεις τους είχαν γεμίσει με τρόμο και ενθουσιασμό ταυτόχρονα».

Ένας άλλος μάρτυρας εκείνων των χρόνων, ο μεγάλος Γερμανός φυσικός Pascual Jordan, θυμάται:

«Όλοι ήταν γεμάτοι με μια συναρπαστική ένταση. Ο πάγος είχε σπάσει...[ Η ΨΥΧΗ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ Η ΟΠΟΙΑ ΠΑΡΕΣΥΡΕ ΚΑΙ ΤΗΝ ΨΥΧΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ, Η ΨΥΧΗ ΤΟΥ ΚΟΣΜΟΥ ΗΤΑΝ ΤΟ ΦΡΕΝΟ ΠΟΥ ΕΠΕΒΑΛΛΕ Ο ΘΕΟΣ ΣΤΗΝ ΦΥΣΗ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΠΤΩΣΗ. ΚΑΙ Η ΨΥΧΗ ΑΚΡΙΒΩΣ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΠΑΓΩΜΑ , ΤΟ ΦΡΕΝΟ ΣΤΑ ΠΑΘΗ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΗΔΟΝΗΣ] Γινόταν όλο και πιο σαφές, ότι είχαμε φτάσει σε ένα μη αναμενόμενο βαθύ στρώμα των μυστικών της φύσης, ότι απαιτούνταν εντελώς νέοι τρόποι σκέψης, που υπερέβαιναν όλες τις μέχρι τότε αντιλήψεις της φυσικής, εάν θέλαμε να λύσουμε τις αντιφάσεις που εμφανίζονταν (που αργότερα προσδιορίστηκαν ως φαινομενικές αντιφάσεις)».

Μετάφραση Πέτρος

Αμέθυστος

Der Patient Physik: Ο ασθενής η Φυσική (4)

 Συνέχεια απο Τρίτη 26 Απριλίου 2022

Der Patient Physik: Ο ασθενής η Φυσική

Υποκεφάλαιο:
Ernste Symptome: Der aktuelle Wissenschaftsbetrieb
Σοβαρά συμπτώματα: πως δουλεύει σήμερα η επιστήμη
Περιλαμβάνεται στο βιβλίο: Auf dem Holzweg durchs Universum
Του Alexander Unzicker, Εκδόσεις Hanser, 2012

Θεραπεύοντας με την βία: πως δια της θεραπείας προκύπτουν αρρώστιες (2)

Υποχονδρία

Η παραπάνω σκηνή (δηλαδή την ερμηνεία οποιονδήποτε αποτελεσμάτων με μια νέα θεωρία) εκτυλίχτηκε λίγο πριν το κλείσιμο του Tevatron που βρίσκεται στο εργαστήριο Fermilab, στο Chicago, λόγω έναρξης των πειραμάτων του LHC στο CERN. Οι ερευνητές στο Fermilab είχαν ανακαλύψει μια μη αναμενόμενη απόκλιση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων. Μερικοί θεωρητικοί συμπεριφερόμενοι σαν παπαράτσι, πήραν χωρίς άδεια δεδομένα από μια διπλωματική εργασία, και είκοσι μόλις λεπτά μετά την επίσημη ανακοίνωση των αποτελεσμάτων, έδωσαν με μεγάλη ευχαρίστηση μια θεωρητική ερμηνεία «Technicolor στο Tevatron». Στην ομάδα αυτή συμμετείχε και ένας κοσμολόγος, οπαδός της σκοτεινής ύλης. Μετά από λίγες μέρες όμως, το θέμα είχε λήξει. Μήπως αυτό επηρέασε αρνητικά το κύρος της θεωρίας περί Technicolor; Καθόλου. Οι θεωρητικοί έχουν ανοσία στο ρεζιλίκι.

«Δεν με πειράζει που σκέφτεστε αργά. Με πειράζει όμως όταν δημοσιεύετε πιο γρήγορα απ’ ότι σκέφτεστε». - Wolfgang Pauli

Ο καθένας που απορεί με αυτή την κατάσταση, πρέπει να προσέξει δυο πράγματα: η επιστήμη, ακριβώς όπως και η πολιτική, δεν παράγει μακροπρόθεσμα οράματα (για οράματα με περίσκεψη ούτε λόγος), αλλά προσπαθεί να δώσει λύση στην κρίση, την ώρα που εμφανίζεται, γιατί οι επιστήμονες απλά δε θέλουν να δώσουν απαντήσεις σε άβολα ερωτήματα. Εκτός αυτού, δεν μας αφήνει ήσυχους η εντύπωση, ότι στην φυσική υψηλών ενεργειών δεν υπάρχει αποτέλεσμα που να μην μπορεί να έρθει σε συμφωνία με τα ισχύοντα μοντέλα, μέσω κατάλληλης θεωρητικής επέκτασης των μοντέλων. Όλα δηλαδή ερμηνεύονται αυθαίρετα. Για κάθε πιθανή σαλάτα δεδομένων, υπάρχει το κατάλληλο θεωρητικό dressing, που μας κάνει πιο νόστιμο το νέο. Κανείς όμως δεν διερωτάται από που προέρχεται η παχυσαρκία του καθιερωμένου μοντέλου. Με την διαψευσιμότητα, που είναι το αποφασιστικό χαρακτηριστικό της επιστήμης σύμφωνα με τον Karl Popper, δεν έχει καμία σχέση αυτό το πράγμα. Και μερικά από τα θεμελιώδη προβλήματα χάθηκαν έτσι κι’ αλλιώς από τον ορίζοντα.

Βλαβερή συμβίωση

Ο Popper με την θεωρία του περί επιστήμης, ίσως άθελα του να προσέφερε στο πείραμα το φωτοστέφανο, δηλαδή την πεποίθηση ότι το πείραμα είναι μια ερώτηση προς την φύση, η οποία μπορεί να τεθεί υπό έλεγχο. Δεν γνώριζε όμως την φυσική υψηλών ενεργειών και την εξειδίκευση που επικρατεί εκεί: οι πειραματιστές είναι υπεύθυνοι για τις ανακαλύψεις, οι θεωρητικοί για την ερμηνεία. Η κατάσταση αυτή οδηγεί βέβαια σε ανισορροπία, γιατί και οι δυο κατηγορίες επιστημόνων προτιμούν εκείνη την ανάγνωση των δεδομένων, που στον ένα δίνει εργασία, στον άλλο δικαιολογία. Το νέο λειτουργεί σαν διανοητικό placebo, και μάλιστα τόσο καλά, γιατί στην μια ομάδα λείπει πάντα η εξειδικευμένη γνώση της άλλης. Οι θεωρητικοί και οι πειραματιστές πρέπει να έχουν αμοιβαία εμπιστοσύνη. Μια διόρθωση των νέων ανακαλύψεων θα ήταν ντροπιαστική και για τους δυο, πράγμα που τους αναγκάζει να συμβιώσουν. Αυτό δεν έχει να κάνει με απάτη. Μάλλον όλα παίζονται στο ασυνείδητο. Το πράγμα μοιάζει με χαρτοπαίγνιο, κατά την διάρκεια του οποίου οι κανόνες αναπροσαρμόζονται. Η επιτυχία στα πλαίσια του συστήματος αυτού δεν προκαλεί έκπληξη. Αλλά το πείραμα ως εικόνα της πραγματικότητας καταντά γελοιογραφία. 

Σε λάθη πέφτουν ιδιαιτέρως οι διασημότητες που αποφαίνονται τι είναι πραγματικότητα. Ό Carlo Rubbia, διευθυντής τότε του CERN, είχε δείξει τον Νοέμβριο του 1982 στους νομπελίστες Weinberg, Glashow και Salam, τις πιο πρόσφατες φωτογραφίες από την σύγκρουση σωματιδίων. Και οι τρεις είδαν στις φωτογραφίες το νέο (και γι’ αυτούς επιθυμητό) W-boson. Κατόπιν είχε αποδειχθεί ως πειραματικό σφάλμα. Και οι φυσικοί κρίνουν μερικές φορές σαν τους ιστορικούς της τέχνης, που ισχυρίζονται ότι από την μορφή της πινελιάς αναγνωρίζουν τον Rembrandt.

Σε όλα τα πειράματα της φυσικής υψηλών ενεργειών, αλλά και σε άλλους τομείς, η πληροφορία που ενδιαφέρει είναι ένα πολύ μικρό κλάσμα των παραγόμενων αποτελεσμάτων. Η πληροφορία αυτή για να εξαχθεί απαιτείται επίπονο κοσκίνισμα των αρχικών δεδομένων. Έτσι και κατά την αναζήτηση του σωματιδίου Higgs, οι ερευνητές ήταν αναγκασμένοι να αφαιρέσουν τον θόρυβο που είναι δισεκατομμύρια φορές πιο ισχυρός από το επιζητούμενο σήμα. Είναι δηλαδή κάπως έτσι: αφού είχαν σκάψει και εξορύξει τόνους μεταλλεύματος, βρήκαν ότι ο σωρός ζύγιζε ένα χιλιοστόγραμμο παραπάνω από το απαιτούμενο. Για την χαρτογράφηση του σύμπαντος στην περιοχή των ραδιοκυμάτων, ο θόρυβος που προέρχεται από τον γαλαξία μας, είναι «μόνο» δέκα χιλιάδες φορές ισχυρότερος από το σήμα που πρόκειται να ανιχνευθεί. Εκείνα τα δεδομένα που είναι αρχικά μεγάλης ακρίβειας, πρέπει να υποστούν φιλτραρίσματα και επεξεργασίες. Για τα πειράματα όπου γίνονται συγκρούσεις σωματιδίων, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι κατανοούν με λεπτομέρεια τις χιλιάδες διαδικασίες μετατροπών που λαμβάνουν χώρα. Και επειδή τις «καταλαβαίνουν», προσπαθούν να τις προσομοιώσουν στον υπολογιστή. Τα αποτελέσματα που συμφωνούν με τις προσομοιώσεις δεν είναι ενδιαφέροντα (αφού είναι γνωστά). Αυτό που ενδιαφέρει είναι οι ανωμαλίες των δεδομένων. Είναι δηλαδή σαν να εξετάζουν τις 41 συμφωνίες του Mozart για να βρουν μια παραφωνία. Αυτό είναι επιστήμη; Σήμερα είναι. Φανταζόμαστε ότι η γνώση μας για την φύση γίνεται όλο και μεγαλύτερη όσο μικρότερα τα φαινόμενα που παρατηρούμε. Ένα είδος ομοιοπαθητικοποίησης της Φυσικής. Στην πραγματικότητα πρόκειται για μια αόρατη μετάβαση στην μη διαψευσιμότητα: κατά την μελέτη αυτού του σχεδόν-τίποτα, πηγαίνουμε προς τα εκεί όπου πράγματι για τίποτα δε θα έχουμε μια ολοκληρωμένη γνώση.

Ψευδαισθητικές παρατηρήσεις και αληθινές ανακαλύψεις

Η επιθυμία για ανακαλύψεις οδηγεί τους ερευνητές πότε πότε, να βρίσκουν κυριολεκτικά από το τίποτα κάτι. Ο Carl Sagan, περιγράφει στο βιβλίο του Cosmos, πως κάποιος βλέποντας το αδιαφανές νέφος που σκεπάζει την Αφροδίτη, συμπέρανε πως πρέπει να υπάρχει ζωή από κάτω. Αυτό βέβαια είναι σάτιρα, περιγράφει όμως με ακρίβεια το φαινόμενο «θέλω να το δω, έστω και με την βία». Το βιβλίο θα ήταν πολύ διδακτικό για μερικούς ερευνητές, που με τις προσομοιώσεις της «σκοτεινής εποχής» στον υπολογιστή, βγάζουν συμπεράσματα για την πρώιμη περίοδο του σύμπαντος. Η πραγματικότητα του υπολογιστή είναι για τους θεωρητικούς σαν τα ροζ γυαλιά. Η έλλειψη παρατηρήσεων όμως είναι για την επιστήμη πολύ επικίνδυνη.

Αν κοιτάξουμε την ιστορία της επιστήμης, θα παρατηρήσουμε ότι πολλές επαναστατικές ανακαλύψεις έγιναν γιατί οι ερευνητές σκόνταψαν σ’ αυτές. Όπως για παράδειγμα η ραδιενέργεια, το κοσμικό υπόστρωμα μικροκυμάτων, η ιονόσφαιρα. Οι ερευνητές είχαν επιτρέψει, με την χωρίς προκαταλήψεις παρατήρηση, να έρθει σε αυτούς η γνώση. Σε αντίθεση με αυτούς, οι σημερινοί αρχιτέκτονες της επιστήμης θέλουν να οικοδομήσουν με όση δύναμη και εξουσία έχουν, το δικό τους διανοητικό οικοδόμημα. Πολλές μοντέρνες έννοιες και θεωρίες, τις οποίες προσπάθησαν να επιβάλουν, σχεδιάζοντας πειράματα προς επιβεβαίωση τους, «επιβλήθηκαν» μόνο εκ των υστέρων, αφού οι επικριτές τους είχαν παραιτηθεί. Κανονικά έπρεπε να είναι έτσι: η φύση μας ξαφνιάζει με κάτι, και κατόπιν φτιάχνουμε μια θεωρία. Σε αντίθεση προς αυτό, τις τελευταίες δεκαετίες μας ξαφνιάζει η θεωρία - η οποία καταλήγει σε αδιέξοδο, από το οποίο για να βγει παράγει το κατάλληλο σωματίδιο.

«Η ηλεκτρική λάμπα δεν προέκυψε από την βελτίωση του κεριού» - ανώνυμος

Οι πραγματικές ανακαλύψεις είναι συνήθως κεραυνός εν αιθρία. Αυτό το φαινόμενο δεν περιορίζεται μόνο στην Φυσική. Το βιβλίο του Nassim Taleb το περιγράφει ως «μαύρους κύκνους»: κανένας δεν είχε προβλέψει το computer, το ίντερνετ ή την κβαντική μηχανική. Από την άλλη, η άρχουσα επιστήμη συμπεριφέρθηκε βλακωδώς με μερικές εντυπωσιακές ανακαλύψεις: τον Gerd Binning, νομπελίστας που εφηύρε το μικροσκόπιο σήραγγας, τον περιγέλασαν κατά την παρουσίαση του μηχανήματος του. Του Theodore Maiman, του έκοψαν τα κονδύλια, γιατί η ανακάλυψη του, το Laser, δεν είχε «καμιά εφαρμογή». Ο κατάλογος με τέτοια παραδείγματα είναι μακρύς. 

Αν δεν είσαι πρόθυμος θα χρησιμοποιήσω βία

Επειδή η επιστήμη δεν είναι δυνατόν να προβλεφθεί, η χρηματοδότηση προς κάποιον συγκεκριμένο σκοπό είναι μάλλον εμπόδιο στην πρόοδο. Ένα ερευνητικό πρόγραμμα που ερευνά την σκοτεινή ενέργεια, δεν είναι δυνατό να έχει ως αποτέλεσμα ότι αυτή δεν υπάρχει - αν και αυτό είναι πολύ πιθανό. Δεν υπάρχουν μεγάλες ανακαλύψεις της Φυσικής, για τις οποίες είχαν κάνει προηγουμένως αίτηση χρηματοδότησης. Νέοι δρόμοι που αντιτίθενται στα καθιερωμένα έχουν πολύ μικρή πιθανότητα στήριξης. Τύποι που τολμούν να σκέφτονται διαφορετικά θεωρούνται περίεργοι. Μόνο που ισχύει το εξής: πρέπει να ξεφύγεις από τον κανονικό δρόμο για να σκοντάψεις σε κάποια ανακάλυψη. Πάνω στους αυτοκινητόδρομους της επιστήμης, όπου κινείται η μάζα των επιστημόνων και των μεθόδων, δεν υπάρχει και πολλή δημιουργικότητα. Στις αιτήσεις για χρηματοδότηση ερευνητικών προγραμμάτων, πρέπει να δηλωθεί εκ των προτέρων τι αναμένεται να προκύψει. Δεν προβλέπονται περαιτέρω ανακαλύψεις. Μικρές ομάδες έχουν το αποτέλεσμα ήδη στο συρτάρι, ώστε με τα χρήματα που πήραν να μπορούν να κάνουν κάτι καινούργιο. Στα φιλόδοξα μεγάλα προγράμματα, που υπόκεινται σε εξονυχιστικό έλεγχο, αυτό είναι αδύνατο να γίνει. Ο Derek de Solla Price, ένας αυθεντικός ιστορικός της επιστήμης έκανε στις δημοσιεύσεις του την εξής επισήμανση: «Στο σημείο αυτό δεν ευχαριστώ κανένα οργανισμό για την χρηματοδότηση. Ούτε όμως ξοδεύτηκε τζάμπα χρόνος για να γραφτεί μια αίτηση χρηματοδότησης».

Πως επιτεύχθηκαν τα μεγάλα βήματα της Φυσικής; Στην κβαντική μηχανική για παράδειγμα, ο Niels Bohr σκεφτόταν και έκανε συνδυασμούς-η σταθερά h, που ανακάλυψε ο Max Planck, θα μπορούσε να έχει κάποια σημασία και εκτός των πλαισίων της εργασίας του Planck-και αυτό που ακολούθησε ήταν μια επανάσταση της ατομικής φυσικής. Μια έκλαμψη, χωρίς πολλούς υπολογισμούς. Ακριβώς το αντίθετο της σημερινής θεωρητικής φυσικής. Ο Bohr αφουγκραζόταν την φύση, αντί να προσπαθεί να της επιβάλει μαθηματικές θεωρίες, όπως συμβαίνει σήμερα με το καθιερωμένο μοντέλο. Παρά την μακροζωία τους, τέτοια μοντέλα σπάνια είχαν επιτυχία. Παρόλο αυτά, σήμερα φουντώνει η συνεργασία περίπλοκων θεωριών με τα πολύπλοκα πειράματα. Καμιά πρόσθεση στο μοντέλο δεν φαντάζει υπερβολική, μια πρόοδος που είναι απλά στρατιωτικός βηματισμός. Αντί για προσμονή των εκπλήξεων, βλέπουμε κοσκινίσματα και περιορισμό του οπτικού πεδίου, γιγαντομανία αντί δημιουργικότητα, φιλοδοξία αντί περιέργεια, ομαδική σκέψη αντί σκέψη κόντρα στο ρεύμα, θεωρίες που επεκτείνονται αντί να φωτίζουν. Και παρ’ όλη την τεράστια χρηματοδότηση, τον εκτενή προγραμματισμό και τον κόπο, είμαστε μάρτυρες μιας κουραστικής και αργής ανάπτυξης. Αυτό δεν είναι καλό σημάδι.

Συνεχίζεται

Αμέθυστος

Der Patient Physik: Ο ασθενής Φυσική (3)

 Συνέχεια απο Δευτέρα 18 Απριλίου 2022

Der Patient Physik: Ο ασθενής Φυσική

Υποκεφάλαιο:
Ernste Symptome: Der aktuelle Wissenschaftsbetrieb
Σοβαρά συμπτώματα: πως δουλεύει σήμερα η επιστήμη
Περιλαμβάνεται στο βιβλίο: Auf dem Holzweg durchs Universum
Του Alexander Unzicker, Εκδόσεις Hanser, 2012

 Θεραπεύοντας με την βία: πως δια της θεραπείας προκύπτουν αρρώστιες 1

Το ίδρυμα έρευνας βαρέων ιόντων στην πόλη Darmstadt, μπορεί να είναι περήφανο που ανακάλυψε τα 6 από 118 γνωστά χημικά στοιχεία. Αυτές οι μεγάλες επιτυχίες πραγματοποιήθηκαν με την βοήθεια ενός επιταχυντή σωματιδίων, μέσα στον οποίο βαρέα άτομα βομβαρδίζονταν με σωματίδια του πυρήνα (πρωτόνια, νετρόνια). Μετά την σύντηξη προκύπτουν νέοι πυρήνες. Έλπιζαν επίσης πως θα ήταν δυνατόν να ανακύψουν και νέα σωματίδια. Και ακριβώς αυτό φάνηκε πως επετεύχθη το 1983: υπήρχαν ενδείξεις ότι παρατήρησαν βραχύβια ποζιτρόνια, αντισωματίδια του ηλεκτρονίου με αντίθετο φορτίο. Βασιζόμενοι στην τροχιά που θα πρέπει να διαγράφουν τα ποζιτρόνια (τα ζευγάρια ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων προκύπτουν κατά την μετατροπή της ενέργειας σε ύλη, βάσει του τύπου του Einstein Ε=mc²), προσπάθησαν να επιβεβαιώσουν την ένδειξη. Με επιτυχία. Είχαν παρατηρήσει τις κατάλληλες τροχιές, με 99,9999% πιθανότητα ότι η παρατήρηση δεν είναι τυχαία. Οι θεωρητικοί είχαν ηλεκτριστεί. Η ανακάλυψη των τροχιών των ποζιτρονίων ήταν κάτι το εντυπωσιακό, και πιθανόν υποψήφια για Nobel. Ο διευθυντής της ερευνητικής ομάδας, συγγραφέας τόσων διδακτικών βιβλίων Φυσικής, ώστε πιάνουν ένα μέτρο στο ράφι, ήδη ονειρευόταν την βράβευση. Το πείραμα όμως είχε τα νάζια του. Σε κάποιες συγκρούσεις δεν παρατηρούσαν κανένα σήμα, πράγμα που δικαιολογούσαν χαρακτηρίζοντας τον στόχο ως ακατάλληλο (δηλαδή τον πυρήνας ενός ατόμου, που δεν ήθελε να αντιδράσει στην σύγκρουση). Τέτοιες ερμηνείες είχαν μαζευτεί. Ο νέος διευθυντής έδωσε στην ομάδα έξη μήνες για να ξεκαθαρίσουν το πράγμα. Αλλά με ένα βελτιωμένο σχεδιασμό του πειράματος, ξαφνικά δεν παρατηρούσαν πια τίποτα. Η φούσκα είχε σκάσει, δέκα χρόνια έρευνας ήταν κτισμένα πάνω στην άμμο. Επαγγελματικό ρίσκο της επιστήμης θα μπορούσε να πει κανείς. Αλλά πως έγινε ένα τόσο χονδρό λάθος στην ερμηνεία του σφάλματος; Μέσω περιορισμού του οπτικού πεδίου. Οι πρώτες ενδείξεις προκάλεσαν ευφορία στους ερευνητές, ώστε ερευνούσαν όλο και μικρότερα τμήματα των δεδομένων τους. Αυτά δηλαδή που είχαν χαρακτηρίσει ως ενδιαφέροντα, γιατί εκεί παρατηρούσαν το νέο φαινόμενο. Το νέο φαινόμενο βέβαια οφειλόταν είτε σε κάποιο άγνωστο υπόστρωμα, ήταν δηλαδή θόρυβος, είτε ήταν τυχαία διακύμανση, όπως παρατηρεί με πίκρα μια αναφορά του ιδρύματος από το 1999. Μέσω κοσκινίσματος είχαν διαλέξει τα υποτιθέμενα ενδιαφέροντα δεδομένα. Αυτή είναι μια διαδεδομένη τεχνική, και λέγεται trigger. Με τον τρόπο αυτό το σήμα αυτοενισχύεται. Sorry.

Έκτη αίσθηση το όργανο μέτρησης

Απερίσκεπτο κοσκίνισμα και στοχευμένη φιλοδοξία είναι τα συστατικά αυτής της ντροπιαστικής ιστορίας. Και όμως δεν πρέπει να περιφρονήσουμε τους συμμετέχοντες, γιατί το πρόβλημα είναι θεμελιώδες. Σε πολύπλοκα πειράματα εμφανίζονται αναπόφευκτα σήματα,τα οποία εσφαλμένως ερμηνεύονται ως μη τυχαία. Και αν αυτά τα σήματα αντιστοιχούν σε επιθυμητά αποτελέσματα, τότε έχουν καταστροφικές συνέπειες. Η επιλογή των μεθόδων που στοχεύουν στα επιθυμητά αποτελέσματα έχει μερικές φορές νόημα. Υπάρχει όμως ο κίνδυνος, οι θεωρητικοί και πειραματιστές ενισχύουν αμοιβαίως τις προσμονές τους. Η ανακάλυψη συμφέρει και τους δυο. Ακόμα και προσεκτικοί  επιστήμονες υποτιμούν τον μηχανισμό αυτόν.

Σε αυτά προστίθεται και το γεγονός ότι όλο και πιο εκλεπτυσμένα μηχανήματα αντικαθιστούν την δική μας άμεση πρόσληψη. Σε ποιο βαθμό όμως μπορούμε να εμπιστευθούμε αυτά τα ενισχυμένα αισθητήρια μας; Αυτή η ερώτηση σχεδόν δεν τίθεται σήμερα, αν και την έθεσαν ήδη οι αρχαίοι φιλόσοφοι, πράγμα που μας το θυμίζει ο Erwin Schrödinger στο θαυμάσιο βιβλίο του «Η φύση και οι Έλληνες». Στην εποχή όμως του Large Hadron Collider (LHC), η ερώτηση αυτή είναι επίκαιρη όσο ποτέ. Και η ερώτηση αυτή δεν ασχολείται με κοινότοπους βαρετούς στοχασμούς, αν δηλαδή ο κόσμος είναι «πραγματικός» ή απλά μας «εμφανίζεται».

Η πολυπλοκότητα όμως των σημερινών πειραμάτων μας αναγκάζει να σκεφτούμε καλά, τι είναι αυτό που εξισώνουμε με τις προσλήψεις των αισθητηρίων, όταν λέμε ότι «είδαμε» ένα σωματίδιο. Η αναφορά της στατιστικής σημαντικότητας με μεγάλη πιθανότητα ακούγεται εντυπωσιακή, αλλά μας ξεγελά. Μας αποκρύπτει πόσα συστηματικά (αναγκαία, λόγω κατασκευής) σφάλματα βρίσκονται στην επιλογή των δεδομένων, στην βαθμονόμηση των μηχανημάτων, στα ηλεκτρονικά κυκλώματα αξιολόγησης των αποτελεσμάτων, ή στις προσομοιώσεις στον υπολογιστή, που χρησιμοποιούνται για να απορριφθούν δεδομένα, που βάση της προσομοίωσης θεωρούνται θόρυβος. Το ρίσκο είναι μεγάλο. Μόνο όταν όλοι αυτοί οι βοηθοί των αισθητηρίων μας συνεργάζονται ορθώς, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την διάνοια μας για να φτιάξουμε θεωρίες-θεωρητικά. Στην πράξη πολλές φορές, η διάνοια προηγείται.

Κοσκίνισμα μέχρι να απαλειφθεί το σφάλμα

Η βαθμονόμηση των οργάνων μέτρησης είναι αποφασιστικής σημασίας σε όλα σχεδόν τα σύγχρονα μεγάλα πειράματα. Αυτό που φυσικά πρέπει να είναι γνωστό πριν ξεκινήσει η μέτρηση ενός σήματος, είναι το πως συμπεριφέρεται το όργανο χωρίς την παρουσία του σήματος. Οι ανιχνευτές για παράδειγμα, που βρίσκονται στα θωρακισμένα υπόγεια εργαστήρια, που σκοπό έχουν την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης, πρέπει να βαθμονομούνται με μεγάλη προσοχή. Κάθε ανιχνευτής είναι εκτεθειμένος σε μια αναπόφευκτη «μόλυνση»,  από τα νετρόνια για παράδειγμα που απελευθερώνονται λόγω κοσμικής ακτινοβολίας. Όταν αυτός ο θόρυβος είναι πιο ισχυρός από το σήμα, η μέτρηση είναι ουσιαστικά αδύνατη. Για να γίνει όμως έστω κάποια μέτρηση, γίνεται προσπάθεια προσομοίωσης των παρασίτων. Αν τα παράσιτα, ο θόρυβος είναι γνωστά, δεν υπάρχει πρόβλημα. Στην περίπτωση όμως των νετρονίων, όπως θα δούμε, αυτό γίνεται πολύ επιφανειακά. Είναι περίεργο πως η κοινότητα των ειδικών στα πειράματα με τους ανιχνευτές, αγνοεί τις ανακαλύψεις της πυρηνικής φυσικής που αφορούν τις αντιδράσεις που προκαλούν τα αργά νετρόνια. Και σε άλλες περιπτώσεις, οι γνώσεις που αποκτήθηκαν από άλλο, ξένο τομέα της φυσικής, θεωρούνται ενοχλητικές. Αυτό όμως που βρίσκεται στην βάση αυτής της συμπεριφοράς είναι το εξής: η επιθυμούμενη ανακάλυψη της σκοτεινής ύλης είναι πιο συναρπαστική από την αναζήτηση των σφαλμάτων. Η εξέταση, η αναζήτηση, ο έλεγχος των αποτελεσμάτων, η παραδοχή της δυνατότητας λάθους, υπονοεί αμφιβολία των ικανοτήτων του ερευνητού, πράγμα δυσάρεστο, ενώ η αναμονή του ρηξικέλευθου, η σκέψη πως μπορεί να είμαι ο πρώτος, είναι πολύ διεγερτική. Κανένας δεν μπορεί να ισχυρισθεί ότι η διανοητική ικανότητα των ανθρώπων μένει ανεπηρέαστη από αυτή την κατάσταση.

Το πείραμα με τις ξερές τεχνικές λεπτομέρειες είναι πολύ λιγότερο λαμπερό από τους στοχασμούς περί του σχεδίου της Δημιουργίας, στους οποίους αφιερώνονται οι θεωρητικοί φυσικοί. Και έτσι η κοσμολογία διαποτίζεται από την ευφορία για την μέτρηση της κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων, η οποία δίνει την δυνατότητα να δουν τι έγινε λίγο μετά την μεγάλη έκρηξη. Το δημόσιο ενδιαφέρον όμως, για την λειτουργία του οργάνου, το οποίο μετρά με έμμεσο τρόπο αυτό το σήμα, είναι σχεδόν μηδενικό. Τό κοινό πρόβλημα της αστροφυσικής και της φυσικής στοιχειωδών σωματιδίων είναι το όλο και πιο έντονο κοσκίνισμα ανεπιθύμητων σημάτων. Οι παρατηρήσεις λοιπόν που απομένουν είναι αναπόφευκτα πιο επιρρεπείς σε συστηματικά λάθη-όπως στα κοτόπουλα, που εκτρέφονται ώστε να έχουν πολύ κρέας, σπάνε τα πόδια κάτω από το μεγάλο τους βάρος. Ο κίνδυνος, τα αποτυχημένα κοσκινίσματα να αντικατοπτρίζουν την πραγματικότητα, και το ανεπιθύμητο να γίνει επιθυμητό, γίνεται όλο και μεγαλύτερος.

Συναγερμός για τον λόξιγκα λόγω πολλών δεδομένων

Μεταξύ επιστημονικής αλήθειας και ψευδαίσθησης βρίσκεται μια λεπτή γραμμή. Αυτό αποκαλύπτει μια ιστορία που κράτησε την φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων για οκτώ χρόνια σε αγωνία. Το 1985 Βρετανός ερευνητής βρήκε ενδείξεις για την ύπαρξη ενός νέου στοιχειώδους σωματιδίου, ενός νετρίνο με εκπληκτικά μεγάλη ενέργεια ηρεμίας (είναι ένας συνηθισμένος χαρακτηρισμός της ενέργειας, όταν περιγράφεται η μάζα-ηρεμίας-με την εξίσωση του Einstein), 17keV(χιλιάδες ηλεκτρονιοβολτ). Τα δεδομένα δεν ήταν και τόσο βέβαια, αλλά έξη ανεξάρτητα πειράματα είχαν επίσης ενδείξεις για το σωματίδιο, και υπήρχαν και κάποιες θεωρίες που προέβλεπαν την ύπαρξη του.

Και εδώ φαίνεται πως η κοινωνική παρουσία υποστηρίζει το πείραμα που επιβεβαιώνει την θεωρία-γεγονός που δεν ενδιαφέρει κανένα. Όπως και στην περίπτωση της τροχιάς των ποζιτρονίων, αποδείχθηκε πως τα αποτελέσματα ήταν εσφαλμένα, γιατί οι επιστήμονες είχαν διαλέξει το «σωστό» κομμάτι των αποτελεσμάτων τους. Και έτσι έβαλαν μόνοι τους την τρικλοποδιά. Από αυτόν τον πειρασμό δεν ήταν ούτε οι μεγάλοι του παρελθόντος απρόσβλητοι: ο Robert Andrews Millikan, πήρε το βραβείο Nobel το 1923, ήταν ο πρώτος που μέτρησε το στοιχειώδες φορτίο. Η μέτρηση του ήταν εσφαλμένη γιατί είχε αφήσει απ’ έξω τις «κακές τιμές». Η μέτρηση είχε διορθωθεί αργότερα. Οι αποκλίσεις ήταν μικρές και η μετάβαση στις αληθείς τιμές ήταν ομαλή. Περιπτώσεις όπως το 17keV νετρίνο παρουσιάζονται μερικές φορές ως επιτυχίες της επιστημονικής μεθόδου, γιατί η κατάληξη ήταν καλή και το σφάλμα το είχαν βρει. Στην πραγματικότητα αποκαλύπτουν ανησυχητικές ελλείψεις  στην διαδικασία γένεσης της γνώσης, γιατί όλα τα μοντέρνα μεγάλα πειράματα είναι πολύ πιο δύσκολο να ελεγχθούν, σε σύγκριση με αυτή την φάρσα. Εξυπνότεροι είμαστε πάντα εκ των υστέρων. Ακόμα και τα σωματίδια που υποτίθεται ήταν πιο γρήγορα από το φως, από το πείραμα OPERA στο Gran Sasso, κράτησαν για μήνες τον επιστημονικό κόσμο σε αγωνία. Αφιερωμένοι θεωρητικοί είχαν ήδη βάλει την θεωρία της σχετικότητας στα αρχεία. Και όταν είχε γίνει γνωστό ότι για το αποτέλεσμα οφείλεται ένα απλό σφάλμα, είχε παραιτηθεί ο εκπρόσωπος τύπου. Γιατί;

Το πείραμα: περισσότερο δικηγόρος παρά δικαστής

Είναι ενδιαφέρον επίσης να δούμε ποια σφάλματα επιτρέπονται στους φυσικούς: συστηματικά σφάλματα, ακόμα και για άγνωστους λόγους, καταστρέφουν κατευθείαν το επιστημονικό κύρος. Θεωρούνται δυσφημιστικά, ακόμα και αν είναι αναπόφευκτα, όσο και να προσέξει κανείς. Αντίθετα, κανένας δεν θα κοιτάξει στραβά έναν θεωρητικό που πρότεινε κάτι που απέτυχε, ακόμα και αν στηρίχτηκε σε απίθανες υποθέσεις-αυτό είναι ελάσσον πταίσμα. Εδώ βρίσκεται ένα σφάλμα σκέψη, που οι θεωρητικοί της επιστήμης ονομάζουν αφελή ρεαλισμό. Το πείραμα παρουσιάζεται ως δίκαιος κριτής, που αποφαίνεται αν μια θεωρία είναι «ορθή» ή «εσφαλμένη». Αλλά στα πολύπλοκα πειράματα, οι τεχνικές λεπτομέρειες είναι τόσο συμπλεγμένες με τις θεωρητικές υποθέσεις, ώστε τα αποτελέσματα χρήζουν εκτεταμένης ερμηνείας, που δεν αποφέρει πάντα ένα μοναδικό αποτέλεσμα-λέει για παράδειγμα ο φιλόσοφος της επιστήμης Ian Hacking. Και όσο μεγαλύτερη η αλυσίδα των έμμεσων συμπερασμάτων, τόσο πιο λεπτά σφάλματα μπορούν να παρεισφρήσουν. Το αποτέλεσμα δυστυχώς δεν ανταποκρίνεται πάντα στην πραγματικότητα, αν και ως επιστήμονες ευχόμαστε πως ανταποκρίνεται.

Αν θέλετε να μελετήσετε σοβαρά τις γνώσεις της μοντέρνας φυσικής, πρέπει να λάβετε υπ’ όψιν αυτές τις ιστορικές, μεθοδολογικές και κοινωνιολογικές συνθήκες, κάτω από τις οποίες παράγεται η υποτιθέμενη καθαρή γνώση των πραγμάτων. Το βιβλίο Constructing Quarks Andrew Pickering, ήταν για μένα ιδιαίτερα βοηθητικό, γιατί παρουσιάζει αυτά τα μεθοδολογικά θέματα, έχοντας και την γνώση της φυσικής. Ο Pickering είχε κάνει διδακτορικό στην φυσική υψηλών ενεργειών, και είχε για χρόνια δουλέψει σε μεγάλους επιταχυντές, πριν γνωρίσει τα προβλήματα με τα οποία ασχολείται η κοινωνιολογία της επιστήμης. Ένα τυπικό δίλημμα της Φυσικής το περιγράφει ως ως εξής:

«Ας υποθέσουμε ένα φαινόμενο, η ύπαρξη του οποίου θεωρείται από τους ειδικούς βέβαιη. Μια ομάδα πειραματιστών όμως δεν το παρατηρεί. Ξαφνικά βρίσκονται αντιμέτωποι με την πιθανότητα ενός συστηματικού σφάλματος. Το πείραμα επαναλαμβάνεται , αλλά καμιά ανάλυση, όσο λεπτομερής και να είναι δεν βοηθά. Τότε μπαίνει στην σκηνή ένας θεωρητικός. Αυτός δεν βρίσκει τα αποτελέσματα καθόλου απρόσμενα. Αποτελούν μάλιστα κεντρικό στοιχείο της νέας του θεωρίας.» 

Ας μεταφερθούμε για μια στιγμή στην θέση αυτή. Ο καθένας θα αισθανόταν ξαλαφρωμένος. Και εδώ πρόκειται για μια κατάσταση που συμβαίνει συχνά. Ο Pickering αναλύει:

«Αυτό δημιουργεί νέες εναλλακτικές: οι πειραματιστές μπορούν να ερμηνεύσουν τα αποτελέσματα ως εκδήλωση της νέας θεωρίας, αντί να τα θεωρήσουν δυσάρεστα συστηματικά σφάλματα, και κάνουν περεταίρω πειράματα προς την κατεύθυνση αυτή. Οι θεωρητικοί έχουν επίσης την δυνατότητα να συνεχίσουν την επεξεργασία της υπόθεσης τους, καθώς έχουν ενδείξεις από πειράματα για την ισχύ των υποθέσεων.»

Επειδή ο Pickering είχε βρει πολλά τέτοια τρωτά σημεία, το βιβλίο του δεν έγινε αποδεκτό με ενθουσιασμό από την κοινότητα των φυσικών στοιχειωδών σωματιδίων. Χαρακτηριστικό για την υπεροψία είναι το σχόλιο ενός κριτικού του βιβλίου: «Το περιεχόμενο είναι καλά θεμελιωμένο, αλλά αποδεικνύει πόσο άχρηστα είναι τα επιχειρήματα της κοινωνιολογίας για την φυσική». Μερικοί προτιμούν να χώνουν το κεφάλι τους βαθιά στην άμμο.

         «Ένα βιβλίο είναι καθρέφτης, στον οποίο είναι αδύνατο να δεις έναν απόστολο, εάν αυτό που κοιτάζεται είναι πίθηκος»-Georg Christoph Lichtenberg.

Συνεχίζεται

ΜΙΑ ΠΡΩΤΗ ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΣΤΟΝ ΓΙΑΝΝΑΡΑ.

Ας σταθούμε σε ένα παράδειγμα αντίθετης προς την αφελή ευπιστία ακρότητας. Στον άνθρωπο που εκδέχεται ως υπαρκτό και πραγματικό, μόνο ό,τι γίνεται προσιτό στην αισθητή πιστοποίηση. Ο άνθρωπος αυτός αυτοκαταδικάζεται να αγνοεί την πραγματικότητα που δηλώνεται με σημαίνοντα ανυπότακτα στη σταθερή περιγραπτή προφάνεια, στην «ευκλείδεια» αναπαραστατική μας ικανότητα. Να αγνοεί την πραγματικότητα που δηλώνεται και κοινωνείται με τη γλώσσα της Τέχνης (της ποίησης, της αλληγορίας) – να αγνοεί σήμερα τη γλώσσα της κβαντικής φυσικής.

Ο «δυϊσμός σωματιδίου-κύματος», η «ατοπική ολιστική διασύνδεση στοιχειωδών σωματιδίων», ο «χώρος των δέκα(!) διαστάσεων, όπου κινούνται οι αφετηριακές διεγέρσεις του κβαντικού πεδίου», η κίνηση του ηλεκτρονίου «προς τα πίσω στον χρόνο» (κίνηση που το ηλεκτρόνιο το καθιστά ποζιτρόνιο), η ταυτόχρονη διέλευση του ίδιου φωτόνιου από δύο διαφορετικές σχισμές πολωτή, κ.λπ. κ.λπ. Είναι παραδείγματα από γλωσσικά σημαίνοντα που δεν παραπέμπουν σε σημαινόμενα προσιτά στην αισθητή σχέση, ούτε σε αλληγορίες, ούτε σε αυθαίρετα πλάσματα της νόησης. Είναι ενδείξεις πιστοποίησης δεδομένων της πραγματικότητας ανυπότακτων στην αισθητή ή αναπαραστατική μας αντίληψη.

"Μόνο όταν όλοι αυτοί οι βοηθοί των αισθητηρίων μας συνεργάζονται ορθώς, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την διάνοια μας για να φτιάξουμε θεωρίες-θεωρητικά. Στην πράξη πολλές φορές, η διάνοια προηγείται."

ΠΩΣ ΜΠΟΡΕΣΕ Ο ΓΙΑΝΝΑΡΑΣ ΝΑ ΒΑΦΤΙΣΕΙ ΜΕΤΑΦΥΣΙΚΗ ΤΗΝ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΙΝΑΙ ΕΝΑ ΜΕΓΑΛΟ ΜΥΣΤΗΡΙΟ.

Αμέθυστος