αρχή (12 άρθρα)

Σ. Τραχανάς – Το φάντασμα της όπερας: η αρχή της αβεβαιότητας και η ανάδυση της ζωής στο σύμπαν

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

 

Το 2008 οι Times του Λονδίνου δημοσίευσαν έναν κατάλογο με τα εκατό πιο πολυσυζητημένα βιβλία της μεταπολεμικής περιόδου. Ανάμεσά τους περιλαμβάνεται κι ένα βιβλιαράκι που με είχε ιδιαίτερα ελκύσει τα φοιτητικά μου χρόνια. Τίτλος του βιβλίου, The two cultures: οι δύο πολιτισμοί, οι δύο κουλτούρες. Συγγραφέας του ο Βρετανός φυσικός και μυθιστοριογράφος Τσαρλς Πέρσυ Σνόου.

Μέσα στις λίγες σελίδες του το μικρό αυτό βιβλίο έθιγε ένα καίριο ζήτημα του δυτικού πολιτισμού, όπως αυτός θεμελιώθηκε πάνω στην επιστημονική επανάσταση του 17ου αιώνα και τη χιονοστιβάδα τεχνολογικών εξελίξεων που ακολούθησε. Το ζήτημα που επισήμαινε το βιβλίο ήταν το διευρυνόμενο χάσμα ανάμεσα στις θετικές και τεχνολογικές επιστήμες από τη μια μεριά, και τις ανθρωπιστικές επιστήμες και την τέχνη από την άλλη.

Ένα χάσμα που αντανακλάται ευθέως στη μονόπλευρη γενική παιδεία της πλειονότητας των μορφωμένων πολιτών. Ενώ θεωρούμε, λέει ο Σνόου, αδιανόητο για έναν μορφωμένο άνθρωπο της εποχής μας να μην έχει, ας πούμε, διαβάσει ποτέ του ένα έργο του Σαίξπηρ, θεωρούμε απόλυτα φυσικό να μην έχει την παραμικρή ιδέα για το τι περίπου λέει ένας τόσο θεμελιώδης νόμος της φύσης όπως π.χ. ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής — ή η θεωρία της εξέλιξης και η παγκοσμιότητα του γενετικού κώδικα, για να προσθέσω δύο δικά μου παραδείγματα που θεωρώ σημαντικότερα.

Το κεντρικό μήνυμα του βιβλίου του Σνόου είναι απόλυτα σαφές όσο και αιχμηρό: η γενική παιδεία μας θα παραμένει ανάπηρη όσο συνεχίζει να βλέπει την επιστήμη απλώς ως κινητήρια δύναμη της τεχνολογίας —δηλαδή απλώς ως χρήσιμη— και όχι ως μια από τις θεμελιώδεις συνιστώσες του πολιτισμού μας. Χωρίς μια καλή γενική παιδεία πάνω στα μεγάλα επιτεύγματα της επιστήμης, ο σύγχρονος μορφωμένος άνθρωπος δεν θα συμβαδίζει με την εποχή του. Θα έχει χάσει ένα κορυφαίο της κομμάτι.

Ο ΜΥΣΤΙΚΟΣ ΣΥΝΘΕΤΗΣ

Σε τούτο το κεφάλαιο θα επιχειρήσω να υπερασπιστώ με τους παραπάνω όρους μια θεμελιώδη επιστημονική ανακάλυψη που ανήκει στη δική μου επιστήμη, τη φυσική. Θα επιχειρήσω δηλαδή να δείξω γιατί η ανακάλυψη αυτή αποτελεί ένα κορυφαίο πνευματικό επίτευγμα του πολιτισμού μας, άξιο να συμπεριληφθεί στη βραχεία λίστα των θεμάτων γενικής παιδείας για τα οποία ένας μορφωμένος πολίτης του καιρού μας θα έπρεπε να γνωρίζει κάτι.

Πρόκειται για την περίφημη αρχή της αβεβαιότητας του Χάιζενμπεργκ, ή αρχή της απροσδιοριστίας, όπως επίσης λέγεται, η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και αποτελεί έκτοτε το θεμέλιο της φυσικής του μικρόκοσμου. Γιατί όμως είναι τόσο σημαντική αυτή η αρχή από τη σκοπιά του μορφωμένου πολίτη; Σε ποια δικά του ερωτήματα, σε ποιες δικές του περιέργειες έρχεται να απαντήσει;

 

Παρότι αυτό θα γίνει σύντομα σαφές, σπεύδω να πω από τώρα ότι, αν η αρχή της αβεβαιότητας δικαιούται να συμπεριληφθεί στη βραχεία λίστα που προανέφερα, είναι κυρίως για τούτο: χωρίς αυτόν τον παράξενο φυσικό νόμο —γιατί όντως είναι ένας παράξενος νόμος— καμία από τις θεμελιώδεις προϋποθέσεις που κάνουν δυνατή την ανάδυση της ζωής στο σύμπαν δεν θα ήταν παρούσα. Ένα σύμπαν χωρίς την αρχή της αβεβαιότητας θα ήταν σίγουρα ένα νεκρό σύμπαν.

Η βασική «υπόσχεση» τούτου του κεφαλαίου είναι πλέον σαφής. Θα επιχειρήσω να δείξω ότι η αρχή της αβεβαιότητας «κρύβεται» πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προϋποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία. Χρησιμοποίησα τη λέξη «κρύβεται» όχι τυχαία.

Διότι η αρχή της αβεβαιότητας όντως κρύβεται. Δεν είναι ένας φυσικός νόμος που λειτουργεί στην επιφάνεια των πραγμάτων. Δηλαδή στο επίπεδο του δικού μας «χειροπιαστού» μακρόκοσμου. Στο προσκήνιο. Είναι ένας φυσικός νόμος του μικρόκοσμου. Του μακρινού και απρόσιτου στις αισθήσεις μας μικρόκοσμου. Και από εκεί ελέγχει όλα όσα συμβαίνουν «επί σκηνής». Στο θέατρο του δικού μας αισθητού κόσμου. Η παράσταση δίδεται στους πάνω… ορόφους, αλλά η μουσική γράφεται στο… υπόγειο. Στα έγκατα της ύλης. Διότι εκεί βρίσκεται ο μυστικός συνθέτης, το φάντασμα της όπερας: η αρχή της αβεβαιότητας. Αυτή τη θεμελιώδη αρχή της φύσης —το φάντασμα της όπερας— θα επιχειρήσω να σας παρουσιάσω τώρα.

ΤΑ ΤΡΙΑ ΒΑΣΙΚΑ ΜΥΣΤΗΡΙΑ

Θα πρέπει όμως να εξετάσω πρώτα ποιες είναι εκείνες οι θεμελιώδεις φυσικές προϋποθέσεις που πρέπει να πληρούνται σε ένα σύμπαν ώστε να μην αποκλείεται εκ των προτέρων η δυνατότητα εμφάνισης ζωής σ᾽ αυτό.

Η πρώτη τέτοια προϋπόθεση είναι μάλλον αυτονόητη. Είναι η σταθερότητα των ατόμων και των μορίων. Το να υπάρχουν δηλαδή άτομα και μόρια με την ίδια πάντα σταθερή δομή η οποία θα εγγυάται και τη σταθερότητα της χημικής συμπεριφοράς τους, χωρίς την οποία η αξιόπιστη λειτουργία εκείνης της περίτεχνα ρυθμισμένης χημικής μηχανής που λέγεται κύτταρο είναι απλώς αδιανόητη.

Ωστόσο, στο πλαίσιο της παλιάς φυσικής η σταθερότητα των ατόμων (άρα και των μορίων) είναι απολύτως αδύνατη. Διότι, αν η παλιά φυσική ίσχυε πράγματι και στον μικρόκοσμο, τότε τα άτομα, λόγω της περιφοράς των ηλεκτρονίων γύρω από τους πυρήνες τους, θα συμπεριφέρονταν ως μικροσκοπικές κεραίες και, επομένως, θα εξέπεμπαν ηλεκτρομαγνητικά κύματα, με αποτέλεσμα τα ηλεκτρόνια να χάνουν διαρκώς ενέργεια και τελικά να πέφτουν στον πυρήνα σε απειροελάχιστο χρόνο.

Πριν καν προλάβουμε να «συλλάβουμε» την έννοια «άτομο», αυτό θα έχει βυθιστεί στην ανυπαρξία. Παίρνοντας μαζί του και κάθε ενδεχόμενο να συμβεί κάτι ενδιαφέρον σ’ αυτό το σύμπαν. Η σταθερότητα των ατόμων και των μορίων είναι λοιπόν το υπ᾽ αριθμόν 1 μυστήριο που πρέπει να λυθεί, ώστε το φαινόμενο της ζωής να μην είναι εκ των προτέρων αδύνατο.

Όμως για την εμφάνιση —αλλά και τη διατήρηση— της ζωής στο σύμπαν απαιτείται επιπλέον και μια κατάλληλη θερμοκοιτίδα. Ένας κατάλληλος πλανήτης πρώτα απ᾽ όλα (το οποίο ευτυχώς δεν είναι πρόβλημα, διότι κατάλληλοι πλανήτες είναι στατιστικά βέβαιο ότι υπάρχουν), αλλά κυρίως ένας κατάλληλος ήλιος ικανός να ακτινοβολεί ενέργεια για τουλάχιστον ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Όσα δηλαδή απαιτούνται για να σχηματιστούν στην αρχέγονη ατμόσφαιρα του πλανήτη, υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου του, τα βασικά βιολογικά μόρια που συσσωρεύονται κατόπιν στους ωκεανούς, για να συνεχιστεί εκεί η διαδικασία της χημικής εξέλιξης μέχρι την εμφάνιση του πρώτου αυτοαναπαραγόμενου κυττάρου. Της πρωτόγονης ζωής.

Όμως και τούτη η δεύτερη θεμελιώδης προϋπόθεση για τη ζωή είναι αδύνατη μέσα στο πλαίσιο της παλιάς φυσικής. Με τον εξωφρενικό ρυθμό με τον οποίο εκπέμπει ενέργεια στο διάστημα ένας ήλιος —π.χ. ο δικός μας— δεν θα μπορούσε να ζήσει περισσότερο από 10.000 χρόνια, ακόμα κι αν χρησιμοποιούσε το καλύτερο χημικό καύσιμο που γνωρίζουμε. Αλλά, με ένα χρονικό περιθώριο της τάξεως των 10.000 χρόνων, η πιθανότητα να δημιουργηθεί ζωή σε έναν πλανήτη είναι σίγουρα μηδενική. Μόλις διαπιστώσαμε λοιπόν ότι και η δεύτερη βασική προϋπόθεση για τη ζωή —η μακροβιότητα των άστρων— δεν είναι δυνατόν να εκπληρωθεί μέσα στο πλαίσιο της παλιάς φυσικής. Είναι και αυτή ένα μυστήριο όπως και η πρώτη.

Εκτός από τη σταθερότητα των ατόμων και τη μακροβιότητα των άστρων χρειαζόμαστε όμως και ένα κατάλληλο σύμπαν! Και αυτό είναι ακόμα πιο δύσκολο να το έχουμε. Αφού όλα ξεκίνησαν από μια Μεγάλη Έκρηξη, τότε το αρχέγονο σύμπαν δεν μπορούσε να είναι τίποτε άλλο παρά μια υπέρθερμη ταχέως διαστελλόμενη ομοιογενής μάζα από στοιχειώδη σωματίδια και φως, χωρίς καμία από τις κοσμικές δομές —γαλαξίες, άστρα, πλανήτες— που σήμερα γνωρίζουμε. Και το ερώτημα που έμενε αναπάντητο επί δεκαετίες ήταν τούτο:

Πώς «έσπασε» η ομοιομορφία αυτού του αρχέγονου κοσμικού χυλού, αυτής της αρχέγονης καυτής σούπας, και μπόρεσε το σύμπαν να γίνει λίγο πυκνότερο σε κάποιες περιοχές του ώστε με την περαιτέρω ελκτική δράση της βαρύτητας να μαζευτεί εκεί η περιβάλλουσα ύλη και να σχηματιστούν έτσι οι γαλαξίες και μέσα σ’ αυτούς τα άστρα, οι πλανήτες και τελικά εμείς; Ή, σε πιο καθημερινή γλώσσα: πώς «έκοψε» η σούπα;

Το ερώτημα ακούγεται απλοϊκό, όμως η απάντησή του είναι απολύτως αδύνατη μέσα στο πλαίσιο της παλιάς φυσικής. Η ρήξη της αρχέγονης κοσμικής ομοιομορφίας και η ανάδυση δομών στο σύμπαν είναι ένα τρίτο μυστήριο, εξίσου σκοτεινό με τα δύο προηγούμενα.

Ο ΑΠΟ ΜΗΧΑΝΗΣ ΘΕΟΣ

«Τρία μυστήρια ζητούν λύση» θα μπορούσε λοιπόν να είναι ο τίτλος τούτης της ενότητας, αν η λύση δεν είχε προαναγγελθεί. Είναι η αρχή της αβεβαιότητας. Μια όντως πολύ παράξενη αρχή, η οποία εισάγει ένα στοιχείο θεμελιώδους τυχαιότητας στην περιγραφή των φυσικών φαινομένων στο μικροσκοπικό επίπεδο. Και ως αποτέλεσμα αυτής της τυχαιότητας, ορισμένες ιδιότητες των φυσικών συστημάτων —π.χ. η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου— δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια. Τα περιθώρια σφάλματος —ή, αλλιώς, οι απροσδιοριστίες— στη γνώση μας της θέσης και της ταχύτητας ενός σωματιδίου δεν γίνεται να μειώνονται ταυτόχρονα. Αν η απροσδιοριστία στη θέση μικραίνει, η απροσδιοριστία στην ταχύτητα θα μεγαλώνει ώστε το γινόμενό τους να παραμένει περίπου σταθερό. Γράφω έτσι τη μοναδική εξίσωση του κεφαλαίου:

ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑΣ: (Απροσδιοριστία στη θέση) × (Απροσδιοριστία στην ταχύτητα) ≅ σταθερό

Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι τότε πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο.

Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό —και πολύ βαθύ— συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει. Ή, για να το πούμε πιο απλά: όσο μικρότερη είναι η φυλακή του, τόσο «ζωηρότερο» γίνεται το σωματίδιο. Όσο περισσότερο το «στριμώχνουμε», τόσο περισσότερο αντιδρά· τόσο περισσότερο «αγριεύει». Η αρχή της αβεβαιότητας οπλίζει δηλαδή τα σωματίδια του μικρόκοσμου με μια ακατανίκητη ικανότητα να αντιστέκονται στη φυλάκιση.

Στον κλασικό μας κόσμο, ένας φυλακισμένος μπορεί άνετα να ηρεμήσει στο κελί του. Απλώς κάθεται ακίνητος σε μια γωνιά του. Στις μικροσκοπικές φυλακές —π.χ. στο εσωτερικό των ατόμων ή των μορίων— η ηρεμία δεν αποτελεί επιλογή. Δεν την επιτρέπει η αρχή της αβεβαιότητας. Οι έγκλειστοι σ’ αυτές είναι σε κατάσταση διαρκούς —και υποχρεωτικής (!)— εξέγερσης, τόσο πιο βίαιης μάλιστα όσο μικρότερη είναι η φυλακή τους.

Αυτό είναι το πραγματικό νόημα της αρχής της αβεβαιότητας και σε αυτό βασίζεται η τεράστια εξηγητική της δύναμη, όπως θα δείξω αμέσως. Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι σίγουρα ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους.

Η λύση του δεύτερου μυστηρίου είναι τώρα μπροστά στα μάτια μας. Ο ήλιος —ο κάθε ήλιος— μπορεί να ζει επί δισεκατομμύρια χρόνια επειδή χρησιμοποιεί όχι κοινό χημικό καύσιμο αλλά πυρηνικό καύσιμο. Κάνει πυρηνικές αντιδράσεις οι οποίες απελευθερώνουν ένα μέρος από την τεράστια κινητική ενέργεια που έχουν τα σωματίδια στο εσωτερικό των πυρήνων, ακριβώς επειδή είναι «στριμωγμένα» σ’ έναν τόσο μικρό χώρο. Δεν υπάρχει ίχνος αμφιβολίας ότι η μακροβιότητα των άστρων, χωρίς την οποία δεν θα ήμαστε σήμερα εδώ, είναι γνήσιο τέκνο της αρχής της αβεβαιότητας.

Το ίδιο απλή είναι όμως και η εξήγηση του πρώτου μυστηρίου, δηλαδή της σταθερότητας των ατόμων. Αν τα ηλεκτρόνια έπεφταν πράγματι στον πυρήνα, όπως τους επιβάλλει η κλασική φυσική, τότε η θέση τους θα ήταν προσδιορισμένη με πολύ μεγάλη ακρίβεια και θα μεγάλωνε αντίστοιχα η απροσδιοριστία στην ταχύτητά τους. Θα ανέπτυσσαν επομένως μια μεγάλη μέση ταχύτητα που θα τα εκτόξευε ξανά μακριά από τον πυρήνα.

Το άτομο μπορεί έτσι να παρομοιωθεί μ’ ένα σφαιρίδιο από καουτσούκ που, όταν συμπιεστεί πολύ, θα εκτιναχθεί απότομα μέχρις ότου βρει το μέγεθος ισορροπίας του. Μόνο που στην περίπτωση του ατόμου το ελαστικό σφαιρίδιο είναι… κενός χώρος. Παριστάνει απλώς την περιοχή —το λεγόμενο «νέφος πιθανότητας»— όπου είναι πιθανό να βρεθεί το ηλεκτρόνιο.

Όσο κι αν μας σοκάρει, τα άτομα είναι τελείως κούφια, όπως και η μακροσκοπική πυκνή ύλη. Τα σωματίδια που την αποτελούν, τα ηλεκτρόνια και οι πυρήνες, έχουν πρακτικά μηδενικό όγκο. Ας μην το πάρουμε κατάκαρδα, όμως έτσι ακριβώς είναι: είμαστε κατά 99,99999…% άδειοι! Κενός χώρος.

Και μας κάνει να φαινόμαστε συμπαγείς και ασυμπίεστοι η αρχή της αβεβαιότητας, η οποία δεν αφήνει τα σωματίδια που μας αποτελούν να «στριμωχτούν» το ένα δίπλα στο άλλο, αλλά τα κρατάει σε απόσταση. Αν το μόνο που είχε σημασία ήταν ο πραγματικός όγκος των σωματιδίων που μας αποτελούν —και δεν ασκούνταν ηλεκτρικές δυνάμεις μεταξύ τους όταν πλησιάζουμε— τότε θα περνάγαμε ο ένας μέσα από τον άλλο κυριολεκτικά σαν φαντάσματα!

Η αρχή της αβεβαιότητας όχι μόνο είναι φάντασμα η ίδια, αλλά δίνει και στα σωματίδια του μικρόκοσμου μια σχεδόν φαντασματική ύπαρξη! Για την εξήγηση του τρίτου μυστηρίου θα μου χρειαστεί ένα απλό ανάλογο του πραγματικού προβλήματος. Στον κλασικό κόσμο στον οποίο ζούμε, αν αφήσω ένα αντικείμενο —ας πούμε ένα μπαλάκι του πινγκ-πονγκ— πάνω σε ένα τραπέζι, η κατάσταση μέγιστης ηρεμίας του —δηλαδή ελάχιστης ενέργειας— είναι να μείνει ακίνητο πάνω στο τραπέζι. Αν όμως η αρχή της αβεβαιότητας ίσχυε και στον δικό μας κλασικό κόσμο —αυτόν που ονομάζουμε μακρόκοσμο—, η ακινησία αυτή θα ήταν ανέφικτη.

Διότι σε έναν καθαρά κβαντικό κόσμο το μπαλάκι δεν επιτρέπεται να έχει ακριβώς προσδιορισμένη θέση, οπότε η επιλογή δεν είναι να μείνει ακίνητο πάνω στο τραπέζι, αλλά να «επιδιώξει» έναν λογικό συμβιβασμό ανάμεσα στη βαρύτητα —που θέλει να το κρατήσει πάνω στο τραπέζι— και την αρχή της αβεβαιότητας που απεχθάνεται τον υπερβολικό εντοπισμό της θέσης του. Το μπαλάκι θα εκτελεί έτσι μια τρεμώδη κίνηση με διαρκείς «σπασμωδικές» αναπηδήσεις τυχαίου ύψους πάνω στο τραπέζι.

Υποθέστε τώρα ότι καλύπτω όλο το τραπέζι με όμοια μπαλάκια το ένα δίπλα στο άλλο. Στον κλασικό μας κόσμο η εικόνα θα είναι εκείνη της απόλυτης ακινησίας· της απόλυτης γαλήνης. Μια ήρεμη «θάλασσα» από ακίνητα λευκά σφαιρίδια. Ενέργεια μηδέν. Ας αφήσουμε τώρα το φάντασμα —την αρχή της αβεβαιότητας— να ανέβει στη «σκηνή». Να κυβερνήσει απευθείας και τον δικό μας κόσμο. Τι θα δούμε;

Τα μπαλάκια θα αρχίσουν να χορεύουν πάνω στο τραπέζι έναν τρελό χορό χωρίς καμιά προφανή χορογραφία που να συνδέει τις κινήσεις τους. Τυχαίες, ανεξάρτητες, σπασμωδικές αναπηδήσεις —αλλού μικρότερες και αλλού μεγαλύτερες— με αναμφίβολο όμως αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη και συνεχώς μεταβαλλόμενη κατανομή της δυναμικής και κινητικής ενέργειας πάνω στο τραπέζι.

Το συμπέρασμα είναι πολύ βαθύ όσο και γενικό. Σε έναν κόσμο που διέπεται από την αρχή της αβεβαιότητας η κατάσταση ελάχιστης δυνατής ενέργειας του σύμπαντος όχι μόνο δεν είναι μια κατάσταση ηρεμίας με μηδέν ενέργεια, αλλά είναι επιπλέον και μια κατάσταση ανομοιόμορφης κατανομής αυτής της ενέργειας στον χώρο. Η ενέργεια του σύμπαντος δεν μπορεί ούτε να μην είναι εκεί ούτε και να κατανέμεται ομοιόμορφα στον χώρο. Απλουστεύω δραστικά, αλλά η βασική ιδέα είναι σωστή. Οι σπόροι της ανομοιομορφίας που επέτρεψαν στο σύμπαν να σχηματίσει γαλαξίες και όλες τις άλλες κοσμικές δομές ήταν κβαντικής προέλευσης. Οφείλονταν στην αρχή της αβεβαιότητας, σε συνδυασμό με μια εκρηκτική διαστολή του σύμπαντος στα πρώτα κλάσματα του δευτερολέπτου η οποία πήρε αυτούς τους μικροσκοπικούς σπόρους —αυτά τα μικρά πυκνώματα και αραιώματα στην κατανομή της κοσμικής ύλης και ενέργειας— και τους έδωσε κοσμικές διαστάσεις

Στέφανος ΤραχανάςΤο Φάντασμα της Όπερας. Η επιστήμη στον πολιτισμό μας, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης

Αντικλείδι , https://antikleidi.com

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο...

Ασκήσεις Γ΄ Λυκείου Φυσικής Κατεύθυνσης - Αρχή Διατήρησης Στροφορμής (Μέρος 149)

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

https://www.youtube.com/watch?v=mTvEk6x4gL4&feature=youtu.be

Κατηγορίες:
Ασκήσεις

Ασκήσεις Φυσικής Γ΄ Λυκείου Κατεύθυνσης - Αρχή Διατήρησης Στροφορρμής (Μέρος 148)

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

https://www.youtube.com/watch?v=7uV7uTHiP5Y&feature=youtu.be

Κατηγορίες:
Ασκήσεις

Ασκήσεις Φυσικής Γ΄ Λυκείου Κατεύθυνσης - Αρχή Διατήρησης Στροφορμής (Μέρος 146)

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

https://www.youtube.com/watch?v=WJ3qCNHP3Is&feature=youtu.be

Κατηγορίες:
Ασκήσεις

Ασκήσεις Φυσικής Β΄ Λυκείου Κατεύθυνσης - Α.Δ.Ο. (Μέρος 29)

0 ΣΧΟΛΙΑ

Κατηγορίες:
Ασκήσεις, Β' Λυκείου Κατεύθυνσης, Παραδόσεις

Ασκήσεις Φυσικής Β΄ Λυκείου Κατεύθυνσης - Α.Δ.Ο (Μέρος 28)

0 ΣΧΟΛΙΑ

Κατηγορίες:
Ασκήσεις, Β' Λυκείου Κατεύθυνσης, Παραδόσεις

Ασκήσεις Φυσικής Β΄ Λυκείου Κατεύθυνσης - Α.Δ.Ο (Μέρος 27)

0 ΣΧΟΛΙΑ

Κατηγορίες:
Ασκήσεις, Β' Λυκείου Κατεύθυνσης, Παραδόσεις

Ασκήσεις Φυσικής Β΄ Λυκείου Κατεύθυνσης - Α.Δ.Ο (Μέρος 26)

0 ΣΧΟΛΙΑ

Κατηγορίες:
Ασκήσεις, Β' Λυκείου Κατεύθυνσης, Παραδόσεις

Ασκήσεις Φυσικής Β' Γυμνασίου - Α.Δ.Μ.Ε. (Μέρος 17)

0 ΣΧΟΛΙΑ

Κατηγορίες:
Ασκήσεις, Β' Γυμνασίου, Παραδόσεις

Μήπως το βλέπουμε καθημερινά στη ζωή μας; Η αρχή του Παρέτο

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

 

pareto-principleΗ Αρχή του Pareto, στο ευρύτερο πλαίσιό της, υποστηρίζει ότι 80% των αποτελεσμάτων προκύπτουν από 20% των μέσων ή αιτίων. Με άλλα λόγια, ο Κανόνας 80-20 σημαίνει ότι, σε κάθε κατάσταση, λίγοι παράγοντες (20%) είναι ζωτικοί και πολλοί (80%) είναι επουσιώδεις.

 

Ο νόμος των σημαντικών ολίγων και των ασήμαντων πολλών

Ισως φαίνεται παράξενο αλλά, παρά τα όσα λέγονται για ισορροπία στη ζωή, μπορούμε να ωφεληθούμε σημαντικά εισάγοντας λίγη ανισορροπία στην καθημερινότητά μας. Αναφερόμαστε στον Κανόνα 80-20 της διαχείρισης του χρόνου, ο οποίος εδράζεται στην αποκαλούμενη Αρχή του Pareto.

Vilfredo_paretoΗ αρχή αυτή βασίζεται στη θεωρία του Vilfredo Pareto, Ιταλού οικονομολόγου, κοινωνιολόγου και φιλόσοφου, ο οποίος το 1897 παρατήρησε ότι 80% του πλούτου στην Ιταλία (και σε κάθε χώρα που μελέτησε στη συνέχεια) κατεχόταν από 20% του πληθυσμού. Η θεωρία του Pareto για την προβλέψιμη ανισομερή κατανομή έχει έκτοτε συσχετιστεί με σχεδόν κάθε πτυχή της ζωής.

Μετά την αρχική παρατήρηση του Pareto, πολλοί άλλοι επεσήμαναν παρόμοια φαινόμενα στο δικό τους τομέα μελέτης. Το 1930 στις Ηνωμένες Πολιτείες, ο πρωτοπόρος της Διαχείρισης Ποιότητας Δρ. Joseph M. Juran ήταν ο πρώτος που διατύπωσε μια καθολική αρχή την οποία απεκάλεσε κανόνα «των σημαντικών ολίγων και των ασήμαντων πολλών» (Law of the vital few and the trivial many). Ωστόσο, η ονομασία Αρχή του Pareto επεκράτησε, ίσως επειδή ακουγόταν καλύτερα από Αρχή του Juran.

Vilfredo_pareto22Τι σημαίνει

Η Αρχή του Pareto, στο ευρύτερο πλαίσιό της, υποστηρίζει ότι 80% των αποτελεσμάτων προκύπτουν από 20% των μέσων ή αιτίων. Με άλλα λόγια, ο Κανόνας 80-20 σημαίνει ότι, σε κάθε κατάσταση, λίγοι παράγοντες (20%) είναι ζωτικοί και πολλοί (80%) είναι επουσιώδεις.

Το βασικό μήνυμα που μας δίνει ο κανόνας αυτός είναι πως το 80% των αποτελεσμάτων από κάτι το οποίο κάνουμε, θα έρθει από το 20% των προσπαθειών μας. Αυτό πρακτικά σημαίνει πως αν έχεις μια λίστα με 10 πράγματα που θέλεις να κάνεις, 2 μόνον θα αξίζουν πραγματικά να ασχοληθείς μαζί τους και όχι με τα υπόλοιπα 8. Ενώ το ενδιαφέρον είναι πως για όλα θα σπαταλήσεις ισάξιο χρόνο!

Στην περίπτωση του Pareto, αυτό σήμαινε ότι 20% των ανθρώπων κατείχαν 80% του πλούτου. Αντίστοιχα, στην αρχική του εργασία, ο Juran επεσήμανε ότι 20% των δυσλειτουργιών προκαλούσε 80% των προβλημάτων. Οι υπεύθυνοι διαχείρισης έργων γνωρίζουν ότι 20% της εργασίας (το πρώτο 10% και το τελευταίο 10%) αναλώνουν 80% του χρόνου και των πόρων.

Ο Κανόνας 80-20 μπορεί να εφαρμοστεί σε οτιδήποτε, από την επιστήμη του μάνατζμεντ μέχρι το φυσικό κόσμο

Ο Κανόνας 80-20 μπορεί να εφαρμοστεί σε οτιδήποτε, από την επιστήμη του μάνατζμεντ μέχρι το φυσικό κόσμο. Γνωρίζετε ότι 20% των αποθεμάτων σας καταλαμβάνει 80% του αποθηκευτικού σας χώρου και ότι 80% των αποθεμάτων σας προέρχεται από 20% των προμηθευτών σας. Επίσης, 80% των πωλήσεών σας θα έλθει από 20% των πωλητών σας. 20% του προσωπικού σας θα προξενήσει 80% των προβλημάτων σας αλλά και 20% του προσωπικού σας θα παράσχει 80% της παραγωγής σας.

Να μερικά ακόμη παραδείγματα:

  • 20% των πελατών αποφέρουν 80% των συνολικών πωλήσεων.
  • 80% των κερδών προέρχονται από 20% των πελατών (όχι απαραίτητα του ίδιου 20% από το οποίο προέρχεται το 80% των πωλήσεων).
  • 80% των αποθεμάτων σας αποτελούνται από 20% των προϊόντων σας.
  • 80% της μόλυνσης που οφείλεται στο κυκλοφοριακό προκαλείται από 20% των οχημάτων.
  • 20% της διαφήμισης αποδίδει 80% των αποτελεσμάτων της διαφημιστικής σας εκστρατείας.
  • 80% των παραπόνων των πελατών σας αφορούν σε 20% των προϊόντων ή των υπηρεσιών σας.

Ασφαλώς, η αναλογία 80 προς 20 ισχύει συνήθως κατά προσέγγιση. Ωστόσο, πάντα καθιστά εμφανή την εξαιρετικά ανισομερή κατανομή αιτίων και αποτελεσμάτων ή μέσων και παραγώγων. Τις πιο πολλές φορές, μάλιστα, η δυσαναλογία αυτή είναι ακόμη μεγαλύτερη: πχ Ειδικά στον τραπεζικό κλάδο, 10% των πελατών μπορεί να αντιπροσωπεύει 90% των κερδών της επιχείρησης.

Πώς μπορεί να σας βοηθήσει

pareto1

Η αξία της Αρχής του Pareto για ένα μάνατζερ ή επιχειρηματία είναι ότι υπενθυμίζει πως πρέπει να εστιαζόμαστε στο σημαντικό 20%. Από τα πράγματα που κάνετε στη διάρκεια της ημέρας σας, μόνον 20% έχουν πραγματικά σημασία. Αυτό το 20% αποφέρει 80% των αποτελεσμάτων σας. Προσδιορίστε αυτά τα πράγματα και εστιαστείτε σε αυτά. Όταν τα προβλήματα της ημέρας αρχίζουν να απομυζούν το χρόνο σας, θυμίστε στον εαυτό σας το 20% στο οποίο πρέπει να επικεντρωθείτε. Αν κάτι στο πρόγραμμά σας πρέπει να μετατεθεί ή να ματαιωθεί, βεβαιωθείτε ότι δεν αποτελεί μέρος αυτού του 20%.

Μπορείτε να δοκιμάσετε τα προηγούμενα παραδείγματα και να δείτε κατά πόσο ισχύουν για εσάς. Θα εκπλαγείτε από τα αποτελέσματα! Αν πάρουμε για παράδειγμα τους πελάτες μιας επιχείρησης, όλοι θα συμφωνήσουμε πως κάποιοι είναι περισσότερο σημαντικοί από κάποιους άλλους ενώ ορισμένοι «κοστίζουν» πολύ περισσότερο από κάποιους άλλους. Ο κανόνας 80/20 μας λέει πως το 80% των κερδών μιας επιχείρησης προέρχεται από το 20% των πελατών της. Γνωρίζοντας αυτό το 20% των πελατών που σας φέρνουν τα περισσότερα κέρδη μπορεί να σας βοηθήσει σημαντικά. Μπορείτε να τους μελετήσετε και να τους «προσέξετε» περισσότερο από κάποιους άλλους, να ερευνήσετε τους λόγους που τους κάνουν περισσότερο επικερδής και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε τις πληροφορίες αυτές και σε άλλους πελάτες ώστε να τους μετατρέψετε και αυτούς σε περισσότερο κερδοφόρους.

Αν και ο κανόνας αυτός δεν έχει μεγάλη επιστημονική βάση, μας δίνει πολύ χρήσιμα συμπεράσματα για τις αναλογίες μεταξύ πωλήσεων, πελατών και κερδών σε μια επιχείρηση. Αυτό που μπορείτε να κάνετε είναι να προσπαθήσετε να εφαρμόσετε τον κανόνα 80/20 στην επιχείρηση σας, και να δείτε ποιες νέες γνώσεις μπορείτε να αποκτήσετε. Ο κανόνας αυτός μπορεί να σας βοηθήσει να δείτε σε ποια σημεία στην επιχείρησή σας θα πρέπει να δώσετε το μεγαλύτερο βάρος σας. Θα πρέπει να εντοπίσετε ποιο είναι αυτό το 20% των πελατών και των προϊόντων σας με το οποίο αξίζει να ασχοληθείτε και το οποίο μπορεί να σας προσφέρει υψηλές αποδόσεις.

«Η αξία της Αρχής του Pareto για ένα μάνατζερ ή επιχειρηματία είναι ότι υπενθυμίζει πως πρέπει να εστιαζόμαστε στο σημαντικό 20%.»

 Υπάρχει μια θεωρία του μάνατζμεντ που προτείνει την εφαρμογή της Αρχής του Pareto σε αυτό που αποκαλείται Superstar Management. Οι υποστηρικτές της θεωρίας υποστηρίζουν ότι, αφού 20% των ανθρώπων σας παράγουν 80% των αποτελεσμάτων σας, θα πρέπει να εστιάσετε τον περιορισμένο χρόνο σας στη διεύθυνση μόνον αυτού του 20%, των σούπερσταρ. Αυτό που παραβλέπει η θεωρία είναι ότι 80% του χρόνου σας πρέπει να δαπανάται σε αυτό που είναι πραγματικά σημαντικό. Το να βοηθάς τους καλούς να γίνουν καλύτεροι είναι αποτελεσματικότερη αξιοποίηση του χρόνου από το να βοηθάς τους έξοχους να γίνουν καταπληκτικοί. Εφαρμόστε την Αρχή του Pareto σε ό,τι κάνετε, αλλά χρησιμοποιήστε την με σύνεση.

Η Αρχή του Pareto, ο Κανόνας 80-20, θα πρέπει να μας χρησιμεύει σαν καθημερινή υπενθύμιση για να αφιερώνουμε 80% του χρόνου και της ενέργειάς μας στο 20% των πραγμάτων στη ζωή και την εργασία μας που είναι πραγματικά σημαντικά. Με άλλα λόγια, μας θυμίζει να μη δουλεύουμε απλώς κοπιαστικά αλλά έξυπνα και αποτελεσματικά, κάνοντας τα σωστά πράγματα. Κάτι που, άλλωστε, αποτελεί βασική αρχή του Συστήματος Προγραμματισμού Time/system.

Ο έξυπνος (;) Αμερικάνος – Παράδειγμα

Pareto

Ένας νεαρός επιχειρηματίας από τις ΗΠΑ, όμως, έθεσε σε εφαρμογή τη θεωρία που διδάσκεται στα πανεπιστήμια και ουδέποτε χρησιμοποιείται παρά μόνο για να λυθούν οι ασκήσεις σε ένα διαγώνισμα. Είναι ιδιοκτήτης μιας επιχείρησης με συμπληρώματα διατροφής για αθλητές με έδρα το San Jose της California και εξυπηρετεί πελάτες σε όλο τον κόσμο. Το αποτέλεσμα, όπως αναφέρει ο ίδιος με άρθρο του στο περιοδικό Fortune Small Business, ήταν εντυπωσιακό.

Ο νεαρός επιχειρηματίας πήρε τοις μετρητοίς το θεώρημα του Pareto και σύντομα διαπίστωσε ότι από τους 120 πελάτες χονδρικής που εξυπηρετούσε σε όλο τον κόσμο, μόλις 5 πραγματοποιούσαν το 95% του τζίρου του. Η σοκαριστική αυτή διαπίστωση τον οδήγησε σε απλές και αποτελεσματικές κινήσεις που όπως δηλώνει έχουν αλλάξει τη ζωή του για πάντα. Μια ζωή που μέχρι τότε αναλωνόταν στο σύνολό της σε μια επιχείρηση, χωρίς καθόλου χρόνο για τους οικείους του, χωρίς καθόλου χρόνο για τον εαυτό του και με μεγάλο κίνδυνο για την υγεία του εξαιτίας του άγχους που του προκαλούσε η συνεχής επαφή του με την εργασία του, 15 ώρες την ημέρα, 7 ημέρες την εβδομάδα χωρίς καθόλου άδεια.

Ο ίδιος σταμάτησε να επικοινωνεί με τους πελάτες και να τους πιέζει να παραγγείλουν προϊόντα. Διαπίστωσε ότι οι 5 μεγάλοι πελάτες συνέχισαν τις παραγγελίες κανονικά. Οι υπόλοιποι συνέχισαν επίσης να παραγγέλνουν χωρίς τη δική του πίεση, ενώ μερικοί που παράγγελναν σπάνια σταμάτησαν. Γλίτωσε χρόνο και χρήμα που δαπανούσε για τηλέφωνα και φαξ σε πελάτες σε όλη την υφήλιο. Περιόρισε επίσης την ενασχόλησή του με το αντικείμενο της εργασίας του. Ασχολείται μόνο με σημαντικά θέματα και δεν ενδιαφέρεται να δείχνει πολυάσχολος.

pareto_principleΕνδιαφέρεται να είναι παραγωγικός. Αποφεύγει τα meetings εκτός και αν πρόκειται να λάβει κάποια απόφαση. Ακόμη και τότε ο χρόνος που δαπανά δεν είναι περισσότερος από 30 λεπτά. Αποφάσισε να σταματήσει την εξυπηρέτηση πελατών και να χρησιμοποιήσει τη μέθοδο του outsourcing. Ξαφνικά διαπίστωσε ότι η συντριπτική πλειοψηφία των αιτημάτων (e-mails και τηλέφωνα) αφορούσαν πολύ απλά προβλήματα που όμως του «έτρωγαν» σημαντικό χρόνο από την ημέρα του. Έδωσε δικαίωμα στην εταιρεία διαχείρισης του customer service να λύνει μόνη της τα προβλήματα που «κοστίζουν» λιγότερο από $100. Αποτέλεσμα, γλίτωσε περισσότερες από 100 εργατοώρες το μήνα, και οι επιστροφές προϊόντων περιορίστηκαν σε λιγότερο από 3% έναντι 10-15% πριν.

Το ίδιο έκανε και με τα τηλεφωνήματά του ή το e-mail του. Ανέθεσε σε άλλους τη διαχείριση. Με $4-10 την ώρα υπάρχουν εταιρείες με έδρα την Ινδία ή την Ιρλανδία που αναλαμβάνουν τέτοιες εργασίες. Αποτέλεσμα των μεθόδων αυτών -όπως λέει ο ίδιος- είναι να περιορίσει την εργασία του σε τέσσερις ώρες την εβδομάδα έναντι 15 ωρών την ημέρα προηγουμένως. Σταμάτησε να θεωρεί την εργασία του σαν το βασικό κομμάτι της ζωής του. Ασχολείται μόνο με τα σημαντικά πράγματα, χωρίς να χάσει μέρος των εσόδων του. Αντίθετα, έχοντας καθαρό μυαλό και καλή διάθεση λαμβάνει σημαντικές αποφάσεις και ενεργεί μόνο ως manager. Ούτε τηλεφωνητής, ούτε γραμματέας, ούτε αποθηκάριος. Έτσι ασχολείται με τα υπόλοιπα ενδιαφέροντά του, όπως οι πολεμικές τέχνες και το ταγκό. Επίσης περνά ατέλειωτες ώρες κάνοντας surfing στη Βραζιλία. «Επιτέλους» κλείνει το άρθρο του, ζει σαν δισεκατομμυριούχος, χωρίς να χρειάζεται να περιμένει τη σύνταξη. Εσείς;

**********

Πηγήasxetos

Αντικλείδι , http://antikleidi.com

Κατηγορίες:
Νέα
web design by