Η αναγκαιότητα της μη χρησιμοθηρικής επιστημονικής έρευνας

Γράφει ο Κωνσταντίνος Σαπαρδάνης

«Η καινοτομία είναι απρόσμενη, οπότε δεν ξέρεις τι θα δημιουργήσει κάποιος»

Τιμ Μπέρνερς-Λι

Στις 12 Νοεμβρίου 2014 το διαστημικό σκάφος Ροζέτα προσγείωσε το όχημα προσεδάφισης Φίλαι στον κομήτη 67Ρ. Η 20χρονη αποστολή περαιώθηκε από τον ΕΟΔ (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος), κόστισε περίπου 1,4 δις ευρώ, και σκοπό είχε την βελτίωση της κατανόησής μας για την προέλευση και εξέλιξη του ηλιακού μας συστήματος. Και ενώ δεν πρόλαβε να μετριαστεί ο ενθουσιασμός από επιστήμονες και από το κοινό, δεν έλειψαν οι συνηθισμένες φωνές που άλλη μια φορά εξέφρασαν παράπονα για την ενασχόλησή μας, και την απασχόληση ανθρώπινων και υλικών πόρων, σε μια αόριστη, και για πολλούς ακατανόητη, συνεισφορά στην επιστήμη, την ίδια ώρα που «υπάρχουν παιδιά στην Αφρική που πεινάνε».

 

«Ας λύσουμε πρώτα τα προβλήματά μας, και μετά ας ασχοληθούμε με το σύμπαν και τα αστέρια» σαν να μας λένε. Βρίσκω αυτήν την αντίληψη μάλλον άχαρη, αλλά και ρηχή όπως και παιδιάστικη. Η επιστήμη από πάντα χάριζε στον άνθρωπο ένα αίσθημα δέους και ταπεινότητας, που είναι ανυπολόγιστα χρήσιμα και εμπλουτίζουν τη ζωή μας και τη σκέψη μας. Οι επιστημονικές ανακαλύψεις είναι η τέχνη της φύσης (εικόνες όπως η παρακάτω που μας χάρισε ο δορυφόρος Hubble έρχονται στο νου), και όσοι υποστηρίζουν πως ο μοναδικός λόγος της έρευνας πρέπει να είναι χρησιμοθηρικός, έχουν λανθασμένη εικόνα του κόστους της αλλά και των οφελών της. 

Στο παράδειγμα του Ροζέτα, αν επιμερίσουμε τα 1,4 δις που δαπανήθηκαν σε κάθε ευρωπαίο πολίτη ανά έτος, για τα 20 χρόνια που χρειάστηκαν για να ολοκληρωθεί η αποστολή, το κόστος είναι μερικά λεπτά του ευρώ στον κάθε ευρωπαίο. Στην πραγματικότητα, το κόστος για έρευνα είναι πολύ μικρό, και οι προϋπολογισμοί ακόμα μικρότεροι, αφού είναι αυτές ακριβώς οι αρνητικές φωνές που κερδίζουν έδαφος ακόμα και στους χώρους αποφάσεων για την κατανομή εθνικών ή υπερεθνικών πόρων. Στην πραγματικότητα, ο ΕΟΔ, η NASA, το CERN και οποιοδήποτε άλλο κέντρο έρευνας που έχετε, και δεν έχετε, ακούσει, απορροφά ένα ελάχιστο ποσοστό του εθνικού προϋπολογισμού οποιασδήποτε χώρας συμμετέχει σε αυτά.

Αεριώδη στρώματα ενός αστεριού σαν τον Ήλιο, που εκτοξεύτηκαν μακριά του όταν το αστέρι έφτασε στο τέλος της ζωής του. – Για περισσότερες φωτογραφίες του δορυφόρου Hubble, επισκεφτείτε την επίσημη ιστοσελίδα.

Όσον αφορά τα οφέλη, αυτά είναι ανυπολόγιστα αλλά και πολλές φορές αφανή. Χάρη στη NASA, για παράδειγμα, και στην εφεύρεσή της του ψηφιακού επεξεργαστή εικόνας με σκοπό τον εμπλουτισμό φωτογραφιών της Σελήνης, δημιουργήθηκε ο πρώτος αξονικός τομογράφος. Η καρδιακή αντλία που κάνει τη ζωή υποφερτή κατά την αναμονή για μόσχευμα καρδιάς (και πολλές φορές κάνει το μόσχευμα περιττό), βασίστηκε στο σύστημα αντλίας καυσίμου που χρησιμοποιείται στα διαστημικά σκάφη. Άλλες φορές το πρακτικό όφελος μιας εφεύρεσης της NASA είναι πιο άμεσο στην ευρεία χρήση της από το κοινό, όπως στα πειράματα που γίνονται σε περιβάλλον χωρίς βαρύτητα πάνω σε καρκινικά κύτταρα για την παρατήρηση της εξέλιξης της καρκινικής νόσου, που είναι πολύ πιο αργή σε τέτοιο περιβάλλον και γι’ αυτό πιο εύκολα παρατηρήσιμη και κατανοητή. Ή όταν για να σιγουρέψει το ποιότητα του νερού που θα καταναλώνουν οι αστροναύτες στο διάστημα εφηύρε τα φίλτρα νερού, που αργότερα άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε ιδιωτικά σπίτια, όπου σε μερικές περιοχές είναι αναγκαία για την πόση του μολυσμένου από χημικά υποεδάφιου αποθέματος νερού (και βοηθάνε και παιδιά της Αφρικής να πίνουν καθαρό νερό).

Αυτή η διαδικασία εφεύρεσης χρήσιμων και αναγκαίων αντικειμένων ή μεθόδων που διευκολύνουν και βελτιώνουν τη ζωή μας καθημερινά, μέσω φαινομενικά αχρείαστης έρευνας, μας έχει χαρίσει πληθώρα πολύ γνώριμων καινοτομιών, των οποίων την προέλευση απλά δεν γνωρίζουμε˙ και επίσης είναι μια πολύ παλιά ιστορία.

Τον 17^ο αιώνα, ο Νεύτωνας είχε μαγευτεί από την κίνηση των πλανητών, μέχρι που ένας φίλος του τον προκάλεσε να την εξηγήσει μαθηματικά. Μετά από κάποιον καιρό, του παρουσίασε την ελλειπτική τροχιά που ακολουθούν οι πλανήτες, την οποία για να περιγράψει χρειάστηκε να ανακαλύψει τη μαθηματική μέθοδο του απειροστικού λογισμού. Ο Νεύτωνας δεν είχε σαν στόχο να ανακαλύψει τη μαθηματική αυτή μέθοδο (προφανώς), αλλά απλά κάνοντας αυτό που του άρεσε (κάποιοι άλλοι θα έλεγαν ότι έχανε την ώρα του), οδηγημένος μόνο από περιέργεια, έκανε μια ανακάλυψη που χρησιμοποιείται στην οικονομική επιστήμη, τη στατιστική, την ιατρική, τη δημογραφία, τις κατασκευές, την επιστήμη πληροφοριών και αλλού.

Για να δουλέψει το GPS, χρειάζεται να ληφθούν υπόψη φαινόμενα που περιγράφουν οι θεωρίες της ειδικής και της γενικής σχετικότητας. Το GPS χρειάζεται τρεις δορυφόρους, που εντοπίζουν ένα σημείο στην επιφάνεια της γης την ίδια στιγμή. Ο Αϊνστάιν προέβλεψε πως δύο ρολόγια σε διαφορετικά βαρυτικά πεδία (όπως η επιφάνεια της γης και το περιβάλλον των δορυφόρων σε τροχιά) ή/και με διαφορετική ταχύτητα, δείχνουν διαφορετική ώρα. Δεδομένου λοιπόν ότι η ώρα που δείχνει το ρολόι μας πρέπει να συγχρονιστεί με την ώρα που δείχνουν τα ρολόγια των δορυφόρων, αν δεν υπολογιστούν οι διαφορές που προκύπτουν από την διαφορετική βαρυτική ενέργεια και διαφορετική ταχύτητα που έχουν τα τέσσερα ρολόγια (τρία στους δορυφόρους συν το δικό μας), το GPS θα έδειχνε τη θέση μας πάνω στη γη με μία απόκλιση πολλών χιλιομέτρων, κάνοντας την πληροφορία ουσιαστικά άχρηστη. (Προφανώς, η ύπαρξη των ίδιων των δορυφόρων οφείλεται επίσης στην διαστημική έρευνα, με όλα τα οφέλη των χρήσεών τους.)

Στα τέλη της δεκαετίας 1970 ένας μηχανικός της NASA, με προβλήματα ακοής ο ίδιος, απογοητευμένος από τα αναλογικά βοηθήματα ακοής, εφάρμοσε τις γνώσεις του για τα συστήματα ηλεκτρονικών αισθητηρίων, την τηλεμετρία και τους αισθητήρες ήχου και δονήσεων, για να εφεύρει τα ηλεκτρονικά κοχλιωτά εμφυτεύματα, που βοηθούν χιλιάδες εκ γενετής κωφούς ή άτομα που έχασαν την ακοή τους λόγω ατυχήματος.

Αρχαίοι πάπυροι που βρέθηκαν στα ερείπια που άφησε η έκρηξη του Βεζούβιου (και που αλλιώς δεν θα είχαν διαφυλαχτεί) δεν μπορούν να διαβαστούν με γυμνό μάτι, καθώς το μαύρο μελάνι των κειμένων δεν ξεχωρίζει από το μαύρο χρώμα του πάπυρου, που είναι ουσιαστικά απανθρακωμένος. Πρόκειται για ολόκληρη βιβλιοθήκη αρχαίων κειμένων του Επίκουρου, του Φιλόδημου και πολλών άλλων. Ο μόνος τρόπος για να αναγνωστούν, είναι η χρήση ειδικών ψηφιακών μηχανών πολλαπλού φάσματος, που μπορούν να βρουν σε ποια συχνότητα φωτός εκπέμπει το μελάνι και ποια ο πάπυρος, ώστε να διαχωριστούν και να εμφανιστεί το κείμενο. Οι μηχανές αυτές εφευρέθηκαν στα πλαίσια της διαστημικής έρευνας της NASA. Μπορούμε έτσι να πούμε ότι, χάρη στη NASA, σε 20 περίπου χρόνια θα έχουμε πλήθος «καινούργιων» επικούρειων κειμένων.

Τα γυαλιά ηλίου βελτιώθηκαν με δύο τρόπους από την έρευνα της NASA˙ στην ανθεκτικότητα ώστε να αποτρέπονται γρατζουνιές, και στην αποτελεσματικότητα ώστε να προστατεύουν ουσιαστικά τα μάτια από τον ήλιο. Έμπνευσή τους ήταν τα μάτια αρπακτικών, που περιέχουν σταγονίδια που φιλτράρουν την επιβλαβή ακτινοβολία, επιτρέποντας μόνο συγκεκριμένα μήκη κύματος του φωτός να περάσουν. Προσθέσανε λοιπόν στα κράνη των αστροναυτών φίλτρα που αποτρέπουν την ακτινοβολία UV, τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε, εκτός από τα γυαλιά ηλίου, και στις μάσκες οξυγονοκόλλησης.

Καθημερινές χρήσεις της διαστημικής έρευνας

 Δεν μπορούμε λοιπόν να απαιτούμε από τους επιστήμονες να στοχεύουν σε ανακαλύψεις που θα έχουν ένα άμεσο, προφανές και καθημερινό όφελος στη ζωή μας (όπως…μια καλύτερη τοστιέρα;). Οι επιστήμονες πρέπει να έχουν το ελεύθερο να ερευνούν ό,τι θεωρούν ενδιαφέρον και σημαντικό για την ευρύτερη γνώση της ανθρωπότητας, και αυτό θα συμβάλλει από μόνο του στη βελτίωση της καθημερινότητάς μας. Όταν ιδρύθηκε το CERN κανένας δεν θα περίμενε ότι από εκεί θα έβγαινε το διαδίκτυο όπως το ξέρουμε σήμερα, κι όμως ήταν εκεί που ο Τιμ Μπέρνερς-Λι εφηύρε τον Παγκόσμιο Ιστό και έτσι έγινε δωρεάν η χρήση του από το κοινό. Ακόμα και το γνωστό Viagra ανακαλύφθηκε από την Pfizer κατά τύχη, όταν οι συμμετέχοντες σε πείραμα για ένα φάρμακο για την στηθάγχη εκδήλωσαν συμπτώματα του φαρμάκου που ξέρουμε σήμερα. Επιστημονικές ανακαλύψεις μπορούν να έρθουν και από τις πιο απρόσμενες πηγές (η πρώτη συσχέτιση του καρκίνου του πνεύμονα με το κάπνισμα και η εφεύρεση του όρου «παθητικός καπνιστής» έγινε από τους ναζί, οι οποίοι απαγόρευσαν το κάπνισμα σε δημόσιους χώρους και το δαιμονοποίησαν προπαγανδιστικά), γι’ αυτό δεν μπορούμε να δένουμε τα χέρια των ερευνητών απαιτώντας από αυτούς αναφορά των πιθανών κερδών προοικονομικά, αλλά οφείλουμε να δημιουργούμε έναν ευρύ χώρο επιστημονικής μελέτης, όσο πιο ελεύθερο και ανεξάρτητο μπορούμε.

Το 1831 ο Φάραντεϊ απέδειξε ότι ένας μαγνήτης μπορούσε να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα, είχε δείξει δηλαδή ότι ο μαγνητισμός και ο ηλεκτρισμός συνδέονται, και αποτελούν μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της φύσης, τον ηλεκτρομαγνητισμό. Λέγεται ότι ο βασιλιάς Γουλιέλμος Δ’ ρώτησε τον Φάραντεϊ σε τι χρησίμευαν όλα αυτά τα επιστημονικά παιχνίδια, για να πάρει την απάντηση: «Δεν γνωρίζω, Μεγαλειότατε, αλλά ξέρω ότι κάποτε θα τα φορολογείτε». Είχε δίκιο, αφού η σημασία των εφαρμογών του ηλεκτρομαγνητισμού είναι κολοσσιαία, με κυριότερες τον ηλεκτρικό κινητήρα και την ηλεκτρική γεννήτρια.

Ανιχνευτές καπνού, ηλιακοί θερμοσίφωνες, ασύρματη τεχνολογία, βελτιωμένη τεχνολογία παραγωγής λάστιχων που χρησιμοποιούμε στα αυτοκίνητα, τεχνολογία ανίχνευσης χημικών, αθλητικός ρουχισμός, εξοπλισμός πυρόσβεσης και πολλά άλλα, είναι τεχνολογικά επιτεύγματα που οφείλουμε στην διαστημική έρευνα της NASA, και είναι ανυπολόγιστα, ακόμα κι αν ιδωθούν μόνο κερδοσκοπικά.

Τα παραδείγματα είναι ατελείωτα, μερικά μόνο μπορείτε να βρείτε εδώ:

http://science.howstuffworks.com/innovation/inventions/top-5-nasa-inventions.htm#page=1

http://www.supercompressor.com/gear/you-might-be-wearing-some-of-nasa

http://list25.com/25-coolest-nasa-discoveries-that-changed-your-life/

 eranistis

ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ ΤΟ ΕΝΑΤΟ ΚΥΜΑ