Έναν μεγάλο αριθμό ζωνών εξωκομητών σε τροχιά γύρω από 74 κοντινούς αστέρες και τη δομή τους κατάφεραν να αποτυπώσουν για πρώτη φορά αστροφυσικοί, με επικεφαλής ομάδα από το Πανεπιστήμιο Trinity College του Δουβλίνου.
Η μελέτη REASONS (Resolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars), που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Astronomy and Astrophysics», σηματοδοτεί ένα σημαντικό ορόσημο στη μελέτη των ζωνών εξωκομητών, καθώς οι εικόνες και οι αναλύσεις τους αποκαλύπτουν την τοποθεσία των μικροσκοπικών πετρών στο εσωτερικό τους και συνεπώς των εξωκομητών. Συνήθως, βρίσκονται σε απόσταση δεκάδων έως εκατοντάδων αστρονομικών μονάδων AU (η απόσταση από τη Γη στον Ήλιο) από τον κεντρικό τους αστέρα.
Σε αυτές τις περιοχές, η θερμοκρασία είναι τόσο χαμηλή (-250 έως -150 βαθμοί Κελσίου) που οι περισσότερες ενώσεις, συμπεριλαμβανομένου του νερού, είναι παγωμένες σε αυτούς τους εξωκομήτες. Αυτό που παρατηρούν οι αστροφυσικοί είναι λοιπόν πού βρίσκονται οι δεξαμενές πάγου των πλανητικών συστημάτων και το συγκεκριμένο πρόγραμμα είναι το πρώτο που αποκαλύπτει τη δομή αυτών των ζωνών για ένα μεγάλο δείγμα 74 εξωπλανητικών συστημάτων.
Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν οι διατάξεις ραδιοτηλεσκοπίων Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) και Submillimeter Array (SMA). Και οι δύο παρατηρούν την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε μήκη κύματος χιλιοστών και υποχιλιοστών.
«Οι εξωκομήτες είναι βράχοι και πάγοι, τουλάχιστον 1 χιλιόμετρο σε μέγεθος, που συγκρούονται μέσα σε αυτές τις ζώνες για να δημιουργήσουν τις πέτρες που παρατηρούμε με τα τηλεσκόπια ALMA και SMA. Οι εξωκομητικές ζώνες βρίσκονται σε τουλάχιστον το 20% των πλανητικών συστημάτων, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας Ηλιακού Συστήματος», επισημαίνει ο Λούκα Ματρά, αναπληρωτής καθηγητής στη Σχολή Φυσικής του Trinity και κύριος συγγραφέας της έρευνας.
Ο ίδιος επισημαίνει ότι «η δύναμη μιας μεγάλης μελέτης, όπως το REASONS, είναι στην αποκάλυψη ιδιοτήτων και τάσεων σε ευρεία κλίμακα. Για παράδειγμα, επιβεβαίωσε ότι ο αριθμός των πετρών μειώνεται για τα παλαιότερα πλανητικά συστήματα, καθώς οι ζώνες εξαντλούνται από μεγαλύτερους εξωκομήτες που συγκρούονται, αλλά έδειξε για πρώτη φορά ότι αυτή η μείωση στις πέτρες είναι ταχύτερη εάν η ζώνη βρίσκεται πιο κοντά στον κεντρικό αστέρα. Επίσης, έδειξε έμμεσα – μέσω του κατακόρυφου πάχους των ζωνών – ότι πιθανότατα υπάρχουν σε αυτές τις ζώνες αόρατα αντικείμενα μεγέθους έως 140 χλμ ή και του μεγέθους της Σελήνης».
Οι βιολόγοι φαίνεται πως έχουν ανακαλύψει μια εντελώς νέα μορφή «ζωής». Συνίσταται από κυκλικά μόρια RNA που αναδιπλώνονται σε βρόχους και σχηματίζουν ραβδοειδείς δομές. Για τον λόγο αυτό ονομάστηκαν οβελίσκοι. Δεν είναι ούτε μικρόβια ούτε ιοί και τα γονίδιά τους δεν θυμίζουν κανέναν γνωστό οργανισμό. Πιθανότατα κατοικούν στο σώμα σας.
Οι οβελίσκοι ανακαλύφθηκαν το 2024, καθώς οι ερευνητές ανέλυαν τεράστιες ποσότητες γενετικών δεδομένων από το ανθρώπινο έντερο. Από αυτή την αναζήτηση προέκυψαν 29.959 νέες αλληλουχίες RNA, παρόμοιες μεταξύ τους, αλλά πολύ διαφορετικές από όσες ήταν ήδη γνωστές. Έτσι, προς το παρόν δεν γνωρίζουμε τον ρόλο των οβελίσκων στο δέντρο της ζωής.
Οι οβελίσκοι είναι μικρότεροι από τους ιούς, είναι σαν τα «ιοειδή», δηλαδή βρόχοι RNA που καταφέρνουν έξυπνα να αναπαραχθούν χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό του κυττάρου που μολύνουν. Ενώ οι ιοί έχουν πρωτεϊνικό περίβλημα, τα ιοειδή είναι απλώς γυμνό RNA. Δεν κωδικοποιούν καν πρωτεΐνες και αλληλεπιδρούν απευθείας με το DNA του ξενιστή. Οι οβελίσκοι, αντίθετα, φαίνεται να κωδικοποιούν ελάχιστες πρωτεΐνες, κι αυτό δείχνει πως είναι πιο περίπλοκα από τα ιοειδή.
Τα γνωστά ιοειδή μολύνουν μόνο τα φυτά. Το πρώτο που βρέθηκε προκαλεί ασθένεια στις πατάτες, ένα άλλο προκαλεί μια ασθένεια στα αβοκάντο, κ.ο.κ. Αυτό προκαλεί το ερώτημα: γιατί δεν υπάρχουν ιοειδή που μολύνουν ζώα;
Είναι μήπως οι προσφάτως ανακαλυφθέντες οβελίσκοι η απάντηση στο ερώτημα αυτό; Όχι ακριβώς: μπορεί οι οβελίσκοι να λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο, αλλά φαίνονται γενετικά άσχετοι.
Όπως συμβαίνει με τους ιούς και τα ιοειδή, οι οβελίσκοι δεν μπορούν να θεωρηθούν ζωντανοί οργανισμοί, καθώς δεν έχουν δικό τους μεταβολισμό και δεν αναπαράγονται χωρίς τη βοήθεια του ξενιστή.
Ένα άλλο σημαντικό ερώτημα που παραμένει ανοιχτό είναι το αν οι οβελίσκοι είναι απόγονοι ιών που στην πορεία απλουστεύτηκαν, ή αν αντίθετα είναι προγονικές μορφές ιών. Δεδομένου μάλιστα ότι το RNA ήταν πιθανώς το πρώτο μόριο με ικανότητα αντιγραφής του εαυτού του, η απάντηση σε αυτό το ερώτημα θα μπορούσε ενδεχομένως να δώσει πληροφορίες για την εμφάνιση της ζωής στη Γη.
Σε μία πρωτόγνωρη συμφωνία προχώρησε η Google, κατά την οποία θα αγοράσει ενέργεια από ένα σύνολο μικρών πυρηνικών αντιδραστήρων. Η συγκεκριμένη κίνηση γίνεται με στόχο να παραχθεί ενέργεια για την ανάπτυξη στην χρήση της τεχνητής νοημοσύνης.
Η συμφωνία που έκανε η Google
Η εταιρεία έχει παραγγείλει την αξιοποίηση έξι ή επτά μικρών πυρηνικών αντιδραστήρων από την Kairos Power της Καλιφόρνια. Το πρώτο αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί μέχρι το 2030 και τα υπόλοιπα μέχρι το 2035.
Με την απόφαση αυτή η Google πιστεύει ότι θα παρέχει μία λύση χαμηλής παραγωγής άνθρακα στα κέντρα δεδομένων τους, τα οποία για την ορθή και αποτελεσματική τους λειτουργία απαιτούν μεγάλο όγκο ηλεκτρισμού, σύμφωνα με τον Guardian. Η εκρηκτική ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης έχει αυξήσει τις ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας της εταιρείας.
Αντίστοιχες συμφωνίες έχουν κάνει η Microsoft και η Amazon, ενώ περισσότερες λεπτομέρειες για την τοποθεσία και την οικονομική συμφωνία της Google δεν έγιναν γνωστές.
Τι αναφέρει η Google
Ο Michael Terrell, ο ανώτερος υπεύθυνος για την ενέργεια και το κλίμα της Google, υποστήριξε ότι «το δίκτυο χρειάζεται νέες πηγές ηλεκτροδότησης για να υποστηρίξει τις τεχνολογίες της τεχνητής νοημοσύνης που δίνουν ενέργεια στην επιστημονική πρόοδο, βελτιώνοντας τις υπηρεσίες για τις επιχειρήσεις και τους πελάτες και οδηγώντας τον εθνικό ανταγωνισμό και την οικονομική ανάπτυξη».
Ο υπεύθυνος συνέχισε λέγοντας πως, «η συγκεκριμένη τεχνολογία βοηθάει να επιταχυνθεί μία νέα τεχνολογία που θα μπορεί να ανταποκριθεί στις ενεργειακές ανάγκες καθαρά και αξιόπιστα και να ξεκλειδώσει τις πλήρεις δυνατότητες της τεχνητής νοημοσύνης για όλους».
Σύμφωνα με ένα δόγμα που οι φυσικοί αποκαλούν κοσμολογική αρχή το σύμπαν σε μεγάλες κλίμακες γίνεται ομογενές (δηλαδή είναι παντού ομοιόμορφο) και ισότροπο (δηλαδή φαίνεται ίδιο προς κάθε κατεύθυνση)*. Αυτό σημαίνει η θέση μας στο σύμπαν δεν είναι σε καμία περίπτωση ιδιαίτερη. Αλλά κάποιες πρόσφατες παρατηρήσεις θα μπορούσαν να ανατρέψουν αυτή την παλιά υπόθεση.
Είναι ενδαφέρον το γεγονός ότι για την μεγαλύτερη περίοδο της ιστορίας του πολιτισμού μας πιστεύαμε ότι είμαστε το κέντρο του σύμπαντος. Έπρεπε να φτάσουμε στον 15ο αιώνα, ώστε ο Κοπέρνικος να επαναδιατυπώσει την άποψη που είχε εμφανιστεί σχεδόν δυο χιλιάδες χρόνια πριν με τον Αρίσταρχο, ότι η Γη και οι υπόλοιποι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο. Όμως, παρότι ο Κοπέρνικος πιστώνεται την απόρριψη της ανθρωποκεντρικής θεώρησης που ήθελε τη Γη κέντρο του σύμπαντος, στην πραγματικότητα θεωρούσε ότι ο ήλιος ήταν στο κέντρο του. Στα επόμενα διακόσια χρόνια έγινε κατανοητό ότι τα κοντινά αστέρια δεν κατανέμονται ομοιόμορφα, αλλά μάλλον βρίσκονται συγκεντρωμένα σε σχήμα δίσκου που τώρα αναγνωρίζουμε ως τον Γαλαξία μας. Τα αδέλφια Caroline και William Herschel μπόρεσαν να αναγνωρίσουν αυτή τη δομή του δίσκου στα τέλη του 18ου αιώνα, αλλά κατέληξαν στο λανθασμένο συμπέρασμα ότι το ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία. Η θεώρηση αυτή ανατράπηκε, μόλις στις αρχές του 20ου αιώνα από τον Harlow Shapley, o oποίος προσδιόρισε την θέση του ηλιακού μας συστήματος περίπου στα 2/3 της ακτίνας από το κέντρο του Γαλαξία μας. Αλλά, ακόμη και τότε εθεωρείτο ότι ο Γαλαξίας μας βρίσκεται στο κέντρο του σύμπαντος. Τελικά, το 1952 αποδείχθηκε από τον Walter Baade ότι ο Γαλαξίας μας είναι ένας τυπικός γαλαξίας, οδηγώντας στην σύγχρονη διατύπωση της κοσμολογικής αρχής, ότι το σύμπαν φαίνεται το ίδιο ανεξάρτητα με το ποιός είναι ο παρατηρητής και το που αυτός βρίσκεται.
Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η κοσμολογική αρχή δεν είναι ακριβής. Πρόκειται για μια προσέγγιση που πιστεύεται ότι ισχύει με μεγαλύτερη ακρίβεια καθώς εξετάζουμε μεγαλύτερες κλίμακες. Ισχύει για πολύ μεγάλες περιοχές που περιέχουν π.χ. εκατομμύρια γαλαξίες όπου περιμένουμε κάθε τέτοια περιοχή να φαίνεται λίγο πολύ όπως κάθε άλλη. Η κοσμολογική αρχή είναι η βάση της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης, μια ιδιότητα του συνολικού σύμπαντος, η οποία παύει να ισχύει όταν εξετάζουμε τοπικά φαινόμενα.
Μπορεί λοιπόν οι άνθρωποι να είναι εγωκεντρικά πλάσματα με υπεδιογκωμένη αίσθηση κοσμικής ιδιαιτερότητας, κατάφεραν όμως να αποδείξουν πως ούτε Γη, ούτε ο Ήλιος, ούτε καν ο Γαλαξίας μας είναι το κέντρο του σύμπαντος. Το ίδιο ακριβώς θα αποδείκνυε για την θέση του στο σύμπαν και ένας μακρινός εξωγήινος πολιτισμός (εφόσον υπήρχε). Αυτή η έννοια της μετριότητας εμπεριέχεται στην κοσμολογία, με τη μορφή της «κοσμολογικής αρχής», την ιδέα ότι το σύμπαν φαίνεται το ίδιο όπου κι αν κοιτάξουμε.
Στην κορυφή της κοσμικής ιεραρχίας βρίσκονται γιγάντιες ομάδες γαλαξιών που συσσωρεύονται σε εκτεταμένα, πλούσια σε ύλη νημάτια και φύλλα γύρω από τα χάσκοντα διαγαλαξιακά κενά, αλλά πέρα από αυτό, η δομή φαίνεται να εξασθενεί. Αν μπορούσαμε να κάνουμε μεγέθυνση και να δούμε την μεγάλη εικόνα του σύμπαντος, αυτό θα φαινόταν πραγματικά ομαλό. Συγκρίνοντας το σύμπαν με μια παραλία, παρατηρώντας μια χούφτα άμμο με λεπτομέρεια, θα βλέπαμε τους ξεχωριστούς κόκκους άμμου, με τα διαφορετικά χρώματα, σχήματα και μεγέθη. Αλλά αν περπατούσαμε στην παραλία κοιτάζοντας τους αμμόλοφους, το μόνο που θα βλέπαμε θα ήταν ένα ομοιόμορφο χρυσό-μπεζ χρώμα. Αυτό σημαίνει ότι η Γη (ή οποιοσδήποτε από τα άλλα τρισεκατομμύρια πλανήτες που πρέπει να υπάρχουν) και η μικροσκοπική γωνιά τους στο σύμπαν δεν φαίνεται να κατέχουν καμία ιδιαίτερα προνομιακή θέση σε σύγκριση με οτιδήποτε άλλο. Κι αυτή η ομοιογένεια είναι βολική για τους αστρονόμους επειδή τους επιτρέπει να βλέπουν το σύμπαν εν μέρει ως έναν αξιόπιστο τρόπο εξαγωγής συμπερασμάτων για το σύνολο.
Αμφισβητώντας την κοσμολογική αρχή
Αυτή η απλοϊκή θεώρηση ισχύει για τα πάντα, από την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η σκοτεινή ύλη επιβαρύνει τα σμήνη γαλαξιών μέχρι την εκτίμηση του πόσο κοινές μπορεί να είναι σε ολόκληρο το σύμπαν οι φιλικές προς τη ζωή συνθήκες, και επιτρέπει στους αστρονόμους να απλοποιήσουν τα μαθηματικά μοντέλα τους για το παρελθόν του σύμπαντος καθώς και τις προβλέψεις τους για το μέλλον του. Τα πάντα βασίζονται στην ιδέα ότι [η κοσμολογική αρχή] είναι αληθινή. Όμως, δεν παύει να είναι και μια πολύ ασαφής υπόθεση που είναι πολύ δύσκολο να επαληθευθεί.
Η επιβεβαίωση είναι ιδιαίτερα δύσκολη όταν υπάρχουν σημαντικά στοιχεία για το αντίθετο – και μια σειρά από πρόσφατες παρατηρήσεις που υποδηλώνουν ότι πράγματι το σύμπαν θα μπορούσε να είναι πιο παράξενο και να έχει μεγαλύτερες αποκλίσεις από ότι οι κοσμολόγοι με τόση ευκολία είχαν υποθέσει. Κι αν συμβαίνει κάτι τέτοιο, τότε διαφορετικοί παρατηρητές στο σύμπαν μπορεί να βλέπουν ελαφρώς διαφορετικά σύμπαντα, τουλάχιστον σε μεγάλη κλίμακα.
Οι αστρονόμοι δεν έχουν απορρίψει ακόμη την κοσμολογική αρχή, αλλά συγκεντρώνουν ενδείξεις για τις πιθανές αδυναμίες της. Μια προσέγγιση περιλαμβάνει την αναζήτηση δομών τόσο μεγάλων που αμφισβητούν την κοσμική ομαλότητα ακόμη και σε μια εξαιρετικά μεγάλη εστίαση. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι οτιδήποτε μεγαλύτερο από περίπου 1,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός θα ανέτρεπε το μέχρι σήμερα αποδεκτό ομοιογενές και ισοτροπικό σύμπαν.
Μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει ήδη μερικές αποκλίσεις. Η Alexia Lopez από το Πανεπιστήμιο του Κεντρικού Λάνκασαϊρ στην Αγγλία, για παράδειγμα, ανακάλυψε ένα «τέρας» που ονομάζεται Γιγαντιαίο Τόξο – μια καμπύλη γαλαξιών σε μήκος περίπου 3,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Ανακάλυψε επίσης τον Μεγάλο Δακτύλιο, κυκλική, δακτυλιοειδή δομή γαλαξιών με διάμετρο περίπου 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός και περιφέρεια 4 δισεκατομμύρια έτη φωτός. To Γιγάντιο Τόξο και ο Μεγάλος Δακτύλιος βρίσκονται κοντά μεταξύ τους και μπορεί να συνδέονται σε μια ακόμη μεγαλύτερη δομή.
Η υπόθεση της ομοιογένειας και ισοτροπίας του σύμπαντος το καθιστούν αρκετά απλό στην ανάλυση.Οι περισσότερες παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι το σύμπαν είναι ομοιόμορφο σε κλίμακες μεγαλύτερες από εκατοντάδες εκατομμύρια έτη φωτός. Όμως οι πρόσφατες ανακαλύψεις απροσδόκητα μεγάλων δομών προκαλούν προβληματισμούς.Το Γιγάντιο Τόξο (κόκκινο χρώμα στην εικόνα) των μακρινών γαλαξιών απλώνεται στον νυχτερινό ουρανό κοντά στον αστερισμό του Βοιώτη και χρειάζονται 20 πανσέληνοι να το καλύψουν. Λίγο πιο πάνω βλέπουμε την θέση του Μεγάλου Δακτυλίου (μπλε χρώμα). Στην εικόνα βλέπουμε την καλλιτεχνική αναπαράσταση αυτών των δύο τεράστιων αντικειμένων του σύμπαντος που συγκρούονται με την κοσμολογική αρχή, αφού δεν είναι ορατά δια γυμνού οφθαλμού.
Μερικές φορές, από μόνη της η μελέτη της κοσμολογίας μας κάνει καχύποπτους με την κοσμολογική αρχή. Για παράδειγμα, το φως που απέμεινε από τη Μεγάλη Έκρηξη, η επονομαζόμενη κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, έχει μερικές μυστηριώδεις μεγάλης κλίμακας διακυμάνσεις που δεν φαίνονται εντελώς τυχαίες, επισημαίνει ο Dragan Huterer, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. Κι αυτό δεν εξηγήθηκε ποτέ ικανοποιητικά.
Μερικοί επιστήμονες υποστήριξαν ότι τέτοιες πιθανές προκλήσεις στην κοσμολογική αρχή μπορεί να εξηγηθούν από μια άλλη αρχή, την κοσμική διακύμανση, η οποία αναφέρεται στη στατιστική αβεβαιότητα που είναι εγγενής στις μετρήσεις των αστρονόμων για το σύμπαν. Πάντα περιοριζόμαστε από αυτό που μπορούμε να δούμε και επομένως πάντα είμαστε μαθηματικά αβέβαιοι για το ποια συμπεράσματα να βγάλουμε από ένα περιορισμένο δείγμα. Ίσως οι αποκλίσεις που είδαν οι αστρονόμοι ήταν απλώς το αποτέλεσμα της ατέλειας (έλλειψη πληρότητας) παρά μια πραγματική αντανάκλαση των ιδιοτήτων του σύμπαντος. Ίσως αυτό που φαίνεται ως ανωμαλία στην κοσμική ομαλότητα να εξαφανίζεται σε σύγκριση με ένα απαρατήρητο κομμάτι του σύμπαντος δίπλα στον ορατό όγκο που βλέπουμε εμείς.
Κι όταν πρόκειται να μελετήσουν κατάλληλα μεγάλα τμήματα του σύμπαντος, οι κοσμολόγοι, στην πραγματικότητα είναι πολύ περιορισμένοι: Μόνο το παρατηρήσιμο σύμπαν είναι τόσο μεγάλο. Αν πείτε, «θα μελετήσω τα σχήματα των γαλαξιών», εντάξει είστε τυχεροί: έχετε δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων γαλαξίες στο σύμπαν. Μπορείτε να απαντήσετε στις ερωτήσεις σας με στατιστικά στοιχεία και η διακύμανση του δείγματός σας θα είναι πολύ μικρή. Όμως, σε μεγαλύτερες κλίμακες, διαθέτετε μόνο μερικά παραδείγματα επειδή το παρατηρήσιμο σύμπαν χωρίζεται μόνο σε λίγα τμήματα μεγάλων διαστάσεων.
Ο Valerio Marra, καθηγητής στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Espírito Santo στη Βραζιλία και ερευνητής στο Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Τεργέστης στην Ιταλία υπέθεσε ότι ορισμένες κοσμολογικές αποκλίσεις θα μπορούσαν να είναι αποτέλεσμα κοσμικής διακύμανσης. Αλλά αυτό δεν αρκεί για την ερμηνεία τους, σύμφωνα με υπολογισμούς δικούς του και άλλων.
Παρόλα αυτά, η κοσμολογική αρχή αντέχει πολύ καλά στις περισσότερες κοσμικές παρατηρήσεις. Επιπλέον, ενώ οι επιστήμονες συλλέγουν αρκετές πληροφορίες για να αμφισβητήσουν την εγκυρότητα αυτής της ιδέας, δεν είναι καθόλου έτοιμοι να την εγκαταλείψουν – ίσως επειδή κανείς δεν έχει ένα σταθερό εναλλακτικό σχήμα για να την αντικαταστήσει.
Όπως και νάχει, πρόκειται για ένα πρόβλημα που πολύ δύσκολα θα αποκρυπτογραφηθεί λόγω της φύσης της κοσμολογίας. Σε αντίθεση με κάποιο εργαστηριακό πείραμα το οποίο μπορεί να επαναληφθεί ξανά και ξανά, διαθέτουμε μόνο ένα σύμπαν.
Ο χώρος ήταν βαμμένος σε ένα εφιαλτικό «νοσοκομειακό πράσινο», αλλά δεν ήταν τίποτε άλλο παρά ένα πανεπιστημιακό εργαστήριο. Και τα μεγάλα κουτιά σε μέγεθος ψυγείου ήταν οι υπολογιστές της εποχής.
Ο χώρος ήταν βαμμένος σε ένα εφιαλτικό «νοσοκομειακό πράσινο», αλλά δεν ήταν τίποτε άλλο παρά ένα πανεπιστημιακό εργαστήριο. Και τα μεγάλα κουτιά σε μέγεθος ψυγείου ήταν οι υπολογιστές της εποχής.
Πηγαίνουμε πίσω στην 29η Οκτωβρίου του 1969, τότε που δύο επιστήμονες δημιούργησαν την πιο πρωτόγονη μορφή αυτού που σήμερα αποκαλούμε ίντερνετ.
Οι δυο τους βρίσκονταν κάπου 400 χιλιόμετρα μακριά.
Ο ένας, ήταν ο Τσάρλι Κλάιν 21χρονος μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (UCLA).
Ο δεύτερος ήταν ο Μπιλ Ντιβάλ, 29χρονος τότε προγραμματιστής συστημάτων στο ερευνητικό Ινστιτούτο του Στάνφορντ (RSI).
Αμφότεροι εργάζονταν σε ένα σύστημα που λεγόταν Arpanet, η συντόμευση της φράσης Δίκτυο Οργανισμών Προηγμένων Ερευνητικών Έργων.
Το έργο χρηματοδοτείτο από το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ, στόχευε στη δημιουργία ενός δικτύου που θα μοιράζεται απευθείας δεδομένα χωρίς να βασίζεται σε τηλεφωνικές γραμμές και χρησιμοποιούσε μία μέθοδο παράδοσης δεδομένων που ονομαζόταν «αλλαγή πακέτων».Το όλο σκεπτικό θεωρείται έως και σήμερα ο πρόγονος του διαδικτύου.
Ήταν η πρώτη δοκιμή μιας τεχνολογίας που θα άλλαζε σχεδόν κάθε πτυχή της ανθρώπινης ζωής. Αλλά πριν καταστεί εφιικτό να λειτουργήσει, έπρεπε κάποιος να… συνδεθεί.
Ο Κλάιν κάθισε στο πληκτρολόγιό του ανάμεσα στους πράσινους τοίχους του εργαστηρίου του UCLA, προετοιμασμένος να συνδεθεί με τον Ντιβάλ, ο οποίος δούλευε με έναν υπολογιστή στην άλλη άκρη σχεδόν της Καλιφόρνια.
O Κλάιν άρχισε να πληκτρολογεί αλλά δεν κατάφερε να φτάσει μέχρι το τέλος της λέξης «LOGIN» που πήγε να γράψει.
Παρένθεση: Οταν λέμε πληκτρολόγιο είναι στην ουσία είναι τερματικό και εννοούμε ακριβώς αυτό, στην κάτωθι εικόνα.
Το τηλέφωνο χτύπησε και από την άλλη άκρη της γραμμής ο Ντιβάλ πληροφόρησε τον συνεργάτη του ότι το σύστημα της σύνδεσης είχε καταρρεύσει. Χάρη σε αυτό το λάθος, το πρώτο «μήνυμα» που έστειλε ο Κλάιν στον Ντιβάλ εκείνη την φθινοπωρινή μέρα του 1969 ήταν απλώς τα γράμματα «LO».
Η σύνδεση αποκαταστάθηκε περίπου μία ώρα αργότερα μετά από κάποιες τροποποιήσεις, αλλά αυτό το ιστορικό πρώτο κρασάρισμα ήταν η αρχή ενός μνημειώδους επιτεύγματος.
Κανείς τους δεν είχε τότε συνειδητοποιήσει τη σημασία της στιγμής. «Σίγουρα όχι εκείνη τη στιγμή», λέει ο Κλάιν. «Απλώς προσπαθούσαμε να το κάνουμε να λειτουργήσει».
Το Interface Message Processor (IMP) ήταν το πρώτο ρούτερ του Διαδικτύου, όπως ακριβώς βρισκόταν στο εργαστήριο του Πανεπιστημίου. Πηγή: UCLA
Μισό αιώνα αργότερα, και ενώ το διαδίκτυο χωράει πλέον στην τσέπη μας, Κλάιν και Ντιβάλ μίλησαν στο BBC επί τη ευκαιρία της επετείου:
Θα μας περιγράψετε τους υπολογιστές που ενεργοποίησαν το Arpanet; Ήταν αυτά τα τεράστια, θορυβώδη μηχανήματα;
Κλάιν: Ήταν μικροί υπολογιστές –για τα δεδομένα της εποχής– περίπου στο μέγεθος ενός ψυγείου. Ήταν κάπως θορυβώδεις από τους ανεμιστήρες ψύξης, αλλά αθόρυβοι σε σύγκριση με τους ήχους που έβγαζαν όλα τα ανεμιστηράκια στον υπολογιστή Sigma 7.
Υπήρχαν φώτα στο μπροστινό μέρος που αναβόσβηναν, διακόπτες που μπορούσαν να ελέγξουν τον Επεξεργαστή μηνυμάτων διασύνδεσης και μια συσκευή ανάγνωσης ταινίας χαρτιού που μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για φόρτωση του λογισμικού.
Ντιβάλ: Οι υπολογιστές βρίσκονταν σε ένα «έπιπλο» τόσο μεγάλο που σήμερα θα χωρούσε ένα πλήρες σετ ηχητικού εξοπλισμού για μια μεγάλη παράσταση. Και εκείνοι οι υπολολογιστές ήταν χιλιάδες, αν όχι εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές λιγότερο ισχυροί από τον επεξεργαστή ενός Apple Watch. Ετσι ήταν οι παλιοί (υπολογιστές)!
Πείτε μας για τη στιγμή που ξεκινήσατε να πληκτρολογείτε το «L-O..».
Κλάιν: Σε αντίθεση με τους ιστότοπους και τα άλλα συστήματα σήμερα, τότε όταν συνδέατε ένα τερματικό με το σύστημα του Ινστιτούτου του Σαν Φρανσκόισκο (SRI) δεν θα συνέβαινε τίποτα μέχρι να πληκτρολογήσετε κάτι. Εάν θέλατε να εκτελέσετε ένα πρόγραμμα, θα έπρεπε πρώτα να συνδεθείτε. Πληκτρολογώντας τη λέξη «login», και το σύστημα θα ζητούσε μετά το όνομα χρήστη και τον κωδικό πρόσβασής σας (…)
Ήμουν στο τηλέφωνο με τον Μπιλ όταν το δοκιμάσαμε. Του είπα ότι πληκτρολόγησα το γράμμα «L». Μου είπε ότι είχε λάβει το γράμμα «L» και το επανέλαβε.
Του είπα ότι τυπώθηκε. Μετά πληκτρολόγησα το γράμμα «Ο». Και πάλι, λειτούργησε μια χαρά. Καθώς πληκτρολογούσα το γράμμα ο «G» (για το «Login», ο Μπιλ μου είπε ότι το σύστημά του είχε καταρρεύσει και θα με ξανάπαιρνε στο τηλέφωννο.
Ντιβάλ: Αυτό που συνέβη οφειλόταν στο γεγονός ότι η σύνδεση δικτύου ήταν πολύ πιο γρήγορη από οτιδήποτε είχε υπάρξει προηγουμένωςδει πριν.
Η κανονική ταχύτητα σύνδεσης ήταν 10 χαρακτήρες ανά δευτερόλεπτο, ενώ το Arpanet μπορούσε να μεταδώσει έως και 5.000 χαρακτήρες ανά δευτερόλεπτο. Το αποτέλεσμα της αποστολής αυτού του μηνύματος από το UCLA στον υπολογιστή SRI πλημμύρισε την προσωρινή μνήμη εισόδου που ανέμενε μόνο 10 χαρακτήρες ανά δευτερόλεπτο.
Ήταν σαν να γεμίζεις ένα ποτήρι με πυροσβεστική μάνικα.
Γρήγορα ανακάλυψα τι είχε συμβεί, άλλαξα το μέγεθος του buffer και ξαναέφτιαξα το σύστημα, κάτι που χρειάστηκε περίπου μία ώρα.
Ποια ήταν η ατμόσφαιρα όταν στάλθηκε το μήνυμα;
Ντιβάλ: Καθένας μας ήταν μόνος του στα δύο εργαστήρια υπολογιστών και ήταν νύχτα. Ήμασταν και οι δύο χαρούμενοι που είχαμε ενα πετυχημένο πρώτο τεστ ως αποκορύφωμα πολλής δουλειάς. Πήγα σε ενα ποτάδικο κι έφαγα ένα μπέργκερ και μια μπύρα.
Κλάιν: Ήμουν χαρούμενος που είχε λειτουργήσει και πήγα σπίτι για να κοιμηθώ.
Στο διάσημο δοκίμιό του The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences , ο βραβευμένος με Νόμπελ (1963) φυσικός Eugene Wigner έγραψε ότι η αντιστοιχία μεταξύ των καθαρών μαθηματικών και του φυσικού κόσμου ήταν «κάτι που συνορεύει με το μυστηριώδες». «Δεν υπάρχει», είπε, «καμία λογική εξήγηση γι’ αυτό».
Είναι λογικό να πούμε ότι τα βασικά μαθηματικά αναπτύχθηκαν για να περιγράψουν πράγματα στον καθημερινό κόσμο. Μπορούμε να κατανοήσουμε έτσι την προέλευση της μέτρησης και των βασικών πράξεων και τον υπολογισμό του εμβαδόν. Ωστόσο, όπως συνεχίζει να υποστηρίζει ο Wigner, αυτή η απλή εξήγηση αποτυγχάνει να εξηγήσει τόσα πολλά από αυτά που βλέπουμε.
Η δουλειά των μαθηματικών συχνά περιλαμβάνει απίστευτη εφευρετικότητα και εκπληκτικά επιτεύγματα λογικής. Κάποια θεωρήματα και αποδείξεις χρειάζονται χρόνια για να λυθούν. Και όμως είναι εκπληκτικό ότι πολλές από τις πιο λαμπρές και τρελά αφηρημένες έννοιες, αποδεικνύονται ότι μοντελοποιούν τέλεια τα φαινόμενα του πραγματικού κόσμου. Ταιριάζουν σαν μια κλειδαριά με το κλειδί της.
Σκεφτείτε για λίγο πόσο εκπληκτικό είναι αυτό. Έχουμε αυτό το σύνολο πραγμάτων που φαίνεται να έχει δημιουργήσει το μυαλό μας σε μια αφηρημένη, μη πραγματική σφαίρα ιδεών. Και έχουμε μια άλλη κατηγορία ή σύνολο πραγμάτων που θα ονομάσουμε «πράγματα που κάνει το σύμπαν».
Στη συνέχεια, καθώς η ιστορία ξετυλίγεται, ανακαλύπτουμε ότι υπάρχει ακριβής αντιστοιχία μεταξύ των διαφόρων μαθηματικών εννοιών και των «πραγμάτων μέσα στο σύμπαν ή που κάνει το σύμπαν». Υπάρχει ένα είδος αξιοσημείωτης επικάλυψης μεταξύ αυτού που συμβαίνει στο μυαλό μας και αυτού που συμβαίνει εκεί έξω. Και πολύ συχνά, τα μαθηματικά δημιουργούνται πολύ πριν πάμε να ψάξουμε στον κόσμο για μια κατάσταση.
Όπως λέει ο Wigner, «Είναι δύσκολο να αποφύγουμε την εντύπωση ότι αντιμετωπίζουμε ένα θαύμα εδώ».
Αυτό είναι άξιο προσοχής. Τα πράγματα που φαίνεται να κάνει το σύμπαν στο επίπεδο της φυσικής αντικατοπτρίζονται στο μαθηματικό πεδίο. Το σύμπαν, φαίνεται, να συμπεριφέρεται σύμφωνα με τις σκέψεις του νου.
Είναι τα μαθηματικά κάτι που επινόησαν οι άνθρωποι;
Εάν απαντάτε ναι, πώς βγήκε κάτι που είναι καθαρά τεχνούργημα του μυαλού εκεί στη φύση; Πώς μπαίνει στον ίδιο τον ιστό του εξωτερικού κόσμου;
Σε κάθε γωνιά της φυσικής βρίσκουμε έννοιες που κανείς δεν πίστευε ότι θα εμφανιζόταν ποτέ στον οικείο κόσμο. Αλλά το κάνουν. Παλαβές, μη διαισθητικές αρχές και πράγματα που κανείς δεν ονειρευόταν ποτέ ότι θα ξέφευγαν από τις σελίδες των μαθηματικών περιοδικών όπου δημοσιεύτηκαν, αποδεικνύονται ότι είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεται για να περιγράψει κανείς πως λειτουργεί ο Κόσμος.
Θα μπορούσαμε όλο αυτό να το βάλουμε στον εξής συλλογισμό:
Υπόθεση πρώτη: Οι μαθηματικές οντότητες είναι τα προϊόντα του νου.
Υπόθεση δεύτερη: Το σύμπαν συμπεριφέρεται σύμφωνα με μαθηματικές οντότητες.
Συμπέρασμα: Επομένως, το σύμπαν συμπεριφέρεται σύμφωνα με τους συλλογισμούς του νου.
Αλλά ίσως τα έχουμε πάρει όλα αυτά λάθος. Ίσως οι μαθηματικές οντότητες να μην παράγονται πραγματικά από το μυαλό μας . Ακόμα, αν αλλάξουμε την ιστορία μας και αποδεχτούμε ότι τα μαθηματικά είναι κατά κάποιο τρόπο πραγματικά εκεί έξω στον κόσμο, τότε πραγματικά υπάρχουν με τρόπο ανεξάρτητο από την ανθρωπότητα, και δεν έχουμε καταφέρει ακόμα να ξεφύγουμε από αυτό το συμπέρασμα. Στην πραγματικότητα, αν αυτά ανακαλύφθηκαν και δεν εφευρέθηκαν, το μυστήριο είναι ακόμη πιο βαθύ.
Τώρα έχουμε αυτό το βασίλειο των αφηρημένων ιδεών και σχέσεων, ένα άπειρο λογικό τοπίο στο οποίο έχουμε άμεση πρόσβαση μέσω του μυαλού μας. Και όμως, ενώ δεν είναι φυσικό, κατά κάποιο τρόπο αυτό το βασίλειο καθοδηγεί τη συμπεριφορά των πραγμάτων στον φυσικό κόσμο.
Φαίνεται αναπόφευκτο. Κάτι που μοιάζει με το “νου” τρέχει τον κόσμο, παρέχοντας το πλαίσιο και τις διαδρομές για να τρέξει η φυσική πραγματικότητα.
Ο ίδιος ο Αϊνστάιν αγωνίστηκε να εξηγήσει πώς θα μπορούσε να είναι αυτό: «Πώς γίνεται τα μαθηματικά, όντας τελικά προϊόν της ανθρώπινης σκέψης, να είναι τόσο αξιοθαύμαστα κατάλληλα για τα αντικείμενα της πραγματικότητας; Είναι, λοιπόν, η ανθρώπινη λογική, χωρίς μια προηγούμενη εμπειρία, απλώς με την σκέψη, ικανή να κατανοήσει τις ιδιότητες των πραγματικών πραγμάτων;»
Αν κάποιος στην ιστορία είχε το δικαίωμα να σχολιάσει αυτό το θέμα, ήταν ο Αϊνστάιν. Αυτός, βασιζόμενος λίγο πολύ αποκλειστικά σε νοητικά πειράματα, κατάφερε να ξεκλειδώσει μερικά από τα καλύτερα κρυμμένα μυστικά του σύμπαντος. Ο ίδιος το βρήκε αυτό εκπληκτικό, λέγοντας με ωραίο τρόπο. «Το πιο ακατανόητο πράγμα στον κόσμο είναι ότι είναι κατανοητός». Γιατί αυτό που πραγματικά υπάρχει εκεί έξω να αντιστοιχούσε ουσιαστικά σε αυτό που συνέβαινε στο μυαλό του;
Ο Αϊνστάιν μίλησε με ευλάβεια, ακόμη και θρησκευτικά, για τις εμπειρίες που είχε βλέποντας την «λαμπερή ομορφιά» που έλαμψε όταν προσπάθησε να κοιτάξει στα μυστήρια του σύμπαντος. Ήταν ικανοποιημένος, είπε, με την αίσθηση της «θαυμάσιας δομής της ύπαρξης» και την «ταπεινή προσπάθειά του να κατανοήσει έστω και ένα μικροσκοπικό τμήμα του Λόγου που εκδηλώνεται στη φύση».
Μιλώντας συγκεκριμένα για τα μαθηματικά ο Αϊνστάιν, έγραψε:
«Τα καθαρά μαθηματικά είναι, με τον τρόπο τους, η ποίηση των λογικών ιδεών. …Σε αυτήν την προσπάθεια για τη λογική ομορφιά, ανακαλύπτονται πνευματικές φόρμουλες απαραίτητες για τη βαθύτερη διείσδυση στους νόμους της φύσης».
Όσο περισσότερο το σκέφτεστε, τόσο πιο αξιοσημείωτο γίνεται. Πώς γίνεται ένας άντρας που καθόταν μόνος σε ένα ελβετικό γραφείο διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, μπόρεσε να κατανοήσει τα βαθύτερα μυστικά του χώρου και του χρόνου; Τι μας λέει για το σύμπαν ότι η καθαρή σκέψη του ανθρώπου είναι σε θέση να αποκαλύψει πολλά από τα βαθύτερα αινίγματά του;
Ο κοσμολόγος Max Tegmark στο βιβλίο «Our Mathematical Universe», υοστηρίζει ότι όχι μόνο τα μαθηματικά περιγράφουν καλά το σύμπαν μας, αλλά στην πραγματικότητα το σύμπαν *είναι* απλώς μια μαθηματική δομή
Ο φιλόσοφος Ντέιβιντ Γουντ φέρνει αυτή την ερώτηση στο επίκεντρο:
«Πριν καταλάβετε ότι το σύμπαν διέπεται από κομψές μαθηματικές εξισώσεις, θα είχατε λόγους να το περιμένετε; Θα περιμένατε το σύμπαν να είναι έτσι; Φυσικά και όχι. Τα μαθηματικά είναι μια γλώσσα. Το σύμπαν λειτουργεί σύμφωνα με αυτή τη γλώσσα. Αυτό δεν πρέπει να είναι καθόλου περίεργο για όσους πιστεύουν στον Θεό. Θα πρέπει να είναι τρομακτικό για τους άθεους, γιατί αυτό είναι το τελευταίο πράγμα που πρέπει να περιμένετε».
Οι σύγχρονοι άνθρωποι (Homo sapiens) είναι οι μόνοι επιζώντες εκπρόσωποι του ανθρώπινου οικογενειακού δέντρου, αλλά είμαστε η τελευταία πρόταση σε μια εξελικτική ιστορία που ξεκίνησε πριν από περίπου 6 εκατομμύρια χρόνια και γέννησε τουλάχιστον 18 είδη γνωστά, συλλογικά, ως ανθρωπίδες.
Υπήρχαν τουλάχιστον εννέα είδη Homo – συμπεριλαμβανομένου του H. sapiens – κατανεμημένα σε όλη την Αφρική, την Ευρώπη και την Ασία πριν από περίπου 300.000 χρόνια. Ένας-ένας όμως, όλοι εκτός από τον H. sapiens εξαφανίστηκαν. Οι Νεάντερταλ και μια ομάδα Homo γνωστή ως Denisovans έζησαν μαζί με τον H. sapiens για χιλιάδες χρόνια, και μάλιστα αναμίχθηκαν, όπως αποδεικνύεται από κομμάτια του DNA τους που παραμένουν σε πολλούς ανθρώπους σήμερα. Αλλά τελικά, οι Ντενίσοβαν και οι Νεάντερταλ εξαφανίστηκαν. Πριν από περίπου 40.000 χρόνια, ο H. sapiens ήταν το τελευταίο ανθρωποειδές που είχε απομείνει πάνω στη Γη.
Ποιο ήταν λοιπόν το μυστικό της επιτυχίας μας; Γιατί επέζησε ο H. sapiens όταν όλοι οι συγγενείς μας εξαφανίστηκαν;
Για να καταλάβουμε πώς αντέξαμε ως είδος, πρέπει πρώτα να εξετάσουμε τι κοινό έχουμε με άλλα ανθρωποειδή. Στην κορυφή αυτής της λίστας βρίσκεται ο διποδισμός. Το δίποδο περπάτημα προέρχεται από την ομάδα Αρδιπίθηκος – τους πρώτους ανθρώπινους προγόνους μας που έζησαν περίπου 4,4 εκατομμύρια χρόνια πριν – και τον Αυστραλοπίθηκο, ο οποίος εμφανίστηκε περίπου 2 εκατομμύρια χρόνια αργότερα. Και οι δύο ομάδες ήταν «κάτι περισσότερο από δίποδοι πίθηκοι» με σχετικά μικρούς εγκεφάλους.
Ο διποδισμός ήταν ένα σημαντικό εξελικτικό βήμα για τους ανθρωπίδες, αλλά δεν απέτρεψε την εξαφάνιση του Αρδιπίθηκου, του Αυστραλοπίθηκου και ένα τρίτο γένος ανθρωπίδων – τον Παράνθρωπο. Ο Αυστραλοπίθηκος εμφανίστηκε καθώς ο Αρδιπίθηκος εξαφανιζόταν. Ο Παράνθρωπος και το πρώτο είδος Homo εμφανίστηκαν στην Αφρική πριν από περίπου 3 εκατομμύρια χρόνια, καθώς ο Αυστραλοπίθηκος πέθαινε.
Σε αντίθεση με τα αναδυόμενα είδη Homo, τα οποία είχαν μεγαλύτερους εγκεφάλους και μικρότερα δόντια από τους προκατόχους τους, ο Παράνθρωπος είχε μικρούς εγκεφάλους και ήταν πιο πιθηκοειδής, με τεράστια πίσω δόντια και ισχυρούς μύες μάσησης.
Για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, έχουμε τον Homo και τον Paranthropus να καταλαμβάνουν ίσως διαφορετικές θέσεις στη Γη, αλλά παρόμοια τοπία, και οι δύο τα πάνε πολύ καλά. Αλλά μετά από περίπου 1 εκατομμύριο χρόνια, ο Παράνθρωπος εξαφανίστηκε και ο Homo κρατιέται και πολλαπλασιάζεται, τελικά σε όλο τον κόσμο.
Τι έσβησε τον Αρδιπίθηκο, τον Αυστραλοπίθηκο και τον Παράνθρωπο; Κανείς δεν ξέρει με βεβαιότητα, και πιθανότατα δεν ήταν μόνο ένα γεγονός.
Οι πιθανοί παράγοντες περιλαμβάνουν την περιβαλλοντική αλλαγή, τον ανταγωνισμό για τρόφιμα και πόρους μεταξύ σύγχρονων ειδών ανθρωπίδων και τη χαμηλή πυκνότητα πληθυσμού.
Οι μεγαλύτεροι εγκέφαλοι στον Homo έδωσαν σίγουρα στο γένος ένα πλεονέκτημα έναντι του Paranthropus. Με μεγαλύτερους εγκεφάλους ήρθαν βελτιώσεις στη γνωστική λειτουργία και τις ικανότητες δημιουργίας εργαλείων, περισσότερη ευελιξία συμπεριφοράς, αυξημένη κοινωνικότητα και καλύτερη επίλυση προβλημάτων.
Ήταν πιθανόν σε αρκετά περίπλοκες οικογενειακές ομάδες. Ίσως έθαβαν τους νεκρούς τους. Έχτιζαν καταφύγια. κατασκεύαζαν βλήματα όπλων· Είχαν την ελεγχόμενη χρήση φωτιάς. Αρχίζετε να βλέπετε την εμφάνιση εξειδίκευσης, διαφορετικών εργαλείων για διαφορετικά καθήκοντα. Ασχολούνταν με το τοπίο με εξελιγμένους τρόπους.
Αυτό μπορεί να έκανε το είδος Homo πιο ανθεκτικό και προσαρμόσιμο από τον Paranthropus, αλλά η αποκάλυψη του τι έκανε τον H. sapiens να ξεπεράσει όλα τα άλλα είδη Homo είναι πιο δύσκολη. Αρχαία εργαλεία, έργα τέχνης και άλλα τεχνουργήματα υποδηλώνουν ότι οι γνωστικές μας δυνάμεις, η τεχνική ικανότητα και η επίλυση προβλημάτων ήταν πιο προηγμένες από εκείνες των στενών συγγενών μας. Οι ευέλικτες κοινωνικές στρατηγικές θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τον H. sapiens να επιμείνει εκεί όπου άλλα είδη χάθηκαν.
Ως είδος, η ευελιξία μας μας έχει εξυπηρετήσει καλά. Ένας από τους λόγους που μπορέσαμε να επεκταθούμε τόσο αποτελεσματικά είναι ότι μάθαμε να προσαρμοζόμαστε σε ποικίλα περιβάλλοντα – όχι μόνο βιολογικά, αλλά και πολιτισμικά μέσω της τεχνολογίας και της συμπεριφοράς μας.
Ένας άλλος παράγοντας θα μπορούσε απλώς να είναι η τύχη. Οι πληθυσμοί μικρών ειδών μπορούν γρήγορα να καταρρεύσουν μετά από φυσικές καταστροφές, επιδημίες ασθενειών ή κλιματικές αλλαγές, αφήνοντας μια πρώην κατειλημμένη θέση στη Γη ανοιχτή για να αναλάβουν άλλα είδη .
Η εύνοια (της τύχης) είναι μέρος αυτού. Πρέπει να είσαι στο σωστό μέρος τη σωστή στιγμή.
Ο Homo erectus ήταν το πρώτο είδος Homo που εμφανίστηκε, εξαπλώθηκε σε όλη την Αφρική και στην ανατολική Ασία. Κατά τη διάρκεια εκατοντάδων χιλιάδων ετών, ακολούθησαν περισσότερα είδη: Homo heidelbergensis, Homo naledi, Homo floresiensis και Homo luzonensis, καθώς και H. sapiens, Neanderthals και Denisovans.
Αφού εμφανίστηκε στην Αφρική, ο H. sapiens μετανάστευσε στην Ευρώπη, όπου οι Νεάντερταλ ήταν ήδη εγκατεστημένοι, και στην Ασία, όπου συνάντησαν τους Denisovans. Τα στοιχεία από το DNA στους ανθρώπους σήμερα δείχνουν ότι αυτές οι ομάδες αλληλεπιδρούσαν και είναι πιθανό ότι ο H. sapiens ξεπέρασε και κατέκλυσε αυτές τις ομάδες – και πιθανώς άλλα είδη Homo που δεν έχουν ακόμη ταυτοποιηθεί.
Αν και δεν γνωρίζουμε τι ρόλο παίξαμε στην εξαφάνισή τους, φαίνεται πιθανό ότι η εξάπλωσή μας εκτός Αφρικής άσκησε πίεση σε άλλα είδη μέσω του ανταγωνισμού για πόρους. Το είδος μας ήταν πολύ επιτυχημένο στο να μετακινείται και να ζευγαρώνει, κάτι που είναι πιθανώς ένας από τους λόγους που είμαστε ακόμα εδώ.
Η παγκόσμια κλιματική αλλαγή πιστεύεται επίσης ότι συνέβαλε στην εξαφάνιση ορισμένων ειδών Homo, αλλά είναι δύσκολο να πούμε πόσο ρόλο έπαιξε. Για παράδειγμα, το είδος μας Homo sapiens εξελίχθηκε στην Αφρική, αλλά επέζησε και στις εποχές των παγετώνων στην Ευρώπη, ενώ οι Νεάντερταλ, οι οποίοι προσαρμόστηκαν στις ψυχρές συνθήκες, δεν το έκαναν. Είναι λογικό ότι υπήρχαν περισσότερα δεδομένα στην εξίσωση από ότι το κλίμα.
Στο τέλος, αυτό που καταδίκασε τους Homo συγγενείς μας ήταν πιθανώς ένας συνδυασμός παραγόντων, με λίγη απροσδόκητη τύχη.
Όπως συμβαίνει, ο H. sapiens έφτασε επικίνδυνα κοντά στην εξαφάνιση σε ένα σημείο. Μια πρόσφατη γενετική ανάλυση περισσότερων από 3.000 ανθρώπων σε αφρικανικές και μη αφρικανικές ομάδες αποκάλυψε χαμηλότερη γενετική ποικιλομορφία από την αναμενόμενη. Οι επιστήμονες το εντόπισαν σε ένα «εμπόδιο» αναπαραγωγής μεταξύ 813.000 και 930.000 ετών πριν, με τον παγκόσμιο πληθυσμό Homo να κυμαίνεται σε περίπου 1.300 άτομα για περισσότερα από 100.000 χρόνια.
Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η επιβίωσή μας δεν είναι εξασφαλισμένη. Η επιστροφή στην ευελιξία και τις συνεργατικές δεξιότητές μας θα μας εξυπηρετήσει καθώς αντιμετωπίζουμε νέες προκλήσεις σήμερα με το κλίμα.
Πρόσφατες αρχαιολογικές και γενετικές μελέτες μπορεί να έχουν βρει την απάντηση για την εξαφάνιση των άλλων Homo. Ο πρωταρχικός λόγος φαίνεται να είναι ότι όλα τα άλλα είδη έτειναν να λειτουργούν σε μικρές ομάδες, ενώ εμείς οι Homo sapiens απολαμβάναμε την αλληλεπίδραση με άλλους, σχηματίζοντας μεγαλύτερες ομάδες με πολλούς συμμετέχοντες. Κατά συνέπεια, ήταν σε θέση να επιβιώσουν από τις επιπτώσεις των σοβαρών εξαφανίσεων της κλιματικής αλλαγής που κατέστρεψαν τους άλλους.
Ίσως ήταν μια ιδιορρυθμία στη γενετική μας σύνθεση. Τώρα φαίνεται ότι ο Homo sapiens είχε το υψηλότερο επίπεδο συμπόνιας, ανοχής και επιθυμίας να κάνει τους ανθρώπους να συνδεθούν. Είχαμε μια έμφυτη στάση «ας μαζευτούμε». Το συμπέρασμα – δεν ήταν η επιβίωση των κτηνωδών, άγριων και βάρβαρων, αλλά η επιβίωση των συμπονετικών και κοινωνικών – τα θεμελιώδη στοιχεία της φιλίας.
Τα κοινωνικά δίκτυα που σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της βασικής φύσης των πρώτων προγόνων μας ήταν ένα ζωτικής σημασίας ασφαλιστήριο συμβόλαιο για πιο δύσκολους καιρούς, επιτρέποντάς τους να μοιράζονται όχι μόνο τρόφιμα και πόρους, αλλά και δημιουργικές ιδέες – φαίνεται ότι μπορεί να χρησιμοποίησαν μια μορφή «καταιγισμού ιδεών» για να λύσουν τα προβλήματα που αντιμετώπιζαν. Αυτό τους επέτρεψε να προσαρμοστούν καλύτερα στις ιδιοτροπίες της κλιματικής αλλαγής και σε άλλες μείζονες προκλήσεις.
Τώρα το βασικό ερώτημα – Αυτές οι ίδιες συναισθηματικές δεξιότητες – αγελαιότητα, συμπόνια, ανοχή, κατανόηση, εξυπηρετικότητα – θα μας επιτρέψουν να λύσουμε τα αδιαμφισβήτητα κρίσιμα ζητήματα που αντιμετωπίζουμε σήμερα με την κλιματική αλλαγή, έτσι ώστε σε άλλες 2.000 γενιές, εμείς οι Homo sapiens να μην έχουμε συναντήσει την ίδια μοίρα με τους Νεάντερταλ και τα άλλα ανθρώπινα είδη που εξαλείφθηκαν εντελώς από το πρόσωπο του πλανήτη;
Ένα αφιέρωμα στις γυναίκες επιστήμονες που διαμόρφωσαν τον κόσμο
Ρόζαλιντ Φράνκλιν, η αφανής ηρωίδα της ανακάλυψης του DNA
Βρισκόμαστε στο 1962, εν αναμονή της απονομής του Βραβείου Νόμπελ Ιατρικής. Τζέιμς Γουάτσον, Φράνσις Κρικ και Μορίς Γουίλκινς βραβεύονται για την αποκρυπτογράφηση της δομής και της βιοχημικής λειτουργίας του DNA το 1953.
Τρία ονόματα ακούστηκαν. Κι όμως τέσσερις ήταν οι άνθρωποι που συνέβαλαν στη σημαντικότερη ανακάλυψη του 20ού αιώνα. Η Αγγλίδα βιοφυσικός και χημικός-κρυσταλλογράφος, Ρόζαλιντ Φράνκλιν, είναι η αφανής ηρωίδα της ανακάλυψης του DNA. Μια γυναίκα που προσπάθησε να χωρέσει σε μια κοινωνία αντρών και βίωσε με τον χειρότερο τρόπο την απαξίωση λόγω του φύλου της.
Το να είσαι γυναίκα επιστήμων στο Βασιλικό Κολλέγιο του Λονδίνου το ’50 δεν ήταν καθόλου εύκολη υπόθεση. Η Ρόζαλιντ Φράνκλιν εργάζεται πάνω στη δομή του DNA, κάτι που κάνει και ο συνάδελφός της, Μορίς Γουίλκινς.
Η Φράνκλιν προσλαμβάνεται ουσιαστικά για να επιβλέπει το έργο του λόγω της πρότερης εμπειρίας της ως ερευνήτριας στο Κρατικό Χημείο του Παρισιού. Για άγνωστους λόγους ο Γουίλκινς δεν ενημερώνεται ποτέ για την ξεκάθαρη ιεραρχία της ερευνητικής ομάδας με αποτέλεσμα ανάμεσα στους δύο να δημιουργηθεί πολύ σύντομα ένα κλίμα εχθρικό.
Μέχρι την ημέρα που θα φύγει από το από το Βασιλικό Κολλέγιο για το Birkbeck οι σχέσεις με τους συγκεκριμένους συναδέλφους της θα είναι κάκιστες. «Μετακομίζω από ένα παλάτι σε μία τρώγλη, αλλά θα μου είναι απείρως πιο ευχάριστο», γράφει τότε η ίδια στην αλληλογραφία με μια φίλη της στο Παρίσι.
Μπαίνουν στο εργαστήριό της χωρίς την άδειά της. Στα χέρια του Γουάτσον φτάνει η, διάσημη σήμερα, φωτογραφία με τον αριθμό 51. Την έχει αποσπάσει λίγες ημέρες νωρίτερα ο Γουίλκινς από το εργαστήριο της Φράνκλιν.
Η φωτογραφία με τον αριθμό 51 (η εικόνα περίθλασης ακτίνων Χ που επιβεβαίωσαν την ελικοειδή δομή του DNA) θα τον βοηθήσει να λύσει τον «γρίφο», όταν οι έρευνές του για το DNA βρεθούν σε αδιέξοδο. Σε αυτήν ακριβώς τη φωτογραφία στηρίζεται το μοντέλο για την αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος κι όμως η καταλυτική συνεισφορά της Φράνκλιν αποσιωπήθηκε για πολλά χρόνια.
Τα περί πνευματικής ιδιοκτησίας του ιδρύματος αναφορικά με τα στοιχεία της Φράνκλιν επιβεβαίωσαν την ηθελημένη αποσιώπηση της δουλειάς της. Άρθρο του Μέλβιν Μπραγκ στον Independent, που αναδημοσιεύθηκε στο ΒΗΜΑ στις 12 Απριλίου του 1998, ανέφερε: «Δεν της φέρθηκαν καλά, όχι ιδιαίτερα ο Κρικ και ο Γουάτσον, αλλά γενικά οι άνδρες συνάδελφοί της.
Δεν τολμούσε να πατήσει το πόδι της στη λέσχη του ιδρύματός της και δεν είχε δυνατότητα επιστημονικής συζήτησης και ανταλλαγής απόψεων. Βρισκόταν σε ένα είδος απομόνωσης, δεν μιλούσε για τη δουλειά της και τελικά παραγνωρίστηκε η συμβολή της στη μεγάλη επιστημονική ανακάλυψη».
Όσο για τον Γουάτσον θα έδινε την εξής εξήγηση, παραβλέποντας τον τρόπο που απέκτησε και διαχειρίστηκε ο ίδιος τα στοιχεία της Φράνκλιν, «Το DNA δεν το ζούσε. Ήταν έτοιμη να εγκαταλείψει την έρευνα. Κανονικά το μυαλό της έπρεπε να είναι κολλημένο στο DNA, να το σκέφτεται 24 ώρες το 24ωρο, όπως έκανα εγώ, που δεν είχα τίποτε άλλο στο μυαλό μου».
Σε ραδιοφωνική εκπομπή, ο Μορίς Γουίλκινς ανέφερε ότι «ένας από τους λόγους της μη αναγνώρισης της συμβολής της στη μεγάλη ανακάλυψη είναι το ότι κανείς δεν ήξερε τι έκανε η Φράνκλιν και σε ποιο σημείο είχε φθάσει η δική της έρευνα».
Δεν πρόλαβε να βρεθεί στη θέση που δικαιωματικά της άξιζε στην επιστημονική κοινότητα, καθώς έφυγε από τη ζωή σε ηλικία 37 ετών.
Λίζε Μάιτνερ, η «μητέρα της ατομικής βόμβας»
Ήταν το τρίτο από τα οκτώ παιδιά της εβραϊκής οικογένειας Μάιτνερ. Η Λίζε από πολύ μικρή ηλικία έδειξε το ενδιαφέρον της για τη φυσική και τα μαθηματικά. Γεννημένη το 1878 η Λίζε, όπως κι όλα τα κορίτσια της εποχής, θα προετοιμαζόταν ώστε να γίνει σύζυγος και μητέρα.
Οι γονείς της, γνωρίζοντας την κλίση της στις επιστήμες, προσέλαβαν δασκάλους στο σπίτι ώστε να πάρει όλα εκείνα τα εφόδια και να εισαχθεί στο πανεπιστήμιο. Το 1901 μπήκε στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης. Καθηγητής της ο Λούντβιχ Μπόλτσμαν, άνθρωπος που την ενέπνευσε να αφοσιωθεί στη Φυσική.
Το διδακτορικό της στη Φυσική, ήταν το πρώτο στην ιστορία του πανεπιστημίου που απονεμήθηκε σε γυναίκα. Το 1944 ο Όττο Χαν λαμβάνει το Βραβείο Νόμπελ Χημείας. Το όνομα της Λίζε Μάιτνερ ακούστηκε από το στόμα του κατά την παραλαβή του βραβείου. Κι όμως η Μάιτνερ ήταν αναπόσπαστο μέλος της ομάδας Χαν-Στράσσμαν.
Οι τρεις αυτοί άνθρωποι ήταν οι πρώτοι που αντιλήφθηκαν ότι ο πυρήνας του ουρανίου είναι δυνατόν να διασπαστεί όταν «βομβαρδιστεί» με νετρόνια. Ήταν ξεκάθαρο ότι η επιτροπή των Βραβείων Νόμπελ παραγκώνισε τη Μάιτνερ.
Η Μαρίσα Μος, συγγραφέας του βιβλίου «The Woman Who Split the Atom. The Life of Lise Meitner» θεωρεί πως η Μάιτνερ δεν βραβεύτηκε ποτέ της επειδή ήταν Εβραία και γυναίκα.
«Η ανακάλυψη της σχάσης ήταν το κλειδί για την άκρως απόρρητη αμερικανική προσπάθεια, με επικεφαλής τον Οπενχάιμερ, για την ανάπτυξη των πρώτων πυρηνικών όπλων. Από την ταινία όμως λείπει ένα σημαντικό πρόσωπο, η Μάιτνερ, η οποία συνεργάστηκε στενά με τον Χαν και ανέπτυξε τη θεωρία της πυρηνικής σχάσης», αναφέρει.
Η «βοηθός του Χαν» δεν τιμήθηκε ποτέ με Νόμπελ. Προς τιμήν της, το υπερουράνιο στοιχείο με ατομικό αριθμό 109 ονομάστηκε «Μαϊτνέριο».
Μαρί Κιουρί, ένα παγκόσμιο είδωλο
Η πρώτη γυναίκα διδάκτορας στην Ευρώπη. Η πρώτη γυναίκα καθηγήτρια στο πανεπιστήμιο της Σορβόννης. Η πρώτη γυναίκα που κέρδισε βραβείο Νόμπελ. Ο πρώτος άνθρωπος που κέρδισε δύο βραβεία Νόμπελ. Η μοναδική γυναίκα έως σήμερα που έχει κερδίσει δύο βραβεία Νόμπελ σε διαφορετικές επιστήμες.
«Ένα παγκόσμιο είδωλο, μια έμπνευση για τις απανταχού γυναίκες», όπως πολύ εύστοχα ανέφερε η Claudine Monteil, ειδική στα δικαιώματα των γυναικών, ιστορικός και πρώην γαλλίδα διπλωμάτης που έχει γράψει βιβλία για τη Μαρί Κιουρί.
Η Μαρί Κιουρί είναι μια πολύ ξεχωριστή περίπτωση επιστήμονα και ανθρώπου. Αφιερώθηκε στην επιστήμη και θυσίασε (κυριολεκτικά) τη ζωή της για το καλό της ανθρωπότητας. Ήταν η μοναδική διασημότητα «που δεν τη διέφθειρε η δόξα», σύμφωνα με τον Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Η ίδια συνήθιζε να επαναλαμβάνει: «Τίποτα στη ζωή δεν είναι για να το φοβόμαστε, παρά μόνο για να το καταλάβουμε». Ούτε φοβήθηκε, ούτε έκανε πίσω, ούτε σταμάτησε.
Το 1903 κέρδισε το Νόμπελ Φυσικής μαζί με τον σύζυγό της και τον Ανρί Μπεκερέλ για την ανακάλυψη της ραδιενέργειας, ενώ το 1911 τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας για την ανακάλυψη των δύο χημικών στοιχείων (πολώνιου και ράδιου) και για την απομόνωση και περιγραφή των ατομικών ιδιοτήτων του ράδιου.
Από το 1891 μελετούσε τις εργασίες του Μπεκερέλ με κύριο θέμα τις ακτινοβολίες που εξέπεμπαν τα άλατα του ουρανίου με αποτέλεσμα, ύστερα από παρότρυνση του ίδιου του Μπεκερέλ, να διαλέξει για θέμα της διατριβής της αυτά τα φαινόμενα. Για την πρόοδο των ερευνών της, το πανεπιστήμιο της Σορβόνης της παραχώρησε μια υπόγεια αποθήκη με στοιχειώδη εξοπλισμό.
Η Μαρί Κιουρί απέδειξε ότι η εκπομπή των ακτίνων ήταν μια ιδιότητα των ατόμων του ουρανίου και ότι η ένταση της ακτινοβολίας που παραγόταν από το ουράνιο ήταν ανάλογη της ποσότητας. Επίσης, διαπίστωσε ότι η εκπομπή των ακτίνων δεν επηρεαζόταν από τις εξωτερικές μεταβολές, καθώς και ότι, εκτός από το ουράνιο, κάποιες ενώσεις του στοιχείου του θορίου εξέπεμπαν επίσης ακτινοβολία.
Ύστερα από αυτές τις πρώτες ανακαλύψεις, η Μαρί Κιουρί πρότεινε την αλλαγή του ονόματος από «ακτίνες ουρανίου» σε «ραδιενέργεια», η οποία περιγράφει γενικά την ιδιότητα της εκπομπής ακτινοβολιών.
Κατά τη διάρκεια των μελετών της, η Κιουρί ανακάλυψε ότι το ράδιο μπορούσε να σκοτώσει φυσιολογικά κύτταρα και συμπέρανε ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για να σκοτώσει καρκινικά κύτταρα, ανοίγοντας τον δρόμο για τη χρήση ακτινοβολιών στην αντιμετώπιση του καρκίνου.
Η μέθοδος της ραδιοθεραπείας τελειοποιήθηκε το 1906 από τη Μαρί Κιουρί, όταν υπολόγισε τις σωστές δόσεις για θεραπεία με ράδιο. Το 1910 δημοσίευσε το θεμελιώδες έργο της «Μελέτη επί της ραδιενέργειας».
Στις 18 Ιουλίου του 1898 οι Κιουρί ανακοινώνουν στην επιστημονική κοινότητα την ανακάλυψη ενός νέου στοιχείου, του πολωνίου, που ονομάστηκε έτσι προς τιμήν της πατρίδας της Μαρί Κιουρί. Στις 26 Δεκεμβρίου του ίδιου έτους αναγγέλλεται από το ζεύγος Κιουρί η ανακάλυψη του ραδίου.
«Διδάχτηκα ότι ο δρόμος της προόδου δεν είναι ούτε γρήγορος ούτε εύκολος. Δεν αντιλαμβανόμαστε τι έχει γίνει. Μπορούμε να δούμε μονάχα τι απομένει για να γίνει», έλεγε η Μαρί Κιουρί.
Σε όλη τη ζωή της, άνοιγε δρόμους χωρίς να νοιάζεται για τις συνέπειες. Η Μαρί Κιουρί πέθανε σε ηλικία 66 ετών από λευχαιμία που υποστηρίζεται ‒σχεδόν με βεβαιότητα‒ ότι προκλήθηκε από τη συνεχή επαφή της με ραδιενεργά υλικά.
Ρίτα Λέβι Μονταλτσίνι, μια χαρισματική νευροβιολόγος
«Εάν πεθάνω αύριο ή σε έναν χρόνο, είναι το ίδιο. Είναι το μήνυμα που αφήνεις πίσω σου που μετράει». Η Ρίτα Λέβι Μονταλτσίνι ήταν ιταλίδα γιατρός και πρωτοπόρος ερευνήτρια στον κλάδο της νευρολογίας.
Το 1986 κέρδισε το Νόμπελ Ιατρικής, από κοινού με τον Στάνλεϋ Κοέν, για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τη δομή και τη ζωή των κυττάρων, ανακαλύψεις που άνοιξαν νέους δρόμους στην κατανόηση φαινομένων όπως οι όγκοι, οι δυσπλασίες και η άνοια.
Η Ρίτα Λέβι Μονταλτσίνι έγινε στόχος ρατσιστικών επιθέσεων λόγω της εβραϊκής της καταγωγής. Εξαιτίας αυτής της καταγωγής άλλωστε είχε αναγκαστεί να απομακρυνθεί από την έρευνα κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκόσμιου Πολέμου, όταν υποχρεώθηκε να διεξάγει τα πειράματά της στην κουζίνα του σπιτιού της.
Το 1969 έγινε η πρώτη πρόεδρος του Ινστιτούτου Κυτταρικής και Μοριακής Βιολογίας στο Εθνικό Ιταλικό Συμβούλιο Έρευνας. Η Μονταλτσίνι υπήρξε φανατική υποστηρίκτρια της χρηματοδότησης για τις γυναίκες στην επιστήμη και το 1992 ίδρυσε με τη δίδυμη αδερφή της το δικό της Ινστιτούτο, το οποίο παρείχε συμβουλευτική καθοδήγηση σε παιδιά.
Το 2001 επέκτεινε το Ινστιτούτο και σήμερα παρέχει εκπαιδευτική υποστήριξη και υποτροφίες σε γυναίκες και παιδιά της Αφρικής. Ήταν η γηραιότερη εν ζωή βραβευμένη με Νόμπελ και η πρώτη, και μόνη ως σήμερα, που ξεπέρασε τα 100 έτη ζωής.
Κάθριν Τζόνσον, η πρωτοπόρος μαθηματικός της NASA
Η Κάθριν Τζόνσον ήταν η πρωτοπόρος μαθηματικός της NASA. Οι υπολογισμοί της σχετικά με τους μηχανισμούς τροχιάς της NASA ήταν καθοριστικοί, για την επίτευξη της πρώτης και των ακόλουθων εκτοξεύσεων επανδρωμένων διαστημόπλοιων. Οι υπηρεσίες διαστήματος της πίστωσαν ότι ήταν «η πρώτη Αφροαμερικανίδα γυναίκα που εργάστηκε στη NASA, ως επιστήμονας».
Η δουλειά της Τζόνσον περιλάμβανε υπολογισμούς για την τροχιά, εκτοξεύσεις και επείγουσες επιστροφές για το Πρόγραμμα Μέρκιουρι -στο οποίο συμμετείχαν οι Άλαν Σέπαρντ και Τζον Γκλεν-, όπως επίσης και στα μονοπάτια που θα συναντούνταν το Apollo Lunar Module και το Apollo command module του Προγράμματος Apollo, για την πτήση τους προς τη σελήνη.
Όταν ο αστροναύτης Τζον Γκλεν περνούσε από έλεγχο πριν από την πτήση, η Τζόνσον επέμεινε ότι είναι βέβαιη για τους υπολογισμούς της – υπολογισμοί από τους οποίους κρινόταν η ζωή των αστροναυτών. Όπως η ίδια είχε περιγράψει, τότε την κρίσιμη στιγμή, ο Γκλεν είπε: «Αν λέει ότι όλα είναι καλά η Τζόνσον, τότε είμαι έτοιμος να πάω».
Οι υπολογισμοί της ήταν επίσης πολύ σημαντικοί και για το πρόγραμμα Space Shuttle, ενώ εργάστηκε και για το σχέδιο για πτήση στον Άρη.
«Βοήθησε το έθνος μας να επεκτείνει τα σύνορα του διαστήματος. Κάνοντας παράλληλα τεράστια βήματα που άνοιξαν τις πόρτες για τις γυναίκες και τους μαύρους, στο πλαίσιο του οικουμενικού αιτήματος για την εξερεύνηση του διαστήματος» ανέφερε σε ανακοίνωσή του μετά τον θάνατό της, ο τότε διοικητής της NASA, Jim Bridenstine.
Το 2017 η NASA εγκαινίασε τη λειτουργία ενός νέου ερευνητικού κέντρου το οποίο έλαβε το όνομα της, «Katherine G. Johnson Computational Research Facility», προς τιμήν «ενός από τα πιο σεβαστά πρότυπα της NASA».
Μάργκαρετ Χάμιλτον, η γυναίκα που έγραψε τον κώδικα προσγείωσης του Apollo 11
Η 20η Ιουλίου του 1969 αποτελεί πια ημερομηνία ορόσημο στην ιστορία της ανθρωπότητας. Για πρώτη φορά ο άνθρωπος πάτησε το πόδι του στη Σελήνη, για πρώτη φορά ανθρώπινο ον πάτησε το πόδι του σε άλλον πλανήτη.
«Είναι ένα μικρό βήμα για τον άνθρωπο, ένα μεγάλο άλμα για την ανθρωπότητα», ακούστηκε να λέει ο Νιλ Άρμστρονγκ. Μια φράση που σίγουρα δεν θα είχαμε ακούσει, αν πίσω στη Γη η Μάργκαρετ Χάμιλτον δεν είχε προγραμματίσει τον κώδικα απογείωσης και προσελήνωσης του Apollo 11.
Η Χάμιλτον σχεδίασε και ανέπτυξε λογισμικό ανίχνευσης σφαλμάτων και ανάκτησης, όπως επανεκκινήσεις και τις ρουτίνες διεπαφής οθόνης (επίσης γνωστές ως οθόνες προτεραιότητας). Η προγραμματίστρια και Διευθύντρια του τμήματος Λογισμικού και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών του πανεπιστημίου MIT, επέμενε ότι το ανθρώπινο λάθος συγκέντρωνε μεγάλες πιθανότητες και πως δουλειά δική της ήταν η δημιουργία ενός λογισμικού που θα ήταν σε θέση να αντιμετωπίσει όσα ο άνθρωπος δεν μπορούσε.
Ο κώδικας της Χάμιλτον ήταν εκείνος χάρη στον οποίο προσεληνώθηκε το Apollo 11. Η μηχανή του διαστημόπλοιου παρουσίασε σημάδια υπερφόρτασης, πράγμα που σήμαινε πως ήταν επικίνδυνο για το πλήρωμα να επιχειρήσει προσγείωση.
Μέσω του λογισμικού της Χάμιλτον ο κεντρικός υπολογιστής του Apollo 11 κατάφερε να «κλείσει» κάποιες λειτουργίες που έτρεχαν εκείνη τη στιγμή προκειμένου να καταφέρουν την προσελήνωση.
Σύμφωνα με τη Wikipedia, η Χάμιλτον έγραψε αργότερα για το περιστατικό: Ο υπολογιστής (ή μάλλον το λογισμικό σε αυτόν) ήταν αρκετά έξυπνος για να αναγνωρίσει ότι του ζητήθηκε να εκτελέσει περισσότερες εργασίες από ό,τι θα έπρεπε να εκτελεί.
Στη συνέχεια έστειλε έναν συναγερμό, που σήμαινε στον αστροναύτη, «Είμαι υπερφορτωμένος με περισσότερες εργασίες από ό,τι θα έπρεπε να κάνω αυτή τη στιγμή και θα κρατήσω μόνο τις πιο σημαντικές εργασίες» δηλαδή, αυτά που χρειάζονται για προσελήνωση. (…)
Η ενέργεια του λογισμικού, σε αυτήν την περίπτωση, ήταν να εξαλείψει εργασίες χαμηλότερης προτεραιότητας και να αποκαταστήσει τις πιο σημαντικές. (…) Εάν ο υπολογιστής δεν είχε αναγνωρίσει αυτό το πρόβλημα και είχε κάνει ανάκτηση, αμφιβάλλω αν το Apollo 11 θα είχε προσγειωθεί με επιτυχία στο φεγγάρι».
Η Βέρα Ρούμπιν και η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης
«Η φήμη είναι περαστική. Oι αριθμοί των ερευνών μου σημαίνουν περισσότερα για ‘μένα από το όνομά μου. Εάν οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τα δεδομένα μου για χρόνια στο μέλλον, αυτό θα είναι η μεγαλύτερη φιλοφρόνηση προς το πρόσωπό μου».
Η Βέρα Ρούμπιν δεν νοιάστηκε ποτέ για την αναγνώριση. Η αφοσίωσή της στην έρευνα ήταν το μοναδικό -και διαχρονικό- κίνητρό της. Την αμφισβήτησαν. Μια γυναίκα μέσα στον ανδροκρατούμενο χώρο της επιστήμης, φάνταζε ως κάτι παράλογο.
Ακόμα κι όταν τα ευρήματά της έδειχναν πως πρόκειται για ένα σπουδαίο μυαλό, ακόμα και τότε βρέθηκαν πολλοί για να εμποδίσουν την πορεία της. Η Βέρα Ρούμπιν ήταν αστρονόμος με πρωτοπόρο έργο στη μελέτη των ταχυτήτων περιστροφής των γαλαξιών.
Ανακάλυψε την ασυμφωνία μεταξύ της προβλεπόμενης γωνιακής ταχύτητας των γαλαξιών και της παρατηρούμενης, κάτι που έγινε γνωστό ως «πρόβλημα της περιστροφής των γαλαξιών». Αν και αρχικώς έγιναν δεκτά με σκεπτικισμό, τα αποτελέσματα της Ρούμπιν επιβεβαιώθηκαν και οι προσπάθειες να επιλυθεί το πρόβλημα της περιστροφής των γαλαξιών έχτισαν τη θεωρία της σκοτεινής ύλης.
Οι New York Times έγραψαν για τη Ρούμπιν «μεταμόρφωσε τη σύγχρονη αστρονομία και φυσική με τις παρατηρήσεις της που έδειχναν ότι οι γαλαξίες και τα άστρα είναι βυθισμένα στη βαρυτική επίδραση αχανών νεφών σκοτεινής ύλης.
Η έρευνά της βοήθησε να εισέλθουμε σε μία κοπερνίκειας κλίμακας αλλαγή στην κοσμική μας συνείδηση: στη συνειδητοποίηση ότι αυτό που οι αστρονόμοι έβλεπαν ανέκαθεν και πίστευαν ότι ήταν ολόκληρο το Σύμπαν αποτελούσε απλώς την ορατή κορυφή ενός παγόβουνου μυστηρίου».
Η Ρούμπιν, γνωρίζοντας από πρώτο χέρι πόσο δύσκολο είναι για μια γυναίκα να σπουδάσει αστρονομία και να ασχοληθεί με την έρευνα, ενθάρρυνε σθεναρά τις φοιτήτριές της να ακολουθήσουν το όνειρό τους, να ερευνήσουν το Σύμπαν.
Στο δικό της σύμπαν οι γυναίκες μπορούσαν να γίνουν ό,τι θελήσουν. Για αυτό κι εκτός από την αστρονομία, η Ρούμπιν ήταν μία βροντερή φωνή για τη μεγαλύτερη αναγνώριση των γυναικών στις φυσικές επιστήμες.
Η Του Γιοουγιόου στη μάχη κατά της ελονοσίας
Η Του Γιοουγιόου είναι Κινέζα χημικός-φαρμακολόγος, με εξειδίκευση στην ελονοσία. Ανακάλυψε την αρτεμισινίνη και τη διυδροαρτεμισινίνη, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της ελονοσίας χάρη σε ένα εκχύλισμα του φυτού Artemisia annua.
Η ανακάλυψη της θεωρείται από τις σημαντικότερες στην τροπική ιατρική κατά τον 20ό αιώνα. Για την εργασία της, η Του έλαβε το 2011 το βραβείο Λάσκερ στην κλινική ιατρική και το 2015 το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής από κοινού με τον Ουίλιαμ Κάμπελ και τον Σατόσι Ομούρα.
Η Του έγινε η πρώτη νικήτρια του βραβείου Νόμπελ Ιατρικής από την Κίνα και η πρώτη γυναίκα πολίτης της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας που έλαβε Νόμπελ σε οποιαδήποτε κατηγορία. Σπούδασε ιατρική στο πανεπιστήμιο του Πεκίνου, απ’ όπου αποφοίτησε το 1955.
Ασχολήθηκε επισταμένα με τη μελέτη βοτάνων τα οποία χρησιμοποιούνται στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική. Στη συνέχεια συμμετείχε στο πρόγραμμα 523, ένα κινεζικό στρατιωτικό πρόγραμμα το όποιο άρχισε το 1967 με σκοπό την εύρεση ανθελονοσιακών φαρμάκων ώστε να χρησιμοποιηθούν στον πόλεμο του Βιετνάμ.
Τότε περισσότεροι άνθρωποι έχαναν καθημερινά τη ζωή τους από την ελονοσία, παρά από τις σφοδρές συγκρούσεις στο πεδίο της μάχης. Στα πλαίσια αυτού του προγράμματος, η Του Γιοουγιόου, η οποία είχε οριστεί επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας της, ανακάλυψε τις αρτεμισίνες οι οποίες αποδείχθηκαν δραστικές έναντι της ελονοσίας.
Έμι Νέτερ, η σπουδαιότερη γυναίκα στην ιστορία των Μαθηματικών
Γερμανίδα μαθηματικός με ειδίκευση στην αφηρημένη Άλγεβρα και τη θεωρητική Φυσική. Τη συμβολή της αναγνώρισαν επιστήμονες όπως ο Αϊνστάιν, ο οποίος τη χαρακτήρισε «σπουδαιότερη γυναίκα στην ιστορία των Μαθηματικών».
Σπούδασε μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Έρλανγκεν. Μετά την ολοκλήρωση της διατριβής της το 1907 υπό την επίβλεψη του Πολ Γκορντάν, εργάστηκε στο Ινστιτούτο Μαθηματικών του Έρλαγκεν άνευ αποδοχών για επτά χρόνια.
Από το 1922 έως το 1933 δίδαξε στο Πανεπιστήμιο του Γκέτιγκεν, χωρίς όμως να καταλάβει κάποια οργανική θέση αφού ήταν γυναίκα. Με το έργο της επέφερε ριζικές αλλαγές στις θεωρίες των δακτυλίων, των σωμάτων και των αλγεβρικών δομών. Στη φυσική, το θεώρημα της Νέτερ εξηγεί τη θεμελιώδη σχέση μεταξύ συμμετρίας και των νόμων διατήρησης.
Το εν λόγω θεώρημα είναι «ένα από τα πιο σημαντικά μαθηματικά θεωρήματα που αποδείχθηκε ποτέ στην καθοδήγηση της ανάπτυξης της σύγχρονης φυσικής».
Ο Νέιθαν Τζέικομπσον αναφέρει στην εισαγωγή του στο «Noether’s Collected Papers»: «Η ανάπτυξη της αφηρημένης άλγεβρας, η οποία είναι μία από τις πιο χαρακτηριστικές καινοτομίες του εικοστού αιώνα στα μαθηματικά, οφείλεται σε μεγάλο βαθμό σε εκείνη. Στις δημοσιευμένες εργασίες, στις διαλέξεις και στην προσωπική επιρροή της στους συγχρόνους της».
Σεσίλια Πέιν Γκαπόσκιν, η σπουδαία αστροφυσικός
«Κάθε μαθητής γνωρίζει πως ο Νεύτωνας ανακάλυψε τη βαρύτητα, ο Δαρβίνος ανακάλυψε την εξέλιξη και ο Αϊνστάιν τη σχετικότητα. Όμως όταν μιλάμε για τη σύνθεση του σύμπαντος τα βιβλία λένε μόνο ότι το πιο κοινό στοιχείο του είναι το υδρογόνο. Κανείς δεν αναρωτιέται πώς το ξέρουμε αυτό» είπε το 2002 ο πρύτανης του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, Τζέρεμι Νόουλς.
Αρκετοί άνδρες επιστήμονες αποπειράθηκαν να οικειοποιηθούν της ανακάλυψης με την αλήθεια στην προκειμένη περίπτωση να έχει γυναικεία υπογραφή. Η Σεσίλια Πέιν Γκαπόσκιν έκανε μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις της ανθρωπότητας, σε ηλικία 25 ετών. Ούσα ακόμα διδακτορική φοιτήτρια η Γκαπόσκιν απέδειξε ότι ο ήλιος αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ότι το τελευταίο είναι το πιο κοινό στοιχείο του σύμπαντος.
Αμφισβητήθηκε από πολλούς κι όμως επέμεινε γνωρίζοντας πολύ καλά τι έβλεπε μπροστά της. Ο αστρονόμος Χένρι Νόρις Ράσελ απέρριψε την έρευνα της Γκαπόσκιν. Πέντε χρόνια αργότερα συνειδητοποίησε ότι η Σεσίλια Πέιν Γκαπόσκιν είχε δίκιο, όταν έβγαλε τα ίδια αποτελέσματα χρησιμοποιώντας διαφορετικά μέσα.
Το 1929 δημοσίευσε τα ευρήματά του σε μια εργασία που αναγνώριζε εν συντομία το προηγούμενο έργο και την ανακάλυψη της Γκαπόσκιν, συμπεριλαμβανομένης της αναφοράς ότι «ο πιο σημαντικός προηγούμενος προσδιορισμός της αφθονίας των στοιχείων με αστροφυσικά μέσα είναι αυτός από τη Miss Payne».
Μια απλή αναφορά για τα δεδομένα που λίγα χρόνια πριν θεωρούσε «ψευδή». Η Σεσίλια Πέιν Γκαπόσκιν αναγνωρίστηκε ως κορυφαία επιστήμονας με τον αστρονόμο Όττο Στρούβε να χαρακτηρίζει τη διατριβή της «Αστρικές ατμόσφαιρες: Συμβολή στην παρατηρησιακή μελέτη υψηλών θερμοκρασιών στα στρώματα αναστροφής των αστέρων», ως «την πιο λαμπρή που γράφτηκε ποτέ στην αστρονομία».
Η φυσικός Daniela Angulo εμφανίζεται στον πάγκο της πειραματικής της διάταξης … λίγο πριν μπεί στο εργαστήριοόπου βρίσκεται η πειραματικήδιάταξη(*)
To φαινόμενο ακούγεται εντελώς παράλογο. Ότι το φως μπορεί μερικές φορές να φαίνεται ότι εξέρχεται από ένα υλικό πριν εισέλθει σε αυτό. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που απορρίπτεται ως ψευδαίσθηση και αποδίδεται στον τρόπο με τον οποίο τα κύματα διασκορπίζονται από την ύλη.
Πριν από μερικούς μήνες, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο ανακοίνωσαν τα πειραματικά τους αποτελέσματα, σύμφωνα με τα οποία ο «αρνητικός χρόνος» δεν είναι απλώς μια θεωρητική ιδέα, αλλά αλλά είναι μια απτή φυσική έννοια, που αξίζει να εξεταστεί πιο προσεκτικά.
Η εργασία των ερευνητών D. Angulo, A. Steinberg et al παρότι δεν έχει δημοσιευθεί ακόμα σε περιοδικό με κριτές, προσέλκυσε την προσοχή και την κριτική της επιστημονικής κοινότητας, αλλά και του ευρύτερου κοινού που γοητεύεται από την επιστημονική φαντασία. Οι ερευνητές τονίζουν ότι αυτά τα περίπλοκα αποτελέσματα υπογραμμίζουν μια περίεργη ιδιορρυθμία της κβαντικής μηχανικής παρά μια ριζική αλλαγή στην κατανόησή μας για τον χρόνο.
Ενώ ο όρος «αρνητικός χρόνος» μπορεί να ακούγεται σαν μια έννοια που βγήκε από
την επιστημονική φαντασία, ο Steinberg υπερασπίζεται τη χρήση του, ελπίζοντας ότι θα πυροδοτήσει βαθύτερες συζητήσεις σχετικά με τα μυστήρια της κβαντικής φυσικής.
Πριν από χρόνια, η ερευνητική ομάδα των Angulo et al άρχισε να εξερευνά τις αλληλεπιδράσεις του φωτός με την ύλη. Όταν τα σωματίδια του φωτός (ή φωτόνια), προσπίπτουν στα άτομα της ύλης, μερικά απορροφώνται και λίγο μετά επαν-εκπέμπονται. Αυτή η αλληλεπίδραση διεγείρει προσωρινά τα άτομα προς μια ενεργειακή κατάσταση υψηλότερης ενέργειας και στη συνέχεια επανέρχονται στην αρχική τους κατάσταση επαν-εκπέμποντας το φωτόνιο.
Η ερευνητική ομάδα μέτρησε το χρονικό διάστημα που τα άτομα παρέμειναν στη διεγερμένη τους κατάσταση. Σύμφωνα με τον Steinberg, ο χρόνος αυτός αποδείχτηκε αρνητικός – εννοώντας μια χρονική διάρκεια μικρότερη από το μηδέν.
Για να οπτικοποιήσετε αυτήν την ιδέα, φανταστείτε τα αυτοκίνητα να εισέρχονται σε μια σήραγγα: πριν από το πείραμα, οι φυσικοί αναγνώρισαν ότι ενώ ο μέσος χρόνος εισόδου για χίλια αυτοκίνητα μπορεί να είναι, για παράδειγμα, 12:00 το μεσημέρι, τα πρώτα αυτοκίνητα θα μπορούσαν να βγουν λίγο νωρίτερα, ας πούμε 11:59 π.μ. Αν και αυτό το αποτέλεσμα είχε απορριφθεί στο παρελθόν ως παράλογο, σε παρόμοιο αποτέλεσμα κατέληξαν και οι Angulo et al, μετρώντας μια χρονική διάρκεια με το σύμβολο μείον μπροστά της.
Ωστόσο, οι Steinberg και Angulo διευκρινίζουν: κανείς δεν ισχυρίζεται ότι το ταξίδι στο χρόνο είναι μια πιθανότητα. «Δεν υποστηρίζουμε ότι κάτι έχει ταξιδέψει πίσω στο χρόνο», είπε ο Steinberg. «Αυτό είναι παρερμηνεία».
Η εξήγηση βρίσκεται στην κβαντομηχανική, όπου σωματίδια όπως τα φωτόνια συμπεριφέρονται με ασαφείς, πιθανολογικούς τρόπους αντί να ακολουθούν ντετερμινιστικούς κανόνες. Αντί να τηρούν ένα σταθερό χρονοδιάγραμμα για την απορρόφηση και την επαν-εκπομπή τους, αυτές οι αλληλεπιδράσεις συμβαίνουν σε ένα φάσμα πιθανών χρονικών διατημάτων – ορισμένα από τα οποία αψηφούν την καθημερινή διαίσθηση. Αυτά τα φωτόνια δεν παραβιάζουν την θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία υπαγορεύει ότι τίποτα δεν μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από το φως, δεδομένου ότι αυτά τα φωτόνια δεν μετέφεραν καμία πληροφορία.
Σύμφωνα με την φυσικό Sabine Hossenfelder (στο βίντεο που ακολουθεί), «ο αρνητικός χρόνος σε αυτό το πείραμα δεν έχει καμία σχέση με την ροή του χρόνου – είναι απλώς ένας τρόπος να περιγράψουμε πώς ταξιδεύουν τα φωτόνια μέσα από ένα μέσο και πώς αλλάζουν οι φάσεις τους».
Οι Angulo και Steinberg αμύνθηκαν σ’ αυτή την κριτική, υποστηρίζοντας ότι η εργασία τους επιχειρεί να διερευνήσει το γιατί το φως δεν ταξιδεύει πάντα με σταθερή ταχύτητα. Ο Steinberg αναγνώρισε ότι η διαμάχη αφορά κυρίως τον προκλητικό τίτλο της δημοσίευσής τους [Experimental evidence that a photon can spend a negative amount of time in an atom cloud], αλλά επεσήμανε ότι κανένας σοβαρός επιστήμονας δεν αμφισβήτησε τα πειραματικά τους αποτελέσματα.
«Κάναμε την επιλογή μας σχετικά με το τι πιστεύουμε ότι είναι ο πιο γόνιμος τρόπος για να περιγράψουμε τα αποτελέσματα. Ενώ οι πρακτικές εφαρμογές παραμένουν άγνωστες, τα ευρήματά μας ανοίγουν νέους δρόμους για την εξερεύνηση κβαντικών φαινομένων».
Ένας μυστηριώδης ηλεκτρομαγνητικός μηχανισμός μπορεί να είναι πιο σημαντικός από την πυροδότηση νευρώνων στον εγκέφαλό μας για την κατανόηση της λειτουργίας της συνείδησής μας.
Τον 19ο αιώνα ο φυσικός Χέρμαν φον Χέλμχολτς (Hermann von Helmholtz) φιλοδοξούσε να εξηγήσει διαμέσου φυσικοχημικών διεργασιών το φαινόμενο της ζωής, σε αντίθεση με την τότε δημοφιλή φιλοσοφική θεωρία της φυσιολογίας, τον βιταλισμό. Οι οπαδοί του βιταλισμού υποστήριζαν ότι τα έμβια όντα διαφέρουν από τα άψυχα αντικείμενα επειδή περιέχουν μια «ζωτική σπίθα», την οποία ορισμένοι πίστευαν ότι ήταν η ψυχή. Η σχολή του Χέλμχολτζ αμφισβήτησε αυτή τη θεωρία, δηλώνοντας ότι μόνο οι κοινές φυσικοχημικές λειτουργίες εμπλέκονται στη ζωή ενός οργανισμού. Από τότε μέχρι σήμερα οι φυσικοχημικοί νόμοι ερμήνευσαν, και εξακολουθούν να ερμηνεύουν πολλά μυστήρια της βιολογίας και της φυσιολογίας.
Όμως υπάρχουν ακόμα περίπλοκα και ακατανόητα φαινόμενα που σχετίζονται με την ζωή. Κραυγαλέο παράδειγμα είναι η ανθρώπινη συνείδηση. Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί παραμένει ένα ανοιχτό ερώτημα μέχρι σήμερα.
Η ανθρωπινη συνείδηση πρέπει να σχετίζεται με την λειτουργία διαφόρων κυττάρων στον εγκέφαλο. Οι νευρώνες, είναι ένας εξειδικευμένος τύπος κυττάρων του εγκεφάλου μας που βρίσκεται στο επίκεντρο της σημερινής νευροεπιστήμης. Είναι οι βασικοί φορείς της ηλεκτροχημικής επικοινωνίας στον εγκέφαλο. Συμμετέχουν στην διάδοση των νευρικών σημάτων και την επεξεργασία πληροφοριών.
Οι νευροεπιστήμονες προσπαθούν να εξηγήσουν την αντίληψη, την μνήμη, την γνωστική λειτουργία, ακόμη και την ίδια τη συνείδηση ως προϊόντα δισεκατομμυρίων τέτοιων μικροσκοπικών νευρώνων που εκτοξεύουν τις μικροσκοπικές αιχμές ηλεκτρικής τάσης τους μέσα στον εγκέφαλό μας.
Αυτές οι ενεργητικές αιχμές όχι μόνο μεταφέρουν πράγματα όπως πόνο και άλλες αισθητηριακές πληροφορίες στο συνειδητό μυαλό μας, αλλά θεωρητικά είναι επίσης ικανές να εξηγήσουν κάθε λεπτομέρεια της πολύπλοκης συνείδησής μας. Τουλάχιστον κατ’ αρχήν. Οι λεπτομέρειες αυτής της «νευρωνικής κωδικοποίησης» δεν έχουν ακόμη διευκρινιστεί.
Ενώ οι νευροεπιστήμονες έχουν επικεντρωθεί εδώ και καιρό στις αιχμές που ταξιδεύουν στα εγκεφαλικά κύτταρα, τα φαινόμενα «εφαπτικού» πεδίου (“ephaptic” field effects) μπορεί τελικά να είναι ο πρωταρχικός μηχανισμός για την γνωστική λειτουργία. Πρόκειται για ένα ενδιαφέρον αναδυόμενο πεδίο έρευνας στην νευροεπιστήμη. Αυτά τα φαινόμενα, που προκύπτουν από τα ηλεκτρικά πεδία που παράγονται από τους νευρώνες και όχι από τις συναπτικές πυροδοτήσεις τους, μπορεί να παίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο στην κατανόηση της πολυπλοκότητας και της δυναμικής της ανθρώπινης συνείδησης.
Οι ερευνητές του εγκεφάλου έχουν από καιρό αναγνωρίσει ότι υπάρχουν διάφοροι τρόποι εκτός από την ‘πυροδότηση’ με την οποία θα μπορούσαν να επικοινωνούν οι νευρώνες, όπως ο ελάχιστα γνωστός μηχανισμός που είναι γνωστός ως εφαπτική σύζευξη (ephaptic coupling). Αυτή η σύζευξη προκύπτει από ηλεκτρομαγνητικά πεδία στη μέση και μεγάλη κλίμακα αλληλεπιδράσεων του εγκεφάλου, μαζί με πεδία πολύ μικρότερης κλίμακας που συνοδεύουν συναπτικές αιχμές (που προέρχονται από την δραστηριότητα ενός τύπου Η/Μ πεδίων υψηλής τοπικότητας) και λειτουργούν σε κλίμακα νανομέτρων.
Οι νευρώνες του αμφιβληστροειδούς, για παράδειγμα, λειτουργούν χωρίς νευρική πυροδότηση. Αυτά τα κύτταρα χρησιμοποιούν έναν τύπο ηλεκτροδιάχυσης, τη διάχυση φορτισμένων σωματιδίων χωρίς συνάψεις, τα σημεία σύνδεσης μεταξύ των νευρώνων. Η ηλεκτροδιάχυση περνά κατά μήκος ενός σήματος στο οπτικό νεύρο με πολύ γρήγορους ρυθμούς και με υψηλό εύρος ζώνης. Δεν θα μπορούσαμε να δούμε χωρίς αυτό.
Το «εφαπτικό» στην εφαπτική σύζευξη σημαίνει απλώς «αγγίζω». Αν και δεν είναι πολύ γνωστά, τα φαινόμενα εφαπτικού πεδίου προκύπτουν από τις ηλεκτρικές και μαγνητικές αλληλεπιδράσεις που περιγράφονται στα σχολικά βιβλία. Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτές οι ίδιες δυνάμεις παίζουν μεγαλύτερο ρόλο στον εγκέφαλο από ό,τι υποπτευόμαστε και ίσως ακόμη και στη συνείδηση.
Τα φαινόμενα εφαπτικού πεδίου περιγράφονται με αξιόλογο τρόπο σε μια εργασία του 2019 από το εργαστήριο Case Western Reserve του Dominique Durand. Αυτό το εργαστήριο έδειξε ότι ο εγκεφαλικός φλοιός του ποντικιού επηρεάστηκε χωρίς συναπτικές συνδέσεις – εκ φύσεως, με αλληλεπιδράσεις εφαπτικού πεδίου. Βρήκαν ότι η επίδραση μειώθηκε μετά από μια ορισμένη απόσταση, όπως θα περιμέναμε. Σε απόσταση 400 μm ή περισσότερο, το φαινόμενο του εφαπτικού πεδίου στην ουσία εξαφανίστηκε. Αυτά τα αποτελέσματα θεωρήθηκαν τόσο σημαντικά από τους κριτές της εργασίας που ζήτησαν από το εργαστήριο Durand να αναπαράγει τα αποτελέσματα όχι μία αλλά δύο φορές πριν εγκρίνουν τη δημοσίευσή της.
Μια άλλη ερευνητική ομάδα συνέκρινε την ταχύτητα των επιδράσεων του εφαπτικού πεδίου σε διάφορους ιστούς, διαπιστώνοντας ότι η ταχύτητα διάδοσης των εφαπτικών πεδίων στη φαιά ουσία είναι περίπου 5.000 φορές μεγαλύτερη από τη νευρική πυροδότηση. Επιπλέον, η πιθανή πυκνότητα πληροφοριών από τα εφαπτικά πεδία είναι έως και 125 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη σε σχέση με την αντίστοιχη της συναπτικής πυροδότησης.
Πληθώρα αποδεικτικών στοιχείων δείχνουν ότι η συναπτική πυροδότηση είναι απαραίτητη για την κίνηση, την ακοή, το άγγιγμα και πολλά άλλα, αλλά δεδομένης της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας πληροφοριών στα εφαπτικά πεδία και της διάχυσης των εφαπτικών πεδίων, θα ήταν εξαιρετικά περίεργο αν η εξέλιξη δεν είχε ‘οικειοποιηθεί’ αυτό το αποτέλεσμα για σημαντικές εγκεφαλικές λειτουργίες. Πράγματι, φαίνεται ότι το έχει κάνει, με διάφορους τρόπους.
Ο Walter Freeman δήλωνε σε μια εργασία του 2006 ότι οι παραδοσιακές ταχύτητες συναπτικής πυροδότησης δεν μπορούσαν να εξηγήσουν την ταχύτητα των γνωστικών λειτουργιών που είχε παρατηρήσει όλα αυτά τα χρόνια σε κουνέλια και γάτες. Αντίθετα, η πρόσφατη πληθώρα ευρημάτων εφαπτικών επιδράσεων αναδεικνύει έναν στέρεο μηχανισμό για να εξηγήσει αυτές τις ταχύτητες. Η πρόσφατη θεωρητική εργασία των Tam Hunt και Mostyn Jones, βασισμένη σε αυτά τα ευρήματα, πρότεινε ότι τα εφαπτικά πεδία μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ο πρωταρχικός μηχανισμός για τη συνείδηση και τη νόηση, παρά η νευρωνική πυροδότηση.
Μια άλλη πρόσφατη εργασία των Κώστα Αναστασίου και Christof Koch, επισημαίνει την σημασία των εφαπτικών φαινομένων. Διαπιστώνουν ότι πράγματι, η εφαπτική σύζευξη μπορεί να εξηγήσει τον «γρήγορο συντονισμό» που απαιτείται για την λειτουργία της συνείδησης «ακόμη και με την απουσία πολύ γρήγορων συνάψεων». Αυτή η εργασία θα μπορούσε να φέρει το πεδίο της επιστήμης του εφαπτικού πεδίου (ephaptic field) από τα περιθώρια της νευροεπιστήμης στο προσκήνιο. Τα ευρήματά της σχετικά με την ταχύτητα και τη διεισδυτικότητα των εφαπτικών φαινομένων μπορεί να προοιωνίζουν μια θεμελιωδώς νέα κατανόηση του τρόπου λειτουργίας της γνωστικής λειτουργίας και της συνείδησης.
