(αναδημοσίευση από το περιοδικό "Σοσιαλισμός από τα κάτω")
Πριν τον 20ο αιώνα η κατανόηση του φυσικού κόσμου περνούσε μέσα από τη Νευτώνεια φυσική. Η δουλειά του Νεύτωνα ήταν ο ακρογωνιαίος λίθος της φυσικής του 17ου αιώνα, αποτέλεσμα όχι ενός μήλου που έπεσε πάνω στο κεφάλι μιας ιδιοφυϊας, αλλά μιας ολόκληρης κοινωνίας που έψαχνε τρόπους να εξηγήσει, να τιθασεύσει και να εκμεταλλευτεί τη φύση προς το συμφέρον της και ιδίως προς το συμφέρον της ανερχόμενης άρχουσας τάξης που ήθελε να αυξήσει το εμπόριο και την παραγωγή.
Για πρώτη φορά ο επιστημονικός κόσμος είχε στα χέρια του τους οικουμενικούς νόμους της κίνησης. Ο Νεύτωνας παρείχε εργαλεία, τις εξισώσεις της κίνησης, που εξηγούσαν την πτώση των αντικειμένων με τα οποία έκανε πειράματα στην επιφάνεια της γης. Οι εξισώσεις αυτές, για να εξηγήσουν τις τροχιές γνωστών μέχρι τότε πλανητών με όλες τους τις αποκλίσεις από το προβλεπόμενο, υποδείκνυαν ότι πρέπει να υπάρχουν πλανήτες σε σημεία που μέχρι τότε η ανθρωπότητα δεν είχε δει κανένα ουράνιο σώμα. Πράγματι, τα σημεία αυτά ήταν οι θέσεις του Ουρανού, του Ποσειδώνα και του Πλούτωνα.
Εκτός από οικουμενικότητα, η Νευτώνεια φυσική μας δίνει ντετερμινισμό και αναστρεψιμότητα. Ντετερμινισμός σημαίνει ότι για κάθε σώμα μπορούμε να πούμε ότι αν δεχτεί τις ίδιες ακριβώς δυνάμεις, θα συμπεριφερθεί με τον ίδιο ακριβώς τρόπο. Αναστρεψιμότητα θα πει ότι γνωρίζοντας πού βρίσκεται ένα σώμα και πώς κινείται, μπορούμε να πούμε πού βρισκόταν πριν, τι δυνάμεις δέχτηκε κλπ.
Αυτά τα τρία πράγματα (οικουμενικότητα, ντετερμινισμός, αναστρεψιμότητα) σημαίνουν, όπως το έθεσε ο Λαπλάς, ότι, αν ήμασταν σε θέση να κάνουμε όλους τους απαραίτητους υπολογισμούς για όλα τα σώματα του σύμπαντος, όσο μεγάλα ή μικρά κι αν είναι, όλο το παρελθόν και το μέλλον θα βρισκόταν μπροστά στα μάτια μας. Η πλήρης εξήγηση του κόσμου με μία θεωρία μας περίμενε στη γωνία.
Ωστόσο, το 19ο αιώνα οι φυσικοί βρέθηκαν κολλημένοι σε ένα αδιέξοδο. Έχοντας μόλις ανακαλύψει ότι το φως είναι κύμα, πίστευαν ότι πρέπει να διαδίδεται σε ένα μέσο, όπως συμβαίνει με τα άλλα κύματα, και όχι στο κενό, όπως φαινόταν ότι συνέβαινε. Έκαναν πολλές και αφοσιωμένες προσπάθειες να ανακαλύψουν αυτό το μέσο, που ονόμαζαν προκαταβολικά αιθέρα και πίστευαν ότι γεμίζει όλο το σύμπαν. Τα πειράματα τους διέψευδαν, έδειχναν ότι η ταχύτητα του φωτός μετριέται πάντα η ίδια, σαν να μην κινείται η γη μέσα στον αιθέρα, ενώ οι θεωρίες που έβγαζαν για να το εξηγήσουν αυτό, γίνονταν όλο και πιο περίπλοκες.
Ο Αϊνστάιν ξεπέρασε αυτό το αδιέξοδο επειδή τόλμησε να δεχτεί τα αποτελέσματα των πειραμάτων αυτών και να ακολουθήσει το μονοπάτι στο οποίο οδηγούσε η παραδοχή ότι δεν υπάρχει αιθέρας. Δηλαδή τόλμησε να δεχτεί ότι η διαίσθηση της επιστημονικής κοινότητας ήταν λανθασμένη για δεκαετίες και σπαταλούσε χρόνο στο να ψάχνει κάτι που πίστευαν ότι “έπρεπε” να υπάρχει.
Το γεγονός ότι δεν υπάρχει “κάτι” μέσα στο οποίο διαδίδεται το φως κάνει αξίωμα το ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πάντα ίδια, ανεξάρτητα από το αν κινούμαστε σε σχέση με αυτό¹. Αυτή ήταν η αφετηρία της θεωρίας της σχετικότητας, και είχε τεράστιες συνέπειες: πέρα από την ταχύτητα του φωτός, δεν υπάρχουν απόλυτα μεγέθη. Αυτά που θεωρούμε “αντικειμενικά” και “οικουμενικά”, όπως η μάζα, το μήκος, ο χρόνος, αλλάζουν ανάλογα με το αν κινούμαστε.
Η βαρύτητα πλέον είναι ιδιότητα του χώρου και όχι της ύλης. Δηλαδή το μήλο κατευθύνθηκε στο κεφάλι του Νεύτωνα όχι γιατί το “τράβηξε” η γη, αλλά γιατί εκεί το “έσπρωξε” ο χώρος γύρω από τη γη. Κι αυτό γιατί ακόμη και ο χώρος, που οι άνθρωποι αντιλαμβανόμαστε σαν μια τεράστια εκδοχή του ορθογώνιου δωματίου μας, με τοίχους που δεν αλλάζουν ποτέ και που έχουν ύψος, πλάτος και μήκος, δεν είναι έτσι: μπορεί να παραμορφώνεται. Επίσης ο χρόνος, που τον αντιλαμβανόμαστε σαν μια αιώνια εκδοχή του ρολογιού στον τοίχο του δωματίου μας που ό,τι και να γίνει θα συνεχίσει να κυλάει με τον ίδιο ρυθμό, έχει την ικανότητα να παραμορφώνεται κι αυτός, μαζί με το χώρο. Ο χώρος και ο χρόνος είναι ένα τετραδιάστατο “ελαστικό πλέγμα”.
Η θεωρία της σχετικότητας λοιπόν δίνει μια εικόνα του κόσμου τελείως διαφορετική από αυτή που έδινε η Νευτώνεια φυσική². Ωστόσο, οι εξισώσεις του Νεύτωνα εξακολουθούν να ανταποκρίνονται στις καθημερινές ανάγκες της μηχανικής. Τα προβλήματα που θέλουμε να λύσουμε, τα φαινόμενα που θέλουμε να εξηγήσουμε και τα ερεθίσματα με τα οποία τροφοδοτούν οι αισθήσεις μας το μυαλό μας, είναι όλα “χαμηλής” ταχύτητας και μάζας. Οι ανθρώπινες αισθήσεις και ανάγκες δεν έχουν έρθει και δε θα έρθουν ποτέ αντιμέτωπες με τα φαινόμενα που εξηγεί η θεωρία της σχετικότητας. Έχουμε την πολυτέλεια να θεωρούμε το χώρο τρισδιάστατο, το χρόνο ανεξάρτητο του χώρου, τα μεγέθη απόλυτα, χωρίς καμία πρακτική συνέπεια.
Η ανάγκη της γενίκευσης προκύπτει σε πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες και μάζες: όταν μιλάμε για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ή για άστρα και άλλα τεράστια σώματα. Ή σε θεωρητικά πειράματα, μια τακτική που ο Αϊνστάιν χρησιμοποιούσε. Ένα παράδειγμα θεωρητικού πειράματος που δείχνει τη σχετικότητα του χρόνου: έστω ότι έχουμε δύο παρατηρήτριες, την Α και την Β. Η Α βρίσκεται μέσα σε ένα βαγόνι του τρένου, που κινείται από τη Λάρισα στη Λαμία. Η Β στέκεται έξω από το τρένο, ακριβώς στο ενδιάμεσο των δύο πόλεων. Τη χρονική στιγμή που η Α περνάει από αυτό το ενδιάμεσο σημείο (και άρα και οι δύο παρατηρήτριες έχουν ίση απόσταση από Λάρισα και Λαμία), πέφτουν δύο κεραυνοί, ένας στη Λάρισα και ένας στη Λαμία. Είναι προφανές ότι και οι δύο παρατηρήτριες θα δουν τους κεραυνούς ταυτόχρονα και θα συμφωνήσουν ότι οι κεραυνοί έπεσαν ταυτόχρονα.
Αν όμως υποθέσουμε ότι το τρένο κινείται με μια ταχύτητα συγκρίσιμη με την ταχύτητα του φωτός, τότε ο χρόνος που κάνει το φως των κεραυνών να φτάσει στην παρατηρήτρια Α, παίζει ρόλο στην παρατήρηση. Εφ όσον η Α κινείται προς τη Λαμία, το φως από τον κεραυνό που έπεσε στη Λαμία θα φτάσει σε αυτήν αισθητά νωρίτερα από το φως από τον κεραυνό που έπεσε στη Λάρισα κι έτσι η Α θα θεωρήσει ότι έπεσε ένας κεραυνός πρώτα στη Λαμία και αργότερα έπεσε ένας δεύτερος κεραυνός στη Λάρισα. Η Β θα θεωρήσει ότι οι δύο κεραυνοί έπεσαν ταυτόχρονα. Ποια έχει δίκιο; Η απάντηση είναι “και οι δύο”, η κάθε μια για το δικό της σύστημα αναφοράς (τρένο ή έδαφος)³. Η έννοια του “ταυτόχρονου” δεν είναι παρά μια σύμβαση που έχουμε κάνει για να συνεννοούμαστε και την οποία η εμπειρία μας δε θα αμφισβητήσει ποτέ, μια και κινούμαστε σε ταχύτητες εξωφρενικά μικρότερες από αυτήν του φωτός.
Για να μιλήσουμε για τα βαρυτικά κύματα, αυτό που μας ενδιαφέρει από τη θεωρία της σχετικότητας είναι το πώς περιγράφει τη βαρύτητα. Τι σημαίνει το ότι βαρύτητα δεν είναι ιδιότητα της ύλης, όπως την περιέγραφε ο Νεύτωνας, αλλά ιδιότητα του χώρου; Σημαίνει ότι οι μεγάλες μάζες παραμορφώνουν το “πλέγμα” που περιγράψαμε πιο πριν. Μπορούμε το πλέγμα αυτό να το φανταστούμε σαν ένα τεντωμένο σεντόνι. Στο σεντόνι τοποθετούμε μια μεγάλη βαριά μπάλα, και βλέπουμε ότι βουλιάζει γύρω από αυτήν. Αν λοιπόν αφήσουμε ή πετάξουμε μια μικρή γυάλινη μπίλια, η κίνησή της πάνω στο σεντόνι θα επηρεάζεται από το βαθούλωμα που έχει προκαλέσει η μεγάλη μπάλα: η μπίλια με την κίνησή της θα την πλησιάζει και στο τέλος θα πέσει πάνω της.
Το ότι η μάζα παραμορφώνει το χώρο έχει σαν αποτέλεσμα, όταν συμβαίνουν βίαια γεγονότα με μεγάλες μάζες, ο χωροχρόνος να παραμορφώνεται το ίδιο βίαια, δηλαδή να παράγονται βαρυτικά κύματα, Αυτό σημαίνει ότι οι παραμορφώσεις διαδίδονται προς πάσα κατεύθυνση. Τέτοια γεγονότα μπορεί να είναι μια σύγκρουση άστρων, μια έκρηξη, η επιτάχυνση μιας πολύ μεγάλης μάζας, μια συγχώνευση μαύρων τρυπών. Τα βαρυτικά κύματα διαδίδονται στο χώρο με την ταχύτητα του φωτός⁴.
Έχουν προβλεφθεί διαφορετικά είδη βαρυτικών κυμάτων, ανάλογα με την πηγή που τα προκάλεσε. Τα συνεχή κύματα προκαλούνται όταν ένα άστρο περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του. Τα δυϊκά προκαλούνται όταν δύο μεγάλα και πυκνά σώματα περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο. Τα στοχαστικά (τυχαία) κύματα, είναι το μείγμα διάφορων γεγονότων. Τέλος, τα κύματα - έκρηξη: οι επιστήμονες δεν έχουν ορίσει συγκεκριμένες ιδιότητες γι' αυτά, και τα ορίζουν ως το αποτέλεσμα γεγονότων που δε γνωρίζουμε ακόμα⁵. Τα χαρακτηρίζουν “άσκηση απόλυτης ανοιχτομυαλιάς” και, παρά το ότι είναι τα δυσκολότερα να ανιχνευθούν (είναι δύσκολο να βρεις κάτι του οποίου δε γνωρίζεις καν τη μορφή), πιστεύουν ότι θα μας δώσουν τις πιο ανατρεπτικές πληροφορίες που είχαμε ποτέ για το σύμπαν.
Πράγματι, τα βαρυτικά κύματα μεταδίδουν με τη διάδοσή τους πληροφορίες για τα γεγονότα που τα προκαλούν αλλά και πληροφορίες για τη φύση της βαρύτητας. Η δυνατότητα ανίχνευσης των κυμάτων ανοίγει τεράστια πεδία έρευνας στην επιστήμη. Δεν αποτελούν ακτινοβολία, άρα δεν παρεμποδίζονται από την ύλη στο δρόμο τους προς εμάς. Επίσης, η ακτινοβολία εμφανίστηκε στο σύμπαν μετά την ύλη, άρα μελετώντας τα βαρυτικά κύματα, μπορούμε να μάθουμε την ιστορία του σύμπαντος πολύ προτού εμφανιστεί φως, να φτάσουμε όσο ποτέ βαθιά στο παρελθόν.
Ένδείξεις για την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων υπάρχουν εδώ και τουλάχιστον 40 χρόνια. Το παρατηρητήριο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο παρατήρησε ένα ζεύγος άστρων για 8 χρόνια, ξεκινώντας το 1974: ο χρόνος περιστροφής του κάθε άστρου γύρω από το άλλο άλλαζε ακριβώς όπως προέβλεπε η θεωρία της σχετικότητας. Την αλλαγή δικαιολογεί η ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων⁶. Δεν ανιχνεύθηκαν καθαυτά τα κύματα, γι’ αυτό και η συγκεκριμένη έρευνα αποτελεί έμμεση απόδειξη και όχι άμεση. Σήμερα τα δύο αυτά άστρα παρατηρώνται ακόμα και ακόμα δίνουν τα μεγέθη που προβλέπονται από τη θεωρία της σχετικότητας και το πόρισμά της για τα βαρυτικά κύματα. Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία για την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων ήδη από αυτή τη μελέτη και άλλες παρόμοιες.
Ωστόσο, πρόσφατα ανιχνεύθηκαν για πρώτη φορά άμεσα τα βαρυτικά κύματα. Η ανίχνευση έγινε από τον αισθητήρα LIGO στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ο αισθητήρας LIGO περιέχει σωλήνες μέσα στους οποίους τρέχει μια δέσμη λέηζερ. Θα μπορούσαμε να πούμε κάπως απλουστευτικά ότι η παρατήρηση που πρέπει να γίνει είναι να “αλλάζει” η ένταση της φωτεινότητας του λέηζερ: αυτό σημαίνει ότι ένα βαρυτικό κύμα παραμόρφωσε τους σωλήνες⁷.
Ο ίδιος ο αισθητήρας αυτός είναι μια επιστημονική επιτυχία: συνδυάζει τεχνολογία αιχμής μέσα στους σωλήνες (για να είναι όσο πιο ακριβής γίνεται) και αρχιτεκτονικές καινοτομίες απ' έξω (για να είναι όσο πιο προστατευμένος από γήινες παρεμβολές γίνεται), με τη συστηματική μελέτη δεκάδων επιστημόνων, προς την κατεύθυνση της βελτίωσής του. Έχει ήδη διακόψει τη λειτουργία του δύο φορές για να ξαναχτιστεί με βάση τα ευρήματα της ερευνητικής ομάδας που τον πλαισιώνει.
Ο αισθητήρας LIGO έκανε την πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων το Σεπτέμβρη του 2015, λίγο μετά την τελευταία εγκαινίασή του, και τη δεύτερη το Δεκέμβρη του 2015. Τα αίτια και των δύο βαρυτικών κυμάτων που ανίχνευσε ήταν συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών που συνέβησαν 1.3 και 1.4 δις έτη φωτός πριν αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα των δύο αυτών συγκλονιστικών ανακαλύψεων δημοσιεύθηκαν το Φλεβάρη και τον Ιούνη του 2016 αντίστοιχα.
Η ιστορία της θεωρίας της σχετικότητας αλλά και το πιο πρόσφατο επεισόδιό της, τα βαρυτικά κύματα, ξεδιπλώνουν μια πολύ ενδιαφέρουσα συζήτηση για την επιστημονική σκέψη και τον τρόπο που αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος τον κόσμο γύρω του με τη βοήθεια της φιλοσοφίας και της επιστήμης, την αλληλεπίδραση επιστήμης, κοινωνίας και ιδεολογίας, αλλά και τη σχέση επιστήμης – καπιταλισμού.
Γιατί μπορεί το ζήτημα των βαρυτικών κυμάτων και γενικότερα η επιστημονική παράδοση του Αϊνστάιν να ενδιαφέρει τους επαναστάτες σοσιαλιστές; Η απάντηση είναι ότι, θέλοντας να αλλάξουν την κοινωνία, οι επαναστάτες σοσιαλιστές έχουν το μαρξισμό σαν εργαλείο επιστημονικής κατανόησής της. Η κατανόηση του φυσικού κόσμου και της κοινωνίας είναι δύο πράγματα αλληλένδετα, αν και όχι ταυτόσημα. Από αυτήν την άποψη, οι μαρξιστές δεν μπορούν ούτε να αγνοούν, αλλά ούτε να δέχονται άκριτα τα συμπεράσματα των επιστημόνων. Οι μαρξιστές και οι επαναστάτες σοσιαλιστές πρέπει να μπορούν να καλωσορίζουν κάθε πρόοδο στην επιστημονική σκέψη, και ταυτόχρονα να μπορούν να την ξεχωρίζουν από τα ιδεολογικά περιτυλίγματα με τα οποία συνήθως έρχεται. Απολογητές του συστήματος, αλλά και σοσιαλιστές, έχουν κατά καιρούς χρησιμοποιήσει με διαστρεβλωμένο τρόπο την επιστήμη για να στηρίξουν τις θέσεις τους. Είναι χαρακτηρηστικό παράδειγμα η θεωρία του χάους και το ιδεολογικό σοκ που προκάλεσε⁸.
Ενώ είναι λάθος να πούμε ότι ο καπιταλισμός χαράζει την πορεία της επιστήμης, το γεγονός ότι η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων ήρθε μέσα στις τόσο απαιτητικές υλικές συνθήκες που περιγράφθηκαν, έναν αιώνα μετά τη διατύπωση της θεωρίας της σχετικότητας, δείχνει γλαφυρά ότι η έρευνα επηρεάζεται από τις προτεραιότητες που θέτει η αγορά. Ο ίδιος ο Αϊνστάιν επωφελούνταν από το γεγονός ότι δούλευε σε επιτροπή ευρεσιτεχνιών για να μπορεί να είναι κοντά στον τομέα που τον ενδιέφερε, αλλά ταυτόχρονα να μην είναι πολύ βαριά η δουλειά και να τον αποσπά από το πραγματικό του ενδιαφέρον. Το σύστημα στο οποίο ζούμε με τις ιδεολογίες που παράγει επηρεάζει επίσης το πόσο εύκολα και με ποιο τρόπο μπορούμε να δεχτούμε κάθε νέο εύρημα, αλλά και το τι πρόσβαση έχει στα ευρήματα ένα μεγάλο κομμάτι κόσμου: κατακερματισμένη, αποστασιοποιημένη και επιφανειακή, στην καλύτερη περίπτωση διαβάζοντας ένα δημοσιογραφικό άρθρο για την ανίχνευση, ή μαθαίνοντας στο πανεπιστήμιο τις εξισώσεις που διέπουν τις κινήσεις των σωμάτων.
Η θεωρία της σχετικότητας τάραξε τα νερά όσον αφορά στην αντίληψη του κόσμου σαν τον καλοκουρδισμένο μηχανισμό που περιέγραφε η Νευτώνεια φυσική και η παράδοση που αυτή ξεκίνησε. Το απόλυτο σύστημα αναφοράς που κάθε επιστήμονας πίστευε πως όφειλε να υπάρχει (και το έψαχνε στη συγκεκριμένη περίπτωση στον “αιθέρα”), ανατράπηκε από τη θεωρία της σχετικότητας. Την ίδια περίπου περίοδο αναπτύχθηκε και η κβαντομηχανική, ο άλλος μεγάλος κλάδος σύγχρονης φυσικής που επιχειρεί να εξηγήσει συνολικά τον κόσμο. Οι δύο αυτές θεωρίες παραμένουν οι δύο απλούστερες (και άρα ισχυρότερες) θεωρίες που επιβεβαιώνονται από όλα τα πειραματικά δεδομένα, όμως είναι ασύμβατες μεταξύ τους⁹. Το όραμα της “θεωρίας των πάντων”, μιας θεωρίας που να εξηγεί με συνεκτικό τρόπο όλο το σύμπαν, φαντάζει πιο δύσκολο απ' ό,τι στην εποχή μετά το Νεύτωνα.
Δεν είναι τυχαία η περίοδος μέσα στην οποία η φυσική πέρασε στη σύγχρονή της φάση, μαζί με όλους τους τομείς της ανθρώπινης διανόησης, για παράδειγμα η τέχνη, όπως δεν ήταν τυχαία η εποχή στην οποία είχε κάνει ο Νεύτωνας τη δική του μεγάλη τομή στη φυσική. Εκτός από τα ερωτήματα που πραγματεύεται η σύγχρονη φυσική καθ' αυτά, θέτει σε αμφισβήτηση αλήθειες μέχρι πρότινος πολύτιμες και αδιαμφισβήτητες, όπως ο ντετερμινισμός και η αναστρεψιμότητα, αλλά πιο κύρια το κατά πόσον μπορούμε να βασιζόμαστε μόνο σε πειραματικά δεδομένα, με άλλα λόγια μόνο στο πεδίο των αισθήσεών μας (έστω με τη βοήθεια ισχυρών εργαλείων).
Ο Αϊνστάιν χρειάστηκε να χρησιμοποιήσει τη διαίσθησή του, όχι όμως σαν επέκταση των φυσικών αισθήσεων, αλλά σαν επέκταση των πιο τολμηρών προχωρημάτων που είχαν γίνει την εποχή εκείνη: δε φοβήθηκε να τα δεχτεί και να δει πού μπορούν να οδηγήσουν. Στη συνέχεια δε φοβήθηκε τα ίδια του τα συμπεράσματα, και προσπάθησε να δει τη μορφή του κόσμου στην οποία αυτά οδηγούσαν, μια μορφή που ερχόταν σε ρήξη με την μέχρι τότε εικόνα που είχε η φυσική, αλλά και σε ρήξη με τη διαίσθηση όλων των ανθρώπων επειδή κινούνται σε τρισδιάστατους χώρους με χαμηλές ταχύτητες. Με άλλα λόγια, αντιμετώπισε την επιστήμη του και τα συμπεράσματά του διαλεκτικά¹⁰.
Τέλος, ο Αϊνστάιν έδειξε πως η μηχανιστική αντίληψη του κόσμου οδηγούσε και σε μια παρόμοια αντίληψη για την επιστήμη: αρκούσε να τη σπάσουμε σε μικρά κομματάκια, ο κάθε επιστήμονας να φέρνει σε πέρας την υπερεξειδικευμένη αποστολή του και, εν τέλει, κάθε νέο εύρημα θα προσέθετε στη μεγάλη εικόνα. Ο τρόπος με τον οποίο επεξεργάστηκε τη γνώση που είχε στα χέρια του και διατύπωσε τη θεωρία της σχετικότητας, απέδειξε το ακριβώς αντίθετο: χρειάστηκε να γυρίσει πίσω και να δει τη μεγάλη εικόνα, αποφεύγοντας έτσι τα αδιέξοδα στα οποία κλείνονταν οι συνάδελφοί του ακολουθώντας τα δαιδαλώδη παρακλάδια της υπερεξειδίκευσης.
Σημειώσεις
1. Η ταχύτητα του φωτός δεν είναι ένα μέγεθος που έχει απλά παρατηρηθεί: έχει υπολογιστεί με τις εξισώσεις του Maxwell, άρα είναι φυσικός νόμος. Στην πραγματικότητα από αυτό ξεκίνησε ο Αϊνστάιν για να απορρίψει την αναγκαιότητα του αιθέρα.
2. http://www.space.com/17661-theory-general-relativity.html
3. Hugh D. Young, Πανεπιστημιακή Φυσική, κεφ. 39, σελ 1075.
4. Δεν είναι τυχαίο ότι η ταχύτητα του βαρυτικού κύματος είναι ίδια με την ταχύτητα του φωτός. Στη θεωρία της σχετικότητας η ταχύτητα αυτή είναι η μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα κάθε αλληλεπίδρασης: στην ουσία, είναι μια σταθερά μετατροπής του χώρου σε χρόνο. Επομένως είναι η ταχύτητα οποιουδήποτε “αντικειμένου” που δεν έχει μάζα.
5. Και τα δύο κύματα που ανιχνεύθηκαν ανήκουν στο είδος των δυϊκών.
https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources
6. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/ laureates/1993/illpres/discovery.html
7. https://www.ligo.caltech.edu/page/what-is-interferometer
8. Paul Mc Garr, International Socialism no 48, Order out of Chaos
9. Οι δύο αυτές θεωρίες ασχολούνται με διαφορετικές τάξεις μεγέθους: η κβαντομηχανική ασχολείται με το σωματιδιακό επίπεδο, ενώ η θεωρία της σχετικότητας με το σύμπαν και τα μεγάλα μεγέθη. Κάθε μία επιβεβαιώνεται στο δικό της πεδίο, αλλά προσφέρουν διαφορετικές εξηγήσεις για τη φύση των δυνάμεων. https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics#General_relativity_and_quantum_mechanics
10. Arthur Miller, Αϊνστάιν Πικάσο, κεφ. 6
Δήμοσιεύτηκε στο τεύχος 117
Καλλιτεχνική αναπαράσταση του ζεύγους άστρων
Η Αφροδίτη Φραγκου γράφει για την επιβεβαίωση του Αϊνστάιν και τους ορίζοντες που ανοίγει.
Φέτος ξαναθυμηθήκαμε τη θεωρία της σχετικότητας με την είδηση ότι ανιχνεύθηκαν για πρώτη φορά τα βαρυτικά κύματα, που αποτελούν πόρισμά της. Για να κατανοήσουμε τη σημασία της είδησης, χρειάζεται να δούμε τρία πράγματα πρώτα: τι έλεγε η φυσική για τον κόσμο γύρω μας πριν τη θεωρία της σχετικότητας, τι είναι η σχετικότητα και τι σχέση έχουν τα βαρυτικά κύματα με τη θεωρία αυτή.Πριν τον 20ο αιώνα η κατανόηση του φυσικού κόσμου περνούσε μέσα από τη Νευτώνεια φυσική. Η δουλειά του Νεύτωνα ήταν ο ακρογωνιαίος λίθος της φυσικής του 17ου αιώνα, αποτέλεσμα όχι ενός μήλου που έπεσε πάνω στο κεφάλι μιας ιδιοφυϊας, αλλά μιας ολόκληρης κοινωνίας που έψαχνε τρόπους να εξηγήσει, να τιθασεύσει και να εκμεταλλευτεί τη φύση προς το συμφέρον της και ιδίως προς το συμφέρον της ανερχόμενης άρχουσας τάξης που ήθελε να αυξήσει το εμπόριο και την παραγωγή.
Για πρώτη φορά ο επιστημονικός κόσμος είχε στα χέρια του τους οικουμενικούς νόμους της κίνησης. Ο Νεύτωνας παρείχε εργαλεία, τις εξισώσεις της κίνησης, που εξηγούσαν την πτώση των αντικειμένων με τα οποία έκανε πειράματα στην επιφάνεια της γης. Οι εξισώσεις αυτές, για να εξηγήσουν τις τροχιές γνωστών μέχρι τότε πλανητών με όλες τους τις αποκλίσεις από το προβλεπόμενο, υποδείκνυαν ότι πρέπει να υπάρχουν πλανήτες σε σημεία που μέχρι τότε η ανθρωπότητα δεν είχε δει κανένα ουράνιο σώμα. Πράγματι, τα σημεία αυτά ήταν οι θέσεις του Ουρανού, του Ποσειδώνα και του Πλούτωνα.
Εκτός από οικουμενικότητα, η Νευτώνεια φυσική μας δίνει ντετερμινισμό και αναστρεψιμότητα. Ντετερμινισμός σημαίνει ότι για κάθε σώμα μπορούμε να πούμε ότι αν δεχτεί τις ίδιες ακριβώς δυνάμεις, θα συμπεριφερθεί με τον ίδιο ακριβώς τρόπο. Αναστρεψιμότητα θα πει ότι γνωρίζοντας πού βρίσκεται ένα σώμα και πώς κινείται, μπορούμε να πούμε πού βρισκόταν πριν, τι δυνάμεις δέχτηκε κλπ.
Αυτά τα τρία πράγματα (οικουμενικότητα, ντετερμινισμός, αναστρεψιμότητα) σημαίνουν, όπως το έθεσε ο Λαπλάς, ότι, αν ήμασταν σε θέση να κάνουμε όλους τους απαραίτητους υπολογισμούς για όλα τα σώματα του σύμπαντος, όσο μεγάλα ή μικρά κι αν είναι, όλο το παρελθόν και το μέλλον θα βρισκόταν μπροστά στα μάτια μας. Η πλήρης εξήγηση του κόσμου με μία θεωρία μας περίμενε στη γωνία.
Ωστόσο, το 19ο αιώνα οι φυσικοί βρέθηκαν κολλημένοι σε ένα αδιέξοδο. Έχοντας μόλις ανακαλύψει ότι το φως είναι κύμα, πίστευαν ότι πρέπει να διαδίδεται σε ένα μέσο, όπως συμβαίνει με τα άλλα κύματα, και όχι στο κενό, όπως φαινόταν ότι συνέβαινε. Έκαναν πολλές και αφοσιωμένες προσπάθειες να ανακαλύψουν αυτό το μέσο, που ονόμαζαν προκαταβολικά αιθέρα και πίστευαν ότι γεμίζει όλο το σύμπαν. Τα πειράματα τους διέψευδαν, έδειχναν ότι η ταχύτητα του φωτός μετριέται πάντα η ίδια, σαν να μην κινείται η γη μέσα στον αιθέρα, ενώ οι θεωρίες που έβγαζαν για να το εξηγήσουν αυτό, γίνονταν όλο και πιο περίπλοκες.
Ο Αϊνστάιν ξεπέρασε αυτό το αδιέξοδο επειδή τόλμησε να δεχτεί τα αποτελέσματα των πειραμάτων αυτών και να ακολουθήσει το μονοπάτι στο οποίο οδηγούσε η παραδοχή ότι δεν υπάρχει αιθέρας. Δηλαδή τόλμησε να δεχτεί ότι η διαίσθηση της επιστημονικής κοινότητας ήταν λανθασμένη για δεκαετίες και σπαταλούσε χρόνο στο να ψάχνει κάτι που πίστευαν ότι “έπρεπε” να υπάρχει.
Το γεγονός ότι δεν υπάρχει “κάτι” μέσα στο οποίο διαδίδεται το φως κάνει αξίωμα το ότι η ταχύτητα του φωτός είναι πάντα ίδια, ανεξάρτητα από το αν κινούμαστε σε σχέση με αυτό¹. Αυτή ήταν η αφετηρία της θεωρίας της σχετικότητας, και είχε τεράστιες συνέπειες: πέρα από την ταχύτητα του φωτός, δεν υπάρχουν απόλυτα μεγέθη. Αυτά που θεωρούμε “αντικειμενικά” και “οικουμενικά”, όπως η μάζα, το μήκος, ο χρόνος, αλλάζουν ανάλογα με το αν κινούμαστε.
Η βαρύτητα πλέον είναι ιδιότητα του χώρου και όχι της ύλης. Δηλαδή το μήλο κατευθύνθηκε στο κεφάλι του Νεύτωνα όχι γιατί το “τράβηξε” η γη, αλλά γιατί εκεί το “έσπρωξε” ο χώρος γύρω από τη γη. Κι αυτό γιατί ακόμη και ο χώρος, που οι άνθρωποι αντιλαμβανόμαστε σαν μια τεράστια εκδοχή του ορθογώνιου δωματίου μας, με τοίχους που δεν αλλάζουν ποτέ και που έχουν ύψος, πλάτος και μήκος, δεν είναι έτσι: μπορεί να παραμορφώνεται. Επίσης ο χρόνος, που τον αντιλαμβανόμαστε σαν μια αιώνια εκδοχή του ρολογιού στον τοίχο του δωματίου μας που ό,τι και να γίνει θα συνεχίσει να κυλάει με τον ίδιο ρυθμό, έχει την ικανότητα να παραμορφώνεται κι αυτός, μαζί με το χώρο. Ο χώρος και ο χρόνος είναι ένα τετραδιάστατο “ελαστικό πλέγμα”.
Η θεωρία της σχετικότητας λοιπόν δίνει μια εικόνα του κόσμου τελείως διαφορετική από αυτή που έδινε η Νευτώνεια φυσική². Ωστόσο, οι εξισώσεις του Νεύτωνα εξακολουθούν να ανταποκρίνονται στις καθημερινές ανάγκες της μηχανικής. Τα προβλήματα που θέλουμε να λύσουμε, τα φαινόμενα που θέλουμε να εξηγήσουμε και τα ερεθίσματα με τα οποία τροφοδοτούν οι αισθήσεις μας το μυαλό μας, είναι όλα “χαμηλής” ταχύτητας και μάζας. Οι ανθρώπινες αισθήσεις και ανάγκες δεν έχουν έρθει και δε θα έρθουν ποτέ αντιμέτωπες με τα φαινόμενα που εξηγεί η θεωρία της σχετικότητας. Έχουμε την πολυτέλεια να θεωρούμε το χώρο τρισδιάστατο, το χρόνο ανεξάρτητο του χώρου, τα μεγέθη απόλυτα, χωρίς καμία πρακτική συνέπεια.
Η ανάγκη της γενίκευσης προκύπτει σε πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες και μάζες: όταν μιλάμε για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ή για άστρα και άλλα τεράστια σώματα. Ή σε θεωρητικά πειράματα, μια τακτική που ο Αϊνστάιν χρησιμοποιούσε. Ένα παράδειγμα θεωρητικού πειράματος που δείχνει τη σχετικότητα του χρόνου: έστω ότι έχουμε δύο παρατηρήτριες, την Α και την Β. Η Α βρίσκεται μέσα σε ένα βαγόνι του τρένου, που κινείται από τη Λάρισα στη Λαμία. Η Β στέκεται έξω από το τρένο, ακριβώς στο ενδιάμεσο των δύο πόλεων. Τη χρονική στιγμή που η Α περνάει από αυτό το ενδιάμεσο σημείο (και άρα και οι δύο παρατηρήτριες έχουν ίση απόσταση από Λάρισα και Λαμία), πέφτουν δύο κεραυνοί, ένας στη Λάρισα και ένας στη Λαμία. Είναι προφανές ότι και οι δύο παρατηρήτριες θα δουν τους κεραυνούς ταυτόχρονα και θα συμφωνήσουν ότι οι κεραυνοί έπεσαν ταυτόχρονα.
Αν όμως υποθέσουμε ότι το τρένο κινείται με μια ταχύτητα συγκρίσιμη με την ταχύτητα του φωτός, τότε ο χρόνος που κάνει το φως των κεραυνών να φτάσει στην παρατηρήτρια Α, παίζει ρόλο στην παρατήρηση. Εφ όσον η Α κινείται προς τη Λαμία, το φως από τον κεραυνό που έπεσε στη Λαμία θα φτάσει σε αυτήν αισθητά νωρίτερα από το φως από τον κεραυνό που έπεσε στη Λάρισα κι έτσι η Α θα θεωρήσει ότι έπεσε ένας κεραυνός πρώτα στη Λαμία και αργότερα έπεσε ένας δεύτερος κεραυνός στη Λάρισα. Η Β θα θεωρήσει ότι οι δύο κεραυνοί έπεσαν ταυτόχρονα. Ποια έχει δίκιο; Η απάντηση είναι “και οι δύο”, η κάθε μια για το δικό της σύστημα αναφοράς (τρένο ή έδαφος)³. Η έννοια του “ταυτόχρονου” δεν είναι παρά μια σύμβαση που έχουμε κάνει για να συνεννοούμαστε και την οποία η εμπειρία μας δε θα αμφισβητήσει ποτέ, μια και κινούμαστε σε ταχύτητες εξωφρενικά μικρότερες από αυτήν του φωτός.
Για να μιλήσουμε για τα βαρυτικά κύματα, αυτό που μας ενδιαφέρει από τη θεωρία της σχετικότητας είναι το πώς περιγράφει τη βαρύτητα. Τι σημαίνει το ότι βαρύτητα δεν είναι ιδιότητα της ύλης, όπως την περιέγραφε ο Νεύτωνας, αλλά ιδιότητα του χώρου; Σημαίνει ότι οι μεγάλες μάζες παραμορφώνουν το “πλέγμα” που περιγράψαμε πιο πριν. Μπορούμε το πλέγμα αυτό να το φανταστούμε σαν ένα τεντωμένο σεντόνι. Στο σεντόνι τοποθετούμε μια μεγάλη βαριά μπάλα, και βλέπουμε ότι βουλιάζει γύρω από αυτήν. Αν λοιπόν αφήσουμε ή πετάξουμε μια μικρή γυάλινη μπίλια, η κίνησή της πάνω στο σεντόνι θα επηρεάζεται από το βαθούλωμα που έχει προκαλέσει η μεγάλη μπάλα: η μπίλια με την κίνησή της θα την πλησιάζει και στο τέλος θα πέσει πάνω της.
Το ότι η μάζα παραμορφώνει το χώρο έχει σαν αποτέλεσμα, όταν συμβαίνουν βίαια γεγονότα με μεγάλες μάζες, ο χωροχρόνος να παραμορφώνεται το ίδιο βίαια, δηλαδή να παράγονται βαρυτικά κύματα, Αυτό σημαίνει ότι οι παραμορφώσεις διαδίδονται προς πάσα κατεύθυνση. Τέτοια γεγονότα μπορεί να είναι μια σύγκρουση άστρων, μια έκρηξη, η επιτάχυνση μιας πολύ μεγάλης μάζας, μια συγχώνευση μαύρων τρυπών. Τα βαρυτικά κύματα διαδίδονται στο χώρο με την ταχύτητα του φωτός⁴.
Έχουν προβλεφθεί διαφορετικά είδη βαρυτικών κυμάτων, ανάλογα με την πηγή που τα προκάλεσε. Τα συνεχή κύματα προκαλούνται όταν ένα άστρο περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του. Τα δυϊκά προκαλούνται όταν δύο μεγάλα και πυκνά σώματα περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο. Τα στοχαστικά (τυχαία) κύματα, είναι το μείγμα διάφορων γεγονότων. Τέλος, τα κύματα - έκρηξη: οι επιστήμονες δεν έχουν ορίσει συγκεκριμένες ιδιότητες γι' αυτά, και τα ορίζουν ως το αποτέλεσμα γεγονότων που δε γνωρίζουμε ακόμα⁵. Τα χαρακτηρίζουν “άσκηση απόλυτης ανοιχτομυαλιάς” και, παρά το ότι είναι τα δυσκολότερα να ανιχνευθούν (είναι δύσκολο να βρεις κάτι του οποίου δε γνωρίζεις καν τη μορφή), πιστεύουν ότι θα μας δώσουν τις πιο ανατρεπτικές πληροφορίες που είχαμε ποτέ για το σύμπαν.
Πράγματι, τα βαρυτικά κύματα μεταδίδουν με τη διάδοσή τους πληροφορίες για τα γεγονότα που τα προκαλούν αλλά και πληροφορίες για τη φύση της βαρύτητας. Η δυνατότητα ανίχνευσης των κυμάτων ανοίγει τεράστια πεδία έρευνας στην επιστήμη. Δεν αποτελούν ακτινοβολία, άρα δεν παρεμποδίζονται από την ύλη στο δρόμο τους προς εμάς. Επίσης, η ακτινοβολία εμφανίστηκε στο σύμπαν μετά την ύλη, άρα μελετώντας τα βαρυτικά κύματα, μπορούμε να μάθουμε την ιστορία του σύμπαντος πολύ προτού εμφανιστεί φως, να φτάσουμε όσο ποτέ βαθιά στο παρελθόν.
Ένδείξεις για την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων υπάρχουν εδώ και τουλάχιστον 40 χρόνια. Το παρατηρητήριο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο παρατήρησε ένα ζεύγος άστρων για 8 χρόνια, ξεκινώντας το 1974: ο χρόνος περιστροφής του κάθε άστρου γύρω από το άλλο άλλαζε ακριβώς όπως προέβλεπε η θεωρία της σχετικότητας. Την αλλαγή δικαιολογεί η ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων⁶. Δεν ανιχνεύθηκαν καθαυτά τα κύματα, γι’ αυτό και η συγκεκριμένη έρευνα αποτελεί έμμεση απόδειξη και όχι άμεση. Σήμερα τα δύο αυτά άστρα παρατηρώνται ακόμα και ακόμα δίνουν τα μεγέθη που προβλέπονται από τη θεωρία της σχετικότητας και το πόρισμά της για τα βαρυτικά κύματα. Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία για την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων ήδη από αυτή τη μελέτη και άλλες παρόμοιες.
Ωστόσο, πρόσφατα ανιχνεύθηκαν για πρώτη φορά άμεσα τα βαρυτικά κύματα. Η ανίχνευση έγινε από τον αισθητήρα LIGO στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ο αισθητήρας LIGO περιέχει σωλήνες μέσα στους οποίους τρέχει μια δέσμη λέηζερ. Θα μπορούσαμε να πούμε κάπως απλουστευτικά ότι η παρατήρηση που πρέπει να γίνει είναι να “αλλάζει” η ένταση της φωτεινότητας του λέηζερ: αυτό σημαίνει ότι ένα βαρυτικό κύμα παραμόρφωσε τους σωλήνες⁷.
Ο ίδιος ο αισθητήρας αυτός είναι μια επιστημονική επιτυχία: συνδυάζει τεχνολογία αιχμής μέσα στους σωλήνες (για να είναι όσο πιο ακριβής γίνεται) και αρχιτεκτονικές καινοτομίες απ' έξω (για να είναι όσο πιο προστατευμένος από γήινες παρεμβολές γίνεται), με τη συστηματική μελέτη δεκάδων επιστημόνων, προς την κατεύθυνση της βελτίωσής του. Έχει ήδη διακόψει τη λειτουργία του δύο φορές για να ξαναχτιστεί με βάση τα ευρήματα της ερευνητικής ομάδας που τον πλαισιώνει.
Ο αισθητήρας LIGO έκανε την πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων το Σεπτέμβρη του 2015, λίγο μετά την τελευταία εγκαινίασή του, και τη δεύτερη το Δεκέμβρη του 2015. Τα αίτια και των δύο βαρυτικών κυμάτων που ανίχνευσε ήταν συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών που συνέβησαν 1.3 και 1.4 δις έτη φωτός πριν αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα των δύο αυτών συγκλονιστικών ανακαλύψεων δημοσιεύθηκαν το Φλεβάρη και τον Ιούνη του 2016 αντίστοιχα.
Η ιστορία της θεωρίας της σχετικότητας αλλά και το πιο πρόσφατο επεισόδιό της, τα βαρυτικά κύματα, ξεδιπλώνουν μια πολύ ενδιαφέρουσα συζήτηση για την επιστημονική σκέψη και τον τρόπο που αντιλαμβάνεται ο άνθρωπος τον κόσμο γύρω του με τη βοήθεια της φιλοσοφίας και της επιστήμης, την αλληλεπίδραση επιστήμης, κοινωνίας και ιδεολογίας, αλλά και τη σχέση επιστήμης – καπιταλισμού.
Γιατί μπορεί το ζήτημα των βαρυτικών κυμάτων και γενικότερα η επιστημονική παράδοση του Αϊνστάιν να ενδιαφέρει τους επαναστάτες σοσιαλιστές; Η απάντηση είναι ότι, θέλοντας να αλλάξουν την κοινωνία, οι επαναστάτες σοσιαλιστές έχουν το μαρξισμό σαν εργαλείο επιστημονικής κατανόησής της. Η κατανόηση του φυσικού κόσμου και της κοινωνίας είναι δύο πράγματα αλληλένδετα, αν και όχι ταυτόσημα. Από αυτήν την άποψη, οι μαρξιστές δεν μπορούν ούτε να αγνοούν, αλλά ούτε να δέχονται άκριτα τα συμπεράσματα των επιστημόνων. Οι μαρξιστές και οι επαναστάτες σοσιαλιστές πρέπει να μπορούν να καλωσορίζουν κάθε πρόοδο στην επιστημονική σκέψη, και ταυτόχρονα να μπορούν να την ξεχωρίζουν από τα ιδεολογικά περιτυλίγματα με τα οποία συνήθως έρχεται. Απολογητές του συστήματος, αλλά και σοσιαλιστές, έχουν κατά καιρούς χρησιμοποιήσει με διαστρεβλωμένο τρόπο την επιστήμη για να στηρίξουν τις θέσεις τους. Είναι χαρακτηρηστικό παράδειγμα η θεωρία του χάους και το ιδεολογικό σοκ που προκάλεσε⁸.
Ενώ είναι λάθος να πούμε ότι ο καπιταλισμός χαράζει την πορεία της επιστήμης, το γεγονός ότι η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων ήρθε μέσα στις τόσο απαιτητικές υλικές συνθήκες που περιγράφθηκαν, έναν αιώνα μετά τη διατύπωση της θεωρίας της σχετικότητας, δείχνει γλαφυρά ότι η έρευνα επηρεάζεται από τις προτεραιότητες που θέτει η αγορά. Ο ίδιος ο Αϊνστάιν επωφελούνταν από το γεγονός ότι δούλευε σε επιτροπή ευρεσιτεχνιών για να μπορεί να είναι κοντά στον τομέα που τον ενδιέφερε, αλλά ταυτόχρονα να μην είναι πολύ βαριά η δουλειά και να τον αποσπά από το πραγματικό του ενδιαφέρον. Το σύστημα στο οποίο ζούμε με τις ιδεολογίες που παράγει επηρεάζει επίσης το πόσο εύκολα και με ποιο τρόπο μπορούμε να δεχτούμε κάθε νέο εύρημα, αλλά και το τι πρόσβαση έχει στα ευρήματα ένα μεγάλο κομμάτι κόσμου: κατακερματισμένη, αποστασιοποιημένη και επιφανειακή, στην καλύτερη περίπτωση διαβάζοντας ένα δημοσιογραφικό άρθρο για την ανίχνευση, ή μαθαίνοντας στο πανεπιστήμιο τις εξισώσεις που διέπουν τις κινήσεις των σωμάτων.
Η θεωρία της σχετικότητας τάραξε τα νερά όσον αφορά στην αντίληψη του κόσμου σαν τον καλοκουρδισμένο μηχανισμό που περιέγραφε η Νευτώνεια φυσική και η παράδοση που αυτή ξεκίνησε. Το απόλυτο σύστημα αναφοράς που κάθε επιστήμονας πίστευε πως όφειλε να υπάρχει (και το έψαχνε στη συγκεκριμένη περίπτωση στον “αιθέρα”), ανατράπηκε από τη θεωρία της σχετικότητας. Την ίδια περίπου περίοδο αναπτύχθηκε και η κβαντομηχανική, ο άλλος μεγάλος κλάδος σύγχρονης φυσικής που επιχειρεί να εξηγήσει συνολικά τον κόσμο. Οι δύο αυτές θεωρίες παραμένουν οι δύο απλούστερες (και άρα ισχυρότερες) θεωρίες που επιβεβαιώνονται από όλα τα πειραματικά δεδομένα, όμως είναι ασύμβατες μεταξύ τους⁹. Το όραμα της “θεωρίας των πάντων”, μιας θεωρίας που να εξηγεί με συνεκτικό τρόπο όλο το σύμπαν, φαντάζει πιο δύσκολο απ' ό,τι στην εποχή μετά το Νεύτωνα.
Δεν είναι τυχαία η περίοδος μέσα στην οποία η φυσική πέρασε στη σύγχρονή της φάση, μαζί με όλους τους τομείς της ανθρώπινης διανόησης, για παράδειγμα η τέχνη, όπως δεν ήταν τυχαία η εποχή στην οποία είχε κάνει ο Νεύτωνας τη δική του μεγάλη τομή στη φυσική. Εκτός από τα ερωτήματα που πραγματεύεται η σύγχρονη φυσική καθ' αυτά, θέτει σε αμφισβήτηση αλήθειες μέχρι πρότινος πολύτιμες και αδιαμφισβήτητες, όπως ο ντετερμινισμός και η αναστρεψιμότητα, αλλά πιο κύρια το κατά πόσον μπορούμε να βασιζόμαστε μόνο σε πειραματικά δεδομένα, με άλλα λόγια μόνο στο πεδίο των αισθήσεών μας (έστω με τη βοήθεια ισχυρών εργαλείων).
Ο Αϊνστάιν χρειάστηκε να χρησιμοποιήσει τη διαίσθησή του, όχι όμως σαν επέκταση των φυσικών αισθήσεων, αλλά σαν επέκταση των πιο τολμηρών προχωρημάτων που είχαν γίνει την εποχή εκείνη: δε φοβήθηκε να τα δεχτεί και να δει πού μπορούν να οδηγήσουν. Στη συνέχεια δε φοβήθηκε τα ίδια του τα συμπεράσματα, και προσπάθησε να δει τη μορφή του κόσμου στην οποία αυτά οδηγούσαν, μια μορφή που ερχόταν σε ρήξη με την μέχρι τότε εικόνα που είχε η φυσική, αλλά και σε ρήξη με τη διαίσθηση όλων των ανθρώπων επειδή κινούνται σε τρισδιάστατους χώρους με χαμηλές ταχύτητες. Με άλλα λόγια, αντιμετώπισε την επιστήμη του και τα συμπεράσματά του διαλεκτικά¹⁰.
Τέλος, ο Αϊνστάιν έδειξε πως η μηχανιστική αντίληψη του κόσμου οδηγούσε και σε μια παρόμοια αντίληψη για την επιστήμη: αρκούσε να τη σπάσουμε σε μικρά κομματάκια, ο κάθε επιστήμονας να φέρνει σε πέρας την υπερεξειδικευμένη αποστολή του και, εν τέλει, κάθε νέο εύρημα θα προσέθετε στη μεγάλη εικόνα. Ο τρόπος με τον οποίο επεξεργάστηκε τη γνώση που είχε στα χέρια του και διατύπωσε τη θεωρία της σχετικότητας, απέδειξε το ακριβώς αντίθετο: χρειάστηκε να γυρίσει πίσω και να δει τη μεγάλη εικόνα, αποφεύγοντας έτσι τα αδιέξοδα στα οποία κλείνονταν οι συνάδελφοί του ακολουθώντας τα δαιδαλώδη παρακλάδια της υπερεξειδίκευσης.
Σημειώσεις
1. Η ταχύτητα του φωτός δεν είναι ένα μέγεθος που έχει απλά παρατηρηθεί: έχει υπολογιστεί με τις εξισώσεις του Maxwell, άρα είναι φυσικός νόμος. Στην πραγματικότητα από αυτό ξεκίνησε ο Αϊνστάιν για να απορρίψει την αναγκαιότητα του αιθέρα.
2. http://www.space.com/17661-theory-general-relativity.html
3. Hugh D. Young, Πανεπιστημιακή Φυσική, κεφ. 39, σελ 1075.
4. Δεν είναι τυχαίο ότι η ταχύτητα του βαρυτικού κύματος είναι ίδια με την ταχύτητα του φωτός. Στη θεωρία της σχετικότητας η ταχύτητα αυτή είναι η μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα κάθε αλληλεπίδρασης: στην ουσία, είναι μια σταθερά μετατροπής του χώρου σε χρόνο. Επομένως είναι η ταχύτητα οποιουδήποτε “αντικειμένου” που δεν έχει μάζα.
5. Και τα δύο κύματα που ανιχνεύθηκαν ανήκουν στο είδος των δυϊκών.
https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources
6. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/ laureates/1993/illpres/discovery.html
7. https://www.ligo.caltech.edu/page/what-is-interferometer
8. Paul Mc Garr, International Socialism no 48, Order out of Chaos
9. Οι δύο αυτές θεωρίες ασχολούνται με διαφορετικές τάξεις μεγέθους: η κβαντομηχανική ασχολείται με το σωματιδιακό επίπεδο, ενώ η θεωρία της σχετικότητας με το σύμπαν και τα μεγάλα μεγέθη. Κάθε μία επιβεβαιώνεται στο δικό της πεδίο, αλλά προσφέρουν διαφορετικές εξηγήσεις για τη φύση των δυνάμεων. https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics#General_relativity_and_quantum_mechanics
10. Arthur Miller, Αϊνστάιν Πικάσο, κεφ. 6
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου