Τι δεν γνωρίζουμε για το Σύμπαν (Caleb Scharf )

♕(παρουσιάζει o Νίκος Πνευματικός) Εν οίδα, ότι ουδέν οίδα είπε ο Σωκράτης. Και πόσο δίκιο είχε! Έπειτα από μερικές χιλιάδες χρόνια εξέλιξης, θα θεωρούσε κάποιος πως αυτή η δήλωση – πέρα από την φιλοσοφική της έννοια – θα ήταν πια παρωχημένη. Όμως, όσα περισσότερα ανακαλύπτουμε, όσα περισσότερα καταφέρνουμε να αποκρυπτογραφήσουμε από τον κόσμο γύρω μας, τόσο πιο πολύ κατανοούμε πως αυτή η δήλωση δεν θα μπορούσε να είναι πιο επίκαιρη. Το μυαλό μας, αυτό το καταπληκτικό όργανο και εργαλείο, όντας πάντα σε εγρήγορση, θέλοντας πάντα να επιλύει προβλήματα, με κάθε νέα ανακάλυψη δημιουργεί πληθώρα νέων προβλημάτων και “γυρίζει τα μανίκια του”, έτοιμο να βουτήξει στον ωκεανό του αγνώστου

Πρόσφατα έκανα κάποιες ενδιαφέρουσες συζητήσεις. Επικρατεί ένα μπέρδεμα σχετικά με την αγάπη για την επιστήμη – που μοιάζει με αυτήν του προέδρου Ομπάμα όταν παρουσιάζει μια τηλεοπτική επιστημονική σειρά και η οποία έχει ωραία εφέ αλλά είναι απλοϊκή. Είναι θετική, αξιέπαινη και απόλυτα λογική. Αλλά εγώ νιώθω λίγο περίεργα. Βλέπετε, είναι πολύ εύκολο να επικεντρωθούμε σε αυτά που ξέρουμε. Για εμένα όμως, το θαύμα του Σύμπαντος, το δέος, δεν υπερβαίνει ποτέ αυτό που νιώθουμε όταν συλλογιζόμαστε αυτά που δεν ξέρουμε.

Είναι αλήθεια πως όταν αναλογιζόμαστε τον απειροελάχιστο χρόνο που το είδος μας βρίσκεται στη Γη σε σχέση με τα δισεκατομμύρια χρόνια που προηγήθηκαν και τα δισεκατομμύρια που έπονται, είμαστε πολύ μικροί. Ή, αν συλλογιστούμε τα δισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων άλλων κόσμων που πρέπει να υπάρχουν στο ορατό Σύμπαν, μπορούμε να καταλάβουμε πόσο ελάχιστη είναι η ύπαρξή μας. Για εμένα όμως, τίποτα δε συγκρίνεται με την προοπτική, το σοκ ή τον ενθουσιασμό από την υπενθύμιση αυτών που δεν ξέρουμε.

Δεν γνωρίζουμε γιατί υπάρχει το Σύμπαν: Αυτό είναι άδικο και υπάρχει αμφισβήτηση για το ότι το Σύμπαν ξέρει τι κάνει. Όμως, από την άποψη της φυσικής, αν και υπάρχουν κάποια πολύ ελκυστικά και υποσχόμενα πλαίσια τα οποία αρχίζουν να απαντούν στην ερώτηση, η αλήθεια είναι  πως δεν είμαστε σίγουροι ποιο είναι σωστό. Μπορεί να είναι αυτό που λέει πως το Σύμπαν εμφανίστηκε από ένα ασταθές “τίποτα”. Το πιο άδειο κενό που έχει την τάση να δημιουργεί ύλη και ενέργεια σε αναλογίες που πάντα ισορροπούν στο μηδέν. Επιπλέον, αυτό μπορεί να μην είναι το μοναδικό Σύμπαν, αλλά κομμάτι του πολυσύμπαντος που απαριθμεί 10^10^16 πραγματικότητες. Ένα μεγάλο μέρος του προβλήματος όμως είναι πως ακόμα περιμένουμε για τη νέα γενιά κοσμικών μετρήσεων για να βελτιώσουμε τα μοντέλα και ακόμα περιμένουμε τις θεωρίες οι οποίες θα παρέχουν πιο ελέγξιμες υποθέσεις και όχι απλά μαθηματική κομψότητα. Δεν ξέρουμε λοιπόν γιατί υπάρχουν όλα γύρω μας.

Δεν γνωρίζουμε τι είναι η σκοτεινή ύλη ή σκοτεινή ενέργεια: Αυτό είναι ένα μεγάλο πρόβλημα. Η φυσιολογική ύλη, τα υλικά από τα οποία αποτελούμαστε εσείς, εγώ, οι πλανήτες, τα άστρα κλπ. αποτελούν περίπου το 4,9% του συνόλου της ύλης και της ενέργειας του σύμπαντος. 26,8% της ύλης είναι “σκοτεινή”. Ξέρουμε ότι υπάρχει επειδή σε κοσμική κλίμακα τα πάντα κινούνται πιο γρήγορα απ’ όσο θα έπρεπε κι επειδή οι γαλαξίες ταξιδεύουν στο διάστημα με τρόπο που συνάδει με την ύπαρξη τεράστιων ποσοτήτων υλικού που ασκεί βαρυτικές δυνάμεις και που δεν έχει τη μορφή άστρων ή πλανητών, αλλά παραμένει σε συγκεχυμένη μορφή αόρατων και απίστευτα αντικοινωνικών σωματιδίων. Δεν έχουμε την παραμικρή ιδέα τι είδους σωματίδια είναι αυτά. Αυτό δεν είναι καλό, αλλά η σκοτεινή ενέργεια είναι χειρότερη. Κάτι επιταχύνει την επέκταση του σύμπαντος. Αυτό δεν γινόταν παλιά. Πέντε με έξι δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αυτή η επέκταση μειωνόταν, αλλά ξαφνικά κάτι άρχισε να αντιτίθεται σε αυτό, κάποιο άλλο αόρατο συστατικό, ίσως ένα είδος πυκνής ενέργειας κενού η οποία γεμίζει τον χώρο, καθώς το σύμπαν μεγαλώνει. Τι ακριβώς όμως είναι; Δεν γνωρίζουμε. Έχουμε όμως πολλές θεωρίες. Είναι καλό να έχουμε θεωρίες για το 68,3% του σύμπαντος.

Δεν γνωρίζουμε αν υπάρχει ζωή κάπου αλλού: Αυτό μου αρέσει πολύ. Είμαστε ευφυή όντα σε έναν πλανήτη που σφύζει από ζωή (ίσως όχι τόση όση θα μπορούσε να έχει), η οποία απασχολείται με το να αλλάζει το φυσικό της περιβάλλον για τον περισσότερο χρόνο από τα τελευταία πέντε δισεκατομμύρια χρόνια. Και τώρα είμαστε σίγουροι πως υπάρχουν πολλοί πλανήτες εκεί έξω και πως πολλοί από αυτούς μπορούν να υποστηρίξουν ζωή. Όμως ακόμα δεν ξέρουμε αν είμαστε μόνοι ή όχι. Αυτό είναι σοβαρό πρόβλημα. Μη με παρεξηγήσετε, είναι ένα καλό πρόβλημα, ένα από τα καλύτερα. Ακόμα και όταν ο πρόεδρος των Η.Π.Α. παρουσίασε μια τηλεοπτική επιστημονική εκπομπή η οποία αναφέρει το ερώτημα αν υπάρχει αλλού ζωή στο σύμπαν, αυτό δεν σημαίνει πως οι κυβερνήσεις προσπαθούν να λύσουν αυτό το πρόβλημα. Όπως γράφει ο Lee Billings στο νέο του βιβλίο, η έλλειψη της αίσθησης του επείγοντος προκαλεί σύγχυση. Έτσι λοιπόν, συνεχίζουμε τη ζωή μας σε πλήρη απομόνωση.

Πιθανότατα δεν έχουμε ακόμη καταλάβει τον κβαντικό κόσμο: Τι; Αν και είναι αλήθεια πως το μαθηματικό μοντέλο της κβαντομηχανικής είναι θαυμάσιο στο να περιγράφει από τα άτομα και τα μόρια μέχρι την παράξενη φύση της κβαντικής εμπλοκής και τα qubits, αυτό δεν σημαίνει πως τα έχουμε βρει όλα. Το αντίθετο μάλιστα.  Μια ματιά στη σχετική βιβλιογραφία και θα δείτε πως οι πιο βασικές ιδέες της κβαντικής φύσης του σύμπαντος ακόμα προκαλούν πονοκεφάλους και διαφωνίες. Οι επιστήμονες ακόμα διατυπώνουν θεωρίες για τους τρόπους που αντιμετωπίζουμε την κβαντική φύση της πραγματικότητας, άρα είναι φανερό πως είναι πολύ νωρίς για να πούμε πως την κατανοούμε. Και όχι μόνο αυτό, αλλά η πιθανότητα πως τα καθαρά κβαντικά φαινόμενα φθάνουν στην απαλή, υγρή και ζεστή μας βιολογία μόλις άρχισε να διαφαίνεται, κάτι που είναι λίγο ανησυχητικό. Και δεν αρχίσαμε να μιλάμε για μαύρες τρύπες και κβαντικά τείχη φωτιάς…

Δεν κατανοούμε την ίδια μας τη βιολογία: Δεν είναι κάτι ριζοσπαστικό αυτό. Άλλωστε αν κατανοούσαμε κάθε λεπτομέρεια του πώς λειτουργούμε, θα μπορούσαμε να εξαλείψουμε τις ασθένειες (αν υποθέσουμε πως αυτό είναι καλό για εμάς, κάτι που μπορεί να συμβαίνει σε ατομικό επίπεδο, αλλά όχι σε επίπεδο είδους). Θα μπορούσαμε επίσης να προσαρμοστούμε, αλλάζοντας τα περίπου τρία δισεκατομμύρια νουκλεϊκά οξέα του DNA μας αποκτώντας τα χαρακτηριστικά που θα θέλαμε να έχουμε. Απέχουμε όμως πολύ από κάτι τέτοιο. Θέλετε ένα παράδειγμα της έλλειψης γνώσης μας; Το μικροβίωμα. Τα δέκα τρισεκατομμύρια κύτταρα στο σώμα μας γίνονται αντικείμενα εκμετάλλευσης από εκατό τρισεκατομμύρια μικρόβια και περίπου ένα κιλό βακτηρίων και αρχαιοβακτηρίων τα οποία μεταφέρουμε και δεν μπορούμε να ζήσουμε χωρίς αυτά. Βρίσκονται στα έντερά μας, στους πνεύμονές μας, στη μύτη μας και όπου αλλού μπορείτε να φανταστείτε. Είμαστε οχήματα μεταφοράς μικροβίων και δεν έχουμε ιδέα τι σημαίνει αυτό.

Δεν γνωρίζουμε πώς λειτουργεί η Γη: Ας επιστρέψουμε στη μεγαλύτερη κλίμακα. Κανένας άνθρωπος ή ρομπότ δεν έχει καταφέρει να ταξιδέψει βαθύτερα από μερικά χιλιόμετρα στον φλοιό της Γης. Όλα τα υπόλοιπα είναι υπολογισμοί και αναγωγές από τηλεανιχνεύσεις και αναλύσεις. Μας πήρε πάρα πολύ καιρό να ανακαλύψουμε πως το εξωτερικό τμήμα του πλανήτη μας κινείται. Οι τεκτονικές πλάκες έγιναν αποδεκτές στα μέσα του εικοστού αιώνα! Ακόμα δεν γνωρίζουμε ακριβώς πώς λειτουργεί η εσωτερική γεννήτρια της Γης, πώς το κινούμενο αγώγιμο υλικό του εξωτερικού πυρήνα παράγει το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας. Υπάρχει τόση σύγχυση μετά από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια γεωφυσικών αλλαγών, που οι καλύτερες πληροφορίες μας προέρχονται από μετεωρίτες και κρατήρες σε άλλους κόσμους. Τώρα που αναφερθήκαμε σε άλλους κόσμους, δεν είμαστε καν σίγουροι από πού προήλθε η Σελήνη. Μπορεί να προήλθε από μια σύγκρουση, μπορεί και όχι. Για ένα έξυπνο είδος που ζει σε έναν βραχώδη πλανήτη, αυτό αποτελεί μια παταγώδη αποτυχία.

Δεν μπορούμε να λύσουμε πολλά από τα δικά μας μαθηματικά προβλήματα: Μήπως τα μαθηματικά νομίζουν πως μπορούν να ξεφύγουν από αυτό το φεστιβάλ της άγνοιας; Θυμηθείτε πως υπάρχει ένας μακρύς κατάλογος από αναπόδεικτα και άλυτα προβλήματα.

Δεν ξέρουμε πώς να δημιουργήσουμε τεχνητή νοημοσύνη:  Το βάζω αυτό εδώ γιατί αποτελεί ένα πολυετές πρόβλημα που απευθύνεται τόσο στην επιθυμία μας να κατανοήσουμε τους εαυτούς μας (αν δημιουργήσουμε τεχνητή νοημοσύνη, ίσως ανακαλύψουμε τη μυστική συνταγή πίσω από τη δική μας νοημοσύνη, ακόμα κι αν τελικά πρόκειται για τυχαίο φαινόμενο), όσο και στην κατανόηση του τι μπορεί να υπάρχει “εκεί έξω” στην απεραντοσύνη του σύμπαντος. Αν και τα έχουμε καταφέρει πολύ καλά με τις μηχανές που έχουμε κατασκευάσει, δεν είναι σαφές πως οι εφαρμογές πρόβλεψης κειμένου ή των αυτοματοποιημένων προτάσεων για ψώνια ή ακόμα και οι ταινίες ροής (streaming videos) αποτελούν πληροφορίες που μοιάζουν με τον τρόπο με τον οποίο τα δικά μας μυαλά παράγουν ιδέες.

Το συμπέρασμα; Υπάρχουν πάρα πολλά τα οποία δεν γνωρίζουμε (πολλά περισσότερα από τα λίγα παραδείγματα που ανέφερα). Το θέμα όμως είναι να μην απογοητευόμαστε, επειδή αυτή η άγνοια είναι όμορφη. Είναι η κινητήρια δύναμη της επιστήμης και αυτή που κάνει το σύμπαν να μας προκαλεί δέος. Ύστερα από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια στα οποία υπάρχει ο Homo Sapiens, η λειτουργία του Κόσμου εξακολουθεί να διαφεύγει από τα ανήσυχα μυαλά μας, ξεπερνώντας και την πιο τρελή μας φαντασία. Δεν είναι υπέροχο;

Ποιος είναι ο Caleb Schar

Ο Caleb Scharf είναι ο διευθυντής του Κέντρου Διεπιστημονικής Αστροβιολογίας του Πανεπιστημίου Columbia. Έχει εργαστεί στους τομείς της παρατηρητικής κοσμολογίας, της αστρονομίας ακτίνων Χ και πρόσφατα της εξωπλανητικής επιστήμης.

Μετάφραση: Νίκος Πνευματικός, για το www.elenaera.com
Πηγή: http://www.nytimes.com

ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ ΤΟ ΕΝΑΤΟ ΚΥΜΑ