Το διασημότερο αιλουροειδές στην ιστορία της Επιστήμης | Μέρος Β’

Η εισβολή της έννοιας πιθανότητα

Ο Σρέντινγκερ παρέμεινε αμήχανος μπροστά στο ερώτημα. Στην πρώιμη εκείνη φάση διατηρούσε την ελπίδα ότι η Κυματοσυνάρτηση θα μπορούσε να οδηγήσει σε παλιές κλασικές εικόνες που είχαν τις ρίζες τους σε εικόνες της καθημερινής εμπειρίας. Τα πράγματα, όμως, δεν πήγαιναν προς τα κει.

Έξι μήνες αργότερα ο Μαξ Μπορν, εφαρμόζοντας την εξίσωση στη μελέτη της πρόσκρουσης ηλεκτρονίων σε άτομο, διέκρινε ανυπολόγιστες συνέπειες. Διαπίστωσε ότι, κατά την πρόσκρουσή του σε ένα άτομο, το ηλεκτρόνιο σκεδάζεται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, αλλά η πιθανότητα να σκεδαστεί προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση είναι μεγαλύτερη εάν oi τιμές της Κυματοσυνάρτησης για την κατεύθυνση αυτή είναι πιο μεγάλες. Η πρόταση την οποία τόλμησε να διατυπώσει ήταν το να ερμηνευθεί η αινιγματική Κυματοσυνάρτηση Ψ ως πλάτος πιθανότητας. Υποστήριξε ότι το \Ψ\^2 έδινε την πιθανότητα του να βρεθεί το σωματίδιο σε ορισμένο χώρο σε μια ορισμένη χρονική στιγμή. Σύμφωνα με την απρόσμενη πρότασή του, τα κύματα ηλεκτρονίων δεν είναι κύματα κάποιου άγνωστου, χωρίς περιεχόμενο πράγματος. Η φυσική τους υπόσταση έγκειται στο ότι οι τιμές της Κυματοσυνάρτησης για κάποιο σημείο του χώρου μάς δίνουν την πιθανότητα του να βρίσκεται το ηλεκτρόνιο στην περιοχή του σημείου αυτού. Τα κύματα των ηλεκτρονίων ήταν κύματα πιθανότητας.
Και το πανάρχαιο οικοδόμημα της αιτιότητας:

Ο Σρέντινγκερ δεν ένιωσε άνετα με την πορεία που είχαν αρχίσει να παίρνουν τα πράγματα. Το ίδιο και ο πατέρας της ιδέας σωματίδιο-κύμα, ο πρίγκιπας Ντε Μπρολί. Οι συνέπειες της πρότασης του Μπορν δημιούργησαν δυο σενάρια διαφορετικά.

Σύμφωνα με το πρώτο, η εξίσωση Σρέντινγκερ γίνεται αποδεκτή ως βάση για την οικοδόμηση μιας νέας επιστήμης, μιας νέας Μηχανικής. Η ερμηνεία του Μπορν ενσωματώνεται στη λογική της νέας αυτής επιστήμης, πράγμα που σημαίνει ότι η επιστήμη δεν προβλέπει τα φαινόμενα, αλλά το μόνο που μπορεί είναι το να, αποφαίνεται για την πιθανότητα να συμβούν. Αυτό είχε μεγάλες συνέπειες για την αιτιοκρατική αντίληψη της επιστήμης.

Εμφανίστηκε όμως και δεύτερο σενάριο, σύμφωνα με το οποίο η Κβαντομηχανική δεν είναι θεμελιώδης επιστήμη. Είναι απλώς μια μέθοδος για στατιστικές προβλέψεις γεγονότων τα οποία κατανοούμε μόνον εν μέρει και τα οποία, σε ένα βαθύτερο και άγνωστο μέχρι τώρα επίπεδο, παραμένουν αυστηρώς αιτιοκρατικά όπως τα θεωρούν η Κλασική Μηχανική και η Σχετικότητα.

Ο Νιλς Μπορ προτίμησε το πρώτο σενάριο, αλλά ο Αϊνστάιν διεχώρισε αμέσως τη θέση του. Έβλεπε ότι η θεώρηση αυτή υπονόμευε τα θεμέλια της Αιτιότητας, δημιουργούσε ρήγμα στην πανάρχαια σύνδεση της αιτίας με το αποτέλεσμα. Ο Σρέντινγκερ ήταν μαζί του. Οι περισσότεροι όμως κινήθηκαν προς την πλευρά του Μπορ, και πάνω στο σκαμμένο έδαφος της Αιτιότητας η καινούρια άποψη άρχισε να κτίζει κάτι καινούριο.

Ένα μόλις χρόνο αργότερα, ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ υποστήριξε την πιθανοκρατική ερμηνεία των κυμάτων με ένα αρκετά πειστικό επιχείρημα, που οδήγησε στην Αρχή της Απροσδιοριστίας. Σύμφωνα με αυτήν, όσο ακριβέστερα επιχειρούμε να προσδιορίσουμε τη θέση ενός ηλεκτρονίου τόσο λιγότερα πράγματα γνωρίζουμε – μετά τη μέτρηση- για την ορμή του. Ένα κύμα ηλεκτρονίου που παρουσιάζει “οξύ μέγιστο” σε κάποια θέση αντιπροσωπεύει ένα ηλεκτρόνιο με αρκετά καθορισμένη θέση, αλλά με ορμή που θα μπορούσε να έχει σχεδόν οποιαδήποτε τιμή. Τα ηλεκτρόνια που συναντάμε συνήθως μέσα στα άτομα δεν έχουν ούτε επακριβώς καθορισμένη θέση ούτε επακριβώς καθορισμένη ορμή.

Ήταν η πρώτη φορά στην ιστορία της δυτικής σκέψης που το πανάρχαιο οικοδόμημα της Αιτιότητας γνώριζε τέτοιου μεγέθους κραδασμούς. Ο Αϊνστάιν ενοχλήθηκε, και, βλέποντας το όραμά του για μια αιτιοκρατούμενη και πλήρως περιγραφόμενη πραγματικότητα να υποσκάπτεται, έφτασε σε σημείο να πει το περίφημο ” ο Θεός δεν παίζει ζάρια”. Ο Σρέντινγκερ έκανε τη δική του επίθεση επινοώντας μια σκουρόχρωμη τρυφερή γάτα.
Η έμπνευση

Ο Σρέντινγκερ αναζητούσε πάντοτε στηρίγματα στον κόσμο της καθημερινής ζωής. Την περίφημη εξίσωση που πρότεινε το 1926 την «έφτιαξε» έτσι ώστε για τα αντικείμενα του Μακρόκοσμου, όπως οι μπίλιες ενός μπιλιάρδου, να ανάγεται στις παλιές εξισώσεις πρόβλεψης της Νευτωνικής Μηχανικής. Το γεμάτο εικόνες σενάριο με πρωταγωνίστρια τη γάτα το χρειαζόταν και έπρεπε να το επινοήσει. Ήθελε ένα έργο με σαφή υπόθεση, ικανό να δείξει σ’ ένα ευρύτερο κοινό τα, κατά τη γνώμη του, αδιέξοδα στα οποία θα οδηγούσε η σύνδεση της κυματοσυνάρτησης με την έννοια πιθανότητα.

Το ραδιενεργό ουράνιο προσφερόταν για να φωτίσει την έννοια πιθανότητα. Είναι γνωστό ότι αυτό που μπορούμε να ξέρουμε για τη μελλοντική εξέλιξη του φαινομένου ραδιενέργεια είναι το πόσοι από τους πυρήνες πρόκειται να διασπαστούν, όχι όμως το ποιοι θα διασπαστούν, πράγμα που σημαίνει ότι για κάθε συγκεκριμένο πυρήνα δεν γνωρίζουμε παρά την πιθανότητα μιας μελλοντικής διάσπασής του. Ο ραδιενεργός πυρήνας και το σωματίδιο που ενδεχομένως θα εκσφενδονιστεί από τα σωθικά του είναι και οι μοναδικοί εκπρόσωποι του Μικρόκοσμου στην όλη ιστορία.

Όλα τα άλλα ανήκουν στον Μακρόκοσμο των άμεσων εμπειριών και στη δικαιοδοσία της Αιτιότητας. Και είναι επιλεγμένα με έμπνευση. Το θανατηφόρο υδροκυάνιο και η απειλή την οποία κρύβει δύσκολα αφήνουν αδιάφορο και τον πιο ψυχρό θεατή ή αναγνώστη. Όσο για τη γάτα, αυτή είναι πλάσμα γενικά συμπαθές — μόλο που είναι πάρα πολλοί αυτοί που τρέφουν μεγαλύτερη συμπάθεια στους σκύλους — και το ενδεχόμενο της θανάτωσής της δημιουργεί κάποια ένταση. Στην ασυνείδητη ή ενσυνείδητη επιλογή του ζώου, που θα μπορούσε να είναι σκαντζόχοιρος, αρουραίος -γιατί όχι και το μικρό σκυλάκι;-, πρέπει να έπαιξε ρόλο η οικειότητα που έχουν με τις γάτες τόσο οι κάτοικοι των πόλεων όσο και οι χωριάτες, ίσως όμως και μια προσωπική συμπάθεια ή μια ανομολόγητη αντιπάθεια του Έρβιν Σρέντινγκερ για το ζώο. 

Ακολουθεί γ’ μέρος

Μέρος Α’

ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΡΟΤΕΙΝΕΙ ΜΙΑ ΒΟΛΤΑ
ΑΝΔΡΕΑΣ ΙΩΑΝΝΟΥ ΚΑΣΣΕΤΑΣ
ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΑΤΑΚΗ

Εικόνα:  Inverse Shade of the Eclipse, a surreal collage by Felipe Posada | https://i.pinimg.com/originals/bd/36/79/bd3679330c8c0f1be3cb34196fb6d362.jpg

lecturesbureau

Η ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ ΤΟΥ ΕΝΑΤΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ