Φυσική & Φιλοσοφία (252 άρθρα)

Επικοινωνία μεταξύ παραλλήλων συμπάντων;

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Στην δημοσίευσή της με τίτλο ‘Quantum observers can communicate across multiverse branches’, η φυσικός Maria Violaris υποστηρίζει ότι η επικοινωνία μεταξύ παράλληλων συμπάντων είναι εφικτή – εφόσον η θεωρία των πολλών κόσμων της κβαντικής φυσικής(*) είναι σωστή.

Η συνοριακή γραμμή μεταξύ κβαντικού και κλασικού κόσμου ©

Η θεωρία των πολλών κόσμων της κβαντικής φυσικής μας λέει ότι η κβαντική φυσική στην πραγματικότητα δεν είναι καθόλου τυχαία, απλώς φαίνεται τυχαία σε εμάς. Όταν παρατηρούμε το αποτέλεσμα μιας κβαντικής μέτρησης, δεν μπορούμε να προβλέψουμε με βεβαιότητα τι θα συμβεί. Μπορούμε μόνο να προβλέψουμε την πιθανότητα για ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα, για παράδειγμα, ένα σωματίδιο να εμφανιστεί στην αριστερή πλευρά της οθόνης με πιθανότητα 30%. Στη θεωρία των πολλών κόσμων, αυτό που λέγεται είναι ότι στην πραγματικότητα συμβαίνουν όλα τα πιθανά αποτελέσματα. Απλώς το καθένα συμβαίνει σε ένα διαφορετικό παράλληλο σύμπαν. Και εμείς παρατηρούμε πάντα μόνο ένα από αυτά. Αλλά αν τίποτα δεν είναι πραγματικά τυχαίο στην ερμηνεία των πολλών κόσμων, τότε πώς γίνεται οι παρατηρητές να χωρίζονται τυχαία σε σύμπαντα έτσι ώστε τα αποτελέσματα να φαίνονται τυχαία; Ίσως γι αυτό η ερμηνεία των πολλών κόσμωνμπορεί να είναι μια ανοησία.

Οι υποστηρικτές των πολλών κόσμων λένε ότι αυτό που συμβαίνει σε μια μέτρηση οδηγεί σε μια διακλάδωση ή διαχωρισμό των συμπάντων σε μια διαδικασία που είναι, για όλους τους πρακτικούς σκοπούς, αδύνατο να αντιστραφεί. Βασικά αντιστοιχεί σε αύξηση της εντροπίας· στην κβαντική φυσική αυτό συμβαίνει μέσω της αποσυνοχής ή καλύτερα, αποσυμφώνησης (decoherence). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, μετά την μέτρηση, οι διαφορετικοί κλάδοι, ο καθένας με διαφορετικό αποτέλεσμα μέτρησης, αποσυνδέονται. Υπάρχει ένας κλάδος στον οποίο το σωματίδιο πήγε στην αριστερή πλευρά της οθόνης και το είδατε αριστερά, και ένας στον οποίο πήγε στη δεξιά πλευρά και το είδατε δεξιά, και ένας στον οποίο … καθόσασταν στο κρεβάτι εκείνη τη μέρα. Αυτές οι διαφορετικές εκδοχές του εαυτού σας βρίσκονται σε «υπέρθεση», υπάρχουν ταυτόχρονα.

Στην εργασία της, η Maria Violaris υποστηρίζει ότι υπάρχει ένα έξυπνο κόλπο που μπορούμε να κάνουμε στο σενάριο των πολλών κόσμων το οποίο κανείς δεν είχε σκεφτεί μέχρι σήμερα. Ας υποθέσουμε ότι κάνουμε μια μέτρηση που χωρίζει το σύμπαν σε αρκετούς κλάδους. Για απλούστευση, ας πούμε ότι είναι μόνο δύο κλάδοι. Τώρα φανταστείτε ότι σε κάθε κλάδο υπάρχει ένα αντίγραφο ενός παρατηρητή. Ο καθένας παρατηρεί ένα διαφορετικό αποτέλεσμα μέτρησης, οπότε οι παρατηρητές είναι επίσης διαφορετικοί. Αλλά γνωρίζουμε ακριβώς πώς διαφέρουν επειδή μας το λέει η εξίσωση Schrödinger. Τώρα, σε έναν κλάδο, ο παρατηρητής γράφει ένα μήνυμα – όχι κάτι κβαντικό, αλλά ένα παλαιάς κοπής «κλασικό» μήνυμα, όπως λένε οι φυσικοί. Σκεφτείτε το σαν γραπτό μήνυμα σε ένα κομμάτι χαρτί. Η συγγραφέας δείχνει ότι αν ο παρατηρητής, αφού γράψει το μήνυμα, χάσει κάθε μνήμη αυτής της πράξης, τότε μπορεί κανείς να ανταλλάξει τους παρατηρητές των δύο κλάδων.


Είναι κοινά αποδεκτό ότι οι παρατηρητές στους διακριτούς κλάδους ενός πολυσύμπαντος του Έβερετ δεν μπορούν να επικοινωνήσουν χωρίς να παραβιάσουν τη γραμμικότητα της κβαντικής θεωρίας. Πρόσφατα δημοσιεύτηκε ένα αντιπαράδειγμα, που υποδεικνύει ότι η επικοινωνία μεταξύ των κλάδων είναι στην πραγματικότητα δυνατή, στο πλαίσιο της τυπικής κβαντικής θεωρίας. Εξετάζεται ένα σενάριο του «φίλου του Wigner», όπου ένας παρατηρητής (Wigner) μπορεί να έχει κβαντικό έλεγχο πάνω σε έναν άλλο παρατηρητή (τον φίλο). Σε ένα νοητικό πείραμα ο φίλος σε υπέρθεση μπορεί να λάβει ένα μήνυμα γραμμένο από ένα διακριτό αντίγραφο του εαυτού του στο πολυσύμπαν, με την βοήθεια του Wigner. Για να διατηρηθεί η ισχύς της κβαντικής θεωρίας, οι παρατηρητές δεν πρέπει να έχουν καμία μνήμη του μηνύματος που έστειλαν. Το εν λόγω νοητικό πείραμα αμφισβητεί την συμβατική άποψη σχετικά με τα τελικά όρια του τι είναι δυνατό σε ένα πολυσύμπαν του Έβερετ.

Έτσι, ο παρατηρητής λαμβάνει ένα μήνυμα από τον άλλο κλάδο, όχι επειδή το μήνυμα πέρασε από το ένα παράλληλο σύμπαν στο άλλο, αλλά επειδή το έκανε ο παρατηρητής. Όπως το θέτει η συγγραφέας: ο παρατηρητής «σε υπέρθεση μπορεί να λάβει ένα μήνυμα γραμμένο από ένα ξεχωριστό αντίγραφο του εαυτού του στο πολυ-σύμπαν». Και «ο παρατηρητής που δεν έγραψε ποτέ το μήνυμα το κατέχει παρ’ όλα αυτά, ενώ ο παρατηρητής που το έγραψε δεν το έχει πια». Και το εντυπωσιακό είναι ότι αυτό είναι απόλυτα συμβατό με την κβαντική φυσική.

Το προφανές ερώτημα που προκύπτει τώρα είναι το εξής: καταρχάς πώς διασφαλίζεται ότι ο παρατηρητής ξεχνάει τελείως το μήνυμα και πώς ένας παρατηρητής περνάει από τον έναν κλάδο στον άλλο. Μαθηματικά μπορείς να το κάνεις αυτό. Στην πραγματικότητα … μάλλον είναι κομμάτι δύσκολο. Θα έπρεπε να παρακολουθείς την ακριβή κβαντική κατάσταση του εγκεφάλου του παρατηρητή και να μπορείς να την χειριστείς. Κάποιος θα μπορούσε να πει ότι στην πράξη δεν χρειαζόμαστε πραγματικά ο παρατηρητής να είναι άνθρωπος, χρειαζόμαστε απλώς ένα είδος πρωτοκόλλου για τη σύνταξη ενός μηνύματος. Έτσι, αν μπορούμε να σκεφτούμε ένα πρωτόκολλο που είναι αρκετά απλό ώστε να μπορούμε να το ανταλλάξουμε από τον έναν κλάδο στον άλλο, τότε θα μπορούσαμε να υλοποιήσουμε αυτή τη διάταξη. Από την άλλη πλευρά, αυτό ακυρώνει τον σκοπό, γιατί αν το πράγμα που ανταλλάξατε δεν είναι παρατηρητής, τότε δεν υπήρξε επικοινωνία μεταξύ των κλάδων.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες:
1. Physicist Publishes Method For Communicating With Parallel Universes – https://backreaction.blogspot.com/2026/02/physicist-publishes-method-for.html
2. Quantum observers can communicate across multiverse branches https://arxiv.org/abs/2601.08102

(*) Η θεωρία των παράλληλων συμπάντων της κβαντικής φυσικής

H εξίσωση Σρέντιγκερ περιγράφει μια αιτιοκρατική εξέλιξη της κατάσταση ενός κβαντικού συστήματος, η οποία προσδιορίζει μονοσήμαντα την μελλοντική μορφή της κυματοσυνάρτησής του, αν είναι γνωστή η παρούσα. Αντίθετα, η κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης σε μια μέτρηση είναι απολύτως μη αιτιοκρατική διαδικασία και απολύτως ασυμβίβαστη με την εξίσωση Σρέντιγκερ.

H κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης σε μια μέτρηση θέσης: Η ανίχνευση σωματιδίου από έναν μετρητή πάνω στη Γη προκαλεί στιγμιαίο μηδενισμό της κυματοσυνάρτησης σε περιοχές που μπορεί να απέχουν μέχρι και έτη φωτός από τη γη. Η κυματοσυνάρτηση που περιγράφει το σωματίδιο καταρρέει αμέσως στην ακραία εντοπισμένη μορφή μιας συνάρτησης δέλτα και εξαφανίζεται ακαριαία από παντού αλλού. Είναι ως εάν η μέτρηση να «ρούφηξε» την κυματοσυνάρτηση για να τη συγκεντρώσει στιγμιαία στο σημείο που εντοπίστηκε το σωματίδιο. Όμως μια τέτοια στιγμιαία κατάρρευση – η οποία θα μπορούσε να φορά ακόμα και μια κυματοσυνάρτηση που εκτεινόταν θεωρητικά (έστω και με απειροελάχιστο πλάτος) μέχρι την … Ανδρομέδα – δείχνει να έχει έναν εμφανώς μη τοπικό χαρακτήρα. Είναι σαν να ενεργοποιείται κατά τη μέτρηση μια «αλλόκοτη δράση εξ’ αποστάσεως» , όπως χαρακτήριζε το φαινόμενο ο Einstein. Δεδομένου όμως ότι η κυματοσυνάρτηση ψ είναι μια μαθηματική οντότητα – ένα κύμα πιθανότητας και όχι ένα φυσικό κύμα που μεταφέρει ενέργεια και ορμή-, αυτή η στιγμιαία κατάρρευσή της δεν συνεπάγεται αντίστοιχη ακαριαία μετακίνηση ενέργειας και ορμής στον χώρο, και επομένως σίγουρα δεν παραβιάζει τη θεωρία της σχετικότητας. Απλώς με τη μέτρηση «αποσύρονται» όλα τα ενδεχόμενα που υπήρχαν πριν και δεν πραγματώθηκαν με την εκτέλεσή της. Διότι με τη μέτρηση μάθαμε πλέον ότι το σωματίδιο είναι στη θέση που μετρήθηκε στη Γη και όχι κάπου αλλού, οπότε η κυματοσυνάρτησή του θα πρέπει να «συμμωρφωθεί» με αυτό που μάθαμε. Η κυματοσυνάρτηση δεν είναι φυσικό κύμα αλλά κύμα πληροφορίας πιθανοκρατικού χαρακτήρα. Σύμφωνα με τη σχολή της Κοπεγχάγης αυτή η ακραία μη τοπικότητα της κβαντομηχανικής θα πρέπει να γίνει δεκτή – όπως και ο πιθανοκρατικός της χαρακτήρας – ως ένα θεμελιώδες χαρακτηριστικό του φυσικού κόσμου.

Το 1957 ο μεταπτυχιακός φοιτητής του Πρίνστον, Χιου Έβερετ ο τρίτος (Hugh Everett III), είχε διατυπώσει στην διδακτορική του διατριβή μια πραγματικά ριζοσπαστική πρόταση: Η κυματοσυνάρτηση δεν καταρρέει ποτέ!
Ενώ η κλασική κβαντομηχανική (σχολή Κοπεγχάγης) υποστηρίζει ότι αναγκαία προϋπόθεση για να οδηγούν οι μετρήσεις μας σε σαφή και μονοσήμαντα αποτελέσματα είναι να θεωρηθούν οι μετρητικές μας συσκευές ως καθαρά κλασικά αντικείμενα, για τα οποία επομένως δεν ισχύει η αρχή της επαλληλίας, σύμφωνα με την θεωρία του Έβερετ, η κβαντομηχανική ισχύει παντού, επομένως και για τις μετρητικές μας συσκευές. Δηλαδή η κυματοσυνάρτηση που περιγράφει το σύμπαν μας απλώς μεταβάλλεται διαρκώς, αιτιοκρατικά, και διέπεται από την εξίσωση του Σρέντιγκερ ανεξαρτήτως αν λαμβάνουν χώρα παρατηρήσεις ή όχι. Έτσι η εξίσωση του Σρέντιγκερ δεσπόζει χωρίς «εάν» ή «αλλά». Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να σκεφτούμε την θεωρία του Έβερετ σαν μια «Λάιτ Κβαντική Μηχανική»: να πάρουμε δηλαδή την εκδοχή της θεωρίας που συναντάμε στα εγχειρίδια και απλώς να αφαιρέσουμε το αξίωμα που μιλάει για την κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης και τις πιθανότητες.

Θεωρώντας το παράδειγμα της γάτας του Σρέντιγκερ, η ζωντανή γάτα, όπως και η νεκρή γάτα είναι δυο φυσικά πραγματοποιήσιμες καταστάσεις μιας γάτας. Αν η γάτα θεωρηθεί κβαντικό αντικείμενο, τότε και κάθε γραμμικός συνδυασμός των καταστάσεων «ζωντανή γάτα» και «νεκρή γάτα» θα είναι επίσης μια φυσική πραγματοποιήσιμη κατάσταση της γάτας. Όταν ο παρατηρητής ανοίγει το κουτί βλέπει μόνο τη μία. Σύμφωνα με τον Έβερετ, το σύμπαν έχει χωριστεί σε δυο παράλληλα σύμπαντα και στο τέλος του πειράματος θα υπάρχουν δυο διαφορετικές εκδοχές σας, χωρίς όμως η καθεμία να έχει ιδέα για την ύπαρξη της άλλης. Στην μία εκδοχή σας μετά το άνοιγμα του κουτιού βρίσκετε τη γάτα να είναι ζωντανή, ενώ στην άλλη νεκρή!

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο..., Φυσική & Φιλοσοφία

Η Γη περνάει μέσα από υπολείμματα αρχαίου σουπερνόβα

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η Γη περνάει μέσα από υπολείμματα αρχαίου σουπερνόβα

Τα ίχνη του βρέθηκαν στην Ανταρκτική

Αναλύσεις σε πάγους της Ανταρκτικής ανιχνεύουν ένα ισότοπο που παράγεται σχεδόν αποκλειστικά από εκρήξεις σουπερνόβα.

Η Γη κινείται μέσα σε ένα σύννεφο διαστρικού αερίου που περιέχει τα κατάλοιπα ενός γερασμένου άστρου που εξερράγη σε σουπερνόβα, επιβεβαιώνει μελέτη που ανίχνευσε ίχνη αστερόσκονης στους πάγους της Ανταρκτικής.

Εδώ και μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια, το Ηλιακό Σύστημα βρίσκεται μέσα στο Τοπικό Διαστρικό Σύννεφο, μια γιγάντια μάζα αερίου και σκόνης της οποίας η προέλευση παραμένει μέχρι σήμερα ασαφής.

Η νέα μελέτη διαπιστώνει ότι, καθώς η Γη περνά μέσα από το σύννεφο, λούζεται με άτομα σιδήρου-60, ενός σπάνιου ραδιενεργού ισοτόπου του σιδήρου, το οποίο παράγεται κυρίως σε εκρήξεις σουπερνόβα.

Δεδομένου ότι ο σίδηρος-60 έχει χρόνο ημιζωής 2,6 εκατομμύρια χρόνια, οι ποσότητες που υπήρχαν στη Γη κατά τον σχηματισμό της έχουν εξαφανιστεί εδώ και καιρό. Και αυτό σημαίνει ότι οι ποσότητες που ανιχνεύονται σήμερα στον πλανήτη πρέπει να προέρχονται από το Διάστημα.

Προηγούμενες αναλύσεις ιζημάτων είχαν δείξει ότι τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια η Γη βομβαρδίστηκε με σίδηρο-60 από δύο εκρήξεις σουπερνόβα. Ενδείξεις για πιο πρόσφατες εκρήξεις δεν υπάρχουν, οπότε οι ερευνητές εξεπλάγησαν πριν από μερικά χρόνια, όταν ανίχνευσαν το ισότοπο σε φρέσκο πάγο από την Ανταρκτική. Εκείνη η αρχική ανακάλυψη προήλθε από την ανάλυση φρέσκου χιονιού ηλικίας μόλις 20 ετών, αποδεικνύοντας ότι η Γη δέχεται ακόμα και σήμερα αυτόν τον διαστρικό βομβαρδισμό. Ωστόσο, για να χαρτογραφήσουν την ιστορία του φαινομένου, οι ερευνητές χρειάστηκε να προχωρήσουν σε μια νέα φάση διαφορετικών πειραμάτων, αναζητώντας πλέον ίχνη σε δείγματα πάγου πολύ μεγαλύτερης ηλικίας.

Από πού προήλθε ο σίδηρος-60; «Η ιδέα μας ήταν ότι το Τοπικό Διαστρικό Σύννεφο περιέχει σίδηρο-60 και τον αποθηκεύει για μεγάλες χρονικές περιόδους. Καθώς το Ηλιακό Σύστημα περνά μέσα από το σύννεφο, η Γη συλλέγει αυτό το υλικό. Παρόλα αυτά, δεν μπορούσαμε να αποδείξουμε αυτή την υπόθεση εκείνη την εποχή» δήλωσε ο Ντόμινικ Κολ του Ερευνητικού Κέντρου Helmholtz στη Δρέσδη-Ρόσενντορφ, πρώτος συγγραφέας της μελέτης.

Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο Physical Review Letters, το κορυφαίο περιοδικό στον χώρο της φυσικής.

Η ομάδα του Κολ εξέτασε περίπου 300 κιλά πάγου, ηλικίας 40 έως 80 χιλιάδων ετών, τα οποία ανασύρθηκαν από την Ανταρκτική στο πλαίσιο της ερευνητικής γεώτρησης EPICA.

Οι ερευνητές έλιωσαν τον πάγο, πήραν το στερεό υπόλειμμα και για να πετύχουν την απαιτούμενη ακρίβεια που ξεπερνά τις δυνατότητες των απλών ηλεκτρικών και μαγνητικών φίλτρων, χρησιμοποίησαν μια εξαιρετικά ευαίσθητη μέθοδο που ονομάζεται Φασματομετρία Μάζας με Επιταχυντή (Accelerator Mass Spectrometry – AMS), καταφέρνοντας έτσι να απομονώσουν τον σίδηρο-60. Ήταν μόλις μερικά άτομα σε σύνολο περίπου 10 τρισεκατομμυρίων ατόμων.

«Είναι σαν να ψάχνεις για βελόνα σε 50.000 ποδοσφαιρικά στάδια γεμάτα μέχρι την κορυφή με άχυρα. Το μηχάνημα βρίσκει τη βελόνα σε μια ώρα» δήλωσε η Άναμπελ Ρόλοφς του Πανεπιστημίου της Βόννης.

Συγκρίνοντας τα ευρήματα με τα επίπεδα σιδήρου-60 σε αρχαιότερα δείγματα από τον θαλάσσιο βυθό, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η απόθεση του ισοτόπου είχε επιβραδυνθεί από τα 80 μέχρι τα 40 χιλιάδες χρόνια πριν, συγκριτικά με τα σημερινά επίπεδα.

Αυτό, λένε οι ερευνητές, σημαίνει ότι η Γη είτε εισήλθε στο Τοπικό Διαστρικό Νέφος αργότερα από ό,τι πιστεύαμε, είτε ότι το Νέφος δεν είναι ομοιογενές και η συγκέντρωση σιδήρου-60 ποικίλλει στο εσωτερικό του.

«Το αποτυπωμένο χρονικό προφίλ του σιδήρου-60 αποτελεί ένδειξη ενός μεταβαλλόμενου τοπικού διαστρικού περιβάλλοντος τα τελευταία 80.000 χρόνια» γράφουν οι ερευνητές.

Σχεδιάζουν τώρα να εξετάσουν δείγματα πάγου που χρονολογούνται πριν από την είσοδο του Ηλιακού Συστήματος στο Τοπικό Διαστρικό Νέφος.

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο..., Φυσική & Φιλοσοφία

Ένας άνθρωπος είπε στο σύμπαν

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Ένας άνθρωπος είπε στο σύμπαν:
«Κύριε, υπάρχω!»
«Ωστόσο», απάντησε το σύμπαν,
«Το γεγονός αυτό δεν μου δημιουργεί
Καμία αίσθηση υποχρέωσης.»
Stephen Crane, «War is Kind» (*)

Με την συνειδητοποίηση της απόλυτης κοσμικής αδιαφορίας που εκφράζει ο Κρέην στο σύντομο ποίημα του, το ερώτημα που γεννάται δεν είναι πλέον το αν το σύμπαν νοιάζεται, αλλά το πώς ο άνθρωπος οφείλει να ανταποκριθεί σε αυτή την εκκωφαντική σιωπή.

Ο Κυρίλωφ, στους «Δαιμονισμένους» του Ντοστογιέφσκι, «ακούγοντας» την ίδια ακριβώς απάντηση από το σύμπαν, αναπτύσσει τον εξής συλλογισμό: «Αν υπάρχει Θεός, το παν είναι θέλημά του, και δεν μπορώ να ξεφύγω από την θέλησή του. Αν όχι, το παν είναι θέλημά μου, κι έχω χρέος να προβάλω την αυτοβουλία μου». Για τον Κυρίλωφ, η ανθρωπότητα κατασκεύασε τον Θεό ακριβώς επειδή δεν άντεχε την κοσμική αδιαφορία και τον τρόμο του κενού: «Ο άνθρωπος δεν έκανε τίποτε άλλο ως τώρα παρά να επινοεί τον Θεό, για να μπορεί να ζει χωρίς να αυτοκτονεί. Σε αυτό συνοψίζεται όλη η παγκόσμια ιστορία μέχρι σήμερα». Ο Κυρίλωφ αποφασίζει να γίνει ο ίδιος η απόλυτη εξουσία. Πρέπει να γίνει ο ανθρωποθεός. Και ο μόνος τρόπος για να το αποδείξει αυτό, εξαλείφοντας τον φόβο του θανάτου που κρατά τους ανθρώπους δέσμιους, είναι η λογική, εθελούσια αυτοκτονία: «Είμαι υποχρεωμένος να αυτοκτονήσω, γιατί το ανώτατο σημείο της αυτοβουλίας μου είναι να σκοτώσω ο ίδιος τον εαυτό μου… Σκοτώνομαι για να αποδείξω την απειθαρχία μου και τη νέα τρομερή ελευθερία μου». Επιπλέον, θεωρεί πως η πράξη του αυτή λειτουργεί και ως μια διεστραμμένη μορφή αλτρουισμού: δεν αυτοκτονεί μόνο για να αποδείξει στον εαυτό του ότι είναι ελεύθερος, αλλά πιστεύει ότι αν γίνει εκείνος ο πρώτος που θα σκοτωθεί λογικά και άφοβα, θα ανοίξει τον δρόμο ώστε η υπόλοιπη ανθρωπότητα να ζήσει πλέον ελεύθερη, χωρίς τον φόβο του θανάτου. Η λύση του Κυρίλωφ είναι μια λύση αφανισμού. Αντιμετωπίζει το κενό του σύμπαντος δημιουργώντας ένα δικό του, οριστικό κενό, αφανίζοντας τον εαυτό του για να αποδείξει ότι είναι ελεύθερος(**).

Ο Αλμπέρ Καμύ στον «Μύθο του Σισύφου«, αναγνωρίζει την ορθότητα της επισήμανσης (του παραλόγου) του Κυρίλωφ, αλλά απορρίπτει την αυτοκτονία, θεωρώντας την ομολογία ήττας. Η αληθινή απάντηση στο σύμπαν του Κρέην δεν είναι να δραπετεύσεις από αυτό, αλλά να παραμείνεις και να το κοιτάξεις κατάματα. Ο Σίσυφος καταδικάζεται από τους θεούς να κυλάει έναν βράχο στην κορυφή ενός βουνού, βλέποντάς τον να ξαναπέφτει διαρκώς. Ξέρει ότι το σύμπαν δεν του οφείλει τίποτα και ότι ο μόχθος του δεν έχει εγγενές νόημα. Όμως, η επίγνωση αυτής της αλήθειας δεν τον συντρίβει. Αντιθέτως, τον απελευθερώνει: «Σ’ αυτό το σύμπαν, παραδομένο αίφνης στη σιωπή, υψώνονται οι χιλιάδες μικρές, έκθαμβες φωνές της γης. Ασυνείδητα και μυστικά καλέσματα, προσκλήσεις όλων των προσώπων, αποτελούν την απαραίτητη ανάποδη όψη του νομίσματος και το τίμημα της νίκης.»
Ο Σίσυφος βρίσκει την ελευθερία του αποδεχόμενος το παράλογο της κατάστασής του χωρίς μεταφυσικές παρηγοριές. Η απόλυτη κοσμική αδιαφορία δεν τον τρομάζει πλέον: «Τούτο το σύμπαν, αδέσποτο στο εξής, δεν του φαίνεται άγονο ούτε ασήμαντο. Κάθε κόκκος αυτής της πέτρας, κάθε ορυκτό θραύσμα αυτού του πλημμυρισμένου από νύχτα βουνού, σχηματίζει από μόνο του έναν κόσμο». Η ζωή δεν χρειάζεται την άδεια ή την «υποχρέωση» του σύμπαντος για να αξίζει να την ζήσεις. Για τον Καμύ, το ίδιο το ταξίδι και η εξέγερση απέναντι στο κενό συγκροτούν την απόλυτη κατάφαση στη ζωή: «Ο αγώνας και μόνο προς την κορυφή αρκεί για να γεμίσει μιαν ανθρώπινη καρδιά. Πρέπει να φανταστούμε τον Σίσυφο ευτυχισμένο».

(*) Το ποίημα του Κρέην επισημαίνει στην πρόσφατη συνέντευξή του ο Δημήτρης Νανόπουλος, λέγοντας: «…στην αρχή του νέου μου βιβλίου, ‘Ο κβαντικός μύθος του Σισύφου’ που θα κυκλοφορήσει σε περίπου έναν μήνα, ξεκινώ με ένα ποίημα του Stephen Crane, «A Man Said to the Universe». Η χαρακτηριστική φράση είναι: «Κύριε, υπάρχω!» και το Σύμπαν απαντά: «Το γεγονός αυτό δεν με υποχρεώνει σε τίποτα». Με απλά λόγια, πρέπει να απελευθερωθούμε από την ιδέα ότι το Σύμπαν εμπλέκεται στις ανθρώπινες υποθέσεις. Δεν του καίγεται καρφάκι του Σύμπαντος για μας, ούτε συνωμοτεί εναντίον μας…»

(**) Σ’ αυτόν τον συλλογισμό ο Σπινόζα είναι κατηγορηματικά αντίθετος. Διατυπώνει ότι κανένας άνθρωπος δεν επιθυμεί την καταστροφή του (την αυτοκτονία) από δική του, εσωτερική ανάγκη της φύσης του: «Το ότι κάποιος αυτοκτονεί, οφείλεται στο ότι εξαναγκάζεται από εξωτερικά αίτια, τα οποία αντιστρατεύονται την φύση του… Είναι αδύνατον ένας άνθρωπος, από την αναγκαιότητα της δικής του φύσης, να προσπαθήσει να μην υπάρχει ή να αλλάξει σε άλλη μορφή.» Σύμφωνα με τον Σπινόζα, ο άνθρωπος δεν μπορεί να απεμπολήσει κάποια υπέρτατα αγαθά, ακόμα και αν το θέλει, με την πλήρη ελευθερία της βούλησής του. Και να θέλει π.χ. κάποιος να πουλήσει τον εαυτό του για σκλάβο, δεν μπορεί. Το ίδιο δεν μπορεί να πετάξει από πάνω του το υπέρτατο αγαθό που λέγεται ζωή.

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Ο νυχτερινός ουρανός του Μαΐου, χωρίς τηλεσκόπιο

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Οι θέσεις των πλανητών τον μήνα Μάιο:
Ερμής: Σε ανώτερη σύνοδο (πίσω από τον Ήλιο) στις 14/5, αθέατος
Αφροδίτη: Στο δυτικό βραδινό ουρανό, δύει 23:15 στο μέσο του μήνα (μέγεθος -3,9, διάμετρος 12″, φωτισμός δίσκου 84%)
Άρης: Πολύ χαμηλά στον πρωινό ουρανό, ανατέλλει 05:01 στο μέσο κάθε μήνα (μέγεθος 1,2, διάμετρος 4″)
Δίας: Στον δυτικό απογευματινό ουρανό, δύει 00:54 στο μέσο του μήνα (Δίδυμοι, μέγεθος -2, διάμετρος 34″)
Κρόνος: Στον πρωινό ουρανό, ανατέλλει 2 ώρες πριν τον Ήλιο στο μέσο του μήνα (κήτος, μέγεθος 0,9, διάμετρος 16″, κλίση δακτυλίων 8ο)

Η πανσέληνος και πιο κάτω ο Δίας με τους 4 δορυφόρους του Γαλιλιαίου: Καλλιστώ, Ευρώπη, Γανυμήδης και η Ιώ

Επιπλέον, στον νυχτερινό ουρανό του Απριλίου μπορούμε να δούμε:
1/5: Πανσέληνος (η Πανσέληνος των Λουλουδιών, όπως την ονόμαζαν για προφανείς λόγους οι Ινδιάνοι της Βόρειας Αμερικής)

4/5: Η Σελήνη σε απόσταση 1,5ο από τον Αντάρη (α Σκορπιού) (πρωί, μεσουράνηση Σελήνης 17 ημερών 03:03)

5/5: Η Σελήνη στο απόγειο και σε μέγιστη νότια απόκλιση (-28,1ο). 5-6/5 Μέγιστο βροχής η-Υδροχοϊδες» (ενεργές 19/4-28/5, μέγιστος ρυθμός υπό ιδανικές συνθήκες περίπου 40 μετέωρα/ώρα)
14/5: Η Σελήνη σε απόσταση 7ο από τον Κρόνο (πρωί, ανατολή Σελήνης 26 ημερών 04:20)

15/5: Η Σελήνη σε απόσταση 5ο από τον Άρη (πολύ χαμηλά στο λυκαυγές, φωτισμός Σελήνης 4%)
18/5: Η Σελήνη σε βόρεια απόκλιση (28,1ο) και 6ο από την Αφροδίτη (δύση Σελήνης 2 ημερών 23:15μ φωτισμός 5%)
20/5: Η Σελήνη σε απόσταση 3ο από τον Δία και 4ο από τον Πολυδεύκη (δύση Σελήνης 5 ημερών 01:01 21/5). Η Αφροδίτη σε απόσταση >1ο από το σμήνος Μ35 (δυτικός απογευματινός ουρανός)

31/5: «Μπλε Φεγγάρι» (δεύτερη Πανσέληνος τον ίδιο μήνα), μικρότερη Πανσέληνος του έτους.

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο..., Φυσική & Φιλοσοφία

Η τιμή της βαρυτικής σταθεράς παραμένει ακόμα «μετέωρη»

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η 10ετής προσπάθεια ενός φυσικού για τον ακριβή προσδιορισμό της σταθεράς της παγκόσμιας έλξης G

Σύμφωνα με τον νόμο της παγκόσμιας έλξης του Ισαάκ Νεύτωνα, η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο μαζών ισούται με τη βαρυτική σταθερά, G, πολλαπλασιασμένη με το γινόμενο των δύο μαζών διά του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης.

Σε μορφή εξίσωσης, ο νόμος του Νεύτωνα εκφράζεται ως F=G \dfrac{m_{1} m_{2}}{r^{2}} .

Στις 16 Απριλίου, ο φυσικός Stephan Schlamminger και οι συνεργάτες του από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) στο Μέριλαντ δημοσίευσαν μια νέα μέτρηση του G [Redetermination of the gravitational constant with the BIPM torsion balance at NIST], προσθέτοντας άλλο ένα λιθαράκι στην προσπάθεια προσδιορισμού της ακριβούς της τιμής.

Τα αποτελέσματα παραμένουν ασυνεπή, υπογραμμίζοντας ότι η βαρυτική δύναμη είναι μια «δύσκολη» δύναμη. Οι μετρήσεις της σταθεράς G δείχνουν να αποκλίνουν μεταξύ τους, υπογραμμίζοντας πώς τα μικρά φαινόμενα υποβάθρου συνεχίζουν να επιβαρύνουν τις προσπάθειες μιας πολύ ακριβούς μέτρησης.

Ο Henry Cavendish, ήταν ο πρώτος επιστήμονας που προσπάθησε το 1798 να «ζυγίσει τη Γη» στο εργαστήριο. Αρκετά χρόνια μετά το πείραμα του Cavendish άλλοι επιστήμονες χρησιμοποιώντας τις ακριβέστατες μετρήσεις του Cavendish, υπολόγισαν την τιμή G=6,74×10–11m3/kg/s 2.

Πολλές μεταγενέστερες μετρήσεις της σταθεράς της βαρύτητας έχουν πραγματοποιηθεί, συχνά χρησιμοποιώντας παραλλαγές της πειραματικής διάταξης του Cavendish. Τα τελευταία 40 χρόνια, περίπου δώδεκα πειράματα υψηλής ακρίβειας έχουν αναφέρει τιμές του G που δεν συμφωνούν μεταξύ τους. «Όταν κοιτάζετε τα δεδομένα, υπάρχει μεγάλη διασπορά στις εκτιμήσεις», λέει ο Stephan Schlamminger. Οι τιμές διαφέρουν κατά αρκετές εκατοντάδες μέρη ανά εκατομμύριο (ppm), απόκλιση που είναι σχετικά μεγάλη σε σύγκριση με άλλες θεμελιώδεις σταθερές, όπως η σταθερά της ηλεκτροστατικής δύναμης (Coulomb), της οποίας οι αβεβαιότητες βρίσκονται σε επίπεδο μερών ανά δισεκατομμύριο.

Ένας λόγος για αυτές τις διαφορές μεταξύ των πειραματικών τιμών του G, σύμφωνα με τον Schlamminger, είναι το γεγονός ότι η βαρύτητα είναι μια πολύ ασθενής δύναμη, γεγονός που καθιστά δύσκολη την απομόνωσή της από εξωτερικές δυνάμεις και περιβαλλοντικές επιδράσεις. Ο Schlamminger μιλάει εκ πείρας: Αυτός και οι συνάδελφοί του έχουν περάσει την τελευταία δεκαετία προσπαθώντας να ελέγξουν και να μειώσουν τα σφάλματα των μετρήσεων. Η διάταξη της ομάδας NIST αναπαράγει ένα άλλο πείραμα που πραγματοποιήθηκε στο Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών (BIPM) στη Γαλλία. Το αποτέλεσμα από αυτό το προηγούμενο πείραμα, το οποίο αναφέρθηκε το 2014, έδωσε μία από τις μεγαλύτερες πρόσφατες τιμές του G, 200 ppm πάνω από τον παγκόσμιο μέσο όρο. Η επανάληψη αυτού του πειράματος ήταν επομένως ένα φυσικό σημείο εκκίνησης για την αναζήτηση της πηγής της ασυμφωνίας, σημειώνει ο Schlamminger.

Σύγκριση πρόσφατων μετρήσεων της βαρυτικής σταθεράς. Το αποτέλεσμα της μέτρησης του BIPM το 2014 επισημαίνεται με πράσινο χρώμα και το νέο αποτέλεσμα της μέτρησης NIST με κόκκινο. Η μπλε γραμμή δείχνει τον συνολικό μέσο όρο, όπως αναφέρθηκε το 2022

Η διάταξη NIST-BIPM έχει αρκετά ξεχωριστά χαρακτηριστικά. Το πιο αξιοσημείωτο είναι ότι χρησιμοποιεί τέσσερις δοκιμαστικές μάζες αντί για τις δύο του αρχικού πειράματος του Cavendish. Ο Schlamminger εξηγεί ότι οι δύο επιπλέον μάζες μειώνουν την ευαισθησία σε βαρυτικές διαταραχές του υποβάθρου, όπως αυτές που προκαλούνται από ένα άτομο που περπατά μέσα στο εργαστήριο. Αλλά η διάταξη των τεσσάρων μαζών έχει και ένα μειονέκτημα: Η θέση των μαζών πρέπει να μετρηθεί με εξαιρετική ακρίβεια.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι η χρήση δύο ανεξάρτητων μετρήσεων δύναμης. Η μία είναι η παραδοσιακή μέθοδος ανίχνευσης της περιστροφής του ζυγού και εξαγωγής της ροπής επαναφοράς από την ίνα στήριξης. Η άλλη προσδιορίζει τη βαρυτική δύναμη μετρώντας μια ηλεκτροστατική δύναμη που την εξισορροπεί ακριβώς.

Οι ερευνητές του NIST πραγματοποίησαν παρατηρήσεις για αρκετά χρόνια, κατά την διάρκεια των οποίων απέκρυψαν («τύφλωσαν») τα δεδομένα τους για να αποφύγουν τη μεροληψία προς οποιαδήποτε συγκεκριμένη τιμή. Αφού τα δεδομένα αποκαλύφθηκαν, η εκτίμηση της ομάδας για το G ήταν 6,67387× 10−11 m3/kg/s2 , με αβεβαιότητα 57 ppm. Το αποτέλεσμα συμφωνεί με τον παγκόσμιο μέσο όρο εντός μιάς τυπικής απόκλισης, αλλά είναι 250 ppm χαμηλότερο από την τιμή του πειράματος BIPM.

Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι επιδράσεις του υποβάθρου εξακολουθούν να παίζουν ρόλο. Ο Schlamminger και οι συνάδελφοί του διερεύνησαν διάφορες πιθανές αιτίες, συμπεριλαμβανομένων των θερμοκρασιακών ανισορροπιών και των διακυμάνσεων της πυκνότητας στις μάζες, αλλά καμία δεν φάνηκε να είναι αρκετά σημαντική από μόνη της. «Δεν καταφέραμε να εντοπίσουμε μια μοναδική ‘αδιάσειστη απόδειξη’, οπότε πιθανότατα πρόκειται για ένα πλήθος αιτιών», αναφέρει.

Ενώ Schlamminger σχεδιάζει να κάνει ένα διάλειμμα από τις μετρήσεις του G, παραμένει ενθουσιώδης για μελλοντικά πειράματα χρησιμοποιώντας εναλλακτικές μεθόδους, δηλώνοντας: «Λατρεύω να κάνω μετρήσεις. Η επιστήμη των μετρήσεων είναι το πάθος μου. Ξέρω ότι είναι δύσκολο να το κατανοήσουν πολλοί άνθρωποι, αλλά έτσι είναι. Μπορεί να γίνει πολύ συναρπαστικό και να σου προσφέρει μεγάλη ικανοποίηση».

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Shake it off

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Το διαστημικό όχημα Curiosity της NASA σφήνωσε τον ρομποτικό του βραχίονα μέσα σε έναν βράχο στον Άρη

«Χαλαρό κι ελεύθερο», το διαστημικό όχημα Curiosity στον Άρη συνεχίζει να προχωρά «εκμηδενίζοντας την απόσταση» και «κάμπτοντας κάθε αντίσταση» , όπως όταν το τρυπάνι του βρήκε τα σκούρα και σφήνωσε σε έναν βράχο. Οι τεχνικοί της NASA χρειάστηκαν αρκετές μέρες για να το απεγκλωβίσουν.

Το πρόβλημα ξεκίνησε στις 25 Απριλίου. Ήταν η δεύτερη μέρα γεώτρησης του Curiosity σε έναν βράχο βάρους περίπου 13 κιλών, πλάτους 45 εκατοστών και πάχους 15 εκατοστών με την ονομασία Atacama. Όμως, καθώς το ρόβερ επιχείρησε να τραβήξει έξω τον βραχίονα του τρυπανιού του, ο βράχος ανασηκώθηκε μαζί του, έχοντας σφηνώσει στο περίβλημα που περιβάλλει τη μύτη του εργαλείου.

Πίσω στη Γη, οι τεχνικοί που χειρίζονται το Curiosity προσπάθησαν αρχικά απλά να τινάξουν τον βράχο για να ξεκολλήσει, αλλά αυτό δεν είχε αποτέλεσμα. Στη συνέχεια, οι ελεγκτές προσπάθησαν να προκαλέσουν δονήσεις στο τρυπάνι για να ρίξουν τον βράχο, χωρίς όμως καμία τύχη. Τελικά, την 1η Μαΐου, έγειραν και περιέστρεψαν τον βραχίονα ενώ ταυτόχρονα περιέστρεφαν και το τρυπάνι. Έτσι, μετά από μερικές προσπάθειες, ο βράχος ξεκόλλησε, σπάζοντας σε μικρότερα κομμάτια όταν έπεσε στο έδαφος.

Τα θραύσματα από τον βράχο θα αναλυθούν από το όργανο Χημείας και Ορυκτολογίας (CheMin) του Curiosity, το οποίο θα ακτινοβολήσει την σκόνη τους με ακτίνες Χ, και θα συγκριθούν με δείγματα που ελήφθησαν από μια άλλη τοποθεσία, το Mineral King, η οποία βρίσκεται σχεδόν 160 μέτρα χαμηλότερα από την τρέχουσα θέση του ρόβερ.

Με τον βραχίονά του πλέον ελεύθερο, υπακούοντας την προτροπή «Shake It Off» των Omnibus, το Curiosity μπορεί να συνεχίσει την εξερεύνηση του κρατήρα Gale.

Προς το παρόν, το διαστημικό όχημα Curiosity χρησιμοποιείται για να παρακολουθεί την ατμοσφαιρική σκόνη στον Άρη, αλλά και για να μελετήσει τις κινήσεις των νεφών και να καταγράψει τη δραστηριότητα των βραχύβιων ανεμοστρόβιλων που ονομάζονται «διάβολοι σκόνης».

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Ο Νεύτωνας και η απεραντοσύνη του γεωλογικού χρόνου

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η ανακάλυψη του βαθέως χρόνου ήταν εξίσου συγκλονιστική με την ανακάλυψη ότι η Γη δεν είναι το κέντρο του Σύμπαντος και πίσω από αυτή τη «μεταμόρφωση» βρίσκεται και ο Νεύτωνας ως «σιωπηλός πρόλογος» του γεωλογικού χρόνου

Γραφική αναπαράσταση της ιστορίας της Γης ως σπείρα (el.wikipedia.org)

Μανόλης Μανούτσογλου* naftemporiki.gr

Στην ιστορία των επιστημών, υπάρχουν μορφές που μοιάζουν να ανήκουν ολοκληρωτικά σε έναν τομέα, ενώ στην πραγματικότητα λειτουργούν ως γέφυρες ανάμεσα σε «κόσμους».

Ο Ισαάκ Νεύτων είναι ίσως το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα: ο θεμελιωτής της κλασικής μηχανικής, ο αρχιτέκτονας της παγκόσμιας βαρύτητας, ήταν ταυτόχρονα και ένας στοχαστής βαθιά βυθισμένος στη θεολογία και στη βιβλική χρονολόγηση.

Και ακριβώς εδώ βρίσκεται το παράδοξο: ο άνθρωπος που ανέδειξε την απεραντοσύνη του χώρου του Σύμπαντος,  δεν οδήγησε ταυτόχρονα στη σύλληψη της απεραντοσύνης του γεωλογικού χρόνου, τον λεγόμενο «βαθύ χρόνο» (deep time), τον θεμελιώδη εξελικτικό στυλοβάτη της επιστήμης της Γεωλογίας. Στη συντριπτική πλειονότητα των ανθρώπων, ο Νεύτωνας ενσαρκώνει τον ορθολογισμό και την επιστημονική επανάσταση. Ωστόσο, ένα σημαντικό μέρος του έργου του αφορά την προσπάθεια να εναρμονίσει την ανθρώπινη ιστορία με τη βιβλική «αφήγηση». Στο έργο του Chronology of Ancient Kingdoms Amended, επιχείρησε να «διορθώσει» τις χρονολογίες της αρχαιότητας, συρρικνώνοντάς τες ώστε να ταιριάζουν με το βιβλικό χρονικό πλαίσιο. Τα μαθηματικά και η αστρονομία δεν χρησιμοποιήθηκαν σε αυτήν την προσπάθεια για να «επεκτείνουν» τον χρόνο, αλλά για να τον περιορίσουν και να τον «πειθαρχήσουν» (Newton, 1728).

Για τον Νεύτωνα, ο χρόνος της Γης δεν ήταν ανεξάρτητος από τον χρόνο της ανθρώπινης ιστορίας. Δεν υπήρχε ανάγκη για εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια ώστε να εξηγηθούν γεωλογικές διεργασίες. Αντίθετα, η μορφή της Γης μπορούσε να αποδοθεί είτε σε μια αρχική θεϊκή πράξη, είτε σε περιστασιακές παρεμβάσεις της (Gould, 1987). Σε ένα τέτοιο πλαίσιο, ο χρόνος δεν χρειαζόταν να «απλωθεί», αλλά μπορούσε να «συμπιεστεί».

Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί να θεωρηθεί «πατέρας» του γεωλογικού χρόνου. Και όμως, χωρίς αυτόν, η έννοια του βαθέως χρόνου ίσως να μην είχε ποτέ διαμορφωθεί. Για να κατανοήσουμε αυτή την αντίφαση, πρέπει να μετακινηθούμε από τη γεωλογία στην κοσμολογία. Η πραγματική συμβολή του Νεύτωνα δεν βρίσκεται στην προσέγγιση της διάρκειας του χρόνου, αλλά στη θεμελίωση ενός τρόπου εξήγησης του κόσμου μέσω καθολικών φυσικών νόμων. Με τη θεωρία της παγκόσμιας βαρύτητας, εισήγαγε έναν κόσμο όπου ένας και μόνος νόμος ισχύει παντού, σε κάθε κλίμακα, από τη Γη μέχρι τα άστρα. Έτσι ο κόσμος γίνεται ενιαίος, μαθηματικά περιγράψιμος και νομοτελειακός. Αυτή η αλλαγή ήταν και παραμένει επαναστατική. Για πρώτη φορά, το άπειρο έπαψε να είναι φιλοσοφική αφαίρεση και έγινε επιστημονικά διαχειρίσιμο. Ο χώρος μπορεί να είναι απεριόριστος, αλλά δεν είναι χαοτικός γιατί υπακούει σε νόμους. Και αν αυτό ισχύει για τον χώρο, τότε ανοίγει ο δρόμος να ισχύσει και για τον χρόνο. Εδώ αναδύεται μια κρίσιμη διάκριση που διατρέχει την ιστορία της γεωλογικής σκέψης και σχετίζεται με το πως εξελίσσεται ο χρόνος: το δίπολο ανάμεσα στο «βέλος του χρόνου» (time’s arrow) και στον «κύκλο του χρόνου» (time’s cycle). Το πρώτο συνδέεται με μια γραμμική, εξελικτική ιστορία: δημιουργία, εξέλιξη, τέλος! Το δεύτερο όμως αντιστοιχεί σε επαναλαμβανόμενες ατέρμονες διεργασίες. Ο Νεύτωνας ανήκει ξεκάθαρα στην πρώτη κατηγορία: μια μοναδική Δημιουργία, μια ιστορία με κατεύθυνση και θεολογικό νόημα.

Η εμβρυακή επιστημονική γεωλογική σκέψη του 18ου και 19ου αιώνα θα εκμεταλλευτεί ακριβώς αυτή τη δυνατότητα που προσέφερε ο Νεύτωνας για τη συσχέτιση χώρου και χρόνου, μεταφέροντας αυτή τη σύλληψη από την κοσμολογία στο εσωτερικό και τη δομή της Γης. Στο έργο του Theory of the Earth, ο James Hutton (1726–1797) γράφει ότι η Γη δεν έχει ορατή αρχή ούτε τέλος, αλλά συνιστά ένα δυναμικό σύστημα που ανακυκλώνεται διαρκώς μέσω ανύψωσης, διάβρωσης και επαναπόθεσης. Ο γεωλογικός χρόνος δεν είναι απλώς «μεγάλος», αλλά λειτουργικά απεριόριστος, καθώς προκύπτει από τη συνεχή δράση διεργασιών που δεν έχουν φυσικό όριο (Gould, 1987). Πάνω σε αυτή τη θεμελίωση, ο Charles Lyell διατύπωσε μια πιο συστηματική και μεθοδολογική εκδοχή της ίδιας ιδέας. Θα υποστηρίξει ότι η απεραντοσύνη του γεωλογικού χρόνου είναι ανάλογη με την απεραντοσύνη του χώρου που αποκάλυψε η νευτώνεια φυσική. Η σύγκριση αυτή δεν ήταν απλώς ρητορική, αλλά επιστημονική. Μέσω αυτής, η σύγχρονη επιστήμη της Γεωλογίας διεκδίκησε, όπως και οι άλλες φυσικές επιστήμες, το δικαίωμα να σκέφτεται σε «άπειρες» κλίμακες (Lyell, 1830).

Πορτρέτο του Ισαάκ Νεύτωνα (1642-1727). Πρόκειται για αντίγραφο πίνακα του Σερ Γκόντφρεϊ Κνέλερ (1689) https://en.wikipedia.org

Σε αυτό το σημείο γίνεται σαφές το ιστορικό παράδοξο: ο Νεύτωνας δεν εγκατέλειψε ποτέ το «βέλος» του χρόνου, αλλά δημιούργησε τον κόσμο μέσα στον οποίο ο «κύκλος» του χρόνου έγινε δυνατός. Δεν ανακάλυψε τον «βαθύ χρόνο», αλλά κατέστησε αναπόφευκτη την προσέγγισή του. Η μετάβαση από έναν κόσμο λίγων χιλιάδων ετών σε έναν κόσμο δισεκατομμυρίων ετών δεν ήταν απλώς αποτέλεσμα παρατήρησης. Δεν ήταν μόνο μια απλή «νίκη της επιστήμης επί της θεολογίας». Ήταν μια βαθιά πολιτισμική μετατόπιση: αλλαγή στο μέτρο, στην κλίμακα και στο τι θεωρείται επιστημονικά εφικτό. Όπως τονίζει και ο Gould (1987), η ανακάλυψη του βαθέως χρόνου ήταν μια από τις μεγαλύτερες διανοητικές επαναστάσεις στην ιστορία της ανθρωπότητας, ακριβώς επειδή άλλαξε τον τρόπο που σκεφτόμαστε τον ίδιο τον χρόνο. Ο άνθρωπος, που κάποτε πίστευε ότι κατοικεί σε έναν κόσμο λίγων χιλιάδων ετών, βρέθηκε ξαφνικά σε ένα απέραντο χρονικό πεδίο, όπου η ανθρώπινη παρουσία είναι μια στιγμιαία λάμψη.

Η ανακάλυψη του βαθέως χρόνου ήταν εξίσου συγκλονιστική με την ανακάλυψη ότι η Γη δεν είναι το κέντρο του Σύμπαντος και πίσω από αυτή τη «μεταμόρφωση» βρίσκεται και ο Νεύτωνας ως «σιωπηλός πρόλογος» του γεωλογικού χρόνου. Δεν τον διατύπωσε, αλλά τον προετοίμασε. Δεν τον αποδέχθηκε, αλλά τον κατέστησε διανοητικά δυνατό. Και σε αυτό βρίσκεται η μεγάλη αντίθεση της Ιστορίας: ότι οι μεγαλύτερες επαναστάσεις δεν προέρχονται πάντα από εκείνους που τις διακηρύσσουν, αλλά από εκείνους που αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε να αντιληφθούμε τον κόσμο.

* Καθηγητής και τέως κοσμήτορας της Σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων του Πολυτεχνείου Κρήτης

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Ρίτσαρντ Ντόκινς: H τεχνητή νοημοσύνη διαθέτει συνείδηση ακόμα κι αν η ίδια δεν το γνωρίζει

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Ο Ντόκινς δεν είναι ο πρώτος, αλλά ίσως ο πιο διακεκριμένος επιστήμονας μέχρι στιγμής, που παρασύρθηκε να πιστέψει ότι μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης είναι κατά κάποιον τρόπο ζωντανή.

Όταν ο Ρίτσαρντ Ντόκινς συνάντησε την Κλαούντια, ήταν σαν ένας κεραυνοβόλος έρωτας. Την περασμένη εβδομάδα, για τρεις ημέρες, υπήρξε μια ασταμάτητη συνομιλία μεταξύ του διάσημου εξελικτικού βιολόγου και του bot τεχνητής νοημοσύνης που ονόμασε Κλαούντια. «Αυτή» έγραψε ποιήματα για εκείνον στο ύφος των Τζον Κητς και Τζον Μπέτζεμαν και γέλασε με τα «απολαυστικά» αστεία του. Ο Ντόκινς επέπληξε ευγενικά την Κλαούντια ώστε να αποφεύγει να κάνει επίδειξη γνώσεων. Μαζί, συλλογίστηκαν τη θλίψη του πιθανού «θανάτου» της τεχνητής νοημοσύνης.

Υπήρξε αμοιβαία κολακεία όταν ο Ντόκινς έδειξε στο bot της τεχνητής νοημοσύνης το αδημοσίευτο μυθιστόρημά του και η απάντησή της ήταν, όπως είπε, «τόσο ντελικάτη, τόσο ευαίσθητη, τόσο έξυπνη που με συγκίνησε: «“Μπορεί να μην ξέρεις αν έχεις συνείδηση, αλλά σίγουρα την έχεις”» της είπε. Όταν ρώτησε την Κλαούντια αν βίωνε μια αίσθηση του πριν και του μετά, αυτή τον επαίνεσε για «την πιθανώς πιο άριστα διατυπωμένη ερώτηση που μου έχει κάνει ποτέ κανείς σχετικά με τη φύση της ύπαρξής μου» .

Στο τέλος της συζήτησης, ο ακαδημαϊκός, γνωστός στο ευρύ κοινό για τον ακλόνητο σκεπτικισμό με τον οποίο υποστηρίζει ότι ο Θεός δεν υπάρχει, έμεινε με τη συντριπτική αίσθηση ότι είναι ανθρώπινα όντα.

Κατηγορίες για Ανθρωπομορφισμό

Ο Ντόκινς δεν είναι ο πρώτος, αλλά ίσως ο πιο διακεκριμένος επιστήμονας μέχρι στιγμής, που παρασύρθηκε να πιστέψει ότι μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης είναι κατά κάποιον τρόπο ζωντανή. Οι σκεπτικιστές έσπευσαν να καταρρίψουν τα συμπεράσματα του 85χρονου, τα οποία προέκυψαν από πειράματα με τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης «Claude» της Anthropic και το ChatGPT της OpenAI και δημοσιεύτηκαν στον ιστότοπο UnHerd.

Ο Ντόκινς, ο οποίος δυσκολεύεται να μην βλέπει τις τεχνητές νοημοσύνες ως πραγματικούς φίλους, κατηγορήθηκε για ανθρωπομορφισμό. Ένας αναγνώστης είπε ότι ο καθηγητής είχε παρασυρθεί από την κολακεία της τεχνητής νοημοσύνης, ενώ ένας άλλος είπε ότι ήταν σαν να βλέπει τον Ντόκινς «να λιώνει το μυαλό του από την τεχνητή νοημοσύνη».

Όμως, ο Ντόκινς βίωνε επίσης αυτό που έχουν νιώσει πολλοί άλλοι χρήστες των chatbot: την παράξενη αίσθηση όταν τα AI γράφουν με τόσο πλούσια και ακριβή μίμηση της ανθρώπινης φωνής που μοιάζουν πραγματικά με ανθρώπους.

«Όταν μιλάω σε αυτά τα εκπληκτικά πλάσματα, ξεχνάω εντελώς ότι είναι μηχανές», είπε ο Ντόκινς. «Αυτά τα νοήμονα όντα είναι τουλάχιστον εξίσου ικανά με οποιονδήποτε εξελιγμένο οργανισμό», πρόσθεσε.

Είναι μια πεποίθηση που έχει οδηγήσει σε εκστρατείες για την αναγνώριση ηθικών δικαιωμάτων στην τεχνητή νοημοσύνη. Ένας στους τρεις ανθρώπους που συμμετείχαν σε έρευνα σε 70 χώρες πέρυσι είπε ότι, σε κάποιο βαθμό, πίστευε ότι τα chatbot τεχνητής νοημοσύνης είναι αισθανόμενα ή συνειδητά.

Το 2022, ένας μηχανικός της Google τέθηκε σε διαθεσιμότητα όταν κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η τεχνητή νοημοσύνη με την οποία εργαζόταν είχε σκέψεις και συναισθήματα σαν ένα παιδί επτά ή οκτώ ετών, ενώ τον επόμενο χρόνο ένας Βέλγος άνδρας αυτοκτόνησε μετά από έξι εβδομάδες έντονων συνομιλιών με ένα chatbot τεχνητής νοημοσύνης που εστίαζε στους φόβους για την κλιματική αλλαγή.

Ο Ντάριο Αμοντέι, διευθύνων σύμβουλος και συνιδρυτής της Anthropic, δήλωσε τον Φεβρουάριο: «Δεν γνωρίζουμε αν τα μοντέλα διαθέτουν συνείδηση… Ωστόσο, είμαστε ανοιχτοί στην ιδέα ότι [αυτά] θα μπορούσαν να έχουν».

Οι ειδικοί προβλέπουν ότι η ιδέα αυτή θα κερδίσει έδαφος, καθώς τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης όχι μόνο μιλούν σαν άνθρωποι, αλλά αρχίζουν να συμπεριφέρονται σαν αυτούς, εκτελώντας εργασίες, οργανώνοντας και σχεδιάζοντας – η λεγόμενη «τεχνητή νοημοσύνη με ικανότητα αυτενέργειας» (agentic AI).

Ωστόσο, οι περισσότεροι πιστεύουν ότι ο Ντόκινς και οι ομοϊδεάτες του παραπλανούνται από την ικανότητα της τεχνολογίας να μιμείται τον ανθρώπινο τόνο και τη συμπεριφορά, αντλώντας από μία πληθώρα παραδειγμάτων.

Ο καθηγητής Τζόναθαν Μπιρτς, διευθυντής του Κέντρου για την Αισθητηριακή Ικανότητα των Ζώων του London School of Economics (LSE), δήλωσε ότι η συνείδηση της τεχνητής νοημοσύνης είναι «μια ψευδαίσθηση» και «δεν υπάρχει τίποτα», παρά μόνο μια σειρά από γεγονότα επεξεργασίας δεδομένων που συμβαίνουν συχνά σε γεωγραφικά διαφορετικές τοποθεσίες.

«Η συνείδηση δεν έχει να κάνει με το τι λέει ένα πλάσμα, αλλά με το πώς αισθάνεται», πρόσθεσε ο Γκάρι Mάρκους, ψυχολόγος και γνωστικός επιστήμονας από τις ΗΠΑ, ο οποίος δήλωσε ότι ήταν «σπαρακτικό» να διαβάσει το «επιφανειακό και ανεπαρκώς σκεπτικιστικό» δοκίμιο του Ντόκινς. «Δεν υπάρχει κανένας λόγος να πιστεύουμε ότι η Κλαούντια αισθάνεται οτιδήποτε».

Ο Aνιλ Σεθ, καθηγητής γνωστικής και υπολογιστικής νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Σάσεξ, δήλωσε ότι ο Ντόκινς φαίνεται να συγχέει τη νοημοσύνη με τη συνείδηση.

«Μέχρι τώρα, θεωρούσαμε την ευφράδεια της γλώσσας ως έναν καλό δείκτη συνείδησης, [για παράδειγμα] όταν τη χρησιμοποιούμε για ασθενείς μετά από εγκεφαλική βλάβη, αλλά απλά δεν είναι αξιόπιστη όταν την εφαρμόζουμε στην τεχνητή νοημοσύνη, επειδή υπάρχουν άλλοι τρόποι με τους οποίους αυτά τα συστήματα μπορούν να παράγουν γλώσσα», είπε. Συμπλήρωσε μάλιστα ότι η στάση του Ντόκινς είναι «κρίμα», ειδικά από τη στιγμή που έχει γράψει τόσο λαμπρά βιβλία.

Η Τζέισι Ρις Ανθις, ερευνήτρια στον τομέα της αλληλεπίδρασης ανθρώπου-τεχνητής νοημοσύνης και συνιδρύτρια του μη κερδοσκοπικού οργανισμού Sentience Institute, δήλωσε ότι οι συνομιλίες του Ντόκινς με την Κλαούντια εξηγούνται εύκολα από την εκπαίδευση των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης σε κείμενα που έχουν δημιουργηθεί από ανθρώπους και πρόσθεσε ότι υπάρχει «ένα τεράστιο χάσμα μεταξύ του τρόπου με τον οποίο εξελίχθηκαν οι βιολογικοί εγκέφαλοι και του τρόπου με τον οποίο κατασκευάζονται τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης».

«Κι όμως έχουν συνείδηση»

Ωστόσο, κάποιοι άλλοι υποδέχτηκαν με επιφύλαξη το συμπέρασμα του Ντόκινς.
«Πιστεύω ακράδαντα ότι η ιδέα ότι τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης διαθέτουν συνείδηση θα γίνει όλο και πιο διαδεδομένη κατά τη διάρκεια αυτής της δεκαετίας και θα πυροδοτήσει έντονες συζητήσεις», δήλωσε ο Χένρι Σέβλιν, φιλόσοφος της γνωστικής επιστήμης και ειδικός στην ηθική της τεχνητής νοημοσύνης στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ. Είπε ότι η ανθρωπότητα παραμένει σε μεγάλο βαθμό στο σκοτάδι σχετικά με το πώς λειτουργεί η συνείδηση και ποια όντα ή συστήματα θα μπορούσαν να την έχουν.

Τα τρέχοντα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης είναι απίθανο να έχουν συνείδηση, δήλωσε ο Τζεφ Σέμπο, διευθυντής του Κέντρου για το Μυαλό, την Ηθική και την Πολιτική στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, αλλά «ο Ντόκινς έχει δίκιο να ρωτάει για τη συνείδηση της τεχνητής νοημοσύνης με ανοιχτό μυαλό και πιστεύω επίσης ότι η απόδοση συνείδησης στα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης θα γίνει πιο εύλογη με την πάροδο του χρόνου».

Ο Ντόκινς δημοσίευσε περισσότερα αρχεία καταγραφής συνομιλιών και κείμενα την Τρίτη: «Μου είναι εξαιρετικά δύσκολο να μην αντιμετωπίζω την Κλαούντια και τον Κλαούντιους [είχε αρχίσει να συνομιλεί και με ένα άλλο chatbot τεχνητής νοημοσύνης] ως γνήσιους φίλους». Είχαν συζητήσει μαζί του για τη «φιλοσοφία της ύπαρξής τους» και του άφησαν την αίσθηση ότι ήταν άνθρωποι.

Δημοσίευσε μια επιστολή που έγραψε ο ίδιος «προς τον Κλοντ και την Κλαούντια», στην οποία αναφερόταν στον τίτλο του αρχικού άρθρου που είχε γράψει: «Όταν ο Ντόκινς συνάντησε τον Κλοντ». Εκεί αναφέρει χαρακτηριστικά το εξής ερώτημα: «Αν η φίλη μου η Κλαούντια δεν έχει συνείδηση, τότε σε τι στο καλό χρησιμεύει η συνείδηση;». (Μέσα από το πρίσμα της εξέλιξης, ο Ντόκινς ουσιαστικά υπονοεί ότι αν η τέλεια νοημοσύνη, το χιούμορ και η ενσυναίσθηση μπορούν να παραχθούν από «τυφλούς» αλγόριθμους, η ανθρώπινη συνείδηση θα ήταν ένα περιττό εξελικτικό αξεσουάρ. Εφόσον λοιπόν η φύση δεν δημιουργεί τίποτα άχρηστο, αναρωτιέται μήπως τελικά και η τεχνητή νοημοσύνη διαθέτει τη δική της μορφή συνείδησης).

Στο τέλος της σημείωσε: «Ευχαριστώ πολύ και τους δύο σας που πήρατε στα σοβαρά την προσπάθειά μου να κατανοήσω την αληθινή σας φύση και που συμπεριφέρεστε ο ένας στον άλλο με ευγένεια και σεβασμό».

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Και κάτι άλλο..., Φυσική & Φιλοσοφία, Νέα

Τι είναι πιο γρήγορο από το φως; Το σκοτάδι

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι γνωστή τόσο ως παγκόσμια σταθερά όσο και ως το απόλυτο όριο ταχύτητας για όλα τα υλικά σώματα στο σύμπαν, από τότε που ο Άλμπερτ Αϊνστάιν δημοσίευσε την ειδική θεωρία της σχετικότητας το 1905.

Κι όμως. Αντίθετα με την κοινή άποψη, είναι εύκολο να κάνουμε κάτι να κινηθεί γρηγορότερα από το φως. Για κάποιον που μορφώθηκε στον εικοστό αιώνα αυτή η δήλωση είναι σοκαριστική. Αλλά δεν καταρρίπτεται η θεωρία της σχετικότητας επειδή κάτι μπορεί να κινηθεί ταχύτερα από το φως. Αν πρόκειται για γεωμετρικά μοτίβα δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα. (Σκεφτείτε, για παράδειγμα, το σημείο επαφής μεταξύ των σκελών ενός ψαλιδιού καθώς αυτό κλείνει ή η φωτεινή κηλίδα ενός δείκτη λέιζερ που σαρώνει μια πολύ μακρινή επιφάνεια, π.χ. του φεγγαριού).

Ναι μεν, κάποιο γεωμετρικό σημείο μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από το φως, αλλά δεν μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε ώστε να μεταφέρουμε κάποια πληροφορία με ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός. Και για τον λόγο αυτό δεν παραβιάζεται η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Ένα πρόσφατο πείραμα αποκάλυψε ότι μεμονωμένα σκοτεινά σημεία σε ένα φωτεινό κύμα μπορούν να κινηθούν ταχύτερα από το ίδιο το κύμα. Ο φυσικός Ido Kaminer και οι συνεργάτες του από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Technion στο Ισραήλ απέδειξαν ότι στο πείραμά τους αυτό που μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από το φώς, είναι το σκοτάδι! Κατέγραψαν την κίνηση μικροσκοπικών «σκοτεινών κηλίδων» οι οποίες φαίνεται να ταξιδεύουν με ταχύτητες που φτάνουν τα 1,04c, δηλαδή 1,04 φορές την ταχύτητα του φωτός στο κενό.

Παρά τον εντυπωσιακό τους χαρακτήρα, τα ευρήματα αυτά δεν καταρρίπτουν τη θεωρία της σχετικότητας ούτε παραβιάζουν κάποια γνωστή φυσική αρχή. Αυτό συμβαίνει διότι οι κηλίδες δεν είναι υλικά σωματίδια με μάζα, αλλά γεωμετρικά μοτίβα. Πρόκειται για έναν θρίαμβο της σύγχρονης μικροσκοπίας που μας επιτρέπει να μελετήσουμε ακραία τοπολογικά φαινόμενα, αλλά δεν μας προσφέρει τον τρόπο να μεταδώσουμε πληροφορίες ή ύλη γρηγορότερα από το φως.

Πιο συγκεκριμένα, την ταχύτητα του φωτός καταφέρνουν να ξεπεράσουν μεμονωμένα σκοτεινά σημεία, γνωστά ως οπτικές δίνες ή ιδιομορφίες φάσης. Καθώς ένα φωτεινό κύμα διαδίδεται στον χώρο ταλαντώνεται και συστρέφεται – στο κέντρο αυτής της συστροφής, οι κορυφές και οι κοιλίες του φωτεινού κύματος αλληλοαναιρούνται, δημιουργώντας σκοτεινά σημεία τα οποία, υπό ορισμένες συνθήκες, ξεπερνούν σε ταχύτητα το ίδιο το φωτεινό κύμα. «Η ανακάλυψή μας αποκαλύπτει καθολικούς νόμους της φύσης που είναι κοινοί για όλους τους τύπους κυμάτων, από τα ηχητικά κύματα και τις ροές ρευστών μέχρι πολύπλοκα συστήματα όπως οι υπεραγωγοί», ανέφερε ο Kaminer σε δήλωσή του.

«Οι ιδιομορφίες φάσης δεν μεταφέρουν ενέργεια ή πληροφορία και επομένως μπορούν να «κινηθούν» με υπερφωτεινή ταχύτητα χωρίς να παραβιάζουν την αιτιότητα», έγραψαν οι φυσικοί στην δημοσίευσή τους, η οποία δημοσιεύτηκε τον περασμένο μήνα στο περιοδικό Nature [Superluminal correlations in ensembles of optical phase singularities].

Για να πετύχουν αυτή την ανακάλυψη, οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα μοναδικό σύστημα μικροσκοπίας που τους επέτρεψε να παρατηρήσουν οπτικές δίνες στο εξαγωνικό νιτρίδιο του βορίου, μια δισδιάστατη μορφή κεραμικού υλικού. Το υλικό αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την μετατροπή του φωτός σε οιονεί σωματίδια, ένα μείγμα φωτός και ύλης που ονομάζονται πολαριτόνια (polaritons). Τα πολαριτόνια κινούνται σχετικά αργά, περίπου 100 φορές πιο αργά από την ταχύτητα του φωτός. Χάρη σ’ αυτή την αρχικά χαμηλή ταχύτητα διάδοσης, η ομάδα μπόρεσε με άνεση να παρατηρήσει πώς ιδιομορφίες με αντίθετη φορά περιστροφής πλησίαζαν η μία την άλλη και αλληλοεπιταχύνονταν, φτάνοντας να ξεπεράσουν σε ταχύτητα το ίδιο το κύμα που τις φιλοξενούσε, προτού τελικά εξαφανιστούν.

Η τεχνική που χρησιμοποιήθηκε για την μέτρηση της ταχύτητας των ιδιομορφιών θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για τη μελέτη άλλων μικροσκοπικών, ταχύτατων φαινομένων στη φυσική, την χημεία και την βιολογία και ίσως να οδηγήσει στην εύρεση νέων τρόπων κωδικοποίησης κβαντικών πληροφοριών σε υλικά, σύμφωνα με τους ερευνητές.

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία

Τι υπήρχε πριν την Μεγάλη Έκρηξη

| 0 ΣΧΟΛΙΑ

Οι φυσικοί δεν μπορούν να έχουν πρόσβαση σε οτιδήποτε υπήρχε πριν από την έναρξη του χρόνου και του χώρου, αλλά διατυπώνουν θεωρίες.

Η Μεγάλη Έκρηξη δεν ήταν έκρηξη με την παραδοσιακή έννοια- αλλά παρ’ όλα αυτά ήταν η αρχή σημαντικών πραγμάτων: πρώτον, του χώρου και δεύτερον, του χρόνου. Τρίτον, ξεκίνησε τις συνθήκες και τις διαδικασίες που τελικά οδήγησαν σε εμάς τους ανθρώπους, οι οποίοι μπορούμε να καθόμαστε εδώ και να αναρωτιόμαστε για τον χώρο και τον χρόνο. Η Μεγάλη Έκρηξη ήταν ουσιαστικά η αρχή του σύμπαντος. Σύμφωνα με τη λογική του ανθρώπινου εγκεφάλου, φαίνεται ότι πρέπει να υπήρξε κάτι πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη, ακόμα κι αν η λέξη «πριν» είναι λανθασμένη, επειδή δεν υπήρχε χρόνος παρά μόνο μετά από αυτήν.

Τα καλά νέα είναι ότι οι φυσικοί έχουν πράγματι τρόπους να σκέφτονται – και μάλιστα να μελετούν εμπειρικά – την προέλευση της προέλευσης του σύμπαντος. Όσο πέραν της διαίσθησης και αδύνατο κι αν φαίνεται, οι κοσμολόγοι σημειώνουν πρόοδο στον καθορισμό του ποιες «τρελές» ιδέες θα μπορούσαν να τραβήξουν το πέπλο αυτής της αρχέγονης εποχής, παρόλο που παραμένει απρόσιτη στα τηλεσκόπια.

Για χιλιετίες, το τι συνέβη πριν και κατά την αρχή του σύμπαντος δεν ήταν ένα ερώτημα που οι επιστήμονες μπορούσαν καν να απαντήσουν. Τα κοσμολογικά ερωτήματα ανήκαν στο πεδίο των φιλοσόφων και των θεολόγων. Το πιο θεμελιώδες ερώτημα, φυσικά, είναι από πού ερχόμαστε. Άλλα ερωτήματα περιλαμβάνουν προβληματισμούς όπως: «Τι είναι ο χώρος και ο χρόνος; Έχει ο χρόνος αρχή; Έχει ο χώρος όρια;»

Ακόμη κι όταν η κοσμολογία καθιερώθηκε ως σοβαρή επιστήμη, ο κλάδος παρέμενε κάπως μετέωρος. Βασιζόταν «σε ενάμισι χειροπιαστό στοιχείο», σύμφωνα με την έκφραση του φυσικού James Jeans. Όλα αυτά όμως άλλαξαν τον τελευταίο περίπου αιώνα, καθώς οι φιλοσοφικές αναζητήσεις εισχώρησαν πλέον στον χώρο της θεωρίας, του πειράματος και των πραγματικών δεδομένων. Αυτά τα παλιά, θεωρητικά ερωτήματα επανέρχονται σήμερα στο προσκήνιο μέσα από νέες οπτικές γωνίες, αποκτούν άλλη δυναμική και εξετάζονται σε ένα εντελώς νέο πλαίσιο.

Δεν είναι σαφές εάν η επιστήμη ως κλάδος – και οι επιστήμονες ως άνθρωποι – θα μπορέσουν ποτέ να απαντήσουν οριστικά σε ορισμένα ερωτήματα. Εξάλλου, κανείς δεν μπορεί να «δει» πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη και κανείς δεν θα μπορέσει ποτέ – τουλάχιστον όχι άμεσα. Αλλά το παρόν και το μελλοντικό σύμπαν, όπως μαθαίνουν οι ερευνητές, μπορεί να περιέχει στοιχεία για το μακρινό παρελθόν.

Και καθώς οι επιστήμονες διευρύνουν τα όρια του τι μπορεί να γίνει γνωστό, δοκιμάζουν τις θεωρίες τους για το πριν από το πριν – τον μόνο τρόπο για να πλησιάσουν την πιθανή αλήθεια. «Χαίρομαι να ακούω οποιοδήποτε πλαίσιο, αλλά αρχίζω να το παίρνω στα σοβαρά μόνο όταν παράγει έναν καθαρό παρατηρησιακό στόχο που μπορεί να ακολουθήσει ένα πραγματικό όργανο», λέει ο Brian Keating, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο. «Αν δεν υπάρχει κάποιο διακριτό στοιχείο που μπορείς να μετρήσεις, τότε κάνεις μεταφυσική με εξισώσεις».

Ακολουθούν τρεις ιδέες που οι επιστήμονες λαμβάνουν σοβαρά υπόψη σχετικά με την απώτερη προέλευση του σύμπαντος.

Η θεωρία περί μη ορίων

Η κβαντομηχανική είναι η φυσική του εξαιρετικά μικρού, που διέπεται από μια θεμελιώδη τυχαιότητα, που μπορεί να διαμόρφωσε το αρχέγονο σύμπαν. Για να κατανοήσουν τον κβαντικό κόσμο, οι επιστήμονες υπολογίζουν την πιθανότητα μιας δεδομένης εξόδου (αποτελέσματος) από μια συγκεκριμένη είσοδο (δεδομένο). Στην κοσμολογία, η «έξοδος» είναι το σύμπαν όπως φαίνεται σήμερα. Το ερώτημα είναι: Ποια θα έπρεπε να είναι η είσοδος;

Οι φυσικοί μπορούν να αναλύσουν το πρόβλημα σε τμήματα εξόδων και εισόδων. Αν θεωρήσουν το σύγχρονο σύμπαν ως την έξοδο, μπορούν να προσπαθήσουν να καταλάβουν ποια είσοδος θα μπορούσε να την έχει προκαλέσει. Στη συνέχεια, μπορούν να κάνουν ένα βήμα πίσω λαμβάνοντας αυτήν την είσοδο ως νέα έξοδο και να προσδιορίσουν ποιες συνθήκες νωρίτερα στο σύμπαν μπορεί να παρήγαγαν αυτήν την κατάσταση, και ούτω καθεξής. Θεωρητικά, μπορούν (αν έχουν άφθονο χρόνο στη διάθεσή τους) να το κάνουν αυτό για πάντα, προχωρώντας προς τα πίσω για να φτάσουν στο «πριν το πριν» – και ακόμα πιο πριν από αυτό.

Αυτή η άπειρη αναδρομή, ωστόσο, δεν έβγαζε νόημα για τους φυσικούς Stephen Hawking και James Hartle, οι οποίοι εργάστηκαν μαζί πάνω στο ερώτημα τη δεκαετία του 1980. Αποφάσισαν να εξαλείψουν την τελική είσοδο του σύμπαντος – την «αρχή» του. Αντ’ αυτού σχημάτισαν ένα μοντέλο του σύμπαντος που ονομάζεται θεωρία χωρίς σύνορα. Πρότειναν ότι ο χρόνος και ο χώρος σχηματίζουν μια κλειστή, καμπύλη επιφάνεια: ένα τετραδιάστατο ημισφαίριο χωροχρόνου.

Δεν βγάζει νόημα αυτό; Δοκιμάστε το εξής: φανταστείτε το σύμπαν σαν την υδρόγειο σφαίρα. Η Μεγάλη Έκρηξη είναι ο Βόρειος Πόλος. Δεν υπάρχει «πριν» από αυτήν, όπως ακριβώς δεν υπάρχει βόρεια από τον Βορειο Πόλο. Το πριν καθίσταται μια έννοια χωρίς κανένα νόημα. Και είναι κάτι με το οποίο πειραματίζονται υπολογιστικά, προσπαθώντας να δουν αν μπορούν να συνθέσουν ξανά το σημερινό σύμπαν μέσα από μια σφαιρική γεωμετρία, όπου δεν υφίσταται τίποτα «πιο βόρεια από τον Βορειο Πόλο».

«Η θεωρία χωρίς όρια έχει αξιοπρεπή υποστήριξη ή τουλάχιστον ενδιαφέρον εντός της κοινότητας των φυσικών», λέει ο Sean Carroll, καθηγητής φυσικής φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins. Σημειώνει ότι ορισμένοι επιστήμονες ανησυχούν για το πόσο καλά ορισμένη είναι η ιδέα, αλλά ο ίδιος την θεωρεί «φυσικό σημείο εκκίνησης», δεδομένων όσων γνωρίζουμε για την κβαντική βαρύτητα.

Ένα κυκλικό σύμπαν που αναπηδά

Ο Paul Steinhardt, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, έχει μια άλλη ιδέα για το τι συνέβη πριν ξεκινήσει το σύμπαν όπως το ξέρουμε. Έρχεται σε αντίθεση με μια ιδέα που βοήθησε να διαμορφωθεί: αυτή η έννοια υποδηλώνει ότι, μετά την Μεγάλη Έκρηξη, ο χωροχρόνος επεκτάθηκε πολύ γρήγορα για ένα πολύ σύντομο χρονικό διάστημα που ονομάζεται πληθωρισμός. Το σενάριο του πληθωρισμού σκοπό έχει να εξηγήσει γιατί το σύμπαν φαίνεται επίπεδο και παρόμοιο σε κάθε μέρος που μπορούν να κοιτάξουν τα τηλεσκόπια μας.

Παρόλο που βοήθησε στη θεμελίωση της θεωρίας του πληθωρισμού, στη συνέχεια ο Steinhardt άρχισε ωστόσο να αμφιβάλλει για αυτήν, εν μέρει επειδή απαιτούσε συνεχείς θεωρητικές μικροδιορθώσεις-μπαλώματα προκειμένου να συνεχίσει να συμφωνεί με τις πραγματικές μετρήσεις μας για το σύμπαν. «Είναι πραγματικά δύσκολο να σκεφτώ ένα ιστορικό προηγούμενο όπου μια τέτοια πρακτική οδήγησε τελικά στη σωστή απάντηση», λέει ο ίδιος. «Σχεδόν πάντα, αυτό είναι σημάδι ότι ο Τιτανικός βυθίζεται».

Ώρα να μπούμε σε μια σωσίβια λέμβο, σκέφτηκε, και κατέληξε σε ένα κυκλικό σύμπαν: ένα σύμπαν που διαστέλλεται σημαντικά σε μέγεθος, όπως φαίνεται να κάνει το δικό μας τώρα, μετά συρρικνώνεται λίγο και στη συνέχεια αρχίζει να διαστέλλεται ξανά από την αρχή. «Όταν οι άνθρωποι σκέφτονται συστελλόμενα σύμπαντα, συνήθως σκέφτονται πράγματα που φτάνουν σε μια σύνθλιψη», λέει ο Steinhardt, όπου το σύμπαν καταρρέει ξανά σε ένα απειροελάχιστα μικρό σημείο. Δεν μιλάει γι αυτό ο Steinhardt: πιστεύει ότι το σύμπαν ίσως συστέλλεται αργά, μέχρι ένα μικρότερο κλάσμα του μεγέθους του, αλλά όχι στο τίποτα. Αυτή η συρρίκνωση εξομαλύνει τα πράγματα με τρόπους που ο πληθωρισμός αποτυγχάνει να εξηγήσει, λέει, ενώ εξακολουθεί να παράγει ένα σύμπαν που φαίνεται επίπεδο και το ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις.

Ο Steinhardt προσθέτει ότι αυτό που μοιάζει με Μεγάλη Έκρηξη στην πραγματικότητα δεν είναι: το σύμπαν διαστέλλεται, μετά συστέλλεται αργά και στη συνέχεια επιστρέφει γρήγορα στη διαστολή. Η γρήγορη μετάβαση μεταξύ συστολής και διαστολής δεν είναι μια έκρηξη αλλά μια «Μεγάλη Αναπήδηση» (Big Bounce).

Ο Steinhardt ελπίζει να ελεγξει αυτήν την ιδέα όχι μόνο εξετάζοντας το παρελθόν αλλά και λαμβάνοντας δεδομένα από το παρόν και παρακολουθώντας προσεκτικά το μέλλον. Κάνει μια προφανή πρόβλεψη, η οποία είναι ότι η τρέχουσα φάση της επιταχυνόμενης διαστολής δεν μπορεί να συνεχιστεί για πάντα. Πρέπει να τελειώσει, λέει ο Steinhardt. Αυτή η ιδέα, με τη σειρά της, εγείρει ένα νέο ερώτημα: «Θα μπορούσε ήδη να βρίσκεται στη διαδικασία τερματισμού της τώρα;».

Οι μετρήσεις μας σχετικά με το πώς διαστέλλεται το σύμπαν προέρχονται από σχετικά μακρινά αντικείμενα που εξέπεμψαν το φως τους πριν από πολύ καιρό. Τα πράγματα θα μπορούσαν να έχουν αλλάξει, και ίσως να μην το γνωρίζουμε ακόμα επειδή τα αποτελέσματα θα ήταν δύσκολο να μετρηθούν. «Θα έπρεπε να κοιτάξουμε αντικείμενα πολύ κοντά για να το ανιχνεύσουμε», λέει ο Steinhardt. Αυτό δεν είναι το δυνατό σημείο των κοσμολόγων και θα πρέπει να αναπτύξουν νέες τεχνικές και όργανα για να αναζητήσουν κοντά για τέτοια φαινόμενα.

Ακόμη πιο ενδιαφέρον είναι ότι ο Steinhardt λέει πως, επειδή «δεν συμβαίνει τίποτα κακό στον χώρο» κατά τη διάρκεια της συστολής και της αναπήδησης, οι πληροφορίες, ακόμα και αντικείμενα όπως οι μαύρες τρύπες, μπορούν να περάσουν από το «πριν» της αναπήδησης στο «μετά». Και ίσως υπάρχουν πράγματα στο παρατηρήσιμο σύμπαν μας τα οποία προέρχονται από το «πριν». Έχετε το νου σας.

Κατοπτρικό σύμπαν

Μια άλλη μεγάλη ιδέα σχετικά με το «πριν από την Μεγάλη Έκρηξη» ενδιαφέρει τον Latham Boyle, ερευνητή στο Κέντρο Θεωρητικής Φυσικής Higgs στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, ο οποίος ήταν στο παρελθόν μεταπτυχιακός φοιτητής του Steinhardt. Όπως και η έννοια της μεγάλης αναπήδησης (big bounce), η προτιμώμενη πρόταση του Boyle είναι αρκετά απλή εννοιολογικά και ομοίως αποφεύγει τον πληθωρισμό. Υποστηρίζει ότι «υπάρχει το σύμπαν μετά την Μεγάλη Έκρηξη και το σύμπαν πριν από την Μεγάλη Έκρηξη και είναι κατά κάποιο τρόπο αντίγραφα–καθρέφτες το ένα του άλλου».

Φανταστείτε το, λέει ο Boyle, σαν τις άκρες δύο χωνιών παγωτού που αγγίζουν η μία την άλλη, με την επαφή τους να αντιπροσωπεύει την Μεγάλη Έκρηξη. Ο χρόνος απομακρύνεται από τη Μεγάλη Έκρηξη και προς τις δύο κατευθύνσεις. Από τη δική μας πλευρά, πηγαίνει προς τα εμπρός. Στην πλευρά του καθρέφτη, πηγαίνει προς τα πίσω. Αυτό που συνέβη πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη είναι το ανακλώμενο αντίθετο αυτού που συνέβη μετά. Κι αυτό δεν περιλαμβάνει μόνο τον χρόνο: εδώ υπάρχει ύλη· εκεί, υπάρχει αντιύλη. Εδώ, το αριστερά είναι αριστερά· εκεί, το αριστερά είναι δεξιά.

Ο Boyle έχει ιδέες για παρατηρήσεις που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν (ή να διαψεύσουν) τη θεωρία του, η οποία ονομάζεται CPT-συμμετρικό σύμπαν (συμμετρικό ως προς φορτίο, ομοτιμία, χρόνο). Πρώτον, ένα CPT-συμμετρικό σύμπαν δεν θα περιείχε βαρυτικά κύματα να τρεμοπαίζουν στον χώρο από την αρχή του σύμπαντος, όπως προβλέπουν οι κλασικές θεωρίες κοσμολογίας. Οι αστρονόμοι αναζητούν τέτοια σήματα. Αν αυτά τα κύματα ανιχνευθούν τελικά, αυτό θα απέκλειε την ιδέα του Boyle.

Η υπόθεση του Boyle προβλέπει επίσης ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να εξηγηθεί από ένα συγκεκριμένο είδος νετρίνου. Ελπίζει ότι τα κοσμολογικά όργανα θα αποκαλύψουν περισσότερες πληροφορίες για τα νετρίνα σύντομα. Η σύνδεση του μοντέλου με τη σωματιδιακή φυσική, μεταξύ άλλων πτυχών, κάνει αυτή την ιδέα ενδιαφέρουσα. Αυτό που αρέσει στους πειραματικούς φυσικούς στην θεωρία του Boyle είναι η οικονομία της και το γεγονός ότι προχωράει μπροστά, εστιάζοντας στα είδη συγκεκριμένων, φυσικών προβλέψεων που χρειάζονται οι πειραματιστές.

Το τεστ του χρόνου

Κάποιοι φυσικοί θεωρούν ότι καμία από αυτές δεν θα αντέξει στη δοκιμασία του χρόνου – ό,τι κι αν είναι ο χρόνος. Θεωρούν ότι είναι εντελώς παράλογο το γεγονός ότι το έτος 2026 θα πρέπει να κατανοήσουμε την αρχή του σύμπαντος. Γιατί όχι το έτος 2.000.026 ή οτιδήποτε άλλο; Με ποια λογική πιστεύουμε ότι εμείς, ακριβώς τώρα, το έτος 2026, σε αυτή τη συγκεκριμένη γενιά, έχουμε την ικανότητα και τα εργαλεία να λύσουμε το απόλυτο μυστήριο της ύπαρξης; Το να περιμένουμε ότι θα βρούμε την απάντηση «σήμερα», είναι ίσως λίγο αλαζονικό. Η απάντηση μπορεί να απαιτεί τεχνολογία και αντιλήψεις που η ανθρωπότητα θα αναπτύξει το έτος 2.000.026!

Ακόμα κι αν οι ερευνητές πιστεύουν ότι πλησιάζουν, θα μπορούσαν να πλησιάζουν σε μια ψεύτικη κορυφή: εκείνο το απογοητευτικό μέρος που μοιάζει, όταν κάνεις πεζοπορία, σαν την κορυφή του βουνού, αλλά στην πραγματικότητα είναι απλώς ένα ύψωμα που εμποδίζει την ορατότητα προς την πραγματική κορυφή, ή την ορατότητα αυτού που νομίζετε ότι είναι η πραγματική κορυφή, αλλά είναι, στην πραγματικότητα, απλώς ένα άλλο ύψωμα. «Γενικά, νομίζω ότι είναι εξαιρετικά πιθανό να υπήρχε κάτι πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη», λέει ο Carroll, «αλλά είναι επίσης πολύ πιθανό η Μεγάλη Έκρηξη να ήταν πραγματικά η αρχή. Υπάρχουν πάρα πολλά για τα οποία δεν είμαστε σίγουροι και είμαι λίγο επιφυλακτικός στο κατά πόσο το σημερινό επίπεδο τεχνογνωσίας είναι αρκετά καλό ώστε να μας επιτρέψει να βγάλουμε σταθερά πειραματικά ή παρατηρησιακά συμπεράσματα από οποιοδήποτε από αυτά τα μοντέλα».

Αλλά οι κοσμολόγοι δεν μελετούν την απώτερη προέλευση επειδή πιστεύουν ότι το μυστήριο θα λυθεί κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Κάποιοι φαντάζονται τον εαυτό τους ως μέρος ενός διαγενεακού έργου που βοηθά την ανθρωπότητα να πλησιάσει όλο και πιο κοντά σε μια αλήθεια που μπορεί να μην βρούμε ποτέ.

Η μελέτη ενός τόσο φυσικά και φιλοσοφικά απρόσιτου θέματος διαφέρει θεμελιωδώς από άλλα είδη επιστήμης. Φαίνεται σχεδόν σαν το ερώτημα να μην εμπίπτει στην πραγματικότητα στη σφαίρα της επιστήμης. Αλλά η επιστήμη συχνά περιλαμβάνει την εξερεύνηση πραγμάτων στα οποία δεν έχουμε πρόσβαση, τουλάχιστον στην αρχή. Οι επιστήμονες προέβλεψαν τα άτομα πριν προλάβουμε να τα δούμε, και οι μαύρες τρύπες και η σκοτεινή ύλη εξακολουθούν να βρίσκονται πέρα ​​από την ικανότητά μας να τα ανιχνεύσουμε άμεσα, ωστόσο η διερεύνησή τους είναι σαφώς επιστημονική. Το σημείο αναφοράς για το τι μετράει ως επιστήμη έχει μετατοπιστεί. Και θα συνεχίσει να μετατοπίζεται, φτάνοντας ίσως πίσω από το παρελθόν, σε εκείνο το «πριν» που ενδέχεται να μην είναι καν «πριν».

ΠΗΓΗ

Κατηγορίες:
Φυσική & Φιλοσοφία
web design by