Η ατομική υπόθεση

0

1959:  American physicist Richard Feynman (1918 - 1988) stands and raises one hand, in front of some shelves at Cal Tech University, Sacramento, California.  (Photo by Joe Munroe/Hulton Archive/Getty Images)

Από τον Γιάννη Μπρούζο

Κάπου στα λαϊκά δυτικά προάστια της Αθήνας. Σε ένα κομμωτήριο γύρω από ένα τραπέζι με καλό κρασί. Ο κομμωτής-οικοδεσπότης, μάστορας του μπουζουκιού, ερασιτέχνης αστροφυσικός με ιδιόχειρο κατασκευασμένο τηλεσκόπιο, και μελετητής της σύγχρονης φυσικής χωρίς απολυτήριο λυκείου. Ο συνδετικός κρίκος ένας καλλίφωνος μάγειρας, και φιλοξενούμενοι ο υπογράφων, διδάκτωρ θετικών επιστημών και μουσικός, και ένας καθηγητής ψυχίατρος μαθητής του Λακάν και συνθέτης.

Τι πιθανότητα έχει να συγκεντρωθεί μια τέτοια παρέα και να τραγουδήσει; Τι πιθανότητα έχει να βρει κανείς σε μια μέτρηση ένα ηλεκτρόνιο ακριβώς εκεί που δεν το περιμένεις πάνω στον πυρήνα ενός ατόμου; Κι όμως, και τα δύο αυτά γεγονότα, ενώ φαντάζουν απίθανα, συμβαίνει καμιά φορά στην πραγματική ζωή να είναι και τα πιο πιθανά. Τουλάχιστον άπαξ. Ίσως η μουσική να έχει την δυνατότητα να συγκεντρώσει τις πιο απίθανες παρέες. Ίσως, όπως και στη σύγχρονη ατομική φυσική, καταστάσεις παράδοξες και φανταστικές να είναι ο κανόνας και όχι η εξαίρεση.

Ενώ όμως φαίνεται λογικό το λαϊκό τραγούδι να ενώνει ανθρώπους τόσο διαφορετικούς, μέσα από κοινούς καημούς και αισθήματα, δεν ξέρω αν μπορεί να κάνει το ίδιο και μια σύγχρονη επιστημονική θεωρία ή ένα πειραματικό εύρημα. Η παρούσα στήλη έχει ως στόχο να ξεναγήσει τους αναγνώστες της στα μυστήρια της επιστήμης, με απλό και κατανοητό τρόπο, σε σύνδεση με τα βιώματα και τη φαντασία τους. Μια στήλη για την επιστήμη με λογισμό και υψηλή ποιότητα, αλλά και με λαϊκό συν-αίσθημα. Η επιστήμη έχει να πει κάτι μόνο αν οι απλοί λαϊκοί άνθρωποι -όπως ο οικοδεσπότης της παρέας μας- μπορούν να γίνουν κοινωνοί της. Και σίγουρα δεν είναι αυτό ο κανόνας σήμερα αλλά η εξαίρεση. Ας προσπαθήσουμε λοιπόν σε αυτό το ταξίδι μας να κάνουμε -αντιγράφοντας την σύγχρονη επιστήμη- το απίθανο κανόνα.

Και ας αρχίσουμε το ταξίδι μας από την αρχή. Ο μεγάλος Richard Feynmann στις περίφημες διαλέξεις του αναρωτιέται: αν καταστρεφόταν όλη η επιστημονική γνώση σε έναν κατακλυσμό, ποια θα ήταν η μία μοναδική πρόταση που θα έπρεπε να διασωθεί για την επόμενη γενιά; Και απαντά ο ίδιος: η ατομική υπόθεση. Ότι δηλαδή όλος ο κόσμος είναι φτιαγμένος από άτομα, μικρά σωματίδια που βρίσκονται σε διαρκή κίνηση, και έλκονται ή απωθούνται μεταξύ τους. Υποστηρίζει ότι με λίγη φαντασία και σκέψη μπορεί να εξάγει κανείς πολλά συμπεράσματα από αυτή την υπόθεση.

Δεν μπορούμε παρά να υποκλιθούμε στους αρχαίους Ίωνες υλιστές φιλοσόφους και ιδιαίτερα στον Δημόκριτο που θεωρείται ο πρώτος που εξέφρασε τόσο συγκεκριμένα την ατομική υπόθεση, των “άτμητων” ατόμων που είναι τα πεπερασμένα κομμάτια του παζλ τα οποία με τους άπειρους πιθανούς συνδυασμούς τους συνθέτουν την πολύπλοκη θαυμαστή φύση γύρω μας και μέσα μας. Ίσως ακριβώς αυτή η αναζήτηση κάθε ανθρώπου για τον κόσμο και τον εαυτό του να είναι το “κρασί” που μπορεί να συγκεντρώσει γύρω από το “επιστημονικό τραπέζι” κάθε άνθρωπο. Και επειδή η επιστήμη δεν είναι “ατομική υπόθεση” αλλά υπόθεση των πολλών, υπόθεση συλλογική, ο καθένας έχει μια θέση σε αυτό το τραπέζι.

Εκατοντάδες χρόνια πέρασαν για να γίνει η υπόθεση του Δημόκριτου, μια θεωρία επιστημονικά καθιερωμένη με κάποιες τροποποιήσεις βέβαια. Ο χημικός Ντάλτον ήταν ο πρώτος που πειραματικά χρησιμοποίησε την υπόθεση για να εξηγήσει παρατηρούμενες ποσότητες, ενώ ο βοτανολόγος Robert Brown ο πρώτος που μίλησε για την χαοτική κίνηση των σωματιδίων αυτών. Ο μεγάλος Albert Einstein, που έχει βάλει παντού το χεράκι του, επεξεργάστηκε το 1905 την στατιστική θεωρία για αυτήν την κίνηση. Τελικά ο φυσικός Jean Perrin με βάση αυτή την θεωρία έκανε πειράματα που επιβεβαίωσαν πλήρως τον Dalton και τον Δημόκριτο.

Όμως η επιστήμη δεν έχει μόνο επιτυχίες αλλά και μεγάλα δράματα. Ο ιδιοφυής φυσικός Ludwig Boltzmann έδωσε τέλος στη ζωή του το 1906 λίγο πριν δει τις ιδέες του να γίνονται αναπόσπαστο κομμάτι της σύγχρονης στατιστικής φυσικής. Ο Boltzmann βασίστηκε για την θεμελίωση των θεωριών του στην ατομική υπόθεση την οποία πίστευε βαθιά και την οδήγησε με την φαντασία του σε εξαιρετικά συμπεράσματα. Στην εποχή του όμως μεσουρανούσε ο φιλόσοφος Ernst Mach, από τους υπέρμαχους του θετικισμού, ο οποίος δεν δεχόταν τίποτα άλλο παρά αυτό που έβλεπε εμπειρικά (ο Λένιν έχει αφιερώσει ένα ολόκληρο βιβλίο του στο σύνηθες μαχητικό καταιγιστικό του ύφος ενάντια στις θεωρίες αυτές). Και επειδή η ατομική θεωρία δεν είχε πλήρη εμπειρική επαλήθευση ο  Mach την απέρριπτε μαζί με τις θεωρίες του Boltzmann που βασίζονταν σε αυτή. Η άρνηση της κοινότητας να δεχτεί τις ιδέες του, οδήγησαν τον Boltzmann στην απομόνωση και στο μοιραίο.

Σαν εκδίκηση της ιστορίας όμως, η ιδέες της πιθανότητας, της δυνατότητας, του ενδεχομένου και της στατιστικής, έμελλε να παίξουν λίγο αργότερα τον καθοριστικό ρόλο στην σύγχρονη κβαντική ατομική θεωρία. Το άτομο έγινε και αυτό “τμητό” τελικά καθώς βρέθηκε ότι έχει μέσα του μικρότερα σωματίδια που αποτελούν τον πυρήνα (πρωτόνια και τα νετρόνια), και γύρω του περιφέρονται τα ηλεκτρόνια σαν τους πλανήτες γύρω από τον ήλιο (το πλανητικό μοντέλο που ενώνει τον μικρόκοσμο με τον μακρόκοσμο-το σύμπαν). Όμως ούτε τα άτομα, ούτε αυτά τα “υποατομικά” σωματίδια είναι σαν κλασικά μπαλάκια του μπιλιάρδου όπως στην καλύτερη περίπτωση τα σκεφτόντουσαν οι εμπνευστές τους. Αντίθετα έχουν μια συμπεριφορά αλλόκοτη συμπεριφορά:  Έτσι δεν έχουν καθορισμένες θέσεις και τροχιές αλλά μόνο ενδεχομενικές-πιθανές θέσεις και ταχύτητες. Δεν είναι λοιπόν ούτε σαν πλανήτες ούτε σαν κύματα, ούτε σαν αστέρια, ούτε σαν σύννεφα, ούτε σαν οτιδήποτε άλλο έχουμε δει μπροστά μας στον κλασικό κόσμο που ζούμε.

Για την ακρίβεια ίσως είναι κάτι πολύ ιδιαίτερο σαν αυτό που είχε σκεφτεί ο Δημόκριτος, φανταστικά μικρά κομμάτια που συνθέτουν το παζλ του κόσμου, κάτι που δεν μπορούμε να “δούμε” με την κλασική έννοια του όρου, που θα άρεσε στον Mach. Μπορούμε όμως να δούμε και να επιβεβαιώσουμε τις άπειρες ενδεχομενικές εκφάνσεις τους, τους άπειρους τρόπους που εμφανίζονται μπροστά μας. Και μέσα μας. Και να τα συναντήσουμε με τις συσκευές μας και να τα αισθανθούμε με την φαντασία και την λογική μας. Περισσότερα όμως για αυτά θα δούμε στην επόμενη στήλη μας.

*Το κείμενο δημοσιεύθηκε στο ένθετο του Νόστιμον Ήμαρ στον Δρόμο της Αριστεράς, το Σάββατο 1.10.2016

Κάθε Σάββατο κυκλοφορεί στα περίπτερα το έντυπο Νόστιμον Ήμαρ ένθετο στον Δρόμο της Αριστεράς.

dromos-n

Σχετικά Με Το Συντάκτη

Γιάννης Μπρούζος

Διδάκτωρ Φυσικής, διπλωματούχος πιάνου. Από όλους τους ρόλους μου αγαπώ αυτούς του μαθητή και του δασκάλου. Με εξοργίζει η αδικία. Με μαγεύει η δημιουργία και ο αγώνας. Ενθουσιάζομαι και παθιάζομαι πολύ. Υπερβολικά πολύ.

Αφήστε Ένα Σχόλιο

10 + 13 =

Simple Share Buttons