Φυσική & Φιλοσοφία (266 άρθρα)

«Οφείλουμε την ύπαρξή μας στα βαρυτικά κύματα; (Do we Owe our Existence to Gravitational Waves?)», είναι ο τίτλος της εργασίας των φυσικών John Ellis, Brian D. Fields και Rebecca Surman που δημοσιεύθηκε την περασμένη εβδομάδα στον ιστότοπο arxiv.org.

Πως συνδέονται τα βαρυτικά κύματα με την ανθρώπινη ύπαρξη;

Σύμφωνα με τους Ellis et al, τα βαρυτικά κύματα καθορίζουν την εξέλιξη δυαδικών συστημάτων από άστρα νετρονίων που περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο. Λόγω της εκπομπής βαρυτικών κυμάτων, το ζεύγος σταδιακά χάνει ενέργεια και η απόσταση μεταξύ τους μειώνεται μέχρις ότου φτάσουμε στην τελική σύγκρουση-συγχώνευση, ένα γεγονός που στην αστροφυσική αναφέρεται ως κιλονόβα (kilonova). Και κατά την διάρκεια της σύγκρουσης άστρων νετρονίων (κιλονόβα) προκαλείται πυρηνοσύνθεση διαμέσου της οποίας παράγονται στοιχεία χωρίς τα οποία … η ύπαρξη του ανθρώπινου οργανισμού θα ήταν αδύνατη!

Οι βαρύτεροι πυρήνες μπορούν να δημιουργηθούν στο εσωτερικό άστρων, που βρίσκονται στα τελευταία στάδια της ζωής τους, με δυο αστροφυσικές διαδικασίες πυρηνοσύνθεσης: την αργή διαδικασία (s-process) που περιλαμβάνει σύλληψη νετρονίων από βαρείς πυρήνες σε περιοχές με μικρή πυκνότητα νετρονίων καθώς επίσης και την γρήγορη διαδικασία (r-process), η οποία πραγματοποιείται όταν έχουμε μεγάλες πυκνότητες νετρονίων.
Η r-διαδικασία πραγματοποιείται κατά την διάρκεια της έκρηξης των σουπερνόβα, αλλά και όταν συγκρούονται άστρα νετρονίων (κιλονόβα). Είναι υπεύθυνη για την παραγωγή της μεγαλύτερης ποσότητας στοιχείων πολύ βαρύτερων από τον σίδηρο (πυρήνες με μαζικούς αριθμούς Α> 80), συμπεριλαμβανομένων του χρυσού, του θορίου και του πλουτωνίου.

Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κυρίως από τα στοιχεία υδρογόνο, άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο και μικρότερες ποσότητες άλλων στοιχείων. Ο συνολικός αριθμός των στοιχείων που κρίνονται απαραίτητα για τη ζωή υπερβαίνει τα 20. Τα περισσότερα από αυτά έχουν ατομικούς αριθμούς Z < 35 και παράγονται κατά την διάρκεια των εκρήξεων σουπερνόβα. Ωστόσο, ξεχωρίζουν δύο βαρύτερα βασικά στοιχεία για την ανθρώπινη βιολογία που παράγονται κυρίως από την αστροφυσική διαδικασία r:
το ιώδιο με Z = 53, που είναι συστατικό των ορμονών του θυρεοειδούς, ο οποίος με τη σειρά του επηρεάζει σημαντικές λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού, όπως ο μεταβολισμός, η καρδιακή δραστηριότητα, η ανάπλαση των οστών κ.α.
και το βρώμιο με Z = 35, που διαδραματίζει ρόλο στο κεντρικό νευρικό σύστημα, την ανάπτυξη και την αρχιτεκτονική των ιστών κλπ.
Υπάρχουν και κάποια άλλα βαριά στοιχεία που παράγονται διαμέσου της διαδικασίας r τα οποία
είτε είναι άμεσα χρήσιμα για τον ανθρώπινο οργανισμό, όπως το μολυβδαίνιο (Z=43) που εμπλέκεται στο μεταβολισμό των αμινοξέων,
είτε έμμεσα παίζουν ρόλο στην εξέλιξη της ζωής στη Γη (και πιθανόν σε εξωπλανήτες που μοιάζουν με τη Γη), όπως το ουράνιο και το θόριο που βρίσκονται στο εσωτερικό της Γης και οι διασπάσεις των ραδιοϊσοτόπων τους ^235,238U και ²³²Th, δημιουργούν πάνω από το 50% της γεωθερμικής ενέργειας.

Τα βαριά στοιχεία που υπάρχουν στον φλοιό της Γης έχουν παραχθεί από έναν συνδυασμό των αστροφυσικών διαδικασιών r και s. Το 96% της αφθονίας του ¹²⁷I στον φλοιό της Γης – στοιχείο απαραίτητο στον ανθρώπινο οργανισμό-, παράγεται διαμέσου της διαδικασίας r. Η διαδικασία r υπολογίζεται επίσης ότι παρείχε το μεγαλύτερο μέρος της αφθονίας βρωμίου και γαδολινίου στον φλοιό της Γης, το σύνολο του θορίου και ουρανίου και ένα κλάσμα του μολυβδαινίου και του καδμίου.

Υποστηρίζεται λοιπόν, θεωρητικά και παρατηρησιακά, ότι η γρήγορη (r) πυρηνοσύνθεση βαρέων στοιχείων απαραίτητων για την ανθρώπινη ύπαρξη – όπως το ιώδιο και το βρώμιο-, πραγματοποιείται κατά την διάρκεια των συγκρούσεων άστρων νετρονίων ή κιλονόβα. Κι αφού τα κιλονόβα προκαλούνται από βαρυτικά κύματα, ο Ellis και οι συνεργάτες του, αναρωτιούνται με φιλοσοφική διάθεση αν τελικά ‘οφείλουμε την ύπαρξή μας στα βαρυτικά κύματα;’. Προτείνουν μάλιστα κι έναν τρόπο επιβεβαίωσης της άποψής τους: να αναζητηθούν ισότοπα (όπως το ιώδιο-129) στην επιφάνεια της Σελήνης, που πιθανόν να προέκυψαν από κάποια πρόσφατη κοντινή έκρηξη κιλονόβα.

ΠΗΓΗ

Θλιβερή θα είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη στην κοινωνία που δε σκέφτεται

Εκεί που τα χρόνια της ανθρωπότητας κυλούσαν αργά, τώρα τρέχουν με ιλιγγιώδεις ταχύτητες. Η πληροφορία αυξάνεται εκθετικά, δεν ακολουθείται όμως από τη σοφία. Τι πάθαμε; Τι μάθαμε; Πώς θα πορευτούμε; Η «Ανθρωπόκαινος Εποχή» θα οδηγήσει σε μια νέα εποχή προόδου ή σε μια «Ανθρωπόκενο», όπου η ανθρώπινη υπόσταση θα χαθεί; «Είναι στο χέρι μας», απαντά ο καθηγητής Γενετικής Ζαχαρίας Σκούρας, σε συνέντευξη που παραχώρησε στο Αθηναϊκό- Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων, με αφορμή την κυκλοφορία του βιβλίου του «Ταξιδεύοντας στην εποχή του ανθρώπου. Η ζωή στην Ανθρωπόκαινο» (Εκδόσεις Γερμανός, δεύτερη έκδοση βελτιωμένη και επαυξημένη).

«Πού οδηγείται η ανθρωπότητα; Μπορεί να προχωρήσει με αυτόν τον τρόπο η ζωή μας; Η εξέλιξή μας θα ακολουθήσει τη φυσική της πορεία ή θα ενταχθεί σε μετα-ανθρώπινη διαδικασία, σε μία εποχή χωρίς τις γνώριμες γήινες μορφές ζωής στον γνώριμο και συμβιωτικό μας πλανήτη; Ο κόσμος γύρω μας αλλάζει, το περιβάλλον αλλάζει -κοινωνικό και φυσικό-, και σύμφωνα με τους αέναους νόμους της ζωής απαιτούνται προσαρμογές και επιλογές σε τέτοιον βαθμό, ώστε να μην τρωθεί η ποικιλία της ζωής, η βιοποικιλότητα των ειδών και ο πολυμορφισμός των ατόμων», επισημαίνει ο καθηγητής.

Η παρέμβαση του ανθρώπου στο μέλλον του θα είναι καθοριστικής σημασίας, καθώς, όπως λέει χαρακτηριστικά: «Θλιβερή θα είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη στην κοινωνία που δε σκέφτεται. Θλιβερή θα είναι η Βιοτεχνολογία στην κοινωνία που δε σκέφτεται. Μ’ ένα μαχαίρι μπορείς να κόψεις ψωμί, μπορείς όμως να πάρεις μια ζωή».

Μετάνθρωπος, ένα σύμπλεγμα ανθρώπου και μηχανής;

Ποιο είναι, όμως, το μέλλον της ανθρώπινης υπόστασης; Κινδυνεύει ο άνθρωπος να χαθεί στις ίδιες του τις κατασκευές; Τα μεγάλα γλωσσικά μοντέλα, όπως το ChatGPT εξελίσσονται ραγδαία και η νοημοσύνη τους αυξάνεται, καθώς εκατομμύρια άνθρωποι τα χρησιμοποιούν καθημερινά. «Η ανθρώπινη νοημοσύνη, η ατομική και η συλλογική, αυξάνεται; Πόσο προετοιμασμένοι είμαστε και ποιοι θα διαχειριστούν την καλπάζουσα τεχνητή νοημοσύνη και όλες τις άλλες ολιστικές τεχνολογίες», διερωτάται ο καθηγητής, παρατηρώντας ότι όλες αυτές οι αλλαγές συμβαίνουν σε ένα τοπίο όπου «αυξάνεται ακόμα περισσότερο η ανισότητα, όπου οι πλούσιοι γίνονται πλουσιότεροι και οι φτωχοί φτωχότεροι». «Μερικές δεκάδες είναι οι πιο πλούσιοι άνθρωποι και μαζί με κάποιες χιλιάδες ακόμη, διαθέτουν τόσο πλούτο όσο ο μισός πληθυσμός του πλανήτη μας, δηλαδή 4 δισεκατομμύρια άνθρωποι», λέει, σημειώνοντας ότι εκεί ελλοχεύει ο κίνδυνος «να ενταχθούμε σε μία μετα-ανθρώπινη διαδικασία».

Μέσα από ποιες διαδικασίες, όμως, κινδυνεύει ο άνθρωπος να εξελιχθεί σε μετάνθρωπο; «Πολλοί λένε πως μετά την ολοκλήρωση των αναλύσεων του γενετικού υλικού και άλλων μεγάλων μακρομορίων και μηχανισμών, που προσφέρονται από την ομική, τη βιοτεχνολογία και άλλες παρόμοιες τεχνολογίες, το φαινόμενο της ζωής θα έχει διαλευκανθεί. Δε θα χρειάζονται λέξεις «αρχαίες» να ορίζουν τις έννοιες. Θα εφευρεθούν νέες που θα αποτυπώνουν καλύτερα τις νέες συνθήκες που θα προκύπτουν από τη «νέα σύνθεση Ρομποτικής και Τεχνητής Νοημοσύνης», ένα πλέγμα τεχνολογίας και αλγοριθμικών ρυθμίσεων, που θα κατευθύνουν την ανάπτυξη και την εξέλιξη του ανθρώπου και των άλλων μορφών ζωής. Και διερωτώνται: Ποιοι και πώς θα διαχειρίζονται μιας τέτοιας τεράστιας διάστασης εξέλιξη; Είναι ορατός ο κίνδυνος ελέγχου της λογικής, της συνείδησης και των αισθήσεων, μετατρέποντας το ανθρώπινο είδος σε μετάνθρωπο: Ένα σύμπλεγμα ανθρώπου και μηχανής, μία μίξη ανθρώπου και υπολογιστή;», απαντά ο κ. Σκούρας.

«Οι καιροί ου μενετοί και ο παραλογισμός μεγάλος. Το οικονομικό παράδειγμα που υιοθετήσαμε και οι κοινωνίες που ζούμε δε φαίνεται να μας οδηγούν μακρόχρονα σε ασφαλείς λειμώνες. Όμως, ο λόγος για τη ζωή αφήνει ως παρακαταθήκη την αλλαγή, την εξέλιξη, τη συμβίωση, τη νέα πρόταση για τη ζωή. Ας αφήσουμε το μυαλό μας να ξεφύγει από τους φόβους και τις αγκυλώσεις. Η ζωή και ο πλανήτης μας καλούν, αρκεί να μπορούμε ακόμη να συνειδητοποιήσουμε το κάλεσμά τους», επισημαίνει, υπογραμμίζοντας την ανάγκη οι άνθρωποι να αφυπνιστούν, ώστε να διαμορφώσουν το μέλλον τους με επίγνωση και υπευθυνότητα.

Η σημασία της συνύπαρξης και της πολιτικής συνείδησης

Εστιάζοντας στη διαρκή πάλη μεταξύ ανταγωνισμού και συμβίωσης στη φύση και την κοινωνία, ο καθηγητής αναλύει το πώς η επιδίωξη της μοναδικότητας και η προσαρμογή στις εξελισσόμενες συνθήκες καθορίζουν την ανθρώπινη ύπαρξη.

«Ο ανταγωνισμός υπάρχει στη φύση. Το ένα είδος ανταγωνίζεται με το άλλο. Οι άνθρωποι ανταγωνίζονται μεταξύ τους, προβάλλοντας τις ιδιαιτερότητές τους σε σχέση με τα κοινά τους. Αν όμως δούμε τα πιο σημαντικά βήματα στην εξέλιξή της ζωής, από τότε που έκανε την εμφάνισή της, 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, θα αντιληφθούμε ότι η συμβίωση ήταν η κυρίαρχη συνθήκη. Συμβίωση μας διδάσκει η ζωή. Σήμερα, όσο ποτέ άλλοτε, πρέπει να βρούμε τρόπο να συμβιώνουμε, να συνυπάρχουμε, ζώντας με την εκπληκτική διαφορετικότητα που η ίδια η φύση δημιουργεί, με τη βιοποικιλότητα των ειδών και τον πολυμορφισμό των ατόμων», λέει και εξηγεί: «Το κάθε άτομο, ο κάθε οργανισμός είναι ιδιαίτερος, διαφορετικός από τον άλλο, αλλά η ζωή απαιτεί όλοι μαζί να συνυπάρξουμε αρμονικά. Ο ίδιος ο ανθρώπινος οργανισμός είναι ένα παράδειγμα συμβίωσης. Αποτελείται από 10 φορές περισσότερα μικροβιακού τύπου κύτταρα από ό,τι τα ανθρώπινά του κύτταρα, που χωρίς αυτά δεν θα μπορούσε να ζήσει. Να συμβιώσουμε, ευδαιμονικά κήρυττε ο Αριστοτέλης και ο Επίκουρος, και κηρύττει κάθε ηθική που σέβεται τη συνύπαρξη».

Διερευνώντας, τέλος, τη σημασία της πολιτικής συνείδησης ο καθηγητής αντιπαραθέτει τις έννοιες του πολίτη και του υπηκόου, αναδεικνύοντας την ανάγκη της ενεργής συμμετοχής, έναντι της παθητικότητας: «Ας σταθούμε σε δύο λέξεις, που αν και φαίνεται να έχουν την ίδια σημασία, διαφέρουν ουσιαστικά και χαρακτηρίζουν την εκάστοτε κοινωνία: Οι έννοιες «πολίτης» και «υπήκοος». Πολίτης σήμαινε στα αρχαία ελληνικά ο ελεύθερος άνθρωπος που ήταν μέλος της πόλης και του τρόπου διακυβέρνησης, με ενεργή συμμετοχή στη λήψη αποφάσεων και δικαίωμα συμμετοχής στο εκλέγειν και εκλέγεσθαι. Η ενεργητική αυτή έννοια διέφερε κατά πολύ από την παθητικότητα που εκφράζει η έννοια υπήκοος που στην αρχαιότητα σήμαινε αυτός που ακούσει και κατ’ επέκταση ο ευπειθής, ο υποτασσόμενος στον ηγεμόνα ή τη χώρα».

«Σε μας επαφίεται η Ανθρωπόκαινος Εποχή να μην καταντήσει Ανθρωπόκενος, μία εποχή χωρίς ανθρώπους και χωρίς τις γνώριμες γήινες μορφές ζωής στον γνώριμο και συμβιωτικό μας πλανήτη. Να προλάβουμε…», καταλήγει ο κ. Σκούρας.

 

Το παρατηρήσιμο σύμπαν περιέχει περίπου 10⁸⁰ άτομα. Τα περισσότερα από αυτά είναι άτομα απλού υδρογόνου: το καθένα συνίσταται από ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο. Tο ηλεκτρόνιο και το πρωτόνιο έχουν σπιν, μπορούμε δηλαδή να τα φανταστούμε σαν δυο μαγνητικά δίπολα που μπορούν να έχουν παράλληλο ή αντιπαράλληλο προσανατολισμό. Όταν σχηματίζεται ένα άτομο υδρογόνου, οι πιθανότητες ώστε τα σπιν ηλεκτρονίου και πρωτονίου να είναι παράλληλα ή αντιπαράλληλα είναι 50-50. Αν είναι παράλληλα, τότε μετά από πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα το άτομο μεταβαίνει στην κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας με τα σπιν αντιπαράλληλα: αυτή η κβαντική μετάβαση εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος ίσο με 21 cm και συχνότητα 1420 ΜHz, στην ραδιοφωνική περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Η ανακάλυψη της γραμμικής εκπομπής και απορρόφησης του υδρογόνου στα 21 cm έγινε το 1951 από τους H.I. Ewen και Ε.Μ. Purcell στο Harvard, τους C. A. Muller και J.H Oort στην Ολλανδία και τον J.L. Pawsey στην Αυστραλία, αποτελώντας σταθμό στην ιστορία της ραδιοαστρονομίας. Η φασματική γραμμή 21 cm διεισδύει στην ατμόσφαιρα και μπορεί να παρατηρηθεί από τη Γη με μικρές παρεμβολές. Μπορεί επίσης εύκολα να διαπεράσει σύννεφα διαστρικής κοσμικής σκόνης που είναι αδιαφανή στο ορατό φως. 

Γιατί το μήκος των 21 εκατοστών είναι ένα από τα σημαντικότερα μήκη στο σύμπαν;

Κατ’ αρχάς παίζει σημαντικό ρόλο στην μελέτη του διαστρικού χώρου. Εκεί πραγματοποιούνται όλες οι φάσεις της διαδικασίας σχηματισμού των άστρων με πρώτο στάδιο τον σχηματισμό των διαστρικών νεφελωμάτων. Τα νεφελώματα αυτά (ονομάζονται περιοχές Η_I) εκπέμπουν την χαρακτηριστική ακτινοβολία των 21 cm της υπέρλεπτης υφής της θεμελιώδους στάθμης του ατομικού υδρογόνου – το πιο άφθονο στοιχείο στην διαστρική ύλη.

Τα 21 εκατοστά είναι ένα εξαιρετικά ισχυρό εργαλείο για την ανίχνευση της δομής του Γαλαξία μας αλλά και άλλων απομακρυσμένων γαλαξιών. Οι σπειροειδείς γαλαξίες, όπως και ο δικός μας, περιέχουν σημαντική ποσότητα σκόνης και αερίων, που απορροφούν ισχυρά σε οπτικά μήκη κύματος. Έτσι, η οπτική ακτινοβολία των άστρων και των άλλων αντικειμένων που βρίσκονται στο γαλαξιακό επίπεδο σε απόσταση μεγαλύτερη από 1 έως 2 παρσέκ απορροφάται από την μεσοαστρική σκόνη και ποτέ δεν φτάνει μέχρι τη Γη. Πέραν αυτής της απόστασης οι παρατηρήσεις μας γίνονται σχεδόν αποκλειστικά σε υπέρυθρα μήκη κύματος και (κυρίως) ραδιοφωνικά. Ο τεράστιος πλούτος πληροφοριών που διαθέτουμε σήμερα για την κατανομή και τις κινήσεις (μέσω του φαινομένου Doppler) της διαστρικής ύλης στον γαλαξία μας, οφείλεται σ’ αυτή την ακτινοβολία.

Τα 21 εκατοστά μπορούν να γίνουν και κοσμολογικό εργαλείο για την διερύνηση των πρώτων εποχών του σύμπαντος. Στα πρώτα 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη το σύμπαν ήταν ένα θερμό και πυκνό ιονισμένο πλάσμα. Στη συνέχεια, ψύχθηκε αρκετά έτσι ώστε τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια που γέμιζαν το σύμπαν να σχηματίσουν ουδέτερα άτομα. Το 92% αυτών των ατόμων ήταν υδρογόνο (ενώ σήμερα, μετά από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, ο αριθμός αυτός φτάνει στο 90% περίπου). Τα ουδέτερα άτομα υδρογόνου που σχηματίστηκαν είχαν πιθανότητα 50% να έχουν παράλληλα τα σπιν ηλεκτρονίου και πρωτονίου. Και μπορούσαν να υποστούν την μετάβαση προς την θεμελιώδη κατάσταση των αντιπαράλληλων σπιν, εκπέμποντας ακτινοβολία μήκους κύματος 21 εκατοστών. Αυτό ήταν το μόνο «φως» που εκπέμπονταν στο σύμπαν μετά τον σχηματισμό των πρώτων ουδέτερων ατόμων, πολύ πριν αρχίσει η δημιουργία των άστρων. Έτσι ξεκίνησε μια «σκοτεινή» περίοδος για το σύμπαν, όπου δεν υπήρχαν πηγές ορατού φωτός.

Με τον σχηματισμό των πρώτων άστρων και γαλαξιών περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια αργότερα, αυτό το αέριο άρχισε να ιονίζεται πάλι από την υπεριώδη ακτινοβολία των άστρων. Ιονισμός σημαίνει απομάκρυνση των ηλεκτρονίων από τα άτομα, και όσον αφορά το υδρογόνο, τα ηλεκτρόνια διαχωρίζονται από τα πρωτόνια, κάνοντάς τα ελεύθερα σωματίδια. Η εποχή που συνέβη αυτός ο επαναϊονισμός είναι γνωστή ως «κοσμική αυγή». Διαμέσου της ακτινοβολίας των 21 εκατοστών θα μπορούσαμε να μελετήσουμε την σκοτεινή εποχή, τον κοσμικό μεσαίωνα του σύμπαντος, όταν σχηματίστηκαν για πρώτη φορά σταθερά ουδέτερα άτομα υδρογόνου, μέχρι την εποχή του επαναϊονισμού.

Ένα μήνυμα στους εξωγήινους

Ένας προηγμένος εξωγήινος πολιτισμός που διερευνά το σύμπαν σίγουρα θα έχει ανιχνεύσει το μήκος κύματος των 21 εκατοστών. Τα μη επανδρωμένα διαστημόπλοια της ΝΑSΑ Pioneer 10 και 11, που εκτοξεύθηκαν το 1972 και 1973 και τα Voyager 1 και 2 που εκτοξεύθηκαν το 1977, ήταν γνωστό ότι θα ξεπερνούσαν τα όρια του ηλιακού συστήματος. Για την εξαιρετικά απίθανη περίπτωση που θα πέσουν «στα χέρια» εξωγήινων, τα διαστημικά σκάφη περιέχουν σε μια πλάκα από χρυσό διάφορες πληροφορίες, μεταξύ των οποίων και την διαδικασία εκπομπής των 21 cm από το άτομο υδρογόνου. Χρησιμοποιήθηκε δηλαδή, η μόνη γλώσσα που μπορεί να είναι αληθινά παγκόσμια. Η γλώσσα της Φυσικής.

Ίσως η πιο επικίνδυνη και ασταθής ουσία που γνωρίζει η ανθρωπότητα είναι η αντιύλη. Συνδυάστε την με την ύλη και θα εξαφανιστεί, απελευθερώνοντας μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας. Οι φυσικοί όχι μόνο ξέρουν πώς να φτιάχνουν αντιύλη, αλλά προσπαθούν να την συγκεντώσουν και να την μεταφέρουν. Ακούγεται επικίνδυνο. Είναι στ’ αλήθεια;

Η μελέτη των ιδιοτήτων της αντιύλης είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να κατανοήσουμε μερικούς από τους πιο βασικούς νόμους της φύσης. Οι επιστήμονες έχουν ήδη αναπτύξει τεχνικές για τη μελέτη μεμονωμένων σωματιδίων ύλης, όπως τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια, και ελπίζουν ότι θα καταφέρουν το ίδιο πράγμα με τα αντίστοιχα της αντιύλης. Αν τα πειράματα αποκαλύψουν διαφορές μεταξύ ύλης και αντιύλης θα είναι μια πολύ σημαντική ανακάλυψη. Οι φυσικοί του CERN, αναπτύσουν μαγνητικές παγίδες που παγιδεύουν αντιπρωτόνια και μπορούν έτσι να τα μεταφέρουν. Αυτό σημαίνει ότι στο εγγύς μέλλον θα μπορούμε να «ταχυδρομούμε» την αντιύλη. Πόσο επικίνδυνο μπορεί να είναι κάτι τέτοιο; Την απάντηση δίνει η πιο γνωστή εξίσωση στον κόσμο, η εξίσωση του Αϊνστάιν που εκφράζει την ισοδυμαμία μάζας-ενέργειας: Ε=mc² , όπου m είναι η μάζα και c=300.000.000 m/sec(μέτρα ανά δευτερόλεπτο), η ταχύτητα του φωτός που υψώνεται στο τετράγωνο δίνοντας έναν τεράστιο αριθμό.

Πάρτε για παράδεiγμα 1 g (γραμμάριο) αντιύλης και ένα γραμμάριο ύλης, συνολικά δύο γραμμάρια ή 0,002 kg (κιλά). Πολλαπλασιάζοντας με την ταχύτητα του φωτός στο τετράγωνο παίρνουμε ένα τεράστιο ποσό ενέργειας 1,8^.10¹⁴Joules.
Ένα Joule είναι μονάδα μέτρησης ενέργειας. Ένα Joule μπορεί να αυξήσει την θερμοκρασία περίπου 4 γραμμαρίων νερού κατά 1^οC. Όμως 1,8^.10¹⁴Joules είναι πάρα πολλά. Ως τάξη μεγέθους ισοδυναμεί με την ενέργεια που απελευθερώθηκε από τις ατομικές βόμβες που έδωσαν τέλος στον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο. Κι αυτό ακούγεται τρομακτικό. Και γίνεται ακόμα πιο τρομακτικό γιατί η αντιύλη δεν είναι επιστημονική φαντασία. Είναι αληθινή.

Όμως η παραγωγή αντιύλης του CERN είναι ελάχιστη. Συγκριτικά, από το 1985 έως το 2011, το Fermilab λειτουργούσε ως το πιο ισχυρό εργοστάσιο παραγωγής αντιύλης στον πλανήτη. Συνολικά παρήγαγε περίπου 250 δισεκατομμύρια αντιπρωτόνια ανά ώρα. Έτσι, αν οι εγκαταστάσεις του Fermilab λειτουργούσαν 24 ώρες την ημέρα χωρίς διακοπή, τότε θα χρειάζονταν 280 εκατομμύρια χρόνια για να παραχθεί ένα γραμμάριο αντιύλης! Πρόκειται για ένα τρομερά μεγάλο χρονικό διάστημα. Πριν από 280 εκατομμύρια χρόνια δεν είχαν εμφανιστεί ούτε οι δεινόσαυροι. Αν αθροίζαμε όλα τα αντιπρωτόνια που δημιουργήθηκαν στο Fermilab, τότε θα παίρναμε περίπου 20 νανογραμμάρια αντιύλης. Η συνολική ενέργεια που θα απελευθερωνόταν αν εξαϋλώνονταν 20 νανογραμμάρια αντιύλης με την αντίστοιχη ύλη, αρκεί για να θερμάνουμε ένα κυβικό μέτρο καφέ από την θερμοκρασία δωματίου μέχρι την θερμοκρασία σερβιρίσματός του. Αλλά τι να σου κάνει ένα κυβικό μέτρο καφέ την άνοιξη, όταν βάζεις τα ρολόγια μια ώρα μπροστά εφαρμόζοντας την ηλιθιότητα της θερινής ώρας;

Αν δεν σας αρέσει η αναλογία του καφέ, ισοδύναμη είναι ποσότητα της ενέργειας που θα ζεστάνει αρκετό νερό για να κάνετε ένα χαλαρωτικό μπάνιο. Αν κάποιος μπορούσε να δημιουργήσει ένα γραμμάριο αντιύλης, τότε ναι θα έπρεπε να ανησυχούμε. Αλλά η αντιύλη είναι τρομερά δύσκολο να δημιουργηθεί σε μεγάλες, άρα και επικίνδυνες ποσότητες. Για παράδειγμα, αν χρησιμοποιούσαμε τους σύγχρονους επιταχυντές και κατασκευάζαμε μια εξειδικευμένη μονάδα συνεχούς παραγωγής αντιύλης, ακόμα και τότε θα χρειαζόταν περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια για να φτιάξουμε ένα μόνο γραμμάριο αντιύλης!

Για περισσότερες λεπτομέρειες παρακολουθείστε το βίντεο με τον Don Lincoln που ακολουθεί:

1. Η γλώσσα σας επηρεάζει την αντίληψή σας για τον χρόνο

Σκεφτείτε τον χρόνο ως μια γραμμή. Προς ποια κατεύθυνση ρέει; Είναι οριζόντια ή κάθετη; Ή μήπως δεν είναι καθόλου γραμμή για εσάς. Οι απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις μπορεί κάλλιστα να εξαρτώνται από τη γλώσσα που μιλάτε.

Για παράδειγμα, οι αγγλόφωνοι περιγράφουν τον χρόνο ως μπροστά ή πίσω τους ή ως οριζόντια γραμμή που κινείται από αριστερά προς τα δεξιά. Οι ομιλητές της Μανδαρινικής γλώσσας οραματίζονται τον χρόνο ως μια κάθετη γραμμή, όπου το κάτω αντιπροσωπεύει το μέλλον, ενώ οι Έλληνες τείνουν να βλέπουν τον χρόνο ως μια τρισδιάστατη οντότητα που είναι «μεγάλη» και όχι «μακρά». Στο Pormpuraww, μια απομακρυσμένη κοινότητα ιθαγενών της Αυστραλίας, ο χρόνος είναι τοποθετημένος σύμφωνα με την ανατολή και τη δύση.

2. Όταν το σύμπαν τελικά πεθάνει, δεν θα υπάρχει ούτε μέλλον ούτε παρόν

Όπως κι εμείς, έτσι και ο τρόπος που περνάει ο χρόνος θα αλλάξει καθώς το Σύμπαν θα γερνάει. Το «βέλος του χρόνου», το οποίο δείχνει από το παρελθόν προς το μέλλον, πιστεύεται ότι έχει τις ρίζες του στη Μεγάλη Έκρηξη. Το βρεφικό Σύμπαν πιστεύεται ότι είχε πολύ χαμηλή εντροπία – ένα μέτρο αταξίας ή τυχαιότητας. Από τότε, η εντροπία αυξάνεται – αυτή η αλλαγή είναι που δίνει στο βέλος του χρόνου την πορεία του. Είναι ο ίδιος λόγος για τον οποίο είναι εύκολο να σπάσεις ένα φρέσκο αυγό, αλλά εξαιρετικά δύσκολο να πάρεις ένα χάος από θραύσματα και κρόκο και να δημιουργήσεις ένα ολόκληρο φρέσκο αυγό.

Κανείς δεν ξέρει τι θα συμβεί στο τέλος του Σύμπαντος, αλλά ένας ισχυρός υποψήφιος είναι ο «θερμικός θάνατος», όπου η εντροπία θα έχει φτάσει στο μέγιστο και το βέλος του χρόνου θα χάσει την κατεύθυνσή του. Σκεφτείτε το σαν όλα τα αυγά του Σύμπαντος να έχουν ήδη συντριβεί, και μετά από αυτό τίποτα ενδιαφέρον δεν θα ξανασυμβεί.

3. Μπορεί να μην είναι δυνατή η συνειδητή εμπειρία χωρίς χρόνο

Μετράμε, άρα είμαστε. Ο χτύπος του χρόνου είναι ο αόρατος, καρδιακός παλμός της ζωής μας και επηρεάζει κάθε στιγμή της συνείδησής μας. Ο χρόνος και ο εαυτός μας βρίσκονται σε διαρκή χειραψία – ακόμη και ένας άνθρωπος παγιδευμένος σε μια εντελώς σκοτεινή σπηλιά θα εξακολουθούσε να διέπεται από τους κιρκάδιους ρυθμούς των εσωτερικών μας ρολογιών.

Η Holly Andersen, η οποία σπουδάζει φιλοσοφία της επιστήμης και μεταφυσική στο Πανεπιστήμιο Simon Fraser στο Burnaby της Βρετανικής Κολομβίας, προειδοποιεί για το τι θα μπορούσε να κάνει η απώλεια της αίσθησης του χρόνου στην αίσθηση του εαυτού μας. Πιστεύει ότι δεν είναι δυνατόν να έχουμε συνειδητή εμπειρία χωρίς το χρόνο και το πέρασμα του χρόνου. Σκεφτείτε πώς η προσωπική σας ταυτότητα χτίζεται με την πάροδο του χρόνου, αρχειοθετημένη ως αναμνήσεις.

«Αυτές οι αναμνήσεις σας συγκροτούν με την πάροδο του χρόνου» λέει η Andersen. «Αν χάσετε ένα μέρος του χρόνου θα είστε πλέον ένα διαφορετικό άτομο».

4. Δεν υπάρχουν ρολόγια με 100% ακρίβεια

Οι μετρολόγοι εργάζονται πολύ σκληρά για να κρατήσουν τον χρόνο, χρησιμοποιώντας ολοένα και καλύτερη τεχνολογία για να μετρήσουν το πέρασμα των λεπτών, των δευτερολέπτων και των ωρών. Ωστόσο, ενώ τα ατομικά τους ρολόγια είναι απίστευτα ακριβή, δεν είναι τέλεια. Στην πραγματικότητα, δεν υπάρχει κανένα ρολόι στη Γη που να είναι απολύτως «σωστό».

Η πραγματική διαδικασία καθορισμού της ώρας που είναι – αυτή τη στιγμή – βασίζεται σε πολλά ρολόγια, που όλα διατηρούν την ώρα σε όλο τον κόσμο. Όλα τα εθνικά εργαστήρια στέλνουν τις μετρήσεις τους στο Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών στο Παρίσι, το οποίο στη συνέχεια δημιουργεί έναν σταθμισμένο μέσο όρο. Η ώρα, επομένως, είναι ένα ανθρώπινο κατασκεύασμα.

5. Η εμπειρία του χρόνου δημιουργείται ενεργά, από το μυαλό μας

Διάφοροι παράγοντες έχουν καθοριστική σημασία για την κατασκευή της αντίληψης του χρόνου – η μνήμη, η συγκέντρωση, το συναίσθημα και η αίσθηση που έχουμε ότι ο χρόνος βρίσκεται κατά κάποιον τρόπο στο χώρο. Η αντίληψη του χρόνου μας ριζώνει στη νοητική μας πραγματικότητα. Ο χρόνος δεν βρίσκεται μόνο στο επίκεντρο του τρόπου με τον οποίο οργανώνουμε τη ζωή μας, αλλά και του τρόπου με τον οποίο τον βιώνουμε.

Το θετικό είναι ότι αυτό μας δίνει κάποιο μέτρο ελέγχου του τρόπου με τον οποίο τον βιώνουμε. Για παράδειγμα, αν θέλετε να νιώσετε ότι η ζωή σας δεν περνάει γρήγορα από μπροστά σας, το κλειδί είναι η καινοτομία: Η έρευνα δείχνει ότι μια ζωή με επαναλαμβανόμενες και ρουτινιάρικες δραστηριότητες θα νιώσετε, καθώς θα την αναλογίζεστε, ότι ο χρόνος περνάει πιο γρήγορα.

6. Υπάρχουν ήδη πολίτες του 22ου αιώνα ανάμεσά μας αλλά δεν είναι χρονοταξιδιώτες

Ο επόμενος αιώνας μπορεί συχνά να μοιάζει πολύ μακρινός: Μια μακρινή χώρα, όπου ζουν υποθετικά αγέννητες γενιές. Ωστόσο, υπάρχουν εκατομμύρια άνθρωποι στη Γη αυτή τη στιγμή που θα είναι εκεί όταν τα πυροτεχνήματα θα εκραγούν την παραμονή της Πρωτοχρονιάς του 2099. Ένα παιδί που γεννήθηκε το 2023 θα είναι στη δεκαετία των 70 του, τότε. Είμαστε πολύ περισσότερο συνδεδεμένοι σε μεγάλα χρονικά διαστήματα απ’ ό,τι ίσως συνειδητοποιούμε. Μέσω των οικογενειακών μας δεσμών, είμαστε όλοι ένα βήμα πριν από τους προηγούμενους και τους μελλοντικούς αιώνες.

7. Μπορούμε όλοι να βιώσουμε μια χρονική μεταβολή

Ο χρόνος δεν κυλάει πάντα με τον ίδιο ρυθμό για όλους. Μήπως ο χρόνος βρίσκεται μόνο στο μυαλό; Ένα αυτοκίνητο γλιστράει για κάτι που μοιάζει με αιωνιότητα, εκτοξεύοντας χαλίκια στον αέρα όπου αιωρούνται ακίνητα. Ο χρόνος επιβραδύνεται σχεδόν μέχρι να σταματήσει και, εκείνη τη στιγμή, αντιδράτε για να προστατευθείτε. Σε τέτοιες καταστάσεις, το άγχος μπορεί να ωθήσει τον εγκέφαλο να επιταχύνει την εσωτερική του επεξεργασία – για να σας βοηθήσει να χειριστείτε μια κατάσταση ζωής ή θανάτου.

Διαταραχές του εγκεφάλου, όπως η επιληψία ή το εγκεφαλικό επεισόδιο, μπορούν επίσης να προκαλέσουν χρονικά τεχνάσματα του μυαλού – επιταχύνοντας τον χρόνο ή σταματώντας τον. Ορισμένοι άνθρωποι, όπως οι αθλητές, μπορούν ακόμη και να εκπαιδεύσουν τον εγκέφαλό τους να δημιουργεί μια χρονική στρέβλωση κατά παραγγελία- ένας σέρφερ που πιάνει ένα κύμα την τέλεια στιγμή, ένας ασταμάτητος ποδοσφαιριστής.

Ο χρόνος, όπως φαίνεται, είναι μια εύθραυστη ψευδαίσθηση. Σε μια στιγμή μπορεί να βρεθούμε σε μια αλλοιωμένη πραγματικότητα.

8. Όταν αλλάζουν τα ρολόγια για τη θερινή ώρα, πρέπει να ευχαριστήσουμε (ή να κατηγορήσουμε) έναν κατασκευαστή

Η αλλαγή των ρολογιών για το καλοκαίρι -για να εκμεταλλευτούμε στο έπακρο τις μεγάλες ώρες της ημέρας στα υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη- δεν αγκαλιάζεται καθολικά από όλους. Αλλά είτε το αγαπάτε είτε το μισείτε, υπάρχει ένας πεισματάρης Βρετανός αγωνιστής που μπορείτε να ευχαριστήσετε. Χωρίς έναν οικοδόμο που ονομάζεται William Willett, το ένα τέταρτο του κόσμου – συμπεριλαμβανομένων των ΗΠΑ – ίσως να μην είχε υιοθετήσει ποτέ τη θερινή ώρα.

Αφού ο Willett κατάφερε να πείσει τους πολιτικούς ηγέτες, η Βρετανία έκανε την αλλαγή κατά τη διάρκεια του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου. Η κίνηση αυτή έγινε λόγω της έλλειψης άνθρακα – και οι μεγαλύτερες ώρες της ημέρας σήμαιναν λιγότερη ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια από άνθρακα για να διατηρούνται τα φώτα αναμμένα. Η ιδέα ήταν τόσο αποτελεσματική που στον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, η Βρετανία την προχώρησε ένα βήμα παραπέρα και έτρεξε προσωρινά σε διπλή θερινή ώρα, δύο ολόκληρες ώρες μπροστά από την ώρα GMT, για να εξοικονομήσει βιομηχανικό κόστος.

9. Δεν ζεις πραγματικά στο παρόν

Καθώς διαβάζετε αυτές τις λέξεις, είναι εύκολο να υποθέσετε ότι πρόκειται για το «τώρα». Ωστόσο, δεν είναι.

Πάρτε την απλή πράξη να κοιτάξετε ένα άτομο που σας μιλάει απέναντι από ένα τραπέζι. Η επιβεβαίωση της κίνησης των χειλιών του φτάνει στα μάτια μας πριν από τον ήχο της φωνής του (επειδή το φως ταξιδεύει ταχύτερα από τον ήχο), αλλά ο εγκέφαλός μας τα συγχρονίζει για να τα κάνει να ταιριάζουν.

Και αυτό δεν είναι καν το πιο περίεργο πράγμα σχετικά με τον χρόνο. Οι νόμοι της φυσικής υποδηλώνουν ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να ρέει και προς τα πίσω.

10. Οι μέρες μας γίνονται μεγαλύτερες λόγω της βαρύτητας του φεγγαριού

Μπορεί να σας εκπλήσσει το γεγονός ότι η Σελήνη – ο σταθερός τροχιακός σύντροφος του πλανήτη μας στο αστρομπαλέτο που εκτελούμε γύρω από τον Ήλιο – απομακρύνεται όλο και περισσότερο από εμάς. Κάθε χρόνο η απόσταση μεταξύ της Γης και της Σελήνης αυξάνεται κατά 3,8 εκατοστά. Και καθώς το κάνει αυτό, κάνει τις μέρες μας λίγο μεγαλύτερες.

Αυτό οφείλεται στην έλξη της βαρύτητας της Σελήνης στον πλανήτη μας. Η βαρυτική έλξη της Σελήνης δημιουργεί παλίρροιες, οι οποίες είναι ένα «εξόγκωμα» νερού που εκτείνεται σε ελλειπτικό σχήμα τόσο προς όσο και μακριά από τη βαρύτητα της Σελήνης. Όμως η Γη περιστρέφεται στον άξονά της πολύ πιο γρήγορα από ό,τι η Σελήνη περιστρέφεται γύρω της, πράγμα που σημαίνει ότι η τριβή από τις ωκεάνιες λεκάνες παρασύρει το νερό μαζί της. Αυτό προκαλεί το εξόγκωμα να κινείται ελαφρώς μπροστά από τη Σελήνη στην τροχιά της, η οποία με τη σειρά της προσπαθεί να την τραβήξει προς τα πίσω. Αυτό σταδιακά απορροφά την περιστροφική ενέργεια του πλανήτη μας, επιβραδύνοντας την περιστροφή του, ενώ η Σελήνη κερδίζει ενέργεια, με αποτέλεσμα να κινείται σε υψηλότερη τροχιά και να απομακρύνεται από τη Γη.

Η σταδιακή επιβράδυνση της περιστροφής του πλανήτη μας έχει προκαλέσει την αύξηση της διάρκειας μιας μέσης γήινης ημέρας κατά περίπου 1,09 χιλιοστά του δευτερολέπτου ανά αιώνα από τα τέλη της δεκαετίας του 1600. Άλλες εκτιμήσεις ανεβάζουν τον αριθμό λίγο ψηλότερα, στα 1,78 χιλιοστά του δευτερολέπτου ανά αιώνα, βασιζόμενες σε πιο αρχαίες παρατηρήσεις εκλείψεων. Αν και τίποτα από αυτά δεν ακούγεται πολύ, κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης των 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, αθροίζονται.

11. Πολλοί άνθρωποι ζουν εκτός συμβατικού χρόνου –Για αυτούς δεν είναι 2023

Για πολλούς Νεπαλέζους, αυτό το άρθρο δεν δημοσιεύτηκε το 2023. Στο ημερολόγιο Bikram Sambat του Νεπάλ, είναι στην πραγματικότητα το έτος 2080. Τουλάχιστον τέσσερα ημερολόγια χρησιμοποιούνται μεταξύ διαφορετικών εθνοτικών ομάδων εκεί, en;v το Νεπάλ είναι ακόμη και 15 λεπτά εκτός συγχρονισμού με τις συνήθεις ζώνες ώρας.

Αποδεικνύεται ότι πολλοί πολιτισμοί είναι εντάξει με το να βιώνουν πολλά έτη ταυτόχρονα. Στη Μιανμάρ είναι επίσης το 1384, στην Ταϊλάνδη το 2566 και στην Αιθιοπία το 2016, όπου το έτος διαρκεί 13 μήνες. Το ισλαμικό ημερολόγιο, εν τω μεταξύ, σηματοδότησε την άφιξη του έτους 1445 τον Ιούλιο.

ΠΗΓΗ

H γραμμή μεταξύ ζωής και θανάτου μπορεί να είναι λιγότερο διακριτή

«Όταν πεθαίνουμε, ο εγκέφαλός μας είναι υπερ–ενεργοποιημένος».
Ερευνα του πανεπιστημίου του Μίσιγκαν σε ασθενείς που αφαιρέθηκε η μηχανική υποστήριξη, έδειξε πως η εγκεφαλική δραστηριότητα συνεχίζεται ακόμη και αφότου σταματήσουν οι χτύποι της καρδιάς

Το 2014 η καρδιά μιας 24χρονης γυναίκας που έπασχε από σπάνια καρδιακή ασθένεια σταμάτησε. Οι γιατροί δεν μπορούσαν να βρουν θεραπεία και η γυναίκα οδηγήθηκε στο τμήμα επειγόντων περιστατικών του πανεπιστημιακού νοσοκομείου του Μίσιγκαν. Ηταν σε βαθύ κώμα για τρεις ημέρες και οι γιατροί ήλεγχαν την εγκεφαλική της δραστηριότητα, προκειμένου να της χορηγούν φάρμακα που ανακούφιζαν τα συμπτώματά της. Τρεις ημέρες μετά, η οικογένειά της αποφάσισε να αφαιρέσει τη μηχανική υποστήριξη.

Μερικά χρόνια αργότερα, η 24χρονη γυναίκα θα γινόταν γνωστή ως η «ασθενής 1» στη μελέτη που διεξήγαγε και δημοσίευσε πριν από μερικούς μήνες η Τζίμο Μπόρζιτζιν, καθηγήτρια Νευρολογίας στο πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. Μια μελέτη η οποία ανέδειξε κάτι που δεν είχε ποτέ έως τότε αποδειχθεί: ο εγκέφαλος κατά τη διαδικασία του θανάτου, ακόμη και αφότου η καρδιά σταματάει, είναι ενεργός. Μάλιστα, φαίνεται πως τα τμήματα του εγκεφάλου της «ασθενούς 1» που ήταν ενεργά σε αυτές τις στιγμές, συνδέονται μεταξύ άλλων με τη συνείδηση και τη μνήμη. Στις τελευταίες της στιγμές, η «ασθενής 1» βίωσε κάτι που έμοιαζε με ζωή.

«Γιατί εκκρίνεται σεροτονίνη σε ζώα που πεθαίνουν;»

Η αρχική έρευνα της κ. Μπόρζιτζιν αφορούσε διαφορετικούς τομείς της νευροεπιστήμης. Οπως αφηγήθηκε στην «Κ», μία από τις πρώτες υποθέσεις που κλήθηκε να εξετάσει, όταν προσλήφθηκε στο πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν το 2003, ήταν αν διαταράσσεται ο κιρκάδιος ρυθμός των αρουραίων που παθαίνουν ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο. Μεταξύ άλλων είχε παρακολουθήσει και καταγράψει την έκκριση νευροχημικών ουσιών από τον εγκέφαλο των αρουραίων πριν και μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο. Μια από αυτές τις νευροχημικές ουσίες ήταν και η σεροτονίνη, η οποία ηρεμεί το σώμα. 

Κατά τη διάρκεια του πειράματος δύο αρουραίοι πέθαναν. Τότε, η κ. Μπόρζιτζιν μαζί με τον γιατρό με τον οποίο συνεργαζόταν, ανακάλυψαν ότι «και στους δύο αρουραίους υπήρχε ένα πολύ υψηλό επίπεδο σεροτονίνης που εκκρίθηκε κατά τη διάρκεια του θανάτου, αφότου η καρδιά τους είχε σταματήσει να χτυπάει και ο εγκέφαλός τους έχανε οξυγόνο. Σκεφτόμουν, γιατί εκκρίνεται σεροτονίνη σε ζώα που πεθαίνουν;» Οπως άλλωστε επισήμανε, έως τότε «παραδοσιακά συνδέαμε τη διαδικασία του θανάτου με έναν πολύ ανενεργό εγκέφαλο, που δεν λειτουργεί πλέον».

Τα απροσδόκητα ευρήματά της την οδήγησαν στην αναζήτηση σχετικής επιστημονικής βιβλιογραφίας επί του θέματος. Επειτα από ενδελεχή έρευνα «δεν βρήκα τίποτα, κάτι που ήταν πολύ σοκαριστικό. Ο θάνατος συμβαίνει σε όλους μας, ωστόσο ανακάλυψα ότι δεν υπάρχει καμία έρευνα σχετικά με την αύξηση της σεροτονίνης. Τότε συνειδητοποίησα ότι κανείς δεν γνωρίζει τίποτα για τη διαδικασία του θανάτου».

Βρίσκοντας τους ασθενείς

Αμεσα, αφοσιώθηκε στην εξερεύνηση αυτού του αχαρτογράφητου επιστημονικού πεδίου, τη μελέτη του εγκεφάλου που πεθαίνει. Η έρευνά της στους αρουραίους έδειξε ότι «στο 100% των περιπτώσεων ο εγκέφαλός τους ενεργοποιήθηκε κατά τη διαδικασία του θανάτου». Αναρωτήθηκε αν το ίδιο ισχύει και για τους ανθρώπους, αλλά για χρόνια αυτό παρέμενε ένα αναπάντητο ερώτημα. Κι αυτό επειδή όπως εξήγησε, «οι άνθρωποι τείνουν να βιώνουν την αρχική φάση της καρδιακής ανακοπής στο σπίτι, μακριά από το νοσοκομείο, οπότε δεν μπορείς να ξέρεις πότε θα συμβεί. Αναρωτιόμασταν για χρόνια πότε θα αποκτήσουμε πρόσβαση σε έναν τέτοιο ασθενή». Αλλωστε, «αν μπορείς να προβλέψεις ότι κάποιος θα πάθει αύριο καρδιακή ανακοπή, το πρώτο πράγμα που σκέφτεσαι δεν είναι να του βάλεις ηλεκτροεγκεφαλογράφημα στο κεφάλι, αλλά να τον σώσεις».

Επειτα, η ίδια μαζί με τους συνεργάτες της, συνειδητοποίησαν ότι υπάρχουν ασθενείς στη ΜΕΘ, όπου «οι γιατροί δεν μπορούν να κάνουν τίποτα για να τους βοηθήσουν. Οταν αφαιρεθεί από αυτούς τους ασθενείς ο αναπνευστικός σωλήνας, παθαίνουν ασφυξία. Εξαιτίας της ασφυξίας, ο εγκέφαλος θα υποστεί υποξία και τελικά θα προκληθεί καρδιακή ανακοπή». Και οι τέσσερις ασθενείς που εξέτασε η κ. Μπόρζιτζιν πέθαναν από καρδιακή ανακοπή η οποία προκλήθηκε από υποξία εντός 30 λεπτών.

Στην περίπτωση της «ασθενούς 1», που βρισκόταν σε ΜΕΘ, συνεργαζόταν με τον κλινικό γιατρό που την παρακολουθούσε. Η «ασθενής 1» ήταν συνδεδεμένη με ηλεκτροεγκεφαλογράφημα προκειμένου οι γιατροί να γνωρίζουν πότε θα πάθει επιληπτική κρίση, ώστε να της χορηγήσουν φάρμακα που θα ανακουφίσουν τα συμπτώματα. Επομένως, σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, «δεν μελετούσαμε αυτούς τους ασθενείς σε ζωντανό χρόνο, αλλά πήραμε ό,τι δεδομένα υπήρχαν ήδη για αυτούς».

Οι τρεις φάσεις

Η «ασθενής 1» είχε νεαρή ηλικία, ενώ οι υπόλοιποι τρεις που εξετάστηκαν από την κ. Μπόρζιτζιν ήταν 67, 77 και 82 ετών. Μάλιστα, η «ασθενής 1», σε αντίθεση με τους υπόλοιπους, δεν είχε κάποια πάθηση του εγκεφάλου, αλλά καρδιοπάθεια. Σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, «κανείς δεν είχε λιγότερο άθικτο εγκέφαλο από την “ασθενή 1”. Κι αυτός είναι μάλλον ο λόγος που είδαμε στιβαρή εγκεφαλική δραστηριότητα σε συγκριτικά με τους υπόλοιπους». 

Οταν ο αναπνευστήρας αφαιρέθηκε από την «ασθενή 1», υπήρξε σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν μια αύξηση της δραστηριότητας στον ετοιμοθάνατο εγκέφαλό της. Οι περιοχές του εγκεφάλου που θεωρούνται «hot spot» για τη συνείδηση και οι οποίες ήταν ανενεργές όσο βρισκόταν σε μηχανική παρακολούθηση, ξαφνικά τέθηκαν σε λειτουργία. Δύο λεπτά μετά την αφαίρεση της μηχανικής υποστήριξης και τη διακοπή του οξυγόνου, υπήρξε σύμφωνα με την ίδια ένας έντονος συγχρονισμός των εγκεφαλικών κυμάτων της «ασθενούς 1», που σχετίζονται μεταξύ άλλων με την αυξημένη προσοχή και τη μνήμη.

Αυτός ο συγχρονισμός, που αποτέλεσε την πρώτη φάση αυτής της εγκεφαλικής δραστηριότητας, όπως αφηγήθηκε η κ. Μπόρζιτζιν, «άρχισε να μειώνεται γραμμικά για ίσως 18 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια σταθεροποιήθηκε». Επειτα όμως, κατά τη δεύτερη φάση, εντάθηκε ξανά για περισσότερο από τέσσερα λεπτά, εξασθένησε ξανά για ένα λεπτό και στη συνέχεια επανήλθε για μια τρίτη και τελευταία φορά. Μάλιστα, στην τρίτη από αυτές τις φάσεις, «η καρδιά της “ασθενούς 1” είχε σταματήσει για 14 δευτερόλεπτα. Κι έπειτα ενεργοποιήθηκε ξανά παρά την απουσία αναπνευστικού σωλήνα και βηματοδότη».

«Πιστεύω ότι άκουγε το περιβάλλον»

Τα τμήματα του εγκεφάλου που ήταν ενεργά, σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, ήταν αυτά που «σχετίζονται με τη συνείδηση και κάθε είδους αντίληψη, όπως η οπτική αντίληψη, η αντίληψη της φωνής, η αντίληψη της κίνησης και της λειτουργίας της ενσυναίσθησης». Kατά τη διάρκεια των τριών επίμαχων φάσεων, αυτά τα τμήματα του εγκεφάλου, καθώς και όσα σχετίζονται με τη μνήμη, επικοινωνούσαν σύμφωνα με την κ. Μπόρζιτζιν, με άλλα μέρη που σχετίζονται με την επεξεργασία της συνειδητής εμπειρίας. Αλλωστε, σύμφωνα με την ίδια, στους ασθενείς 1 και 3, υπήρξε μεγάλη ενεργοποίηση κυμάτων Γάμα, τα οποία σχετίζονται με την ταυτόχρονη επεξεργασία πληροφοριών από διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου.

Η κ. Μπόρζιτζιν θεωρεί ότι αυτό που συνέβαινε για αρκετά λεπτά στον εγκέφαλο της «ασθενούς 1» έμοιαζε με ζωή, ωστόσο «αυτό είναι μια υπόθεση» αφού «η ασθενής 1» δεν επέζησε ώστε να αφηγηθεί τι της συνέβη. Βάσει των δεδομένων όμως, η ίδια θεωρεί ότι «η “ασθενής 1” μπορούσε μεταξύ άλλων να ακούει το περιβάλλον τις τελευταίες στιγμές της ζωής της και να έχει οράματα φωτός». Αντίστοιχα ευρήματα παρατηρήθηκαν και στην 77χρονη «ασθενή 3», ενώ και στους υπόλοιπους δύο ασθενείς που εξετάστηκαν, εντοπίστηκε επικοινωνία μεταξύ της καρδιάς και του εγκεφάλου κατά τη διαδικασία του θανάτου.

Η ίδια θεωρεί ότι υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος όταν πεθαίνουμε, αφού η μελέτη της αποτελεί απλά «την κορυφή του παγόβουνου. Αυτό που γνωρίζουμε όμως πλέον, είναι ότι όταν πεθαίνουμε, ο εγκέφαλός μας είναι υπερ–ενεργοποιημένος».

ΠΗΓΗ