Η επιστήμη δε λειτουργεί όπως φαντάζεστε

0

Albert Einstein Theoretical physicist (1879-1955) Smoking A Pipe

Ούτε καν για τον Αϊνστάιν…

Αποκλειστική μετάφραση για το Νόστιμον Ήμαρ: Afterwords

100 χρόνια πριν, το μήνα αυτό, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν έβαλε την τελευταία πινελιά σε μια νέα θεωρία, η οποία άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο η ανθρωπότητα αντιλαμβάνεται το θεμελιώδη χαρακτήρα της πραγματικότητας. Με τη γενική θεωρία της σχετικότητας ο Αϊνστάιν ανέτρεψε την πιο περίφημη  επιστημονική ιδέα, το νόμο του Νεύτωνα για τη βαρύτητα, αντικαθιστώντας την παλιά ιδέα μιας δύναμης με ένα ριζοσπαστικά περίεργο όραμα ενός σύμπαντος στο οποίο ο χώρος αναδιπλώνεται και ο χρόνος καμπυλώνεται.

Όταν, μετά από τέσσερα χρόνια, κατά τη διάρκεια μιας ολικής έκλειψης, οι μετρήσεις της καμπύλωσης του αστρικού φωτός γύρω από τον ήλιο επιβεβαίωσαν τη γενική σχετικότητα, ο Αϊνστάιν έγινε διάσημος παγκοσμίως  και η πρώτη γραμμή της κατήχησης της επιστήμης επιβεβαιώθηκε ξανά: Ένα μόνο ωμό γεγονός μπορεί να καταστρέψει την πιο όμορφη ιδέα.

Κάποτε ο Ρίτσαρντ Φάινμαν εξέφρασε την ιδεολογία αυτή λίγο πιο χαριτωμένα, γράφοντας πως η επιστήμη κερδίζει τη δύναμη του να ορίζει «εάν κάτι είναι έτσι ή όχι» μέσω της εντολής ότι «η παρατήρηση είναι ο ανώτατος και τελικός κριτής της αλήθειας μιας ιδέας.»

Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, αυτό είναι που  λένε στους επίδοξους επιστήμονες (και σε όλους εμάς) από τότε που προκλήθηκε ηφαιστειακή έκρηξη από το πείραμα της Κόκα Κόλα και των Mentos και μετά: Η επιστήμη προοδεύει διότι σε κάθε ευκαιρία υπόκειται στη δοκιμασία της πραγματικότητας, την κρίση της φύσης από την οποία δεν υπάρχει διαφυγή.

Αυτό συνέβη, ή φάνηκε να συνέβη, όταν οι Βρετανοί επιστήμονες που μέτρησαν την τροχιά του αστρικού φωτός γύρω από τον ήλιο ανέφεραν σε ένα συνέδριο της Βασιλικής Εταιρείας πως είχαν βρει έναν αριθμό που συμφωνεί με την πρόβλεψη του Αϊνστάιν και αντικρούει εκείνη του Νεύτωνα. Μονάχα μία αδιαμφισβήτητη παρατήρηση είχε γίνει: Το φως παρεκκλίνει κατά μήκος των καμπυλών του χωροχρόνου, κι έτσι απλά, το Νευτώνειο σύμπαν των δύο αιώνων κατέρρευσε.

Μόνο που υπάρχει ένα πρόβλημα: Δεν έγινε έτσι.

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν δε χρειάστηκε να περιμένει τέσσερα χρόνια για να επιβεβαιωθεί η θεωρία του. Τουλάχιστον μια βδομάδα πριν ολοκληρώσει τη γενική σχετικότητα στην τελική της μορφή, γνώριζε ήδη πως η φύση συμφωνούσε μαζί του. Όταν έκανε τους υπολογισμούς του, αυτό που φαινόταν ένα μικρό λάθος σε μια ασαφή μέτρηση, θα μπορούσε να ληφθεί υπόψη ως αληθές από αυτή τη θεωρία. Για εκείνον, αυτό αρκούσε: Η γενική θεωρία ήταν κάτι που ίσχυε.

Με μια πρώτη ματιά, αυτό είναι απλά ένα ακόμη παράδειγμα για το πώς θα έπρεπε να λειτουργεί η επιστήμη σύμφωνα με τον Φάινμαν. Στην πραγματικότητα, όμως, το μυστήριο που έπεισε τον Αϊνστάιν παρέμεινε άλυτο για πάνω από μισό αιώνα-και κανείς, ούτε καν ο ίδιος Αϊνστάιν μέχρι την τελευταία στιγμή, δεν είχε αναγνωρίσει τι ήταν το φαινόμενο αυτό: μια καθοριστική πρόκληση για ολόκληρη την προσέγγιση του Νεύτωνα. Αντίθετα, για δεκαετίες αναζητούσαν έναν πλανήτη ο οποίος σύμφωνα με κάθε λογικό υπολογισμό θα έπρεπε να υπάρχει, όμως δεν υπήρχε.

Η ιστορία του χαμένου πλανήτη αρχίζει με έναν πλανήτη που ήταν και συνεχίζει να είναι στο προσκήνιο. Μια καθοριστική ανάλυση της τροχιάς του Ερμή το 1959 αποκάλυψε μια ανωμαλία. Μια μικρή παρέκκλιση, μικρότερη απ’ ό,τι ένα μέρος από τα 10.000 της  βαθύτερης τροχιάς του πλανήτη γύρω από τον ήλιο, δε μπορούσε να δικαιολογηθεί από μια καμία γνωστή πηγή βαρύτητας στο ηλιακό σύστημα. Στο πλαίσιο της Νευτώνειας βαρύτητας, η εξήγηση ήταν προφανής: Αν κάθε αναγνωρισμένο σώμα είχε ληφθεί υπόψη, τότε η ανωμαλία του Ερμή μπορούσε να δικαιολογηθεί μόνο από κάτι που δεν είχε ανακαλυφθεί ακόμα, έναν πλανήτη μεταξύ αυτού και του ήλιου.

 

Κάθε «ανακάλυψη» ήταν ένα λάθος: μια ηλιακή κηλίδα, ένα λάθος αναγνωρισμένο αστέρι, μια επιθυμία.

Η πρώτη εικόνα του προσδοκώμενου σώματος, που απαθανατίστηκε σε τροχιά κατά μήκος της μπροστινής επιφάνειας του Ήλιου, ήρθε σχεδόν αμέσως, τον Δεκέμβριο του 1859. Ο νέος πλανήτης ήταν εμφανώς τόσο απαραίτητος που δεν υπήρξε κανένας δισταγμός στην ονομασία του: καλώς όρισες, Βούλκαν. Η αστροφωτογραφία, η τεχνική της προσαρμογής μιας κάμερας σε τηλεσκόπιο, βρισκόταν σε νηπιακό στάδιο, επομένως η πρώτη παρατήρηση σχεδιάστηκε και περιγράφηκε, αλλά για να επιβεβαιωθεί έπρεπε να επαναληφθεί από κάποιον άλλον. Κανένας δεν το έκανε, αλλά δεν πειράζει. Επαγγελματίες και σοβαροί ερασιτέχνες αστρονόμοι θα ρίξουν μια φευγαλέα ματιά στην εκδοχή τους για τον Βούλκαν τουλάχιστον μια δεκαριά φορές μέσα στα επόμενα 20 χρόνια.

Το τελικό «Εύρηκα» επήλθε κατά τη μεγάλη αμερικάνικη έκλειψη του 1878, όταν ο Τζέιμς Γουότσον, διευθυντής του Παρατηρητηρίου του Αν Άρμπορ, αναγνώρισε τον Βούλκαν σε ένα μικρό κοκκινωπό αντικείμενο, σε απόσταση μόλις λίγων μοιρών από την παρυφή του σκιασμένου Ήλιου. Δυστυχώς, κανένας από τους υπόλοιπους επαγγελματίες αστρονόμους στους οκτώ σταθμούς, που είχε ιδρύσει η ομοσπονδιακή κυβέρνηση για να παρατηρήσει την έκλειψη, δεν πρόσεξε κάτι το ασυνήθιστο.

Μετά από αυτό, η επιστημονική κοινότητα κατέληξε πως κάθε «ανακάλυψη» ήταν ένα λάθος: μια ηλιακή κηλίδα, ένα λάθος αναγνωρισμένο αστέρι, μια επιθυμία. Ο Βούλκαν είχε κάθε δικαίωμα να υπάρχει. Στο Νευτώνειο σύμπαν είχε υποχρέωση να βρίσκεται εκεί. Δε βρισκόταν όμως.

Η επόμενη κίνηση ήταν ξεκάθαρη, μόνο που κανείς δεν τολμούσε να την κάνει. Μπορούσε ο Νεύτωνας να σφάλλει; Μερικοί αστρονόμοι πρότειναν ad-hoc λύσεις: Ίσως ο Ήλιος να είναι παχύτερος γύρω από το κέντρο απ’ ό,τι πιστεύεται (δεν είναι). Ενδεχομένως να υπάρχει μια αόρατη άλως από σκόνη που θα μπορούσε να ασκεί βαρυτική έλξη στον Ερμή (δεν υπάρχει). Ίσως κάποιος να μπορούσε να παίξει λίγο με τα Νευτώνεια νούμερα, προκειμένου να κάνει τα αθροίσματα να λειτουργούν (δεν είναι εφικτό). Ωστόσο για το μεγαλύτερο μέρος, για τα επόμενα 30 έτη, οι φλυαρίες για τον Ερμή υπέπεσαν στην αφάνεια. Από τη μια, υπήρχε η πιο πετυχημένη θεωρία στην ιστορία της σύγχρονης επιστήμης. Από την άλλη, μια μικρή ανεξήγητη ανωμαλία. Δεν υπήρχε κάτι προς αμφισβήτηση.

Η αμφισβήτηση στον Νεύτωνα ήρθε κάποια στιγμή, όπως είναι φυσικό. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν δημοσίευσε την ειδική θεωρία της σχετικότητας, η οποία κατέδειξε ότι η μεταβολή του χρόνου και η μέτρηση του χώρου πρέπει να διαφέρουν για τους εν κινήσει παρατηρητές σε αναλογία μεταξύ τους. Έως το 1907 ο Αϊνστάιν είχε συνειδητοποιήσει ότι η λογική της πρώτης αυτής θεωρίας της σχετικότητας ερχόταν σε σύγκρουση με την κλασική αντίληψη περί κίνησης και βαρύτητας. Για παράδειγμα: υπό το Νευτώνειο πρίσμα, η δύναμη της βαρύτητας κάνει αμέσως άλμα στο κενό, ο Ήλιος ελκύει τη Γη χωρίς χρονική καθυστέρηση, ενώ στη σχετικότητα του Αϊνστάιν, τίποτα, ούτε καν η δύναμη, δεν μπορεί να κινηθεί ταχύτερα από το φως.

Υπήρχαν βέβαια κι άλλα ζητήματα, αλλά ήταν κυρίως αυτού του είδους η αντίφαση, και όχι μια απλή αδέξια παρατήρηση, που οδήγησε τον Αϊνστάιν να επεκτείνει τη σχετικότητα σε μια θεωρία για τη βαρύτητα. Θα χρειαζόταν οκτώ χρόνια, αλλά εν τέλει, τον Νοέμβριο του 1915, τα κατάφερε: τόσο η υλική εικόνα ενός σύμπαντος στο οποίο ενέργεια και ύλη αλλοιώνουν τον χώρο και τον χρόνο όσο και το μαθηματικό πλαίσιο που του επέτρεψε να υπολογίσει τις σχέσεις  ύλης-ενέργειας πρέπει να ενσωματωθούν στον νέο αυτόν κόσμο.

 

Τα γεγονότα δεν είναι αυθαίρετα. Αποκτούν νόημα μέσα από τον τρόπο που τα ερμηνεύουν οι άνθρωποι. 

Και έτσι, όταν ο Αϊνστάιν τελικά προσάρμοσε τα μαθηματικά του σε σημείο όπου μπορούσε να υπολογίσει ένα αληθινό παράδειγμα από τον πραγματικό κόσμο, στράφηκε στην περίπτωση του πλανήτη που βρίσκεται πολύ κοντά στο Ήλιο, του πλανήτη Ερμή. Κάποια στιγμή μέσα στην εβδομάδα, ανάμεσα στις 11 και στις 18 Νοεμβρίου, χρησιμοποίησε τους κατάλληλους αριθμούς και καταπιάστηκε με διάφορες εξισώσεις. Μετά από 24 προσπάθειες βρήκε την απάντησή του. Η τροχιά του Ερμή, η εκπληκτική παρέκκλιση του Βούλκαν και όλα αυτά εμφανίστηκαν σε όλο τους το μεγαλείο ή όπως έγραψε και ο Αϊνστάιν: «Αυτή η θεωρία συμφωνεί απολύτως με τις παρατηρήσεις».

Με αυτά, ο Αϊνστάιν ήξερε. Δήλωσε σε ένα φίλο του ότι παρατηρώντας τον Ερμή να μην συνάδει με τις εξισώσεις του, ένοιωσε την καρδιά του να ραγίζει και παράλληλα να κατακλύζεται από «ενθουσιασμό». Δεν χρειαζόταν να περιμένει την έκλειψη. Και για το λόγο αυτό είχε πει κάποτε ότι εάν η βρετανική αποστολή είχε επιστρέψει με «λάθος» νούμερα, τότε «θα λυπόμουν τον καλό Θεό. Αυτή η θεωρία είναι σωστή».

Έναν αιώνα μετά, γιορτάζουμε τη θεωρία της γενικής σχετικότητας και την εκ νέου άποψη του Αϊνστάιν για το πώς είναι οργανωμένο το σύμπαν. Ο Βούλκαν είναι πλέον και μετά βίας κάτι μικροσκοπικό στην ιστορία της αστρονομίας. Παρόλα αυτά, έχει την χρησιμότητά του. Σε αντίθεση με το μύθο της επιστήμης, τα γεγονότα δεν είναι αυθαίρετα. Αποκτούν νόημα μέσα τον τρόπο που τα ερμηνεύουν οι άνθρωποι. Μπορεί να είναι – ήταν για τον Βούλκαν – δύσκολο να παραβλέψει κανείς αυτό που πρέπει να υπάρχει σε σχέση με αυτό που όντως υπάρχει.

Οι δεκαετίες που υπήρχε ο Βούλκαν ως σχεδόν πραγματικός σηματοδοτούν την απόσταση που χωρίζει το μύθο της επιστημονικής προόδου και τον τρόπο που λειτουργεί πραγματικά η επιστήμη μέρα με τη μέρα. Η βιογραφία του είναι ίσως το πιο ξεκάθαρο παράδειγμα για το πόσο δύσκολο είναι εν μέσω διαφωνίας να αναγνωρίσει κανείς την πιο βέβαιη παρατήρηση, αλλά είναι σχεδόν η μόνη περίπτωση.

Η «παραδοξότητα» της γεωλογίας και τα στοιχεία των απολιθωμάτων πίσω από τη θεωρία της μετατόπισης των ηπείρων συνέβαλλαν μετά από μισό αιώνα αντίστασης να υιοθετηθεί αυτή η ιδέα. Ο Σιντάρτα Μούκερτζι κατέγραψε στο βιβλίο του The Emperor of All Maladies τον τρόπο, με τον οποίο η σταθεροποίηση της θεραπείας για  μια δυσνόητη νόσο εμποδίζει την αναγνώριση της πολυπλοκότητας του καρκίνου για μια γενιά. Πέρασαν πολλές δεκαετίες προτού οι επιστήμονες κληθούν να αντιμετωπίσουν τα πειράματα, που έδειχναν ότι η ταχύτητα του φωτός ήταν σταθερή για κάθε παρατηρητή. Ακόμα και τότε, μόνο ο νεαρός Αϊνστάιν πήρε στα σοβαρά αυτήν την παρατήρηση και δημιούργησε την θεωρία του για την σχετικότητα.

Μακροπρόθεσμα, αυτό έχει επαληθευθεί: η πραγματικότητα επιβάλλει μια τελεσίδικη και επιτακτική άποψη σχετικά με το τι κρίνεται σωστό ή λάθος σε μια ιδέα. Αυτή τη στιγμή, όμως, κάθε στιγμή, συμπεριλαμβανομένης και της δικής μας, στην επιστήμη αναδύεται επίπονα, αργά, αμφισβητήσιμα, ενδεχομένως ιστορικά, απατηλά και πολύ περιστασιακά ένας επιστήμονας που θριαμβεύει κάθε φορά. Με άλλα λόγια, η σύντομη ύπαρξη του Βούλκαν (1859-1915) δεν είναι απλά μια περίεργη περίπτωση. Είναι μια προειδοποίηση.

theatlantic

 

Σχετικά Με Το Συντάκτη

Afterwords

Meet the girls behind the words! Τον Οκτώβρη του 2015 οι τρεις φίλες και μεταφράστριες Αγγελική Γκίκα, Χρυσάνθη Παρτσανάκη και Άννα Μαρία Στυλιανού δημιουργούν την AFTERWORDS. Μεταφράζουν, υποτιτλίζουν και απομαγνητοφωνούν. Αγγλικά, Γερμανικά, Ισπανικά, Ιταλικά, Γαλλικά. Ένα μήνα μετά, το Νοέμβρη δηλαδή της ίδιας χρονιάς, σ΄ένα πολύ ωραίο πάρτυ γνωρίζονται με το νόστιμον ήμαρ και τους ανθρώπους του. Η γνωριμία έγινε συνεργασία και τα κορίτσια αυτά μεταφράζουν κείμενα πολιτικού, κοινωνικού και φιλοσοφικού περιεχομένου. Όταν δεν μεταφράζουν [σπάνιο πλέον γιατί δουλεύουν πολύ] διαβάζουν λογοτεχνία, πηγαίνουν θέατρο και σινεμά, ψυχαναλύουν τους φίλους τους και ενημερώνονται για τα τεκταινόμενα αυτού του κόσμου. Που και που σκέφτονται να ξεκινήσουν καινούρια γλώσσα.

Αφήστε Ένα Σχόλιο

three × 3 =

Simple Share Buttons